Enseñanza de las Ciencias de la Tierra (ECT) es una revista editada por la Aso-ciación Española Para la Enseñanza de las Ciencias de la Tierra (AEPECT). Esta revista periódica, de carácter cuatrimes-tral, viene editándose ininterrumpida-mente desde 1992. Incluye trabajos origi-nales sobre fundamentos conceptuales, experiencias e ideas para desarrollar en el aula, laboratorio o campo, investiga-ción educativa y otros aspectos relacio-nados con el proceso de enseñanza y aprendizaje de cualquier campo de las Ciencias de la Tierra. Todos los artículos publicados en ECT son sometidos a un proceso de revisión por pares. Su distri-bución se realiza por suscripción, tanto en territorio español como en Portugal, y en la mayor parte de países latinoame-ricanos. También llega a Bibliotecas y Centros Investigación. Una vez que se distribuye el siguiente número de la revista, los artículos en formato pdf se publican online en el reposi-torio RACO (http://www.raco.cat/index.php/ECT/issue/archive).

AEPECT colabora en la protección del Medio Ambiente

Enseñanza de las Ciencias de la TierraREVISTA DE LA ASOCIACIÓN ESPAÑOLA PARA LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS DE LA TIERRA

ISSN (edición impresa): 1132-9157 – ISSN (edición electrónica): 2385-3483

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 129

EDITA

Asociación Española para la Enseñanza de las Ciencias de la Tierra (AEPECT). Apartado de Correos 13.257 28080 Madrid

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Clara Maria da Silva de VasconcelosDepartamento de Geologia. Faculdade de Ciências da Universidade do Porto. Portugal

Juan Antonio Vera TorresDpto. de Estratigrafía y Paleontología. Universidad de Granada

130 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

Ed

ito

rial

Recepción de trabajos:

editor@aepect.org

Próximos números: Esta programación podría sufrir ligeras modificaciones

26.3 Monográfico“Minerales”(coordinan:JuanJiménezMillányEsterMateo).27.1 Monográfico“TectónicadePlacas”(coordinan:CarlosFernándezyFranciscoAlonsoChaves).27.2 Númeroconartículosdediferentestemáticas

Todaslaspersonasquealgunaveznoshemosenfrentadoaunaclavedicotómicasomosconscientesdequelasfronterasnetasnoexistenenlanaturaleza.Desdehacemásdedossiglos,muchostrabajoscientíficossehanempeñadoenclasificar,distinguir,ponercadaelementoenunsacoconcreto.Setratadesatisfacernuestraavidezporidentificary,conello,intentarcomprender.Dehecho,esaformadehacercienciahaaportadoimportantesconocimientosyavancesenlainterpretacióndelanaturaleza.Perotambién,lacienciaesunaconstrucciónhumana,quemantieneunarelacióníntimadeinterdependenciaeinfluenciamutuaconlasociedady,portanto,reflejalaspeculiaridadesdecadamomento.Y,enefecto,nuestrasociedadsigueclasificando,diferenciando,distinguiendo.Unodelosretosactualesdelaeducaciónesdesdibujarlasfronteras,omásbien,eliminarlosprejuiciosquederivandeubicaralaspersonasencategoríasconcretasquedeterminensuscapacidades,emocionesyaspiraciones.Paraello,seponensobrelamesaconceptoscomoinclusión,atenciónaladiversidadocoeducación.Encualquiercaso,estosplanteamientosdeberíanserpasajeros,transitorios,y,elhechodequeseprolongueneneltiempoindicaqueseguimosclasificandoyquehaypersonasquesiguenquedándosefuera.

Enlosúltimosañosseestáproduciendodenuevounrepuntesocialimprescindibledelosmovimientosqueclamanporlaigualdaddemujeresyhombres.Enrelaciónconnuestradisciplina,enelaño2012secreóenOviedo,enelVIIICongresoGeológicodeEspaña,laComisión“MujeresyGeología”.Porfin,estaluchaestáimpregnandotodoslosrinconesdelasociedadysuavancedebeserimparablehastaque,definitivamente,noseanecesaria.Lacienciaylaeducacióntienenunaresponsabilidadfundamentaleineludibleenesteproceso.Poreso,desdeEnseñanzadelasCienciasdelaTierraqueremosmostrarnuestraadhesiónyreforzarnuestrocompromisoconlaconstrucciónytransmisióndeunaciencia,que,antetododebesercrítica.Perotodacríticasiempredebecomenzarporlaautocrítica:¿esadecuadoeltipodecienciaqueenseñamosenlaescuelaylosmecanismosqueusamosparaacercarnosasuconocimiento?Muchaspersonasconvendremosenelresultadodelaautoevaluación:lacienciaenlaeducaciónnecesitamejorar.Necesitamoshacermásinvestigación,plantearnosmáspreguntasyreducirlaexcesivamemorizaciónderesultadoscuyoalcanceconeltiempopuede(debe)sersuperado.Queremosunacienciaquepotencielacuriosidad,elespíritucrítico,laconstruccióndeideaspropias.Buscamosunacienciaquedesmoronesesgosycreenciasinjustas,queevidenciedeformaobjetivaquelaviolacióndelosderechoshumanos,laexclusiónyladevastacióndelplanetaporpartedelaespeciehumanasonignoranciapura.

Enestecontexto,eltemadeldíadelpresentenúmerodenuestrarevistaincluyeunapropuestaparareflexionarsobrelavisióntradicionaldeloscontenidosdehominizaciónyelinjustopapelquedichaperspectivaimponealaspersonas:mujeresinvisiblesparalaevoluciónyhombresexcluidosdeaspectoscrucialescomolacrianzayloscuidados.LarevistaesunlugarparacompartirexperienciasdidácticasencaminadasalascienciasdelaTierracomoherramientaparaeltrabajodelaigualdad,laconvivencia,lacooperación.Haymuchosfrentesposibles,bastaconecharunvistazolibredejuiciosanuestroplaneta.Noesfácil,peroentretodasytodos,trabajandojuntasyjuntos,seguimosavanzando¡Esperamosvuestrasaportaciones!

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ISSN(ediciónimpresa):1132-9157-(ediciónelectrónica):2385-3484–Pags. 131-141

INTRODUCCIÓN

Unodelosgrandesretosdelaeducaciónactuales romper con el modelo dicotómico de identidadfemenina o masculina, que determina la ubicacióndecadapersonaenunodelosdoscontenedoresdeintereses,cultura,oportunidadesyemociones.

En la actualidad, los currículos oficiales tienenaún mucho recorrido para alcanzar la igualdad enmateriadegénero.EnloquealasCienciasdelaTie-rraserefiereelretodepaliareldesequilibriolatentequedaporcompletoenmanosdelprofesorado,ya

quenoexistenalusionesexplícitasquecuestionendesde esta perspectiva la construcción del conoci-miento,lanaturalezadelacienciaolasubjetividadimplícita en su desarrollo. Consecuentemente, losescasosapuntessobreesteaspectoqueseencuen-tran en los documentos oficiales (por ejemplo, enel currículo de Cultura Científica “hay un reconoci-miento de que la mayoría de científicos son hom-bres y de que la ciencia posiblemente refleja una perspectiva masculina del mundo natural y físico. Mujeres excepcionales como las que han recibido el Premio Nobel y han conseguido el máximo éxito en

Hominización desde una óptica de género: visibilización de la mujer en la evolución de la especie humana. Una propuesta didáctica para las materias de ciencias

Hominization from a gender perspective: visibility of women in the evolution of the human species. A teaching proposal for the science subjects

Arantzazu Guruceaga Zubillaga1 e Inés Fuertes Gutiérrez2

1 San Fermin Ikastola. Carr. de Pamplona, 7, 31190 Cizur Menor (Navarra). agurutzeaga@sanferminikastola.com2 Instituto de Enseñanza Secundaria Pablo Díez. C / Las Escuelas, 48. 24850 Boñar (León). ifueg@unileon.es

Resumen EnestetrabajosepresentaunapropuestaparatrabajarlaperspectivadegéneroenloscontenidosdevariasmateriasdecienciasenEducaciónSecundaria.Laexperiencia,queseharealizadoendoscentroseducativos,buscapotenciarelespíritucríticoatravésdelanálisisdelosprocesosdeconstruccióndelconocimientocientíficoylossesgosquesearrastranenél.Tambiénseanalizaelpapeldelacienciaenlafundamentacióndecreenciasenlasociedad.Paraello,sevaloranhipótesisqueyanoprevalecenenelmundocientíficoactual,peroquesemantienensólidasenlacosmovisióndenuestrasociedad.Enconcretoseutilizalaperspectivadegéneroeneltemadelahominizaciónparavercómolacienciaesinfluenciadaporlosjuiciosdevalordelasociedadycómo,asuvez,estaretroalimentaesosjuiciosdevalor.

Palabrasclave:Naturalezadelaciencia,perspectivadegénero,alfabetizacióncientífica,androcentrismo,rolesydivisiónsexualdeltrabajo,evolucióndeloshomínidos.

Abstract In this paper, we present a proposal to introduce the gender perspective in several subject areas related to Science in secondary school. The activity proposed has been developed in two different schools and its purpose is to promote critical thinking through the analysis of both the process involved in the construction of scientific knowledge and the biases present. We analyse the role of science as a base for establishing belief in society by evaluating hypothesis which are presently obsolete but which a lot of people still consider valid. In this context, the gender perspective is applied to the topic of human evolution in order to explain both how science is influenced by social value judgments and how science influences these social judgments at the same time.

Keywords: Nature of science, gender perspective, science literacy, androcentrism, gender-based division, human evolution.

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los estándares tradicionales de la disciplina pueden ser aceptadas en la comunidad científica e incluidas en el currículo) resultansuperficialesyentodocasoinsuficientesparapaliar lascarenciasdebasequeexistenenalgunosdeloscontenidosimpartidosenlasmateriasdeciencias.Sisetieneencuentalaes-calade6nivelesqueestableceRosser(1997)paratrabajarlacienciadesdeunaperspectivaigualitaria,consideramos que en la actualidad los currículoseducativosseencuentranenelnivel2,esdecir,queaúnquedanmuchosaspectosquetratarpararede-finiryreconstruirunacienciaquetengaencuentaatodaslaspersonas,mujeresyhombres.

Para ello, la labor del profesorado de cienciasimplica,almenos,treslíneasdeactuación:1) eltrabajopersonalparadespojarsedeloseste-

reotipos de género (muchos inconscientes) y elsesgo androcéntrico que, en general, habita enlas personas tras la educación recibida en unaculturamachista.Sinestaactuación,elrestoca-recedesentidoporcompleto.

2) el cambio en la concepción sobre la ciencia. Elmodelo de ciencia que se sigue enseñando enla escuela es fundamentalmente reduccionis-ta, pues a menudo planteamos el conocimientocientífico de forma muy parcializada, de modoquesesigueconsiderandoytrasmitiendocomounaverdadquehayqueaprendercomosifueraunproductofinal,sintenerencuentaelprocesoprevio(Acevedo-Díazetal.,2007).Enestesenti-do,unaalfabetizacióncientíficarealdebesupe-rar el planteamiento exclusivamente positivistacentradoenlosresultadosparadarlaposibilidadal alumnado de analizar y criticar los aspectossubjetivos de la ciencia y sus condicionamien-tos sociales, económicos, culturales o políticos.Paralelamentey,deacuerdoconSolsona(2015),el conocimiento escolar debe incluir todas lasprácticas relacionadas con la construcción delosdistintossaberes,esdecir,todoslosesfuer-zosrealizadosporlosdiferentesgrupossocialesparaelaborarexplicacionesdeloshechoscientí-ficos. Las acciones realizadas por la comunidadfilosóficaocientíficahantenidoelmonopolioenlaconstruccióndelconocimientoacadémico,porloqueresultaprecisoincorporarlosconocimien-tosnecesariosparalavidayquehansidoysonmayoritariamente responsabilidad de las muje-res.Enestesentido,destacamoslainiciativadelcolectivoSorkin,quehapublicadorecientemen-te(SanchoOrtegaetal.,2017) laguíadidácticaLacienciaqueseescondeenlossaberesdelasmujeres.

3) larevisiónyreformulacióndeloscontenidosofi-cialesdelcurrículoydelasmetodologíasutiliza-dasdesdeunaópticaigualitaria.Este trabajo se centra en los contenidos sobre

hominización y, en concreto, sobre la jerarquía, elrepartodelpoderydelosrolesytareasentrehem-brasymachosenlassociedadesprimitivas.Lascon-notacionesimplícitasenestetemasonfundamenta-les,puesahondaenunodelosargumentosqueseutilizafrecuentementeparaladiferenciacióndeloscomportamientosyhabilidadesconsideradosmas-culinos y femeninos (Moore, 1991; Pérez Sedeño,1997;MartínezPulido,2003;Querol,2005):elgrado

denaturalidaddelosmismosdentrodelaevoluciónde los homínidos. Adicionalmente, el tema de loshomínidosysuevoluciónesunodelosmáscontro-vertidos de la ciencia de hoy y tiene la ventaja dequegeneraungraninterésenlasociedadytambiénenelalumnado(ArsuagayMartínez,2006;Hocha-del,2013).

Por otra parte, los ejemplos de actividades ymetodología propuestas buscan que el alumnadoexperimenteydescubraloscondicionamientosqueafectanalosavancesenelconocimientocientíficoyejercitesucapacidadparadiferenciarlasinterpreta-ciones fundamentadas en evidencias demostradasdeaquellasafectadasdeandrocentrismo..

JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS

Hoyendíalaciencia(ylatecnologíaquesede-rivadeella)esunpilarfundamentaldenuestraso-ciedad,quesostienetodounentramadoeconómicoysocial.Estaesunadelasrazonesqueconviertenellogrodeunaalfabetizacióncientíficaporpartedelalumnadoenunatareaindispensable.Noobstante,cabeplantearse lasmetodologíasdocentesutiliza-dasparalatransmisióndelconocimientocientífico,pues a menudo se olvidan de cómo se produce laconstruccióndelmismo.Laexperimentacióndelmé-todocientíficoporpartedelalumnadoresultafun-damentalparaplantearseestacuestiónyconello,entender la ciencia como un campo dinámico, dis-cutible,revisableyconmuchosaspectossubjetivos.Enestecontexto,resultanfundamentaleslaspostu-rasquedefiendenlanecesidaddeincorporarlana-turalezadelacienciaenelaula(Acevedo-Díazet al.2007; Acevedo-Díaz, 2008; Acevedo-Díaz y García-Carmona,2016),pueslaenseñanzadelascienciasnopuedereferirseúnicamenteaadquirirunaseriede conocimientos y habilidades. Es preciso que elprofesorado se acerque a planteamientos que secentranenelprocesoynootorganunprotagonismoexcesivoalosresultados.Conello,sefomentaeles-píritucríticoyseevitautilizarlacienciacomoinstru-mentoparaelevaralacategoríadeverdadlasteo-rías, hipótesis o planteamientos mayoritariamenteaceptadosenunmomentoconcreto.Adicionalmen-te,larealizacióndeexperienciasfavorecevivenciarquelacienciaesunaconstrucciónhumanapersonalycolectiva(Khun,1962yToulmin,1972),yportan-to,comoindicanHarding(1996)yKeller(1991,2000)estácargadadesesgos,entrelosqueseencuentraelandrocéntrico.

Existebibliografíaenelcampodelafilosofíadela ciencia que profundiza ampliamente en las con-secuencias del sesgo androcéntrico sobre la cons-truccióndelaciencia(Harding,1996;PérezSedeño,1997;Keller,1991,2000;entreotraspublicaciones).Del punto de vista aportado por dichos trabajos,destacamosunarelaciónsubyacentedequelomas-culinoesobjetividad(razón,construccióndeconoci-miento)ylofemeninovienemarcadoporlasubjeti-vidad(emoción,experiencia).

Estaasociacióngeneraunadiferentevaloraciónsocialdelosresultadosyunadesconsideracióndelas mujeres como sujeto activo en la construcciónde conocimiento y de los saberes considerados

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 133

tradicionalmente femeninos como promotores deconocimientoyevolución(porejemplo,todoslosre-lativosalastareasdomésticasyalcuidadodeotrosindividuos).

Enelcontextoplanteado,creemosqueeltemade la evolución de los homínidos desde una pers-pectivadegéneroayudaalaconsecucióndelosob-jetivossiguientes:- Analizaryvalorarcríticamentelasinterpretacio-

nessobre lavidade loshomínidos.Valorar losargumentosqueapoyanunrepartoderolesyta-reasestrictoynaturalentremachosyhembrasylaasignacióndelpoderalosmachos.

- Analizaraspectosdelanaturalezadelacienciaenrelaciónalaconstruccióndelainterpretacióndedatosysucomunicación,ydetectarlosses-gosenmateriadegénero.

- Reflexionaren relacióna lacomunicaciónen ladivulgacióncientíficadesdeunaperspectivadegénero,tomandocomoejemploeldiscursoutili-zadoenlosmediosaudiovisualesactuales.

LA EVOLUCIÓN DE LA ESPECIE HUMANA DESDE UNA PERSPECTIVA DE GÉNERO

Enlacienciatradicionalexisteunaideamuyex-tendidatantoenámbitossocialescomoenelcientí-fico(yque,entendemos,sereflejadeformaexactaen el alumnado), que dice que son las diferenciasbiológicasderivadasdelsexo lasque tienencomoconsecuencia“natural”unarígidadivisiónsexualdelastareasarealizarporlosindividuosenlosdiferen-tes grupos de homínidos. Habitualmente, de estaideasedesprendequeeslasuperiorfuerzafísicadelosmachosloquellevadirectamenteaunadivisióndel trabajoen laqueelmachocazayprotegea lacomunidadmientrasquelacapacidadreproductivade las hembras le asigna directamente las laborespropias de la crianza y el cuidado (Querol, 2005;Martínez Pulido, 2016). Como indica Owen (2014),este reparto estricto de tareas es un prejuicio quehareinadodurantegeneracionesenlacienciayennuestracultura.Elapoyodeestahipótesis (mode-loexplicativodelhombrecazador)porpartedeloscientíficosmotivóquesevalidaranhipótesisnocon-trastadasylasconsecuenciasdeestoshechosaúnprevalecen.

Querol(2005)revisalostextosdecreacionistasyevolucionistasdelossiglosXIXygranpartedelXXydestacacomogeneralidadlaasuncióndelainfe-rioridad femenina.Entre losargumentosutilizadospara apoyar esas hipótesis destacan aquellos queotorgan un protagonismo extraordinario a la cazacomo actividad exclusivamente masculina y res-ponsabledeunodeloshitosdelaevoluciónhuma-na:elgrandesarrollodelcerebro.Tambiénresultahabitual comparar la diferenciación sexual de lashembrasymachosdehomínidosconladeotrases-peciesdemamíferos.Atravésdedichacomparativaesostrabajosexplican,porejemplo,laausenciadeestroenlashembrascomounaadaptaciónparalamonogamia,esdecir,quelespermitemonopolizaraunvarónproveedorderecursos.

Sin embargo, las investigaciones que se estánrealizando en la actualidad (estudio de fósiles en

yacimientosde todoelmundoy,enparticular, losestudiostafonómicos)señalanquelosdatosempí-ricosdelosquesepuedeninferireinterpretarcon-ductasde loshomínidossonescasosydifícilesdecontrastar,porloquelashipótesissobrecómopudohaber sido el comportamiento de los individuos ysu organización social, solo pueden ser sesgadas(Moore,1991;Hochadel,2013;Thurén,2008;Sana-huja,2002;MartínezPulido,2012,2015;González,2015).Enestecaso,elsesgoquesehamantenidohastaahoraeselcorrespondienteahombre,blan-co y europeo. En este contexto, Martínez Pulido(2016),resumequelasinvestigacionesactualesno sólo sugieren que nuestros parientes vivieron en co-munidades socialmente complejas, sino que en sus sociedades las mujeres, fuertes, vigorosas y autosu-ficientes, con toda probabilidad participaban en la vida comunitaria como sujetos activos.

Estostrabajossesuelenreferirainvestigacionestafonómicasrealizadasapartirdehuesosydientesfosilizados. Por ejemplo, Kuhn y Stiner (2006) es-tudiaron las heridas que presentaban los huesosfósiles,yEstalrrichyRosas(2015)analizaronlasse-ñalesdeusoendientesenvariosyacimientosnean-dertales.Deambosestudiossededucequelavidacotidianade los individuosapenassediferenciabasegúnelsexo,aunquelasmarcasculturalesdelosdientesindicanciertasdiferenciasenrelaciónaltipodeobjetoqueraspaban.

Además,existenotraslíneasparaobtenerrefe-rentes y proponer hipótesis de trabajo en relaciónal comportamiento de los homínidos. Una de ellaseslaobservacióndesociedadeshumanasactualesquevivenencontextosmenosdiferenciadosdelosprimitivos que los nuestros y con una utilizaciónde los recursosmáscercanaa losdenuestrosan-tepasados homínidos. Si bien, como refleja Owen(2014) resulta controvertido el hecho de trasladarlas observaciones etnográficas actuales a épocasprehistóricas,cabedecirqueeneste tipodeestu-diostambiénhayresultadosqueapuntanaunpro-tagonismodelasmujeresentareascomoeldiseñodeherramientasolacaza.Porejemplo,losestudiosdeArthur(2010)sobrelosKonzo(Etiopía),ungrupodonde lasmujeres tienenunpapel relevanteenelraspado de herramientas, o diversos informes delsigloXIXyprincipiosdelXXquerevisaOwen(2014)sobresociedadesesquimalesdezonasárticasysu-bárticasconmujerescazadoras.

Laúltimalíneadeinvestigaciónquedestacamosaquí es la que se dedica a observar el comporta-mientodelossimiosactualesy,enconcreto,ales-tudiodelashembrasdebonobos.Deestasobserva-cionesrealizadaspornumerosascientíficas,en lasquesehanpodidoconstatarfuertesalianzasentrehembras en relación a la alimentación junto a unaactividadsexualbastantemásflexiblequelaespe-radaporelmodelotradicional,sehadeducido,quelashembrasbonobo,lejosdesersumisasypasivas,muestranunanotableautonomíayactividadsocial(incluidalasexual),siendocapacesdeconseguirali-mentosnecesarios tantoparaellascomoparasuscrías(MartínezPulido,2016).

Llegamos,porlotanto,aplantearlanecesidaddequelacienciay,porende,elprofesorado,considere,por fin, modelos explicativos sobre la evolución de

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loshomínidosenlosquelasmujeresseantratadascomomiembrosactivosensucomunidad,participan-tesde todo tipode tareascomunitarias (incluida lacaza),creadorasdeconocimiento,detécnicaseins-trumentos,einclusoposeedorasdepoder.

La secuencia de actividades propuesta a conti-nuaciónsurgeantelaemergenciadevisibilizaralasmujeresenlosmodelosexplicativossobreevoluciónenlasaulasdesecundaria.Aunquequedamuchoca-minoporrecorrer,incorporarennuestraprácticado-centeestosnuevosmodelos,juntoconlosreferentesydatosquelossustentan,nosdanlaoportunidaddeacercarnosalosobjetivosqueproponemosparaestetrabajo.ElmarcoconceptualdedesarrollodeestostrabajossesintetizaenlaFig.1

ACTIVIDADES PROPUESTAS

Lasecuenciadeactividadesplanteadasehaim-plementadoendoscentrosdesecundaria.Unodeellos es el centro San Fermin Ikastola (Pamplona,Navarra),dondeseharealizadoconalumnadode1ºdebachillerato,en laasignaturaCulturaCientífica.ElotrocentroeselIESPabloDíezdeBoñar(León),dondesehaimplementadoconalumnadode1ºy2ºdeBachillerato(enlasmateriasBiologíayGeologíayCienciasdelaTierra,respectivamente).

Lasactividadesqueseproponenenestetrabajotomanmáspesosi,enlasmateriasdondeseaplican,se trabajan de forma habitual tanto la perspectivadegéneroenlaciencia,comoelcuestionamientodehipótesiscientíficasylanecesidaddecontrastarlas.

En relación a la ciencia y la perspectiva de gé-nero, en la actualidad existen diversos materiales,desarrollados especialmente desde la declaraciónporpartedeNacionesUnidasdel11defebrerocomoDía Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia

(https://11defebrero.org/).Porejemplo,seaconsejalalecturadeunextractodeldebateentremujerescientí-ficas,profesorasdeuniversidadyresponsablespúbli-casenrelaciónalapregunta“¿esposiblelaexcelenciaencienciasinigualdad?”(Eneuskerahttp://aldizkaria.elhuyar.eus/site_media/pdf/ELH314-019.pdf).

También, en esta misma línea, podemos en-contrar entrevistas a científicas en la página mu-jeresconciencia.com, o, en concreto, utilizar laentrevista que se realizó en televisión a Marga-rita Salas (https://www.facebook.com/elinter-medio/videos/10155468769063348/?comment_id=10155468836363348&comment_tracking=%7B%22tn%22%3A%22R0%22%7D)

Para cuestionar y contrastar hipótesis científi-cas,recomendamosenparticularestasdosactivida-des, que encajan en los contenidos de historia delaTierra:- Lectura de un extracto del artículo “El sexo, las

drogas, los desastres y la extinción de los dino-saurios”, publicado en La sonrisa del flamenco(Gould, 1995). Se puede encontrar un resumenadaptadoenlared(ficus.pntic.mec.es/fpeg0013/Textos%20lectura/sexo_jay_gould.doc).

- Realizacióndelaactividad“ElextrañocasodelaSima de los Huesos”, diseñada por Fernández-Martínez (2016). En esta actividad, además deaprender a analizar evidencias científicas y arealizardeduccionesbasadasenlasmismas,elalumnado practica y aplica el concepto de ta-fonomíay la informacióndiferencialqueofreceestaramadelapaleontología.La secuenciación de actividades sigue el es-

quemaplanteadodesdeladidácticadelascienciasporSanmartí(2000).Consecuentemente,launidaddidácticatienetrespartes:1)Actividadesintroduc-torias, 2) Recogida y análisis de información y 3)Conclusiones.

Fig. 1. Este mapa conceptual resume el marco teórico y la problemática que da sentido al trabajo propuesto en este artículo.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 135

Parte 1. Actividades introductoriasEnestaprimerapartedelasecuenciaserecaban

los conocimientos previos e ideas preconcebidasdelalumnadosobreelgéneroHomoysuevolución.Paraello,serealizandostiposdeactividades:1. Uncuestionarioinicial(Fig.2)2. El análisis y valoración del dibujo esquemático

queresumelaevoluciónhumanayquehabitual-menteencontramosenlared(Fig.3)Elcuestionarioinicialtieneladoblefinalidadde

valorarquétipodetareasseprejuzganmasculinasyfemeninasycuálesseconsideranmásrelevantesparalaevolucióndelaespeciehumana.

Elanálisisdela imagenbuscaevaluarsiexisteciertarelacióninconscienteentreevoluciónyhom-breblancooccidental.Enestaactividadsepreguntaalalumnadosiconsideraqueestaimagenesrealis-taysiesquematizadeformacompletalaevolucióndeloshomínidos.Tambiénselesplanteasilaima-genmuestraalgúntipodesesgo.

CUESTIONARIO

1. ¿Quépersonaogrupodepersonascreesquerealizaríanestastareasdentrodeungrupodehomínidos?(niñas/os,mujeresjóvenes,hombresjóvenes,mujeresadultas,hombresadultos,hombreslíderes,mu-jereslíderes,ancianos,ancianas,chamanes,guerreros,guerreras)

Tareas Persona o grupo de personas que la realizan

Cuidadodelascrías

Caza

Recoleccióndefrutos,raícesysemillas

Diseñodeherramientas

Fabricacióndeherramientas

Conservacióndelosalimentosparaaumentarsuvidaútil

Realizacióndemuralesypinturas

Exploracióndenuevosterritorios

Transmisióndeconocimientosamiembrosmásjóvenes

Diseñoyconstrucciónparavivir

2. Puntúade1a3(menosamás)larelevanciaqueconsiderasqueestastareashantenidoparalaevo-lucióndelaespeciehumana:

Tareas Importancia

Diseñodeherramientas

Cambiodeserpresasasercazadores

Controldelfuego

Invencióndetécnicasparaconservacióndelosalimentos

Invencióndelaagricultura

Cuidadodelascrías,ancianosyenfermos

Desarrollodelascreacionesartísticas

Diseñodeconstruccionesparavivir

Repartoycooperaciónentareascomunitarias

3. ¿Creesqueexistiríaalgúntipodejerarquíaenlosclanesdelosantiguoshomínidos? ____________________________________________________________________________________

Encasoafirmativo¿Quémiembrosdelclancreesqueostentaríanelpoderoliderazgo? ___________________________________________________________________________________

Fig. 3. Dibujo esquemático que resume la imagen tradicional de La Evolución Humana. Proyecto OSTADAR para 4º de la ESO. En estos momentos este proyecto está siendo sustituído por el proyecto EKI. Cedida por Ikastolen Elkartea (Federación de Ikastolas).

Fig. 2. Cuestionario inicial que introduce la actividad.

136 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

Parte 2. Recogida y análisis de información sobre evolución y hominización

Esta fase puede ser implementada de variasformas, en función de la disponibilidad de tiempoquesetengaparadesarrollarlaunidad.Sisedeseaalargarlaactividad,seproponeunabúsquedadein-formaciónsobreeltemaporpartedelalumnado,di-rigidaalcuestionamientodelasrespuestasquehandadoenlasactividadesintroductorias.Enestecaso,la información recopilada será variada y llevará alalumnadoaldebatesobresuscreencias.

Si,porelcontrario,prefiereacortarselamisma,puede ofrecerse al alumnado dos conjuntos de in-formación. El primero de ellos ofrece informaciónsobre humanización y género basada en la visióntradicionalconciertosesgoantropocéntrico.Else-gundo agrupa estudios actuales que cuestionan ypresentan evidencias de que la visión tradicional,como mínimo, no está demostrada. No obstante,estadiferenciaciónentrelosrecursosnosedesvela-ráalalumnado,sinoqueselepresentarálainforma-ciónsinclasificarnidiferenciar,paraquerealicenelanálisisdelamismasinningúntipodecondiciona-miento.Conellosepretendequeelalumnadodife-renciehipótesiscontrastadasdeideasnoprobadas.

HOMINIZACIÓNYGÉNERO:PERSPECTIVATRADICIONAL

En este paquete de información se presentanvariasactividadesqueorbitanentornoadosfuen-tes:a)variostextosescritosporCharlesDarwinyb)fragmentos del vídeo divulgativo “La odisea de laespecie”(2003)

a) Textos de Darwin: En varias de sus obras,este autor reflexiona sobre el origen y evolución

de los homínidos y su relación con otras especiesdemamíferosyprimates.Confrecuencia,susargu-mentacionesincluyenlasdiferenciasexistentesen-trehombresymujeres.Sus textosmuestran ideasqueactualmenteseconsideranválidasyotrasqueno, lo que nos ofrece un contraste interesante. Enconcreto,lasideasantropocéntricas,androcéntricasyclasistaspropiasdelmomentoysociedadenqueélvivióresultanchocantesenelcontextoactual.Superspectiva es la del varón blanco europeo comoestadío más evolucionado de la vida en la Tierra(Fig.4).Elalumnadodeestosniveles (másalládelos juicios de valor actuales) tiene formación sufi-cienteparatenerunavisióncríticadeestasideasycuestionarlasdesdeunpuntodevistacientífico(porejemplo,ayudándoseporloscontenidosadquiridosengenética).Porello,sulecturaponesobrelamesaque las ideasnocontrastadasdeuncientíficoam-pliamente reconocido y valorado son inseparablesdelautorysucontexto,ynopuedenseradmitidasy generalizadas sin datos o evidencias que las co-rroboren.MuchosescritosdeDarwinseencuentrandisponibles en versión original en http://darwin-online.org.uk/.Algunospárrafosdelostextosutili-zadosennuestraexperienciason:

El hombre difiere de la mujer por su talla, su fuer-za muscular, su vellosidad, etc., como también por su inteligencia, como sucede entre los dos sexos de muchos mamíferos. En una palabra, no es posible negar la estrecha corresponden-cia que existe entre el hombre y los animales superiores, principalmente los monos antropo-morfos, tanto en la conformación general y la estructura elemental de los tejidos, como en la composición química y la constitución.

(C.Darwin,ediciónencastellanodeElorigendelhombre,1909)

La principal diferencia entre las capacidades intelectuales de los dos sexos se demuestra en que el hombre alcanza una eminencia superior a la de la mujer en todo lo que desarrolla, ya sea en aspectos de pensamiento profundo, razón o imaginación, o simplemente el uso de los senti-dos y las manos. Si se hicieran dos listas de los hombres y mujeres más eminentes en poesía, pintura, escultura, música -tanto de composición como de interpretación-, historia, ciencia y filo-sofía, con media docena de nombres bajo cada tema, no podrían compararse. También pode-mos deducir, a partir de la ley de la desviación de los promedios, tan bien ilustrada por el Sr. Galton en su trabajo sobre “Genio hereditario”, que si los hombres logran una ventaja decisiva sobre las mujeres en muchos temas, la media de capacidad mental en el hombre debe estar por encima de la de la mujer.…….

El hombre es más valiente, combativo y enérgico que la mujer, y tiene un genio más inventivo. Su cerebro es mucho mayor y creo que no se ha de-mostrado que se deba a la proporcionalidad con su cuerpo de mayor tamaño.

Fig. 4. El primer árbol de la vida fue elaborado por Haeckel (1879). La ilustración muestra el pensamiento del siglo XIX en cuanto a la evolución de la vida. si bien el evolucionismo comenzaba a ser aceptado por la comunidad científica, la evolución culminaba en los humanos (concretamente, en the Man, el hombre) como especie más desarrollada.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 137

(traducidodeC.Darwin,ediciónde1882deThedescentofmanandselectioninrelationtosex)

b) Elvídeo“Laodiseadenuestraespecie.Pro-ceso de Hominización” (Jacques Malaterre, 2003)(Fig.5).Sehaelegidoestevídeoporqueestacintafuenominadapor lospremiosdelcineEuropeoenlacategoríademejordocumental.FuetraducidoenEspañaporTVEyemitidovariasveces.Además, laversiónencastellanoestádisponibleenyoutubeycuenta con más de 3 millones de visualizaciones.Laversiónoriginalfrancesadelproyectocontóconel asesoramiento científico del paleontólogo YvesCoppens(co-descubridordeLucy),mientrasquelaversiónespañoladeldocumentaltuvocomocoordi-nadorcientíficoaJuanLuisArsuaga.Todoellollevaa que esté considerado un documental aceptabledesde el punto de vista cinematográfico y de di-vulgacióncientífica.Noobstante,estevídeoreflejadiversashipótesisnocontrastadas.Porejemplo,seniegalaposibilidaddecruzamientoentrehomínidosdiferentes;ladivisióndeltrabajoenrelaciónalsexoes totalmente rígida y determinista; o el hecho dequelajerarquía,laautoridadylaprotecciónestáex-clusivamenteenmanosdevarones,siendolasmu-jeressumisasyconunrollimitadoalaprocreaciónyelcuidado.

Encuantoaltrabajoconelvídeo,serecomiendaseleccionar,almenos,algúnfragmentodecadaunadelasespeciesquesemuestran: Australopithecus afarensis, Homo habilis, Homo ergaster, Homo erec-tus, Homo neanderthalensis, Homo sapiens. Conello,ademásdelobjetivoespecíficodeesteartículo,sepodránrepasarloscontenidosoficialesdelcurrí-culo.

A modo de resumen se puede señalar que, enlos relatos de todas las especies, se encuentranejemplosdelainferioridaddelashembras/mujeres

frentealosmachos/varones.Algunosejemplosson:1)unaLucypreñadaysolitariaquenecesitaqueunmachomuyfuertelaprotejay,paraello,solotienedosopciones:lasumisiónolaseducción.Finalmen-te,lacuestiónsecierraporquedosmachospeleanpor ella; 2) los machos de Homo habilis, como eljefe del clan, son los protagonistas del desarrolloy perfeccionamiento de herramientas y enseñan alasmujeresareconocerelsílex;3)unahembradeHomo ergasterseresponsabilizadelcuidadodeunmachoquesequedaviudo;4)losmachosdeHomo erectus insisten en aparearse (se justifica la esca-sacapacidaddecontroldesus instintossexuales)hasta obtener el consentimiento de las hembras,queparecenrelegadasexclusivamentealpapeldeconsentir;5) losclanesdeHomo neanderthalensisgobernadospormachosyconunlíderprincipal.Elrelevoenelliderazgoseproduceporasesinatodellíderanteriorysereafirmaatravésdelaviolacióndelamujerdeestey6)lashembrasdeHomo sapienssolasenelcampamentoconlascríasyatacadasporHomo neanderthalensis,quequierentenerrelacio-nessexualesconellas.

HOMINIZACIÓNYGÉNERO:PERSPECTIVAACTUAL

En este otro paquete de información se mues-tran estudios actuales en los que se ha tenido encuentalaperspectivadegénero.Entreellos,desta-camoslossiguientes:

a. ElestudiotafonómicodeEstalrrichyRosas(2015)secentraenelanálisisde lasestríascultu-rales (heridas óseas en los dientes de bocas utili-zadascomoterceramano)yconcluyenque lasac-tividades que realizaban varones y mujeres en losclanes neandertales eran ligeramente diferentes.Enestecaso, lospropios investigadoreshan resu-mido sus resultados en un vídeo de 1,42 minutos

Fig. 5. Carátula del documental “La odisea de la especie”.

138 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

de duración que resulta ideal para proyectar enclase (disponible en https://www.youtube.com/watch?v=SVvhmVxpsro)

b) Lectura de artículos periodísticos, entre losqueserecomiendan:

I. “Lasmujeresprotagonizaronlamayorrevolu-ciónagrariadelaprehistoria”(Criado,2017)

II. Lectura del artículo de Ansede (2016): “Tuvi-moshijosconlosneandertalesyahacemásde100.000 años. El ADN analizado sugiere rela-cionessexualesdurantedecenasdemilesdeaños”.

III. LecturadelartículodeCantarazo(2018):“Lasmujeres prehistóricas no eran como Vilma yBetty”.

c) Descripciónyanálisisdediagramasactuali-

zadosenrelaciónalaevolucióndeloshomínidos.

Parte 3. Tratamiento de la información, actividades y conclusiones

Unavezrevisadalainformación,sepidealalum-nado la extracción de las conclusiones principalesde la misma. Para ello, deben resumirse las ideasprincipalesde lostextosyclasificarsesegúnesténbasadasonoenevidenciascientíficascontrastadas.

Esta clasificación llevará a varias cuestiones quepuedenserobjetodereflexiónydebate:

1. ¿Siincorporamoselmodelodegénero,sonvá-lidoscientíficamentelosargumentosdeDarwinsobrelasdiferenciasentremujeresyhombres?

2. ¿Existenideaspreconcebidasconrespectoalacaza?¿Quédemuestranlasevidenciasactuales?

3. ¿Existenideaspreconcebidasconrespectoalasrelaciones sexuales? ¿Existen evidencias quenoshablendecómoeranlasrelacionessexua-les?

Actividades:

1. Selección de los conceptos más significativosen relación al tema trabajado. Elaboración deunmapaconceptualquesinteticeloaprendidohastaahora(Novak,1988;González,2008).

2. Revisión de las escenas del documental quepudieran estar basadas en hipótesis no con-trastadas. Posible reescritura de las mismas.Porejemplo,sepuedereformularaquellaenlaqueunmachonopuedecontrolarsusinstintosalveraunahembraytratadeseducirla…¿quéimpresióntendríamossiseinvirtieranlospape-les?(Fig.6)

3. Exposición de ideas sobre escenas de la vidacotidianadelascomunidadesdehomínidosquesuperenelsesgosexista.

4. Revisión de la iconografía que utilizamos parailustrar y sintetizar de la evolución de la espe-cie humana, ¿qué errores se detectan en ella?Es interesante analizar las diferencias de los

Fig. 6. A. Trascripción de un fragmento original del vídeo y su transformación invirtiendo los géneros. B. Respuesta original de dos alumnas de San Fermin Ikastola a la pregunta “Una vez que has leído los dos textos, reflexiona sobre la posibilidad de que pudiera haber ocurrido la situación inversa”.

Si(pudoocurrir),porquenohaypruebasparaningunadelasdos(situaciones),porloquenopodemosdemostrarningunadelasdos.

Porlotanto,lasdos(situaciones)pudieronserposibles,perotodavíanohaypruebasquelopuedanconfirmar.

Si(pudoocurrir),porquelatendenciabiológicapudieraserquelaseducciónylapopulaciónpudieranrealizarsedesdelamujerhaciaelhombre.Nolopodríamossaberenconcreto,yaquelatendenciapuedecambiardeunaespecieaotra.Peropudoserposiblesinningunaduda.

A)

B)

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 139

resultados obtenidos en un buscador de inter-netcuandoserealizanlassiguientesconsultas“hombresprehistóricos”vs.“mujerespreshitó-ricos” o bien “evolución hombres” vs. “evolu-ciónmujeres”.

CONCLUSIONES Y PRODUCTO FINAL

Paracerrarlasecuencia,esinteresanterealizarun resumen de las conclusiones obtenidas de losanálisisydebatesy,conellas,realizarunproductofinalcolectivoquepuedaexponerseotraspasarlasfronterasdelaula(Fig.7).

Acontinuación,esimportantequecadapersonareviselasrespuestasdesucuestionarioinicialyseplanteesi,despuésdetodolotrabajado,cambiaríaalgunadelasmismas.

Parareforzaryordenar lasconclusiones,sere-comienda la lectura de de Martínez Pulido (2016)“Unpasadoqueilustraconperspectivadegénero:eldebatesobreladivisiónsexualdeltrabajo”.

RESULTADOS Y CONCLUSIONES DE LA UNIDAD DIDÁCTICA

Enlosresultadosdelcuestionarioinicial,sede-tectóuna tendenciaaasociara losmachos las ta-reasdecaza,diseñoyfabricacióndeherramientasy viviendas, expresiones artísticas, exploración denuevosterritoriosytransmisióndeconocimientosyliderazgo.Estastareasson,asuvez,lasmásvalora-dasdesdeelpuntodevistadelaevoluciónhumana,por lo que parece haber una relación inconscientequevinculaalosmachosconloshitosmásrelevan-tesdenuestraevolución.Porelcontrario,alashem-brasselesasignaelcuidadodelascrías,larecolec-ciónyeldesarrollodetécnicasdeconservacióndealimentos,sibienestastareasnoestánconsidera-dasdentrodelasmásrelevantesparaelavancedelaespeciehumana.

Encuantoalaiconografíarelativaalaevoluciónde laespeciehumanasísereconoció laexistenciadeunsesgoandrocéntricoysecriticólalinealidadenlasucesióndeespecies,pueselalumnadocono-cía de antemano, en general, que diferentes espe-cies de homínidos habían convivido e incluso, ha-bían mantenido relaciones sexuales. Sin embargo,nosereconocióelsesgoracialquemotivaunaideaimplícitade las imágenes,elhechodeque laevo-lución en todos ellos culmina en el Homo sapiensblancoyoccidental.

Una de las actividades más interesantes fuela lecturade los textosdeDarwin,queprodujeronunasorpresadesagradableentodos/aslos/aspar-ticipantes,que relacionabanalautorcon las ideasevolucionistas (y lo admiran por ello) pero no conideasandrocéntricasactualmentesuperadasdefor-ma teórica. En los debates posteriores, se achacóeste hecho a la época en la que vivía Darwin y deellosemergiólaprimeraideainteresante:lacienciacomoconstrucciónpersonalycolectivanoexentadesesgosylanecesidaddeanalizarlostextosescritospornaturalistasycientíficosdesdeunaperspectivacrítica.Esdecir,porprimeravezparaelalumnado,

lostextoscientíficosnoeranresultadosquedebíancreer y aprender ciegamente, sino planteamientosdiscutiblesde losquehabíaqueextraerquéideasestaban contrastadas y cuáles no. Esta actividadse reveló como aquella que supone un cambio enelparadigmayenlaformadeentenderlacienciay,por ello es seguramente la más valiosa de toda lasecuencia.Apartirdeella,elacercamientoalrestode los materiales presentados se realizó desde elescepticismoydesdeunaópticacrítica.

En lo que se refiere al visionado del documen-tal“Laodiseadelaespecie”,elalumnadomantuvounaposturaunitariaconundescontentorespectoalpapelpasivoqueseleasignaalashembrasydife-renciógranpartedeestosaspectoscomoinvencióndelosproductoresypocoadecuadosparaundocu-mentaldedivulgacióncientífica,anteelpeligrodequeelpúblico losconfundayasumacomohechosdemostradoscientíficamente.

Laactividadanterior,juntoconlarevisióndetra-bajosactuales,llevóalalumnadoalaconclusióndequenosepuededefenderunaideaconcretarespec-toalrepartodetareasenlassociedadesprimitivas,pues, a pesar de los avances de determinados es-tudiosactuales(enlosquetambiénseñalabanses-gos), las evidencias son todavía insuficientes paratomarunaposturaclaraalrespecto.

Noobstante,enestepunto,síhabíaunatenden-ciaunánimeencuantoanoasumirelpapelsecun-dariodelamujerenlaevoluciónoelhechodeque

Fig. 7. Mural realizado por el alumnado de Boñar en el rincón de libre expresión del IES Pablo Díez. La intención del alumnado después de la unidad didáctica era elaborar una imagen resumen de la evolución que no tuviera sesgo androcéntrico, racial, incluyese elementos culturales y reflejase la convivencia de varias especies.

140 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

enlasmuchastentativasquellevaríanalosdescu-brimientosquehanhechoavanzaralaespecie,nohubieraintervenciónfemenina.

Comoconsecuenciadetodoelproceso,larevisiónde loscuestionarios iniciales llevóa lamayorpartedelalumnadoacorregirgranpartedesus respues-tas.Enestasegundafase,muchasdelasrespuestaspasarondeser“hombresjóvenes”a“hombresymu-jeres”o,sencillamente,a“nohayevidenciasparasa-bersiestaactividadestabarealizadoporungrupodepersonasdeunsexoconcreto”.

Consecuentemente,estaactividadfuevaloradadeformamuypositivaporelalumnado,queindicóhaberdescubiertoquéaspectosquedabaporhechoestán cargados de prejuicios. Esta conclusión nosllevó a evaluar la propuesta como una herramien-ta para trabajar el método científico. El hecho dequeelresultadodeestaactividadseaabierto(“nose sabe”, “no hay datos suficientes”, “no hay evi-dencias”,“quizásnolosepamosnunca”)nosllevaa cuestionar la metodología habitual usada en lasclasesdeciencias,queolvidaquelomásvaliosoenlaciencianoeselresultado,sinoelproceso.

Por otra parte, respecto a los resultados encuanto a la perspectiva de género, consideramosque este tipo de actividades introducidas en loscontenidos tienen un impacto mayor que cuandoseintroducenestostemasdeformapuntualapro-vechandolasefemérides.Aunquesabemosquenoessuficienteconsideramosqueesnecesario,fun-damentalyunactodejusticiareconocerloslogrosde las mujeres científicas, la mayoría invisibiliza-dosomenospreciados.Espreciso,además,tratarestos logros de forma habitual en los temarios y,sobretodo,hayquereformularestostemarioslle-vando a la práctica propuestas que señalen y eli-minenelsesgoandrocéntricodelacienciaeincluirenelloslossaberesconsideradostradicionalmentefemeninos,puestambiénestosestáncargadosdeciencia.

BIBLIOGRAFÍA

Acevedo-Díaz,JoséAntonio.2008.ElestadoactualdelaNaturalezadelaCienciaenlaDidácticadelasCiencias.Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Cien-cias, 5(2):134-169.

Acevedo-Díaz, José Antonio; Vázquez-Alonso, Ángel.;Manassero-Mas,MªAntonia;Acevero-Romero,Pilar.2007.ConsensossobrelaNaturalezadelaCiencia:Fundamentosdeunainvestigaciónempírica. Revista Eureka sobre Ense-ñanza y Divulgación de las Ciencias, 4(1):42-66.

Acevedo-Díaz, José Antonio; Vázquez-Alonso, Ángel.Mansseiro-Mas, Mª Antonia. y Acevedo-Romero, Pilar.2007.ConsensossobrelaNaturalezadelaCiencia:aspec-tos epistemológicos. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias,4(2):202-225

Acevedo-Díaz, José Antonio. y García-Carmona, Anto-nio.2016.«Algoantiguo,algonuevo,algoprestado».Ten-denciassobrelanaturalezadelacienciaenlaeducacióncientífica. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias; 13(1):3-19.

Ansede, Manuel. 2016. “Tuvimos hijos con los nean-dertalesyahacemásde100.000años.ElADNanalizadosugiere relaciones sexuales durante decenas de milesde años”. https://elpais.com/elpais/2016/02/16/cien-

cia/1455633230_824000.html?rel=mas.Consultado:mar-zode2018.

Arsuaga, Juan Luis y Martínez, Ignacio. 2006 “La es-pecieelegida.La largamarchade laevoluciónhumana”.Temasdehoy.342p.

Arthur,KathrynWeedman.2010.Feminineknowledgeandskillreconsidered:womenandflakedstonetools.Jour-nal American Anthropologist,112–2:228-243.

Cantarazo,Michele.2018,en línea“Lasmujerespre-históricas no eran como Vilma y Betty”. https://www.elperiodico.com/es/mas-periodico/20180127/sesgo-genero-arqueologia-mujeres-prehistoricas-no-vilma-betty-6580887.Consultado:marzode2018.

Criado, Miguel Ángel. 2017, en línea. Las mujeres protagonizaron la mayor revolución agraria de la pre-historia.https://elpais.com/elpais/2017/11/29/cien-cia/1511969205_028548.html.Consultado:marzode2018.

Darwin,RobertCharles.1882.The descent of the manand selection in relation to sex.London: JohnMurray.2ded.,15ththousand. 693p.

Darwin,RobertCharles.1909.El origen del hombre.F.SempereyC.Editores.Valencia.195p.

Estalrrich, Almudena. y Rosas, Antonio. 2015. Divi-sionoflaborbysexandageinNeandertals:anapproachthroughthestudyofactivity-relateddentalwear.Journal of Human Evolution.Vol.80:51-63

Fernández-Martínez,Esperanza.2016.Elextrañocasodelasimadeloshuesos.Alambique: Didáctica de las cien-cias experimentales,83:13-19.

GalarragaAiestaran,Ana.2015,enlínea.Maria Marti-non Torres Atapuercako antropologoa. “Niretzat, hortzak harribitxiak dira; nahiko txikiak diren arren, aparteko ba-lioa dute”. http://zientzia.eus/artikuluak/niretzat-hort-zak-harribitxiak-dira-nahiko-txikiak-/ Consultado: marzode2018.

GonzálezGarcía,FermínMaría.2008.El Mapa Concep-tual y el Diagrama Uve: Recursos para la Enseñanza Supe-rior en el siglo XXI.NarceaEdiciones:184p.

González,MartaI.2015,enlínea.Las sesgadas teorías del hombre cazador y la mujer recolectora, Ciencia parallevar. El blog del CSIC https://blogs.20minutos.es/cien-cia-para-llevar-csic/2015/02/05/las-sesgadas-teorias-del-hombre-cazador-y-la-mujer-recolectora/ Consultado:marzode2018

Gould, Stephen Jay. 1995. La sonrisa del flamenco.Drankontosbolsillo.399p.

Haeckel,Ernest.1879. TheEvolutionofMan.D.Apple-tonandCompany.NewYork.

Harding,Sandra.1996.CienciayFeminismo.EdicionesMorata.240p.

Hochadel, Oliver. 2013. El mito de Atapuerca. Oríge-nes,Ciencia,Divulgación.EdicionsUAB.Colección“Eles-pejoylalámpara”.383p.

Keller, Evelyn Fox. 1991. Reflexiones sobre Género y Ciencia.Ed.AlfonsElMagnánim:149-153

Keller,EvelynFox.2000.LenguajeyVida.MetáforasdelabiologíaenelsigloXX.Manantial.BuenosAires.136p.

Khun, Thomas. 1981. La estructura de las revolucio-nescientíficas.FondodeCulturaEconómica,1975.Mexi-co.320p.

Kuhn, Steven L. y Stiner, Mary C. 2006. «What’s amother to do? A hypothesis about the division of laborandmodernhumanorigins».Current Anthropology 47-6:953-980

Malaterre, Jacques.(dir.)2003.Laodiseadelaespe-cie.DivisaHomeVideo.207min.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 141

MartínezPulido,Carolina.2003.El papel de la mujer en la evolución humana.Bibliotecanueva:560p.

MartínezPulido,Carolina.2012. La senda mutilada. La evolución humana en femenino.Bibliotecanueva.264p.

Martínez Pulido, Carolina. 2015, en línea. La evolu-ción humana con perspectiva de género: un combate por la objetividad. Disponible en: https://mujeresconciencia.com/2015/01/07/la-evolucion-humana-con-perspectiva-de-genero-un-combate-por-la-objetividad/ Consultado:marzode2018

Martínez Pulido, Carolina. 2016, en línea. Un pasadoqueilustraconperspectivadegénero:eldebatesobreladivisión sexual del trabajo. https://mujeresconciencia.com/2016/10/17/pasado-ilustra-perspectiva-genero-de-bate-la-division-sexual-del-trabajo/Consultado:marzode2018

Moore,HenrriettaL.1991.Antropología y feminismo.EdicionesCátedra.QuintaEdición(2009):257p.

Novak, Joseph D. 1988. Constructivismo humano: unconsensoemergente.Enseñanza de las ciencias,6(3):213-223.

Owen,Linda.2014.ClichésdelaEdaddePiedra.Men-te y Cerebro,67:16-21

PérezSedeño,Eulalia.1997.Laretóricadelacienciayelestudiodelasdiferenciassexuales.Teoría,5(3):23-38.

Querol Fernández, María Ángeles. 2005, en línea. Elpapelasignadoalasmujeresenlosrelatossobrelosoríge-nes humanos. Arqueoweb: Revista sobre Arqueología en

Internet.Vol.7,Nº1, UniversidadComplutensedeMadridwebs.ucm.es/info/arqueoweb/pdf/7-1/querol.pdf. Consul-tado:marzode2018.

Rosser,SueV.1997.Re-Engeneering Female Friendly Science.NewYork,TeachersCollegePress.188p.

Sanahuja, María Encarna. 2002. Cuerpos sexuados, objetos y prehistoria.Cátedra.Madrid.232p.

SanchoOrtega,Teresa;CaleroBlanco,VanesayVille-naCaballero,Unai.2017,enlínea.La ciencia que esconden los saberes de las mujeres.Sorkin,LaboratoriodeSaberes.66p.

http://sorkinsaberes.org/sites/default/files/archi-vos/sorkin_guia_completa_cas.pdfConsultado:marzode2018.

Sanmartí,Neus.2000.Eldiseñodeunidadesdidácti-cas.EnPeralesPalaciosyCañaldeLeón,P.Didáctica de las Ciencias Experimentales: teoría y práctica de la enseñanza de las ciencias.EditorialMarfil:239-266

Solsona, Nuria. 2015. Los saberes científicos de lasmujeresenelcurrículum.Revista Qurriculum,28:33-54;

Thurén,Britt-Marie.2008.Lacríticafeministaylaan-tropología: una relación incómoda y fructífera. Ankulegi 12:97-114UniversidaddeGotemburgo(Suecia)n

Este artículo fue recibido el día 20 de diciembre de 2017 y aceptado definitivamente para su publicación el 11 de abril de 2018.

142 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

ISSN(ediciónimpresa):1132-9157-(ediciónelectrónica):2385-3484–Pags. 142-153

INTRODUCCIÓN

ElmarMediterráneopresentaunascondicionesclimáticasquelohacensingular.Laescasaamplituddemareas,laelevadaestacionalidad,yunarelativaoligotrofiade lasaguassuperficiales, loalejandelvecinoAtlántico (Boscet al.,2004).Su reconexiónconesteocéanocincomillonesdeañosatrás-des-pués de la crisis salina del Messiniense- permitiólaentradademultituddeespeciesborealesenpe-riodos glaciares y subtropicales en los interglacia-res,queserefugiaronenaquellassubcuencasy/oprofundidadesquereproducían,enparte,su lugardeorigen.Lasdiferenciasoceanográficasentre lasmasasdeaguamediterráneasylasoscilacionescli-máticasfavorecieronimportanteseventosdeespe-ciación. Fruto de todo ello, el Mediterráneo actuales un mar con una diversidad y endemicidad muy

elevadas (Boudouresque, 2004; Coll et al., 2010;Bianchiet al.,2012;Figueroaet al.,2014).

Estadiversidadmediterránea,sinembargo,estásubestimada.Existelafalsapercepción,dominante,dequesetratadeunmar“moribundo”.Ciertamen-te,lapresiónantrópicaesespecialmentenotoriade-bidoaeste“aislamiento”geográficoyalaelevadadensidadyactividadhumana.Peroesprecisamenteeste aislamiento parcial el que le ha conferido su“personalidad” y un porcentaje relativamente altode endemismos (un 29% según Boudouresque,2004). Todo ello, también se traduce en una seriedepaisajessingularesmoldeadosapartirdelainte-racciónentrelosprocesosbiológicos,geológicosyclimáticos.Entreestospaisajesmediterráneos,des-tacanunamultituddebiocontruccionesqueformanauténticos arrecifes vivos (Laborel, 1987). Algunasde estas bioconstrucciones suelen encontrarse a

Las plataformas de abrasión con vermétidos y algas calcáreas: un patrimonio ignorado del Mediterráneo Ibérico

Abrasion platforms with vermetids and calcareous algae: a neglected natural heritage of the Iberian Mediterranean

Marc Terradas-FernándezDepartamento de Ciencias del Mar y Biología Aplicada, Facultad de Ciencias, Universidad de Alicante, Aptdo. Correos 99, 03080 Alicante. E-mail: marc.terradas@ua.es/marcbentos@gmail.com

Resumen LasplataformasdeabrasiónconvermétidosyalgascalcáreasformanpaisajesquecaracterizanelMediterráneocálidoymeridional.Enellos,encontramosmultituddeespeciesqueseaprovechandelascondicionessingularesdeestosenclaves.Ennuestrascostas,estosecosistemasseencuentranengranpartedelSuresteIbérico.Sinembargo,elgradodedesconocimientodeestepatrimonioesgrandeapesardeciertosesfuerzosdedivulgación.Enelpresenteartículo,sedescribesuestructuraysuvalorcomoindicadorecológicoypaleoecológico.Seanalizanlosprincipalesfactoresnaturalesquecondicionansucomposiciónydinámica,yaquellosfactoresantrópicosquelosalteranyquepuedensuponerunaamenaza.Finalmente,seinformadesurégimendeprotecciónactual.

Palabrasclave:MarMediterráneo,Iberia,patrimonionatural,plataformadeabrasión,vermétidos.

Abstract TheabrasionplatformswithvermetidsandredcalcareousalgaearecharacteristicofthewarmsouthernMediterraneanandmakeupanoteworthylandscape.Intheseplatformswefindalargeamountofspecies,whichtakeadvantageofthespecificconditionsintheseparticularenvironments.TheseecosystemsareverymuchpresentonthecoastsoftheIberianSoutheastbuttheyarestillnotwellknown.Inthisarticle,theirstructureandvalueasecologicalandpaleoecologicalindicatorsaredescribed.Themainnaturaldriversindeterminingtheircompositionanddynamics,togetherwiththeanthropicones,whichcaneventhreatentheirexistence,areanalysedaswell.Finally,informationabouttheircurrentprotectionstatusisgiven.

Keywords: MediterraneanSea,Iberia,naturalheritage,abrasionplatforms,vermetids.

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unasprofundidades“prohibitivas”paratodoobser-vadorquenodispongadeunequipodebuceo,casodel“coralígeno”.Otras,sinembargo,sonpercibidaseincluso“gozadas”pormuchosdelosciudadanosquepaseanporellitoraly,sinembargo,siguendes-conociéndose.

Enesteartículosepretendehablardeunadees-tasbioconstrucciones.O,mejordicho,deunpaisajequenacedelainteracciónentrelabioconstrucción,eltipoderocaylaerosión.Nosreferimosalaspla-taformasdevermétidosyalgascalcáreas.

LAS PLATAFORMAS DE VERMÉTIDOS Y ALGAS CALCÁREAS, ORIGEN Y ESTRUCTURA

Las plataformas de vermétidos prosperanen ambientes templado-cálidos y subtropicales(Safriel, 1974). En el caso mediterráneo, estassituacionessedan,sobretodo,ensuparteoriental,pero tambiénen laszonasmásmeridionalesde lacuencaoccidental(Chemello,2009;Templadoet al.,2016;Milazzoet al.,2016).EnlaIberiamediterránea,

las mayores formaciones de vermétidos aparecenapartirde laprovinciadeAlicanteyhasta lazonade Almería, coincidiendo con cierta riqueza desustratos rocosos sedimentarios y que permitenunbuendesarrollode lasplataformasdeabrasión(Lillo-Carpio,1980;Ramoset al.,2008;Templadoet al.,2016)(Fig.1yFig.2).

Los procesos erosivos junto al efecto “protec-tor”delpropioarrecifepermiteneldesarrollodees-tospaisajeslitorales.Alavez,esfácildiferenciarlosendosunidadesosubsistemas:lapropiabiocons-trucciónoarrecife,yel restodecomponentesqueintegranlaplataforma(Fig.1).

La bioconstrucción o arrecife de vermétidos y algas calcáreas

Labioconstrucciónesgeneradapordosprinci-pales grupos de organismos. Por un lado, el gru-po de los vermétidos, unos moluscos sésiles quepueden formar importantes agregaciones y quese alimentan por filtración, mediante la secreciónde redes mucosas (Schiaparelli y Cattaneo-Vietti,1999;Gofaset al.,2011).Porotro,ungrupodeal-

Fig. 1. Bioconstrucciones de vermétidos y algas calcáreas. A. Cornisa marginal en plataforma de abrasión (Cabo de de la Huerta, Alicante). B. Formaciones mameloniformes (Cabo de Palos, Murcia). C. Microatolón (Isla de Tabarca, Alicante). Fotos: Marc Terradas Fernández (A y B), Felio Quijada (C).

Fig. 2. Plataformas de abrasión con vermétidos. A. Plataforma con un lapiazsupralitoral (cerca de Cabo Roig, Torrevieja). B. Plataforma connotch en la zona mediolitoral (se observa la amortiguación del oleaje con mar de fondo y un nivel del mar por debajo del medio. Cabo de la Huerta, Alicante). Cubeta del tipo potholeen una plataforma en la isla de Tabarca (se aprecia una corona de Fucales del género Cystoseira de modo calmo a su alrededor). Fotos: Marc Terradas Fernández.

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gasrojascalcáreasincrustantes.Ambostienenencomúnquepresentanesqueletoscalcáreosperdu-rables(Fig.3y4).

Recientemente,sehadescubiertoqueelvermé-tidocuantitativamentemás importanteen lagéne-sis de estas estructuras (Dendropoma petraeum,Monterosato1892)es,enrealidad,uncomplejodeespecies con distribuciones no solapadas, y queprosperan en distintas regiones del Mediterráneo(Calvoet al.,2015;Templadoet al.,2016).Enelcasoibérico,setratadeDendropoma lebecheTemplado,(RichteryCalvo,2016),unendemismomediterráneoqueparecelimitarsealapenínsulaibéricayalNortedeÁfrica(datosquedebentomarseconprecauciónalnoexistirunacartografíaexhaustiva).Otraespe-cie bioconstructora, Vermetus triquetrus (Bivona-Bernardi, 1832), prospera en condiciones menosexpuestas al oleaje generando agregados, aunquedemenorrelevancia.

Porloqueserefierealcomponentealgal,lospocosestudiosmediterráneosrealizadosindican

a Neogoniolithon brassica-florida (Harvey) Set-chellyL.R.Mason(Fig.4)comoalgaprincipaldela bioconstrucción. Sin embargo, la importanciadeotrasalgasrojascalcáreas ligadasadistintascondicionestérmicasehidrodinámicasnoesdes-cartable. Éste sería el caso de algunas especiesdelgéneroLithophyllum (Laborel,1987;Mannino,1992; Bressan et al., 2003; Terradas-Fernández,2014).

Lafaltadeunestadioplanctónicodelvermétido,yelcortolapsodetiempodesdelaeclosiónalreclu-tamientodeljuvenil(elembriónsedesarrollaenlacavidaddelmantodelahembra),permitenquelaszonasdeasentamientoseanmuycercanasalospro-genitores,einclusoencimadeellos,favoreciendolageneración de agregados (Calvo et al., 1998; Fran-zitta et al., 2016). Este hecho, junto a la probablesinergiaconelalgacalcárea,cuyapresenciaparecefacilitar el asentamiento (Spotorno-Oliveira et al.,2015), es determinante para permitir el desarrollodetalesarrecifes(Fig.5).

Fig.3. Sucesión de fotografías para mostrar los elementos de la bioconstrucción. A. Estructura mameloniforme (Isla de Tabarca, Alicante). B. Ampliación de A dónde ya se observa la colonia deDendropomalebeche. C. Ampliación de B observándose las conchas tubiformes del vermétido cementadas por el alga calcárea. Fotos: Marc Terradas Fernández.

A BFig.4. Fragmento de la bioconstrucción. A. Neogoniolithonbrassica-florida envolviendo completamente un caparazón de vermétido (flecha). B. Ampliación de la parte superior del conceptáculo (círculo en A). Se observan tricocitos (ej: flecha amarilla) y fusiones celulares (flecha roja) característicos del género. Fotografías: Viviana Peña Freire y Marc Terradas Fernández.

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El arrecife como ingeniero de ecosistemas (y paisajes)La construcción producida por el alga y el ver-

métido,nosólosetraduceenunmedionuevoypro-picio para ambos protagonistas, sino que tambiénesgeneradoradehábitatparamultituddeespeciesqueaprovechanestenuevosustrato.Algunosorga-nismos perforan el esqueleto carbonatado y gene-ranespaciosy/ogaleríasdóndeencuentranrefugio.Otros, aprovechan la propia heterogeneidad de laestructuraparacrecer.Todoello,hacequelosver-métidosy lasalgascalcáreaspuedanconsiderarseingenierosdeecosistemasenelsentidodeJoneset al(1994).

Sinembargo,elpapeldelabioconstrucciónvamásallá,altratarsedeunaprotagonistaactivaenel proceso de desarrollo de la propia plataforma.Efectivamente,parecequelabioconstrucción,quesedesarrollajustoenelnivelmediodelmar,con-tribuyealaformacióndeestospaisajesactuandocomoun“escudoprotector”delaerosión(Safriel,1975; Laborel y Laborel-Deguen, 1996; Antonioliet al., 1999, 2015). Por encima de la bioconstruc-ción, la actividad de los organismos perforadoresdelsustrato(comolascianobacterias)olosraspa-dores(patélidos,poliplacóforos),juntoalafuerzadeloleajeyotrosprocesosdemeteorizaciónfísicayquímica,permitenlageneracióndeunlapiazcon

estructuras alveolares de distinto tamaño. Estascavidades van conectándose a medida que nosacercamosalafranjainfralitoraldóndesedesarro-llalaplataforma(Fig.2y6).

Enlapartesumergidainteriordelaplataforma,eldoselalgalylascostrasdecoralináceasyvermé-tidosejercenunpapelprotectorde laerosión.Pordebajodelabioconstrucción,enelmargenexterno,lafuerzahidrodinámicaylabioerosiónvuelvenaserimportantes, pudiendo generar una concavidad onotch (quetambiénpuededarseenelmediolitoralporencimadelhorizontedevermétidos).EnalgunaszonasdelMediterráneosehandescritoestructurasamodode“seta”quesonfrutodeestosprocesos(Antonioliet al.,1999).EnelSuresteIbérico,enpe-queñosafloramientosrocosossuperficiales,sepue-den presentar bioconstrucciones, a modo de coro-nas,querecuerdanaun“microatolón”.Finalmente,enplataformasmuysomerasymoderadamenteex-puestas,puedenaparecerestructurasen formademamelón. Todo este tipo de formaciones tambiénhansidodescritasenelMediterráneoOriental(Sa-friel,1975;Fig.1y2).

Esimportanterecalcarquelacornisadealgasyvermétidos del margen externo protege del oleaje.Esto favorece el asentamiento de especies que, sinestaprotección,nopodríansobrevivir.Enestesen-

Fig.5. Mecanismo posible de la génesis de la bioconstrucción. A. Placa experimental con un recluta de Dendropomalebeche. Nótese el color blanco del alga calcárea (este tipo de algas podrían favorecer el reclutamiento del propio vermétido). B. Bioconstrucción madura. Se muestran (en círculos) algunos juveniles recién reclutados (posiblememte provienen de los propios adultos de la fotografía). Más explicación en el texto. Fotografías: Marc Terradas Fernández.

Fig.6. Esquema idealizado de una plataforma de vermétidos. Se marca el nivel medio del mar. Las flechas indican las zonas de erosión y/o bioerosión más activas. 1 Comunidad supralitoral; 2 Microcubetas del supralitoral con oscillatoriales y cianobacterias endolíticas; 3 Cubetas del mediolitoral con clorófitas filamentosas; 4 Comunidad del mediolitoral superior; 5 Costra de coralináceas y Vermetustriquetrus; 6 Cubeta infralitoral con algas de modo muy calmo; 7 Comunidad de Padinapavonica; 8 Comunidad de Dictyota spp.; 9 Arrecife marginal de Dendropomalebeche y coralináceas; 10 Comunidad infralitoral externa con desarrollo de Fucales de modo batido o algas esciófilas (según el grado de desarrollo delnotch). Basado en: Safriel, 1975; Laborel y Laborel-Deguen, 1996; Antonioli etal., 1999; Einav y Israel, 2007; Terradas-Fernández, 2018.

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tido, se ha demostrado que estas estructuras favo-recen labiodiversidadde la franja litoral frentea loque ocurre en las costas desprovistas de ellas (Mi-lazzoet al.,2016).Además,enlaplataforma,suelenencontrarse grietas y cubetas del tipo pothole quepueden llegar a presentar cierta magnitud (Fig. 2 y6).Estasúltimaspuedendesarrollarseporelefectodelaabrasiónproducidaporpequeñoscantosroda-dosy/oarena,quequedan“atrapados”enpequeñasoquedades (De Pippo y Donadio, 1999). Tanto lascubetasdeciertamagnitudcomolasgrietaslleganaconvertirseenlugardeasentamientodeespecies,deambientesaúnmásresguardados,muyrarificadasentodoellitoralmediterráneo(EinavyIsrael,2007;Gilet al.,2008;Terradas-Fernández,2014).

Enelmargeninternosueleasentarseunsegun-docinturóndevermétidos.Generalmenteseinstalaamododecostra,másomenoscontinua,yseco-rresponderíaconelmediolitoralinferior(Fig.6).

El arrecife como paleoindicador La especificidad de hábitat de estas biocons-

trucciones(marcandoelcerobiológicoquepráctica-mentesecorrespondeconelnivelmediodelmar),lapresenciadeexoesqueletoscalcáreosypersistentes(defácilfosilización),ysudistribucióngeográficaencondiciones templado-cálidas y subtropicales, per-miten usarlas como marcadores del nivel del maractualypasado(paleoindicadores).Así,endiversosestudiosrealizadosenunacostaestabledeSiciliasecalculó,usandoelcarbono-14ylarelaciónisotópicadeloxígeno(d18O),quelosarrecifesvivosmásdesa-rrolladosteníanunaedadentornoalos600años,yqueelpropioarrecifepodíautilizarsecomopaleoin-

dicadordelatemperaturasuperficialdelmar(dentrode este intervalo temporal) (Antonioli et al., 1999;Silenziet al.,2004).Además,sepudocalcularque,enestetiempo,hubounasubidadelniveldelmardeunos40cms(aljuzgarporlaubicacióndelabasedelabioconstrucciónaunos-40cmsdeprofundidad).

Enelregistrofósilhayrepresentantesde la fa-milia de los vermétidos al menos desde el Eoceno(Laborel,1986). Aunque los primeros arrecifes devermétidos aparecen durante el Mioceno medio(Vescogni et al., 2008). Su especificidad ecológicapermitevislumbrarquétipodecondicionespodíanexistirenlosdistintosyacimientosneógenosdóndese encuentran. A pesar de ello, algunas asociacio-nesbiológicasnosonequivalentesconlasquepa-recendominaren losarrecifesactuales,yel rangobatimétrico puede haber variado (Vescogni et al.,2008;Aguirreet al.,2014).

Las biocenosis ligadas a las plataformas de vermétidos

Doscaracterísticashacendeestasplataformasunossistemasecológicossingularesenelcontextoibérico. Por un lado, su escasísima profundidad, yporelotro,ciertaprotecciónaloleajeconferidaporlapropiacornisadealgascalcáreasyvermétidos.

Una tercera característica a tener en cuenta esqueestospaisajessegeneranenlazonamáscálidadelMediterráneoibérico(Boschet al.,2004;Collet al.,2010).Demodoque,apartedeloscondicionan-tesprevios,elfactorclimáticoinfluenciaráelresulta-dodelacomposicióntaxonómicadeestossistemas.

Paralasiguientedescripción,nosbasaremosenlatipificacióndelospisoslitoralesquesiguelaGuía

Fig.7. Cambios ligados a la estacionalidad (Cabo de la Huerta, A y B). El cambio de color se debe al aumento de las coberturas de algas verdes y pardas durante el invierno en detrimento de las algas calcáreas (articuladas y rosadas) dominantes en otoño. En el caso de las algas verdes, un evento previo de bajamar meteorológica favoreció su desarrollo. C. Lugar dónde se realizaron las fotos en un día de temporal (flecha). D y E. Plataforma eutrofizada con dominancia de algas verdes oportunistas antes y después de un periodo prolongado de bajamar meteorológica (Sur de Alicante, nótese el emblanquecimiento de las algas tras el evento). Fotografías: Marc Terradas Fernández.

A B C

D E

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interpretativa inventario español de hábitats mari-nos (http://www.mapama.gob.es) inspiradaen lostrabajosclásicosdePérèsyPiccard(1964).

Así,yacordeconsucomposiciónyfisionomía,podemosdividirlasplataformasencuatropisosquesesuceden,paralelosalacosta,desdelapartemáspróximahaciaelmar(Fig.6).

El supralitoralEste piso se caracteriza por estar prácticamente

siempre emergido y sólo las salpicaduras del oleajehacenactodepresenciaencondicionesnormales.Sinembargo,eloleajecausadoporlosfuertestemporalespuedellegarloacubrirexcepcionalmente(Fig.7).

Lascomunidadesdelsupralitoralde lasplata-formas son muy parecidas a las de otros sistemasrocosos(pertenecientesalmismopiso).Lastempe-raturas extremas y las fuertes fluctuaciones de lasalinidad(debidoalaguadelalluviayalassalpica-durasdeloleaje),juntoalabajísimadisponibilidadhídrica, sólo permiten que unos pocos grupos deorganismos prosperen. Destacan, sobretodo, algu-nas cianobacterias, cirrípedos (Euraphia depressa)y, particularmente, bígaros (Melaraphe neritoides,Echinolitorina puntata) que se alimentan de ellasraspandolarocaycontribuyendoalaerosióndelamisma.Enlascubetaspodemosencontrarunama-yorconcentracióndeorganismos.Esfácil laobser-vación de tapetes microbianos, ricos en cianobac-teriasdelordenOscilatorialesyNostocales,quese“esconden”bajounacapadesedimento.

El mediolitoral del margen internoEnelmargeninternodelaplataformasueleapa-

recerunabandarocosa inclinada.Enocasionessegeneraunnotchdesarrollado,quepermitelaapari-cióndeextraplomos(Fig.2B).Estasbandas,some-tidasconstantementealvaivéndeloleaje,constitu-yenunmediolitoralcuyaamplitudestáclaramentecondicionada por el grado de exposición, siendomenor en aquellas plataformas anchas y/o con unarrecifemarginalbiendesarrollado.Estazona,alavez,puedesubdividirseenunmediolitoralsuperiore inferior. El mediolitoral superior presenta enor-mesespaciosderocadesnuda,peroconcoberturasclaramente perceptibles de cianobacterias (princi-palmentedelafamiliaRivulariaceae),cirrípedosfil-tradores (Chthamalus spp.) y moluscos herbívoroscomo las lapas(Patellidae),quitones(Lepidochito-nidae)ylitorinas(Littorinidae).Enlosmesesdein-viernoyprimaverasuelenaparecerbandasdiscon-tinuas de algas rojas. Destacan las manchas algo-

donosasdeNeosiphonia sertularioides.Encambio,loscinturonesdeBangiales,muycaracterísticosdezonasmásseptentrionales (Chappuiset al.,2014),sondifícilesdedetectar.

En las zonas extraplomadas, es fácil encontrarpulvínulosperennesdeGelidiales(Gelidium crinale,Gelidiellaspp.)ymechoneslaxamentedistribuidosdeChaetomorpha linum.

Enelmediolitoralinferioryapodemosencontrarpaisajesdominadosporalgasdurantetodoelaño.Es típica la aparición del cinturón de vermétidos(Dendropoma lebeche) y coralináceas incrustantescomo Neogoniolithon brassica-florida. Ésta última,cuandoestáfértil,secaracterizaporlapresenciadeconceptáculosprominentesfácilmentevisiblesme-dianteunalupadecampo(Fig.4).Sinembargo,es-tascostrasdecoralináceasyvermétidosnosuelengenerarestructurastridimensionalescomosíocurreenelmargenexteriormásexpuesto.

Una franja discontinua de algas del complejoLaurencia caracterizalapartelimítrofeconelinfra-litoral.DestacamoselgéneroPalisada,queparecesustituiraespeciesdelgéneroOsmundea,másdo-minantesenlascostasmenoscálidas(Chappuiset al.,2014).Tambiénsueleaparecerunafranjainver-naldeEctocarpalesfilamentosas(Acinetospora cri-nita,Feldmannia spp.,Ectocarpusspp.)ytubulares(Scytosiphon lomentaria) que desparecen durantelaprimavera.

Enenclavesdemenorinclinación,yencubetas,es fácil que se desarrollen grandes coberturas dealgas verdes laminares y filamentosas (Ulva spp.,Chaetomorpha spp., Cladophora spp.) durante elinviernoylaprimavera.

Porloqueserefierealafauna,prácticamentelatotalidaddelosmoluscosdelmediolitoralsuperiorpuedenencontrarsetambiénenestenivel.Además,destacalaimportanciacuantitativadelafamiliaTro-chidae(especialmentePhorcus turbinatus).

El infralitoral de plataformaLa parte sumergida de la plataforma coincide

prácticamenteconlazonadependientenula,ysusbiocenosissecorresponderíanconlasdescritasparael infralitoral superior (Pérès y Piccard, 1964) (Fig.6).Unacaracterísticamuydestacableessupoquí-simaprofundidad.Nosuelesobrepasarlos30cms,cosa que parece condicionar la bajísima presenciade herbívoros y la dominancia de ciertas especiesalgales(Terradas-Fernández,2018;Fig.8).Así,sal-voenlasgrietasmásprofundasyenlascubetas,esdifícilencontrargrandesherbívoros.Apesardeello,

Fig.8. Algunos posibles efectos explicados por la escasa profundidad. Generación de ejes laterales en Padina(A). Sustitución de Padina (B) por Dictyota (C). Las fotografías B y C están realizadas en el mismo lugar. La única diferencia ambiental perceptible, entre ellas, es el leve incremento de profundidad en C. Más explicación en el texto. Fotografías: Marc Terradas Fernández.

A B C

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son frecuentes algunos moluscos (Columbellidae,Cerithidae, Plakobranchidae), de pequeño tamañoque,sinembargo,parecen tenerpoca importanciacuantitativa.

Dentrodeestepiso,peroen lapartemás inter-nadelaplataforma,unacostradeN. brassica-florida (quesecontinúaconelmediolitoral),sueleasociarseconotrovermétido(Vermetus triquetrus). Estacos-tra rápidamente es sustituida por una alfombra dePadina pavonica,quepersistedurantegranpartedelaño,yatrapaciertacantidaddesedimento.Entrelostalos de Padina, es frecuente la presencia de algasquegeneranejespostradosparairocupandoeles-pacio.DestacamosChaetomorpha pachynema porsurelativafrecuenciaapesardenohaberseencontradoen laPenínsulahasta la fecha (Terradas-Fernández,2018;Gallardoet al.,2016;).Tambiénaparecen,ge-neralmenteconalgomásdecobertura,Lophosipho-niaspp.yPolysiphonia opaca(estaúltimatambiénescaracterísticadelmediolitoralinferior).

Laestrategiadecrecimientomediante lagene-racióndeejespostrados tambiénesadoptadaporPadinaqueemitemultitudderamaslateralesparacolonizarelespacio(apartedelosabanicoserectoscaracterísticosdeestaespecie)(Fig.8).Estaestrate-giadeocupaciónpodríadebersealaescasaprofun-didaddeestosenclaves,yesanálogaalaobservada(dentro del mismo género) en sistemas tropicalessometidos a una elevada intensidad de herbivoría(Lewis,1987;Collado-Vides,1997).Enaquellaspar-tesalgomásprofundasde laplataforma,algasdemayorporte,comoelgéneroDictyota(D. fasciola,D. spiralis)tomanelrelevojuntoaFucalesdelgéneroCystoseira(C. humilis, C. compresa)ySargasum(S. vulgare).

En cubetas, grietas y zonas muy resguardadases posible encontrar especies muy rarificadas entramos de costa expuestos. Es el caso de algunasalgas del género Cystoseira (C. sauvageauana, C. foeniculacea), algunas Dictiotales como Dictyota mediterranea,oalgunasalgasrojascomoDigenea simplex(Pena-Martínet al.,2004;Terradas-Fernán-dez,2014).

La zona marginal de la plataformaEnlaparteexternasuelepresentarselacornisa

devermétidosconD. lebechecomovermétidoprin-cipal.Marcaelnivelmediodelmarypresentaalgastípicas tanto del mediolitoral como del infralitoral.Cuando la cornisa está bien desarrollada limita laparte interior, relativamente protegida, de la parteexteriorclaramenteexpuesta.Estacornisacalcáreaesanálogaaotrossistemasexpuestosdominadospor algas calcáreas (el “trottoir” de Lythophyllum byssoides delMediterráneoseptentrional,lascres-tasarrecifalesdeSporolithondemares tropicales,etc.). Gracias al incremento de la productividadcausadaporelpropiohidrodinamismo(Ballesteros,1989), parece que tanto el alga calcárea (presumi-blemente,N. brassica-floridaeselalgadominante)cómo el vermétido salen ganando de esta interac-ción,pudiendogeneraruncrecimientoenvolumenque les aleja del sustrato del infralitoral. De estemodo,“huyen”delacompetenciaconlasotrasal-gasinfralitorales.Encornisaspocodesarrolladasesfácilencontrarundoseldensodealgasdelgénero

Cystoseira deambientesbatidos (C. amentacea, C. algeriensis).

Otrovermétido(V.triquetrus)puedeformarunabanda colindante en la parte interna de la cornisa(Fig.6). Muchas veces se pueden observar pagúri-dos(Calcinus tubularis)ocupandolostubosvacíosdelospropiosvermétidos.

La heterogeneidad causada por la propia cor-nisapermiteque,enestaszonasmarginales,hayaun incremento de la diversidad. La cara expuestapresenta multitud de algas encontradas ya en elmediolitoralinterior,peroenestecaso,ygraciasalhidrodinamismo, con un mayor desarrollo. El com-plejoLaurenciavuelveaser importante (Laurencia pyramidalis, L. glandulifera, Palisada tenerrima) aligualquealgunasgigartinalescomoHypnea musci-formis.Juntoaellas,aparecenalgastípicasdeam-bientes expuestos y también características de los“trottoirs”septentrionalesdeLythophyllum byssoi-des (Callithamnion granulatum, Chondria boryana,Ceramium virgatum, etc). Sólo teniendo en cuentalas especies algales de la bioconstrucción, se hancontabilizado alrededor de 100 en un único traba-jorealizadoenunacornisadevermétidossiciliana(Mannino,1992).

Apesardelospocosestudiosquetratandirecta-menteladiversidaddeestasbioconstrucciones,sehademostradoquepresentanunaelevadariquezafaunística(Chemello,2009;Milazoet al.,2016).EnelSuresteIbéricosehanencontradomásde60es-peciesdemoluscosquehabitanestosarrecifesyelnúmero de especies se dispararía considerando elrestodegrupos faunísticos relevantes.Sehande-tectadohasta96familiasdeinvertebrados(Donna-ruma,2014).

La elevada estacionalidad de las plataformas Desarrollándose en un mar muy estacional, la

escasísima profundidad de estas plataformas exa-geraesteefecto,repercutiendoenlaestructuraylafisionomíadesusbiocenosis(Fig.7)(LundbergyOl-sig-Whittaker,1998;Terradas-Fernándezet al,2018).MedicionesrealizadasporelCentrodeInvestigaciónMarinadeSantaPola(CIMAR)enelmargenexteriordeunaplataforma,aunmetrodeprofundidad,hanrevelado una oscilación anual extrema llegando atemperaturasinferioresalos12gradoseninviernoysuperandolos28gradosenverano(Terradas-Fernán-dezet al.,2018).Estavariabilidadtérmicaestodavíamayordentrodelaplataforma,dóndelacolumnadeaguasueleserdeescasoscentímetros.Así,enunaplataformaconvermétidosdelaisladeLicosa(MarTirreno) se registraron temperaturas estivales dehasta36°C,a15cmsdeprofundidad (Donnaruma,2014).Posiblementetambién,eninvierno,estossis-temasalcanzaríanvaloresmuypordebajodelos10grados(sobretododurantelosepisodiosdebajamarmeteorológica,vermásadelante).

La temperatura no es el único factor condicio-nante ligadoa laestacionalidad.Dehecho,parecequeelfotoperiodoinclusopuedesermásrelevantealahoradeexplicarlavariabilidadestacionalenlacomposición del paisaje algal (Terradas-Fernándezet al.,2018).Así,a lo largodel invierno,cuandoelfotoperiodo se va incrementando, muchas algastienden a desarrollarse, como algunas efemero-

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fíceas que presentan su óptimo en esta estación(Scytosiphon lomentaria,Mesogloia leveillei).Algasdel orden Dictyotales también empiezan a formarcoberturas importantes. Ya en primavera, el doselalgalalcanzasumayoralturay,juntoaDictyotalesySphacelariales,elordenFucales(especialmenteelgéneroCystoseira)alcanzasumáximodesarrollo.

En verano, sin embargo, la elevada radiaciónsolar, la elevada temperatura, la disminución delfotoperiodoyunaposibleescasezdenutrientes,po-dríanserfactoresqueactivaranunafasede“decai-miento”yadescritaenotrossistemassomerosibéri-cos(Niell,1976;Ballesteros,1992)yque,enelcasodelasplataformas,secorrelacionaconunapérdidadediversidadgeneralizada.

Sin embargo, algunas especies termófilas sue-lenserfrecuentesduranteestaépocacomoClado-phorospis membranacea, Siphonocladus pusillus,Pencillus capitatus,etc.

Porelcontrario,elgrupodealgascoralináceasarticuladas,enparticularelgénero Jania,parece ira“contracorriente”y,afinalesdeverano(yduranteelotoño),forma“alfombras”quecubrengranpartedelaplataforma,einclusoinvadenelmediolitoral,dándoleunaspectorosado(Fig.7).

Perturbaciones naturales y eventos extremos Dos eventos naturales actúan con cierta inten-

sidadenestossistemassomeros,afectandosues-tructura y causando mortalidades que repercutenen una pérdida de biomasa. Ambos eventos enca-jan, por tanto, con el concepto de “perturbación”apesardelosmaticesexistentesenlabibliografía(Grime,1977;SteneckyDethier,1994;Montefalco-neet al.,2011).Nosestamosrefiriendoalosfuertestemporalesyalosperiodossostenidosdebajamarmeteorológica.Enamboscasos,además,cuandosuintensidadesexcepcionalyafectaaextensasáreasgeográficas, puede hablarse de eventos extremos(Easterlinget al.,2000).

TemporalesApesardelafaltadetrabajosquehayanevalua-

dodirectamenteelimpactoquepresentanlostem-porales, parece claro que su acción debe ser rele-vantey,segúnpredicenalgunosmodelosdecambioclimático,podrían tenerunamayor importanciaenelfuturo(Easterlinget al.,2000;Sanz-Lázaro,2016).

En un estudio realizado en el 2009 acerca deltemporalexcepcionalqueafectóatodalacostaca-talana (Mateo y García-Rubies., 2010), se observóqueaquelloslugarespróximosafondosdearenay

cantosrodados(quepodíanactuarcomoagentesdeerosión)sufrieronmuchomáslasconsecuenciasdeltemporal.Además,muchascomunidadesfueronen-terradasporlapropiaarena.Esprobable,portanto,queelimpactodelostemporalesnosólodependadeltipodecomunidad,sinotambiéndeltipodesus-tratocolindante.

Laobservacióndenumerosos restosdearreci-fes de vermétidos en la costa, incluso de grandesbloques,indicaquelasfuertestormentasdestruyenpartede lacornisaexterna (Antonioliet al., 1999).De hecho, en playas poco intervenidas, dónde seconservan los arribazones y detritus litorales, esmuyfrecuentelaobservacióndeestosfragmentos.Potencialmente,unadestruccióndelascornisasli-mitaríaelefectoamortiguadordelasmismas,afec-tandoalasbiocenosisdetodalaplataformay,es-pecialmente,lasquenecesitanunmayorresguardodeloleaje.

Periodos de “bajamar” meteorológica prolongadosLasplataformasdeabrasión,aldesarrollarseal-

rededordelnivelmediodemareas,puedenquedartotalmenteemergidasenmomentosdebajamarme-teorológica(LundbergyOlsig-Whittaker,1998,EinavyIsrael,2007).Lasmacroalgaspuedenmorirydesa-parecersielepisodioesdealgunosdías(Fig.7y9).

Algunas especies parecen haberse adaptadobien a estas situaciones en dónde la exposiciónaéreaesfrecuente.Así,porejemplo,enelcasodeHypnea musciformissehavistoquesutasafotosin-téticasemultiplicaencondicionesdeexposiciónalairefrenteasituacionesdeinmersión(siemprequemantenga un grado de humectación). Este hecho,parecedeberseasudificultaden lautilizacióndelbicarbonato, la principal fuente de carbono en si-tuaciones de inmersión, frente a su facilidad en lautilización del CO2 atmosférico (Einav et al., 1995;EinavyIsarel,2007).

Otras especies pueden perder la parte erecta,perosobrevivengraciasalmantenimientodelapar-tebasalcomo,porejemplo,ocurreenelgéneroCys-toseira (Fig.9). En cualquier caso, la estrategia in-crustanteparecelamástoleranteaestaspresiones,deacuerdoconelmodelopropuestoporSteneckyDethier(1994).

Conlaprolongacióndelabajamarpuedeocurrirundesplazamientodeloshorizontesalgales,ganan-doamplitudaquellosdominadosporespeciesmásresistenteso,porelcontrario,aquellosconespeciesoportunistasquecolonizanelsustratorápidamentedespuésdelaperturbación(Fig.7).

Fig.9. Ejemplo de recuperación del dosel de Cystoseiratras un evento severo de bajamar meteorológica durante el invierno. Obsérvense las costras de “resistencia” a partir de las cuales se genera el alga (flechas amarillas de la foto del centro). Las fotos fueron tomadas en la misma placa experimental en las fechas indicadas. Fotografías: Marc Terradas Fernández.

150 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

Cambios ligados a las presiones antrópicas Eutrofización y contaminación

La concentración de actividades humanas cer-cadellitoralimplicaunaentradadenutrientesqueafectaalestadotróficodelsistema.Unodelospri-merosefectoseselcrecimientodealgasoportunis-tas,quepueden“ahogar”a lapropiabioconstruc-ción (además de afectar al resto de comunidadesalgales). En algunos casos, las cornisas de vermé-tidos persisten, pero con importantes discontinui-dades.Enotros,lasplataformasquedantotalmentedesprovistasdecornisasyelsistemaquedamásex-puestoalhidrodinamismo.Cuandolaeutrofizaciónessevera,lafisionomíaycomposicióndelecosiste-macambianporcompleto(Fig.7).

Aparte de la eutrofización, y generalmente co-rrelacionadoconella,existeelproblemadelaconta-minación.Uncasonotablementevisibleeseldeloshidrocarburos.Lasmanchasdealquitránsepeganenlazonaderompiente,justoenelpropiohábitatde los vermétidos (y de otras muchas especies),enterrandoyasfixiandoalosdistintosorganismos.Desgraciadamente,estefenómenoesbienconocidoydescrito,formandopartedenuestropaisaje(Lillo-Carpio,1980;Ramoset al.,2008).

PisoteoLaaccesibilidadaestospaisajespermitequeel

ciudadanolosvisite.Esfrecuente,portanto,obser-varpaseantesquerecorrenloscaminosquelosbor-dean. Ocasionalmente, se utilizan las mismas pla-taformaspararealizarlospaseos.Esteúltimocasopuede constituir una amenaza en periodos y/o lo-calidadesdondepuedandarsemasificaciones.Así,sehaobservadounasimplificaciónde lascomuni-dadesalgalesendeterminadospuntosdóndeseuti-lizanlaspropiasplataformascomovíasdeaccesoalbaño.Enunestudioexperimentalsedemostróquelasespeciesgeneradorasdeldoselsonclaramenteafectadasporelpisoteo(Milazoet al.,2002).

Tambiénesmuyfrecuentelapresenciadepes-cadoresqueutilizanestasplataformasparapescar.En algunos casos, en busca de cebos, se rompepartedelpropioarrecifehaciéndolomásfrágilantecualquierperturbación(Ramoset al.,2008).

Artificialización de la costaLa generación de infraestructuras, la regene-

racióndeplayas, losvertidosde tierras,alteran ladinámicalitoralyelrégimensedimentario.Unama-yor carga de sedimento puede bloquear los meca-nismosdefiltracióndelvermétidoeinclusoenterrara toda la comunidad. Así, a lo largo del litoral delSureste,existenmuchoscasosderegresión ligadaaestasactividades.Estotambiénpareceocurrirentodasuáreadedistribuciónmediterránea(Ramoset al.,2008;Milazoet al.,2016).

Introducción de especiesExistenmuchos factoresquehanayudadoa la

proliferacióndeespeciespotencialmenteinvasoras(Galil,2000):elincrementodeltransportemarítimo,lasrecientesvíasartificialesdenavegaciónqueco-nectanáreasbiogeográficasdispares(comoelcanaldeSuez),laacuariofilia,maricultura,etc.EsfamosoelcasodelainvasióndeCaulerpa taxifolia,apartir

deunejemplardeacuariodelMuseoOceanográficodeMónaco,queprovocóunaexpansiónqueafectóa gran parte del litoral francés (Meinesz y Hesse,1991).Sinembargo,losejemplossonmúltiplesconmuchos casos recientes (Zenetos et al., 2010). EnlasplataformasdeabrasióndelSuresteIbérico,esespecialmente relevanteel casodeCaulerpa cylin-draceadetectadaenelaño2000(Pena-Martínet al.,2002;Ruizet al.,2011).Estaalgaesfrecuenteenlasplataformas (Terradas-Fernández, 2014; Terradas-Fernándezet al.,2018).Pareceactuarsinérgicamen-teconunaumentodelgradodeeutrofizacióndelasaguas. Así, se ha observado que su cobertura esmás elevada en localidades eutrofizadas. Tambiénsehademostrado,experimentalmente,que laadi-cióndenutrientesfacilitasudesarrollo(GennaroyPiazzi,2011).

Otrasalgasalóctonasnoparecen,demomento,generarafectacionesimportantes(TerradasFernán-dez, 2014). Sin embargo, algunas especies vistascon bajas coberturas, como Acrothamnion preisii,han invadido varias biocenosis infralitorales (Bou-doresqueyVerlaque,2002).

Enelcasofaunístico,laespecielesepsiana Bra-chidontes pharaonis parece competir y excluir aDendropoma spp..Estaespecieempiezaadominaralgunos de los espacios colonizados previamentepor los vermétidos, en el Mediterráneo Oriental, ysuspoblacioneshanllegadohastaSicilia(Milazoet al.,2016).

La acidificación del marLasemisionesdeCO2causadas,engranmedi-

da, por las actividades humanas producen un au-mentodelapresiónparcialdeestegasenlasaguas.Esto, se traduce en una acidificación de las aguasmarinas. En la práctica, esta acidificación implicauna dificultad creciente y preocupante en la capa-cidaddegeneraresqueletoscalcáreosporpartedemuchosorganismosbioconstructores(Hoegh-Guld-berget al.,2007;Veron,2008).

Enelcasodelosarrecifesdevermétidos,sehademostrado que los valores predichos, acerca delincrementodelaacidificación,disminuiríaneléxitodereclutamientodelmoluscoyalteraríanlaminera-logíadelcaparazóndelpropiovermétido,facilitan-doladisolucióndelmismo(Milazoet al.,2014).

Legislación A pesar de su singularidad, estos paisajes no

presentanningunafiguradeprotecciónespecífica.Porloqueserefierealabioconstrucciónenparticu-lar,elcomplejoformadoporelvermétidoprincipal(todavíaincluidobajoelantiguonombredeDendro-poma petraeum),juntoalasalgasdelgéneroCysto-seiraylasalgascalcáreas(Neogoniolithon brassica-floridayLithophyllum byssoides),estánincluidosenlosanexosdelaConvencióndeBernayenelanexoII(especiesenpeligrooamenazadas)delConveniode Barcelona. El vermétido se encuentra en el Ca-tálogoNacionaldeEspeciesAmenazadas.TambiénsehapropuestoincluirloenlosanexosIIyIVdelaDirectivaEuropeadeHábitats.Todalabioconstruc-ciónsehaincorporadoenelanexoIcomo“arrecife”(código 1170) de la misma directiva (http://www.mapama.gob.es.).

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 151

CONSIDERACIONES FINALES

Hanpasadoya30añosdesdeeltrabajodeLa-borel (1987),endóndese lamentabadeldescono-cimientodelpatrimonionaturalqueconformanlasbioconstruccionesmarinas.Enmuchoscasos,ysi-guiendolaspalabrasdeLaborel,puedenserconsi-deradasauténticos“monumentosnaturales”.

LostrabajosrecientesdeChemello(2009)odeMilazzoycolaboradores(2016)siguenmanifestan-do esta necesidad de dar a conocer, en este casoconcreto, las plataformas y bioconstrucciones devermétidosyalgascalcáreas.Estasconstruccionesformanunospaisajes“culturalmenteintegrados”yaprovechados, desde una perspectiva ociosa, pormuchagentequevivecercadeellos.¿Porqué,en-tonces, un desconocimiento tan abrumador y, a lavez,contradictoriodesuexistencia?

Pensamosqueenpartesedebeaun"bombar-deo" de noticias alarmistas, muchas veces justifi-cado,debidoalasgrandespresionesalasqueestásometida toda nuestra costa. A pesar de ello, estealarmismonovaacompañadodeunexplicitacióndelvalordelpatrimonionaturaldelMarMediterráneo.Lapersistenciadelaideade“marmoribundo”provocaunainfravaloracióndelmismo,nosóloporpartedelturista,ciudadano,ousuario;sinotambiénporpartedelcientíficoygestor.Quedadificultadaasílaprime-ramedidanecesariaparaproteger:conocer.

BIBLIOGRAFÍA

Aguirre, J., Belaústegui, Z., Domènech, R., de Gibert,J. M. y Martinell, J. (2014). Snapshot of a lower PlioceneDendropomareef fromSantOnofre (BaixEbreBasin,Ta-rragona,NESpain).Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology,395,9-20.

Antonioli, F., Chemello, R., Improta, S. y Riggio, S.(1999). Dendropoma lower intertidal reef formations andtheir palaeoclimatological significance, NW Sicily. Marine Geology,161(2),155-170.

Antonioli,F.,Presti,V.L.,Rovere,A.,Ferranti,L.,Anzi-dei,M.,Furlani,S.ySpampinato,C.R.(2015).TidalnotchesinMediterraneanSea:acomprehensiveanalysis.Quater-nary Science Reviews,119,66-84.

Ballesteros,E.(1989).ProductionofseaweedsinNor-thwesternMediterraneanmarinecommunities:itsrelationwithenvironmentalfactors.Scientia Marina,53(2-3),357-364.

Ballesteros,E.(1992).Els vegetals i la zonació litoral: espècies, comunitats i factors que influeixen en la seva dis-tribució.Vol.101.Institutd’EstudisCatalans,613p.

Bianchi,C.N.,Morri,C.,Chiantore,M.,Montefalcone,M.,Parravicini,V.yRovere,A.(2012).MediterraneanSeabiodiversitybetweenthelegacyfromthepastandafutu-reofchange. In:Life in the Mediterranean Sea: a look at habitat changes.NewYork:NovaSciencePublishers,1-55.

Bosc, E., Bricaud, A. y Antoine, D. (2004). Seasonaland interannual variability in algal biomass and primaryproduction in the Mediterranean Sea, as derived from 4years of SeaWiFS observations. Global Biogeochemical Cycles,18,1-17.

Boudouresque,C.F.(2004).MarinebiodiversityintheMediterranean: status of species, populations and com-munities. Travaux scientifiques du Parc national de Port-Cros,20,97-146.

Boudouresque, C. F. y Verlaque, M. (2002). Biologicalpollution in the Mediterranean Sea: invasive versus intro-ducedmacrophytes.Marine pollution bulletin,44(1),32-38.

Bressan,G.,Babbini,L.yDiCanzano,M.C.(2003).Bio-diversita marina delle coste italiale: Corallinales del marmediterraneo:guidaalladeterminazione.Biologia Marina Mediterranea,10(Suppl.2),1-237.

Calvo M., Templado J. y Penchaszadeh P. E. (1998).Reproductivebiologyofthegregariousmediterraneanver-metidgastropodDendropoma petraeum. Journal of Marine Biological Association of the United Kingdom,78,525-549.

Calvo,M.,Alda,F.,Oliverio,M.,Templado,J.yMachor-dom,A.(2015).SurvivingtheMessinianSalinityCrisis?Di-vergencepatternsinthegenusDendropoma(Gastropoda:Vermetidae)intheMediterraneanSea.Molecular phyloge-netics and evolution,91,17-26.

Chappuis,E.,Terradas-Fernández,M.,Cefali,M.,Ma-riani, S y Ballesteros, E. (2014). Vertical Zonation Is theMainDistributionPatternofLittoralAssemblagesonRockyShores at a Regional Scale. Estuarine, Coastal and Shelf Science,147,113-122.

Chemello, R. (2009). Le biocostruzioni marine in Me-diterraneo. Lo stato delle conoscenze sui reef a Vermeti.Biologia Marina Mediterranea,16,2-184.

Coll,M.,Piroddi,C.,Steenbeek,J.,Kaschner,K.yLas-ram,F.B.R.(2010).ThebiodiversityoftheMediterraneanSea: estimates, patterns, and threats. PloS one, 5(8),1-334.

Collado-Vives,L.(1997).Aspectosecológicosyevolu-tivosdelaarquitecturamodularenplantas:perspectivasenalgasmarinas.Revista Chilena de Historia Natural,70,23-39.

DePippo,T.yDonadio,C.(1999).Morphology,genesisandevolutionofrockpoolsalongItaliancoasts.Geografia Fisisica Dinamica Quaternaria,22,129-141.

Donnarumma, L. (2014). Ecology of Vermetid Reefs.MorphologicalFeaturesandAssociatedFauna.TesisDoc-toral,UniversitàdegliStudidiNapoli“Parthenope”,IT.

Easterling, D. R., Meehl, G. A., Parmesan, C., Chang-non, S. A., Karl, T. R. y Mearns, L. O. (2000). Climate ex-tremes: observations, modeling, and impacts. Science,289(5487),2068-2074.

Einav, R., Breckle, S. y Beer, S. (1995). Ecophysiolo-gicaladaptationstrategiesofsome intertidalmarinema-croalgaeoftheIsraeliMediterraneancoast.Marine Ecolo-gy Progress Series,125,216-228.

Einav,R.yIsrael,A.(2007).Seaweeds on the abrasion platforms of the intertidal zone of eastern Mediterranean shores. En: Algae and cyanobacteria in extreme environ-ments.Seckbach,J.(Ed.).Springer,Netherlands,193-207.

Figueroa, F. L., Flores-Moya, A., Vergara, J. J., Kor-bee,N.yHernández,I.(2014).Autochthonous Seaweeds.En:TheMediterraneanSea.Springer,Dordrecht,123-135.

Franzitta,G.,Capruzzi,E.,LaMarca,E.C.,Milazzo,M.yChemello,R.(2016).Recruitmentpatternsinanintertidalspecies with low dispersal ability: the reef-building Den-dropoma cristatum(Biondi,1859)(Mollusca:Gastropoda).Italian Journal of Zoology,83(3),400-407.

Galil,B.S.(2000).Aseaundersiege–alienspeciesintheMediterranean.Biological Invasions,2(2),177-186.

Gallardo, T., Bárbara, I., Afonso-Carrillo, J., Bermejo,R.,Altamirano,M.,GómezGarreta,A.,BarcelóMartí,M.C.,RullLluch,J.,Ballesteros,E.yDelaRosa,J.(2016).NuevalistacríticadelasalgasbentónicasmarinasdeEspaña.Al-gas,51,7-52.

Gennaro,P.yPiazzi,L.(2011).Synergismbetweentwoanthropicimpacts:Caulerparacemosavar.cylindraceain-

152 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

vasionandseawaternutrientenrichment.Marine Ecology Progress Series,427,59-70.

Gil,R.,Zahavi,A.yEinav,R.(2008).Seaweedcommu-nitiesonabrasionplatformsalongtheNeweYamIsland,inthenorthofIsrael.Israel Journal of Plant Sciences,56(1-2),103-109.

Gofas,S.,Salas,C.yMoreno,D.(2011).Moluscos ma-rinos de Andalucía.UniversidaddeMálaga,ServiciodePu-blicacioneseIntercambioCientífico,800p.

Grime,J.P.(1977).Evidencefortheexistenceofthreeprimarystrategiesinplantsanditsrelevancetoecologicaland evolutionary theory. American naturalist, 111, 1169-1194.

Hoegh-Guldberg, O., Mumby, P. J., Hooten, A. J.,Steneck, R. S. y Greenfield, P. (2007). Coral reefs underrapid climate change and ocean acidification. Scien-ce,318(5857),1737-1742.

Jones,C.G.,Lawton,J.H.yShachak,M.(1994).Orga-nisms as ecosystem engineers. En: Ecosystem manage-ment.SpringerNewYork,130-147.

Laborel, J. (1986). Vermetid gastropods as sea-level indicators. En: Sea-Level Research. Springer Dordrecht,281-310.

Laborel,J.(1987).MarineBiogenicconstructionsintheMediterranean,areview.Sci.Rep.,Port Cros Natl.Park,13,97-126.

Laborel,J.yLaborel-Deguen,F.(1996).Biologicalindi-catorsofHolocenesea-levelandclimaticvariationsonroc-kycoastsof tropicalandsubtropical regions.Quaternary International,31,53-60.

Lewis,S.M.,Norris,J.N.,ySearles,R.B.(1987).Theregulationofmorphologicalplasticityintropicalreefalgaebyherbivory.Ecology,68(3),636-641.

Lillo-Carpio,M. (1980).Formas litoralesestabilizadasenellímitedelPaísValencianoyMurcia.Cuadernos Geo-grafía,26,41-62.

Lundberg,B.yOlsvig-Whittaker,L.(1998).Patternsofvariation in algal communities along the Mediterraneancoast,Israel.Israel journal of plant sciences,46(2),89-99.

Mannino,A.M.(1992).Studiofitosociologicodellave-getazionemesolitoraleaLithophyllumlichenoidesPhilippi(Rhodophyceae, Corallinales). Naturalista Siciliano, Ser.IV,16,3-25.

Mateo, A.M. y García-Rubies, A. (2010). Impact of an extreme storm on Mediterranean littoral ecosystems. En:AnálisisyseguimientodelimpactoecológicodeltemporalextremodeSantEsteve(26/12/08)sobrelosecosistemaslitoralesdelnortedellevanteespañol,CSIC,317p.

Meinesz,A.yHesse,B.(1991).Introductionetinvasionde l’algue tropicale Caulerpa taxifolia en Méditerranéenord-occidentale.Oceanologica Acta,14(4),415-426.

Milazzo,M.,Chemello,R.,Badalamenti,F.,y Riggio,S.(2002).Short-termeffectofhumantramplingontheup-perinfralittoralmacroalgaeofUsticaIslandMPA(westernMediterranean,Italy).Journal of the Marine Biological As-sociation of the UK,82(05),745-748.

Milazzo,M.,Rodolfo-Metalpa,R.,SanChan,V.B.,Fine,M.,Alessi,C.yChemello,R.(2014).Oceanacidificationim-pairsvermetidreefrecruitment.Scientific Reports,4,4189.

Milazzo, M., Fine, M., La Marca, E. C., Alessi, C. yChemello,R. (2016).Drawing theLineatNeglectedMari-ne Ecosystems: Ecology of Vermetid Reefs in a ChangingOcean.En:Marine Animal Forests.Rossi,S.,Bramanti,L.,Gori,A.,OrejasSacodelValle,C.(Eds).SpringerInternatio-nalPublishingAG,Switzerland,1-23.

Montefalcone,M.,Parravicini,V.yBianchi,C.N.(2011).Quantificationofcoastalecosystemresilience.En:Treatise

on estuarine and coastal science. Wolanski, E., McLusky,D.S.(Eds).AcademicPress,Waltham,USA,10,49-70.

Niell,F.X.(1976).Estudiossobrelaestructura,dinámi-cayproduccióndelfitobentosintermareal(faciesrocosa)delaRíadeVigo.Tesisdoctoral,UniversidaddeBarcelona.

Pena-Martín,C.P;Fernanz,J.C.C.,Villalba,M.B.C.yPoveda,M.S.(2002).Caulerpa racemosa(Forssk.)J.Agar-dh(Caulerpaceae,Chlorophyceae),nuevaparalafloradeAlicante.Anales del Jardín Botánico de Madrid,60(2),448-449.

Pena-Martín, C. P., Garreta, A. G. y Villalba, M. B. C.(2004).SobrelapresenciadeDictyota mediterranea (Schi-ffner)G.Furnari(Dictyotales,Phaeophyceae)enlaPenín-sulaIbérica.Acta Botánica Malacitana,29,255-260.

Pérès,J.M.yPicard,J.(1964).Nouveaumanueldebio-nomiebenthiquedelamerMediterranée.Recueil des Tra-vaux de la Station Marine d’Endoume,31(47),1-137.

Ramos-Esplá, A., Vázquez, M. y Izquierdo, A. (2008).Cartografía de las formaciones de vermétidos en la Comu-nidad Valenciana y evaluación de su estado de conserva-ción. D.G. Biodiversidad-Generalitat Valenciana, CIMAR-UniversidaddeAlicante,120p.

Ruiz, J.M., Marín–Guirao, L., Bernardeau–Esteller, J.,Ramos–Segura, J., García–Muñoz R y Sandoval–Gil, J.M.(2011).SpreadoftheinvasivealgaCaulerpa racemosavar.cylindracea (Caulerpales, Chlorophyta) along the Medite-rraneanCoastoftheMurciaregion(SESpain).Animal Bio-diversity and Conservation,34,1-10.

Safriel,U.N.(1974).Vermetidgastropodsandinterti-dalreefsinIsraelandBermuda.Science,186(4169),1113-1115.

Safriel,U.N.(1975).TheroleofvermetidgastropodsintheformationofMediterraneanandAtlanticreefs.Oecolo-gia,20(1),85-101.

Sanz-Lázaro,C.(2016).Climateextremescandrivebio-logical assemblages to early successional stages compa-redtoseveralmilddisturbances.Scientific reports,6,1-9.

Schiaparelli,St.yCattaneo-Vietti,R.(1999).Functionalmorphologyofvermetidfeeding-tubes.Lethaia,32(1),41-46.

Silenzi,S.,Antonioli,F.yChemello,R. (2004).Anewmarker forseasurface temperature trendduring the lastcenturies in temperate areas: Vermetid reef. Global and Planetary Change,40(1),105-114.

Spotorno-Oliveira,P.,Figueiredo,M.AyTâmega,F.T.(2015).Corallinealgaeenhancethesettlementofthever-metidgastropodDendropomairregulare(d’Orbigny,1842)inthesouthwesternAtlantic.Journal of Experimental Mari-ne Biology and Ecology,471,137-145.

Steneck, R. S. y Dethier, M. N. (1994). A functionalgroupapproachtothestructureofalgal-dominatedcom-munities.Oikos,69(3),476-498.

Templado,J.,Richter,A.yCalvo,M.(2016).Reefbuil-ding Mediterranean vermetid gastropods: disentanglingthe Dendropoma petraeum species complex. Mediterra-nean Marine Science,17,13-31.

Terradas-Fernández,M.(2014).CaracterizacióndelasfitocenosisdelasplataformasdeabrasiónconvermétidosdelSuresteIbérico.MScThesis,UniversidaddeAlicante–UniversidadMiguelHernández,ESP.

Terradas Fernández, M., Botana Gómez, C., ValverdeUrrea, M., Zubcoff , J. y Ramos Esplá, A. (2018). The dy-namicsofphytobenthosanditsmaindriversonabrasionplatforms with vermetids (Alicante, Southeastern IberianPeninsula). Mediterranean Marine Science, 0, 58-68. doi:http://dx.doi.org/10.12681/mms.14143

Veron, J.E.N. (2008).A reef in time: the Great Barrier

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 153

Reef from beginning to end.HarvardUniversityPress,294p.

Vescogni,A.,Boselini,F.R.,Reuter,M.yBrachert.,T.(2008).Vermetidreefsandtheiruseaspalaeobathymetricmarkers: New insights from the Late Miocene of the Me-diterranean(SouthernItaly,Crete).Palaeogeography, Pa-laeoclimatology and Palaeoecology,267(1),89-101.

Zenetos, A., Gofas, S., Verlaque, M., Inar, ME. y Gar-cía Raso, JE. (2010). Alien species in the MediterraneanSeaby2010.AcontributiontotheapplicationofEuropean

Union’sMarineStrategyFrameworkDirective(MSFD).PartI Spatial distribution. Mediterranean Marine Science, 11,381-493.n

Este artículo fue recibido el día 15 de enero de 2018 y acep-tado definitivamente para su publicación el 30 de abril de 2018.

154 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

ISSN(ediciónimpresa):1132-9157-(ediciónelectrónica):2385-3484–Pags. 154-162

INTRODUCCIÓN

La alfabetización científica tiene como objetoque todas las personas puedan dar respuestas ysoluciones a cuestiones que surgen en el mundoque les rodea. Implica la adquisición de culturacientífica aprendiendo no solo los conocimientosbásicosdelaCiencia,sinotambiénlosconocimien-tosyactitudessobrequéeslaCiencia,suconstruc-ción y funcionamiento (Hodson, 2008; Lederman,2008yGarcía-Carmona,CriadoyCañal,2014).Enlaenseñanzanouniversitaria,secontemplancon-tenidossobrelaCienciaquedeberíanposibilitarla

alfabetización científica del alumnado. La Confe-deracióndeSociedadesCientíficasdeEspañahizosugerenciasyrecomendacionesenestesentidoatravés del informe ENCIENDE (COSCE, 2011). San-martí(2002)señalaque“lasCienciasqueenseña-mosdeberíanservirparaquelasnuevasgeneracio-nesaprendieranadisfrutarmirandoelmundoquelesrodeadesdeestaformacultural(paralelamenteaaprenderotrasformasculturales,todasellasim-portantes)”.Enestasenseñanzasseincluyencon-tenidos de las cuatro disciplinas clásicas (física,química, biología y geología) estando reflejadosen loscorrespondientescurrículosoficiales.Pres-

Estudio de la presencia de la Geología en currículos oficiales autonómicos de Educación Primaria

A study of the presence of Geology in autonomous official curricula of Primary Education

Jaime Delgado Iglesias1 y Mª Amelia Calonge García2

1 Departamento de Didáctica de las Ciencias Experimentales, Sociales y de la Matemática. Universidad de Valladolid. Facultad de Educación y Trabajo Social, Paseo de Belén, 1 47011 Valladolid. E-mail: jaime.delgado.iglesias@uva.es

2 Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente. Universidad de Alcalá. Facultad de Educación, c/ Madrid 1, 19001 Guadalajara. E-mail: a.calonge@uah.es

Resumen EltrabajoanalizaloscontenidosrelacionadosconlasCienciasdelaTierrapresentesencurrículosoficialesautonómicosdeEducaciónPrimaria.SepretendeconocersilapresenciadeestoscontenidosysusecuenciaciónsoncoherentesconlosprincipiosdelaalfabetizaciónenCienciasdelaTierra.TambiénsireflejanlasgrandesideasenCienciasdelaTierra(susplanteamientosbásicos),losconceptosquelassustentanolabaseconceptualqueserviráparaetapaseducativasposteriores.ApartirdelosresultadosserealizanunaseriederecomendacionesysugerenciasdirigidasaresponsablesdeconfeccionarlostextosnormativosyaautoresdelibrosdetextoparaqueloscontenidossobreCienciasdelaTierratenganunapresenciamásevidente.Asimismo,sebuscaorientaralosmaestrosenejercicioyalosmaestrosenformaciónenlaenseñanzadelasCienciasdelaTierra.

Palabrasclave:EducaciónPrimaria,Geología,alfabetizacióncientífica,currículo.

Abstract The contents of the regional official curricula of Primary Education related to Earth Sciences are analyzed in this paper. The main aims are: 1) to find out if the presence of these contents and their sequencing and development are consistent with the principles of literacy in Earth sciences. 2) to check if they reflect, depending on the corresponding level, the great ideas in Earth science (its basic approaches), the concepts that support them or the conceptual basis that will serve for later educational stages. Based on the results, a series of recommendations and suggestions are made to those responsible for setting up the legal texts related to the curricula and to the authors of textbooks, so that the Earth Sciences may have a more visible presence. Also, it seeks to guide in-service teachers and teachers in training in contents related to the Earth Sciences.

Keywords: Primary Education, Geology, scientific literacy, curriculum.

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tandoatenciónalasCienciasdelaTierra,Pedrinaci(2001),Hernández(2011),Pascual(2013)yOrionyLibarkin(2014)justificansuenseñanzarecordandoqueelplanetaesunsistemaenelqueinteraccio-nan la geosfera, la hidrosfera, la atmósfera y labiosfera y, como tal, el estudio de cada subsiste-ma debe hacerse globalmente junto a los demás.El conocimientoycomprensióndel funcionamien-to del planeta Tierra permitirá entender el origeny evolución de los seres vivos y dar respuesta amúltiplescuestionesrelacionadasconlaaccióndelserhumanosobreelmedioambienteysuevidentevinculación con otros ámbitos (tecnología, socie-dad). De esta manera, se aborda el concepto degeoalfabetización o alfabetización en Ciencias delaTierracuyasideasbásicasquedansintetizadasporPedrinaci(2011;2012).Granda(1988)señalabaque, aunque la Geología comparte elementos co-munesconotrasdisciplinasquesuponen“barrerasparaconseguirunaprendizajesignificativo”,estasse amplifican ante aspectos específicos de estadisciplina,comoeslacomprensióndeltiempogeo-lógico,loscambios,losprocesosinternos,etc…asícomoladificultadolainviabilidaddereproduciral-gunosfenómenosgeológicos.Gallegos(1999)tam-biénhacereferenciaalasdificultadesquesuponelaenseñanzadelaGeologíadebidoalaspeculiari-dadesdelconocimientogeológico.Esteautorhacealusióna la lasdificultadesasociadasa laedadydesarrollopsicológicodelosalumnosloquedalu-gar a que los escolares (< 12 años) no posean laadecuada visión espacial para poder visualizar eimaginar estructuras. También tienen dificultadesparalacomprensióndelasescalasespaciales(haycosasmuygrandesoextremadamentepequeñas)ytemporales(acontecimientostemporalesquesesalendesusunidadesdereferenciacotidianas).

Anteesteplanteamiento,existelaparadojama-terializadaporlaaparenteimportanciadelaalfabe-tizaciónenCienciasdelaTierrafrentealtratamientodesigualyreducidodecontenidosdeGeologíaquereflejan las enseñanzas oficiales (Calonge, 2010).Centrandolaatenciónenlaenseñanzaescolar(Edu-caciónPrimaria),yadesdehacetiempolosconteni-dosrelacionadosconlasCienciasdelaTierraapa-recen difusos, estando parcialmente asimilados aotrasáreasdeconocimiento(CalongeyJuan,2009;Martínezet al.,2015).

Apartirdeestasafirmaciones,cabepreguntar-sesilasdirectricescurricularessonacertadasparaelcasoconcretodelaenseñanzadelasCienciasdelaTierraysi,desdeelámbitoautonómico,sehale-gisladoparasolventarlasposiblesdeficienciasquepudierahaberenelcurrículoestatal.

Enestetrabajoserealizaráunestudiodelapre-sencia, pertinencia y secuenciación de contenidosrelacionadoscon lasCienciasde laTierraencurrí-culos oficiales autonómicos de Educación Primariaen tres Comunidades Autónomas del territorio es-pañol.Elobjetivoesdeterminarsi losdocumentosoficialesmuestranloscontenidossobreCienciasdelaTierralosuficientementeevidentesyvisiblesparaquelosmaestrospuedanformaradecuadamenteasusalumnosenlageoalfabetizaciónyparaquelosautoresdeloslibrosdetextolostenganencuentaparareflejarlosensusobras.

METODOLOGÍA

El estudio llevado a cabo ha sido de caráctercualitativobasadoenelanálisisdecontenido(Bar-din,2002)identificandocaracterísticasespecíficasdelmensajeparacaracterizarlafrecuenciadepala-brasofrasesqueposibilitesucomparacióneinter-pretación. Los registros o mensajes consideradoshansidoloscontenidossobreCienciasdelaTierraqueseidentificanenelcurrículooficialdelaetapaeducativa de Educación Primaria a nivel estatal yenloscurrículosoficialesenlasComunidadesAu-tónomas de Castilla y León, Castilla-La Mancha yMadrid.

Inicialmenteseanalizólapresenciadeloscon-tenidos sobre Ciencias de la Tierra en los bloquesde contenido de las áreas de Ciencias de la Natu-ralezaydeCienciasSocialesenel currículooficialestatal.Posteriormenteseestudiósuconcreciónysecuenciaciónenloscurrículosoficialesenlastrescomunidades autónomas seleccionadas con el findeconocersiloscontenidossereflejandelamismamaneraysisellevaacabodelamismamaneraenlastrescomunidadesautónomas.

Respecto a cómo se presentan los contenidos,sehablarádecarácterexplícitoydecarácterimplí-cito.Eltratamientodeuncontenidotendrácarácterexplícitocuandoaparece textualmenteeneldocu-mentonormativo,dentrodelepígrafeContenidosyenelepígrafeEstándares de aprendizaje.Elhechodequeaparezcaundeterminadocontenidodema-neraexplícitasignificaqueellector,yaseaelautordeloslibrosdetextooelmaestro,loidentifiqueconlasCienciasdelaTierra,asumiendosuimportanciadesde el punto de vista conceptual y disciplinar y,porlotanto,quenodebeobviarsesuenseñanzaosutratamientoenloslibrosdetexto.UnejemplodecontenidoconcarácterexplícitoeselcontenidoRo-cas y minerales,elcualsemuestraliteralmenteeneltextodelbloque2(el mundo en que vivimos)delárea de Ciencias Sociales. Este contenido aparecedemaneratextualEl suelo. Rocas y minerales: pro-piedades, identificación y uso en 2º curso y comoestándar de aprendizaje 3.6. Describe, de manera sencilla, rocas y minerales, clasificándolos según color, forma y plasticidadenelcurrículodeCastillayLeón.

Por otro lado, si un determinado contenido nosecita textualmenteenelepígrafeContenidosen-contrándoseenmascaradoconotroscontenidosnoespecíficosde lasCienciasde laTierra,sehablaráentonces de que ese contenido tiene carácter im-plícito. Como ejemplo de contenido con carácterimplícito se encuentra la expresión La diversidad geográfica de Europa: relieve, climas, e hidrografíaenelepígrafeContenidos y laexpresiónReconoce los principales rasgos del relieve, los ríos y el clima de EuropaenelepígrafeEstándares de aprendizaje enelbloque2(El mundo en que vivimos)deCien-ciasSocialesdel6ºcursoenelcurrículodeCastillayLeón.Enestecaso,trataelrelievedemanerades-criptivaenEuropaperono indicaosugierequesehaga referencia a su formación, evolución, origen,condicionantesgeológicos,etc…Elenfoquegeológi-conoseindicademaneraexpresa,perosuconside-raciónesrecomendablecomocomprensiónintegral

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delconceptodelrelieve.OtroejemplodecontenidoimplícitoeselreferidoaLas mezclas y sus tiposenelbloquedeMateria y energíade5ºcurso.Noespe-cificaqueseproponganejemplosdealgunasrocascomoeselcasodemezclasheterogéneas.Sinem-bargo, en el estudio de este recurso realizado porCortésyMartínez(2017),hayunejemplodelibrodetextoquepresentaelgranitocomomezclahetero-génea(tablaIV,pg.288).Enestecaso,elcontenidodeldocumentonormativofueadecuadamenteinter-pretado,desdeelpuntodevistadelasCienciasdelaTierra,porelautordellibrodetexto,reflejándoloensuobra.

La importancia de que un contenido aparezcademaneraexplícitaoimplícitahacereferenciaalavisibilidad de la Geología como disciplina. A me-nor visibilidad o referencia directa a contenidosenCienciasde laTierraaumentael riesgodequeautoresdelibrosdetextooelprofesoradodejedeestarfamiliarizadoconlaGeología,locualllevaríaaunamayordificultadparaquelleguealalumna-do. En los contenidos con presencia implícita de-penderádequeelprofesortengaconocimientosenGeologíayparapoderimplementarlosoqueelau-tordelibrosdetextolosreflejeenlasactividadesoejemplosensusobras.Sinoesasí,elcontenidoposiblementenoseconsidere,pasedesapercibidoo no se comprenda correctamente por parte delalumno.

Parallevaracaboelestudioseconstruyóunins-trumento(tablaI)queseaplicóalostextosdelosdocumentosnormativos.En laprimeracolumnaseindican las agrupaciones de contenidos identifica-dosenel textoyel restodecolumnashacen refe-renciaalcursoenelqueapareceidentificadocadacontenidooagrupacióndecontenidos.Consiglasseseñalaelcurrículodelacomunicadautónomaenelquesehaidentificado.Elcarácterimplícitodelcon-tenidoidentificadoquedamarcadomediantesubra-yadodelassiglas.

Respecto al tipo de contenidos, se considerancontenidos conceptuales (conceptos,nombres,he-chos), contenidos procedimentales (habilidades,técnicas,estrategias,destrezas)yactitudinales(va-lores y actitudes) de acuerdo con clasificación decontenidosbasadaenlaconsideradaporReigeluth,MerrilyBunderson(1978).

Como ejemplo de contenido conceptual, en elbloque2deláreadeCienciasSocialesdelcurrículoenCastillayLeón,seencuentraLa Litosfera. Rocas y Minerales (3ºcurso). Comoejemplode contenido procedimental tenemoselestándardeaprendizaje1.3 Confecciona e interpreta gráficos de temperatu-ras y precipitaciones de tu entorno, a partir de da-tos obtenidos (4ºcurso).Yunejemplodecontenido actitudinal está en el estándar de aprendizaje 4.3Muestra ante los problemas ambientales y realiza un consumo responsable(4ºcurso).

Finalizado el análisis de los contenidos en loscurrículos oficiales, se procedió a estudiar si enesostextosnormativossereflejanlasgrandesideasclaveparalaalfabetizaciónenCienciasdelaTierra(Pedrinaciet al.,2013).Sebuscólacoincidencia(osu cercanía) de contenidos de los textos oficialesconlassubideasqueconstituyenlasgrandesideasclave.

RESULTADOS

Los documentos oficialesElcurrículooficialdeEducaciónPrimariasees-

tablecedenuevoapartirdelapromulgacióndelaLey Orgánica para la Mejora de la Calidad Educativa,LOMCE(BOEde10dediciembrede2013),sustitu-yendoelexistentehastaelmomentobasadoen laLey Orgánica de Educación,LOE,de2006(BOEde4demayode2006).

La LOMCE modifica gran parte de los artículosdelaLOE,siendolaorganizacióndecontenidosunodelosaspectosenlosqueseapreciaungrancam-bioreflejadoenloscurrículosoficiales.Elcurrículobásico de Educación Primaria a nivel estatal vienerecogidoenelRealDecreto126/2014(BOEde1demarzode2014).Estanormamarcalasdirectricesencuantoaorganización,evaluación,contenidos,etc…paratodoelterritorionacionalyarticulalosconteni-dosenáreasy,dentrodeéstas,enbloques.SehantenidoencuentaeláreadeCienciasdelaNaturale-za,con5bloquesdecontenidos:Bloque1Iniciación a la actividad científica,Bloque2El ser humano y la salud,Bloque3Los seres vivos,Bloque4Materia y energíayBloque5La tecnología, objetos y máqui-nas.YeláreadeCienciasSociales,concuatroblo-quesdecontenidos:Bloque1Contenidos comunes,Bloque2El mundo en que vivimos,Bloque3Vivir en sociedadyBloque4Las huellas del tiempo.

Paraelpresente trabajosehanconsultado losdocumentos autonómicos correspondientes a laComunidadAutónomadeCastillayLeón(DECRETO 26/2016, Boletín Oficial de Castilla y León de 25 de julio de 2016),ComunidadAutónomadeCastilla-LaMancha(Decreto 54/2014, Diario Oficial de Castilla-La Mancha de 11 de julio de 2014)yComunidaddeMadrid(DECRETO 89/2014, Boletín Oficial de la Co-munidad De Madrid de 25 de julio de 2014).

Análisis previo de los contenidos sobre GeologíaElcriterioparaidentificarloscontenidosrelacio-

nados con Ciencias de la Tierra se fundamenta enlapropuestadeCalongeyJuan(2009)enlaquesesugieren conjuntos de contenidos materializadosen núcleos organizadores: La Tierra en el espacio; Funcionamiento del planeta; La vida en el planeta; Materias primas y métodos de estudio y Tiempo geológico.

Cortés y Martínez (2017) examinaron el textodel documento normativo estatal sobre EducaciónPrimaria reconociendo escasos contenidos sobreCienciasdelaTierraeneláreadelasCienciasdelaNaturaleza(lasreferenciasmáscercanasseencuen-tranenelbloque3Seres vivosaltratarloscompo-nentesdelosecosistemasyenelbloque4Materia y energíaaltratarlanaturalezadelosmaterialesylasfuentesdeenergía),mientrasquelamayorpartedeloscontenidosbuscadosseencuentranenelbloque2El mundo en que vivimosdeláreadelasCienciasSociales.EstadistribuciónnoparececoherenteconlanaturalezadelasáreasniconlapropianaturalezadelaGeologíacomocienciaexperimental.Martínezet al.(2015)yahicieronnotarquenoseaclaracuáleselmotivodeestaatípicadistribución.

Estudiando con detenimiento el bloque 2 deCiencias Sociales, sobre la estructura de la Tierra

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sehabladecapasdelaTierra,peroparecereferirsea lascapasexternas,comoatmósferaehidrosferayelrestocomounacapadenominadageosfera,seintroduce el término de litosfera, aunque con unaclara intenciónpetrológicadescriptiva,sinentraravalorarprocesos.Lomismoocurreconlosmateria-lesgeológicos(mineralesyrocas).

Elrelievesetratadesdeunpuntodevistageo-gráfico,sinentraraplantearlascausasdesumode-lado.Tampocosehacereferenciaalatectónicadeplacas(nisiquieraamodointroductorio)oaefectosde lageodinámica internanisevinculan losmate-riales geológicos con fenómenos que acontecenen el planeta y, mucho menos, se hace referenciaariesgosgeológicosonaturales.Esposiblequeencontenidostanamplioscomoelcambioclimáticoodesarrollo sostenible se puedan plantear conteni-dosmenoresentrelosqueseencontraríanloscita-dos. No obstante, algo positivo que se observa esla tímida aproximación a una perspectiva Ciencia,Tecnología, Sociedad y medio-Ambiente (CTSA) enrelaciónamineralesyrocasysususosyutilidades.

Entendiendoquesetratadedirectricesquelascomunidadesautónomasconcretan,sepuededecir,como crítica a esta exposición de contenidos geo-lógicos,quetieneunexcesivocarácterdescriptivo.AdemásdelaaparentedesaparicióndelaGeologíaafavordelageografía,elbloque2deláreadeCien-ciasSocialesparecetenerunaescasacondiciónin-dagatoria.Estonoescoherenteconlametodologíaactiva,encuantoaactividadcientífica,queproclamaeltextonormativoenlaintroducciónyorientacionesmetodológicasdelaetapadeEducaciónPrimaria.

Análisis por contenidos y cursosTrasunprimerreconocimientodelosdocumen-

tos autonómicos, se hace agrupamiento de conte-nidos con el fin de simplificar el tratamiento de lainformación. Los términos que se señalan derivandelosexpresadosliteralmenteenlostextosanaliza-dos,utilizandolasagrupacionessolamenteencasosconcretos(estructura y representación de la Tierraola Tierra como sistema,porponerdosejemplos):

• Agua• Ciclodelagua• Suelo• Rocasyminerales• SistemaSolar• EstructurayrepresentacióndelaTierra• MagnetismodelaTierra/brújula• Relieve• LaTierracomosistema• Patrimonio natural y conservación de espa-

ciosnaturales• Catástrofesnaturalesyriesgosgeológicos• Fuentesdeenergíaymateriasprimas• Fósiles• Clima

ElresultadodelanálisissepresentaenlaTablaIidentificando93referenciasacontenidosrelaciona-dosconlaGeología.El57%soncontenidosdetipoconceptual, acorde con la etapa dominantementeperceptiva de la Educación Primaria, al menos enloquealámbitode lasCienciasserefiere,peroel

hechodequeloscontenidosprocedimentalesesténrepresentadossoloporun17,2%del totalderefe-rencias, suponiendo mucho menos de una cuartapartede las referenciasaCienciasde laTierra,noparece congruente con las orientaciones metodo-lógicas (iniciarse en el desarrollo de estrategias del método científico)delaetapareflejadasenlosdocumentos normativos. Respecto a los conteni-dos actitudinales, se estima positivo el porcentajede25,8%sobreeltotaldereferenciasdebidoalaimportanciaquetienenparaformaralalumnoenelaprecioyrespetohaciaelmedioambiente,elentor-noyelinteréshacialasCienciasdelaTierra.

Prestando atención a la evidencia con la queseexpresan loscontenidos (sisonexplícitoso im-plícitos),algomásdeuntercio,casilamitaddelasreferencias, tienen carácter implícito (37,6%). Estonoesundatodemasiadobuenoparalaalfabetiza-ción científica en Ciencias de la Tierra porque sig-nifica que esos contenidos quedan menos visiblesydependerádelcriterioyconocimientosdelautorde librosde textoodelmaestroparaampliarlosomaterializarlos.Loscontenidosquemayormenteseexpresandemaneraexplícitaenlastrescomunida-des autónomas estudiadas son el agua, las rocasyminerales,elsuelo,elSistemaSolar,capasdelaTierra, magnetismo-brújula, fuentes de energía ymateriasprimasyclima.Hayreferencias implícitasacontenidosdelrelieve(lamayoríadeellas),afósi-lesyaconservacióndepatrimonionatural.Estonoquiere decir que no aparezca el término como tal,sinoquelanormanoespecifica(apartirdelosresul-tadosdeaprendizaje)quesetenganquerelacionarnecesariamenteconprocesosgeológicos(elrelieve,porejemplo).

Porotro lado,estudiando la tabla Ien relacióncon loscontenidosquese tratanencadacursosepuede ver que el agua se desarrolla en todos loscursos.Elrelieveeselsegundomástratadoatravésde5cursos,apesardehacerlodemaneraimplícita.Lesiguenlasrocasymineralesconreferenciaen4cursos,algunasexplícitasyotras implícitas.Laes-tructuradelaTierrasereflejaprincipalmenteeneltercercurso(capas,litosfera),peronodejaclaro,ajuzgarporlosestándaresdeaprendizaje,quétienequeconocerelalumnosobreladiferenciaentrelascapasexternaseinternasdelaTierranisobrelali-tosfera.Enelquintocursosevuelveahablardeat-mósfera,hidrosferayseincorporageosferaperonoespecificaquédebensaberdeestaúltima.

También hay contenidos que tienen distintotratamiento según la comunidad autónoma. Deesta manera, las referencias a la Tierra como sis-tema y al relieve son implícitas en el currículo deCastilla y León y en el currículo de la Comunidadde Madrid, mientras que son explícitas en el deCastilla-La Mancha. Algo parecido ocurre con lascatástrofes naturales y riesgos geológicos, sien-do en Castilla y León donde aparece de maneraexplícita,citandoexpresamente“volcanesyterre-motos”.Loscontenidosconceptualessuelenestarrelacionados con referencias explícitas. En estoscasossecitademaneraclaraelcontenidodandoorientaciónallectorparaconsiderarlos.Sinembar-go,cuandosepresentancontenidosactitudinalessesuelenexpresardemanera implícita,haciendo

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referencia a evolución o fósiles, conservación delpatrimonio natural, uso responsable de recursosnaturales,impactos,etc…

EneltextodelaComunidaddeMadridsehablaexplícitamentedelitosfera: identificación de rocas y materiales del entornoenelprimercurso,quizáunniveldemasiadotempranoparalacorrectaasimila-cióndelconceptoderoca.Encuartocursosevuelveahacerreferenciamuyexplícitaalasrocas(identi-ficación, composición) y minerales (propiedades,diferenciaconlasrocas)característicasdelalitosfe-ra.Enestecursotambiénsecitaexpresamente,enreferenciaalagua,comprender cómo se forman las aguas subterráneas.

EnlacomunidaddeCastilla-LaManchaeltex-topresentaalgunosaspectosconsideradospositi-vos para identificar con más facilidad contenidossobreCienciasdelaTierra.Unodeestosaspectossonlasaguassubterráneas,apareciendo,enelter-cercurso,elestándardeaprendizajeexplicar cómo se forma, promoviendo la relación con hidrogeo-logía, acuíferos, etc...Otro rasgo destacable es elcarácterexplícitoalreferirsealrelievecitandoqueelalumnodebedescribir los procesos de formación de relievecomoreferenciamuyexplícitaalospro-cesosgeológicoscomoresponsablesdelmodeladorelieve.

En líneas generales, los resultados indican unrasgocomúnenelcurrículodelastrescomunidadesautónomas:unanaturalezaexcesivamentedescrip-tivaeneltextoymuyescasasreferenciasaproce-sosgeológicos.Noobstante, lacomparaciónentrelos tres currículos pone de manifiesto la diferentemaneradeabordar loscontenidosdelaEducaciónPrimaria(tablaI)porpartedelasadministracioneseducativas autonómicas. Aunque siguen las orien-taciones estatales, hay heterogeneidad entre lostextos normativos respecto a la secuenciación deloscontenidosy,sobretodo,encuantoalaclaridadcon la que expresan los contenidos o lo que se lepidealalumnoquedebesaber.

Relación con grandes ideas clave para la alfabetización en Ciencias de la Tierra

El conocimiento fundamental sobre la alfabeti-zacióncientíficaessintetizadopor(Pedrinaci,2011,Pedrinaci et al., 2013) en diez grandes ideas clave(constituidas por subideas) basadas en los princi-piospara laalfabetizaciónenCienciasde laTierrapromovidos por la National Science Foundation(NSF,2009).Paraelconocimientodeestasideascla-veydelassubideassesugiereallectorqueconsultelasreferenciascitadas.

Sehaestimadointeresanteconocerenquéme-didaestasideas,opartedeellas,sepuedenverre-flejadasenlostrescurrículosoficialesautonómicosde enseñanzas escolares analizados. El reconoci-mientodelasideasclaveenlostextos,indicaríaquelabaseconceptualenCienciasdelaTierrayaestáplanteadadecaraaposterioresetapaseducativas.

La idea clave 1 (LaTierraesunsistemacomple-jo)seidentificacasiensutotalidadatravésdelassubideas. No obstante, no queda patente que sereconozcalabiosferacomocapadelaTierra,nitam-pocoparecereflejareldinamismodeésta.

LassubideassobreelorigendelSistemaSolarylosplanetas(idea clave 2)aparecendemaneraex-plícita,peroelrestodesubideassobrerasgosdelacorteza,formacióndelplanetayregistrodesuhis-toriasonparcialmentedesarrolladasonoaparecen,comoporejemplo,loreferidoatiempogeológicoyorigenyevolucióndelplaneta.

Loscontenidosderocasymineralesseencuen-tran reflejadosen la idea clave 3,peroseobservaausenciadesubideasrelacionadascongeoquímicayciclopetrológico.

Las subideas relacionadas con el aire y el agua(idea clave 4)ysupapelenlaconfiguracióndelaTie-rra como planeta especial, aparece completamentereseñadademaneraexplícitaenloscurrículos.

Lavidaenelplaneta(idea clave 5)noapareceevidenciada. No hay referencia a ninguna de las 8subideasdentrodeestagranidea,exceptocuando

CONTENIDONIVEL-CURSO

1 2 3 4 5 6Agua CLM;CYL CLM;CYL;CM CYL;CM CYL;CLM CYL

Ciclodelagua CLM CLM;CYL CLM;CYL CM CYL

Suelo CYL CYL CYL;CLM CM CYL;CLM

Rocasyminerales CM CLM;CYL CYL;CM CLM;CYL CYL:CLM

SistemaSolar CM CM;CYL CLM CYL;CLM

EstructurayrepresentaciónTierra CM CM;CLM;CYL CM CYL;CLM

Magnetismoterrestre/brújula CLM CYL CYL;CM

SistemasdelaTierra CM;CLM CM CLM;CYL;CM CM;CLM

Relieve CM CM;CYL CLM;CYL CLM;CYL CM;CYL CYL

Catástrofesnaturalesyriesgosgeológicos CLM CYL CLM;CYL

Patrimonionaturalyconservacióndeespa-ciosnaturales

CLM;CYL CYL CLM;CYL

Fuentesdeenergíaymateriasprimas CLM CLM CYL;CLM CM;CYL CYL;CM CYL

Fósiles CM CLM;CYL

Clima CLM;CYL;CM CYL

Tabla I: Identificación de referencias a contenidos sobre Ciencias de la Tierra por cursos en el área de Ciencias Sociales y en el área de Ciencias de la Naturaleza en los currículos de Educación Primaria en la Comunidad Autónoma de Castilla y León (CYL), en la Comunidad Autónoma de Castilla-La Mancha (CLM) y en la Comunidad de Madrid (CM). Las referencias con carácter implícito aparecen subrayadas.

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sehabladelaextincióndeespeciesenelBloque3Los seres vivosdeláreadeCienciasdelaNaturale-za y también, de manera indirecta, en el Bloque 4Las huellas del tiempodeláreadeCienciasSocialescuandotrataelcontenidodeevolucióndelserhu-mano,prehistoria,Atapuerca…

Nosereconoce la idea clave 6 sobretectónicadeplacas.Solosehacealusióndirectaalalitosfera,perodemanerasuperficialsecitaladivisiónencapasdela“corteza”.ElmagnetismoestáreflejadoperonoseexplicasurelaciónconelinteriordelaTierra.

Lagranideaclave7,sobredescripcióndelrelie-veydelasuperficieterrestre,estácasiensutota-lidadreflejadademaneraexplícita,peronoasí lassubideassobrelascausasgeológicasdesuforma-ción.SolamenteeltextodelaComunidadAutónomadeCastilla-LaManchamencionalaformaciónymo-deladodelrelieveconprocesosgeológicos.

Los recursos geológicos y sostenibilidad (idea clave 8)serecogendemaneraexplícitaenloscurrí-culosatravésde5delas8subideas.LavinculacióndelPatrimonioNaturalconlavariedaddemanifesta-cionesgeológicasnosemuestrademaneraeviden-te.Noestárepresentadalasubideasobreelpapeldelosgeólogosyotrostécnicosparabuscarrecur-sosysolucionestécnicasparareducirelimpactodesuexplotación.TampocoelpapeldelaGeologíaenla singularidad de los lugares de la Tierra ni la in-fluenciaenladistribuciónydesarrollodelaspobla-cioneshumanas.Conrelaciónaestaideaclave,seobservaunaciertacarenciadelaperspectivaCTSAenloscurrículos(estatalyautonómicos).

Respectoariesgosgeológicosycatástrofesna-turales(idea clave 9), larelaciónderiesgonaturalcon procesos naturales aparece desarrollada demanera explícita en el currículo de Castilla y Leóny de manera indirecta en el currículo de Castilla-LaMancha.El restodesubideassobregestióndelriesgoyconsideracióndeconceptostécnicossobrecatástrofesaparecenparcialmentereflejadasyalgu-na de ellas ni siquiera se contempla (difusión a lapoblación).

Enlagranidea clave 10,sobremétodosdetra-bajo, 5 de las 6 subideas se muestran de maneraexplícitaenrelaciónainiciaciónalaactividadcien-tífica,trabajodeloscientíficosymétodosdeestu-dio.Sehacenreferenciasexplícitasen losbloquesnúmero1tantodeláreadeCienciasdelaNaturalezacomoenCienciasSociales.

Delas79subideasqueconstituyenlasgrandesideas, el 67% se reflejan en los currículos, consti-tuyendoundatopositivo.Sinembargo,el35%deltotaldesubideasnosereflejan,perosielmaestrooelautordelibrosposeeformaciónadecuadasobreCienciasdelaTierraquizápuedadesarrollaralgunadeellas.

DISCUSIÓN

El análisis del currículo de Educación Prima-riaenrelaciónalapresenciadecontenidossobreCiencias de la Tierra permite extraer algunas dis-conformidades.

Nocabedudaqueloprimeroquellamalaaten-ciónesquelamayorpartedeloscontenidossobre

Ciencias de la Tierra se desvinculan de las Cien-cias Experimentales, estando ubicados en el áreadeCienciasSociales,excepto los relacionadosconcomponentesdeecosistemasymaterialesyfuentesdeenergía(CortésyMartínez,2017).Estopuedesu-ponerunainvisibilidaddelaGeologíaparalosauto-resdelibrosdetexto,principalmentedelamateriaCienciasdelaNaturaleza.Resultaesperablequeelautor de los libros se ceñirá a los contenidos quefiguran en el área de Ciencias de la Naturaleza enelcurrículooficial,prescindiendodelamayorpartedeloscontenidosdelasCienciasdelaTierra.Paralos maestros en activo supone una desorientaciónpudiendopasarlesdesapercibidosmuchosmaticessobreCienciasdelaTierra.Lamayoríadeesoscon-tenidossondetipoconceptual,sibiensehanidenti-ficadorelativamenteabundantescontenidosdetipoactitudinal,siendodeseablequefueranmás.

Porotrolado,aunqueparecequehayunciertoacercamientoalconceptodelaTierracomosistemaenloscurrículos,sehabladelascapasdelaTierra(Capas externas de la Tierra.Litosfera)comoentesindependientes,sinaparenterelaciónmutua,cons-tituyendounvacíoconceptualqueimpideintroduciry comprender otros contenidos (el modelado delrelieve,porejemplo).Parecendesligar laactividadde losseresvivosdel funcionamientode laTierra,nocontemplandolabiosferacomocapadelaTierra,dificultandoasí lacomprensióndelconceptode laTierracomosistemaconstituidoporsubsistemas.

Otroscontenidostienenuntratamientobastan-telimitado:noquedaclarosiseexplicarálarelacióndelasaguassubterráneasconlasrocasniseespe-cifica qué deben saber exactamente los alumnossobreelconceptodegeosfera.Tampocosehacere-ferenciaalarelacióndelosrecursosnorenovablesconlaGeologíanialanecesidaddelaexplotacióndeestosrecursoscomorespuestaalademandademateriasprimas.Encuantoacatástrofesnaturales,losdocumentosnormativosnoparecensugerirquelascausasdeestoshechoshayquebuscarlasenelfuncionamientodelplanetacomorespuestaalinter-cambiodeenergía.

Sobresaleelhechodequenoexistereferenciaalgunaalosfósiles,apesardeconstituirelfunda-mentoparalageoalfabetizacióndelaideaclavenº5(La vida evoluciona e interacciona con la Tierra).Lomáscercanoaesteconceptoseencontraríaenloscontenidos de Ciencias Sociales, Bloque 3 Huellas del tiempo, al tratar contenidos sobre la prehisto-ria y antepasados del hombre como especie, o enelBloque3Los seres vivosdeláreadeCienciasdelaNaturalezaalhablardeextincióndelasespeciesylosfósilescomoherramientaparaconocerlaevo-luciónde lavidaenelplaneta.Sepodríahacerunacercamientoa los fósilesya lavidaenelpasado(más allá del antepasado del Hombre), al menosencursossuperiores,comobaseconceptual,apro-vechandoelatractivoquesuponenpara losniños.Esta aproximación podría basarse en morfologíacomparada, relación con la evolución, con cambioclimático,etc…

Cabesubrayarmuyacertadoeltratamientosobrelos usos de las rocas. Supone una conexión de as-pectosteóricosdeaulaconelentornoqueconoceelalumnoyconlosobjetosquelerodean.Sepuedede-

160 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

cirqueesunaantesalaacontenidosdecarácterac-titudinalrelacionadosconvaloracióndelmedioyconlasostenibilidadyalaperspectivaCTSA(Lederman,2008;Fernandeset al.,2018;Vilcheset al.,2011).

Se valora positivamente la secuenciación demineralesyrocas.LosmineralesysuspropiedadessellevaacaboentreelprimerysegundocursodeEducaciónPrimaria,dependiendode lacomunidadautónoma,mientrasquelasrocassetratanmásde-talladamenteentreel tercerycuartocurso.Parececoherente estudiar primero la materia cristalina yposteriormentelasrocascomoagregadosdemine-rales, respondiendo a un planteamiento didácticoenelqueseempiezaporlopequeñoparallegaralogrande,delosencilloalocomplejo,muydeacuerdoconelcambiodeideascoloquialesyfamiliaresha-ciaideascientíficasyextrañas(Posneret al.,1982).

Ladistribuciónsecuencialdeloscontenidostie-necongruenciaconelnivelmadurativodelosalum-nosdeEducaciónPrimaria,coincidiendoenalgunosaspectos con los estudios realizados por Gallegos(1998) sobre secuenciación de contenidos curricu-lares y (Gallegos, 1999) sobre documentos curri-culares en la Comunidad Autónoma de Andalucía.Efectivamente,estamosdeacuerdoconesteautorenqueparaedadestempranas,elestudiodemine-ralesyrocassedebeabordarsinpretendercatego-rías de clasificación complejas que vayan más alládeunaodospropiedades.Sinembargo,estopuedeserválidoparaloscursosenlosqueestáplanteadosuimpartición(2ºy3ºcursosenCastillayLeón,2ºy4ºenCastilla-LaManchay1ºy3ºcursosenMa-drid),peroquizásseríainteresanteretomareltemaencursossuperiores,sinprofundizarencontenidoscomplejos,peroconunaligeraintroducciónalape-trogénesis(almenoselsignificadodequelasrocasseintegranenunciclo).

Recomendaciones y sugerenciasEl contraste entre los aspectos positivos y las

carencias detectadas en el estudio permite plan-tear recomendaciones a los maestros en activo, alosautoresdeloslibrosdetextodeCienciasdelaNaturaleza y de Ciencias Sociales para EducaciónPrimaria(Fig.1)(incluidoslosautoresdelibrosso-

bredidácticadelasCienciasExperimentales),alosexpertosencargadosdeconfeccionarloscurrículosoficialesantehipotéticoscambioslegislativosy,porúltimo,alosformadoresdeprofesorado(Fig.2).

Es importante promover un enfoque procedi-mentaldemuchosdeloscontenidosatravésdeunaredaccióndelosestándaresdeaprendizajeacordeconlageoalfabetizacióndandoinformaciónsobreloqueelalumnodebesaberhacerenrelaciónaesoscontenidos(capasdelaTierra,sistemasdelaTierra,catástrofes,origenderelieve,cambioclimático,ci-clodelagua…).Seríaconvenientequequedaramáspatente la relación de algunos contenidos con lasCienciasdelaTierrapara:

• Comprender laaccióndesistemasdelaTierraen el modelado del relieve, por ejemplo: Des-cribe la acción de agentes geológicos sobre las rocas.

• Entenderysaberexplicarlascausasgeológicasdelascatástrofesnaturales.Algunosejemplosson:Cita las causas de los terremotos, descri-be la relación de un volcán con las capas de la Tierra, reconoce las zonas de vulcanismo activo en la Tierra.

• Superarlaideadequeelsueloeshomogéneo.Elconceptodesuelodeberíareflejarsedema-neramásexplícitaenlosestándaresdeapren-dizaje. Por ejemplo: Identifica los horizontes de un suelo, reconocer los componentes de un suelo, explicar la importancia de los suelos para el Hombre.

Tambiénesrecomendablequeeneltextoapa-rezcademaneramáspatenteeltérminoaguas sub-terráneas o hacer referencia a la metodología em-pleadaenGeología(observacióndirectaeindirectadelanaturaleza),asícomoqueenalgúnmomentosehablede los fósiles, teniendoencuentaqueseenunciaespecíficamenteextinción de especies.

SesugiereincluiralgunareferenciaalabiosferacomocapadelaTierrayalainteracciónconelrestodecapas,específicamentecon la litosfera,ysobre

Fig. 1. Una consecuencia de los cambios legislativos es la modificación de los libros de texto como recurso del maestro. Arriba, libros de texto pertenecientes al periodo normativo LOE y abajo según LOMCE.

Fig. 2. Actividades prácticas con maestros en formación en un contexto real con alumnos escolares.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 161

elfuncionamientodelplaneta,asícomoalgunare-ferencia a reconocer la importancia del PatrimonioGeológico.

Igualmenteseaconseja reflejarelpapelde losgeólogos, independientemente también de otroscientíficos,eneldesarrollocientífico(comoejemplodeestándardeaprendizajesepropone:identifica el papel de personajes relacionados con la Geología a lo largo de su historia y cuáles han sido sus principa-les aportaciones al progreso).

Habríaqueclarificarlaideasobreestructuradela Tierra, sus capas, relación entre ellas, algo queluego queda confuso al traspasarlo a los libros detexto,mezclandoladivisiónencapasdesdeelpuntodinámicoygeoquímico(CortésyMartínez,2017).

Asimismo,sedeberíanconcretarideasconfusassobre algunos contenidos que parecen complejosparaelcursoindicado.Porejemplo,estudiar la plas-ticidad como propiedad física(estándardeaprendi-zaje3.6.delbloque2deCienciasSocialesenCasti-llayLeón).Noparecemuy indicadoparasegundocursodeEducaciónPrimaria.

Las sugerencias pretenden evitar la heteroge-neidad entre currículos de distintas comunidadesautónomas.

Por otro lado, las recomendaciones señaladasse hacen extensibles a las actividades de trabajode los libros de texto utilizando, por ejemplo, laspropuestas de la web Earthlearningidea.com (Kinget al.,2009),diseñodemodelosymaquetas(Fig.3)yjuegos(Fig.4),lecturas,debates,dilemas,etc…EltrabajodeCortésyMartínez(2017),enelqueestu-dian cómo aparecen reflejados los contenidos enlibrosdetextodeEducaciónPrimariaylaslagunasquedetectanencuantoaltratamientodelosconte-nidosdeCienciasde laTierra,parece justificar lasrecomendaciones.

CONCLUSIONES

El estudio permite hacer algunas observacio-nesyrecomendacionesquesirvandeorientaciónparamaestrosenactivoymaestrosenformación.LaexpresiónconlaqueaparecenloscontenidosylosestándaresdeaprendizajeenrelaciónconlasCiencias de la Tierra condiciona la identificacióndeloscontenidosmenosevidentesparaellector.Estaidentificaciónfacilitaquelosprofesoresolosautoresdelibrosesténencondicionesdedesarro-llaresoscontenidosevitandoquepasendesaper-cibidos.

Haycontenidoscuyasreferenciassonevidentes,comorocas,minerales,agua,SistemaSolar,clima,capas de la Tierra. Para el resto de contenidos nose percibe una evidencia clara, transmitiendo unaimagen estática del planeta. Esto se complica altratarse de distinta manera en las diferentes co-munidadesautónomas,demaneraqueunalumnotendrádiferentegradodealfabetizaciónenCienciasde laTierraenfunciónde lacomunidadautónomaenlaqueestudie.Efectivamente,seobservaciertaheterogeneidadenlasecuenciaciónenlasdistintascomunidadesautónomas.Tambiénlaevidenciaconlaqueaparecenalgunoscontenidosesdistintade-pendiendodelacomunidad.Parahomogenizar loscontenidos, deberían especificarse desde el docu-mentoestatalconsuficienteclaridad.Porestemo-tivo,serecomiendaqueloscontenidossemuestrenmásevidentesenrelaciónacontenidosdeCienciasdelaTierra,notantoelcontenidoensícomolare-dacción de los estándares de aprendizaje, con uncaráctermásprocedimentalyorientadoasobrequétiene que saber el alumno sobre esos contenidos.Asimismo,esrecomendablequequedemáspatentelaperspectivaCTSAenrelaciónaloscontenidosdeCienciasdelaTierra.

Las sugerencias van dirigidas a los autores delosdocumentosnormativosoficiales,alosautoresdelibrosdetexto,alosmaestrosenactivoyafor-madoresdemaestros.Esposibleformaralosmaes-trosparaqueposeanlosconocimientosadecuadossobreCienciasdelaTierraylaconcienciaciónyva-loraciónadecuadasdelaGeologíaparadesarrollar

Fig. 3. La construcción de modelos permiten comprobar la comprensión de contenidos y, en el caso de maquetas como la de la figura, proporciona información sobre la capacidad del alumnado para aplicar los contenidos de Ciencias de la Tierra a problemas y situaciones cotidianas (demanda de energía, por ejemplo).

Fig. 4. Recursos didácticos confeccionados por los maestros en formación para fomentar el razonamiento y la indagación en los alumnos. En el caso del Trivial, los alumnos deben diseñar las preguntas buscando respuestas que impliquen razonar la solución, evitando un desarrollo memorístico del juego.

162 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

demaneraidónealoscontenidosdeCienciasdelaTierra,tantolosexplícitoscomoimplementaraque-llos que se reflejan implícitamente. Esto se puedeconseguir con cursos de formación permanenteparamaestrosenejerciciopromovidosporlosorga-nismoscompetentesenmateriaeducativayasocia-cionesquevelanporladifusiónydivulgacióndelaGeología.Enestesentidoloscentrosdeformacióndelprofesoradotienenunpapeldecisivoenlapre-paracióndelosfuturosmaestrosatravésdelaen-señanzaapropiadadeloscontenidossobreCienciasdelaTierra.

BIBLIOGRAFÍA

Bardin,L.(2002).Análisis de contenido.Madrid,Alkal(1ªedición1989).

Calonge,M.A.(2010).LaGeologíaqueemociona,¿quégeologíaenseñamos,quégeologíanecesitamosyquégeo-logíadivulgamos?Enseñanza de las Ciencias de la Tierra,18.2,141-149.

Calonge,M.A.yJuan,X.(2009).TeachinggeologyinSpain:aTeacher’sAssociationview.Teaching Earth Scien-ce,34.2,42-47.

Cortés,A.L.yMartínez,M.B.(2017).Delmundoenquevivimosa ladinámicade laTierra:elparticular recorridode las Ciencias de la Tierra por la Educación Primaria ySecundaria.Enseñanza de las Ciencias de la Tierra,25.3,285-294.

COSCE (2011). Informe ENCIENDE sobre Enseñanza de las Ciencias en la Didáctica Escolar en edades tempra-nas.ConfederacióndeSociedadesCientíficasdeEspaña.http://www.cosce.org/pdf/Informe_ENCIENDE.pdf. Consul-ta:10demayode2018.

Fernandes, I.M., Pires, D.M. y Delgado-Iglesias, J.(2018).¿QuémejorassehanalcanzadorespectoalaEdu-cación Científica desde el enfoque Ciencia-Tecnología-Sociedad-Ambiente en el nuevo Currículo Oficial de laLOMCE de 5º y 6º curso de Primaria en España? Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias,15.1,1101/1-1101/16.

Gallegos, J.A.(1998).Lasecuenciacióndecontenidoscurriculares: principios fundamentales y normas genera-les.Revista de Educación,315,293-315.

Gallegos, J.A.(1999).Lasecuenciacióndecontenidosenlaenseñanzadelageología:(I) laspeculiaridadesdelconocimientogeológicoydesusrecursosdidácticos.Re-vista de Educación,318,321-352.

García-Carmona, A., Criado, A.M. y Cañal, P. (2014).¿Qué educación científica se promueve para la etapa deprimariaenEspaña?Unanálisisdelasprescripcionesofi-cialesdelaLOE.Enseñanza de las Ciencias,32.1,139-157.

Granda,A.(1988).Esquemasconceptualespreviosdelosalumnosengeología.Enseñanza de las Ciencias.6.3,239-243.

Hernández,M.J.(2011).EducaciónparalascienciasdelsistemaTierraenelsigloXXI.Alambique: Didáctica de las Ciencias experimentales, 67,46-52.

Hodson,D.(2008).Towards Scientific Literacy. Rotter-dam,SensePublishers.

King,Ch.,Kennett,J.P.,Devon,E.ySellés,J.(2009).Earthlearningidea:nuevosrecursosparalaEnseñanzadelasCienciasdelaTierraentodoelmundo.Enseñanza de las Ciencias de la Tierra,17.1,2-15.

Lederman,N.G.(2008).Natureofscience:past,present,andfuture.En:Handbook of research on science education(Edrs.:S.K.AbellyN.G.Lederman),831-879.NewYork,LawrenceErlbaumAssociates.

Martínez,B.,Calvo,J.M.yCortés,A.L.(2015).Delaestabilidadalcontinuocambioinapreciable.Alambique: Didáctica de las Ciencias experimentales,79,9-16.

NSF(2009).Principios para la alfabetización científica en Ciencias de la Tierra.http://www.earthscienceliteracy.org Consulta:10demayode2018.

Orion, N. y Liberkin, J. (2014). Earth System ScienceEducation.En:Handbook of research on science education(Eds.: N.G. Lederman y S.K. Abell.), 481-496, New York,Routledge.

Pascual,J.A.(2013).LaTierracomosistema.Enseñan-za de las Ciencias de la Tierra,21.2,130-138.

Pedrinaci,E.(2001).CómofuncionalaTierra:unapers-pectivasistemática.Alambique: Didáctica de las Ciencias experimentales,27,47-57.

Pedrinaci,E.(2011).ElfuncionamientodelaTierraylaalfabetizaciónenCienciasdelaTierra.Alambique: Didác-tica de las Ciencias experimentales,67,10-19.Barcelona,Graó.

Pedrinaci, E. (2012). Alfabetización en Ciencias de laTierra,unapropuestanecesaria.Enseñanza de las Ciencias de la Tierra,20.2,133-140.

Pedrinaci, E., Alcalde, S., Alfaro, P. Almodóvar, G.R.,Barrera,J.L.,Belmonte,A.,Brusi,D.,Calonge,A.,Cardona,V.,Crespo-Blanc,A.,Feixas,J.C.,Fernández-Martínez,E.F.,González-Díez,A.,Jiménez-Millán,J.,López-Ruiz,J.,Mata-Perello, J.M., Pascual, J.A., Quintanilla, L., Rábano, I., Re-bollo, L., Rodrigo, A. y Roquero, E. (2013). Alfabetizaciónen Ciencias de la Tierra. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra,21.2,117-129.

Posner, G. J., Strike, K. A., Hewson, P. W. y Gertzog,W. A. (1982). Accommodation of a scientific conception:Towardatheoryofconceptualchange.Science Education,66,211-227.

Reigeluth,C.M.,Merril,M.DyBunderson,C.V.(1978).Thestructureofsubjectsmattercontentanditsinstructio-naldesignimplications.Instructional Science,7,107-126.

Sanmartí,N.(2002).Unreto:mejorarlaenseñanzadelasCiencias.En:Las Ciencias en la escuela(Edrs.:Cataláycolaboradores),13-26,Barcelona,Graó.

Vilches, A., Gil Pérez, D. y Praia, J. (2011). De CTS aCTSA: educação por um futuro sustentável. En: CTS e educação científica: desafios, tendências e resultados de pesquisa. (Eds.: W. Santos y D. Auler), 161-184. Brasilia,EditoraUniversidadedeBrasília.n

Este artículo fue recibido el día 8 de septiembre de 2017 y aceptado definitivamente para su publicación el 19 de abril de 2018.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 163ISSN(ediciónimpresa):1132-9157-(ediciónelectrónica):2385-3484–Pags. 163-175

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laResolviendo un asesinato: una experiencia con la Geología Forense como estrategia de enseñanza-aprendizaje en la Educación Secundaria

Solving a case of murder: an experience with Forensic Geology as a teaching-learning strategy in Secondary Education

Leonor Carrillo1, Mª Aránzazu Luzón2, Mª José Mayayo2, Ana Rosa Soria2, Alfonso Yuste2 y Andrés Gil2

1 Vía Ibérica 29. 50012 Zaragoza. E-mail: carrillovigil@yahoo.es 2 Dpto. Ciencias de la Tierra. Universidad de Zaragoza. Instituto de Ciencias Ambientales de Aragón (IUCA). c/ Pedro

Cerbuna 12. 50009 Zaragoza. E-mail: aluzon@unizar.es, mayayo@unizar.es, anasoria@unizar.es, alfon@unizar.es, agil@unizar.es

Resumen EltrabajoseinspiraenlaGeologíaForensecomoestrategiadeenseñanza-aprendizajedelaGeologíaparaESOyBachillerato.Sepretendeproveeralprofesoradodeunrecursoútilyestructurado,complementarioparasutareadidáctica.Losobjetivosgeneralesseresumenen:

1)FomentarlamotivaciónhacialaGeologíamostrándolacomounacienciacapazderesolverproblemasqueinteresenalalumnado,enestecasoporsusimilitudconseriespoliciacas.

2)Incrementarlacreatividadyeltrabajocooperativodelosestudiantesysuinterésporelaprendizajedelacienciabásicaysusmétodos.

Elproyectoestácentradoenelalumnadoyaportaunametodologíabasadaenlaenseñanzadelascienciascentradaenlaindagación.Además,persiguelaadquisicióndelacompetencia“interpretardatosypruebascientíficamente”,buscandoindiciosoevidenciasmediantedinámicasdegamificación,todoelloaplicableaotroscamposdelaciencia.Paraelloseutilizanunconjuntodedestrezascomolaobservacióndemuestrasgeológicasadiferentesescalas(visuymicroscopía)yelmanejodelabrújula.

Esunmodelodeexperienciasencilloderealizar,precisadematerialesdebajocoste,quesepuedeadaptaryaplicarendiferentescontextosacadémicos,científicosysociales.

LascaracterísticasmencionadashanhechoaestaexperienciamerecedoradelPrimerPremiodelconcurso“CienciaenAcción”2017enlamodalidadLaboratoriodeGeología.

Laactividadseharealizado,duranteestecursoacadémico,endiferentescentrosdesecundariaaragoneses,loquepermiterecomendarelrepasodealgunoscontenidospreviamenteasudesarrolloenelaula.

Palabrasclave:EducaciónSecundaria,gamificación,GeologíaForense,OlimpiadaGeológica,recursodidáctico.

Abstract The project is inspired by Forensic Geology as a Geology teaching and learning strategy for students of Secondary School in Spain (E.S.O. and Bachillerato). It provides teachers in charge of these levels with a useful and well-structured resource as a complementary tool for their didactic tasks. The main objectives are: 1) Motivating students towards Geology by presenting it as a science able to give answers to problems students are interested in, in this case for its similarity with crime series. 2) Increasing students’ creativity and cooperative work and their interest in learning basic Science and its methods.

We present a student-centred project; its methodology is based on Earth Sciences teaching, mainly focused on inquiry. One of the main objectives of the proposed activity is the acquisition of the skill “scientific interpretation of data and evidence“ by searching for clues and evidence through gamification dynamics, all of which is applicable to other fields of Science. For these purposes skills such as the study of geological samples at different scales, or orientation and compass navigation are put to use. This experience is

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INTRODUCCIÓN Y MARCO TEÓRICO

LaGeologíaForensepuedeutilizarsecomounaestrategia de enseñanza-aprendizaje innovadora ymotivadoraqueacercalaGeología,haciéndolamásatractiva, a estudiantes de Educación Secundaria(ESO y Bachillerato) y al profesorado que impartedichoscursos.

CSI,SilentWitnessyotrasseriesdeficción,hanpuesto en relieve la importancia de la Ciencia enlainvestigacióncriminalística(Pirrie,2009).Cuan-do se utiliza la palabra “forense”, muchas perso-nasrecuerdanimágenesdeTVenlasqueequiposcientíficos examinan un cadáver o una pruebapararesolverundelito.Desafortunadamente,aun-que especialistas en Geología colaboran en todoel mundo con policía, agencias de seguridad ymedioambientales, y con organizaciones humani-tarias para ayudar a esclarecer delitos, la aporta-ción de la Geología ha tenido una escasa visuali-zación.Demanerasencilla,laGeologíaForenseserefierea laaplicacióndelconocimientogeológicoaproblemaslegales.Algunosejemplossonasesi-natos, secuestros, actuaciones ilegales en el ám-bito de la minería, la ingeniería, la industria o elabastecimientodeagua,asícomoinvestigacionesenrelacióncondesastresnaturales.Elobjetivoesidentificar,analizarycompararmaterialesgeológi-cos (suelos, rocas, minerales, sedimentos…), pro-ductosmanufacturadosconmateriasprimasdeca-ráctergeológico,oestudiarescenariosenlosquesehapodidoproducirunactodelictivo,utilizandoparaellotécnicasgeológicas.Notodoslosdelitosrequierenlasmismastécnicas,yaquelaspeculia-ridadesdecadacasocondicionanuntipouotrodemuestreo,preservacióndelasmuestrasyanálisisdedatos.Ejemplosdelusodetécnicasgeológicasen la resolución de casos pueden encontrarse enMurrayyTedrow(1975),Murray(2004),Bowenet al.(2005),Pirrie(2009),Ruffel(2010),Ruffelet al.(2013),DiMagioet al.(2017).

HaydosáreasenlasquelaGeologíaaportada-toseninvestigacionescriminales:1)pruebasoras-trosy2)búsquedaylocalización.Laprimera,enlaquesefundamentaeltrabajoqueaquísepresenta,sebasaenlaideasdeEdmontLocard,queargumen-tóqueuncriminalnopuedeactuarsindejarrastrosdesupresencia,yaquetodocontactodejaunapis-ta.Así,su“PrincipiodelIntercambio”consideraquecuandodosobjetosentranencontacto,setransfiere

materialdelunoalotro.Porelloseanalizanmateria-lesidentificadosenun“receptor”(objeto,cadáver,sospechoso...)intentandodeterminarsuorigen.Porejemplo,el criminalpuede llevarensuszapatosoropa muestras del suelo de la escena del crimen.Conmenosfrecuencia,setrabajaconmaterialesro-badosofragmentosdeéstosquesecomparanconelmaterialrobado.

Probablemente,elcasomásantiguodocumen-tadotienecomoprotagonistaalprofesorEhrembergque analizó la arena que rellenaba unos barrilestansportadosporuntrenprusianoquedebíancon-tenermonedasdeplatayquehabíansidorobadasdurante el recorrido, siendo sustituidas por arena.El análisis de la arena del suelo de cada estaciónpermitiódeterminarencuálsehabíahechoelinter-cambio. Otros ejemplos antiguos son las historiasde Arthur Connan Doyle y los casos criminalesde-ducidosporHansGrossoGeorgPopp,entreotros,todosellosestableciendoelestudiodelsuelocomohabitualeninvestigacionesforenses.

La simulación de casos policiales de investiga-cióncriminalen losqueseven involucradasdisci-plinascientíficaspuedenserunelementomotivadorparalosestudiantesalahoradehacerlesparticiparenlatomadedecisionessobretemascientíficosqueafectanasuvidadiaria(Casanoveset al.,2017).Estetipodeherramientasdeaprendizajecombinan,porunaparte,elusodeprogramasSTSE(Science,Tech-nology,SocietyandEnvironment)porsussiglaseninglés,basadosenlautilizacióndecontextoscien-tíficos y aplicaciones como medio para desarrollarel entendimiento científico. Por otra parte, utilizanlametodologíaeducativadelaprendizajebasadoenproblemas (PBL, Problem-Based Learning), cuyosprincipiossonlainvestigación,discusiónengrupoylaadquisicióndenuevoconocimientoquellevaráacontestarlaspreguntasqueresolveránelproblemaplanteado(Carrióet al.,2011).

En este contexto se puede incluir la utilizacióndelaGeologíaForensecomoherramientaparalaen-señanzadelasCienciasdelaTierra.Comoejemplocabe citar el taller desarrollado en la InternationalSchool Science Fair 2013 (ISSF 2013) (Pirrie et al.,2013).LaISSFfuecreadacomoplataformaparaquecientíficos en ciernes muestren su conocimiento ydefiendan sus descubrimientos en un contexto nocompetitivoycolaborativodeámbito intercultural.Elmencionadotallerteníaenconsideracióntresas-pectos principales, alguno de los cuales muy rela-

easy to put into practice, the materials needed are affordable and present in any school. It can be adapted to different scientific, social and academic contexts. By virtue of the above-mentioned characteristics this contribution deserved the First Prize in the Spanish state competition “Ciencia en Acción 2017” (Science in Action) in the Geology Lab section. This activity has been carried out, during this academic year, in different secondary schools in Aragon so we can recommend a revision of some contents prior to their implementation in the classroom.

Keywords: Secondary school, gamification, Forensic Geology, Earth Science Olympiad, resource for teaching.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 165

cionadoconlaactividadpresentadaenestetrabajo:“elProyectodelMapaMundialdeSuelos2013”;unescenariodecrimensimuladoconejerciciosderecu-peraciónyanálisisdeevidenciaspoliciales;ylabús-quedaportécnicasgeofísicasdematerialenterradocomo armas y otros objetos comúnmente usadosenactividadescriminales.Porlotanto,laactividadplanteadaestádiseñadadeacuerdoalosparadig-masdeaprendizajeexperimentalquesugierenquelosestudiantesaprendenmejorcuandoselesdalaoportunidaddeadquiriryaplicarconocimientoyha-bilidadesencontextosrealesyrelevantes(Goodwinet al.,2012).

Así,sepresentaunapropuestadidácticabasadaen la resolución de un asesinato a partir del estu-diodepistasydelanálisisdepruebasdecaráctergeológico.EltrabajoquesepresentafuediseñadoypuestoenprácticaporelequipodedocentesdelaUniversidaddeZaragozaydeEducaciónSecundariadeZaragozaorganizadoresdelaVIIIOlimpiadaGeo-lógicadeAragón(febrero,2017)(Fig.1).Laexperien-cia se desarrolló con éxito y fue acogida con granentusiasmo tanto por los 65 chicos y chicas parti-cipantes,desde4ºdeESOhasta2ºdeBachilleratodediversoscentrosdelageografíaaragonesa,comopor losdocentes responsables.Posteriormente,sepresentóalconcursointernacionalCiencia en Accióny,trassupreselección,seexpusopresencialmenteenErmua(Vizcaya)losdías6y7deoctubrede2017,resultandogalardonadoconelPrimerPremioenlaModalidadLaboratoriodeGeología.

La actividad se basa en una metodología deaprendizajeporexperiencias,enlaqueseintrodu-cenherramientaspropiasdelaludificaciónogamifi-cación,comolaobtencióndepuntuaciones,ellímitedetiempoparaobtenerlas,elreto, lacompetición,laadopciónderolesoavatares... (WerbachyHun-ter,2012;FoncubiertayRodríguez,2015).

El juego es una necesidad para los niños, yaquemedianteélaprendenaconocerelmundoqueles rodea; así mismo, es un complemento funda-mental para los adultos como seres pensantes yproductores(García,2016).Noobstante,amedida

quelosalumnosavanzanensuvidaacadémicaeljuegodejadetenerprotagonismoenelprocesodeenseñanza-aprendizaje con lo que se pierde unaherramienta con un gran interés didáctico, muyvaliosaen laeducacióncientíficaque,enalgunoscasos, es difícilmente sustituible por otro tipo deactividades (Pujol, 2003; Abdul Jabbar y Felicia,2016).Lagamificaciónesunatendenciaquepare-ceestarconsolidándoseenlosmodelosdidácticosactuales centrados en el estudiante (Deterding et al., 2011; Fernandez, en línea; Oxford Analytica,2016).Lautilizacióndeelementosdelanaturalezadel juegocomoexperienciadeaprendizajepuedeayudaracaptar laatención, facilitar lamemoriza-ción y retentiva en la adquisición de destrezas yconocimientosde losestudiantes, convirtiendo laaccióndeaprenderenunaactividadmásexperien-cial(Quintanal,2016).

Enconcreto, losestudiantestienenqueaplicartécnicasyconocimientosbásicosdeGeología(usode la brújula, identificación de rocas de visu y decomponentes de sedimentos con la lupa y un mé-todo de datación absoluta) a la resolución de unproblemaconcreto,con loqueesa lavez lúdicayeducativa,yaqueloscontenidostratadossonrele-vantescientíficamenteyposibilitanestablecerrela-cionesconotroscontenidostrabajadosenelcurrí-culo(Pujol,2003).

Es un modelo de experiencia fácil de realizar yadaptar,conmaterialesdebajocosteyaccesiblesen cualquier centro de enseñanza. Los materialesde la propuesta se incluyen en los anexos de estetrabajo,juntoalassolucioneseindicacionesdidác-ticas para favorecer la tarea del profesorado a lahoradeponerloenpráctica.Asimismo,esaplicableen diferentes contextos académicos (Olimpiada deGeología,jornadascientíficas,cursosparaelprofe-sorado),científicosysociales.

El alumnado se entusiasma por su similitudcon series policiacas, a la vez que se fomenta eltrabajocooperativodechicosychicasysu interésporelaprendizajedecienciabásicay losmétodosnecesarios para su consecución. En este sentido,

Fig. 1. Imágenes de alumnos se secundaria ejecutando diferentes pruebas durante la realización de la Gymkana: Resolviendo un asesinato (VIII Olimpiada Geológica de Aragón; febrero, 2017).

166 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

pensamosquelaactividadpuedeconsiderarseunabuenapropuestaparatrabajarunadelassubcom-petenciasdelacompetenciacientíficasegúnelúlti-momarcoPISA(OECD,2017),enconcreto:Interpre-tardatosypruebascientíficamente.Estaactividadaporta una metodología basada en la enseñanzade las ciencias centrada en la indagación, conoci-da como IBSE (Inquiry-based Science Education),por sus siglas en inglés, que incluye una variedadde estrategias de enseñanza-aprendizaje que elprofesorado debe desarrollar para que el alumna-do adquiera capacidades de indagación y sobre laindagación científica, así como para comprender yaprenderconceptoscientíficos(Couso,2014).Asuvez,estametodología,asíentendida,estáasociadaaotrascomoelaprendizajebasadoenproblemas,oelaprendizajeporproyectos (Rocard,2007).Porotraparte,creemosque laactividadpuedeconsti-tuirtambiénunpuntodepartidaenelquearticularunaenseñanzadelascienciasbasadaenprácticascientíficasasociadasa lamodelizacióny/oa laar-gumentación, prácticas que, como plantea Couso(2014),deberíantenertantaomásimportanciaquelaindagación.

Enlaredaccióndelmaterialqueseproponesehacuidadoelusodeunlenguajeinclusivodesdelaperspectivadegénero,puestoquelavisibilidaddelasmujeresenlaciencianoesunacuestiónintras-cendente, y su importancia pedagógica es objetode numerosos trabajos de investigación educati-va (Subirats, 1994, Solbes et al., 2007; Venegas,2010).

OBJETIVOS

La figura 2 muestra los objetivos generales deenseñanzadelaexperiencia.Losconceptosyobje-tivosdeaprendizajequesetrabajanencadaunadelaspruebasyenelconjuntodelaactividad,seenu-meranenlaTablaI.

DESCRIPCIÓN DE LA PROPUESTA DIDÁCTICA

Se trata de una propuesta que incluye conoci-mientoscurricularesbásicosdeGeologíadirigidaaestudiantesdeEducaciónSecundaria,desde4ºdeESOhasta2ºdeBachillerato,porentenderqueen

Fig. 2. Objetivos generales de la experiencia propuesta.

Pruebas Conceptos Objetivos de aprendizaje

Com

unes

a to

da la

exp

erie

ncia -Resolverproblemasapartirdelasobservacionesrealizadasylosconocimien-

tosteóricosprevios,mediante búsqueda de pruebas,queescomúnadiversascienciasysituacionesdelavidareal,enestecasoproblemasjudiciales:GeologíaForense.

-Elaborarexplicacionesyconclusionesconjuntasentrelosmiembrosdelgrupo(capacidaddetrabajarenequipoydeaprendizajeentreiguales).

Pru

eba

de

Ori

enta

ción

-Puntoscardinales-Rumboydirección-Escaladeunmapa

-Desarrollarlacapacidaddeorientaciónespacialmedianteelusocombinadodeunabrújulayunmapaoimagendesatélite.

Labo

rato

rio

de

Aná

lisi

s de

roc

as

-Componentesminerales,característicastexturalesy,ensucaso,contenidofósilquecaracterizanalosdistintostiposderocas.

-Criteriosdeclasificacióndelasrocassedi-mentarias,metamórficaseígneas.

-Observar,identificaryclasificardistintosejemplaresderocaysuambientepetro-genéticoapartirdesusconocimientosteórico-prácticosaescalamacroscópicaodevisu.

Labo

rato

rio

de

Aná

lisi

s de

are

nas

-Lalupabinocularcomoinstrumentoóptico(oculares,aumentos,etc.)ysususos.

-Diferenciaentrelupabinocularymicroscopio.-Característicasmineralógicasdeminerales

comunes(color,hábito,etc.)-Principalesgruposdeanimalesconcaparazo-

nesoexoesqueletos(bivalvos,gasterópodos,corales)cuyosfragmentos(bioclastos)suelenformarpartedealgunasarenas.

-Conocerymanejarunalupabinocular.-Reconocercaracterísticasmineralesyotroselementos,porejemplofragmentosde

conchasdeorigenorgánico,enmuestrasdearena,trabajandolaescalamicroscópica.-Identificarmineralesyalgunostiposdebioclastosfrecuentesenmuestrasde

arenadeplayas.-Comprenderlaimportanciadelcambiodeescalaenlasobservaciones:aprender

aintegrarlosdatosquenosaportanlasobservacionesaescalamicroscópicaconlosobtenidosasimplevista.

-Relacionarlascaracterísticasdelaarenaobservadaconeláreafuentedelaqueprocede,lugardondesehageneradoyagentequelahatransportado.

Labo

rato

rio

de D

atac

ión

-Eltiempogeológico:Cronologíaabsolutayrelativa-Dendrocronología

-Familiarizarseconelconcepto“TiempoenGeología”medianteanalogías.-Comprenderelusode“relojesgeológicos”

Tabla I. Conceptos y objetivos de aprendizaje que se trabajan con la experiencia.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 167

esosnivelesyahanadquiridolosconocimientosne-cesariosparaabordarlaactividad.Estaactividadserealiza en grupos para fomentar el trabajo colabo-rativo.Secentraenlaresolucióndeunasesinatoapartirdelanálisisdepruebasdecaráctergeológicoydelascoartadasaportadasporlossospechosos.SeproporcionaunguionqueconsisteenunasecuenciadeactividadesdiseñadasparaquedesarrollenunaseriedecompetenciasenelámbitodelaGeologíaymediantelascualesseconstruyeunahistoria.

El caso planteado propone la resolución de unasesinatoquesehaproducidoenunaplayadeTe-nerife.Pararesolverlo,losparticipantesdebendiri-girsealosdistintoslaboratoriosdeanálisis(AnálisisdeRocas,AnálisisdeArenasyDatación).Además,conelfindequelosalumnosejercitenhabilidadesasociadasaltrabajodecampo(esencialenelhabergeológico), se propone una prueba de orientaciónconbrújulayfotosaéreasparaaccederalosdistin-tos laboratorios.Endichos laboratoriosestudiaránlas pruebas disponibles utilizando el material queseponeasudisposiciónencadaunodeellosyde-beráncontestaraunascuestionescuyoanálisisenconjunto les permitirá finalmente resolver el caso.EnelAnexo1semuestranlas5fichasutilizadasenlaexperiencia(fichas1a5),sibienexistelaposibi-lidadde reducirsunúmeroen funcióndelnúmerodeparticipantesydelatemporalizacióndelaexpe-riencia.Seincorporaademásunasextafichaconlaresoluciónyexplicaciónfinal.

Enestaactividadelprofesoradopuedeadaptarfácilmenteelmodeloasucontextoeducativoyalosrecursosqueposee,generaelescenariodeaplica-ción(aulas, laboratorio,patioderecreo,etc.)y fo-menta laparticipacióndesusestudiantes.La tem-poralización de la experiencia puede realizarse deformaflexiblellevándolaacaboenunaúnicasesióndealrededordeunahoradeduración,odemanerasecuenciadaenvariassesionesalolargodelcurso.

RECURSOS NECESARIOS

Material para el alumnado (material impreso) Setratadeunguionqueconstruyeunahistoria

pormediodeunasecuenciadeexperienciasdiseña-dasparasorprenderalosestudiantes.Constade5fichasimpresasalserviciodelproyecto.Lasfichas1a5(verAnexo1)queserepartiríanunaacadagru-po,incluyenunespaciodestinadoalaidentificacióndelosparticipantes(nombredelequipo,delasylosparticipantes,centro,aula,etc.).Lascaracterísticasdeestasfichasson:

Ficha 1: Planteamiento del caso. Se describenloshechosysepresentanlospersonajesylaescenadelcrimen.

Ficha 2: Prueba de orientación.Setratadelo-calizarlosdiferenteslaboratoriosdeinvestigación,dondeseanalizaránlaspruebas,medianteelusode una brújula y un mapa o imagen de satélite yque,ennuestrocaso,secorrespondeconelcam-pusdelaUniversidaddeZaragoza.EnlaVIIIOlim-piadaGeológicadeAragón,seplantearon3 itine-rariosdiferentes(delosquesemuestrauno)paraque los estudiantes no coincidieran en un mismotrayecto.

En esta ficha se destina un espacio para “se-llos”,numeradosdelLab.1alLab.4,quesemarcanal llegar a cada uno de los laboratorios y el puntodeentregadematerialalfinaldelaprueba.Deestemodoesposibleevaluarposteriormente lapruebade orientación, determinando si se ha seguido co-rrectamenteelitinerariopropuestoalgrupo.Comoejemplo,losgruposquesiganelitinerario1handepresentar,enesteorden,lossellosdelLaboratoriode Análisis de Arenas (Lab.1) donde comenzarontrasladadospor losorganizadores,del LaboratoriodeDatación(Lab.2),delLaboratoriodeAnálisisdeRocas(Lab.3)ydelPuntodeEntrega(Lab.4).

Obviamente,elmaterialqueseprecisaenestaprueba,debeadaptarseacadacentroolugarenlaquesevayaarealizarlaexperiencia.

Ficha 3: Laboratorio de Análisis de Rocas. Seproporcionainformaciónsobreelambientepetroge-néticodelarocaconlaquesecometióelasesinato.Losestudiantes,apartirdelaidentificaciónyclasi-ficación de las muestras de rocas sometidas a ob-servación,debensercapacesdedeterminarcuáldeellassecorrespondeconelfragmentodelarmadelcrimenencontradoenlacabezadelfallecidoypodervalorarcuáldesospechososhapodidoteneraccesoaunobjetoconstruidoconestematerial.

Ficha 4: Laboratorio Análisis de Arenas.Loses-tudiantes,apartirdelaidentificacióndediferentesmuestras de arena de playas con lupa binocular,debendesercapacesdedeterminarquésospecho-soshanestadoenlaplayaoplayasquepresentancaracterísticasigualesalaspartículasadheridasalcabelloqueseencontróenlamanodelcadáver.

Ficha 5: Laboratorio de Datación.Seutilizaunmétodo de datación absoluta (dendrocronología)para analizar las coartadas temporales de los sos-pechosos,asimilandocadaparejadeanilloscon10minutos de duración, dato que deben deducir losestudiantes. Se recomienda al profesorado que lafotocopia para el Laboratorio de Datación (figuraizquierdadelaficha5)seaencoloryalmáximota-mañoposible.

Material para los laboratoriosPequeña colección de rocas de visu,parael la-

boratoriode“Análisisderocas”,porejemplograni-to,mármolycaliza.Enlaexperienciaquesepresen-ta, los ejemplares se eligieron en base a las rocasornamentalesqueexistenenelhallde laFacultadde Ciencias de la Universidad de Zaragoza, dondetrabajaron los estudiantes de la VIII Olimpiada deGeologíadeAragón.

Lupas binoculares o lupas de mano de 10 au-mentos, en cantidad a determinar según númerodeparticipantes,asícomomuestrasdearenascondiferentes componentes. Este material se precisapararesolverlapruebadellaboratoriode“Análisisdearenas”.

Tocón real de un árbol o fotocopia de uno,nece-sariopararesolverlapruebaqueaquísedenominalaboratoriodeDatación(Ficha5).

Material para el profesorado Afindefacilitarlatareadocenteylafamiliariza-

ciónconlaexperienciadelprofesorado,enlasfichas1a5paraelalumnado(AnexoI)sesuministranlas

168 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

solucionesacadaunadelaspruebasplanteadas.Enlaficha6sepresentaunatabladesolución-explica-cióndelcasoensuconjunto.

IMPLEMENTACIÓN EN LAS AULAS

Un aspecto que es interesante destacar es elimpacto de la experiencia en el estudiantado. Labuenaacogidaquetuvoporpartedelprofesoradoy el entusiasmo del alumnado al terminar la expe-riencia,nosanimóapresentarlaalconcursoCienciaen Acción 2017 donde, como hemos expuesto, fuegalardonada con el primer premio en la categoríaLaboratorio de Geología. Por otra parte, algunosprofesoresparticipantenenlaVIIOlimpiadadeGeo-logíanossolicitaronlosmaterialeselaboradosparaadaptarlos al entorno de sus centros educativos,por lo que consideramos que el material que aquípresentamospuederesultaratractivoparaaplicarlaactividad en otros lugares del Estado español tan-toencontextosdediseñocurricularcomoenotros.Dehecho,estaacogidanoshallevadoaincluirestaactividad, dentro del programa de conferencias yactividadesqueofertaanualmenteelDepartamentodeCienciasdelaTierraaloscentrosdeSecundariadeAragón.

Laimplementacióndeestaactividadenloscen-tros de Secundaria se ha realizado ofertando unaactividaddecasi2horas(equivalenteadosclases).Durantelosprimeros20-25minutosseimparteunacharlasobrequéeslaGeologíaycómoestacienciaaportamúltiplesaplicacionescomoesenGeologíaForense. Se comentan los orígenes de la discipli-na,enquésebasa,lasprincipalestécnicasqueseutilizan, exponiendo además algunos casos famo-sosquesehanresueltograciasaella.Despuésdelacharlaserealizaelcasopráctico,paraelquesenecesitaalrededorde40-50minutos.Alterminarlaactividad se resuelve conjuntamente el caso y lasposiblesdudasquehayansurgido.Laactividadseharealizadoenuntotalde6centros,queeraelcupomáximoofertado.

Porcuestióndehorariosydenúmerodeestu-diantes, en algunos centros la actividad la realiza-ron alumnos de 1º y 2º de Bachillerato, mientrasque otros centros se incorporaron alumnos de 4ºde ESO. El tamaño de grupos también fue muy di-ferente,oscilandoentrelos10y52alumnossegúnloscentros.

Estaexperiencianoseelaboróconunobjetivoinvestigador, si bien su implementación en las au-las permite realizar algunas observaciones. Paralaejecucióndelcasoprácticoesnecesarioquelosalumnos se repartan en grupos de 3 a 4 personas(noesrecomendablequelosgruposseanmayores)yquesedispongadedosotresespaciosdiferentesparalarealizacióndelaspruebas.Enestepuntoserequiereciertaflexibilidad,yaqueladisposicióndeespaciosdependerádelacasuística(aulasdisponi-blesyhorarios)delcentro.

Porotrolado,lapuestaenprácticadelaactivi-dad ha permitido detectar que algunos participan-tes, sobre todo de 4º de ESO, mostraron ciertasdificultadesalahoradeclasificarrocas,identificarmineralesy/orealizarobservacionesconlalupabi-

nocular.ProbablementeelloesconsecuenciadelasescasasactividadesprácticasquepuedenrealizarsedurantelaESOenrelaciónconlaGeología,notantopor faltadematerialen loscentros (puestoque lamayoríasíquecuentanconelmaterialimprescindi-ble),sinoporfaltadetiempoparaabordarelexten-sotemariodelasasignaturasimplicadas.Enelotroextremo están los alumnos de Geología de 2º deBachillerato,cuyasdificultadesalahoraderesolverlapruebafueronescasas.Encualquiercaso,enoca-siones se observó cierta dificultad para extrapolardurantelaactividadpráctica,cuestionesquehanpo-didoestudiarseensesionesprevias,especialmentesisolohansidoclasesdeteoría,amuestrasrealesodistintasalasquehanpodidomanejarseencadacentro. Ejemplos son la composición mineralógicaderocasysedimentos,incluyendoidentificacióndeminerales,o lascaracterísticas texturalesde rocasysedimentos.Porello,seponedemanifiestolane-cesidadderealizaralmenosalgunasesióncomple-mentariareforzandoestascuestiones,previamentealdesarrollodelaactividadpropuesta.Noobstanteesprobablequeestasdificultadeshayansidodebi-dasalapresiónyelestrésqueconllevaunaactivi-dadcompetitivaycontiempolimitadocomoesésta.

Un aspecto complejo en la implementación dela experiencia en los centros de Secundaria es lapruebadeorientaciónentre losdistintos laborato-rios,yaqueesdifícildisponerdeplanosdelcentroydelosespaciosautilizarconlasuficienteantela-cióncomoparaprepararlaprueba.Noobstantenosehaqueridorenunciarporcompletoadichaprue-baporentenderque laorientaciónyelmanejodelabrújulasonesencialeseneltrabajodecampoenGeologíay,porcuestionesobviasdetiempo,suelenquedarfueradelprocesodeaprendizajeenloscen-trosdeSecundaria.Así,siemprequelacasuísticalopermite,unavezquelosalumnoshanterminadolaresolucióndelaspruebasysehacorregidotodoelejercicio,sesaleconellosalpatio.Selesreparteacadaalumnounabrújula(queprocedendelacolec-ciónquedisponeelDepartamentodeCienciasdelaTierraparalosestudiantesdesustitulaciones)yselesexplicaquées,enquéconsiste,loquesepuedemedirconella,unosconceptosbásicosdeorienta-ción; se les propone tres ejercicios sencillos paraquelosrealicenyveanlasdificultadesquepuedenconllevarylasintentensolventar.

Porotraparte,laposibilidadderealizarestaúl-timapruebavaadependerdelnúmerodealumnosquehaganlaactividadydesuniveleducativo.Conun grupo de hasta 35-40 alumnos de Bachilleratohay tiemposuficienteparahacer toda laexperien-cia, incluido el ejercicio de brújula. Sin embargocuandoelnúmerodealumnosesmayoryseincor-poran alumnos de 4º de ESO no suele dar tiempoa trabajar con la brújula, porque el tiempo que serequiereparalaresolucióndelcasoprácticoes,ine-vitablemente,mayor.

En estos centros se ha realizado una pequeñaencuestatantoalosprofesorescomoalosalumnos(Fig. 3) con el fin de tener algún dato cuantitativoconelquevalorarlaactividad.

En total contestaron la encuesta 132 alumnosprocedentesdetrescentros.Al59%delosalumnoslesgustómucho laactividadyal41%bastante.El

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 169

81%consideróqueestaactividadlespermitióverlaGeologíadeotromodo(al11%sinembargono,yel8%NS/NC).Todos losalumnosvaloraronmuypo-sitivamente incorporar actividades prácticas comocomplemento a las charlas. La nota media que haobtenido la actividad según los alumnos es de un8,7(67delos129alumnosquepuntuaronesteapar-tadolavaloraronconunanotade9ó10).

CONSIDERACIONES FINALES

Alosalumnosselesplanteaestaactividaddein-vestigaciónpolicial,conelapoyodelaGeologíaFo-rense,enuntonomuyrealista;selescolocaenunasituaciónyselesaportanpruebasdetipogeológicoquepodríanserreales,yselesproponeanalizarlosdatosgeológicosdesdeesaperspectiva.Quizás,enestecontexto,elelementoquemáspodríasorpren-dereselusoladendrocronologíaconuncódigoarti-ficial,yaqueenlaactividadadesarrollarcadaanillodelárbolequivalea10minutosynoaunañoqueseríasuduraciónreal.EnGeologíanoexisteunmé-tododedataciónabsolutaquepudiésemosutilizarenestecontexto(conunaprecisióndehoras)yporesohemosutilizadoladatacióndendrocronológicacomounaanalogía.Lasanalogíashancontribuidoalaconstrucción,desarrolloy posteriortransmisióndelconocimientocientífico,porloqueseconsideranfundamentalesenelprocesodeenseñanza-aprendi-zajedelasciencias(Fernándezet al.,2004).ElusodeanalogíasenGeologíaesrelativamentefrecuenteyquizáslaanalogíamásconocida,enrelaciónconlaescaladetiempogeológico,esreducirproporcional-mentelahistoriadelaTierraaunaño,situandoenlosdiferentesdíasdelañolosacontecimientosmásimportantesdeestahistoria.

En este contexto entendemos que la analogíaquesepresentaenestaactividadesadecuada,fun-damentalmentepordosmotivos:1)porquepermiterelacionar coartadas temporales con métodos dedatación absoluta, que es el objetivo en sí mismodelapruebay2)porqueloquetambiénsepretendeesquesearealizableconmaterialesdebajocoste,

disponiblesenelentornoaaplicaroquesepuedanadaptarfácilmente.Ennuestrocaso,unosdosme-ses antes de la Olimpiada de 2017, la UniversidadprocedióalataladevariospinosenmuymalestadoenunazonaajardinadapróximaaledificiodelDpto.deCienciasdelaTierra,conlocualsedisponíadeunaampliazonaconvariostoconesdepinosenlaquesituarestelaboratorio.Entendemosqueéstaessolounapropuestayquetambiénsepodríasolven-tar esta prueba con el uso de otro método de da-taciónabsolutaqueelprofesorestimaseoportuno,como por ejemplo varvas glaciares o el calendariodemareas.

El desarrollo de esta actividad en centros deEducaciónSecundariayde losdatosobtenidosenlasencuestasrealizadasenestoscentros,demues-tra:i)quelaactividadpropuestasevaloradeformapositivaporlosestudiantes;ii)queéstosseinvolu-cranrápidamenteenellagraciasasusimilitudconcasosdesarrolladosenseriestelevisivasenlasquelos equipos forenses ocupan un papel importan-te, iii) les permite comprobar cómo conocimientosgeológicos básicos son claves en la resolución dediferentes cuestiones criminalísticas y les muestraelimportanteabanicodeaplicacionesquetienenlasciencias en general y la Geología en particular. Fi-nalmente,laimplementaciónenlasaulashapuestodemanifiestolanecesidadderecomendarelrepasodealgunoscontenidospreviamenteasupuestaenpráctica.

AGRADECIMIENTOS

Los autores de este trabajo pertenecen a losGruposdeInvestigaciónGeotransferyAragosaurus:Recursosgeológicosypaleoambientes,cofinancia-dosporelGobiernodeAragónyelProgramaOpera-tivoFEDERAragón2014-2020.Asimismo,deseamosagradecereltrabajoquecadaañorealizandiferen-tescolectivosdelDpto.deCienciasdelaTierradelaUniversidaddeZaragoza(profesorado,estudiantesypersonaldeadministraciónyservicios)paraqueeldesarrollode laspruebasqueseplanteanenel

Fig. 3. Encuesta realizada al profesorado y alumnos de los centros de secundaria en dónde se realizó la actividad.

170 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

marco de la Olimpiada sea posible. También agra-decemosaJoséLuisSimónyunrevisoranónimolassugerenciasyaportacionesquehanrealizadoparalamejoradeestetrabajo.

BIBLIOGRAFÍA

AbdulJabbar,A.I.yFelicia,P.(2015).Gameplayenga-gementandlearningingame-basedlearning:Asystematicreview.Review of Educational Research,85.4,740-779.

Bowen,G.J.,Wassenaar,L.I.yHobsonK.A.(2005).Glo-balapplicationofstablehydrogenandoxygenisotopestowildlifeforensics.Oecologia,143,337-348.

Carrió,M.,Larramona,P.,Banos,J.E.yPérez,J.(2011).The Effectiveness of the Hybrid Problem-Based LearningApproach in the Teaching of Biology: A Comparison withLecture-Based Learning. Journal of Biological Education,45.4,229-235.

Casanoves, M., Salvadó, Z, González, A., Valls, C. yNovo,M.T.(2017).Learninggeneticsthroughascientificinquirygame.Journal of Biological Education,51.2,99-106.

Couso,D. (2014).De la moda de “aprender indagan-do” a la indagación para modelizar: Una reflexión crítica.En: Investigación y transferencia para una educación enciencias: Un reto emocionante. En: 26 Encuentros de Di-dáctica de las Ciencias Experimentales (Coord.: M.A. delasHeras,A.Lorca,B.Vázquez,A.WambayR.Jiménez).Huelva,Spain:APICE,UniversidaddeHuelva,UniversidadInternacionaldeAndalucía,1-28.

Deterding,S.,Dixon,D.,Khaled,R.yNacke,L.(2011).From game design elements to gamefulness: defining “ga-mification”.MindTrek´11Proceedingsof the15th Interna-tionalAcademicMindTrekConference:EnvisioningFutureMediaEnvironments,9-15.

DiMaggioR.M.y20autoresmás(2017).Globaldeve-lopmentsinforensicgeology.Episodes,40.2,120-131.

Fernández, I. (en línea). Juego serio: gamificación yaprendizaje.Comunicación y Pedagogía,281-281.Gamifi-cación. Disponible en: http://www.centrocp.com/juego-serio-gamificacion-aprendizaje/

Fernández,J.,González,B.M.yMoreno,T.(2004).Con-sideracionesacercadelainvestigaciónenanalogías.Estu-dios Fronterizos,5.9,79-105

Foncubierta,J.M.yRodríguez,Ch.(2015).Didáctica de la gamificación en la clase de español.EditorialEdiNumen,8 p. Disponible en: https://www.edinumen.es/ spanish_challenge/gamificacion_didactica.pdf

García, L. (2016). El juego y otros principios pedagó-gicos.Supervivenciaenlaeducaciónadistanciayvirtual.RIED: Revista Iberoamericana de Educación a Distancia,19.2,9-23.

Goodwin, M, Kramera, C. y Cashmore, A. (2012). The“Ethics Committee”: A Practical Approach to IntroducingBioethics and Ethical Thinking. Journal of Biological Edu-cation,46.3,188-192.

Murray, R. y Tedrow, J.C.F. (1975). Forensic Geology: Earth Sciences and Criminal Investigation (republished1986).RutgersUniversityMT,227p.

Murray,R.C.(2004).Evidence from the Earth: Forensic Geology and Criminal Investigation. Mountain Press Pu-blishing,Missoula,Press,NewYork,240p.

OECD(2017):PISA 2015 Science Framework.En:PISA2015 Assessment and Analytical Framework: Science,Reading, Mathematic, Financial Literacy and Collaborati-ve Problem Solving. OECD Publishing: Paris. Traducciónal español descargado de: https://www.mecd.gob.es/inee/dam/jcr:61dd106f-9ec1-4bc6-95ad-177f1848096e/PISA2015_Marcos%20ESP.pdf.

Oxford Analytica (2016). Gamification and the futu-re of Education. World Government Summit (https://www.worldgovernmentsummit.org/api/publications/document?id=2b0d6ac4-e97c-6578-b2f8-ff0000a7ddb6)

Pirrie,D.(2009).Forensicgeologyinseriouscrimein-vestigation.Geology Today,25,188-192.

Pirrie, D., Donnelly, L., Rollinson, G.K., Butcher, A.R.,Dawson,L.A.yPirrie,H.A.(2013).ForensicgeologyattheInternational School Science Fair 2013. Geology Today,29.6,222-228.

Pujol,R.M.(2003).Didáctica de las ciencias en educa-ción primaria.Ed.SíntesisEducación,352p.

Quintanal,F.(2016).Aplicacióndeherramientasdega-mificaciónenfísicayquímicadesecundaria.Opción,Año32,Especialnº12,327-348.

Rocard, Y. (2007). Science Education Now. ReportEU22-845, European Commission, Brussels. Disponibleon-lineen:http://ec.europa.eu/research/science-society/document_library/pdf_06/report-rocard-on-science-edu-cation_en.pdf

Ruffel,A.(2010).Forensicpedology,forensicgeology,forensic geoscience, geoforensics and soil forensics. Fo-rensic Science International,202,9-12

Ruffel,A.,Pirrie,DyPower,M.R.(2013).Issuesandop-portunities inurbanforensicgeology.Geological Society, London, Special Publications,384,147-161.

Solbes, J., Montserrat, R. y Furió, C. (2007). El des-interés del alumnado hacia el aprendizaje de la ciencia:implicaciones en su enseñanza. Didáctica de las ciencias experimentales y sociales,21,91-117.

Subirats,M.(1994).Conquistarlaigualdad:lacoedu-cación hoy. Revista Iberoamericana de Educación, Nº6,49-78.

Venegas,M.(2010).Laigualdaddegéneroenlaescue-la.Revista de la Asociación de Sociología de la Educación(RASE),3.3,388-402.

Werbach, K. y Hunter, D. (2012). For the Win: How Game Thinking Can Revolutionize Your Business. Harris-burg:WhartonDigitalPress,150p.n

Este artículo fue recibido el día 3 de enero y aceptado de-finitivamente para su publicación el 12 de abril de 2018.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 171

Ficha 1. RESOLVIENDO UN ASESINATO: PLANTEAMIENTO DEL CASO

GRUPONº _______________ EQUIPODEINVESTIGACIÓN______________________________________________________________________

Perteneces a un equipo de Geología Forense e impartes clases en la Universidad de La Laguna (Santa Cruz de Tenerife). El Departamento de homicidios de la policía del Cabildo de Tenerife, en cooperación con el Ministerio del Interior, solicita tu ayuda para resolver un caso. Se trata de un asesinato cometido la noche del 30 de diciembre de 2016. El fallecido, se llamaba Gonzalo Pangea, tenía 43 años, era muy rico y vivía en Zaragoza. Había llegado a Tenerife, junto con su amigo Jacinto Compostela, la misma mañana del asesinato. Hay varias pistas y tres personas sospechosas.

Descripción de la escena del crimenElcuerposeencontróenPlayaJardín,dondesealojaban(seincluyeunafotografía),alnortedeTenerife,quetieneunaescolleraderocavol-

cánica.Presentabaunfuerteimpactoenlacabezayunmechóndepelo,probablementedelculpable,ensupuño.Sucompañerodeviajeafirmaquedespuésdelacenaelfallecidosaliósoloadarunpaseoporlaplayaenlaqueposteriormenteseencontrósucadáver.

✓ Pistas de las que se dispone

1) En el impacto que el fallecido tenía en la cabeza se encontró incrustado un fragmento de roca.

2) El análisis del mechón de pelo que el fallecido llevaba en su puño ha revelado la presencia de diferentes partículas ad-heridas al cabello.

3) El equipo forense ha determinado por el estado del cuerpo que el crimen tuvo lugar a las 23:00.

Se sospecha de…-Jacinto Compostela,amigodelfallecido,42años,viveenCullera(Valencia).ViajóconelfallecidoaTenerifeparapasarlaNochevieja.NuncahabíaestadoantesenCanarias.EnsubolsoseencontróunafiguradelaVirgendelPilarquesiemprellevaconsigoyestáfabricadaconunarocaigualalaroca“A”delasquepodrásobservarenel“LaboratoriodeAnálisisdeRocas”.Suestudiohamostradoquelefaltaunfragmentoque,segúndeclaraelsospechoso,serompióenZaragozacuandoselecayóalsueloalirameterlaenlamaleta.VariostestigosconfirmanqueJacintoyGonzaloestuvierontodalatardedeldía30dediciembreenPlayaJardín.Jacintoafirmaquesefueadormirsolosobrelas22:00ó22:30yyanosaliódelahabitacióndelhotel.

-Luis Pangea,hermanodelfallecido,39años,viveconsunoviaenFuerteventura,cercadelParqueNaturaldeLasdunasdeCorralejo.ALuisleencantalaGeologíaycoleccionarrocasdeallíadóndeviaja.Desuúltimoviajesetrajounsouvenir,unpisapapelesfabricadoconunarocaigualalaroca“B”delasquepodrásobservarenel“LaboratoriodeAnálisisdeRocas”yquehadesaparecidodesucasa.Declaraquelanochedel30dediciembreestabaenFuerteventurayqueélysunovia,GemaFilón,viajaronaTenerifeeldía31porlamañanaparapasarallílaNo-cheviejaconGonzaloyconJacinto.

-Esmeralda Karst,35años,chefdeunrestauranteenPlayaBollullo.Algunostestigosafirmanhaberlavistodiscutirconelfallecidoel30dediciembreamediodía.Suelefrecuentarlaplayaenlaqueseprodujoelasesinato,asícomolasplayasdeFuerteventura,dedonderegresólamismamañanadelcrimen.Suhorariolaboralesde17:00a01:00h.Suscompañerosindicanquehadesaparecidodelacocinadelrestauranteunmorterofabricadoconunarocaigualalaroca“B”delasquepodrásobservarenel“LaboratoriodeAnálisisdeRocas”.

✓ ¿Quién cometió el crimen?

Para resolver el caso deberás visitar los tres “Laboratorios de Investigación” localizados en diferentes puntos del Campus y resolver la prueba que allí se te plantee. Con los resultados obtenidos y la ayuda de las pistas disponibles deberás iden-tificar al culpable.

Utiliza esta tabla para ayudarte a determinar qué sospechosos pudieron cometer o no cometer el asesinato. Rodea la opción correcta (SI o NO en cada caso).

El asesinato solo pudo haber sido cometido por ………. LUIS

ANEXOS

172 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

Ficha 2. LOCALIZACIÓN DE LOS LABORATORIOS DE INVESTIGACIÓN DONDE SE ANALIZAN LAS PRUEBAS

GRUPONº _______________ CENTRO/S____________________________________________________________________________________

EQUIPODEINVESTIGACIÓN________________________________________________________________________________________________

ITINERARIO 1

DirígetealcentrodelarotondamáspróximalocalizadaalSSEdetuposiciónactual.DesdeallíatraviesaelpasodepeatonessituadoalSEdedicharotondaysitúatejuntoalaesquinaNOdel“EdificioInterfacultades”,juntoalaentradadelgaraje.Desdeestepunto,camina100metroshaciaelSO.Desdeelolivocentenariodelapequeñaglorietaquehayenlaplaceta,dirígetehacialaentradadel“EdificioAdelaFacultaddeCiencias”yentraalhall.Estásenel“LABORATORIODEANÁLISISDEROCAS”.

DeshaztuspasoshastalaesquinaNOdel“EdificioInterfacultades”.Desdelaesquinadeledificio,caminaunos100metros,endirecciónNE,hacialapuertadesalidadelCampusporlaCalleMenéndezPelayo.Enlosúltimos20metrosdeltrayecto,antesdealcanzarlapuerta,verásatudiestralostoconesdevariospinos.Estásenel“LABORATORIODEDATACIÓN”.

ParallegaralPUNTODEENTREGAdebesencontrarelestanquesituadoalSdel“EdificioInterfacultades”.Selocalizaunos15metrosalOdesuvérticeSO.

Imagen de satélite del Campus de la Plaza San Francisco (Universidad de Zaragoza) con la situación de los laboratorios de investigación

ITINERARIO 1

Sello Lab. 1 Sello Lab. 3 Sello Lab. 2 Sello Lab. 4

Aquienespartendelpunto 1 (ennuestrocaso,elLaboratoriodeAnálisisdeArenas),selessellaráyaesteespaciodelatabla.Desdeallí,debenllegarposteriormentealLaboratoriodeAnálisisdeRocas(ennuestrocasodenominado3),deallíhandepartirhaciaelLaboratoriodeDatación(ennuestrocasodenominado2),yfinalmentedesdeestepuntollegaralPuntodeentrega(ennuestrocasodenominado4).Otrasopcionesdeitinerariosquepartandesdeotroslaboratoriostendránunasolucióndiferente,aunquesiemprehandeacabaren4(Puntodeentrega).

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 173

Ficha 3. LABORATORIO DE ANÁLISIS DE ROCAS

GRUPONº _______________ CENTRO/S____________________________________________________________________________________

EQUIPODEINVESTIGACIÓN________________________________________________________________________________________________

Alanalizarmediantemicroscopíaelfragmentoderocaincrustadoenlacabezadelcadáver,hasconseguidodeterminarquesetratadeunarocadeorigenmetamórfico.

1. ObservalasrocasA,ByC,clasifícalassegúnsuorigen(sedimentario,metamórficooígneo)ydeterminacuáldeellassecorrespondeconelfragmentoencontradoenlacabezadelfallecido.

ROCA A roca amarilla de las baldosas del suelo Origen: Sedimentario (es una caliza)

ROCA B roca blanca de las baldosas del suelo Origen: Metamórfico (es un marmol)

ROCA C roca que está en la mesa de los técnicos Origen: Ígneo (es un granito)

Al muerto le golpearon en la cabeza con la roca…….. B

Ficha 4. LABORATORIO DE ANÁLISIS DE ARENAS

GRUPONº _______________ CENTRO/S____________________________________________________________________________________

EQUIPODEINVESTIGACIÓN________________________________________________________________________________________________

Elanálisisdelaspartículasadheridasalcabelloencontradoenlamanodelcadáverhareveladoquedichaspartículassongranosdeolivinoyfragmentosdeconchas.

1. Observalasarenasdelasdiferentesplayasenlasquehanpodidoestarlossospechososdurantelosúltimosdías.Indicacuáldeestasarenastieneolivino;cuáldeellastienefragmentosdeconchasycuáldeellasnotienenningunodeestoscomponentes.Rellenalatablaindicando:olivino,conchas,ninguno

ArenadePlayaBollullo(Tenerife) Olivino

ArenadelaPlayadeCullera(Valencia) Ninguno

ArenadelasplayasdeCorralejo(Fuerteventura) Conchas

ArenadePlayaJardín(Tenerife) Ninguno

¿En cuáles de estos lugares estuvo el asesino? Playa Bollulo y Playas de Corralejo

174 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

Ficha 5. LABORATORIO DE DATACIÓN

GRUPONº _______________ CENTRO/S____________________________________________________________________________________

Elnúmerodeanilloseneltroncodeunárbolesunmétododedataciónabsoluta(Dendrocronología).Cadaparclaro-oscuroconstituyeunanilloysecorrespondeconunañodevidadelárbol.Elanillomáspróximoalacortezaeselmásmoderno.

Aunquenoescorrectoyamododeanálogo,enestapruebavamosaasimilarquelabandarojacorrespondealhorariodelajornadalaboraldeEsmeralda.Analizalascoartadasdelossospechososutilizandolafotografíaqueseadjunta.

A la izquierda, fotocopia del tocón real de un árbol con el que comprobar las cuartadas temporales de los sospechosos. A la derecha se puede ver la solución

Jacinto Compostelaafirmaquelanochedelasesinatosefueadormirsobrelas22:00olas22:30.Lasgrabacionesdelascámarasdeseguridaddelhotel,registraronlaentradadeJacintoensuhabitación,perodejarondefuncionarporuncorteenelsuministroeléctricominutosdespués.

Luis Pangea declaraqueeldía30dediciembreestuvoenFuerteventuraconsunoviayqueambosllegaronaTenerifeeldía31porlamañana.LadeclaracióndeuntaxistaquellevóaLuisyGemaaPlayaBollullohacesospecharalapolicíaqueladeclara-cióndeLuispuedeserfalsa.

Esmeralda Karst declaraqueeldía30dediciembreestuvotrabajandoensuhorariohabitualde17:00a01:00h.EsanocheelequipodeMasterchefgrabóunprogramaespecialconellaenlacocinadelrestaurante.

1.¿Cuántotiemporepresentaenestecasocadaanillo? 10 minutos

2.Marcaconunpuntoenlafotografíaelanillocorrespondientealahoradelasesinato.Soluciónenfigura

3.Rellenalatabla

Hora real de entrada de Jacinto en su habitación 22:30 h

Hora a la que luis y su novia toman un taxi en Tenerife 19:30 h

Hora de inicio de grabación de masterchef 22:00 h

Hora de finalización de grabación de masterchef 23:30 h

¿Quienes pudieron cometer el crimen? Jacinto y Luis

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 175

Ficha 6. SOLUCIÓN Y EXPLICACIÓN FINAL

ARENA ROCA TIEMPO

Gonzalo, el muertomuere en playa de arena

negra

Tiene clavado en la cabeza un fragmento de

mármolmuere a las 23:00

Jacinto, el amigoNo pudo estar en

Fuerteventura

Tiene un objeto fabricado con caliza, pero se

desconoce si tiene otros

A las 22:30 se va a dormir pero no sabemos si sale

después

Luis, el hermano y asesino

Estuvo en Fuerteventura, puede tener arena blanca

+ negra en el pelo

Tiene un objeto fabricado con mármol

A las 23:00 ya está en Tenerife

Esmeralda, la chefEstuvo en Fuerteventura, puede tener arena blanca

+ negra en el pelo

Tiene un objeto fabricado con mármol

A las 23:00 está trabajando

Leyenda:

Enrojo:pruebasy/ocoartadasqueeximendelasesinato.

Enazulpruebasy/ocoartadasqueincriminanenelasesinato.

Ennegro:pruebasy/ocoartadasnodeterminantes.

Sólo a Luis le incriminan todas las pruebas.

176 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

ISSN(ediciónimpresa):1132-9157-(ediciónelectrónica):2385-3484–Pags. 176-185

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la La proyección estereográfica como recurso para el desarrollo de la percepción espacial y el aprendizaje significativo en Geología Estructural

Stereographic projection as a resource for the development of spatial perception and significant learning in Structural Geology

Gisele Francelino Miguel1, Celso Dal Ré Carneiro2, Giovanni Amaral Guimarães3 y João Paulo da Ponte Souza4

1 Geologa y Maestra en Enseñanza y Historia de las Ciencias da Tierra, Instituto de Geociencias, Universidad Estatal de Campinas, Campinas, SP. Bolsista Capes, Brazil. E-mail: giselefmiguel@yahoo.com.br

2 Programa de Posgrado en Enseñanza y Historia de las Ciencias da Tierra, Instituto de Geociencias, Universidad Estatal de Campinas, Campinas, SP. Bolsista del CNPq, Brazil. E-mail: cedrec@ige.unicamp.br

3 Estudiante de Geología, Instituto de Geociencias, Universidad Estatal de Campinas, Campinas, SP, Brazil. E-mail: giovanniamaral95@gmail.com

4 Geologo y estudiante de Maestría en Geología de Petróleo, Centro de Estudios de Petróleo (Cepetro), Universidad Estatal de Campinas, Campinas, SP, Brazil. E-mail: Joao.ponte.souza@gmail.com

Resumen LaramadelaGeologíaEstructuralestudialasestructurasdelasrocasatodaslasescalas,caracterizandoloscálculosgeométricos,movimientosyesfuerzosquesonlosresponsablesdelosdesplazamientosydeformacionesdemasasrocosas.DebidoalanaturalezatridimensionaldelosestudiostípicosdeGeologíaEstructural,estosrequierenunahabilidadespacialbiendesarrollada.Laproyecciónestereográficaesunmétodoquepermitemanejareinterpretarestructurasgeológicastridimensionalesenunasuperficiebidimensional.Enestetrabajoseharealizadounainvestigacióncualitativa,conuncasodeestudioyungrupoespecíficodealumnosdegradoyposgradoenGeología,delaUniversidadEstataldeCampinas,enBrasil.Sepropusieronvariosejerciciosprácticos,entalleresdeproyecciónestereográfica,parafacilitarelaprendizajesignificativodeunamanerasencillayeficaz,asícomomejorarlahabilidaddevisualizacióntridimensional.Losresultadosmuestranquelaasociacióndeactividadesmanualesycomputacionalesayudaaperfeccionarlapercepciónespacial,aunquemuchosestudiantestiendenarealizarlastareasdemaneramecánica.Unadelasconclusionesesquelahabilidaddevisualizacióntridimensionalesesencialparaeldesarrollodelaprendizajesignificativo.

Palabrasclave:Competencias,enseñanza-aprendizaje,GeologíaEstructural,habilidades,visualizacióntridimensional.

Abstract Structural Geology is a branch of geology dedicated to studying rock structures at all scales. The objective is to characterize geometric arrangements, rock movements and stresses responsible for the displacements and deformations of rock masses. the world of Structural Geology is by nature three-dimensional, thus requiring high-level spatial visualization skills. Stereographic projection allows to manipulate and interpret three-dimensional geological structures on a two-dimensional surface. This work is a case study which applies qualitative research to a specific group of Geology undergraduate and graduate students of the State University of Campinas, Brazil. A series of practical exercises was proposed, in stereographic projection workshops, to provide meaningful learning in a simple and effective way, as well as to improve three-dimensional visualization skills. The results showed that the association of manual and computational activities helps to enhance spatial perception, although many students still try to solve problems in a mechanical way. The conclusion is that three-dimensional visualization skills are essential for the development of meaningful learning

Keywords: 3D-visualization, competences, skills, Structural Geology, teaching-learning.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 177

INTRODUCCIÓN

Elestudiode laGeologíaexigeunconjuntodehabilidadessingularesdepensamientoeinvestiga-ciónquenoserequiereenotrasciencias(Frodeman,1995,2010).ElaprendizajedelaGeologíarequiereconsiderables niveles de abstracción, dada la in-temporalidad y complejidad espacial de los proce-sosgeológicos(Ruiz,1993).Pensargeológicamenteinvolucralacapacidaddeinferirsignificadosdelospatronesencontradosenlasrocas.Elpensamientogeológico busca, por lo tanto, las implicaciones yelsignificadode lospatronesentérminosrelevan-tespara lareconstrucciónde lahistorianaturaldelaTierraysusprocesosdeformación,desarrolloycambio(Chadwick,1978).

Porsuparteescompetenciadelageologíaes-tructuralentenderydescribirlasmodificacionesodeformaciones que pueden resultar en alteracio-nes de la forma, volumen y orientación de las ro-cas,comorespuestaalosesfuerzosdelaenergíainternadelplaneta.Losregímenesdedeformacio-nesqueseencuentranenlacortezaterrestresonfuentesdedatosparainterpretaractividadespre-téritas.

La proyección estereográfica es un métodoesencial en geología estructural, cristalografía,sismología y paleomagnetismo. Los estudiantesy profesionales de la Geología necesitan del co-nocimiento de los principios y prácticas de la pro-yección estereográfica (Blenkinsop, 1999), ya quelas redes estereográficas son esenciales para unaampliavariedaddeactividadesquedependendelavisualizacióndeestructurasgeológicas.Blenkinsop(1999) señala que el aprendizaje de la proyecciónestereográficapresentatresproblemas.Elprimeroes la faltade familiaridadcon rumbodecompásyconplanosyorientacioneslineales.Elsegundopro-blemaesrelativoalavisualización,quedificultalacorrectacompresióndelosprincipiosyprácticasdelaproyección.Eltercerproblemaeslafaltadeinte-résenelusodelastécnicas.

Muchos estudiantes se enfrentan a tareas es-pacialesyvariosfactorescontribuyenaestasdifi-cultades,pueslascompetenciasespacialessedis-tribuyen de manera desigual entre los individuos(Kastenset al.,2009).ParaBrusiet al. (2011), lascompetenciastienenunsentidoglobalizadoreim-plican lacapacidadde respondera lasdemandasy a realizar las actividades propuestas de formaeficiente. Las competencias adquiridas se ponendemanifiestoalrealizaruntrabajooejecutarunatarea,porellosuobjetivotrasciendealaetapadeaprendizaje.

Tradicionalmente, la resolución de problemasprácticos de geología estructural requiere opera-cionesmanuales,unmododeanálisisdedatosqueayudaadesarrollarhabilidadesdevisualizaciónentres dimensiones (Carneiro y Carvalho, 2012). Sinembargo, la capacidad de enseñar se incrementamediante actividades interactivas que utilizan ele-mentosatractivos(Alcaláet al.,2010)comolosdi-bujos interactivos,quehan tenidoéxitoenayudaralosestudiantesuniversitariosavisualizarlanatu-ralezatridimensionalde laGeología.Estosdibujospermiten interacciones que no son posibles con

materiales tradicionales realizados en papel (Rey-noldset al.,2005).Enlamedidaquelosordenado-reshanpasadoadesempeñarunpapeldecisivoenlaenseñanzadeGeocienciasycadavezseutilizanmásengeologíaestructural(Burgeret al.,2004),lainteracción del alumnado con el ordenador puedemejorar su aprendizaje y lo harán de manera mássignificativay rápida,siendoenocasiones laclaveparaalcanzarlascompetenciasquedeberánlograrlosalumnosdurantesuformaciónuniversitaria(Va-caset al.,2009).

Esta investigación tuvo como propósito desa-rrollarunatécnicaquefacilitaseelaprendizajedelaproyección estereográfica en geología estructural,asícomoperfeccionarlahabilidaddevisualizacióntridimensionaldeestudiantesyprofesionalesdelaGeología. Se buscó una integración entre activida-des manuales y computacionales, con la intencióndequelaactividadcomputacionalcreasecondicio-nesparaqueelalumnadoconstruyesesupropioco-nocimientoymejorasesuhabilidaddevisualizaciónespacial.

Deficiencias de visualización en tres dimensio-nesimpidenlacomprensióndeprincipiosyprácticasrutinariasdelaactividadprofesionaldelageología,aunquemuchosalumnospueden,aveces,ejecutarbienejerciciosqueabarcanproyección,sindisponerdeesahabilidad.Asípues,losprincipalesobjetivosqueseplantearonconestainvestigaciónsonlossi-guientes:(1)elaborarunatécnicaqueproporcionaraelaprendizajesignificativo,deproyecciónestereo-gráfica,almismotiempoquedesarrollaralahabili-daddevisualizacióntridimensional,y(2)utilizarelordenador junto a actividades manuales, en la en-señanzadelageologíaestructural,parafacilitarelaprendizajeconstructivista.

PROYECCIÓN ESTEREOGRÁFICA

En lanaturalezaes frecuenteencontrarestruc-turasgeológicasquehansufridomodificacionesensu forma, volumen o disposición. Los métodos detrabajodegeologíaestructuralnopermitenaccederde modo directo a la evaluación de un cambio enuna estructura geológica, ya que es difícil conocerconexactitudsutamañoosituaciónoriginal(Gilet al., 1997). La proyección estereográfica es una he-rramienta esencial para representar y manipulardatos tridimensionalesporquepermiteque lases-tructurasgeológicasseanrepresentadasenelplanobidimensional. Los datos pueden ser procesados,rotadosyanalizados.

Adiferenciadelcontornodeestructurasyotrastécnicas basadas en mapas, la proyección este-reográfica preserva solo la orientación de líneas yplanos. Las construcciones pueden visualizarse ymostrarse gráficamente mediante construccionesgeométricas estandarizadas (Waldron, 2009). Laproyección estereográfica difiere de la proyecciónortográficadeunamanerafundamental:laproyec-ción ortográfica preserva las relaciones espacialesentrelasestructuras,perolaproyecciónestereográ-ficamuestrageometríasyorientacionesdelíneasyplanossintenerencuentalasrelacionesespaciales(Daviset al.,2011).

178 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

Construcción de una red estereográficaSeconsideraunaesferaderadioR,porcuyocen-

troOpaseunplanoquenoeshorizontalπ(Pi).Lain-terseccióndeeseplanoconlaesferadescribeuncír-culoderadioRydiámetroAB.LarectaABrepresenta,también,ladireccióndelplanoπ.Elplanoecuatorial(PE)divideporlamitadelcírculodeintersecciónen-treelplanoπelaesferadereferencia(Fig.1).

SiseeliminaelhemisferiosuperiordelaesferadereferenciaeimaginandounobservadorcolocadoenelpuntoV,aunadistanciaRverticalmenteporencimadelcentroO,elsemicírculoformadopor lainterseccióndelplanoconlaesferaserávisualizadoporelobservadorsegúnelarcoAB,proyectadoemelplanoecuatorial.

Cadapuntodelsemicírculo1,2,3,etc.serápro-yectadoenelplanoecuatorialsegúnlospuntos1’,2’,3’,etc.Sedice,entonces,queelarcoABrepre-sentalaproyecciónestereográficadelplanoconsi-deradoylalíneaABcorrespondealadireccióndelplano(Fig.2).

Sielplanoπtieneunángulodebuzamientoquese acerca a cero, la proyección estereográfica seaproximaalbordedelplanoecuatorial,hastaqueseconfundeconelmismo.Sielplanoπtieneunángulodebuzamientoaproximadode90grados,elarcoes-taríarestringidoalapropiarectaAB(Fig.3).

Diagrama de Wulff y Schmidt EneldiagramadeWulff,conocidotambiéncomo

redequiangular,lasrelacionesangularessemantie-nen,perolasdistanciassonfalsasoestándistorsio-nadas.Seusaestaproyecciónencristalografíaparadefinirlosángulosenuncristal.Engeologíaestruc-tural,seempleaparatrabajosdondeloimportanteeselángulo,peroconcantidadesdedatosrestrin-gidos.LaproyecciónWulffnopermitelainterpreta-ción de “nubes de puntos” (Fig.4). En el diagramaSchmidtoequidistancial, lasdistanciassemantie-

Fig. 1. Principios de proyección estereográfica. El plano “π” pasa por el centro de la esfera, intercepta según una sección circular (Loczy y Ladeira, 1976).

Fig. 2. Principios de proyección estereográfica. Varios puntos de un plano pasando por el centro de la esfera, se proyectan en el círculo ecuatorial, teniendo el punto “V” como polo de proyección (Loczy y Ladeira, 1976).

Fig. 3. Proyección estereográfica de buzamientos de planos de este a oeste, para varios ángulos (Loczy y Ladeira, 1976).

Fig. 4. Comparación de áreas en varias regiones del diagrama. (a) Diagrama Wulff; (b) Diagrama Schmidt (Carneiro, 1996).

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 179

nen,perolosángulosnosonreales.Estaproyecciónsirveporquesepuedetrabajarestadísticamente,esdecir,sepuedetrabajarconcantidadesgrandesdedatoso“nubesdepuntos”manteniendosugeome-tría(Fig.4).

Enalgunoscasospuedeocurrirquenosepamoscuáldelosdosdiagramasutilizarpararesolverunproblema.SedebeusareldiagramadeSchmidtentodos aquellos casos donde la concentración depuntos proyectados es significativo, es decir, paratodosaquellosanálisisconungrannúmerodeme-didas.EldiagramadeWulffseusaparamedirángu-losentreestructurasyentodosaquellosproblemasdondelíneas,planosypolossevayanautilizarparacálculosgeométricos(VichyOrtiz,2010).

Diagrama TangenteEldiagramaTangenteesungráficodecoordena-

daspolaresqueproporcionansolucionesamuchosproblemasengeologíaestructural,como:(1)elbu-zamientoaparentedeunbuzamientoreal,(2)buza-mientorealapartirdedosbuzamientosaparentes,y(3)lalíneadeinterseccióndedosplanos.Además,sonútilesparaorientarplieguescilíndricosycóni-cos por análisis gráfico de datos de buzamiento ydistincióndeplieguescilíndricosdelosdosposiblestiposdeplieguescónicos(Bengtson,1980).

Enestediagramalaorientacióndeplanosylí-neasserepresentaporelpuntofinaldevectores,queesproporcionalen longituda la tangentedelángulo de buzamiento. El diagrama incluye bu-zamientosde0a65grados,perohayunaescalaauxiliarqueincluyebuzamientosdehasta80gra-dos.Larepresentacióndeángulosmásgrandesesinviable.Cadavectoresrepresentadoporlacone-xiónentreelpoloyelcentrodeldiagrama(Bengt-son,1980)(Fig.5).

ElmétododeproyecciónutilizanotaciónClar.Ladireccióndelbuzamientodelplanoproblemaseleeen el borde del diagrama y la pendiente del buza-mientocrecedesdeelcentrohaciaelborde.Elradiodecadacírculoesproporcionalalatangentedelán-gulodebuzamiento(Bengtson,1980).

APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO

Ausubel (2003) define el aprendizaje significa-tivocomo:“elproductosignificativodeunprocesopsicológicocognitivo(“saber”)que involucra la in-teracciónentreideas“lógicamente”(culturalmente)significativas,ideasanteriores(“ancladas”)relevan-tes de la estructura cognitiva particular del apren-diz(oestructuradelosconocimientosdeéste)yel“mecanismo” mental del mismo para aprender demanerasignificativaoparaadquiriryretenercono-cimiento”.

ParaAusubelet al.(1980)laesenciadelaprendi-zajesignificativoesunprocesoenelcuallasideas,quesonexpresadassimbólicamente,puedenserre-lacionadasconaspectosrelevantesyaexistentesenlaestructuracognitivadelosalumnoscomoimagen,símbolo,conceptooproposición,pormediodeunarelaciónnoarbitrariaysubstantiva.

Ausubel(2003)relataquelafacilidadodificul-tadderetencióndeunnuevoaprendizajedependedelaestructuracognitivadelaprendiz:siesclarayordenadasurgeelsignificadocoherentey,silaes-tructuracognitivaesconfusayambigua,estotiendeainhibirelaprendizajesignificativo.Elaprendizajesignificativoocurrecuandounnuevoconocimientoadquiereunsignificadorelevanteparalaestructuracognitivaalrelacionarseconunconocimientopreviodeformanoarbitrariaynoliteral.Laidea-anclapue-deganarmássignificadoamedidaquenuevosco-nocimientossevanasociandoaella,loquelahacemás rica, más diferenciada y más capaz de servircomoanclaje.Estenombresedaaunconocimien-toespecifico,existenteen laestructuradeconoci-mientodelindividuo,quepermitedarsignificadoaun nuevo conocimiento que le es presentado o esdescubiertoporsímismo(Moreira,2010).

La limitada aplicación e incluso utilidad de lasteoríasdelaprendizajeeneducaciónvienen,desdehacemucho,siendoobjetodediscusiónymotivodepreocupaciónparapsicólogos,educadoresyperso-nasqueseinteresanporlosproblemaseducativos(Aragão,1976).Enlapráctica,lamayoríadelases-trategias,olaescuelaengeneral,siguepromovien-domuchomáselaprendizajemecánico,puramentememorístico,queelsignificativo(Moreira,2010).

Las actividades colaborativas, presenciales ovirtuales,enpequeñosgrupostienegranpotencialparafacilitarelaprendizajesignificativoporquefa-vorecenelintercambio,lanegociacióndesignifica-dosycolocanalprofesoren laposicióndemedia-dor.Peroesonosignificaqueunaclaseexpositivaclásicanopueda facilitarelaprendizajesignificati-vo.Esverdadquelaenseñanzaexpositivatradicio-nalnormalmentepromueveelaprendizajemecánico(Moreira,2010).

MATERIALES Y MÉTODOS

El material y método empleado se ha desarro-lladosiguiendounasecuenciadeetapasquecontóconactividadesteóricasyprácticas,afindemejorarla habilidad de visualización tridimensional y pro-porcionarelaprendizajesignificativoenproyecciónestereográfica.SepretendiódarsoporteparaqueelFig. 5. Diagrama Tangente (Bengtson, 1980).

180 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

alumnadodesarrollaralacompetenciaparasolucio-narsituacionescomplejas.

Sehanrealizadotrestalleresdidácticosdepro-yección estereográfica. El primero en octubre de2016ylosotrosdosenjunioyjuliode2017.Elpú-blicoseleccionadoparaestainvestigaciónfuealum-nadodegradoyposgradoenGeología,delaUniver-sidadEstataldeCampinas(Unicamp)enCampinas,SãoPaulo,Brasil,queyahubieranrealizadoclasesdediseñogeológicoy/ogeologíaestructural,oqueibanacursarestasasignaturas,opersonasquetu-vieseninterésenelcontenidodeltaller.

La resolución del contenido de las activida-desinvolucrólarealizacióndediagramasenpapel(Wullf, Schmidt y Tangente) junto con programasde proyección estereográfica en ordenador, paraproporcionar al estudiante un avance progresivo yestructurado de los conocimientos. Para la resolu-cióndeproblemasmedianteordenadorfueronutili-zadosdosprogramas,queson:Ester2.1(Guimarãesy Carneiro, 2016) para las resoluciones bidimen-sionales,yVisible Geology (RowanCocketthttp://app.visiblegeology.com)paralasresolucionestridi-mensionales.Ester 2.1esunaversióndesarrolladaapartirdeMizunoyCarneiro(2007,2008)ySouzayCarneiro(2013),queestáaccesibleeneltrabajodeCarneiroet al.(2018).

Las herramientas de toma de datos incluyeron:investigación participativa, trabajo de campo, en-trevistas informales y aplicación de cuestionario. Elcuestionariohasidopuestoadisposicióndeloses-tudiantes al final del taller, quedando a criterio delalumnadodecidirsiparticiparíaonoenestaetapa.Elcontenidodelcuestionariocomprendecartorcepre-guntascerradasyunapreguntaabierta,acercadelahabilidaddevisualizaciontridimensionalyelaprendi-zajedeproyeccionestereográfica.Nueve,deuntotaldequinceparticipantes,completaronelcuestionario.JuntoconelcuestionarioseentregóelTCLE(Térmi-nodeConsentimientoLibreyEsclarecido),conformesolicituddelCEP(ConsejodeÉticaenInvestigación).

Estetrabajohaconsistidoenunainvestigacióncualitativa,conuncasodeestudioyungrupoespe-cífico,quepuedeserreproducidoenclasesdegeo-logía estructural o como actividad extracurricular.Así, los resultados obtenidos tienen carácter des-criptivoconenfoqueenelprocesodeaprendizaje.Elúnicoresultadocualitativosonlasrespuestasdelcuestionario.

PLANTEAMIENTO DEL TALLER

Investigación previa al desarrollo del tallerParadesarrollarunaherramientadeaprendizaje

significativafuenecesarioresponderlassiguientespreguntas:• ¿Quémétodosytécnicassonmáseficacespara

adquirircompetenciasengeologíaestructural?• ¿Cuálessonlosmétodosytécnicasmáseficaces

paraadquirirhabilidadesdevisualizaciónespa-cial?

• ¿Cómo desarrollar talleres de proyección este-reográfica para promover un aprendizaje signi-ficativoy,almismotiempo,lacapacidaddevi-sualizaciónespacial?

• ¿Cuáles son las típicas respuestas incorrectasque dan los estudiantes al resolver problemasbásicos de geología estructural que requierenhabilidadesespaciales?

Elaboración del contenido Para solucionar las preguntas previas de la in-

vestigaciónyelegir lasactividadesparael taller,serealizó el seguimiento de la asignatura de DiseñoGeológico,conelobjetivodeobservarelcontenidode proyección estereográfica ofrecido, las dificulta-descomunesdelalumnadoyelenfoquedelprofesor.

La disciplina de Diseño Geológico forma partedelcurrículodelcursodeGeología,delaUnicamp.Las clases se ofertan en el segundo año del cursoparaestudiantesquehancursadoclasesdeCarto-grafía Sistemática, cuyo contenido implica: intro-ducción a la cartografía, principios de geodesia,escalas, sistemas de coordenadas, proyeccionescartográficas, mapas, plantas, elementos de topo-grafía,etc.Laclaseabarcalosprincipiosdegeome-tríaespacialydescriptivaysuaplicaciónprácticaenGeología, así como el estudio de los fundamentosde la proyección estereográfica y la resolución deunaseriedeejerciciosprácticosdeanálisisdees-tructurasplanaresylineales.

El objetivo general es capacitar al alumnadopara representar e interpretar estructuras geológi-cas en tres dimensiones, empleando mapas y cor-tes.Elmétododeaprendizajeesesencialmenteac-tivo y práctico formado por ejercicios y estudio desituaciones-problema tan cerca como sea posiblede condiciones geológicas reales (Carneiro, 2016).Elprogramaestácompuestoporunaparte teóricay otra práctica, siendo la parte teórica presentadaaliniciodecadalecciónyluegoseexplicanloscon-ceptos (parte práctica). En la investigación el focoestuvoenelcontenidodelosfundamentosyaplica-cionesdegeologíaestructuralyenlasproyeccionesestereográficas.

Dinámica de las actividades del tallerLatabla1muestraelcontenidode lostalleres,

queseimpartíanentresdías;cadasesióndiariate-nía una duración de cuatro horas, con un total dedocehorasdetrabajo.Lasactividadesdeltallersi-guieronlasiguientedinámica:• Presentaciónteóricadelcontenido:conceptosde

proyecciónestereográfica,construcciónderedesestereográficas,elementosdelaredestereográ-fica,diagramasdeWulff(proyecciónestereográ-ficaconrejillaecuatorial),Schmidt(proyeccióndeLambeconrejillaecuatorial),Tangenteytécnicasdeproyecciónestereográfica.

• La parte práctica contó con aplicación de ejer-cicios sobre: conversión de notación (Clar,Brunton-cuadranteyazimutal)ytécnicasdepro-yección estereográfica (proyección de planos,líneas,intersección,relacionesangulares,buza-mientoaparente,rotaciones).Enestemomentolos ejercicios fueron realizados manualmente.Estaetapadeltallereramuyparecidaaldesarro-llodeunaclasedeDiseñoGeológicotradicional.

• Una vez realizado el diagrama en papel, losejerciciosserealizaronmedianteprogramasdeordenador. Primero en 2D (software Ester 2.1),

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 181

después en 3D con la intención de trabajar lavisualización tridimensional (software Visible Geology).Paraelmejoraprovechamientodeltaller,elrit-

modelcontenidotrabajadosequedóacargodelosestudiantes. Las actividades sólo continuaron unavez que las dudas fueran solventadas. Los partici-pantestambiénfueronmotivadosatrabajarenpe-queñosgruposyatenerunavisióncríticasobreelcontenidoysobre laresoluciónde lasactividades.Paratodaslastécnicasdeproyecciónestereográfi-caseseleccionaronejerciciosquepresentabanpo-sibles situaciones reales o que necesitaban algúnesfuerzomásalládelusodelastécnicas.Sebuscótambién explorar varios tipos de ejercicios de unmismocontenidoy,cuandofueposible,variasfor-masderesolución.

Descripción de algunas actividades del tallerParaalcanzarlosobjetivosdeestainvestigación

sehanpropuestounaseriedeactividadesprácticas,cuyo coste económico es mínimo, y sólo necesitadiagramasenpapelyequiposconectadosalared.Losprogramasinformáticosutilizadossongratuitosy de fácil utilización. Dichas actividades están es-tructuradasdemaneraquelacomplejidadaumentadeunatécnicadeproyecciónaotra.

Paralaejecucióncorrectadetodoslosejercicios

esnecesarioquelosestudiantesesténatentosalaexplicacióndelaactividad,osea,quesecomprendalasituacióngeológicadescritaynosóloserealiceelprocesodelaresolucióndelosejercicios.

Determinación de la línea de intersección entre es-tructuras geológicas

Lalíneadeintersecciónentredosplanossepue-derepresentarenundiagramaporlaproyeccióndelosplanos.Elpuntodondelosplanosseinterceptanenloscírculosmayoreseslalíneadeintersección.Cuandodoslíneasseproyectanenundiagrama,setratancomosiambaspasasenporunpuntocomún:el centrode laesferadeproyección.Estosignificaqueunplanosiempresepuedemontarporelcrucedecualquierpardelíneas(LisleyLeyshon,2004).

Para esta técnica fue presentado un ejercicioquetratabadelaintersecciónentredosplanos.Enestaactividadlasrespuestasincorrectasmotivaronporquéalgunosestudianteshanproyectadoelbu-zamientodelcentroalborde.Unadudacomúnfue:“¿por qué la intersección se representa como unpunto?”.Unaconclusiónesquetantoladudacomolasrespuestasincorrectasestánasociadasaproble-masconceptuales.

Ejercicio) Se han medido la dirección y buza-miento de una capa plegada, una en cada flan-

PRIMER DÍA

PARTE TEÓRICA PARTE PRÁCTICA (actividades manuales y computacionales)

Disposicióndeunasuperficiegeológica Conversióndenotación(ClaryBrunton:cuadranteyazimutal)

ProyecciónEstereográfica-definiciónyprincipios TécnicasdeProyección:

Elementosdeundiagrama 1-Proyeccióndeplanos

Tiposdediagramas 2-Proyeccióndelíneas

TécnicasdeProyección: 3-Interseccióndeplanosy/olíneas

1-Proyeccióndeplanos 4-Ánguloentreplanosy/olíneas

2-Proyeccióndelíneas 5-Buzamientoaparente

3-Interseccióndeplanosy/olíneas

4-Ánguloentreplanosy/olíneas

Buzamientoaparente

SEGUNDO DÍA

PARTE TEÓRICA PARTE PRÁCTICA (actividades manuales y computacionales)

Rotación–¿Quées?¿Porquéhacer? Operaciónderotación:

Operaciónderotación: 1-Vertical

1-Vertical 2-Horizontal

2-Horizontal 3-Oblicuo

3-Oblicuo

TERCER DÍA

PARTE TEÓRICA PARTE PRÁCTICA (actividades manuales y computacionales)

DiagramaTangente Diagramatangente:

DiagramadeRoseta 1-Análisisdedados(intersecciónybuzamientoaparente)

Análisisestadístico 2-Análisisdepliegues(cilíndricaycónica)

DiagramadeRoseta(actividadcomputacional)

Tabla 1. Programa del taller de proyección estereográfica en Geología.

182 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

co: N50W 35NE y N30E 50NW. Determinar la inmersión y dirección del eje del pliegue (Car-neiro, 1996; pág. 20) (Fig. 6).

Respuesta: N04E 28NE

Determinación del ángulo entre estructuras geoló-gicas

Para la determinación del ángulo entre dosrectasesnecesarioponerlasenunmismocirculomayor y medir los grados entre ellas. La determi-nacióndelánguloformadopordosplanossigueelcasoanteriorypuederesolverseconlamedidadelosángulosentrelospolosdelosplanos(Carneiro,1996).

Una duda común en los ejercicios de relacionesangularesera:“¿porquélasdosestructurasdebenco-locarseenunmismocírculomayor?”.LasoluciónfuepresentarlaconstruccióndeldiagramaEquidistancial(Schmidt).Estaredmantienelasrelacionesangularesalolargodeloscírculosmayores(primitivo,diámetroNorte-Sur,diámetroEste-Oesteymeridianos).

Ejercicio) Considere un pliegue cuyos flancos tie-nen las siguientes direcciones: N20E 70NW (Flan-co A) y N30W 65NE (Flanco B). Proyecte los dos flancos con sus respectivos polos y determine el ángulo interflancos de este pliegue (Marshak y Mitra, 1988) (Fig. 7).

Repuesta: El ángulo entre los polos de los flancos es obtuso e igual a 114°. Para visualizar el pliegue

el ángulo es agudo y así se debe considerar el án-gulo suplementario que es igual a 66°.

Enesteejercicioelalumnadotuvodificultadparaencontrar la respuesta porque el ángulo interflan-cos es el suplementario del ángulo entre los polosypuedeseragudouobtuso.Elproblemaesquenosiempreesfácildecidirsiusamoselánguloagudouobtusoentrelospolosparacalcularelsuplementario.Parahacerlaeleccióncorrectaesnecesariovisualizarelpliegueymuchasvecesesnecesariohacerunperfilesquemático.Inclusodespuésdelapresentacióndela respuesta correcta todavía quedaron dudas rela-cionadascon lascuestionesmatemáticas.Entoncesseexplicaronlasdefinicionesdeángulosycómoés-tasseaplicabanalejercicio.Lafiguratridimensionalfacilitólacomprensióndelejercicio.

Determinación del buzamiento aparenteElbuzamientorealeselángulodeinclinación

delalíneademáximapendientedeunplanoincli-nado; se mide en la dirección perpendicular a lade la capa. El buzamiento aparente es el ángulodeinclinacióndeunplano,medidoenunadirec-ción no perpendicular a la dirección de capa. Elbuzamiento aparente siempre es menor que elreal.Loserroresenestetipodeejerciciosonde-bido a cuestiones conceptuales como, por ejem-plo,laproyeccióndelbuzamientoaparentecomosifueraunplano.

Fig. 6. Ejercicio de intersección entre estructuras geológicas.

Fig. 7. Ejercicio de relación angular entre estructuras geológicas. Fig. 8. Ejercicio de buzamiento aparente.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 183

Ejercicio) En un corte de carretera donde aparecen cuarcitas y metaconglomerados se midieron dos buzamientos aparentes (M1 y M2) del contacto entre las dos unidades litológicas. El primero in-dicó un buzamiento de 35° en el sentido N20E y el segundo, 40° en el sentido S50E. Encontrar la dirección y buzamiento del contacto admitiendo que éste es constante en toda la región de estudio (Carneiro, 1996; pág.59) (Fig.8)

Respuesta: N12W 54NE

RESULTADOS

Resultado de los talleresAprenderesdiferenteacomprender,puespro-

vocacambiosdecomportamiento.Cuandoelsuje-tocomprendelamaneraenqueaprendeamplíasucapacidaddeconstruirel saber,peroendetermi-nadoscontextossehacenecesarialaintervenciónde un mediador que genere mecanismos de inte-racciónysuperaciónparatransponer lasbarrerasarraigadasdel fracaso (Beberet al.,2014).En lostalleres didácticos la interacción entre el media-dor y el aprendiz permitió la reflexión acerca delasposibilidadesyobstáculosenlabúsquedadelconocimiento.Elfocosecentróenmedirloqueelaprendizhizoconloqueaprendióynoconloqueconsiguiómemorizar.

Losestudiantesfueronmotivadosparadiscutirlasactividadesengrupo,yaquelasactividadesco-laborativasenpequeñosgrupostienengranpoten-cialpara facilitarelaprendizajesignificativo,comoyafuepropuestoporMoreira(2010).Enestassitua-ciones los estudiantes se vuelven más cercanos ycomunicativos unos con otros, lo que proporcionaun intercambiode ideasysignificados;elprofesorquedaenlaposicióndemediadorynodetransmi-sordelconocimiento,queocurreporlapropiainte-raccióndelalumnado.

Las actividades manuales contribuyeron alaprendizajedelconocimientoteóricoyeldelaeje-

cucióndelastécnicas.Lasactividadesenordenadorcontribuyeronaldesarrollodelahabilidaddevisua-lización espacial. La integración entre las activida-desmanualesyvirtualescontribuyóconlaenseñan-za-aprendizajedeproyecciónestereográfica.Enlasactividades computacionales el propio programagenerólosresultados(lasimágenes).Enestecasonohubolapreocupaciónconlaejecuciónyaciertode la tarea,y losestudiantes tuvieron laoportuni-daddeobservaryreflexionarsobre lasrespuestasobtenidas(Miguel,2018).

Resultado del cuestionarioPorlasrespuestasdelcuestionariosesabeque

las actividades que involucran operación de rota-ción y buzamiento aparente son las más difíciles.Posiblemente por el nivel de complejidad, ya queestos ejercicios exigen mayor atención y habilidaddevisualización,ynoseobtiene la respuestasóloconactosmecánicos.Losestudiantescreenquelasresoluciones elaboradas en software facilitaron lacomprensióndelcontenidotrabajado,perotambiénrespondieron que no todo el contenido de proyec-ción estereográfica puede ser facilitado por el usodesoftwares (Fig.9).

Algunosestudiantesrespondieronquealcanza-ronelaprendizajedelcontenido,perotuvieronalgu-nadificultadduranteelcaminoparaelconocimiento(Miguel, 2018). Aquellos que respondieron que noalcanzaronelaprendizajedelcontenidoestánsegu-rosdequepuedenaprendersitienenlaoportunidaddeejercitarlastécnicas(Fig.9).Lascuestionesqueexploraban la habilidad de visualización tridimen-sionalmostraronque lamayoríade losparticipan-testienenpocaoningunahabilidaddepercepciónespacial, cuando empiezan el curso de Geología.Lasrespuestastambiénapuntaronaqueelusodeimágenes tridimensionales puede contribuir conel aprendizaje de proyección estereográfica y soft-waresdeproyecciónestereográficaconeldesarro-llodelavisualizacióntridimensional,principalmen-teaquellosprogramasquepermiten lageneracióndeimágenesen3D.

Fig. 9. Exposición de algunas preguntas del cuestionario y sus respuestas.

184 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

CONCLUSIONES

Lostalleresdidácticosdescritosenestetrabajorevelaron que el desarrollo de la visualización es-pacial resulta de la percepción del espacio y de larotaciónmental,yquelasdossonfavorecidasporlaasociaciónentreactividadesmanualesycompu-tacionalesmedianteordenador.

Lapercepciónespacialsedesarrolló,principal-mente, en los ejercicios de técnicas de proyecciónestereográficas más simples, como intersección yrelaciónangulardeestructuras,quedemandarondelosestudianteslamanipulaciónmentalparaenten-der las relaciones espaciales entre las estructurasgeológicas.

Larotaciónmentalsedesarrollóenlosejerciciosderotación(vertical,horizontalyoblicuo)yaquelosestudiantes tuvieronquecrear imágenesmentalesdelmovimientode rotación,entender lasituación-problemayencontrarenelejerciciolasinformacio-nesnecesariasparalaejecucióndelatécnica:posi-cióndelobservador,sentidodelarotación,ánguloderotación,ejederotación.

Esta investigación reveló que el desarrollo decompetencias en geología estructural será adqui-rido cuando el alumnado sea capaz de entender ydescribirlasmodificacionesodeformacionesdelosestratos rocosos y también usar el conocimientopara tomar decisiones, resolver problemas y eva-luarsituacionescomplejasdemaneraadecuada.Engeneral, cuando los estudiantes adquieren la per-cepciónespacialsefacilitaeldesarrollodelacom-petencia.Unmodoeficazparadesarrollartalhabili-dadeslarealizacióndecursosdecapacitación,conactividades específicamente creadas para tratar lavisualización. Los recursos tecnológicos aumentangradualmente su incorporación en la enseñanza,porloqueconectaractividadesmanualesycompu-tacionaleses laclaveparadespertarel interésdelalumnado,motivarleaaprenderporpropiodescu-brimientoy,enmenormedida,pormemorización.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen a los participantes delos tallerespor lacontribucióna los resultadosdeeste trabajo. Agradecen a CAPES (Coordinación deAprimoramentodePersonasdeNivelSuperior)porla beca de maestría a la primera autora; al CNPq(ConsejoNacionaldeDesarrolloCientíficoyTecno-lógico),por laconcesióndebecadeproductividadenPesquisa,nivel2,paraelsegundoautoryporlasbolsasdeiniciacióncientíficaconcedidasporPIBIC-CNPq (Programa Institucional de bolsas de Inicia-ción Científica del Consejo Nacional de DesarrolloCientífico y Tecnológico), que permitirán el creci-miento académico de varios estudiantes del cursodegraduaciónenGeología(tercerycuartoautor).

BIBLIOGRAFÍA

Alcalá,L.,González,A.yLuque,L.(2010).Lostallerespaleontológicoscomorecursodidácticointeractivo.Ense-ñanza de las Ciencias de la Tierra,18.1,119-124

Aragão,R.M.R.(1976).Teoria de aprendizagem signi-ficativa de David P. Ausubel.Sistematizaçãodosaspectosteóricos fundamentais.Tesededoutorado,FaculdadedeEducação,UniversidadeEstadualdeCampinas,Unicamp.

Ausubel,D.,Novak,J.yHanesian,H.(1980).Psicologia educacional.RiodeJaneiro,Interamericana.

Ausubel,D.P.(2003).Aquisição e retenção de conhe-cimentos.Lisboa:PlátanoEd.Técnicas.(Trad.dooriginalThe acquisition and retention of knowledge).

Beber,B.,Silva,E.yBonfiglio,S.U.(2014).Metacog-niçãocomoprocessodaaprendizagem.Rev. Psicopedago-gia,31(95),144-51.

Bengtson,C.A.(1980).Structuralusesoftangentdia-grams. Geology, 8, 599-602. URL: ,http://geology.geos-cienceworld.org/content/8/12/599.Acceso27.09.2017.

Blenkinsop,T.(1999).Pedagogyofstereographicpro-jection.J. African Earth Sciences,28,4,897-902.

Brusi, D., Zamorano, M., Casellas, R.M. y Bach, J.(2011).Reflexionessobreeldiseñoporcompetenciaseneltrabajodecampo.Enseñanza de las Ciencias de la Tierra.19.1,4-14.

Carneiro,C.D.R.(coord.)(1996).Projeção Estereográfi-ca para análise de estruturas.ProgramasESTEReTRADE.FundamentosTeóricos,ExercícioseAplicaçõesemMicro-computador, Laboratório e Campo. Campinas: Co-ediçãoCPRM / IG-UNICAMP / IPT-DIGEO. 184p. (CPRM / IG-UNI-CAMP/IPT,LivroISBN85-85369-04-3).

Carneiro, C.D.R. (2016). Programa geral da disciplina de Desenho Geológico(GE407).UniversidadeEstadualdeCampinas,Unicamp.Campinas.

Carneiro, C.D.R., Guimarães, G.A., Souza, J.P.P. y Mi-guel,G.F.(2018).Diagramatangente:útilrecursodopro-gramaEster2.1paraprojeçãoestereográficaemGeologia.Terræ Didatica,14.1,15-26.URL:http://www.ige.unicamp.br/terraedidatica/v14_1/PDF14-1/TD14-210-2018-2.pdf

Carneiro, C.D.R. y Carvalho, A.M.A.de. (2012). Uti-lização de recursos de ambiente CAD en Geologia Es-trutural. Terræ Didatica, 8.2, 83-93. URL: 10.20396/td.v8i2.8637417.Aceso13.03.2018.

Chadwick,P.(1978).Someaspectsofthedevelopmentofgeologicalthinking.Geology Teaching,3,142-148.

Davis,G.H.,Reynolds,S.J.yKluth,C.F.(2011).Structu-ral Geology of Rocks and Regions,3rdEd.,864p.

Frodeman,R.L.(1995).Geologicalreasoning:Geologyas an interpretive and historical science. Geol. Soc. Am. Bull.,107.8,960-968.

Frodeman,R.(2010).Oraciocíniogeológico:ageolo-giacomoumaciênciainterpretativaehistórica.Trad.L.M.FantinelyE.V.D.Santos.Terræ Didatica,6.2,85-99.DOI:10.20396/td.v6i2.8637460.Aceso13.03.2018.

Gil,A.,Cortés,A.L.,Arlegui,L.E.,Román,T.yLiesa,C.L.(1997).Elusodemodelosexperimentalesenlaenseñan-zadeGeologíaEstructural(I)Aplicaciónaladeformacióncontinuada. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 5.3,219-225.

Guimarães,G.A.yCarneiro,C.D.R.(2016).PráticasdeGeologiaEstruturalevisualização3DcomusodoProgra-maEsterparaprojeçãoestereográfica. In:Congr. InternoInic.Cient.,24,Campinas,Resumos...Unicamp,Campinas.URL: https://proceedings.galoa.com.br/unicamp-pibic/pibic-2016/trabalhos/praticas-de-geologia-estrutural-e-vi-sualizacao-3d-com-uso-do-programa-ester-para-projecao.[ResumoE50802]

Kastens, K.A., Agrawal, S. y Liben, L.S. (2009). Howstudents and field geologists reason in integrating spa-tialobservationfromoutcroptovisualizea3-Dgeologicalstructure.Intern. J. Science Educ.,31.3,365-393.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 185

Lisle,R.J.yLeyshon,P.R.(2004).StereographicProjec-tionTechniquesforGeologistsandCivilEngineers.2Ed.,112p.CambridgeUniversityPress,NewYork.

Loczy,L.yLadeira,E.A.(1976).GeologiaEstruturaleIn-troduçãoàGeotectônica.EdgarBlücher,SãoPaulo.528p.

Marshak,S.yMitra,G.(1988).Basic Methods of Struc-tural Geology.PrenticeHallInc.EnglewoodCliffs,NewJer-sey.

Miguel, G.F. (2018). Visualização 3D como condição para a aprendizagem significativa em Geologia Estrutural.Tesis de maestría, Instituto de Geociencias, UniversidadEstataldeCampinas.

Mizuno,T.A.yCarneiro,C.D.R.(2007).AtualizaçãodesoftwaresdeprojeçãoEstereográficaparasistemaopera-cional32bits,apartirdeEster1.0–DOS.In:Congr.InternoInic.Cient,15,Campinas. Resumos...Unicamp,Campinas.[pdfN/995.pdf]

Mizuno,T.A.yCarneiro,C.D.R.(2008).Implementaçãoe divulgação de software de projeção Estereográfica emsistemaoperacional32bits.In:Congr.InternoInic.Cient.,16, Campinas. Resumos... Unicamp, Campinas. p. 37.[pdfN/844.pdf]

Moreira, M.A. (2010). O que é afinal aprendizagem significativa? Material de apoio para o curso Aprendiza-gem Significativa no Ensino Superior: Teorias e Estraté-gias Facilitadoras. PUCPR, 2012, 2013. URL: http://www.faatensino.com.br/wp-content/uploads/2014/04/Apren-dizagem-significativa-Organizadores-pr%C3%A9vios-Dia-gramas-V-Unidades-de-ensino-potencialmente-significati-vas.pdf#page=5.Aceso13.03.2018.

Reynolds,S.J.,Johnson,J.K.,Piburn,M.D.,Leedy,D.E.,Coyan, J.A. y Busch, M.M. (2005). Visualization in Under-graduateGeologyCourses.In:GilbertJ.K.(eds)Visualiza-

tion in Science Education.ModelsandModelinginScienceEducation, vol 1. Springer, Dordrecht. DOI: https://doi.org/10.1007/1-4020-3613-2_13.Aceso13.03.2018.

Ruiz, P.B. (1993). Aplicaciones del medio video en elaprendizajedelaGeología.Enseñanza de las Ciencias de la Tierra,1.1,44-46.URL:http://www.raco.cat/index.php/ECT/article/viewFile/88083/140250.Aceso13.03.2018.

Souza, J.P.P. y Carneiro, C.D.R. (2013). Atualizaçãode programa de projeção Estereográfica em ambienteWindowsecriaçãodemateriaiseducacionaisapartirdosprogramasESTEReTRADE.In:Congr.InternoInic.Cient.,21, Campinas, Resumos... Unicamp, Campinas. [Resu-moE0563]. URL: www.prp.rei.unicamp.br/pibic/congres-sos/xxicongresso/cdrom/FSCOMMAND/pdfN/563.pdf.Aceso13.03.2018.

Vacas, J.M., Chamoso, J.M. y Urones, C. (2009). Losprogramas de ordenador deformación y malas como re-cursoparaelaprendizajedelageología.Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 17.1, 57-66. URL: http://www.raco.cat/index.php/ect/article/viewFile/184046/237102. Ace-so13.03.2018.

Vich,R.B.B.yOrtiz,D.G.(2010).ProblemasdeGeolo-gíaEstructural.Análisisestructuralmediantediagramasdecontornos.Reduca (Geología).SerieGeologíaEstructural.2.1,148-192.

Waldron,J.(2009).Stereographic Projection.UniversityofAlberta:DepartmentofEarthandAtmosphericScience.(EAS233GeologicStructuresandMapsWinter2009).n

Este artículo fue recibido el día 14 de noviembre de 2017 y aceptado definitivamente para su publicación el 20 de abril de 2018.

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ISSN(ediciónimpresa):1132-9157-(ediciónelectrónica):2385-3484–Pags. 186-196

La “máquina” o “generador” de terremotos en un laboratorio universitario

The “earthquake machine” or “quake caster” in a University lab

José A. Peláez1,2, Gema del Pozo1 y Antonio J. García1

1Departamento de Física. Universidad de Jaén. Email: japelaez@ujaen.es2Centro de Estudios Avanzados en Ciencias de la Tierra. Universidad de Jaén.

Resumen Lamáquinaogeneradordeterremotosesundispositivoexperimentalquetratademodelizarelcomportamientodeunafalla.Enlaactividadpropuesta,selemuestraalalumnadolacomplejidaddeciertossistemas,asícomoladificultaddepredecirsucomportamiento.Aunqueinicialmentesepostulócomounexperimentoabiertodirigidoaestudiantesdeenseñanzasecundariaybachillerato,lacalidaddelosdatosquepuedenobtenersepermitequepuedaplantearsecomounexperimentoenunlaboratoriouniversitariodecienciasdelaTierra.

Losdatosobtenidosenunaexperienciadeestetipopuedenserequiparables,enciertosentido,alosdatosobtenidosporredessísmicasregionales,enespecial,losdatosreferentesalasismicidadgeneradaporunafallaosistemadefallas,entérminosdemagnitud,tiempoycaídadeesfuerzos.Esosí,conlaclaraventajadequeenpocosminutospuedereproducirseloqueseríancientosomilesdeañosdeaccióndelasfuerzastectónicas.Enfuncióndelniveldelcursoenelquesepropongadichaexperiencia,planteándoseenestecasocomounaexperienciacerradacentradaenlaobtencióndedeterminadosresultados,sepuedenutilizardiferentesanálisisdedatos,fundamentalmentedetipoestadístico.Estosanálisispermitirán conocer el nivel de predictibilidad de un modelo de estas características.

Estetrabajoplanteadiferentesmétodosyanalizalosresultadosquepuedenobtenerseconestemodelomecánico..

Palabrasclave:Ocurrenciadeterremotos,físicadeterremotos,simulacióndeterremotos,Sismologíaestadística,modelosenlaenseñanza.

Abstract The earthquake machine or quake caster is an experimental device that attempts to model the behavior of a fault. With it, the student acquires knowledge about the complexity of certain systems, and the difficulty of predicting their behavior. Although initially this activity was proposed as an open-ended experiment for K-12 (secondary-school) students, the quality of the data that can be obtained is such that it could be considered as an experiment in an Earth sciences University lab.

The data obtained in this experience are, in a way, comparable to the data obtained in regional seismic networks, particularly the data referring to the seismicity that a certain fault or fault system generate in terms of magnitude, time and stress drop. And then there is the clear advantage that this experience can reproduce in just a few minutes what would be hundreds or thousands of years of action of the tectonic forces. Depending on the level of the class in which this experience is proposed, setting it up, in this case, as a closed experience focused on obtaining certain required results, different data analyses can be performed, above all statistical ones. These analyses will allow to find out the predictability level of a model like this.

This work proposes different methods and analyzes the experimental data that this mechanical model provides

.

Keywords: Earthquake occurrence, earthquake physics, earthquake simulation, statistical Seismology, teaching models.

Ex

peri

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as

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el

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la

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 187

INTRODUCCIÓN

Haceahoraveinteaños,laprofesoraMichelleK.Hall-Wallace proponía un modelo mecánico simpleparaalumnadodeenseñanzasecundariaparaestu-diar el comportamiento de una falla (Hall-Wallace,1998).Lollamóundispositivodestick-slip(resisten-cia-deslizamiento),yaqueasísedenominanenFísi-cae Ingeniería losdispositivosdemovimientoconfricción. Hay muchos dispositivos experimentalesquesebasanyexplicanconesteprincipio.

Eldispositivopropuestoconsisteenunbloquedemaderaopiedraquedeslizahorizontalmenteso-bre un papel de lija tirado por una cuerda (Fig. 1).Entre la cuerda y el bloque se coloca una goma ocuerdaelástica,y tambiénpuede incluirseunape-queñabalanzademuelle.Lacuerdaseaccionaconuna manivela. Mientras que la fuerza aplicada nosuperelafuerzaderozamientoestáticodelsistema,no habrá movimiento. Cuando sí ocurra, el bloquedeslizará. En el caso dinámico, es menor la fuerzaderozamiento,odichodeotraforma, lafuerzare-querida inicialmente para que el cuerpo se muevaesmayorquelanecesariacuandoelsistemayaestádeslizando.Elslipdelstick-slipserefierepuesalaocurrenciadelterremoto(deslizamientodelbloque:deslizamiento cosísmico con caída de esfuerzos),mientrasqueelstickserefiereal tiempoentresu-cesos (bloque en reposo: estado intersísmico conacumulacióndeesfuerzos).

Posteriormente,aldispositivoinicialpropuestoporHall-Wallaceselehadenominadolamáquinadeterremotos (earthquake machine), especialmenteenlosexperimentospropuestosporRinglein(2005),Hubenthalet al. (2008),opor laseccióneducativadelIRIS(Incorporated Research Institutions for Seis-mology) (http://www.iris.edu/hq/inclass/), o tam-biénelgeneradorde terremotos (quake caster)enlasactividadesdivulgativaspropuestasporelUSGS(U.S. Geological Survey)(LintonyStein,2011,2012).En losexperimentospropuestosporLintonyStein(2011,2012)se introducetambién lavariabletiem-po,midiendolostiemposentreundeslizamientoyotroconuncronómetro. Inicialmente,Hall-Wallace(1998)notieneencuentael tiempoensudisposi-tivo,considerandocomovariable independienteelnúmerodedeslizamientos,comotampocolotienenencuentalostrabajosdeHubenthalet al.(2008)olasconocidasexperienciasdelIRIS,aunqueeneste

último caso se sustituye por el deslizamiento acu-mulado(plate motion).Recientemente,LópezMar-tínet al.(2018)hanrealizadounapropuestadidác-ticaparaestudiantesdesecundariaybachillerato.

El principal objetivo de Hall-Wallace era el deinteresarymotivaralosalumnosenelestudiodelcomportamiento del sistema Tierra a través de losterremotos.Ademásdefomentarelrazonamientoyelmétodocientífico,pretendíaqueelalumnadoseimplicaray trataradecontestar típicascuestiones,comoladesipuedenpredecirseono losterremo-tos, o qué llega a causarlos. De hecho, éste es undispositivo muy utilizado a la hora de explicar lateoríadelreboteelásticocomomecanismodelage-neración de terremotos, teoría propuesta por Reid(1910),basadaenlasobservacionesdecampoquerealizóesteinvestigadortraselconocidoterremotodeSanFrancisco,California,de1906.

Ensutrabajo,Hall-Wallacedistinguíaclaramen-teentrelasactividadesquerealizabaconlosprofe-soresencargadosdesupervisarlaexperienciaenlosinstitutos,yeldiseñodelapropiaexperienciaenfo-cadaalosestudiantesdesecundariaybachillerato.También comenta diversas experiencias que llevóacabovariando lascondicionesdelexperimentoyanalizandocómovariabanlosresultadosobtenidos.

En todos los trabajos publicados sobre estedispositivo se establecen las siguientes relacionesentreelmodelomecánicoyelsistemareal.Sistema-tizandoydetallándolo,podemosindicarque:

a)Elpapeldelija,juntoconlasuperficiedelblo-queencontactoconél(Fig.1),representalasuperfi-ciedecontactoentrelosdosbloquesdelafalla(su-perficie de falla). Cuanta mayor rugosidad tengan,mayorseráelcoeficienteylafuerzaderozamiento,tantoestáticocomodinámico,ymayorhadeserlafuerzaoenergíaelásticaacumuladanecesariaparaquepuedahaberdeslizamiento.

b) El bloque de madera o piedra representa lamasa total que se desplaza cuando se produce elterremoto. La masa desplazada será tanto mayorcuanto mayor tamaño tenga la falla y los bloquesdesplazadosduranteelterremoto.Mayormasadelbloque implica tambiénunamayor fuerzade roza-miento o fricción por contacto. Hay que tener encuentaque la fuerzaderozamientoeselproductoFR= µN,endondeµeselcoeficientederozamiento(estáticoodinámico)yNlafuerzanormal(perpendi-cular)alasuperficiedecontacto,queenestecasoes

Fig. 1. Dispositivo stick-slip propuesto originalmente por Hall-Wallace (1998).

188 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

exclusivamentelafuerzapesodelbloque.Esdecir,FR = µP = µmg,endondemeslamasadelbloqueyglaaceleracióndelagravedad.Podemoscambiarla fuerza de rozamiento cambiando las superficiesdedeslizamientoy/odelbloque(µ),osimplementecambiandolamasadelbloque(m);amboscambiostienenelmismoefecto.Esimportantenotarquelafuerzaderozamientoesindependientedeláreadelassuperficiesencontacto,locualseobservaclara-menteenlasanterioresexpresiones.Así,FRnode-pendedeláreaSdelasuperficieinferiordelbloque,sinosólodelcoeficientederozamiento(tipologíayrugosidaddelassuperficiesencontacto)ysupeso.

c)Lagomaelásticarepresentaelcomportamien-toelásticodelacortezaterrestre,otambién,lacapa-cidadde lacortezadealmacenarenergíaelásticaoesfuerzosantesdequeseproduzcalaruptura.Eles-fuerzoaplicadoalbloqueenundeterminadoinstantepuedeconocersemediantelabalanzademuelle.Yaqueelesfuerzoeslafuerzaporunidaddeárea,pode-moscalcularlodirectamentecomoelcocienteentrelafuerzaaplicadaF,cuyovalorpuedeobservarseentodomomentoenlabalanzademuelle,ylasuperfi-cieinferiordelbloqueS,esdecir,F/S.Hayquedecirque si el coeficiente de rozamiento µ es pequeño,loqueocurresilassuperficiesencontactosonsua-ves,tambiénserápequeñalafuerzaderozamiento.Estofavoreceundeslizamientocontinuodelbloque(deslizamiento mediante creep) cuando se aplica lafuerza, haciendo que el esfuerzo prácticamente nocambieysemantengaconstante.Estoseproduceenaquellasfallasenlasquenosegeneranterremotos,peroencambiohayun lentomovimientoentream-bosbloques,detalformaqueeldeslizamientototalacumuladoalcabodeunciertotiempocoincideconelmovimientorelativoentreplacas.

d)Elmovimientodelacuerda,biendirectamen-teconlamanooatravésdelamanivela,representaelmovimientodelasplacastectónicas.Cuantoma-

yorsealavelocidadvconlaquetiremos,antesseacumulanlaenergíaelásticaolosesfuerzos,yantesseproduciráelterremotoodeslizamiento.Enprinci-pio,lavelocidadnoesunavariablequedebainfluirenlosresultadosdelexperimento,másalládequeelprocesodestick-slipserealiceconmayoromenorrapidez,esdecir,cambieeltiempoentreeventos.

Dichoesto,ycomoresumen,lascondicionesquepuedenmodificarseenestaexperienciasontres:1)la fuerzade rozamiento,biencambiando lassuper-ficiesencontacto(µ)oelpesodelbloque(P),comoyasehahechonotar,2)lascaracterísticaselásticasdelacorteza,cambiandolagomaelástica,yc)lave-locidadde lasplacas,aumentandolavelocidadconquesetiradelbloque,aunquecomosehaindicadoantes,estonoinfluyeenlosresultadosmásqueenladisminucióndeltiempoquetardanenacumularselosesfuerzos,yporende,eltiempoentreterremotos.

EL MODELO MECÁNICO Y EL DISPOSITIVO PROPUESTO

Elmodelomecánicoqueproponemos(Figs.2ay2b)nodifiereendemasíadelutilizadoporotrosau-toresyelpropuesto(Fig.1)porHall-Wallace(1998).Los cambios principales se refieren al sistema dearrastredelbloqueyalsistemagomaelástica-ba-lanzademuelle.

Con relación al sistema de arrastre, en nues-tromodeloutilizamosunmotordelaboratorioquenos permitirá un arrastre de la cuerda a velocidadv constante en cada experiencia. Ya que vamos atrabajarconlavariabletiempo,estoesimportante,yaqueeltiempoentreeventos(deslizamientos)nodependerádequeenundeterminadomomentopo-damoshabertiradodelacuerdainvoluntariamenteconunamayoromenorvelocidad.

Losegundoesutilizar,envezdeunagomaelás-ticayunabalanzademuelle,directamenteundina-mómetrodeprecisión(Fig.3),elcualnosserviráalamismavezcomosistemaelásticoycomomedidordefuerzasy/oesfuerzos.Ésteesundispositivoutili-zadoampliamenteencualquierlaboratoriodeFísica(Mecánica) para medir fuerzas, el cual se basa enlacapacidaddedeformarsequetienenloscuerposelásticos,enestecaso,unmuelle.Essimplementeunmuellejuntoaunaescalaquepermiteconocersualargamiento.PermiteleerdirectamentelafuerzaF

Fig. 2a. Dispositivo utilizado en nuestra experiencia.

Fig. 2b. Dispositivo utilizado en nuestra experiencia. De-talle.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 189

aplicadaalbloque,ycomoseindicóanteriormente,dividiendoéstaentreeláreadelasuperficieinferiorSdelbloque,podemosconocerelesfuerzoaplica-do.También,conocidalafuerzaaplicadajustoantesde que el bloque deslice (Fi ) y la que se observajusto al terminar el deslizamiento (Ff ), podemoscalcular la llamadacaídadeesfuerzos(Ds),stress dropodiferenciadeesfuerzosduranteelterremoto,mediantelaexpresión Ds=Fi – Ff S

Enelestudiodelprocesoderupturadeunafa-lla,enIngenieríaSísmica,seacostumbraautilizarlaletrasparaelesfuerzoyDsparalacaídadeesfuer-zosestática,cantidadrelacionadaconeltamañodelarupturaoeldesplazamientomediodelaruptura.Sereserva la letratparael llamadoesfuerzoapa-rente,productodelaeficienciasísmicayelesfuerzomedio(SavageyWood,1971),cantidadrelacionadaconlaenergíaradiadamedianteondassísmicas.

El que no se liberen totalmente los esfuerzosacumuladostrasunterremoto,esdecir,elhechodequeFfnoseacero,esloqueexplica,porejemplo,laocurrenciaderéplicastrasunterremotoimportanteolaexistenciadeseriessísmicas.

Elusodeldinamómetrotambiénposeelaventa-jadequepodemosconocerlascaracterísticaselás-ticasdelmuellequeloconformadeunamaneramuydirecta. Partiremos de la conocida expresión de laMecánicadenominadaleydeHooke,querelacionalafuerzaaplicadaaunmuelle(F)yelalargamien-to(Dl)queexperimenta,F = kDl,endondekeslallamada constante elástica el muelle, una medidade su rigidez (cuanto mayor valor tenga, más rígi-doseráelmuelle).Podemosconocer fácilmenteelvalordeestaúltimaconstanteobservandolaescalade los dinamómetros, en donde se nos indica quéalargamiento se corresponde con qué valor de lafuerzaaplicada.Porejemplo,enelcasodeunodelosdinamómetrosdeprecisiónquehemosutilizado(Fig.3),enelcualsufondodeescalaesde10Nylalongitudtotaldesuescala5.9cm,elvalordedichaconstantees10N/0.059m≈169Nm-1.

Conocida esta constante, podemos conocer laenergíaelásticaalmacenadaencadainstanteenelsistemabloque-dinamómetro,lacualseliberapar-cialmente al producirse el deslizamiento de éste.Vendríadadaporlaexpresión

A partir de los valores que indique el dinamó-metroantesydespuésdeldeslizamientopodemoscalcularlaenergíaqueseharelajadoenésteapartirdelaexpresión

Podremos asociar entonces una magnitud acada uno de los deslizamientos (terremotos) ob-servadosconocidalaenergíaliberaday,utilizando,algunadelasrelacionespropuestasentreestasdosvariables.Porejemplo,unadelasmásutilizadaseslarelaciónlogES=1.5 MW+4.8, endondeES,ex-presadaenJ,eslaenergíaradiadamedianteondassísmicasyMW lamagnitudmomento.Inicialmente,estarelaciónfueobtenidaporKanamoriyAnderson

(1975),peroendondeahoraapareceMWaparecíaMs, lamagnituddeondassuperficiales,yselella-mabacomúnmentelarelación“Gutenberg-Richter”energía-magnitud.Posteriormente,Kanamori(1977)sustituyó una magnitud por la otra, considerándo-lascoincidentesenelrangoenelquelamagnitudMsnosesatura.Unadiscusiónsobrelosdiferentestiposdeescalasdemagnitud,sucálculoyproble-máticaspuedeconsultarseenunartículoprevioenestarevista(Peláez,2011).

Otrométodoparaasociarunamagnitudacadaevento, en este caso la propuesta por la seccióneducativadelIRIS,eseldecalcularlaenergíarela-jadaapartirdelvalormediodelafuerzaaplicadaalbloqueduranteeldeslizamiento(valormedioentrelasfuerzasjustoantesydespuésdeldeslizamiento)yelpropiovalordeldeslizamiento.Después,secal-cula lamagnituddenuevomediante la fórmuladeKanamoriyAnderson(1975),comoenelcasoante-rior.TeniendoencuentaqueeltrabajoWquereali-zaunafuerzaconstantecuyopuntodeaplicaciónsetrasladaunadistanciaDeselproductodelafuerzayeldesplazamiento,podremosescribir

También podemos utilizar la conocida relaciónobtenidaporBrune(1970)entreelmomentosísmico(M0),lacaídadeesfuerzosestática(Ds)yelradioodimensióncaracterísticadelaruptura(a), tambiénllamadoradiodeBrune,

para calcular posteriormente la magnitud mo-mentodelterremotoapartirdelafórmuladeHanksyKanamori(1979)

estandoM0expresadoendyn∙cm.TeniendoencuentaqueenlarelacióndeBrune(1970)larupturaseconsideracircular,yennuestrocasoesrectangu-lardeáreaS,podemosobteneramediantelaexpre-sióna = √ S/π.Elutilizarestarelaciónpermiteintro-duciralalumnadoenel llamadomodelodeBrune,aproximación semi-empírica ampliamente utilizadacomomodeloderupturasísmica(Madariaga,1994),introducirloenelconceptodemomentosísmico,ymostrarlelasrelacionesentreelmomentosísmicoylacaídadeesfuerzosoentreelmomentosísmicoylamagnitudmomento.

Independientementedelarelaciónqueseutiliceparacalcularlamagnitud,ypartiendodelabasedequenovamosaobtenerelmismovalorenlostrescasosdescritos, loquenosedebehacernuncaes

Fig. 3. Dinamómetro de precisión de 10 N de 3B ScientificTM.

190 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

identificareldesplazamientomedidodirectamenteconlamagnitud.Aunquepuedaconsiderarseconfi-nesmeramentedescriptivos/cualitativos,nopuedehacersecuandobuscamoscuantificarelfenómeno,más teniendo en cuenta que el desplazamiento esuna variable lineal, y la magnitud, por definición,atiendeaunaescalalogarítmica(Peláez,2011).

Elquelosvaloresdelamagnitudnoseanigua-lesalcalcularlosconlosanteriorestresmétodosesdebidoadiferentescausas.Porun lado,elquesebasanenpremisasymodelosdiferentes.Porotro,elquelaenergíarelacionadaconlamagnitudessólolaqueseradiamedianteondassísmicasynolaqueseinvierteendesplazarlosbloquesdefallaovencerla resistencia al movimiento (Peláez, 2011), siendolaprimeracomomáximosóloun6%delatotal(Mc-Garr,1999).También,elquelosterremotosgenera-dosporestedispositivo tienenunaparticularidad,quelasuperficiederupturaSessiemprelamisma,independientemente de la magnitud, cambiandosóloelvalordeldeslizamientodelbloque,oloqueesigual,lacaídadeesfuerzos(Ds);ésteesunodeloscondicionantesmásimportantesdeestemode-lomecánico.Finalmente,ynomenosimportante,elquelasrelacionesentrelaenergíaliberadaylamag-nitudhansidodefinidaspararangosdevaloresmuyporencimadelosobtenidosenestaexperiencia.Entodosloscasos,losvaloresdemagnitudqueseob-tienensonmuypequeños,ydadoquelaescalademagnitudeseslogarítmica,negativos.

Ademásdelsistemadearrastredelbloqueydeldinamómetrodeprecisión,planteamoselusodeuncronómetroparaincluirenlaexperiencialavariabletiempo.Cualquierdispositivoquenospermitame-direltiempoconunaciertaprecisiónseráválidoenprincipio.

Algoquehemoshecho,yqueescadavezmásutilizado en los laboratorios de Física, es el filmarlaexperiencia,porejemplo,conunteléfonomóvilocualquierotrodispositivo(cámaradevideo,Ipad™,etc.). Esto permite al alumnado no estar tan pen-dientede latomadedatos,especialmentecuandola variable cambia de valor rápidamente o se hande tomar simultáneamente diferentes medidas, y

estarlo en cambio de que la experiencia se desa-rrollecorrectamente.Tieneelinconvenientedequetienequevisionarseposteriormenteparaextraerlosdatos,pero también laventajadeque lafilmaciónpuede reproducirse todas las veces que sea nece-sarioenarasde lafiabilidadde la tomadedichosdatos.Parasuvisionado,trasdescargarseelarchivoaunordenador,puedeutilizarsecualquiereditordevideodeaccesogratuito,inclusoeditoresqueper-miten el visionado fotograma a fotograma (VLC™,VideotoPhoto™,…).Así, involucrandoaunúnicoobservador, es posible observar y tomar medidassimultáneasdetiempo,posicióndelbloqueyfuerzaaplicada,quedeotraformaplanteanunamayordi-ficultad,involucrandodiferentesobservadoresysinopcióndecorregirerroresdurantelamedición.

EXPERIENCIAS REALIZADAS. RESULTADOS

En las experiencias que hemos realizado he-mosutilizadounbloquedemaderadeslizandoso-breunasuperficiedecorcho(Figs.2ay2b).Entrelas diferentes pruebas que hemos planteado condiferentes materiales, estos dos nos han propor-cionadobuenosresultados.Elbloquesehacons-truidopegandocuatropequeñastablasidénticas,conunasdimensionesfinalesde15cmx9.5cmx7.2cm.Eláreadelasuperficiedelbloqueencon-tactoconelcorchoes,por tanto, 15cmx9.5cm=142.5cm2,ysumasam1de523g.Pararealizarexperienciasconuncambiodelamasadelbloque(rozamiento), se ha colocado encima del primerootro,delasmismasdimensionesymasam2iguala554g.Ennuestrodispositivohemosconsideradodosmasasdiferentes,m1=523gom1+ m2=1077g.Elutilizarunauotraimplicaprácticamentedu-plicar (odividirpordos) la fuerzaderozamiento.Este segundo bloque también puede servir parautilizareldispositivocondosbloques,unidosporotro dinamómetro, representando un sistema dedosfallasacopladas(Fig.4).Así,podemosobser-var la transferenciadeesfuerzosdeCoulomben-treambasfallas,esdecir,cómointeraccionanlas

Fig. 4. Dispositivo propuesto con dos bloques.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 191

fallas,alahoradevercómocuandoenlaprimeraserelajanesfuerzos,seacumulanen lasegunda.Cambiandolasmasas,dinamómetros,ylassuper-ficiesdelosbloquesencontactoconlasuperficiedeslizante, podemos cambiar las característicasdeambasfallas.Estaexperiencianolahemoscon-sideradoenesteartículo.

Por otro lado, se han utilizado dos dinamó-metros de precisión, uno con fondo de escala 5 N(k1=86Nm-1)yotro10N(k2=169Nm-1),comoelqueapareceenlafigura3.Elutilizarunouotroim-plicadehechoduplicar(odividirpordos)lascarac-terísticaselásticasdelacorteza.

Finalmente,elmotorutilizadoennuestroexpe-rimento permite cambiar la velocidad de arrastre.Valoresdevelocidadudelordende1.0cm/ssehanmostrado idóneos. Valores netamente superioresimplicabanqueelbloquedeslizabaendemasíame-diantecreepynoseobservababienelmecanismodestick-slip.

Aquí planteamos tres experiencias, mantenien-do aproximadamente constante la velocidad dearrastre:a)utilizarlosvaloresdemasayconstanteelásticam1yk1,b)duplicarlaconstanteelásticadelacortezaconrelaciónalaprimeraexperiencia(uti-lizarm1yk2),yc)duplicarlafuerzaderozamientoconrelaciónalasegundaexperiencia (m1+ m2yk2).

Paraelprimercaso(m1yk1),mostramosalgu-nosdelosresultadosquepuedenobtenerse.Porunlado,podemosrepresentar los típicosgráficosslip

acumuladofrentealtiempo(Fig.5)yesfuerzofrentealtiempo(Fig.6).Enrealidad,envezderepresentarelesfuerzo,delordende10-12-10-11barenestaexpe-riencia,ypormotivosdesimplicidadenelgráfico,sehapreferidorepresentardirectamenteF,expresadaenN,sindividirentrelasuperficie.Ademásdeob-servarelcomportamientodelslipydelesfuerzo,po-demosinferirelcomportamientodenuestrosistemadesdeelpuntodevistadelmodeloderecurrencia,tratandodeasociarsucomportamientoaalgunodelosmodelosderecurrencia(hipótesisdeprediccióndeterremotos)másutilizadosyconocidos(Fig.7).Estossonlosmodelosdeterremotosperiódicosenel tiempo (periodic), los predecibles en el tiempo(time-predictable), predecibles en el deslizamiento(slip-predictable)yaleatorios(random).Tambiénsepuedeincluirelmodelodedeslizamientomediantecreep,yacomentadoanteriormente,aunqueéstenoesunmodeloderecurrenciareal,yaquenogenerasismicidad.

En especial, la figura 6 nos indica que en estecasonoseobservaunclaromodeloderecurrencia,aunquesisehadeelegiralguno,elmodelodete-rremotosperiódicoseneltiemposeríaelquemejorse ajusta globalmente a los resultados. En esta fi-gurasedibujanlaslíneasquesecorrespondenconlos valores medios deFi, de 2.42 N, yFf, de 1.40

Fig. 6. Esfuerzo frente al tiempo y detalle. Resultados con m1 y k1.

Fig. 5. Slip acumulado frente al tiempo y detalle. Resultados con m1 y k1.

Fig. 7. Modelos de recurrencia de terremotos (tomado de Shimazaki y Nakata, 1980). (a) Periódico en el tiempo. (b) Predecible en el tiempo. (c) Predecible en deslizamiento.

192 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

N.Bienesverdadquedemaneraparticular,seob-servangruposdeterremotosquesecorrespondencon otros modelos. Es fácil observar dobletes deterremotos (parejas de terremotos consecutivos),e incluso algún triplete, con igual valor deFi, quese corresponderían con un modelo de terremotospredecibleseneltiempo.También,dobletesdete-rremotos,einclusotripletes,conigualvalordeFf,loscualessecorresponderíanconunmodelodete-rremotospredecibleseneldeslizamiento,o loqueesigual,predeciblesensumagnitud.

En la figura 8 se representan dos histogramas,unodemagnitudesyotrodetiempoentreeventos.En el histograma de magnitudes se observa que lamayor parte de los eventos tienen magnitudes enelrangoentre-4.7y-4.1.Elmayorterremotoesunodemagnitud-4.18,quesecorrespondeconuneven-toenelqueeldeslizamiento fuede2.1cm,siendoFi – Ff igual a 1.5 N, la caída de esfuerzos Ds =1.05∙10-11bar,y laenergía relajadaDE=0.034 J.Elhistograma de magnitudes, así como el acumuladodemagnitudes,nomuestraneltípicocomportamien-to de una relación de recurrencia de Gutenberg-Ri-chter(GutenbergyRichter,1954),enespecial,porquecomo se ha indicado anteriormente, los terremotosseajustanmejorauncomportamientodeterremotosperiódicoseneltiempo,elcualnoesPoissoniano.

Enelhistogramadetiempoentreeventossíseobservaunclásicocomportamiento,elcualhemosajustado,comoejemplo,aunadistribuciónlognor-mal(v.g.,SornetteyKnopoff,1997),cuyosparáme-trosseincluyenenlafigura8.Seobservantiemposentreeventosquevaríanentre1.0y2.2s,aunquelamayoríaloestánentre1.4y1.8s.Sisedesea,pue-denensayarseotrasdistribucionesclásicascomoladePoisson(exponencial),Gaussiana,semi-Gaussia-na,Weibull,Rayleigh,etc.

En la figura 9 representamos tanto los des-lizamientos medidos como las magnitudes (M)calculadas frente a la caída de esfuerzos, o másconcretamente,denuevoparasimplificar,frenteaFi – Ff. En diversos trabajos sobre fallas especí-ficassehanestudiadoéstasyotrascorrelacionesde forma profusa (v.g., Hardebeck y Aron, 2009;Shaw, 2013; Colombelli y Zollo, 2015). Tanto enuncasocomoenotroobservamosde formaclaracómounamayorcaídadeesfuerzosimplicaunma-yordeslizamientodelafalla(enunafallareal im-plicaríatambiénunamayorsuperficiederuptura)yunamayormagnitud.Enelcasodeldeslizamientofrentealacaídadeesfuerzossehaajustadounlí-nearectaquepasaporelorigen(sinohaycaídadeesfuerzoseldeslizamientosísmicoesnulo,aunquehubieracreep),yenelcasodelamagnitudfrentea

Fig. 8. Izquierda: histograma de magnitudes y número acumulativo de terremotos con una cierta magnitud (puntos). Derecha: histograma de tiempo entre eventos y ajuste a una distribución lognormal. Resultados con m1 y k1.

Fig. 9. Izquierda: deslizamiento frente a caída de esfuerzos y regresión lineal simple que pasa por el origen. Derecha: magnitud frente a caída de esfuerzos y ajuste logarítmico. Resultados con m1 y k1.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 193

lacaídadeesfuerzosunajustelogarítmicodeltipoM = a · ln (Fi – Ff ) + b.

Esteajustelogarítmico,puestoquelamagnitudesproporcionalal logaritmodelmomentosísmico,esequivalenteaunajustelinealentreelmomentosísmico(M0)ylacaídadeesfuerzos(Ds).

Finalmente,yparaestaexperiencia,enlafigura10serepresentalamagnitud(M)frentealtiempoen-treeventos(Dt), juntoconunajustedetipologarít-mico.Elresultadoesconcluyente,inclusoseobservaunamenordispersióndelosdatosquelaobservadaen la figura 9. Claramente, un mayor tiempo entreeventos implica una mayor acumulación de esfuer-zos,yalproducirselarupturaenlafalla,tendremosunamayorrelajacióndelaenergíaacumulada,yunmayormomentosísmicoymagnituddelevento.Estecomportamientoestípicodecualquiermodelodege-neración de terremotos (periódico, predecible en eltiempo,predecibleeneldeslizamientooaleatorio),yesporestoqueelajusteestanevidente.

Trasestadiscusiónmásdetalladade losresul-tados que se pueden obtener en esta experiencia(m1yk1),mostraremosahoradeformaconjuntalavariacióndelosresultadosmásimportantescuandoduplicamos la constante elástica del dinamómetromanteniendo constante el rozamiento (m1 y k2) ycuando duplicamos tanto el rozamiento como laconstanteelástica(m1 + m2yk2).Duplicarlacons-tante elástica, como se comentó con anterioridad,implicaunacortezamás rígiday frágil, conmenoscapacidaddeacumularesfuerzossinromperse.

Los principales resultados se resumen y siste-matizanacontinuación.

1)Aumentar laconstanteelástica implicaobte-ner menores deslizamientos por término medio, ypor lo tanto menores magnitudes, mientras que elaumento del rozamiento implica lo contrario, ma-yores desplazamientos y magnitudes. Esto últimopuedeapreciarseclaramenteen lafigura11.Mien-trasqueenlaexperienciaconm1yk1 seobtieneunvalormáximodemagnitudde-4.18,comoseindicóanteriormente,enlaexperienciaconm1yk1esteva-

lorfuede-4.39,algomenor,yenlaexperienciaconm1 + m2yk2estevaloraumentóhasta-3.72.Esteúltimo valor de magnitud se corresponde con unaenergíaliberadade0.164JyunacaídadeesfuerzosDsde2.25∙10-11bar.Éstalapodemoscompararconlacaídadeesfuerzosenunterremotorealquetípi-camentepuedeoscilarentrelos10y100bar.

2)Elaumentodelaconstanteelásticahaimpli-cado también obtener caídas de esfuerzos ligera-menteinferiores,mientrasqueelaumentodelroza-mientosupuso,alcontario,aumentossignificativosenlacaídadeesfuerzos,comopuedeobservarseenlafigura12.Laslíneashorizontalesdiscontinuasendicha figura marcan los valores medios de Fi y Ffencadaexperimento.Duplicarlaconstanteelásticasupuso,comosehaindicado,disminuirligeramen-teelvalormediodelacaídadeesfuerzos(Fi–Ff),de1.02a0.88N,acostadeaumentarenvalorme-diolosvaloresdeFf,de1.40a1.53N,mientrasqueelvalormediodeFi,2.42N,semantuvo.Porotrolado, el aumento de la fuerza de rozamiento en laexperiencia con m1 + m2 y k2, ha supuesto incre-mentarnotablementelacaídadeesfuerzos(Fi–Ff),llegándoseaobservarunmáximode3.2Nyunvalormediode2.24N,convaloresmediosdeFiyFfde5.12y2.88N,respectivamente(Fig.12).

Fig. 10. Magnitud frente a tiempo entre eventos y ajuste logarítmico. Resultados con m1 y k1.

Fig. 11. Magnitudes registradas. En negro y triángulos: resultados con m1 y k1. En rojo y cuadrados: con m1 y k2. En azul y círculos: con m1 + m2yk2.

Fig. 12. Esfuerzo frente al tiempo. En negro y triángulos: resultados con m1 y k1. En rojo y cuadrados: con m1 y k2. En azul y círculos: con m1 + m2yk2.

194 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

3)El comportamientoen lasmagnitudes regis-tradas,queademásdeenlafigura11sepuedeob-servarenelhistogramademagnitudesdelafigura13,seobservatambiénenel tiempoentredesliza-mientos.Elaumentodelaconstanteelásticaimplicaunadisminucióndeltiempoentreeventos,mientrasqueelaumentodelrozamientoimplica,porelcon-trario,unaumentoenestacantidad.Mientrasqueenlaexperienciaconm1 yk1eltiempomedioen-treeventosesde1.60s,enlaexperienciaconm1 yk2disminuyea0.96s,yenlaexperienciaconm1 + m2yk2aumentahastalos1.80s.Enlostrescasos,podemos ajustar de forma fiable una distribuciónlognormalalhistogramadeestavariable(Fig.13).

4) La variación de la magnitud de los eventosfrente a la caída de esfuerzos tiene un comporta-miento interesante (Fig. 14). Una misma magnitudnecesitadeunamayoromenorcaídadeesfuerzosenfuncióndelrozamientoylaconstanteelásticadeldinamómetro.Atravésde losdatosobtenidosyelajuste realizado a dichos datos podemos ver, porejemplo,queunamagnitud-4.5necesitadeunacaí-dadeesfuerzos(Fi–Ff))delordende0.3Nenelexperimentoconm1 + m2yk2,de0.8Nenelexperi-mentoconm1yk1,yde1.0Nenelexperimentoconm1 yk2.Alcontrario,podemosdecirqueunacaídade esfuerzos de 1 N genera un terremoto de mag-

nitud-4.1enelexperimentoconm1 + m2yk2,de-4.4enelexperimentoconm1 yk1,yde-4.5Nenelexperimentoconm1 yk2(Fig.14).

5) Muy parecido al comportamiento de la mag-nitudde loseventos frentea lacaídadeesfuerzos,eselcomportamientofrentealtiempoentreeventos(Fig.15).Unamismamagnitudpuedegenerarsetrasuntiempodeacumulacióndeesfuerzosmayorome-nordependiendodelrozamientoylaconstanteelás-tica.Delafigura15podemosvercómo,porejemplo,untiempoentreeventosde1.3spuedegenerarunamagnitud-4.0enelexperimentoconm1 + m2yk2,-4.2enelexperimentoconm1yk1,y-4.4enelexpe-rimentoconm1yk2.Esdecir,segeneranmayoresterremotos para igual constante elástica si aumen-tamoselrozamiento,oaigualdadderozamiento,sidisminuimoslaconstanteelástica.Otracuestión in-teresantequeseobservaclaramenteenestafiguraeselhechodequelosvaloresbajosderozamiento(cuandoseutilizasólolamasam1 )implicanmenorestiemposentreeventos.Tiemposentreeventoscom-parativamente“altos”sóloseobtienenalaumentar(duplicar)elrozamiento.

Fig. 13. Izquierda: histograma de magnitudes. Derecha: histograma de tiempo entre eventos y ajuste a una distribución lognormal. En negro: resultados con m1 yk1. En rojo: con m1yk2 . En azul: con m1 + m2yk2.

Fig. 14. Magnitud frente a caída de esfuerzos y ajuste logarítmico. Triángulos: resultados con m1yk1. Cuadrados: con m1yk2 y . Círculos: con m1 + m2yk2.

Fig. 15. Magnitud frente a tiempo entre eventos y ajuste logarítmico. Triángulos: resultados con m1 y k1. Cuadrados: con m1yk2 . Círculos: con m1 + m2yk2.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 195

Acontinuaciónseadjuntanlinksacincovídeos,endondesemuestraeldispositivoduranteelexpe-rimentoyserecreanlastresexperienciasrealizadas.

a)Vistageneraldelexperimento:https://youtu.be/gcrPMRQmB4I

b)Propuestadelexperimentousandodosmasas:https://youtu.be/1IgPzNyw648

c)Experimentoconm1yk1:https://youtu.be/8EgtZ17Bg5k

d)Experimentoconm1yk2:https://youtu.be/kU9R3IItCas

e)Experimentoconm1 + m2yk2:https://youtu.be/kHn5iU8miko

CONCLUSIONES

Estemodelomecánicopermite,nosólodescri-bir de forma cualitativa el proceso de generacióndeterremotos,sinolaobtencióndedatosdecali-dad que permiten cuantificar este fenómeno. Así,seconvierteenunaexperienciamuyvaliosaeinte-resanteenunlaboratoriouniversitariodecienciasdelaTierra.

Aquísehanmostradodatosestadísticos,gráfi-cosyciertasinferenciasquepuedenhacerseconlosresultados,peropuedenencontrarsemás.Deloquese persiga con esta experiencia, y del nivel y tipodecursoenelqueserealice,dependeráelniveldeexigencia.Mientrasquesimplesestadísticassobremagnitudes,deslizamientosotiempoentreeventospueden ser suficientes para cursos de Geofísica,GeologíaoTectónicaactivadeniveldegradoendi-versas titulaciones, otros análisis más elaboradosqueincluyanmodelosydistribucionespuedenutili-zarseinclusoencursosdemáster.Vaadependerdelosobjetivosylascompetenciasasociadasalcursoenqueseutilice.

Entre los diferentes resultados que puedendestacarse, está el que dos de las característicasdel modelo, rozamiento y coeficiente elástico deldinamómetro, determinan claramente los datos aobtener. Como se indicó en la introducción, el ro-zamientoyelcoeficienteelásticosetraducenenlanaturalezaeneltipoyelasticidaddelosmaterialesqueconformanlosbloquesdefalla,esdecir,delacortezaterrestre.

Como hemos visto en los resultados presen-tados, tras duplicar la masa empleada (duplicar lafuerzaderozamiento)yduplicar laconstanteelás-ticadeldinamómetro,lavariacióndeestascantida-des tiene consecuencias importantes que se resu-menacontinuación.

Un aumento de la rigidez de la corteza (mayorvalordek eneldinamómetroutilizado)implicaque:a) los eventos generados tienen menor magnitud(Fig. 11) y generan menores deslizamientos (Fig.13), b) hay una pequeña disminución de la caídade esfuerzos en cada evento a costa de aumentarligeramenteelvalordelesfuerzoFf traselevento(Fig.12),c)disminuyedeformaimportanteeltiempoentreeventos(Fig.13),d)aigualcaídadeesfuerzossegeneranterremotosdemenormagnitud(Fig.14),ye)aigualtiempoentreeventossegeneranterre-motosdemenormagnitud(Fig.15).

Por el contrario, un aumento del rozamiento(en nuestra experiencia, un aumento de la masadel bloque) implica que: a) los eventos genera-dostienenunamayormagnitud(Fig.11)ymayoresdeslizamientos(Fig.13),b)hayunnetoincrementoenlacaídadeesfuerzosobservadaencadaeven-to (Fig. 12), c) aumenta el tiempo entre desliza-mientos(Fig.13),d)a igualcaídadeesfuerzossegeneran terremotos de mayor magnitud (Fig. 14),observándosevaloresdecaídadeesfuerzossupe-rioresenrelaciónalosobservadosenlasotrasdosexperiencias,ye)aigualtiempoentreeventossegeneran terremotos de mayor magnitud (Fig. 15),observándose también valores de tiempo entreeventossuperioresalosobtenidosenlasotrasdosexperiencias.

AGRADECIMIENTOS

EstetrabajohasidofinanciadoporelMinisteriodeEconomíayCompetitividada travésde lospro-yectos CGL2015-65602-R y CGL2016-80687-R. Lacoautora G. del Pozo ha disfrutado de un contratocomopersonallaboraltécnicodeapoyoydegestióndelaI+D+i,enelmarcodelSistemaNacionaldeGa-rantía JuvenilydelProgramaOperativodeEmpleoJuvenil.

BIBLIOGRAFÍA

Brune, J.N. (1970).Tectonicstressandthespectraofseismicshearwavesfromearthquakes.Journal of Geophy-sical Research,75,4997-5009.

Colombelli, S., y Zollo, A. (2015). Fast determinationof earthquake magnitude and fault extent from real-timeP-waverecordings.Geophysical Journal International,202,1158-1163.

Gutenberg,B.,yRichter,C.F.(1954).SeismicityoftheEarth and Associated Phenomena”. Princeton UniversityPress,Princeton,NJ,USA.

Hall-Wallace,M.K.(1998).Canearthquakesbepredic-ted?Journal of Geoscience Education,46,439-449.

Hanks,T.C.,yKanamori,H.(1979).Amomentmagni-tude scale. Journal of Geophysical Research, 84, 23480-23500.

Hardebeck, J.L., y Aron, A. (2009). Earthquake stressdrops and inferred fault strength on the Hayward Fault,EastSanFranciscoBay,California.Bulletin of the Seismo-logical Society of America,99,1801-1814.

Hubenthal,M.,Taber,J.,yBraile,L.(2008).Redefiningearthquakes and the earthquake machine. The Science Teacher,75,32-36.

Kanamori,H.(1977).Theenergyreleaseingreatear-thquakes.Journal of Geophysical Research,82,2981-2987.

Kanamori,H.,yAnderson,D.L.(1975).Theoreticalba-sis of some empirical relations in seismology. Bulletin of the Seismological Society of America,65,1073-1095.

Linton,K.,yStein,R.S.(2011).Howtobuildandteachwith QuakeCaster-An earthquake demonstration and ex-plorationtool.USGS Open-File Report 2011-1158.

Linton, K., y Stein, R.S. (2012). QuakeCaster, an ear-thquakephysicsdemonstrationandexplorationtool.Seis-mological Research Letters,83,150-155.

LópezMartín, J.A.,GonzálezHerrero,M.,Alfaro,P.,y

196 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

AndreuRodes, J.M. (2018).Actividad“Lamáquinadel te-rremoto” para ESO y Bachillerato. Libro de actas del XX Simposio Para la Enseñanza de la Geología.Menorca,juliode2018.

Madariaga,R. (1994).Dinámicade la fuentesísmica.Física de la Tierra,6,29-72.

McGarr,A. (1999).On relatingapparentstress to thestresscausingearthquakefaultslip.Journal of Geophysical Research,104,3003-3011.

Peláez,J.A.(2011).Sobrelasescalasdemagnitud.En-señanza de las Ciencias de la Tierra,19,267-275.

Reid, H.F. (1910). The California earthquake of April19, 1906. Report of the State Earthquake Investigation Commission. Volume II. The Mechanics of the Earthquake.WashingtonDC,US.

Ringlein, J. (2005). Connecting earthquakes and viol-ins.The Science Teacher,72,24-29.

Savage, J.C., y Wood, M.D. (1971). The relation bet-weenapparentstressandstressdrop.Bulletin of the Seis-mological Society of America,61,1381-1388.

Shaw,B.E.(2013).Earthquakesurfaceslip-lengthdataisfitbyconstantstressdropandisusefulforseismicha-zardanalysis.Bulletin of the Seismological Society of Ame-rica,103,876-893.

Shimazaki, K., y Nakata, T. (1980). Time-predictablerecurrence model for large earthquakes. Geophysical Re-search Letters,7,279-282.

Sornette,D.,yKnopoff,L.(1997).Theparadoxoftheexpected time until the next earthquake. Bulletin of the Seismological Society of America,87,789-798.n

Este artículo fue recibido el día 3 de febrero y aceptado definitivamente para su publicación el 4 de abril de 2018.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 197ISSN(ediciónimpresa):1132-9157-(ediciónelectrónica):2385-3484–Pags. 197-206

La visita de cuevas como recurso didáctico para la enseñanza de los procesos endokársticos. Las cuevas de Noceda (O Courel, Lugo, NO de España)

Caves visit as didactical resource for teaching endokarst processes. The Noceda’s caves (O Courel, Lugo, NW of Spain)

Daniel Ballesteros1, Laura Rodríguez-Rodríguez1, Belén Naves1 y Alba Turmo2

1 Departamento de Geología, Universidad de Oviedo. c/ Jesús Arias de Velasco s/n, 33005 Oviedo. E-mail: ballesteros@geol.uniovi.es, laurarr@geol.uniovi.es, belennaves@hotmail.com

2 Escola La Roda. c/ Salmerón 225-249, 08226 Terrassa, Barcelona. E-mail: turmoalba@gmail.com

Resumen SediseñaunapropuestadocentedidácticaparalaasignaturadeGeologíade2ºdeBachilleratodeEspaña,enlaquesepretendefavorecerelaprendizajedeloscontenidosrelativosalkarstyaltrabajodecampoenGeología.Lapropuestacomprendelavisitaalinteriordelascuevaskársticasytrabajodecampoconelfindeidentificarochoelementosbásicos:conductofreático,conductovadoso,espeleotemas,depósitosfluviales,derrubios,surgenciakárstica,ríosubterráneoysifón.Estoselementospermitenreconocerlosprocesosformadoresdelascuevas:disoluciónquímica,sedimentaciónfluvial,desprendimientosrocososylaprecipitacióndeespeleotemas,enrelaciónalacirculaciónsubterráneadelagua.Parailustrarlo,sehandefinidosietepuntosdeinterésendoscuevaskársticasdeaccesorelativamentesencillo.Estapropuestapermitiráalestudianteconocerlosrelieveskársticosycómoseoriginanysedesarrollanlascuevas,asícomocomprendercómocirculaelaguaenelkarst.Finalmente,seproponeunsistemadeevaluaciónquecombinalaevaluacióndelprofesor,coevaluaciónentreigualesyautoevaluacióndelaactividadydeuninformeelaboradoporlosestudiantesmediantetrabajocooperativo,apartirdelasobservacionesdecamporecogidasenuncuaderno.

Palabrasclave:Cueva,didáctica,enseñanza,geomorfología,karst.

Abstract We propose an educational activity to improve the teaching approach to the karst, its groundwater, and geological fieldwork, adapted to the course contents of the subject Geology taught in second year of senior high school. The activity comprises the visit inside karst caves and fieldwork to identify eight basic elements: phreatic conduit, vadose conduit, speleothem, fluvial deposit, breakdown deposit, karst spring, cave stream and siphon. With these elements you can recognise cave-forming processes: chemical dissolution, fluvial sedimentation, rock fall, and speleothem precipitation related to groundwater flow. In order to illustrate this, we defined seven points of interest in two caves with relatively easy access. This activity allows students to: recognise karst relief; understand cave origin and development; and understand underground flow of karst waters. Finally, the assessment system proposed combines an assessment by the teacher, peer assessment and self assessment of the activity, as well as a student report prepared in teams, based on observations collected in the field in a personal notebook.

Keywords: Cave, geomorphology, karst, learning, teaching.

INTRODUCCIÓN

Elkarsteselconjuntodeformasdelrelievede-rivadas principalmente de la disolución química lascalizasdebidoalaaccióndelagua,sibientambiénactúaneneldesarrollodelkarstlosprocesosfluvia-les,biogénicosydegravedad,constituyendo todos

ellos la denominada karstificación (Palmer, 2007).Así,elkarstincluyeformaserosivasydepósitossedi-mentarios,tantodecaráctersuperficialcomosubte-rráneo,entrelosquedestacanlascuevaskársticas.ElkarstesunodelosmodeladosgeomorfológicosmásimportantesdeLaTierrayaqueocupael20%desusuperficie,sobreélviveel20-25%de lapoblación

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mundial,susaguassubterráneasabastecenal30%de la población mundial, y más de 100 millones depersonasvivendirectaoindirectamentedelkarstyelturismodecuevas(FordyWilliams,2007).Además,las cuevas kársticas albergan ecosistemas singula-res,asícomoregistrosdelambienteyclimadelpasa-do,encontrándosedentrodelascuevasnumerososrestos arqueológicos (pinturas rupestres y otros) ypaleontológicos.Pruebadeelloesqueelkarstcons-tituyepartede43lugaresdeclaradosPatrimoniodelaHumanidadporlaUNESCO(Williams,2011).

EnEspaña,elkarstconstituyeunelementogeo-morfológicodegraninterés.Seestimaquehastalafecha se han documentado más de 50.000 cuevascon5.000kmdeconductossubterráneosenEspa-ña por los equipos espeleológicos. Los SistemaskársticosencarbonatosyevaporitasdelaPenínsu-la Ibérica y Baleares están incluidos dentro de lasunidadesgeológicasmásrepresentativasdelaGeo-diversidaddelterritorioespañol,yestánconsidera-dos un contexto geológico con relevancia mundialpor la Ley 42/2007 del Patrimonio Natural y de laBiodiversidad.Además,másde10entornoskársti-coshansidodeclaradosGlobal GeositesporelInsti-tutoGeológicoyMinerodeEspaña(Carcavillaet al.,2007).Graciasalmencionadointerés,elmodeladokársticoseincluyedentrodeloscontenidosdeGeo-morfologíaenlaenseñanzadelasCienciasdelaTie-rraenEspañadesdelosaños80,haciendoénfasisenlosprocesosdedisoluciónyprecipitación,enlosespeleotemasy,enmenormedida,enlacirculaciónsubterráneadelasaguas.

Los librosdetextodeGeología (TarbuckyLut-gens,2005;CarenasFernándezet al.,2014)asícomomuchostrabajosdidácticosydivulgativosrelativosalkarstenEspaña(Durán-Valsero,2006;FundaciónCuevadeNerja,2008;SánchezFabián,2012)yPa-trimonioGeológico (Bazán,2014)suelenpresentarlascuevascomounaoquedadoconducto resulta-do de la disolución de las calizas, en cuyo interiorlosespeleotemassonlosgrandesprotagonistas.Sibien,pocasvecessedescribenotrosprocesosqueparticipan en la formación de las cuevas, como eselencajamientofluvialo losprocesosdegravedad(inestabilidades) (Andreu et al., 2016). Las visitaseducativas suelen realizarse a cuevas turísticas,dondelosespeleotemassonpresentadoscomounaampliaycompleja terminologíabasada fundamen-talmenteensusmorfologías(RojoGarcía,2015).Noobstante, existen otros sedimentos subterráneos,como los fluviales y los desprendimientos rocososque frecuentemente constituyen mejores recursosdidácticosquelosespeleotemasparaelestudiodelorigenydesarrollodelendokarst,enespecialcuan-doseanalizalasuperposicióndediferentestiposdedepósitosdecuevas(Jiménez-Sánchezet al.,2011).TambiénexistentrabajosdidácticossobrelosusosyaprovechamientodelascuevasdeEspaña,queper-mitenunbuenacercamientoalkarstdesdeelpuntodevistadevistadelserhumano(RobledoArdilayDurán-Valsero,2016).Respecto,alacirculaciónhí-dricasubterránea,existentrabajoscentradosenladidácticaydivulgacióndelahidrogeologíakársticamediante experimentos de laboratorio (Pla et al.,2016) o mediante ejemplos reales centradas en elkarst a escala regional, como el País Vasco (Anti-

güedadet al.,2007),oaescalamáslocal,comoelParqueNaturalSierraNortedeSevilla(LópezGetayMartosRosillo,2011).Noobstante,mostrarlacircu-laciónsubterráneaysuinfluenciaenlagénesisdecuevas es generalmente complejo ya que requiereprácticamentelanecesidaddeintroducirseencue-vascomolaCuevadeValporquero(FernándezLoza-noet al.,2017).

Conelfindemejorarcontribuiraladidácticadelkarst y de los procesos de las cuevas kársticas enelmarcodeestudiode lasCienciasde laTierra,elpresentetrabajopersiguediseñarunapropuestadeaprendizajeaplicableacuevasdeEspañacuyoac-cesosearelativamentesencillo.Lapropuestacom-prende el desarrollo y evolución de las cuevas encondicionesvadosasyfreáticas,losprocesosdeen-cajamientoysedimentaciónfluvial,desprendimien-tosrocososyespeleotemas,asícomolacirculaciónsubterráneadelasaguasenelkarst.Lapropuestaincluye también la definición de los objetivos, sucorrespondenciaconloscurrículumseducativosvi-gentes,eldesarrolloprácticodelavisitaalacueva,y el sistema de evaluación. Para ello, se tomó deejemplodoscuevaspiloto,lasCovadaCezayCovadoXato,sitadasenNoceda,enelNortedeOCourel(Lugo),yaestánenmarcadasenlaCandidaturaGeo-parqueMontañasdoCourelquesepresentaráantelaUNESCO,aspectoquerealzasuinterésdesdeelpunto de vista del Patrimonio Geológico. Además,la Asociación Española para la Enseñanza de lasCienciasdelaTierra(AEPECT),encolaboraciónconelDepartamentodeGeologíade laUniversidaddeOviedo,organizóenestascavidadeselcurso“Estu-diodelmodeladokársticoencuevasdeOCourel”,el17-19deoctubrede2014,quesirviódebaseparaeldiseñodelapresentepropuesta.

OBJETIVOS

Losobjetivosdelapropuestaeducativasondos:(1)conocer las formasyprocesosgeomorfológicosquedanlugaralascuevaskársticas,(2)aproximar-sealarelaciónentreestosprocesosylacirculacióndelaguasubterránea.Además,seabordaindirecta-menteelmétododetrabajodecampoenGeologíaqueincluye,entreotros,lalecturadeunmapageo-lógico, laaplicacióndelprincipiodesuperposiciónde los estratos, la confección de descripciones desedimentosyesquemasenuncuadernodecampo.

Los contenidos de la propuesta educativa seadecuana loscurrículoseducativosvigentesde laasignatura optativa Geología (Tabla I), incluyendoaspectosdelbloque5 relativoaprocesosgeológi-cosexternos,bloque8relacionadoconlosrecursosminerales, energéticos y aguas subterráneas, y elbloque10,que incluye lageologíadecampo(RealDecreto1105/2014).

DESARROLLO DE LA PROPUESTA DIDÁCTICA

Lapropuestaeducativasebasaenunavisitaalinteriordelascuevasy laconfeccióndeuninformeposteriorporpartedelosestudiantes,trabajandoengrupoenunasesiónenelaula.Lavisitaalascuevas

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 199

requieredelusodecascosconiluminacióneléctrica(incluyendoderepuesto),botasdegomayguantes,asícomoropaderecambioporsisemoja.Además,elestudiantellevaráuncuadernoenelcualirátomandonotasde lasobservacionesrealizadas,emulandoeltrabajodecampoquerealizaungeólogo.Estasano-taciones,queincluyentantodescripciones(textobre-ve)comoesquemas.Serecomiendaquelavisitaserealiceenperíodosdebajaprecipitación,ysiempreinformándose previamente de las condiciones me-teorológicas, contando además con la colaboraciónde espeleólogos que faciliten el movimiento de losestudiantesenlacuevaytransmitanlascuriosidadesligadasaesteparticularmundosubterráneo.La re-laciónentreelnúmerodealumnosyespeleólogosyprofesoresdependedeltipodecuevaavisitarque,enlascuevasdeestetrabajo,esde15alumnosporprofesoryporespeleólogo.

Laduracióndelapropuestadidácticadependeráde lacuevaavisitar.Lo ideal,esque lacuevaavi-sitarseadefácilaccesoycómoda,yqueintegrelossiguientes elementos a estudiar: conducto freático,conducto vadoso, espeleotemas, depósitos fluvia-

les, derrubios, surgencia kárstica, río subterráneo ysifón.Paralavisitaalascuevaspilotoescogidasparaejemplificar lapropuesta,seestimaentre5y6ho-ras,incluyendounahoradesesiónenelaulaparalaelaboracióndelinformefinal(descritoenelapartadodeevaluación).ParallegarhastalascuevaspilotosepuedeutilizarunautobúspequeñohastalalocalidadlucensedeNoceday luegocaminarcercade20mi-nutoshastalascuevas.LadescripcióndeaccesosedetallaenEspéleoClubDescensodeCañones(2011).

LapropuestaseresumeenlaTablaIIycompren-de lasituaciónpreviade lascuevasy7puntosdeinteréscuyaubicaciónsedetallaenlaFig.2.Estospuntoshansidodefinidosenlocalidadesdondeseobserva un determinado elemento de una cueva(p.ej. morfología, depósito, curso de aguas), queevidenciaeldesarrollodeundeterminadoprocesokárstico. Los criterios específicos considerados enladefinicióndecadapuntodeinteréssemuestrantambiénenlaTablaII.Enlospuntosdeinterés1a7,seplanteancuestionesalalumnadorelacionadasconobservacionesdecampo,asícomosuinterpre-taciónconlaayudadelprofesor.

Bloques Contenidos

Bloque5.Procesosgeológi-cosexternos

LasinteraccionesgeológicasenlasuperficieterrestreLalitologíayelrelieve(relievekárstico,granítico)

Bloque8.Recursosmine-rales,energéticosyaguassubterráneas

ElciclohidrológicoylasaguassubterráneasNivelfreático,acuíferosysurgenciasLacirculacióndelaguaatravésdelosmaterialesgeológicosElaguasubterráneacomorecursonatural:captaciónyexplotaciónsostenible

Bloque10.Geologíadecampo

LametodologíacientíficayeltrabajodecampoNormasdeseguridadyautoprotecciónenelcampoTécnicasdeinterpretacióncartográficayorientaciónLecturademapasgeológicossencillosDecadaprácticadecampo:geologíalocal,delentornodelcentroeducativo,odellugardelapráctica,ygeologíaregional.Elementossingularesdelpatrimoniogeológico

Tabla I. Contenidos del currículum educativo de la asignatura optativa de Geología (2º Bachillerato) de España (Real Decreto 1105/2014; de 26 de diciembre, por el que se establece el currículo básico de la Educación Secundaria Obligatoria y del Bachillerato) relacionados con la propuesta didáctica.

Punto de interés Criterios de selección Objetivo Actividades

1EntradadelaCovadoXato

Puntodeobservacióndeunasec-cióndeunconductosubterráneo

AprenderaconfeccionarunesquemadecampoReconocerunconductofreático

Dibujarlaseccióndelconductosubterrá-neo

2InteriordelaCovadoXato

Presenciadeespeleotemasydepó-sitosfluviales,observablesatravésdeunacata

Aprenderaconfeccionarunacolumnaestra-tigráficaReconocerespeleotemasysedimentosfluviales

Identificarlosdiferentestiposdeespeleo-temas(estalactitas,estalagmitas,coladas)Elaborarunacolumnaestratigráficadeundepósitosubterráneo

3EntradadelaCovadaCeza

Presenciadeaguaaflorandoenlaentradadelacueva

Reconocerlacirculaciónsubterráneadeaguas Responderlapregunta¿PorquénocirculaaguaporelvalledelRegodeArroxosylaentradadelaCovadaCezamanaagua?

4GaleríadoRíodelaCovadaCeza

Puntodeobservacióndeunasec-cióndeunconductosubterráneoPresenciadeunríosubterráneo

AprenderaconfeccionarunesquemadecampoReconocerunconductofreáticoIdentificarelcontrolestructuraldelacueva

DibujarlaseccióntransversaldelaGaleríadoRío

5GaleríadoRíodelaCovadaCeza

Presenciadeundepósitofluvial

Presenciadeunríosubterráneo

AprenderadescribirunsedimentoReconocerunsedimentofluvial

Describireldepósitofluvial(tamañodegrano,textura,naturalezaygradoderedondezdeloscantos)Responderalapregunta¿Cómopudoformarseundepósitofluvialsituado2mporencimadelríoactual?

6SaladaIlusióndelaCovadaCeza

Presenciadeundepósitodegravedad

AprenderadescribirunsedimentoReconocerundepósitodegravedad

Describireldepósitodegravedad(tamañodegrano,textura,naturalezaygradoderedondezdeloscantos)

7SifóndelaCovadaCeza

Presenciadeunlagosubterráneoqueemanaagua

InterpretaruncortegeológicoReconocerlacirculaciónsubterráneadeaguas

Responderalaspreguntas¿Dedóndevieneelagua?y¿Cómoviajaelagua?

Tabla II. Puntos de interés y los criterios empleados para su selección para las cuevas piloto (Cova da Ceza y Cova do Xato). Resumen de los objetivos y actividades propuestas para cada punto de interés.

200 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

SituaciónLa propuesta didáctica comienza presentando

lascuevasysituándolasenunmapatopográficoygeológico regional, a la vez que se proporciona alestudiante la topografía o plano de la cueva paraqueenellasitúesusobservacionesdecampo.Parasituarlaslosestudiantesdefiniránparadasquenu-meraráncorrelativamenteysituaránenlastopogra-fías,detalformaqueenlalibretadecamposeano-tarán conjuntamente las observaciones realizadasencadaparada.

Lapresentacióndelascuevasincluiráinforma-ciónacercadelasfigurasdeproteccióndelacueva,lageologíadelentorno(unidadesgeológicas,tiposyedadesdelasrocas,estructurageológica,etc.),yla descripción del relieve y de los principales pro-cesosgeomorfológicos(karst, ríos,glaciares,etc.).Comoejemplodeello,semuestralasituacióndelaCovadaCezaylaCovadoXato,ubicadascercadelalocalidaddeNoceda,enelConcellodeFolgosodoCourel(Lugo).AmbascavidadesestánprotegidasalincluirsedentrodelaZonadeEspecialConservaciónOsAncares-OCourel(ES1120001)(Decreto37/2014,DOGA nº 62), encontrándose en ellas restos pa-leontológicos y arqueológicos. Desde el punto devistageológicoambascavidadesselocalizanenlazona internadeunaantiguagrancordilleraqueseformóenelCarboníferoaescalamundial, llamadaCordilleraVariscaoOrógenoVarisco.Estazonaestáformadaporrocasmetamórficaspaleozoicas,prin-cipalmentedetríticas.Entreestasrocasseencuen-traeldenominadoGrupoCándana,constituidoporpizarras,areniscas,cuarcitasypequeñosnivelesdecalizascristalinasamarmóreas,calcoesquistosein-tercalacionespizarrosas.Enestosnivelescarbona-tadosesdondesedesarrollanlascuevasobjetodelavisita(Fig.1C).Estasrocasseplegaronyfractura-ronduranteellevantamientodelaCordilleraVaris-

Fig. 1. (A) Situación de O Courel. (B) Situación de la Cova da Ceza y la Cova do Xato en la cuenca fluvial del Río Barxa. (C) Mapa geológico del entorno de las cuevas (basado en Dozy, 1983). (D) Corte geológico a través de la Cova da Ceza.

Fig. 2. Topografía de las cuevas con la situación de los puntos de interés de las actividades y de las figuras explicativas del artículo: (A) Cova do Xato. (B) Cova da Ceza.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 201

ca,queposteriormentefueerosionadaporcomple-to.Después,durantelaOrogeniaAlpina,seprodujoellevantamientodelrelievequevemosactualmentecon el consecuente encajamiento de la red fluvial.LascalizasdelGrupoCándanaseencuentrandefor-madaseneláreadeestudiopordosplieguestum-bados,apretadose inclinadosalNE (Fig. 1C).Ade-más,eláreaestáafectadaporunafallanormaldedirecciónSO-NE,unafallainversaqueseinclina70°alSydossistemasdefracturacióndedirecciónNO-SEyNE-SO(Ballesteros,2009).

Desde un punto de vista geomorfológico, lascuevasseubicanentrelaSerradoCourelylaSerradoRañadoiro,enlavertienteSOdeestaúltima(Fig.1AyB),enunazonadominadaporelrelievemonta-ñosodehasta1.496ms.n.mypendientesmodera-das.Esterelieveestádominadoprocesosfluvialesydeladerasy,enmenormedida,nivalesykársticos.No obstante, en el pasado, algunas de las partesmás altas de estas montañas pudieron ser ocupa-dasporpequeñosglaciaresyafectadasporproce-sosperiglaciares.

Punto de interés 1: el paisaje del entorno y el conducto vadoso de la entrada de la Cova do Xato

Paraconocercomoeslamorfologíadeloscon-ductossubterráneossedefineunprimerpuntodeinterés en un lugar para observar la sección delconducto, libredeespeleotemasyotrosdepósitosquelapodríanenmascarar.Paraello,enlascuevaspilotose realizaráunaprimeraparadaen laentra-dadelaCovadoXato.EnestepuntodeinterésseobservaelvalledelRegodosAroxos,encuyapartebajaseubicalaCovadaCeza.Dirigiendolamiradaalinteriordelacueva,seobservalamorfologíadesus paredes, y se plantea la primera actividad: di-buja laseccióndelconductosubterráneoyexplicacómo es su geometría. El dibujo obtenido (Fig. 3)muestraquelapartesuperiordelconductopresen-taformasemicircular,correspondienteaunantiguotubofreáticodesarrolladohacemilesdeañosbajoel nivel freático, es decir, en la zona freática o sa-turadadeaguadelkarst.Enelrestodeldibujo,las

paredes muestran varios surcos subhorizontales adistintasalturas,paralelosentresíya lasparedesdelacavidad,desarrolladoscuandoelaguaquecir-culabaporeltubofreáticoempezóaexcavarhaciaabajo.Estosedebeaundescensodelnivelfreáticopordebajodelacueva,pasandolacuevaaestarenlazonafreáticaalazonavadosa(lazonanosatura-dadelacuíferokárstico).

Punto de interés 2: los espeleotemas de la Cova do Xato

Paraconocerlosespeleotemasdelascuevassedebedefinirunpuntodeinterésenelinteriordeunacuevadondesecombinen,almenos,espeleotemasdegoteo(estalactitas,estalagmitas,columnas)ydeflujo(coladas),cuyoorigenestádescritoenAndreuet al. (2016).Y,siesposible,que losespeleotemashayan precipitado sobre depósitos fluviales o degravedad. Con este fin, se escogió el interior de laCovadoXatounpuntodondelacavidadseencuen-tratotalmenteobstruidaporcoladas(espeleotemas

Fig. 3. (A) Fotografía de la entrada de la Cova do Xato con indicación de la sección a dibujar. (B) Dibujo a realizar por el estudiante de la entrada de la cueva. (C) Génesis del conducto y evolución hasta la situación actual.

Fig. 4. (A) Fotografía de la cata arqueológica donde se observa el relleno sedimentario de la cueva. (B) Columna estratigráfica sintética de los materiales que componen el relleno de la cueva. El descenso del tamaño de grano indica que la energía del río subterráneo fue disminuyendo progresivamente en el tiempo hasta desaparecer por completo, después precipitó la colada.

202 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

masivos laminados).Sobre lascoladassedisponengours(pequeñas“presas”formadosporcarbonatos),yeneltechosereconocenestalactitas.HaciaelN,seobservaunacataarqueológicadondelosestudiantesdeberánlevantarunacolumnaestratigráfica,descri-bir losmaterialesqueobservaneinterpretarsuori-gen.Lacolumna(Fig.4)muestralaexistenciadeunnivelsuperiorde10cmdeespesor formadoporundepósitocarbonatadoconsolidadoylaminado,deno-minadocolada.Elnivelinferiorde125cmdepotenciasecorrespondeconsedimentospococonsolidados,queincluyenarenasycantosredondeados.Estasca-racterísticaspermitenidentificarestedepósitocomofluvial,alavezquesededucequeelsedimentoflu-vialseformópreviamentealacoladadeacuerdoconelprincipiodesuperposicióndelosestratos.

Punto de interés 3: el manantial kárstico de la entrada de la Cova da Ceza

Para aproximarse a la circulación subterráneadel agua en el karst se debe de visitar un manan-tialosurgenciakárstica.EnlascuevaspilotosehaseleccionadolaentradadelaCovadaCeza,dondeexisteunlavaderoqueaprovechaelaguaqueemer-gedelacueva.Enestepunto,elalumnadodeberáexplicarporquénocirculaaguaporelvalledelRegodeArroxosy,encambio,manaaguade laentradadelaCovadaCeza.Losestudiantesdeberándarse

cuentaqueelarroyonormalmenteestásecoporquesedesarrollasobreunsustratocalizo,dondeelaguaviajasubterráneamentehastaaflorarenmanantia-lescomolaentradadelaCovadaCeza.

Punto de interés 4: el conducto freático de la Cova da Ceza

El cuarto punto de interés se corresponde conun conducto freático modificado por la incisión oencajamientodeunríosubterráneo.En lascuevaspiloto,estepuntosedefinióenlaGaleríadoRíodelaCovadaCeza.Estagaleríapresenta320mdelon-gitud,2-3mdealtoy2-4mdeancho,seinclina6oalSEyestárecorridaporunpequeñoríosubterráneo.En esta galería los estudiantes deberán dibujar suseccióntransversal.Dichodibujo(Fig,5)dejarápa-tentedosaspectos.Porunlado,quelaseccióndelconductoessubredondeaday,porotrolado,queeltecho,sueloyparedesdelacuevaseinclinanhaciaelSOentre20y40°.Lamorfologíasubredondeadasedebeaquelagaleríasecorrespondeconuncon-ducto freático, originado cuando todo el conductoestaba relleno de agua (bajo el nivel freático). LainclinaciónhaciaelOdeltecho,sueloyparedesdelagaleríasedebealcontrolqueejerciólaestructurageológicasobreeldesarrollodelacueva.Eltecho,sueloylasparedessonparalelosalaestratificaciónyaunafoliacióntectónica(oesquistosidad),como

Fig. 5. (A) Imagen de una sección de la Galería do Río en Cova da Ceza. (B) Dibujo a realizar por el estudiante de dicha sección. (C) Génesis del conducto en condiciones freáticas y evolución posterior por procesos de disolución, inestabilidad del techo a favor de las discontinuidades del macizo (estratificación y foliación tectónica) y encajamiento del río subterráneo por descenso del nivel freático.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 203

laquetienenlaspizarrasdebidoalaalineacióndesusminerales.Portanto,elaguaaldesarrollarestagaleríadebiódeseguirpreferentementelosplanosdelaestratificaciónylafoliacióntectónica.

Punto de interés 5: los depósitos fluviales de la Cova da Ceza

Estepuntodeinteréscomprendeelestudiodelosdepósitosfluvialesasociadosaunríosubterrá-neo,cuyadescripciónessimilaralarealizadaparalossedimentosdelosríosenlasuperficiedelterre-no.EnlaCovadaCeza,aligualqueenmuchasotrascuevas del territorio español, los sedimentos seencuentrantantoenelcaucedelríocomosutechoyparedes.Estossedimentossedisponenenformacornisascolgadas(o“suspendidasenelaire”)sobreelsuelodelacavidad.Losestudiantesdeberándes-cribireldepósitodeacuerdoconsuscaracterísticas:tamañodegrano(arcilla,limo,arena,grava),natu-raleza de los cantos (caliza, cuarcítica), grado deredondez de los cantos (angulosos/redondeados),y textura (granosoportada/matriz soportada). Así,observaránqueeldepósitoestáformadoprincipal-menteporcantoscalizosredondeadosconmatrizdelimosyarenasentreloscantos,reconociéndoseunatextura granosoportada (con mayor porcentaje decantosquedematriz,evidenciadoporqueloscantossetocanentresí).Deacuerdoconestascaracterís-

ticas,seayudaráalosestudiantesadeducirquesetratadeundepósitofluvial,basándoseenque losríosproducenelredondeamientodeloscantos.

Seguidamente, se planteará la cuestión ¿cómopudoformarseestedepósitosituadosa2mporen-cima del río actual? Una probable respuesta seríarelacionarel depósito con una crecida del río sub-terráneoqueemplazaselossedimentosadichaal-tura.Aunquefactible,estaopciónespocoprobableyaque lascrecidasde ríos tiendenadejararcillasylimosenlaspartesaltasdelacueva,ynosuelendejar gravas como las que se observan en el pun-tode interés5. Laopciónmás factibleessuponerquetodalagaleríasellenódesedimentosfluvialesyque,posteriormente,esterellenosedimentarioseerosionódandolugaralvaciadodelacueva(Fig.6).Laerosiónyvaciadonofuecompleta,sinoquedejópequeñosretazosdesedimentosfluvialescomoelqueseobservaactualmente.Esteprocesoderelle-nosedimentarioyposteriorvaciadoesmuyfrecuen-teenlascavidadesespañolas,generandolosfamo-sos“falsossuelos”(Jiménez-Sánchezet al.,2011).

Punto de interés 6: procesos de gravedad en la Cova da Ceza

Elsextopuntodeinteréssecorrespondeconlosprocesosdegravedadoinestabilidadesqueafectanalascuevaskársticasygenerandepósitosdenomi-

Fig. 6. Sección transversal de la Galería do Río mostrando la evolución del relleno sedimentario y vaciado del conducto de la cueva. (A) Momento en el que la galería estaba prácticamente rellena de sedimentos fluviales. (B) Erosión del relleno sedimentario por el encajamiento del río subterráneo de la Cova da Ceza. (C) Situación actual de la cueva en la cual ha quedado preservado un pequeño depósito fluvial a 2 m por encima del río subterráneo.

Fig. 7. Evolución de la Sala da Ilusión: (A) sección del conducto antes del desprendimiento de rocas; (B) sección actual; (C) fotografía de la Sala da Ilusión; (D) estalactitas excéntricas formadas posteriormente al desprendimiento de rocas.

204 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

nadosderrubiosquedeformagenérica.Enlascue-vaspiloto,estosprocesosseestudianenlaSaladaIlusión,de85mdelargo,15mdeanchoy3mdealto,situadaenelNEde laCovadaCeza.Elsuelodelasalaestáformadoporundepósitosedimenta-rioinclinado20-80°alNE.Selepediráalestudiantequedescribaeldepósitoatendiendoal tamañodegrano(arcilla,limo,arena,cantos,bloques),natura-leza de los cantos (calizos, cuarcíticos) y grado deredondez de los cantos (angulosos/redondeados).Este depósito está formado por bloques y cantoscalizos angulosos, aspectos característicos de losdepósitos ocasionados por los desprendimientosrocosos.Estetipodeprocesosesmuyfrecuenteenelmediosubterráneo,ysonlosresponsablesdelaexistenciadesalascomoenlaquesehalla.Además,podrárelacionarlaformacióndelasalaconlaexis-tenciadeungrandesprendimientorocosocomoelquesemuestraen lafigura7,queprovocóqueelsuelodelasalaseinclinasealNE,alcontrarioqueelrestodelacueva.EnlaparedNEdelasalasefor-maronestalactitasposterioresaldesprendimiento,yaqueseencuentranenelhuecodejadoporeldes-prendimiento.

Punto de interés 7: el sifón de la Cova da CezaParaaproximarsedenuevoalacirculaciónsub-

terráneade lasaguaskársticasseestudiaráunsi-fón,unconductofreáticosaturadopermanentemen-tedeagua.Lascuevaspilotoofrecenunmagníficoejemplodesifón,situadoenelNortedelaCovadaCeza.Enestepuntoelestudianteseleplantearálacuestión¿dedóndevieneelagua?y¿Cómoviajaelagua?Pararesponderla,semostraráalalumnadoelcortegeológicodelafigura8describiéndolaenelsi-guienteorden:eltipoderocasdelaleyenda,inclina-ciónhaciaalEdelascapas,ylapresenciadelafallainversaquecoincideconlaposicióndelsifónyquelevantóelbloqueoriental.Comomuestraestafigu-ra,elaguaseinfiltraenlascalizasycalcoesquitos,queformanelacuíferokárstico,ydesciendehaciaelnivel freático siguiendo trayectorias subverticales.Cuandoelaguaalcanzaelnivelfreático,saturato-dos los poros de la roca formando la denominadazonafreáticaosaturadadelacuífero.EnestazonaelaguaviajahaciaelSEdondeseencuentranlaspiza-rrasyareniscasdelbloqueSEdelafallainversa.Enestepunto,elaguaasciendehastaaparecerenelin-teriordelaCovadaCeza,formandoelsifóndedicha

cueva.Posteriormente,elaguadiscurrehaciaelSEsiguiendolacavidadhastaaflorarenelmanantialdelaentradadelacueva.

SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA PROPUESTA EDUCATIVA

Seproponeevaluarelaprovechamientodeestaactividadeducativautilizandounatriplevía:evalua-cióndelprofesorqueconstituyeel60%delacalifi-cación final, coevaluación entre estudiantes (20%)y autoevaluación del propio estudiante (20%). Entodos los casos, las evaluaciones comprenderántantoaspectosdeldesarrollode laactividadcomoelinformequedebenrealizarlosestudiantesengru-posiguiendolosprincipiosdeltrabajocooperativo.

Elmodeloparalaevaluaciónporpartedelprofe-soradoincluyetresítems:

(1)laparticipacióndelalumnadoenlasactivida-des,querepresentael20%delaevaluaciónfinaldelaactividad,siendoestalaformaescogidaparapo-dervalorarelaprendizajetantoenlascompetenciassocialycívicacomoenladeiniciativayespírituem-prendedor de acuerdo con la Orden ECD/65/2015,de21deenero,porlaquesedescribenlasrelacio-nes entre las competencias, los contenidos y loscriteriosdeevaluacióndelaeducaciónprimaria,laeducaciónsecundariaobligatoriayelbachillerato;

(2) laredaccióndel informefinal,conunapon-deraciónrelativatambiéndel20%,esteítemsees-tableceparapoderevaluarlacompetenciaencomu-nicaciónlingüística(OrdenECD/65/2015),y

(3)lacomprensióndelasactividadessegúnlosestándaresdeaprendizajeevaluablesestablecidosenelRealDecreto1105/2014,quesuponeel20%delacalificaciónfinal.

Para poder evaluar estos ítems se establecencuatro niveles de desempeño recogidos en la rú-brica (Tabla III). Los cuatro niveles de desempeñovandesde“lanorealizaciónde latarea”hasta“larealizacióndelatareadeformaexcelente”.Sifuesenecesarioincluiradaptacionescurricularesnosigni-ficativas,seañadiríandosnivelesmás,unoprevioyotrosuperiorparalosestudiantesconnecesidadesespecialesdeapoyoeducativo,cuyosdescriptorespueden contemplar elementos de menor/mayorcomplejidadomejordesempeño.

Para completar la perspectiva del profesorado,

Fig. 8. Corte geológico de dirección NO-SE paralelo a la Cova da Ceza. Se muestra la posición de la zona freática o saturada y los principales flujos de agua subterránea que afloran en el manantial de la entrada de la cueva.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 205

se llevaráacabounacoevaluaciónentre igualesyunaautoevaluaciónparaconocer laopiniónde losalumnosrespectoaltrabajorealizado.Conestesis-temadeevaluaciónsepretendevalorarelaprendi-zaje del alumnado sobre la eficacia del trabajo enequipovalorando lascompetenciassocialesycívi-cas,lasdecomunicaciónlingüísticaademásdelascompetenciasdeiniciativayespírituemprendedor.Para la auto y coevaluación se proporcionarían alalumnado herramientas que les faciliten sustan-cialmentelaparticipaciónactivaenestaevaluación

comopuedenserelboletíndeautoevaluacióngru-paloeldiariodeequipo.

Finalmente,pararesolversituacionesparticula-resdelalumnado,comoproblemasdemovilidad,fo-biasalugaresoscurosycerrados,oalgúnpercancequeimpidaaalgúnparticipanteacabarlaactividad,seorganizaranlosequiposenelaulaparaquetra-bajendeformacooperativa,deformaqueseanlospropios estudiantes con la ayuda del docente lospuedanalcanzaralgunosdelosaprendizajesadqui-ridosporsuscompañeros.

Items No realiza la tarea (0-2)

Realiza la tarea con errores graves (3-4)

Realiza la tarea de forma adecuada (5-7)

Realiza la tarea de for-ma excelente (8-10)

PARTICIPACIÓN(20%)

Noparticipaenlasdiscu-siones

Participaenmenosdel25%delasdiscusiones

Participaenmásdel50%delasdiscusiones

Participaenmásdel75%lasdiscusionesyenocasioneslasinicia

Nointeractúaconloscom-pañerosocompañeras

Interactúaesporádicamenteconloscompañeros

Interactúafrecuentemen-teconloscompañeros

Interactúacasisiempreconloscompañeros

Noaportainformaciónnirespondealascuestionesqueseplantean

Respondeamenosde25%delascuestionesqueseleplantean

Respondealascuestio-nesqueseleplantean(25-75%)

Respondeamásdel75%delascuestionesqueseplan-teanyaportainformación

REDACCIÓN(20%)

Malaredacción,ideasinconexas

Malaredacciónengeneral,conerroresimportantes

Buenaredacciónengene-ral,conalgunoserroresmenores

Buenaredacción,relacio-nandolasideasdeformacoherente

Gravesfaltasgramaticalesyortográficas

Levesfaltasgramaticalesyortográficas

Sinapenasfaltasgra-maticalesyconalgunasortográficas

Sinapenasfaltasgramatica-lesniortográficas

Noutilizalaterminologíaadecuada

Utilizaunaterminologíapobreyescasa(menosdel50%)

Utilizamásdel50%delostérminosdeformaadecuada

Utilizamásdel75%delostérminosdeformaadecuada

COMPRENSIÓNDELASACTIVIDADES(20%)

NorelacionaelrelievesingulardelKarstconeltipoderoca

RelacionaelrelievesingulardelKarstconeltipoderoca

Noconoceynirelacionalosconceptosdeaguassubterráneas,nivelfreático,surgenciasdeaguaycircu-lacióndelagua

Conoceyrelacionaalgunosconceptosdeaguassub-terráneas,nivelfreático,surgenciasdeaguaycircula-cióndelagua(25%)

Conoceyrelacionabastantesconceptosdeaguassubterráneas,nivelfreático,surgenciasdeaguaycirculacióndelagua(50%)

Conoceyrelacionalamayo-ríadeconceptosdeaguassubterráneas,nivelfreático,surgenciasdeaguaycircula-cióndelagua(75%)

Noutilizaelmaterialdecampo

Utilizaocasionalmenteelmaterialdecampo(25%)

Utilizaconfrecuenciaelmaterialdecampo(50%)

Utilizadeformahabitualelmaterialdecampo(75%)

Noconocenidescribelosprincipaleselementosgeo-lógicosdelitinerario

Conoceydescribealgunosdelosprincipaleselementosgeológicosdelitinerario(25%)

Conoceydescribebas-tantesdelosprincipaleselementosgeológicosdelitinerario(50%)

Conoceydescribelamayoríadelosprincipaleselementosgeológicosdelitinerario(75%)

Noobservanidescribeafloramientos

Observaydescribealgunosafloramientos(25%)

Observaydescribebastantesafloramientos(50%)

Observaydescribelama-yoríadelosafloramientos(75%)

Noutilizalasprincipalestécnicasderepresentacióndedatosgeológicos

Utilizaalgunasdelasprinci-palestécnicasderepresen-tacióndedatosgeológicos(25%)

Utilizabastantesdelasprincipalestécnicasderepresentacióndedatosgeológicos(50%)

Utilizalamayoríadelasprincipalestécnicasderepresentacióndedatosgeológicos(75%)

Noreconstruyelahistoriageológicadelaregiónniidentificalosprocesosactivos

Reconstruyepartedelahis-toriageológicadelaregióneidentificaalgunosdelosprocesosactivos(25%)

Reconstruyeacepta-blementelahistoriageológicadelaregióneidentificabastantesprocesosactivos(50%)

Reconstruyelahistoriageológicadelaregióneidentificalamayoríadelosprocesosactivos(75%)

Nocomprendelanecesidaddeapreciar,valorar,respe-taryprotegerloselementosdelpatrimoniogeológico

Comprendelanecesidaddeapreciar,valorar,respetaryprotegerloselementosdelpatrimoniogeológico

Tabla III. propuesta de rúbrica para la evaluación de la propuesta educativa. Los contenidos mínimos se indican mediante subrayado.

206 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

CONCLUSIONES

Se diseña una propuesta didáctica para el es-tudio de la geomorfología e hidrogeología del en-dokarstapartirdeunavisitaalinteriordeunacuevay la redacción de un informe de la actividad me-diante trabajo cooperativo. La visita comprende elanálisisdeochoelementosbásicosclavesparacom-prendereldesarrollodelascuevaskársticas.Estoselementossonconductofreático,conductovadoso,espeleotemas, depósitos fluviales, derrubios, sur-genciakárstica,ríosubterráneoysifón.Paraelloserealizanparadasenpuntosdeinterésenlaentradae interiorde lascuevas,dondeseanalizaráunoo,a lo sumo, dos elementos en concreto. Estos ele-mentos permitirán identificar in situ los procesosresponsablesdelaformaciónyevolucióndelascue-vas, incluyendo la erosión y sedimentación fluvial,losdesprendimientosrocososy laprecipitacióndeespeleotemas,asícomootrosaspectosdelahidro-geologíakárstica,comolacirculacióndelaguasub-terráneaencondicionessaturadasynosaturadas.

ElmétododetrabajoeselclásicoenGeología,queincluyelatomadedatos,identificacióndefor-masyprocesosencampo,ylaintegraciónposteriorde todaesta informaciónenun informe.Paraeva-luarelaprovechamientodelaactividadseproponecombinar lapropiaevaluacióndelprofesorbasadaenlaobservacióndirectayenelinformeelaboradoengrupo,conlacoevaluaciónentreigualesyauto-evaluación. En su conjunto, esta propuesta dotaráal estudiante de los aprendizajes necesarios paraidentificarunrelievekárstico,conocercómoseori-ginanydesarrollanlascuevaskársticas,ycompren-dercómocirculaelaguaenelkarst.

AGRADECIMIENTOS

Losrecursosdesarrolladosenestetrabajoestáninspirados en lecciones y comentarios de la pro-fesora Montserrat Jiménez Sánchez (Universidadde Oviedo). Agradecemos a Laura Fernández y laAEPECT-Galiciaporlaorganizacióndelcursoquehadadopieaestacontribución,alosparticipantesdelcurso su interés y cuestiones planteadas que hanayudado a confeccionar esta propuesta didáctica.Los comentarios realizados por dos revisores quehanpermitidomejorareltrabajo.Finalmentedamoslas gracias al GES Montañeiros Celtas de Vigo sucolaboraciónenellevantamientotopográficodelascuevasyeneldesarrollodelcitadocurso.

BIBLIOGRAFÍA

Andreu, J.M., Calaforra, J.M., Cañaveras, J.C., Cuezva,S., Durán, J.J., Garay, P., García, M.Á., García-Cortés, Á.,Gázquez,F.,Ordóñez,S.ySánchez-Moral,S.(2016).Karst:unconceptomuydiverso.Enseñanza de las Ciencias de la Tierra,24.1,6–20.

Antigüedad, I., Morales, T. y Uriarte, J.A. (2007). Losacuíferos kársticos. Casos del País Vasco. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra,14.3,325–332.

Ballesteros,D.(2009).ElcontrolestructuraldelaCovadaCeza(Noceda,PedrafitadoCebreiro,SEdeLugo).Ca-dernos do Laboratorio Xeolóxico de Laxe,(34),121-126.

Bazán,H.(2014).La interpretación del patrimonio geo-morfológico en los Picos de Europa: una propuesta para su aprovechamiento didáctico y geoturístico(TesisDoctoral).UniversidaddeValladolid.423p.

Carcavilla,L.,López-Martínez,J.yDurán,J.(2007).Pa-trimoniogeológicoygeodiversidad:investigación,conser-vación,gestiónyrelaciónconlosespaciosnaturalesprote-gidos.Cuadernos del Museo Geominero,7,1-360.

Carenas Fernández M.B., Giner Robles, J.L., GonzálezYélamos,J.yPozoRodríguez,M.(2014).Geología.Edicio-nesParaninfo,Madrid.504p.

Dozy,J.,(1983).LageologíadelsurestedelaProvinciadeLugo(NoroestedeEspaña).Boletín Geológico y Minero de España,94,383–414.

Durán-Valsero,J.J.(2006).Guía de las cuevas turísticas de España.InstitutoGeológicoyMinerodeEspañayAso-ciaciónEspañoladeCuevasTurísticas,Madrid.

EspéleoClubDescensodeCañones(2011).CuevadelaCeza (Noceda-Folgoso,Courel):últimoshallazgos (de losniños).Anuario Brigantino,34,11-26.

Fernández Lozano, J., Gutiérrez Alonso, G. y ToyosSáenzdeMiera,J.M.(2017).Geolodía 17. Valporquero. Via-je al interior de la Tierra.SociedadGeológicadeEspaña,AsociaciónEspañolaparalaEnseñanzadelasCienciasdelaTierrayelInstitutoGeológicoyMinerodeEspaña,Ma-drid.54p.

Ford,D.C.yWilliams,P.W.(2007).Karst hydrogeology and geomorphology.JohnWiley&Sons,Ltd.576p.

Fundación Cueva de Nerja (2008). Estalactitas, esta-lagmitas y otros espeleotemas en la Cueva de Nerja.Fun-daciónCuevadeNerja,Nerja.22p.

Jiménez-Sánchez, M., Ballesteros, D., DomínguezCuesta, M.J., Rodríguez-Rodríguez, L. y Naves, B. (2011).GeomorfologíadelacuevadeElSoplao.En:El Soplao: una ventana a la ciencia subterránea (Ed.:J.J.Durán).Soplao,S.L.yGobiernodeCantabria,Santander.81-87.

López Geta, J.A. y Martos Rosillo, S. (2011). Guía di-dáctica de los acuíferos del Parque Natural Sierra Norte de Sevilla.Ed.InstitutoGeológicoyMinerodeEspañayDipu-tacióndeSevilla.

Palmer,A.(2007).Cave geology.CaveBooks,Dayton.454p.

Pla, C., Benavente, D., González-Herrero, M. y An-dreu,J.M.(2016).Loscambiosfísicoquímicosdelaguaenelkarst:actividadesdidácticas.Enseñanza las Ciencias la Tierra,24.1,107–116.

RobledoArdila,P.A.yDurán-Valsero,J.J.,(2016).Karsty sociedad. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 14.1,88–95.

RojoGarcía,A.(2015).Los procesos kársticos en Cas-tilla y León(TrabajodeFindeMáster).Másterenprofesordeeducaciónsecundariaobligatoriaybachillerato,forma-ciónprofesionalyenseñanzasdeidiomas, UniversidaddeValladolid.70p.

Sánchez Fabián, J.Á. (2012). Geolodía 2012. Paisajes kársticos: los caminos del agua. Sociedad Geológica deEspaña,Palencia.6p.

Tarbuck,E.J.yLutgens,F.K,(2005).Ciencias de la Tie-rra: una introducción a la geología física.PearsonEduca-tion,Madrid.736p.

Williams,P.W.(2011).KarstinUNESCOWorldHeritageSites.En:Karst management (Ed.:P.vanBeynen).Sprin-ger,Dordrecht.459-480.n

Este artículo fue recibido el día 7 de noviembre de 2017 y aceptado definitivamente para su publicación el 28 de abril de 2018.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 207ISSN(ediciónimpresa):1132-9157-(ediciónelectrónica):2385-3484–Pags. 207-220

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la

INTRODUCCIÓN

Losmineralessonelementosocompuestosquí-micosnaturalesquesehanformadocomoresultadodeprocesosgeológicos;sonsólidosyhomogéneos(nopuedenserfísicamentedivididosensuscompo-nentesquímicos),poseenunacomposiciónquímicadefinida, aunque no fija, y la mayoría poseen unaestructura atómica ordenada (cristales). Algunosdeellossonamorfos (sinestructuracristalina,porejemplolosvidriosvolcánicos)denominándosemi-

neraloides, por lo que no se consideran mineralesen tal caso (Hurlbut y Klein, 1996). Muchos otroscristalessehanformadoartificialmenteosonsubs-tancias orgánicas (por ejemplo, la vitamina B12) obiogénicas,lascualessonproducidasporprocesosbiológicossinuncomponentegeológico(porejem-plo,loscálculosrenalesoloscristalesdeoxalatoentejidosdeplantas).

Elhábitocristalinodescribeelaspectomacros-cópicoquepresentan losminerales.Elhábitocris-talinodeuncristaldeunadeterminadafasemineral

Actividades de crecimiento cristalino: creando minerales en el laboratorio

Crystal growth activities: creating minerals in the lab

David Benavente1, Idael Francisco Blanco-Quintero1, Concepción Pla2, María Paz Llorens-Estarelles3, Ángel Fernández-Cortés4, José Vicente Guardiola-Bartolomé5, María Concepción Muñoz1, Miguel Ángel Rodriguez1, Jaime Cuevas-Gonzalez1, Juan Carlos Cañaveras1 y Salvador Ordóñez1

1 Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente. Universidad de Alicante, Alicante. Email: david.benavente@ua.es

2 Departamento de Ingeniería Civil, Universidad de Alicante, Alicante3 CEIP Costa Blanca. Alicante.4 Departamento de Biología y Geología, Universidad de Almería, Almería,5 Departamento de Ciencias del Mar y Biología Aplicada, Universidad de Alicante, Alicante

Resumen Enesteartículopresentamosunconjuntodeactividadesconelobjetivodeentenderycuantificarelcrecimientoyformacióndecristalesenellaboratorio.Losexperimentosdecrecimientocristalinosellevanacaboengotasdedisolucionesacuosasyengeldesílice.Seestudialacristalizacióndelahalitaylasecuenciadeprecipitacióndeunasalmuera;seobservaelcomportamientodemineralesestablesymetaestablesdelsistemaNa2SO4y,porúltimo,seinvestigasobrelaformacióndeyesosenelgeldesílicedentrodetubosenformadeU.Lasactividades,sencillasyeconómicas,hansidoordenadassegúnlasdiferentesetapaseducativas(Primaria,Secundariayestudiosdegradouniversitario),perosurealizaciónnoesexclusivaysí,encambio,preferente.Losexperimentoshansidopreviamenterealizadosconéxitoendiferentesetapaseducativas.

Palabrasclave:Minerales,crecimientocristalino,experimentosenellaboratorio,hábitocristalino,solubilidad.

Abstract In this paper, we present different activities with the aim of understanding and quantifying the growth and formation of minerals under lab conditions. Minerals are crystals that arise naturally. The crystal growth experiments are carried out in both drops of aqueous solutions and silica gel. We compare the halite crystallisation with the precipitation sequence from a brine, we will study the behaviour of the stable and metastable minerals in the Na2SO4 system and, lastly, we will do some research on the gypsum precipitation in silica gels into U-shaped glass tubes. The experiments are easy and inexpensive to perform. They are presented according to the different educational stages (primary school, secondary school and university degrees); it is not obligatory to carry them out, but highly advisable. The experiments have been successfully performed in the different educational stages.

Keywords: Minerals, crystal growth, lab experiments, crystal pattern, solubility.

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puede poseer caras bien desarrolladas, general-mente planas, que presentan siempre los mismosángulosconsusvecinascomoresultadodeladispo-siciónordenadaysimétricadesusconstituyentes.Muchasdelaspropiedadesfísicasdeestosminera-les,ysusaplicaciones,sederivandeestasimetríayestructuracristalina.Hoyendíaesfácilvercristalesnaturales en museos, o fotografías en libros o enInternet.Muchosdeesosmineralespresentanunoshábitos cristalinos impresionantes, donde no solodestacasucoloridoosutamaño,sinolaperfecciónycomplejidaddeformasquedesarrollan.

La formación de los minerales y, por tanto, delos cristales, ocurre por procesos de cristalizaciónatravésdelaincorporaciónordenadaaungermen(semilla) de átomos, iones o moléculas según unpatrónderepeticióndefinidoenlastresdireccionesdelespacio.Estaformacióndemineralesocurreportresprocesosprincipales:(i)precipitacióndirectadeunasoluciónacuosa; (ii)unaprecipitaciónapartirdeunadisoluciónsilicatadaporenfriamientodeunmagma;(iii)ore-cristalizacióndematerialessólidosduranteprocesosmetamórficos.

En el caso de la evaporación, los cristales sepuedenformarapartirdelasolucióndebidoaquela evaporación produce una concentración de lossolutos,y lossólidosdisueltosseseparandelflui-do(cristalizan).Esteejemplonaturales fácilmenteobservable cuando el sodio, el cloro y el calcio sedisuelvende lasrocasysontransportadospor losríosamaresinterioresylagosdondeluegoseeva-poran, dejando depósitos minerales de sal, yeso,etc,obienduranteelprocesodeascensodefluidoshidrotermales ricos en sulfatos. Respecto a estoscasos particulares de formación de cristales pue-denencontrarseejemplaresexcepcionalescomolaespectaculargeodadePulpí,lamayorgeodadeEu-ropa(Fig.1a)oloscristalesdelaCuevadelTesoro(KarstenyesosdeSorbas),ambosenlaprovinciadeAlmería(España),(Fig.1b).

Durante el enfriamiento de los magmas (rocafundida),gruposdeátomoscomienzanaunirseenla mezcla caótica y forman cristales. Los cristalescrecenamedidaque losátomosseadhierena laestructura inicial. A medida que los cristales au-mentandetamaño,compitenporelespacio,loqueprovocaqueceseelcrecimientoen lospuntosdecontacto, continuando hacia donde haya espaciodisponible. Los cristales de las rocas ígneas tie-nen,porlogeneral,unaformairregular,formandotexturasdeintercrecimientoycareciendodecarasbienformadas.

Los minerales existentes pueden verse afecta-dos por variaciones en las condiciones físico-quí-micas de su formación, dando como resultado elcrecimientodenuevosmineralesquesonestablesen las nuevas condiciones. Este proceso ocurre,por ejemplo, por variaciones de temperatura y/opresión asociadas a los procesos metamórficos.Enocasionesnose formannuevosminerales,sinoquelosmineralesqueconstituyenlarocaaumentansutamañodegrano(cristal).Estoesloqueocurreconunarocacalizaque,alsufriraumentosdetem-peratura y presión, recristaliza formando cristalescentimétricos(apreciablesasimplevista)decalcita,pasandoallamarselarocamármol.

Loscristalesnosoloseencuentranen lanatu-raleza, sino en cada rincón de nuestra vida diaria.Losvemosylosusamostodoslosdías,sinsiquieradarnos cuenta. Están en nuestro cuerpo, donde elhidroxiapatitoformapartedeloshuesosydientes;en los alimentos, como el azúcar, chocolate, sal,etc., cuya calidad y el sabor depende del tamañoylaformadeloscristales;enlaagricultura,enlosfertilizantesyotrosproductosagroquímicos;enlosfármacos, donde deben cristalizarse con una altí-sima pureza; en materiales de altas prestacionescomo los semiconductores, los superconductores,las aleaciones ligeras, catalizadores, etc. Es porelloqueentenderyconocercómoocurreelprocesodeformacióndeloscristales(i.e.minerales)desdelasetapaseducativasmástempranas,serviráparacomprendermejorlanaturalezaquenosrodea.

NOCIONES BÁSICAS DE LA CRISTALIZACIÓN MINERAL

En este apartado se van a resumir los concep-tos básicos de la cristalización mineral, quedandofueradelobjetivodelpresentetrabajosudesarrolloteórico (para profundar en este tema se aconsejaconsultar bibliografía básica como Söhnel y Garsi-de (1992); Mullin (1993); Sunagawa (2005); o pá-ginas web como Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/Crystallization)). En este artículo se hacereferenciaadisolucionesacuosasapresiónatmos-férica,peroesextrapolableaotrosambientesgeo-lógicos/naturalescomodisolucioneshidrotermalesconfinadas,magmas,etc.

Lacristalizacióndeunmineralrequieredetrescondiciones necesarias, aunque no suficientes. Ladisolucióndebeestarsobresaturadaendicha fasemineral, y el cristal debe ser capaz de nuclearse yposteriormentecrecer.

Supongamosquequeremosprecipitarcristalesdehalita(NaCl),comoseharáenlaActividad1.Ladisolución estará sobresaturada con respecto a lahalitacuandolacantidaddeNaClseamayorquelasolubilidad de la halita. Formalmente, la cantidadde NaCl se cuantifica con el producto de actividadiónico,PAI,esdecirconelproductodelasactivida-desdelosionesqueintervienenenlaformacióndelmineral.Laactividaddeuniónesladisponibilidaddeliónaformarpartedeunareacción,yserelacionaconsuconcentraciónyelcoeficientedeactividad.Elestadodesaturacióndelmineralseobtienecompa-randoelPAIconrespectoalquesedefineenelequi-librio,cuantificadoconlaconstantedeequilibro,K.Laconstantedeequilibrio(ylasolubilidad)varíaconlatemperatura,apresiónconstante.Cuandosedis-minuyelatemperatura,muchosmineralessehacenmásinsolubles;yviceversa,siqueremosdisolverunmineral,frecuentementeutilizamosaguacaliente.

Una disolución está sobresaturada cuando PAI>K;saturadaoenequilibriocuandoPAI=K;ysub-saturadacuandoPAI<K.Sielmineralestuvieraenuna disolución subsaturada, éste se disolvería. Lamedidadelestadodesaturaciónsepuedeestimarconel índicedesaturación,φ,quesedefinecomoφ = log(PAI/K) y tendría valores positivos, igual aceroonegativosparadisolucionessobresaturadas,

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saturadasysubsaturadas,respectivamente.Sique-remosprecipitarunmineraltenemosqueaumentarelíndicedesaturación.Estosepuedehacerporcon-centración,cuandoeliminamoselaguaporevapora-ciónoporaumentodelaconcentracióndelosionespormezcladeaguas(ricasenlosionesqueconsti-tuyenelmineral);disminuyendolatemperatura,so-bretodoenaquellassalesenlasquesusolubilidadvaríafuertementeconlatemperatura(ej:mirabilita;epsomita,etc.).

La existencia de sobresaturación no garantizaquelafasesólidaseformeapesardeserestable.Porejemplo,enelaguademarnoprecipitadolomi-taaunqueestésobresaturadaendichafasemineralporladificultadquetieneparanuclearse.Paraquelafasepuedacreceresnecesarioqueaparezcannú-cleos.Unnúcleopuededefinirsecomounconjuntodepartículas(átomos,iones,moléculas,etc.)orde-nadamentedispuestas,demodoquepuedenservirdegermenosemillaparaelcrecimientodelcristal.A la formación de núcleos cristalinos sin interven-ción de superficies de otros sólidos se le denomi-na nucleación homogénea. De forma resumida, elcosteenergéticode lanucleaciónhomogéneaestácondicionado por la energía necesaria para formarlasuperficiedelnúcleo,ydependedelatensiónsu-perficialcristal-disoluciónydelgradodesobresatu-ración.Cuantomayoreslasobresaturación,másfá-cilseformaránlosnúcleosy,porlotanto,empezaráaformarseelmineralconmayorfacilidad.

La nucleación de un mineral puede verse con-siderablementeafectadaporlapresenciadeiones,moléculasy/opartículasextrañas,tantoenunpro-ceso catalizador como inhibidor. No hay una reglageneral de aplicación y cada caso debe ser consi-deradoindependientemente(Mullin,1993).Enpar-ticular, cuando se produce un efecto catalizador,la barrera energética en la nucleación es muchomenor que en la nucleación homogénea. Este tipode nucleación se denomina nucleación heterogé-nea, y es el mecanismo más frecuente que ocurreen la naturaleza (Lasaga, 1998). La inhibición porla presencia de cationes o especies en disolucióny/oactividaddemicroorganismostambiénesmuycomúnen lanaturaleza.Porejemplo,elMg inhibela formación de calcita y favorece la formación dearagonitoenaguasconmuchoMg.Probablementeelmejormétodo,basadoenlanucleaciónheterogé-nea, para inducir la cristalización que se utiliza enla industria de la cristalización es introducir en ladisolución sobresaturada unos cristales pequeños(semillas)delmismomaterialquesequierecrista-lizar.Porejemplo,paralaobtencióndeesmeraldassintéticas,semiconductoresodiversoscompuestosen la industria farmacéutica se utiliza esta técnicaparacontrolarelnúmeroy tamañode loscristalessintetizados.

Enmuchassituacionesenelmedionaturaloenel registro geológico no se observan las fases es-tables que nuestros cálculos termodinámicos pre-dicen, debido a diferentes factores cinéticos. Porejemplo,lacaolinitaeslafasetermodinámicamenteestable en la mayoría de los suelos. Sin embargo,puede ocurrir no sea el primer mineral que preci-pita a partir de una disolución sobresaturada. Laprecipitación puede darse a través de la siguiente

secuencia: alofanita (amorfo-hidratado) alositacaolinita.Otrosejemplosquetambiénsepuedenproducirsonlaformacióndeyesoatravésdelafor-macióninicialdebasanita;lacalcitaapartirdelava-terita;etc.EsteprocesoesdescritosegúnlaregladeOstwald,regladelasetapasdeprecipitaciónoreglaGay-Lussac-Ostwald (Lasaga, 1998; Mullin, 1993;https://en.wikipedia.org/wiki/Polymorphism_(ma-terials_science)).Lanucleacióndeunafasemetaes-tablemássolubleestáfavorecidacinéticamenteconrespectoalafasetermodinámicamentemásestable(másinsoluble)porquelamássolubletieneunaten-sión superficial mineral-disolución menor (menorenergía de nucleación). La tensión superficial estárelacionadaconlasolubilidaddelmineral.Engene-ral, a media que aumenta la solubilidad de un mi-neral, latensiónsuperficialdisminuye.Esdecir,enmuchos minerales, su precipitación no se producedeformadirectaconuncosteenergéticoalto,sinopormediodediferentespasosintermediosatravésdefasesmetaestablescuyacristalizaciónesenergé-ticamentemenoscostosa.

Esimportantedestacarlarelaciónentrelavelo-cidaddecrecimientoyelhábitocristalino.Laveloci-dadconlaquecreceelcristalestácontroladaporelgradodesaturacióndeladisolución.Paradisolucio-nesligeramentesobresaturas,elcristalcrecerámáslentamenteysuscarasseránlisasybiendesarrolla-das.Amedidaqueseaumentalasobresaturación,lavelocidaddecrecimientoserámayoryseprodu-ciráncarasmáspequeñasy rugosasdebidoaquelanucleaciónsellevaráacaboconmásfacilidadencualquierpuntodelasuperficiedelcristal.

Ladensidaddenucleaciónesunparámetroquepermite calcular cuántos núcleos se forman porunidad de tiempo. Cuanto mayor es la sobresatu-ración,mayores laprobabilidaddequeseformenmás núcleos y crezcan más cristales, y además auna velocidad mayor. Por el contrario, para bajassobresaturaciones, ligeramente por encima de lasaturación (equilibrio), se formarán pocos núcleosquederivaránacristalesdemayortamañoycarasmásdesarrolladas.Enlanaturaleza,sonmuchoslosejemplosenlosquesedaestefenómeno.

En la figura 1b se muestran los yesos evapo-ríticos de la Cueva del Tesoro (karst en yesos deSorbas,Almería).Elcrecimientodeestosyesosserealizó en condiciones de sobresaturación mayo-res que las que sufrieron los yesos de origen hi-drotermaldelaGeodadePulpí(Almería),dondeseobservanmenoscristalesperomásdesarrollados(Fig.1a).Elorigende losyesosevaporíticosde lacuenca de Sorbas, donde se encuentra la CuevadelTesoro,seremontaafinalesdelMioceno(haceunos6Ma,enelMessiniense)cuandoseprodujoladesecaciónde lacuencamediterránea.Enestasituación precipitaron estratos de yeso seleníti-co con cristales maclados, concentrados en unasecuencia de más de 100 metros de espesor, conintercalacionesdematerialesmargosos(Calaforra,1998).LaGeodadePulpí(PilardeJaravía,Almería)seformóenelinteriorderocascarbonatadas(do-lomías) y se produjo en fases: i) formación de laabertura o hueco en la roca caja y ii) crecimientoconcéntricodeminerales,principalmentecelestinaycristalesdeyesodegrantamaño,procedentesde

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pulsos hidrotermales ascendentes que rellenaronlas discontinuidades de las dolomías (García-Gui-neaet al.,2002).Estefenómenotambiénsemues-tra en el documental “El misterio de los cristalesgigantes” donde el Prof. Juan Manuel García Ruiz(CSIC)nosmuestralaCuevadelasEspadasylafa-mosa Cueva de los Cristales de Naica (Chihuaua,México). La primera de ellas contiene cientos decristalesdeyesodeuntamañocentimétrico,mien-trasqueenlasegundaseencuentranunaspocasdecenasdecristalesdeyesodetamañométrico(latasadecrecimientoseestimóenelequivalentealdiámetrodeunpeloporsiglo).

Este tipo de procesos ocurren frecuentementeen las rocas y quedan reflejados en sus texturas.Porejemplo,enlasrocasígneas,latexturaafanítica(ej.:riolita)implicaunamayorformacióndenúcleos

depequeñotamañoporelenfriamientorápidodelmagmasisecomparancon lastexturasfaneríticas(ej.:granito),cuyoenfriamientoesmáslentoyhayunmayorcrecimientodeloscristales.

Algunoscristalestienenformasmuytípicasqueleshacenparticularmentereconocibles.Laformaeseldesarrollodecarascristalográficasdeunmineral.Por ejemplo, los minerales que tiene las estructu-rascristalinasdelsistemacristalinocúbicopuedenmostrarformasgeométricas(simetríacristalina)cú-bicas(halitaypirita),octaédricas(fluoritaydiaman-te)ododecaédricas(granate).Laformageométricaexternadeloscristalesestárelacionadaconsues-tructura interna y es el resultado de un crecimien-to sin interferencias. Si “los ojos son el reflejo delalma”,laformaeselreflejodelaestructurainternadelosminerales.

Fig. 1. (a) Geoda de Pulpí (Almería) (foto realizada por Paolo Forti). (b) Cueva del Tesoro (karst en yesos de Sorbas, Almería) (foto realizada por Jabier Les). (c) Imagen de microscopio electrónico de barrido, observándose los cristales cúbicos de halita y aciculares de yeso. (d) Imagen en lupa binocular de cristales de halita en una gota, con hábito tipo tolva. (e) Estructura de la halita construida con plastilina y palillos. (f) Experimento de precipitación mineral en un cristalizador. La variación de la masa se realiza sobre una balanza y se controla la humedad y temperatura del aire con un sensor HOBO. (g) Imagen en lupa binocular, mostrando el yeso con hábito acicular y la halita con hábitos cúbico y en forma de tolva. (h) Los cristales se pueden observar en el tubo de ensayo y/o sacarlos y colocarlos en el porta para su observación con la lupa binocular (diámetro del tubo de ensayo 10 mm). (i) Tubos en forma de U de longitudes de 8 y 15 cm, en los que se observa el gel en la zona inferior y los cristales de yeso formados en el centro. (j) Extracción de los cristales empujándolos desde un extremo con una varilla flexible (limpiador de tubos de ensayo o cepillo). (k) Imagen en lupa binocular de cristales de yesos cristalizados en los tubos en forma de U. (l) Imagen de microscopio electrónico de barrido, mostrando cristales de yesos cristalizados en los tubos en forma de U.

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Sin embargo, los minerales no suelen desarro-llarcarasbiendefinidasyaquedependedelascon-diciones de su crecimiento (Sunaguawa, 2005). Elhábitoeseldesarrollorelativodelconjuntodecarasdeuncristalyseaplicatantoacristalesindividua-lescomoaagregadoscristalinos.Porlogenerallosnombres que reciben los hábitos cristalinos sugie-rendirectamentelaforma.Asípues,cristalesfinosaisladosenformadeagujasedicequetienenhábi-toacicular;cristalesenramificacionesenformadehelechopresentanhábitodendrítico;siloscristalesson fibras el hábito es fibroso; en forma de hojas,hábitohojoso,etc.(HurlbutyKlein,1996).

Existen libros básicos de mineralogía o pági-nas donde se puede encontrar más información yejemplos de los diferentes hábitos cristalinos (ej.http://www2.uned.es/cristamine/mineral/prop_fis/morfologia.htm; https://es.wikipedia.org/wiki/H%C3%A1bito_cristalino). Por lo tanto, el hábitoquepresentauncristaleselresultadofinaldeunalarga historia que empezó con la sobresaturaciónde ladisolución, lanucleaciónyelcrecimientodelcristal.

CONTEXTO DE LAS ACTIVIDADES

Recientemente, las actividades de crecimientocristalinohantenidounimportanteauge, llegandoa realizarse competiciones tanto en grupos indivi-dualesoporcentrosanivelnacional(ej.:concursodecristalizaciónenlaescuela,cuyopromotoreselGrupoEspecializadodeCristalografíayCrecimientoCristalino-GE3C) e internacional (ej.: en la Interna-tionalUnionofCrystallography).

Las actividades que se proponen en este ar-tículo han sido realizadas con éxito en diferentesetapas educativas (primaria, secundaria y estu-diosuniversitarios);yseorganizasegúnsugradodedificultadoexigenciayduracióndelaactivad:desde15minutos(ej.:talleresparaestudiantesdesecundaria),unasesiónde55minutos(colegioseinstitutos),ovariassesionesdistribuidasenvariassemanas(ej.:prácticasdecristalografía,gradodeGeología).Estasexperiencias,porlotanto,presen-tancomoventajaquepuedenseradaptadasporelprofesoradoalniveldelosalumnos,altiempoenlaprogramacióndelaasignatura,y/oalmaterialdelquesedisponga.

En el presente artículo se proponen dos tiposprincipales de metodologías de crecimiento crista-lino:engotasyengeldesílice.

Enlametodologíadegotasseproponentresti-posdeexperimentosconaguaconNaCl,aguaconNa2SO4yunasalmuera.LosexperimentosengelessevanarealizarentubosenformadeU,yvamosaprecipitarcristalesdeyesoenlazonacentraldeltubo,dondelosionesCa+2yelSO4

2-reaccionandes-puésdedifundirdesdelosextremosdeltubo.

Enlabibliografía,sepuedenencontrardiferen-tesactividadesdecrecimientocristalino(ej.Wood,1972; Carlson, 1973). Sin embargo, las actividadesqueseproponenenesteartículo,principalmentelasbasadasenlasgotas,tienencomoobjetoentenderelcrecimientoyformacióndemineralescotidianosy/ocontécnicassencillasyeconómicas.

Estetipodeactividadessonadecuadasparaeldesarrollo de trabajo cooperativo y la adquisicióndecompetenciastransversales(ej.:asignaturasdefísicayquímicaensecundaria,ydequímica,mine-ralogíaygeoquímicaengradosdegeología,etc.).

Los objetivos generales de las prácticas y losconocimientosquesedebenadquirirdependendelasetapaseducativasyelenfoquequeledéelpro-fesoradoacadaunadeellas(unaactividadaisladaoparalela;unaactividadconjuntaconotrosdepar-tamentos, en el caso de secundaria; una actividadqueformepartedelcurriculumdelaasignatura).Enprimaria,elobjetivoeselaprendizajepordescubri-miento, observar cómo crece un mineral (“los mi-neralesestánvivos”),descubrirqueenelaguadelmarcrecenotrosmineralesademásdelahalita(salcomún),aprenderausarlupasbinoculares,etc.Ensecundaria,elobjetivoesladescripcióncualitativadelcrecimientocristalino;mientrasqueenestudiosdegradosuniversitarios,elobjetivofinalescuanti-ficarelproceso.

Enprimaria, loscontenidosdecienciasnatura-lesrelacionadosconlaactividadcientíficaincluyenentreotros:ladescripciónyestudiodemineralesyrocas,asícomo,eldesarrollodehábitosdetrabajo,larealizacióndeproyectosdeexperimentaciónylainiciaciónalaactividadcientífica.Todosestoscon-tenidossereflejanenlasactividadesquesepropo-nenenesteartículo.

Parasecundariaygradosuniversitarios,defor-mageneral,losobjetivosespecíficosdelaprendiza-jedeestasactividadesson:

-Entenderlosprocesosymecanismosdecreci-mientocristalino.

-Identificarydescribirlasmorfologíasdelasfa-sesmineralescristalizadas.

-Estimarvelocidadesdecrecimiento.-Utilizardiagramasdefases.Entenderlaforma-

cióndefasesestablesymetaestables.- Desarrollar destrezas en el laboratorio (pre-

paración de disoluciones y sus diluciones; manejodebalanzas,termómetros,etc.;trabajarcongeles;control de temperatura, humedad y concentraciónparaalcanzarestadodesaturaciónmineraldesea-dos;etc.).

CONSIDERACIONES GENERALES PARA EL DESARROLLO DE LAS ACTIVIDADES

Paraeldesarrollodelasactividadesenasigna-turas,principalmente,desecundariaydegradoenestudiosuniversitariosseaconseja:

-Trabajo en grupo, entre 2-4 personas (trabajocooperativo).

- El cumplimiento básico de normas de segu-ridad en el laboratorio. Se requiere ir vestido ade-cuadamenteenellaboratorio(zapatocubierto,pelorecogido);seaconseja llevarbataygafasde labo-ratorio (aunque los reactivosutilizadosnosonpe-ligrosos);etc.

-Elusodecuadernodenotasdelaboratorio.- Para cada experimento se ha de realizar un

informe(mejorporcadagrupoquedeformaindivi-dual,parareforzareltrabajocooperativo),conunaestructura recomendada: 1. Resumen; 2. Objetivos

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decadaexperimento;3.Materialutilizado;4.Proce-dimientoexperimental.5.Resultados(descripción);6.Discusióndelosresultados;7.Conclusiones/re-sumen;8.Bibliografía.

- En el apartado de la discusión se deben in-cluir los resultados propios, y en la medida de loposible, losresultadosobtenidosporotrosgruposy/oobtenidosenbibliografía,siempreycuandoserelacionen con los propios resultados obtenidos yse citen adecuadamente. Para ello, el profesoradodebe hacer que los estudiantes expliquen al restodelaclasesusresultados.Estetipodeactividadesaconsejableyaquesegeneranpuntosdediscusióny debate, y los alumnos adquieren destrezas a lahoradepresentarresultadosalrestodelaclase(einclusorealizarpresentaciones).

- Uso de dispositivos móviles (smartphones, ta-bletas,etc).Esmuyimportantefotografiartantoloscristalesobtenidoseneldesarrollode lasprácticascomoelmaterialylosmétodosutilizadosenlasprác-ticasparalaelaboracióndelinformedeprácticas.

Nuestra experiencia en actividades en las quese realizan fotografíasconmóvilesporpartede losalumnos, permite al profesorado diseñar otro tipoactividades basadas en la utilización de mensajeríainstantánea(ej.:Whatsapp,Line,etc.)yenredesso-ciales(ej.:Instagram,Pinterest,etc.).Estadinámica,avecesmáscercanayatractivaparalosestudiantesdesecundaria,puedenpermitirdesarrollarconcursosdecuáleselcristalmásbonitooraro,quégrupoeselprimeroenencontrarunmineraldeterminado,etc.

DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES

Práctica 1. Crecimiento cristalino en gotasEn esta práctica se van a proponer varias acti-

vidades principales, así como actividades comple-mentarias,paraelestudiodelcrecimientodecrista-lesengotaspormediodelaevaporacióndelagua.Elprocesodeevaporaciónseproduceporladismi-nucióndelahumedadrelativay/oelaumentodelatemperatura.

Para ello, vamos a partir de disoluciones uni-componentesosimples(aguaconNaClyaguaconNa2SO4) y multicomponentes o compuestas (unasalmueranatural,comoelaguadelmar,etc.).

Latécnicadegotastambiénsepuededesarro-llar en cristalizadores o recipientes más grandes,peroelestudiodelcrecimientodeloscristalesyladescripcióndelhábitoesmáspreciso(yllamativo)utilizando soportes de pequeño tamaño (portas)quepermitanelusode lupasbinoculares.Sien laactividad se requiere de la medida del tamaño decristal,seaconsejaqueseutilicenlupasbinocularesconescala.Sinolatienen,sepuedepegaralportauntrozodepapelmilimetradoocualquierreferenciaquesirvaparacuantificareltamañodeloscristales.

Elcrecimientoengotastienedosvariablesquedebemosconsiderar:

a) efecto del borde de la gota: la evaporaciónempiezaenelbordedelagota,porloqueladisolu-ciónseconcentramásenestospuntosconrespectoasu interiory,por lo tanto, loscristales tiendenaempezaracrecerenlosbordes.

b) tamaño de la gota: cuanto más pequeña (1

mm),másrápidoseevaporay,porlotanto,másrá-pidosesobresatura.Estoimplicaquecreceránmáscristalesymáspequeños.Porelcontrario,silagotatieneuntamañomayor(3-5mm),lavariacióndelín-dicedesaturaciónserámenorytenderánaformarsemenoscristalesydemayortamaño.

Actividad 1.1. Crecimiento de halitaCaracterísticas: la halita (NaCl) cristaliza en el

sistemacristalinocúbico.Seextraedeformanatu-ral por evaporación a partir de agua del mar o dealgunoslagosenbalsaspocoprofundasyextensas(salinas)oenyacimientossalinos.Suempleoesam-plio y variado: alimentación y conservación de ali-mentos,comoanticongelante,oparalafabricacióndeproductosquímicoscomososa, lejía,cloro,etc.Suelepresentarunhábitocúbico(Fig.1c),concarasbiendesarrolladasy,enocasiones,conaspectodetolva(otambiéndenominadohopper)(Fig.1d),rela-cionadoconlaprecipitaciónaaltassobresaturacio-nes.Lahumedadrelativadedelicuescenciaoequi-librioalaquelahalitaprecipitaesdel75%a25°C,porlotantoparaqueseproduzcasuprecipitaciónlahumedadambiental (delairedel laboratorio) tienequesermenoroigualal75%.

Material:saldecocinar(NaCl);aguadesioniza-daodebajamineralización;portas; jeringuillasdeplástico(aconsejablede5ml);lupasbinoculares.

Preparación de la disolución: preparamos unadisoluciónsaturadadeNaCl(6.1mNaCl).Paraellohayqueañadir35.65gNaCla100gdeagua.Unatécnica menos precisa se basa en añadir NaCl enunvasodeprecitadosagitandohastaquenosedi-suelvamáslasalqueañadimos(hastaquesehayandisueltotodosloscristales).Seaconsejaqueladi-soluciónseapreparadaporelprofesorado.

Metodología:secolocaenlasjeringuillasladi-soluciónsaturadadeNaCl.Seañadenvariasgotasdediferentetamañoenelporta.Lahumedaddela-boratoriodebeserbaja.Siesmayordel75%nosepodrá evaporar el agua (en realidad condensaría).Laevaporaciónsefavorececonelpropiocalordelailuminación de las lupas binoculares, aunque estasepodríaacelerarcolocandocualquiersistemaquegenere calor (ej: bombillas IR, calentando previa-menteelportaenunaestufa,etc.).

A. Actividades para primaria1.Principales:i)observarydibujarlaforma(há-

bitocristalino)deloscristalesquesehanformado(Fig.1d).

2.Complementarias:i)construirlaestructuradelahalitaconplastilinaypalillos(Fig.1e).ii)¿porquélaforma(hábito)deloscristalesdesalsepareceasuestructura?iii)introducirunhilodealgodónouncristaldesalatadoalhilo(semilla)enunrecipienteconladisoluciónsaturada.Deestaformaladisolu-ciónascenderáporcapilaridadporelhiloyse for-maráncristalesenélosobreelcristalsumergido(esnecesarialaevaporaciónparaquesesobresatureladisolución).

B. Actividades para secundaria1. Principales: i) identificar y describir los dife-

renteshábitoscristalinosquepresentalahalita.ii)realizarfotos(conelmóvil)deloshábitoscristalinos

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 213

(Fig.1d)yestimarlatasadecrecimientocristalino.Paraellomedireltamañodelcristal(sudiagonalosulado)paradiferentesintervalosdetiempo,repre-sentarenpapelmilimetradoycalcular lavariacióndeltamañoconeltiempo(esdecir,enfuncióndelapendientedelagráficaobtenida).

2.Complementarias:i)explicarlarelaciónentreelhábitocristalinodelahalitaysuestructuracris-talina.ii)explicarporquéseformanmáscristalesymáspequeñosenlasgotasdemenortamaño,sisecomparaconlasgotasmásgrandes.

C. Actividades para grado universitario1. Principales: i) identificar y describir los dife-

renteshábitoscristalinosquepresentalahalita(Fig.1d). ii) realizar fotos (con el móvil) de los hábitoscristalinosycuantificarlavelocidaddecrecimientocristalino.Paraellomedirladiagonaldelcristalparadiferentes intervalos de tiempo y con una hoja decálculoobtenerlapendientedelafunciónobtenida.

2.Complementarias:i)explicarlarelaciónentreelhábitocristalinocúbicoytolvadelahalitaconsuestructuracristalina.ii)explicarycuantificar,entér-minosdedensidaddenucleación,porquéseformanmáscristalesymáspequeñosenlasgotasdemenortamaño.Seaconsejacuantificar loscristalespreci-pitadosenvariasgotascondiferentesdiámetros.iii)estudiar con el microscopio electrónico de barridosuscaracterísticasmicroscópicas,comocrecimien-tosepitaxiales,zonados,etc.Bajolupabinocularomicroscopiosópticostambiénsepodríanobservar,aciertaescala,estascaracterísticasmorfológicasdeloscristales.

Actividad 1.2. Crecimiento cristalino a partir de una salmuera

Características: en la naturaleza están presen-tes muchos tipos de salmueras naturales en lasquepodemosestudiarelcrecimientodediferentesminerales y su secuencia de precipitación, comopor ejemplo; el agua del mar, las lagunas saladasendorreicas; los manantiales de agua salada, etc.Cadaunadeellassecaracterizaportenerunacom-posicióndefiniday,por lotanto,unasecuenciadeprecipitacióndediferentesminerales.Porejemplo,elaguadelmarpresentalasiguientesecuencia:cal-citayeso/anhidritahalitasalesdepotasioy magnesio (carnalita, bischofita, kainita, etc.). Esmuyimportantesaberquémineralesvanaprecipi-tarapartirdelasalmueraysusecuenciadeprecipi-taciónparapoderexplicaralosestudianteslarela-ciónentrecomposicióndelasalmuera,solubilidadmineralysecuenciadeprecipitación.

La elección de la salmuera puede relacionarseconotrasactividadesdesarrolladasenotrostemasoasignaturas.Porejemplo,laextraccióndesaldelaguadelmar,larecoleccióndelasaldelassalinas;lagunasy/omanantialessaladoscercanosalcentro,etc., son temas que se pueden retroalimentar conlasactividadesqueseproponenenesteartículo.

Material:salmuera;portas;jeringuillasdeplás-tico(aconsejablede5ml);lupasbinoculares.

Preparación de la disolución: En primer lugarhayqueconcentrarlasalmuera.Paraqueprecipitehalitaenelaguadelmarhayqueconcentrarlahas-tasudécimaparte(evaporarunlitrohastaobtener

100ml).Encasodenorealizarestatareapreviadeaumentodelaconcentracióndelasalmuera,laac-tividad se podría dilatar horas y su realización noseríaprácticaenunasesióndeclase.Enotrotipodesalmuerasserequiereelconocimientopreviodesucomposición,parasaberhastacuándohayquecon-centrar.Unaformamenosprecisaesevaporar len-tamentehastaqueaparezcanlosprimeroscristalesenunevaporizador,enestufa,oenuncazoencasa.

Metodología: es similar a la descrita en la Ac-tividad 1. Se colocan en el porta varias gotas condiferentetamañoutilizandolajeringuilla.Lahume-daddelaboratoriodebeserbaja.Tambiénsepuedefavorecerlaevaporacióncalentando,aunqueconlapropiatemperaturadelabombilladelalupabinocu-laressuficiente.

De formacomplementaria,sepuede realizar laexperienciaenrecipientesanchosypocoprofundosyconformacónica(en lazonacentral ligeramentemásprofundaqueenlosbordes).Deestaformasesimularía la secuencia de precipitación natural enuna lagunasalada,cuencaendorreica,etc.Lassa-les más insolubles se quedarían en los bordes delrecipiente(laguna)yenelcentropermaneceríanlosmássolubles(Fig.1f).

A. Actividades para primaria1.Principales:i)observarydibujarelhábitocris-

talinodelosdiferentescristalesquesehanformado(Fig.1g).

2.Complementarias:i)siseharealizadolaActi-vidad1ylasalmueratieneunacantidadimportantedeNa+yCl-comoelaguadelmar,identificarlahalitaentreloscristalesprecipitados.

B. Actividades para secundaria1. Principales: i) identificar y describir los dife-

rentesmineralesapartirdesushábitoscristalinos(amododeejemplo,enlaFig.1gsemuestrancris-talesdehalitaidentificadosapartirdesusmorfolo-gíascúbicas,demayor tamaño,que losacicularesdeyesodemenortamaño).

2.Complementarias:i)realizarfotos(conelmó-vil)deloshábitoscristalinosycuantificarsudistri-bucióndetamaños.ii)siseutilizaaguadelmar,re-lacionarestaactividadconelprocesodeextracciónde sal en las salinas. En las salinas hay diferentesbalsasenlasquesevanprecipitandolosdiferentesminerales, siguiendo la secuencia de precipitaciónanteriormentedescrita.En laprimerabalsa,seeli-minanloscarbonatos(calcita)ylossulfatos(yesoyanhidrita).Lasiguientebalsaeslaimportante,don-deserecogelahalita.Elaguaresultanteseviertealmar,sinoprecipitaríanlassalesdepotasioymag-nesioyreduciríanlacalidaddelasalrecogida¿Quéocurriría si no hubiese diferentes balsas o el aguaresidualnosedesechara?

C. Actividades para grado universitario1. Principales: i) identificar y describir los dife-

rentesmineralesapartirdesushábitoscristalinos(Fig.1g).ii)explicarlarelaciónentreelhábitocrista-linoysusimetríacristalinaparalosmineralesiden-tificados.

2.Complementarias:i)realizarfotos(conelmó-vil)deloshábitoscristalinosycuantificarsudistri-

214 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

bucióndetamaños.Paraello,medirlalongituddelacaramásalargaday,conunahojadecálculo,reali-zarunestadísticodescriptivoparacadamineral(ej.:media, histograma, etc.). ii) explicar la secuenciadeprecipitaciónmineralenfuncióndesussolubili-dades(TablaI).iii)¿quérelaciónexisteentrelase-cuenciadeprecipitaciónobservadaylosdepósitossalinosencontradosenelregistrogeológicoparaeltipodesalmueraestudiada?iv)¿cómosepuedendi-ferenciarmineralesisoestructurales,comolahalitaysilvita,apartirdesuhábitocristalino?v)estudiarcon el microscopio electrónico de barrido sus ca-racterísticasmicroscópicas,comomaclas,zonados,crecimientosepitaxiales,etc..Bajolupabinocularomicroscopiosópticostambiénsepodríanobservar,aciertaescala,estascaracterísticasmorfológicasdeloscristales.

Actividad 1.3. Crecimiento cristalino a partir de una disolución de Na2SO4

Características:Elsulfatosódico(Na2SO4)seutilizaendiferen-

tesaplicacionesindustrialescomoenlafabricacióndecelulosaydetergentesenpolvo,comoaditivoenlafabricacióndelvidrio,comodesecanteenlabora-torios,comoacidulanteenlaindustriaalimentaria,ocomoaceleradordeltránsitointestinalentoxico-logía,entreotrosusos

Desde el punto de vista geoquímico, el sulfatosódicoesunadelassalesmásinteresantesparasuestudioyaquetienedos fasesestables:mirabilita(Na2SO4∙10H2O)ythenardita(faseV,Na2SO4);ydosfases metaestables: heptahidrato (Na2SO4∙7H2O) yla fase IIIsulfatosódicoanhidro(Na2SO4).Elestu-diodelsistemaNa2SO4permiteobservarenellabo-ratorio fases estables y metaestables, así como latransformaciónde lasmetaestablesa lasestables.Laconstantedeequilibrio,yporlotantolasolubi-lidad,de las faseshidratadasesmuysensiblea lavariacióndelatemperatura(Fig.2).Ladisminuciónde la temperatura disminuye considerablementesussolubilidades,particularmenteenelcasodelamirabilita.Porlotanto,elincrementodelasobresa-turaciónpuederealizarsedisminuyendolatempera-turay/oconcentrandomedianteevaporación.

Sinembargo,laformacióndelamirabilitapuedetener problemas cinéticos durante su nucleación.Es muy habitual, si se alcanza su saturación, quelafasemetaestableheptahidratadaprecipiteantesquelafaseestablemásinsoluble,deacuerdoconlaleydeOstwald(tablaI).Inclusolafaseestablepue-denoformarseporquelanucleaciónhomogéneano

estáfavorecidaenergéticamente.Enestesentido,lapresenciadeimpurezasodesemillaspuedefavore-cerlarápidanucleación(heterogénea).

Laformadeidentificarlasfasesdesulfatosódi-coennuestrosexperimentosesatravésdesuhábi-tocristalino.Enlafigura3semuestranlosprincipa-leshábitoscristalinosparacadaunadelasfasesdelsistemasulfatosódico.

ElusodeldiagramadeestabilidaddefasesdelsistemaNa2SO4esunaformaintroduciralosestu-diantes de secundaria en el uso de diagramas defaseenestudiosdegeoquímica.Losestudiantesdegradouniversitariotienenunejemploúnicodedia-gramasdeestabilidadconfasesestablesymetaes-tablesquepuedenobservarseenellaboratorioque,suvez,puedencompararseconotrosdiagramasdeestabilidaddeunsolocomponentemuyestudiadosen asignaturas de cristalografía y mineralogía lossistemas del SiO2 (cuarzo-coesita-tridimita-cristo-balita), C (grafito-diamante), silicatos de aluminio(distena,andalucita-sillimanita),etc.

Material: disolución 2m Na2SO4; portas; jerin-guillasdeplástico (aconsejablede5ml); lupasbi-noculares.

Preparación de la disolución: preparamos unadisolución 2m Na2SO4 (saturada en mirabilita a25°C).Paraello,añadir28.4gNa2SO4a100gagua.Lapreparacióndeladisoluciónsedeberealizarenagitaciónyelaguadebeestarligeramentecaliente(30-40°C).

Metodología:essimilara ladescritaen lasac-tividades anteriores. Se llenan las jeringuillas conladisoluciónsaturadadeNa2SO4.Secolocanenelportavariasgotascondiferentetamaño.Lahume-

Mineral log K S (mol/Kg H2O)

Halita,NaCl 1.58 6.10

Yeso,CaSO4∙2H2O -4.58 0.015

Carnalita,KMgCl3∙6H2O 4.33 3.148

Bischofita,MgCl2∙6H2O 4.46 4.805

Mirabilita,Na2SO4∙10H2O -1.21 2.00

Thenardita(faseV),Na2SO4 -0.31 3.63

Heptahidrato,Na2SO4∙7H2O -0.70 3.759

Sodiosulfato(faseIII),Na2SO4 -0.06 4.335

Tabla I. Valores de la constante de equilibrio (expresada como log K), y solubilidad (en molalidad, mol/Kg H2O) a 25 ºC. Los valores de solubilidad se han obtenido con PHREEQC, usando el modelo de Pitzer, siguiendo la metodología descrita en Benavente etal., (2015).

Fig. 2. Variación de la solubilidad de la mirabilita, thenar-dita (V), heptahidrato y la fase III del sulfato sódico con la temperatura y la concentración (en molalidad, mol/Kg H2O). Se muestran cinco mecanismos para cristalizar las fases del sistema Na2SO4 a partir de una disolución sub-saturada, representadas por las fechas: I- precipitación de la mirabilita disminuyendo la temperatura; II- precipitación del heptahidrato por enfriamiento; III- precipitación de la mirabilita, thenardita y fase III evaporando a temperatura constante; IV- precipitación de la mirabilita, heptahidrato, thenardita y fase III enfriando y evaporando; V-precipita-ción de la mirabilita, thenardita y fase III calentando y eva-porando. Las líneas continuas muestran las solubilidades de las fases estables, mientras las discontinuas describen a las fases metaestables. El diagrama se ha construido siguiendo la metodología descrita en Benavente et al. (2015).

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 215

daddelaboratoriodebeserbaja.Elprocedimientomássencilloestrabajarcongotasdedisoluciónso-breunporta,comoenlasactividadesanteriores,sinnecesidaddeenfriar.

La figura 2 muestra cinco mecanismos paracristalizar las fases del sistema Na2SO4. A partirdel mecanismo III, se produce saturación en mira-bilita por evaporación a temperatura constante. Sila evaporación se produce de forma más intensa,cruzaremoslaslíneasdelathenarditaeinclusodela fase metaestable Na2SO4-III. Podrían precipitarlastresfases,perocinéticamenteestánfavorecidaslas metaestables. El mecanismo más común es elV, que considera calentamiento y la concentraciónporevaporación,comoocurriríasisetrabajaseconunagotadedisoluciónycalentandoelportaprevia-mentey/ocalentandoconunabombillade la lupabinocular.

A. Actividades para primaria1. Principales: i) observar y dibujar las formas

(hábitoscristalinos)de losdiferentescristalesquehan cristalizado en el sistema Na2SO4 (Fig. 3). Re-saltarquehaymuchostiposdecristalesyqueestán“vivos”yaquecambianafasesquesonmásesta-bles(cambianparaestarmás“cómodos”).

B. Actividades para secundaria1.Principales:i)identificarydescribirlasdiferen-

tesfasesapartirdesushábitoscristalinos(Fig.3).2.Complementarias:i)realizarfotos(conelmó-

vil)deloshábitoscristalinosycuantificarsudistri-bucióndetamaños.

Lacristalizacióndeestas fasesestá intrínseca-menteligadaalaprobabilidaddesunucleaciónporloquenosiempresevanaformartodaslasfases.Estetipodesituacionescreaunambientepropicioparadesarrollarcompeticionesentreellos:a)¿quégrupos de estudiantes son capaces de fotografiarlascuatrofasesdelNa2SO4?b)¿quiéneshanpodidograbarvídeosconlatransformacióndeunafaseme-taestableaunaestable?

C. Actividades para grado universitario1. Principales: i) identificar y describir las dife-

rentesfasesapartirdesushábitoscristalinos(Fig.3). ii) realizar un estudio estadístico de las fasesidentificadasenunagota,tantoennúmerocomoentamaño(ej.:media,histograma,etc.)iii)explicarlatransformaciónde las fasesmetaestablesen fasesestables.

2.Complementarias:i)realizacióndevideosenlosqueseintentegrabarlatransformacióndeunafasemetaestableaunaestable.ii)explicarporquélamirabilita tieneuna formapulverulentadespuésdeevaporarseelagua(sedebealadeshidratacióndelamirabilitaathenardita).iii)estudiarconelmi-croscopioelectrónicodebarridosuscaracterísticasmicroscópicas,comomaclas,zonados,crecimientosepitaxiales,etc.Bajolupabinocularomicroscopiosópticostambiénsepodríanobservar,aciertaescala,estascaracterísticasmorfológicasdeloscristales.

Actividad 1.4. Crecimiento cristalino por disminu-ción de la temperatura en el sistema Na2SO4

Características:LascaracterísticasdelsistemaNa2SO4seexpli-

caron detalladamente en la actividad anterior. Enestaactividadnosvamosacentraren lacristaliza-ciónporenfriamientoyelpapeldelasemilla.Estetipodeactividadespodráayudarnosaentender laprecipitación mineral a partir de fundidos, forma-cióndesaleshidratadasencharcassaladasdurantelanoche/invierno,etc.

Lafigura2muestradiferentesmecanismosparacristalizarlasfasesdelsistemaNa2SO4.Enparticu-lar,elmecanismoIcruzalalíneadesolubilidaddelamirabilitaalenfriarladisolución.Desdeelpuntodevistatermodinámicopuedeprecipitardichomineral,peronuncaseformaríalafasemetaestable(hepta-hidrato)yaquenosecruzalalíneadesolubilidad.Si continuamos disminuyendo la temperatura y secruza la líneadesolubilidaddelheptahidrato (me-canismo II),podríanprecipitar lasdos,perocinéti-camenteestáfavorecidalametaestable.Elmecanis-

Fig. 3. Principales hábitos cristalinos para cada una de las fases del sistema sulfato sódico. Modificado de Rodríguez-Navarro y Doehne (1999); Rodriguez-Navarro etal., (2000); Hamilton etal., (2008); y Derluyn etal., (2014).

216 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

moIVmuestraunejemploenelquesedisminuyelatemperaturayaumentalaconcentración,comoocu-rriríasisetrabajaconunagotadedisoluciónyconel porta frío. Bajo esta situación pueden aparecertodaslasfases(situaciónmáscomplejaybonita).

Material:disolución2mdeNa2SO4;Na2SO4só-lido (reactivo); portas; tubos de ensayo; hielo; je-ringuillas de plástico (aconsejable de 5 ml); lupasbinoculares;placaPetri;termómetro.

Preparación de la disolución:comosehaexpli-cadoenlaactividadanterior,preparamosunadiso-lución2mNa2SO4(28.4gNa2SO4en100gagua)enagitaciónycalentandoladisolución.

Metodología: se proponen dos metodologías:enportasyentubodeensayo.

Sitrabajamosconportas,elexperimentoessi-milar al descrito en las actividades anteriores. Secolocaen las jeringuillas ladisoluciónsaturadadeNa2SO4. El porta debe estar frio previamente y/ocolocarlosobreplacaPetriconhielo.Secolocanenelportavariasgotascondiferentetamaño.Aveces,cuandoseenfríaconhielolaparteinferiordelporta,secondensavapordeaguasobre ladisolucióndesulfatosódicoyladiluye,evitandolaprecipitaciónmineral.Estohacequeestametodologíanoconsigalosresultadosdeseados.

Paraevitarlacondensación,losexperimentosserealizanentubosdeensayo.Lostubosdeensayosellenanhasta lamitad,se tapan (con tapónopara-film)yse introducenenunrecipienteconhielopi-cadoyagua(elaguafavorecelatransferenciadeca-lorentreelrecipienteyeltubodeensayo).Sinoseproducelacristalización(casomáshabitual),añadirNa2SO4sólidoparafavorecer lanucleaciónhetero-géneasobreelsólido(semilla).Inclusoconelusodesemillasdecristales,puedequenoseproduzca lacristalización. Medir la temperatura del recipiente.También se pude medir la temperatura de la diso-lucióndentrodeltubodeensayo,perolapresenciadeltermómetropuedeactivarlacristalización.

Enfuncióndelatemperaturaquesealcance,laefectividaddelusodelasemilla,etc.,sepuedenob-servardesdepocoscristalesacicularesdemirabilitaadecenasdecristalesqueledanunaspectogelati-nosoodehieloaltubodeensayo(Fig.1h).Dichoscristales se pueden observar directamente en eltubodeensayoy/osacarlosycolocarlosenelportaparasuobservaciónconlalupabinocular.

Unavezquesehannucleado,elcrecimientoesmuy rápido (si se compara con las actividades an-teriores). En menos de cinco segundos se puedendesarrollartodosloscristales,porloqueelexperi-mentodebeobservarseentodomomento.

A. Actividades para primaria1. Principales: i) observar y dibujar las formas

(hábitos cristalinos) de los cristales de mirabilita(Fig.3).Resaltarquesoncristalesquealcalentarseatemperaturaambientevuelvenadisolverse.

B. Actividades para secundaria1.Principales:i)identificarydescribirloscrista-

lesdemirabilitaformados(Fig.3).2. Complementarias: la cristalización en este

experimento tiene un componente importante deprobabilidad de nucleación (azar) y, por lo tanto,

su formación no está garantizada. Esta propiedades muy común en la naturaleza y es propicia paraexplicarconceptoscomolanucleación,elpapeldelasemillacristalina,cristalizaciónenel laboratorio(escalahumana)vsescalageológica,etc.

C. Actividades para grado universitario1. Principales: i) identificar y describir los cris-

tales de mirabilita formados (Fig. 3). ii) realizar unestudio estadístico con los experimentos desarro-lladosportodos losgruposdeclaseen losqueseconsiderecomovariables:latemperaturadeladiso-lución(odelrecipiente);sisehanintroducidoonosemillasy,ensucaso,sucantidad;tiempotrascurri-dodesdelaadicióndelassemillashastasuforma-ción;cantidadytamañodecristalesprecipitados.

2.Complementarias: i) lacomponenteprobabi-lística que intrínsecamente conlleva la nucleaciónpuedecrearunambienteadecuadoparadebatirenclase conceptos como la nucleación, uso de semi-llas,etc.Esunexperimentoquemuestraqueelpasocríticode lacristalizaciónes lanucleación,porqueunavezsehaproducido,lavelocidaddecrecimien-toesrelativamenterápida,yaqueladisoluciónestámuysobresaturada. ii) lavelocidaddecrecimientode la mirabilita es rápida y genera una presión decristalizaciónelevada.Lacristalizacióndelassalesesprobablementeelmecanismodealteraciónmásagresivoquesufrenlasrocasenlosedificios,tam-biénconocidocomo“elmaldelapiedra”.Estapro-piedad(presióndecristalización)seutilizapararea-lizarensayosaceleradosdedurabilidadenrocasyentendersilasrocasseránonodurablescuandoes-téncolocadasenunedificiooenunmonumento.Laalteraciónporcristalizacióndesalesesimportantecuandoseproduceenrocasporosas,comoalgunasareniscas,tantosiliciclásticascomocalcáreas,dolo-míasporosas,travertinos,etc.,queseencuentran,tradicionalmente, en la mayoría de nuestros edifi-cioshistóricos,encontrandoejemplostantoanivellocal(iglesias,castillos,etc.)comoconmayorcala-do internacional (Catedral de Burgos, Notre Damede Paris, Torre de Londres, pirámides de Egipto,etc.).Enlosedificios,lamirabilitanoestancomúnsisecomparaconelyesoylahalita,perocuandoestápresente su agresividad hace que la alteración delasrocassearápidaeintensa.Laanalogíaconestaactividadestáenimaginarqueeltubodeensayoesunporodelarocaporosayobtenerconclusionesdecómoafectaríaelcrecimientodeestasal(uotrases-tudiadasenelpresenteartículo)a laalteracióndenuestropatrimoniohistórico-culturalconstruidoconrocasporosas.

Práctica 2. Crecimiento cristalino en gelesExperimentos en geles se han utilizado para

estudiarsolucionessólidasdeminerales (Prietoet al.,1989);incorporacióndecationespesadosenlaestructuradelosminerales(Prietoet al.,2013);in-hibicióndelaprecipitacióndecalcitaporlapresen-ciadeMg+2(Fernández-Díazet al.,1996;2006);etc.Laexperimentaciónengelessirvedeanálogoparaentendermuchosprocesosgeológicos,comolafor-macióndetexturassecundariasformadasduranteladiagénesis;mineralizacionesproducidasporelmo-vimientodifusivode iones; la formacióndeanillos

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 217

obandasdeLiesegang,etc.UninteresantetratadodeexperimentosdecristalizaciónengelessepuedeencontrarenHenisch(1998).

Actividad 2.1. Crecimiento de yesoCaracterísticas:enestaprácticasevanapropo-

ner varias actividades para el crecimiento de yesoengelesdentrodetubosenformadeU.Elyesoesun mineral compuesto por sulfato cálcico hidrata-do (CaSO4∙2H2O), constituyente común de muchasrocas sedimentarias, que generalmente se formaen condiciones evaporíticas o por hidratación deanhidrita (CaSO4).Presentamuchoshábitoscrista-linos,desdeprismáticoalenticular,avecesdegrantamaño.Seempleacomofertilizante,comomateriaprimaparaconstrucción,estucosyescayolas,comofundente en la industria cerámica o para obtenerácidosulfúrico.

ElcrecimientodeyesoenlostubosenUocurreenlazonacentraldeltubo,dondeelCa+2yelSO4

2-semezclandespuésdedifundirdesdelostubosvertica-les.Ladifusiónde loscationesseproducea travésdelgel,elcualestáconstituidoporun96%deH2O.EnlostubosverticalesseintroducenlasdisolucionesmadredeCaCl2yNa2SO4paraquedesdeaquídifun-danporelinteriordelgelsegúnlasleyesdeFick.

La figura 4 muestra la variación del índice desaturación(φ=logPAI/K)delyesoylaanhidritaadiferentes concentraciones molales de CaSO4 y lasolubilidad de la mirabilita y antarcticita (a 25 °C).Enlosexperimentosengelesesimportanteconside-rardosaspectosesenciales:lasconcentracionesdelasdisolucionesmadrey lavariacióndel índicedesaturacióndelyesoalolargodeltuboydeltiempo.

a)lasdisolucionesmadrestienenqueestarsub-saturadasen todossusminerales;encasocontra-riopodríanprecipitareneltubovertical.Lafigura4muestralasolubilidaddelamirabilita(fasemáses-tableenladisoluciónmadredeNa2SO4)yantarticita(fasemásestableenladisoluciónmadredeCaCl2).La concentración de dichas disoluciones tiene quesermenorquelasdesussolubilidades.A25°C,lasolubilidaddelamirabilitaylaantarcticitasonres-pectivamente2mNa2SO4y7.38mCaCl2.

b) cuando añadimos las disoluciones madre alos tubos verticales en el instante inicial del expe-rimento, la concentración de los iones es elevada,mientrasqueenelgelesprácticamentenula.Estohace que los iones se muevan desde la zona másconcentrada a la menos concentrada por difusión(leydeFick).Conelpasodeltiempo,laconcentra-ción de los iones en la zona central del tubo (engeneral,encualquierpunto)vaaumentando,mien-trasqueenladisoluciónmadrevadisminuyendo.Elmovimientodifusivoterminarácuandolaconcentra-ciónseaconstanteentodoeltubo(gel+disolucio-nesmadre).

Prietoet al.,(1988)muestranlaevolucióndelaconcentración del Ca+2 y SO4

2- a lo largo del tuboa partir de una concentración 1M (molar) de CaCl2y Na2SO4. Por ejemplo, la concentración de Ca+2 a10 cm del tubo (contada desde el tubo vertical enque se añadió la disolución madre) es de 0.015M,0.126My0.375Malos8,32y80días.

Por lo tanto, el tiempo en el que se alcance lasaturacióndelyesoenlazonacentraldeltubode-

penderádelaconcentracióninicialdeladisoluciónmadreyde la longituddeltubo.Siel tuboesmuylargoy/olaconcentracióndeladisoluciónmadreesmuybaja,podríamosnoalcanzar lasaturacióndelmineraly,porlotanto,noprecipitaría.Laprecipita-ciónrequieredeunasobresaturación(φ>0).Enlapráctica,podemosconsiderarqueparaestesistemala precipitación mineral empieza a ser importanteparavaloresφ>0.5.

Enestaactividadproponemosutilizardoscon-centraciones y tres tubos con distintas longitudesparaestudiarlarelaciónentreelgradodesobresa-turación, la densidad de nucleación y el número ytamaño de cristales formados (Fig. 1i). La máximaconcentracióndelasdisolucionesmadreladefinelasolubilidaddelamirabilita(2mNa2SO4).Lasiguien-teconcentraciónqueproponemoseslamitaddelaanterior.Unaconcentraciónmenorproduciríapocoscristalesdeyesoypocodesarrollados.Unaconcen-traciónmayorconduciríaaresultadossimilaresalaobtenidaconlassoluciónde2mNa2SO4.Lostubosquesevanautilizartienentreslongitudes:8,15y21cm.Esimportanteque,porlomenos,seandedoslongitudes. Cuantas más existan mejor, pero conunadimensiónquenoexcedalos25cm.

Material:reactivos(CaCl2yNa2SO4),aguadesio-nizada;gel(verApéndice1);tubos(verApéndice1);jeringuillasdeplástico(aconsejablede5ml);lupasbinoculares.

Preparación de la disolución: se van a utilizardos concentraciones de disoluciones madre deCaCl2yNa2SO4para1y2m(molal).Paraello,añadir11.11gdeCaCl2a100gH2O(disolución1m);22.22gdeCaCl2a100gH2O(disolución2m);añadir14.20gdeNa2SO4a100gH2O(disolución1m); 28.40gdeNa2SO4a100gH2O(disolución2m).Tambiénsepuedediluirlamásconcentradaunarelación1:2.

Metodología: La preparación del gel y la cons-truccióndelostubosenUsedetallanenelApéndice1.EnlatablaIIserecogenlasconcentracionesquevamosautilizarencadatubo.Eneltubogrande(21cm)noseutilizanlasdisolucionesmadredemenorconcentraciónporquenosealcanzalasaturaciónenyesoenelcentrodeltubo.Seañadeelmáximovo-lumendedisoluciónmadreenlostubosverticales,

Fig. 4. Variación del índice de saturación, φ, del yeso y la anhidrita a diferentes concentraciones molales de CaSO4. La solubilidad de la mirabilita y antarcticita (a 25 ºC) es el valor de la concentración en el equilibrio (φ = 0). Cálculos realizados con PHREEQC, usando el modelo de Pitzer siguiendo la metodología descrita en Benavente etal., (2015).

218 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

utilizandoelmismovolumenencadatuboverticalymismaconcentración.Elvolumenpuedevariarentre5-8mlyseaconsejaqueseutilicelajeringuillaenlaoperación.Esimportanteetiquetarlostubosconelnombredelgrupo,concentraciónutilizada,yenquépartedeltubosehaañadidocadadisoluciónmadre.

Enmenosdeunmes,loscristalesdeyesosehanformado,perosisedejaunassemanasmás,loscris-talessedesarrollaránmásy/oseformaránmáscris-tales.Sedeberealizarunseguimientocada2-4díasparallevaruncontroldelnúmeroytamañodecris-tal.Antesdesacarloscristales,sedebenfotografiarloscristalesdentrodeltubo(Fig.1i).Parasacarloscristalesdeltubodegel,éstossepuedenempujardesdeunextremoconunavarillaflexible(porejem-plo,unlimpiadordetubosdeensayoouncepillodeundiámetrosimilaraltubodecristal)(Fig.1j).Elgelseeliminaconaguacorrienteconmuchadelicadezaparanoperderloscristales,quesetendránquela-varconmuchocuidadoparanoromperlos(Fig.1k).

A. Actividades para primariaAunque los cristales formados son muy espec-

taculares,noseaconsejalarealizacióndeestaac-tividadenprimariaporlacomplejidadqueconlleva.Elprofesoradopodríarealizarlapreparacióndelgelylostubos,asícomolaprácticaplanteada,perodeformademostrativamásqueparticipativa.

B. Actividades para secundaria1. Principales: i) describir los diferentes hábitos

cristalinosquepresentaelyesoenlosdistintosexpe-rimentos.ii)explicarporquéhaymáscristalesymáspequeñosen losexperimentosconconcentracionesaltasdedisolucionesmadrey/otubospequeños.

2. Complementarias: i) realizar un seguimientocada2-4díasyobtenerunatasadecrecimientodevarioscristalesdeyeso.Paraellomedirel tamañodelcristaloagregadocristalinoparadiferentes in-tervalosdetiempo,representarenpapelmilimetra-doycalcularlavariacióndeltamañoconeltiempo(enfuncióndelapendientedelagráficaobtenida).

C. Actividades para grado universitario1. Principales: i) identificar y describir los dife-

rentes hábitos cristalinos que presenta el yeso enlosdistintosexperimentos.ii)explicar,entérminosdedensidaddenucleación,porquéseformanmáscristalesymáspequeñosen losexperimentosconconcentraciones altas de disoluciones madre y/otubospequeños. iii)unavezextraídosloscristalescuantificar estadísticamente (como en la Actividad2)ladistribucióndetamañodecristalobtenidoencadaexperimento.

2. Complementarias: i) cuantificar la velocidadde crecimiento cristalino (similar a la Actividad 1)

desdeeldíaquecomienzaelexperimento(cuandoseañaden lasdisolucionesmadrea los tubos).Seaconseja que se tome la medida cada 2-4 días. ii)estudiarconlalupabinocularomicroscopiosópti-cos,aciertaescala,oconelmicroscopioelectrónicodebarridosuscaracterísticasmicroscópicas(Fig.1l)

CONSIDERACIONES FINALES

Enesteartículosehandesarrolladounconjun-todeactividadesde laboratorioconelobjetivodeentender,cuantificarelcrecimientoyformacióndecristales que observamos, no solo en el registrogeológico,sinoenlosmineralesysólidoscristalinosquenosrodeanyusamostodoslosdías.

Se proponen experimentos en el laboratoriode crecimiento cristalino en gotas y geles, dondeseanalizaelcrecimientodehalita;lasecuenciadeprecipitacióndeunasalmuera;mineralesestablesymetaestablesdelsistemaNa2SO4ylaformacióndeyesoenelgeldesíliceporlaadicióndelosionesenuntuboenformadeU.

Losexperimentoshansidopreviamenterealiza-dosconéxitoendiferentesetapaseducativas,don-delasactividadespuedenvariardesde15minutos,extenderse a una sesión de 55 minutos, o abarcarvariassesionesdistribuidasenvariassemanas.Deesta forma,elprofesoradopuedeadaptarlasalni-vel de los alumnos, tiempo en la programación delaasignaturay/omaterialquetengan.Además,sonexperiencias muy sencillas y económicas que sepuedenrealizarenlamayoríadeloscentros.

Las actividades han sido separadas según lasdiferentesetapaseducativas,perosurealizaciónnoesexclusiva,sinopreferente.Sepuedenseleccionarlasactividadesyladinámicadelasprácticasenfun-cióndelascaracterísticasparticularesdecadagru-podeestudiantes.Porejemplo,elusodeteléfonosmóviles,redessocialesy/ocompeticionesfotográfi-cashanmostradoserherramientasdinamizadorasyatractivasparalamayoríadelosestudiantes,seacualseasuedad.

AGRADECIMIENTOS

EstetrabajoestáenmarcadodentrodelaReddeInvestigaciónenDocenciaUniversitaria (2302)yelGrupo de Innovación Tecnológico-Educativa (GITE-11013-UA:PetrologíayGeoquímica)de laUniversi-daddeAlicante.

BIBLIOGRAFÍA

Benavente,D.,Brimblecome,P.yGrossi,C.M.(2015).Thermodynamic calculations for the salt crystallisationdamageinporousbuiltheritageusingPHREEQC.Environ-mental Earth Sciences,74,2297-2313.

Calaforra, J.M. (1998). Karstología de yesos. Ed. Uni-versidad de Almería - Instituto de Estudios Almerienses.390p.ISBN9788482401225.

Carlson,E.H.(1973).StudentExperimentsinGrowingSodiumChlorideCrystalsfromSolution.Journal of Geolo-gical Education,21.4,160-165.

Tubo U Longitud del tubo (cm)

Concentración de las disoluciones madre

1m 2m

Pequeño 8 Si Si

Mediano 15 Si Si

Grande 21 No Si

Tabla II. Relación entre el tipo de tubo en forma de U y la concentración utilizada.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 219

Derluyn,H.,Dewanckele,J.,Boone,M.N.,Cnudde,V.,Derome,D.yCarmeliet,J.(2014).Crystallizationofhydra-tedandanhydroussalts inporous limestoneresolvedbysynchrotronX-raymicrotomography.Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interac-tions with Materials and Atoms,324,102-112.

Fernández-Díaz,L.,Putnis,A.,Prieto,M.yPutnis,C.V.(1996).Theroleofmagnesiuminthecrystallisationofcal-cite and aragonite in a porous medium. Journal of Sedi-mentary Research,66,482–491.

Fernandez-Díaz,L.,Astilleros,J.M.yPina,C.M.(2006).Themorphologyofcalcitecrystalsgrowninaporousme-diumdopedwithdivalentcations.Chemical Geology,225,314-321.

García-Guinea,J.,Morales,S.,Delgado,A.,Recio,C.yCalaforra,J.M.(2002).Formationofgiganticgypsumcrys-tals.Journal of the Geological Society,159,347-350.

Hamilton, A., Hall, C. y Pel, L. (2008). Sodium Sulfa-te Heptahydrate: Direct Observation of Crystallization ina Porous Material. Journal of Physics D: Applied Physics,41.212002.

Henisch, H.K. (1998). Crystals in Gels and Liese-gang Rings. Cambridge University Press. 212 p. ISBN0521345030.

Hurlbut,C.Klein,C.S (1996):ManualdeMineralogía,Ed.Reverté.

Lasaga,A.C.(1998).KinetictheoryintheEarthScience.PrincetonUniversityPress.811p.

Mullin,J.M.(1993).Crystallisation.Butterworth-Heine-mann.527p.

Prieto, M., Viedma, C., López-Acevedo, V., Martín-Vivaldi, J.L. y López-Andrés, S. (1988). Mass-transfer andsupersaturation in crystal growth in gels: Application toCaSO4∙2H2O.Journal of Crystal Growth,92,61-68.

Prieto, M., Fernandez-Diaz, L. y Lopez-Andres, S.(1989).Supersaturationevolutionandfirstprecipitate lo-cationincrystalgrowthingels:applicationtobariumand

strontiumcarbonates. Journal of Crystal Growth,98,447-460.

Prieto, M., Astilleros, J. y Fernández-Díaz, L. (2013).Environmentalremediationbycrystallizationofsolidsolu-tions.Elements,9,195-201.

Rodríguez-Navarro, C. y Doehne, E. (1999). Saltweathering:influenceofevaporationrate,supersaturationand crystallisation pattern. Earth Surface Processes and Landforms,24,191-209.

Rodriguez-Navarro, C., Doehne, E. y Sebastian, E.(2000).HowDoesSodiumSulfateCrystallize?Implicationsfor the Decay and Testing of Building Materials. Cement and Concrete Research,30(10),1527-1534.

Söhnel, O. y Garside, J. (1992). Precipitation. Basicprinciplesandindustrialapplications.Oxford.389p.

Sunagawa, I. (2005). Crystals. Growth, MorphologyandPerfection.CambridgeUniversityPress.295p.

Wood,E.(1972).Crystals,aHandbookforSchoolTea-chers.PolycrystalBookService.37p.ISBN100686471156.

Recursos de Internet: https://en.wikipedia.org/wiki/Crystallization (consul-

ta[10/04/2018])

https://en.wikipedia.org/wiki/Polymorphism_(mate-rials_science)(consulta[10/04/2018])

http://www2.uned.es/cristamine/mineral/prop_fis/morfologia.htm(consulta[10/04/2018])

https://es.wikipedia.org/wiki/H%C3%A1bito_cristali-no(consulta[10/05/2018])

CómoDoblarunTubodeVidrio:(https://www.youtu-be.com/watch?v=inX-1ahsjxM)(consulta[10/04/2018])

Documental“Elmisteriodeloscristalesgigantes”n

Este artículo fue recibido el día 2 de marzo y aceptado de-finitivamente para su publicación el 5 de mayo de 2018.

220 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

APÉNDICE 1.

PREPARACIÓN DEL GEL DE SÍLICE Y DE LOS TUBOS DE VIDRIO.

A. Gel de síliceMaterial:Na2SiO3dedensidad1.057g/cm3;disoluciónde1NCH3COOH;aguadestilada;balanza;

agitadormagnético;bureta;vasodeprecipitado;parafilm.Preparación de las disoluciones:elNa2SiO3secomercializaconunadensidadde1.365g/cm3.Para

prepararladisolución(100ml)delsilicatoconunadensidadde1.057g/cm3,seañadenlentamente22.43gNa2SiO3dedensidad1.365g/cm3sobre77.56gdeH2Oenagitación,atemperaturaambiente.Dejarenagitaciónenelvasodeprecipitadosdurante30minutos.Parapreparar100mldeunadisolu-ción1NCH3COOHseañaden6mldeácidoacéticoglacialsobre94gdeH2Oenagitación.Seaconsejarealizarladiluciónencampanaextractora.

Metodología: verter lentamente el Na2SiO3 de densidad 1.057 g/cm3 sobre la disolución 1NCH3COOH.Paraello,añadimosenunvasodeprecipitadoselácidoacéticodiluidoylocolocamosenelagitadormagnético(velocidaddeagitaciónintermedia).Enlaburetaseponeelsilicatosódicoylovamosañadiendopocoapoco,midiendoelpHdelvasodeprecipitados.Dereferencia,lavelocidadconlaqueseañadeelNa2SiO3dedensidad1.057g/cm3sobreelácidoacéticodiluidoesde90gotas(2.8ml)porminuto.Seaconsejarealizarelgelencampanaextractora.

Lamezclasecolocaenlostubosdevidriodejándolosenposiciónverticalytapados(taponesoparafilm)paraquenoseproduzcaelderramedelamezcla.Enunas24-48horasseproducelagelifica-cióndelamezclacolocadaeneltubo.

B. Tubos de vidrio en forma de U.Características:elsopladodelvidrioesunatécnicaclásicadelaboratorio.Haymuchosvideostu-

torialesenlared,comoeldelcanalCienciabit:CienciayTecnología:“CómoDoblarunTubodeVidrio”(https://www.youtube.com/watch?v=inX-1ahsjxM).LostubosenformadeUqueutilizamosenlaAc-tividad5fueronrealizadoseneltallerdesopladodevidriodelosServiciosTécnicosdeInvestigacióndelaUniversidaddeAlicante.Estostubosestánsoldadosytienenunaaperturalateral(Fig.5a)conelobjetodepodersacarfácilmentelosmineralesformadosconunlimpiadordetubosdeensayoocepillo(Fig.1j).LostubosenformadeUquesedescribenacontinuaciónsonigualdeválidosquelosnuestros,aunquelaextraccióndelosmineralesysulimpiezaesmáslaboriosa.

Material: tubosdevidrio(diámetroaproximadode1cm);fuentedecalor(mecheroBunsen,horni-llodecamping,lamparilladealcohol,etc.);guantes;tubodegomaparasoplar(opcional).

Metodología:encenderlafuentedecalor,ycolocareltuboenlazonadondeloqueremosdoblarsobrelallamasinparardegirarlo(conlosguantes)(Fig.5b).Cuandonotemosqueempiezaaperderrigidez(reblandece),pocoapoco,vamosdoblándolohastadejarloaunángulode90°(Fig.5c).Reali-zamoselmismoprocedimientoenlaotrapartedeltubo(Fig.5d).Aldoblarlo,observaremosque,enelcododelvidrio,eldiámetrointernodeltubosehacerradounpoco.Paraevitarlo,colocamosuntubodegomaenunextremodeltuboysoplamosmientrasserealizatodoelprocedimientoanteriormentedescrito.

Fig. 5. (a) Tubos en forma de U soldados, con apertura lateral, y tubo de vidrio sin trabajar en el que se va a realizar el soplado de vidrio. (b) Calentamiento del tubo de vidrio con un mechero de camping. (c) Doblado del tubo reblandecido hasta alcanzar un ángulo de 90º. (d) Comparativa de los tubos soldados y el tubo obtenido con el soplado de vidrio.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2017 (25.2) – 221ISSN (edición impresa): 1132-9157 - (edición electrónica): 2385-3484 – Pags. 1-XX

Cuaderno de actividadescompartiendo ideas, experiencias

y prácticas educativas

TRABAJO DE CAMPO INTEGRADOR CON LA APLICACIÓN DIGIATLAS

MAQUETA INTERACTIVA SOBRE LA GESTIÓN DEL RIESGO POR INUNDACIONES

Gabriel Gerber HorninkMatheus Costa da Silva

Paulo Alexandre Bressan

Alba Ballester CiuróNéstor Jiménez Torrecilla

Óscar Alamán Casbas

CAMPO SIMULADO: USO Y OCUPACIÓN DEL SUELO URBANO Y SUS POSIBLES IMPACTOS

Gabriel Gerber HorninkMaurício Compiani

222 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) 222 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2017 (25.2)

MAQUETA INTERACTIVA SOBRE LA GESTIÓN DEL RIESGO POR INUNDACIONES

Planteamiento del problemaAnte la inefi cacia de las medidas adop tadas en las últimas décadas par a mitigar el rie sgo por inundación, se ha pue sto de

manifi esto la necesidad de un cambio de enfoque (Shah et al., 2015; Evers et al., 2016; Thomas y Knüppe, 2016), especialmente

relevante ante la previsión de mayores eventos climáticos extremos (Arnell y Gosling, 2016; Kundzewicz et al., 2017).

El enfoque de sometimiento y control de la naturaleza (Funtowicz, 2007; Olcina, 2008) no solamente ha sido inefi caz, sino que en

muchas ocasiones ha generado nuevos riesgos (Giddens, 2000). Se está produciendo un cambio de paradigma acompañado por

tratados y normas a escala internacional, especialmente en el ámbito europeo, que otorgan mayor relevancia a la gestión de la

vulnerabilidad, incluyendo el desarrollo de capacidades sociales y el fomento de una participación pública activa para una gestión

más efi caz del riesgo por inundaciones (SFA, 2016; D2007/60/CE; Aarhus, 1998).

OBJETIVOS MATERIALES

El objetivo general es sensibilizar sobre el ecosistema fl uvial y la

gestión de los riesgos por inundación. Los objetivos específi cos son

que el alumnado sea capaz de:

1. Diferenciar entre inundación y sus posibles daños.

2. Practicar hábitos de participación y acuerdo.

3. Interiorizar la capacidad de gestionar el fenómeno de los riesgos

por inundación.

4 Valorar la existencia de las inundaciones para el ecosistema

fl uvial.

5. Comprender la pertenencia de las personas al ecosistema fl uvial

y su capacidad de transformarlo.

• Maqueta (Fig. 1). Construida mediante caja de madera de 1,20

cm x 80 cm (apr oximadamente), planchas de porexpan de 3

cm de grosor para construir terrazas fl uviales, tela para forrar

la base de la maqueta y las terrazas, cartulina azul o goma eva

para el río.

• Piezas movibles para el juego (Fig. 2). Chopera, soto, ganadería

estabulada (vacas, cerdos, gallinas) y e xtensiva (rebaño de

cabras, ovejas, etc.), motas o dique s (porexpan), campos

agrícolas (paneles rectangulares con tela verde), ‘pueblo’ y

urbanizaciones (casitas de mader a o por expan), industrias

(madera o porexpan), agua (bolas de porexpan de 20mm).

• Fichas de v aloración (Fig. 3). Cada pie za movible tiene una

fi cha asociada donde se e xplicita: el c oste de ins talación

o desinstalación, el benefi cio que pr oduce anualmente,

los posibles daños por inundación, y o tras observaciones

(información complementaria que c ontribuye a t omar

decisiones durante el juego).

• Hojas blancas y material de escribir-pintar.

• Pizarra y tiza: Utilizadas como calculadora para que el alumnado

practique el cálc ulo matemático. Alternativamente: pizarra

digital y hoja de Excel.

ISSN (edición impresa): 1132-9157 - (edición electrónica): 2385-3484 – Pags. 222-229

CONTEXTO EDUCATIVO

• El segundo ciclo de educación primaria, adaptable hasta

cursos universitarios.

• La actividad propone aprendizaje colaborativo, tanto en

plenario como en equipo, así como trabajo individual.

DURACIÓN

• 2h. Se puede c eñir a un día o de sarrollarse en varias

sesiones durante el curso.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 223

Este cambio de paradigma puede ser planteado en la escuela, incluyendo la dinámica fl uvial y los posibles daños por inundación en

su currículo. Se proponen dinámicas participativas en el aula que contribuyan al desarrollo de capacidades sociales en el alumnado.

Éstas pueden contribuir a la mitigación de la vulnerabilidad y por tanto del riesgo por inundación a medio y largo plazo.

Desarrollo de la actividad

Se propone al alumnado que sean gestores de su territorio. Han de componer un ‘puzle’ en el que se de sarrollen actividades

socioeconómicas de forma sostenible social, económica y ambientalmente.

Se forman dos grupos: uno gestionará la margen izquierda del río y el otro la derecha.

El juego se desarrolla por ciclos. En cada ciclo, cada grupo decide una serie de in versiones y, a continuación, se produce una

crecida que puede ser ordinaria (vertiendo una caja de bolas) o extraordinaria (dos cajas de bolas). Se les propone analizar los

benefi cios y daños producidos e ir adaptando su estrategia de gestión para alcanzar la mayor sostenibilidad posible.

Relación con el currículo educativo

La actividad se desarrolla de acuerdo al objetivo general de Educación Primaria: “Conocer, apreciar y valorar su entorno natural,

social y cultural, así como las posibilidades de acción y cuidado del mismo”. La tabla I mue stra los ob jetivos, contenidos y

criterios de evaluación fundamentales de la actividad.

Ideas principales a transmitir durante la implementación

• Las crecidas y las inundaciones son un fenómeno natural.

• La frecuencia de las inundacione s, inversamente proporcional a su magnitud, permit e clasifi carlas en or dinarias y

extraordinarias.

OBJETIVOS CONTENIDOS EVALUACIÓN

Analizar algunas manifestaciones de la inter-vención humana en el medio, valorándola crí-ticamente y adop tando un c omportamiento en la vida cotidiana de defensa, conservación y recuperación.

Actitud crítica ante los factores y prácticas sociales que favorecen o entorpecen un desarrollo saluda-ble y comportamiento responsable.

Concretar casos en los que el comportamiento de las personas puede tener un e fecto positivo o negativo sobre el medio am-biente.

Identifi car, plantearse y resolver interrogantes y problemas relacionados con elementos sig-nifi cativos del ent orno socioambiental, utili-zando estrategias de búsqueda y tratamiento de la información, formulación de conjeturas, puesta a prueba de las mismas , exploración de soluciones alternativas y refl exión sobre el propio proceso de aprendizaje

Los cambios en el medio ambiente producidos por causas naturales y por la actividad humana.Apreciación de la relación entre agua y paisaje.Los seres humanos como componentes del medio. Reconocimiento de su capacidad de actuar sobre la naturaleza. La antropización del paisaje. Elaboración de factores explicativos de las acciones humanas pasadas.

Poner ejemplos del impact o de las actividades humanas en el territorio.Realizar, interpretar y utilizar pla-nos y mapas.

COMPETENCIAS

La competencia del conocimiento y la interacción con el mundo físico, ya que la actividad está centrada en la interacción del ser humano con el mundo que le rodea; la competencia social y ciudadana, que trasciende las relaciones próximas para abrirse a grupos sociales más lejanos: al barrio, al municipio, a la Comunidad Autónoma y también al conjunto de España y a la Unión Europea.

Tabla I. Integración de la actividad en el currículo de Primaria.

224 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

• Las crecidas e inundaciones no conllevan necesariamente daños: el rie sgo es la confl uencia del fenómeno con bienes

vulnerables instalados en su área de infl uencia.

• Es posible reducir la vulnerabilidad ante una inundación: gestionar el territorio para gestionar el riesgo.

• La Directiva Europea de Inundaciones prioriza la reducción de la vulnerabilidad y la preservación de los valores ambientales.

• La UE fi nancia proyectos de adaptación del territ orio al riesgo por inundación, priorizando aquel los que cuenten c on

participación pública y consenso de todas las partes interesadas.

• Los daños por inundación pueden suponer daños priv ados y/o públicos, siendo necesario priorizar la pr otección de las

localidades.

• La gestión de los e spacios inundables debe ser sos tenible económicamente: los c ultivos inundo-resistentes como las

choperas ofrecen oportunidades en el ámbito de la producción de biomasa energética.

• La dinámica del ecosistema fl uvial debe ser tenida en cuenta a la hora de gestionar el riesgo por inundación: dragados y

desbroces tienen un elevado coste de mantenimiento.

• Podemos participar en la gestión futura del ecosistema fl uvial en general y del riesgo por inundación en particular.

• El ecosistema fl uvial nos ofrece servicios económicos (turismo) y de calidad de vida (actividades recreativas como pesca y

navegación).

• El trabajo colectivo genera soluciones más efi caces y perdurables.

Acciones del alumnado a promover durante la implementación

• Leer, escribir y calcular.

• Usar elementos geográfi cos (maqueta, símbolos...).

• Dramatizar.

• Debatir (escuchar, pedir voz, hablar en público -describir, explicar, justifi car, argumentar, observar, comparar-) y colaborar.

• Crear (Imaginar-Razonar).

Fig. 1. Maqueta de tramo de río

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 225

Desarrollo de una secuencia didáctica

Los párrafos siguientes describen la secuencia desarrollada en aulas

de primaria de la comarca Ribera Alta del Ebro en Aragón.

Situación de partida: en la margen derecha se encuentra un pueblo

con campos. En la margen izquierda hay sotos, campos (inundables

en crecida ordinaria) y granjas (inundables en crecida extraordinaria)

(Fig. 1). Se le da a cada grupo un capital inicial de 50 ‘ebrones’.

Primer evento de cr ecida: se pr oduce una a venida ordinaria que

inunda los campos de la mar gen izquierda. Se da la posibilidad a la

margen izquierda de construir gratuitamente motas para la protección

de los campos (se puede c ontextualizar dicha oportunidad en los

años 70/80 del siglo XX). Si el grupo ac cede a la c onstrucción de

estas defensas, las coge y coloca en la maqueta (Fig. 4).

Además de los sotos afectados directamente por la instalación de las

motas, se retiran del tablero todas las piezas de soto que han quedado separadas del cauce por las susodichas, explicando este

impacto ambiental.

Segundo evento de crecida: se produce una avenida ordinaria y se analizan resultados. Si la disposición de motas instaladas en la

margen izquierda en el ciclo anterior se

realiza de manera análoga a la histórica

(intentando proteger al máximo el e s-

pacio agrícola) se producirán daños en

la margen derecha, viéndose compro-

metido el núcleo urbano . Se o frece la

posibilidad a la margen derecha de ins-

talar motas sin coste, en compensación

a lo anterior. Con las motas construidas

en ambas márgenes, se permite a los

dos equipos invertir según sus preferen-

cias (p.ej. campos, ganado, urbanizacio-

nes, etc.) (Figs. 5 y 6).

Tercer evento de cr ecida: se simula

una avenida ordinaria y se analizan

resultados (Fig. 7).

Tras la c ontabilidad de daños y

benefi cios, se ofrece la posibilidad de

invertir de nuevo, en una situación de

aparente seguridad, al estar confi nada

la avenida ordinaria al e spacio de

cauce entre motas.

Fig. 2. Piezas movibles.

Fig. 3. Fichas de valoración.

Fig. 4. Crecida ordinaria y construcción de mota para protección de campos.

226 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

Cuarto evento de cr ecida: se r einstalan algunas pie zas de so to en el

espacio entre motas, explicando la periodicidad inher ente a los dr agados y

limpiezas de cauce y los c ostes económicos y ambientale s asociados a los

mismos. Seguidamente se añaden dos ca jas de bolas simulando la a venida

extraordinaria (Fig. 8) y se contabilizan los probables e importantes daños en

cada margen.

Reunión de Crisis: tras la inundación y los daños ocasionados, se convoca una

Reunión de Crisis conjunta con ambos equipos. Se hace una primera ronda de

intervenciones en la que individualment e se da la opinión sobr e lo sucedido

(Fig. 9).

Fig. 5. Debate sobre inversiones.

Fig.6. Colocación de piezas en la maqueta.

Fig. 7. Crecida ordinaria y contabilidad de daños y benefi cios.

Fig. 8. Inundación con la avenida extraordinaria.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 227

Nuevo escenario: como continuación de la R eunión de Crisis se e xpone un nuevo contexto, referido a las norma tivas

europeas vigentes y la posibilidad de fi nanciación europea a p royectos ambientales. Existe la posibilidad de modifi car

usos del suelo a coste reducido y ubicar motas de defensa para zonas urbanas. Se han de cumplir varias condiciones: (1)

ambos equipos deben estar de acuerdo (todos los cambios deben ser c onsensuados), y (2) no pueden v erse afectados

negativamente los so tos presentes (incluso

puede establecerse la obligación de recuperar

algunos de los pr eexistentes). Se modifi ca la

maqueta en función de los acuerdos (Fig. 10).

Nuevos usos: individualmente se les pide que

dibujen en una fi cha de 7 cm x 3 cm cuál es el

uso del suelo o actividad ec onómica que le s

gustaría que se ins talara en su ent orno (p.ej.

piscina, supermercado, hospital, coto de caza,

puerto fl uvial, etc.). Le asignarán parámetros

de producción y daños y la c olocarán en la

ubicación que c onsideren adecuada en la

maqueta (Fig. 11).

Último evento de crecida: tras la reubicación

de motas y nuevos usos, se genera un nuevo

evento de crecida extraordinaria y se observan

los resultados. Lo esperable es que los usos

inundados sean resistentes a la inundación, y

que los núcleos urbanos no se an inundados

por estar adecuadamente colocadas las motas

(Fig. 12).

Fig. 9. Reunión de crisis.

Fig. 10. Materialización de cambios: quitan campos, plantan chopos, cambian motas.

Fig. 11. Maqueta con aportaciones del alumnado. Fig. 12. Crecida extraordinaria sin daños.

228 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

Evaluación

Se realiza una evaluación individual sobre los aprendizajes adquiridos por el alumnado con fi chas como las que se muestran en

las fi guras 13 y 14.

Sugerencias prácticas

Este es un listado de variantes y actividades complementarias que podrían desarrollarse para completar la actividad o profundizar

en sus contenidos:

• Plantear la actividad con dos maquetas, de forma que se creen cuatro grupos más pequeños en vez de dos.

• Utilizar como hilo conductor del juego la historia reciente de inundaciones en su entorno.

• Incluir una consulta en internet sobre palabras clave (p.ej. caudal, zona inundable, chopo-pellet, etc.) como actividad previa

o intercalada durante la actividad.

• Manejar las aplicaciones informáticas ofi ciales que informan del caudal actual (p .ej. Sistema Automático de Información

Hidrográfi ca), el riesgo potencial de inundación de una zona (p.ej. Plan de Gestión de Riesgo de Inundaciones-Chequea tu

riesgo), etc.

• Incluir otras inundaciones ordinarias antes de la primera avenida extraordinaria, que incluyan mayores benefi cios y mayores

inversiones, incluso la c olocación de urbanizacione s en z ona inundable, par a profundizar en algunos c onocimientos

específi cos sobre “Participación y capacidad de gestión de los riesgos por inundación”.

• Añadir otras avenidas extraordinarias que incluyan el efecto del cambio climático, como forma de simular el incremento de

inundaciones y sus posibles daños.

• Usar mapas de la maqueta (escala 1:1, 1:9) y de su entorno real (1:25000).

• Complementar la actividad con un paseo ribereño para identifi car las distintas piezas del juego y explicar la situación actual

en el entorno de su localidad, o realizar paseos educativos navegando por el río para valorar los benefi cios ambientales de

las riadas y del ecosistema fl uvial en general.

• Utilizar vídeos de simulación de inundacione s en los que se observ en depósitos fl uviales y e fectos de la er osión para

introducir el concepto de dinámica fl uvial.

Fig. 13. Ejercicio de evaluación. Fig. 14. Respuestas del alumnado.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 229

Referencias y otros recursos de interés

• Vídeo fi lmado en aulas de la comarca Ribera Alta del Ebro para dar una visión de conjunto sobre la secuencia que ha desarrollado. https://youtu.be/fsbrFjhbJX0

• Floodsite (EU). Un juego de rol que representa una reunión informativa sobre un proceso de evacuación en la que intervienen el alcalde, la policía, un profesional de la salud, un profesional de gestión de emergencias, y diversos ciudadanos. https://goo.gl/YM31SY

• IMRA Project (2011). Sesión informativa sobre riesgo de inundaciones y vídeo sobre información básica, y juego en grupos de trabajo. El juego consiste en la selección de infraestructuras que deben situarse en un mapa y la jus tifi cación de dicha selección, que concluye con una discusión fi nal sobre la propuesta del alumnado. https://goo.gl/qC4Esm

Referencias bibliográfi cas

• Arnell, N.W. y Gosling, S.N. (2013). The impacts of climate change on river fl ow regimes at the global scale. Journal of Hydrology, 486, 351-364.

• Convenio relativo al acceso a la información, la participación del público en la toma de decisiones y el acceso a la justicia en materia de medio ambiente, Aarhus (Dinamarca), 25-06-1998, Ratifi cado por España en Instrumento de 15-12-2004 (BOE 16-2-2005) y adoptado por las Comunidades Europeas en Decisión 2005/370 de 17-02-2005 (DO L 124 17-05-2005).

• Directiva 2007/60/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de octubre de 2007, relativa a la evaluación y gestión de los riesgos de inundación Texto pertinente a efectos del EEE, Diario Ofi cial n° L 288 de 06/11/2007

• Evers, M., Jonoski, A., Almoradie, A. y Lange, L. (2016). Collaborative decision making in sustainable fl ood risk management: A socio-technical approach and tools for participatory governance. Environmental Science, 55, 335-344.

• Funtowicz, S. y S trand, R. (2007). De la demos tración experta al diálogo participa tivo. Revista CTS, 8. 97-103. (en línea) www.fl acso.org.ec/docs/Funtowicz.pdf (09/2011).

• Giddens, A. (2000) Runaway world. How globalization is reshaping our lives. Routledge. New York.

• Kundzewicz, Z; Pinskwar, G; Brakenridge, R. (2016) Changes in river fl ood hazard in Europe: a review. Hydrology research, 4(4).

• Olcina, J. (2008) Prevención de riesgos: cambio climático, sequías e inundaciones. Panel científi co-técnico de seguimiento de la política de aguas. FNCA.

• Shah, MAR, Rahman, A; Chowdhury, SH. (2015) Chal lenges for achieving sustainable fl ood risk management. Flood risk management. DOI: 10.1111/jfr3.12211

• Thomas, F; Knüppe, K. (2016) From fl ood protection to fl ood risk management: Insights from the Rhine river in North Rhine-Westphalia, Germany. Water resources management, 30 (2785-2800).

• Sendai Framework for Action (2016): https://goo.gl/xwzHVe

Alba Ballester CiuróDoctora en Políticas públicas y transformación social. Investigadora en la Universidad Autónoma de Barcelona y miembro de la Fundación Nueva Cultura del Agua. alba.ballester@gmail.com

Néstor Jiménez TorrecillaGeólogo y educador ambiental en ebroNAUTAS.nestor@ebronautas.net

Óscar Alamán CasbasGeólogo y educador ambiental en ebroNAUTAS.oscar@ebronautas.net

Autores

230 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

TRABAJO DE CAMPO INTEGRADOR CON LA APLICACIÓN DIGIATLAS

Planteamiento del problema

La problemática ambiental

La preocupación por las cuestiones ambientales es creciente en el mundo, ya que cada vez se observa de forma más clara la

infl uencia de nuestras actividades y del modo de c onsumo sobre el equilibrio dinámico de los ecosistemas naturales, siendo

necesario repensar nuestro modo de vida. Estas cuestiones deben ser discutidas en los diferentes niveles de enseñanza, traba-

jando la educación ambiental interdisciplinaria y transversalmente.

A pesar de la importancia y la necesidad de la discusión e inclusión de temas actuales sobre el ambiente, podemos encontrarnos

con cierto desinterés hacia esta temática por parte de los estudiantes. Dicha falta de motivación puede deberse a que la didác-

tica tradicional no resulta estimulante, generando una desconexión de estos contenidos con la realidad cotidiana del alumnado.

También es destacable la propia complejidad de los contenidos relacionados con los procesos ecológicos y sus interconexiones

necesarias para comprender los problemas ambientales.

Importancia del trabajo de campo

Las actividades de campo son vitales para la construcción de saberes, especialmente las vinculadas a los contextos locales.

Estos son escenarios de construcción crítica de conocimientos, pues se establece una conexión entre lo real y las ideas, que

permite a los estudiantes posicionarse ante el saber teórico vigente, desmitifi cando la ciencia y construyendo un saber más

cercano a su cotidianeidad. Además, este tipo de actividades evidencia la conexión con los aspectos regionales y globales

sobre el ambiente.

OBJETIVOS CONTEXTO EDUCATIVO

1. Identifi car los element os ambientales de

un área.

2. Refl exionar sobre las r elaciones entre los

elementos del ambiente.

3. Evaluar el impact o de las ac ciones

antrópicas en su ambiente.

4. Aplicar el uso de las tecnologías digitales en

la obtención de los datos georreferenciados.

Destinada al alumnado de 4º ESO (Biología, Geología) y 1º o 2º B achillerato

(Biología, Geología). Puede ser adap tado para estudiantes universitarios del

área de Biología y Geología.

El alumnado trabajará en grupos de 4 - 6 estudiantes

DURACIÓN MATERIALES

• Tiempo de realización: 2 a 4 sesiones • Smartphone o tableta (sistema Android) con internet.

• Aplicación DigiAtlas instalada en Smartphone o tableta :

http://www.unifal-mg.edu.br/lme/projetos/digiatlas

ISSN (edición impresa): 1132-9157 - (edición electrónica): 2385-3484 – Pags. 230-234

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 231

Los trabajos de campo pueden tener diversos enfoques no excluyentes entre sí: ilustrativo, inductivo, motivador e investi-

gativo. Es importante que el profesorado tenga conciencia del objetivo y orientación de su pr opuesta, relacionándolos con

su contexto.

En general, la actividad de campo pr esenta elementos motivadores para los estudiantes, pues les ayuda a conocer y valorar

mejor su propio ambiente, fomentando así sus competencias en investigación y método científi co, al analizar y refl exionar sobre

la problemática real y los impactos ambientales de las actividades humanas en su propio territorio.

Tecnologías digitales para potenciar los trabajos de campo

El trabajo con aparatos electrónicos, juegos y softwares, despierta interés y resulta atractivo al alumnado. En el contexto edu-

cativo, potencian la relación profesor-estudiante, así como los procesos de enseñanza-aprendizaje, pues permiten programar

actividades dinámicas y que rompen la relación unidireccional de estos procesos, posibilitando caminos para el estudiante activo

y colaborativo.

En cuanto a la utilización de los trabajos de campo para analizar y comprender las problemáticas ambientales, los smartphone y

tablets de los propios alumnos pueden ser usados para obtener y gestionar información sobre el ambiente de forma integrada

y de fácil visualización.

La aplicación para Android DigiAtlas que se utiliza en este propuesta posibilita la realización de actividades interdisciplinares en

grupo. Por una parte, la herramienta permite desarrollar actividades en la clase con los datos precargados en la plataforma, y

también realizar trabajos de campo y actividades externas al aula, en contacto con el ambiente. En dichas salidas, los propios

alumnos podrán crear y gestionar su propia base de datos en el mapa con informaciones sobre animales, plantas, suelos, rocas

y problemas ambientales a ser discutidos durante el campo y pos teriormente en sala. La obtención y uso de da tos locales y

regionales, generalmente no trabajados en la clase, propician una dinámica diferente que genera una visión nueva sobre su

ambiente relacionada con los conocimientos y actividades escolares.

La idea es tener una aplicación con informaciones georreferenciadas, mediando posibilidades de raciocinios sobre las cuestiones

medioambientales, ampliando la percepción tiempo-espacial del estudiante, conectando lo físico (real) y lo virtual en el proceso

de construcción de los conocimientos sobre el ambiente.

Desarrollo de la actividad

Esta propuesta de actividad es amplia, de forma que puede adaptarse a realidades y contextos específi cos.

Presentamos aquí dos posibilidades de aplicación: la primera implica la recolección de datos georreferenciados con DigiAtlas por

parte del profesorado en un área elegida para, posteriormente, presentarlos al alumnado en sus dispositivos, con el fi n de que

puedan analizarlos y discutir sobre ellos.

La segunda posibilidad, que exploraremos más en esta propuesta, implica una actividad introductoria en el aula (pre-campo),

seguida de una salida de campo y una o dos secciones en el aula (post-campo).

Paso 1 - Actividad pre-campo

El objetivo central de la esta sesión introductoria es familiarizar al estudiante con el DigiAtlas, así como recabar conocimientos

previos sobre el entorno que se va a estudiar (rocas, suelos, fl ora y fauna) y sobre las problemáticas ambientales existentes en

el mismo.

Se puede trabajar en grupos de 4 ó 5 personas , si bien e ste número es fl exible, adaptándolo al número de smartphones o

tabletas disponibles.

El DigiAtlas deberá estar instalado en todos los dispositivos y, si es posible, el profesorado habrá enviado previamente a los

alumnos (por whatsapp, e-mail o blog) un archivo con algunos puntos previamente generados.

El sistema tiene una interfaz simplifi cada (Fig. 1), con herramientas en el menú superior para búsqueda (lupa), auto-localización

y para inclusión y gestión de marcadores y regiones. Si no se dispone de datos de la región, puede buscar los elaborados por

232 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

los autores de este trabajo (disponibles en el

buscador tecleando “Alfenas, Brasil”).

En el interior de los marcadores se observa el

tipo de datos insertados (Fig. 2) y los c olores

informan sobre la fuent e del da to: el c olor

verde representa los da tos originales (mapa

base); los marcadores en rojo indican nuevos

puntos con datos nuevos; y los marcadores en

amarillo indican puntos del mapa base que tu-

vieron nuevas informaciones insertadas.

Las principales funcionalidades de DigiA tlas

para dispositivos móviles están relaciona-

das con la ge stión de los da tos ambientales

georreferenciados a través del mapa y de los

marcadores. Se pueden visualizar los datos del

mapa base o importados del ar chivo del pro-

fesor, así c omo insertar nue vos con textos y

medios (imagen y audio), además de editar y

eliminar sus datos. Los nuevos datos se alma-

cenan en el dispositiv o y se pueden e xportar

(Fig. 3).

Se observa un e jemplo de int eracción , en la

cual el usuario accede a un punto, observa los

tipos de inf ormaciones presentes, y agr ega

nuevos datos a dicho punto.

Así mismo, en la herramienta de búsqueda es

posible defi nir fi ltros y a tributos (Fig. 4) par a

facilitar la visualización de los r esultados. Hay

opciones rápidas de fi ltro (iconos en el lateral

derecho de la pantal la), que permiten selec-

cionar qué tipos de da tos deben aparecer en

el mapa.

También existe una herramienta que permite

al profesorado crear y ge stionar grupos (Fig.

5 y 6) que r esulta útil cuando los dispositivos

son del propio centro, pues permite crear dife-

rentes actividades en el mismo apar ato. Des-

tacamos la generación de los informes, con las

Fig. 1. Vista general de la interfaz de la app en modo horizontal.

Fig. 2. Marcador con iconos de indicación del tipo de información.

Fig. 3. Secuencias de acciones después de hacer clic en un marcador.

Fig. 4. Herramienta de búsqueda.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 233

anotaciones que hicieron sobre

las localidades (Fig. 7). Es tas

dos herramientas posibilitan al

profesor acompañar la e volu-

ción de las clases en el uso del

sistema.

De esa misma manera, se dis-

pone de herr amientas para

agregar demarcación de pe -

rímetro de r egiones, mapas

temáticos y rutas en el mapa.

Las demarcaciones de ár ea

sirven para crear el períme tro

de áreas relevantes al estudio,

como un área de preservación

ambiental o el ár ea de entor-

no de la escuela. Un mapa te-

mático es una imagen que se

superpone al mapa y c ontiene

información sobre la localidad,

como datos sobre lluvia o tem-

peratura, incrementando la in-

formación para el análisis del

ambiente. Las rutas se pueden

insertar en cualquier parte del

mapa y ayudan a demarcar caminos que no están presentes en Google Maps.

Después de explorar las funcionalidades del DigiAtlas, el profesor discute con los

alumnos cómo la visualización integrada de informaciones sobre un ambiente

puede ayudar en la comprensión del ambiente y los problemas existentes.

Para concluir la sesión, se defi ne en conjunto cuáles serán los objetivos genera-

les del campo, enfocándose en los problemas ambientales existentes.

Paso 2 - Campo

La salida de campo debe enfocarse hacia los objetivos defi nidos en el paso 1.

Al generar o cambiar un marcador, debe introducirse la mayor cantidad de in-

formación posible, incluidas las notas, sonidos e imágenes del punto asignado.

Además de los puntos, los estudiantes podrán crear áreas, delimitando los bos-

ques, áreas de protección, áreas con daños ambientales; lo que deseen.

Paso 3 - Post-campo

Todos los grupos deberán exportar el archivo y enviárselo al profesor.

Si es posible, duplique la pantal la del smartphone o table t en un ordenador y

proyecte la pantalla en mayor tamaño.

Los grupos deberán discutir cuál es la importancia de los element os bióticos,

abióticos y evaluar los posibles impactos ambientales que los afectan.

Algunas cuestiones orientadoras que el profesor podrá discutir con sus alumnos:

¿Qué relaciones ecológicas existen entre los seres vivos encontrados?

Fig. 5. Gestión de grupos.

Fig. 6. Pantalla de acceso.

Fig. 7. Informe de notasFuente: DigiAtlas.

234 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

¿Qué relaciones se dan entre los seres vivos y los aspectos abióticos del medio?¿Cómo ha alterado el ser humano, o está alte-

rando el ambiente y qué problemas está generando esa alteración?

Sugerencias prácticasEs importante trabajar en lugares que formen parte del dia a dia de los estudiantes y que posibiliten refl exiones sobre las rela-

ciones entre los seres vivos y los elementos abióticos del espacio, así como el uso y ocupación del suelo.

Resulta efectivo crear puntos en el área de la escuela y alrededores, descargar el archivo y enviárselo a los estudiantes, como

ejemplo inicial de lo que pueden asignar.

Referencias y otros recursos de interés

• L.F. Ferreira, M. Raniero, G.G. Hornink , P.A. Bressan. 2015. DigiA tlas: Dispositivos Móveis Auxiliando o Ensino M ultidisciplinar de que stões Ambientais. http://www.br-ie.org/pub/index.php/wcbie/article/view/6097

Agradecimientos

Por la fi nanciación a FAPEMIG, CAPES y Unifal-MG (Probext 2017).

Gabriel Gerber HorninkDoctor en Ciencias. Profesor adjunto en la Universidad Federal de Alfenas (Unifal-MG, Brasil).gabriel.hornink@unifal-mg.edu.br

Matheus Costa da SilvaGraduado en Ciencias de la Computación Graduado en la Universidad Federal de Alfenas (Unifal-MG, Brasil).cs.matheus07@gmail.com

Paulo Alexandre BressanDoctor en Engeniería Eléctrica Profesor adjunto en la Universidad Federal de Alfenas (Unifal-MG, Brasil). paulo.bressan@unifal-mg.edu.br

Autores

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 235

CAMPO SIMULADO: USO Y OCUPACIÓN DEL SUELO URBANO Y SUS POSIBLES IMPACTOS

ISSN (edición impresa): 1132-9157 - (edición electrónica): 2385-3484 – Pags. 235-240

OBJETIVOS CONTEXTO EDUCATIVO

1. Comprender los principios del uso de mapas.

2. Refl exionar sobre las formas de representaciones del

espacio, confrontando las informaciones obtenidas a

partir de la int erpretación de los mapas , imágenes

y fotografías.

3. Discutir el impact o del uso -ocupación del e spacio

urbanizado.

• Destinada al alumnado de 4º ESO (Biología, Geología) y 1º o 2º

Bachillerato (Biología, Geología).

• El alumnado trabajará en grupos de 4 - 6 estudiantes.

DURACIÓN MATERIALES

• Tiempo de realización: 1 a 2 sesiones. • Papel, lápiz y regla.

• Ordenador o portátil con internet.

• Software instalado o usado en línea (necesita plugin Adobe Flash

Player). GeoVirt II: Cabecera del Río de las Piedras:

https://www.desenvolvimentovirtual.com/geovirt2.

• Imagen del mapa topográfi co del área impreso.

Planteamiento del problemaLos trabajos de campo son importantes componentes curriculares con potencial para perfeccionar los procesos de enseñanza-

aprendizaje y de integración curricular, pudiendo proporcionar un excelente ambiente de enseñanza, y, siendo bien trabajado,

es capaz de cuestionar el aula tradicional, en la cual el profesor asume una postura más lejana / inaccesible.

En este sentido, se pretende, a partir de una pr opuesta de campo virtual en una r egión del sudeste de Brasil, y explorando

tecnologías educativas y de georreferenciación, la evaluación crítica de un área de ocupación urbana de modo integrado y con

distintos tipos de representaciones del espacio.

La idea es trabajar el campo virtual como un estudio de caso, a partir del cual el alumno podrá extrapolar el modo de relacionar

los factores en un análisis ambiental en cualquier otra situación.

El uso y ocupación del suelo y las consecuencias para el medio ambiente

La microcuenca del Río de las Piedras (Campinas-SP/ Brasil) posee diversos tipos de vegetación, rocas y suelos, posibilitando un

estudio integrado, abordando una realidad real de uso y ocupación del suelo. A pesar de la especifi cidad del lugar del ejercicio, a

partir de este se podrá pensar en ideas para comprender localidades más cercanas al alumno. Se espera que el ejercicio propicie

a los estudiantes posibilidades de conexiones y construcción de conocimientos que enriquezcan su formación.

En general, se hace importante la conservación ambiental, destacando las masas forestales por su infl uencia en el microclima

236 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

en las áreas urbanas, en el mantenimiento de áreas para el fl ujo de animales y para recarga de los acuïferos.

Así mismo, los aspectos físicos del medio ambiente a menudo son ignorados por el poder público y las personas en gener al,

destacando aquí los elementos geocientífi cos, como los tipos de suelos, rocas, relieve, entre otros.

Por ejemplo, al preservar un área forestal también se pr eserva el suelo (y a que la r etirada de la v egetación colabora en la

pérdida de suelo), además de conservarse también nacientes y cuerpos hídricos (como los presentes en el área estudiada). Otro

punto que llama la atención, cuando se desforesta un área para ocupación, es el efecto de borde en todos los fragmentos, que

sugieren discusiones interesantes sobre mitigación, sus usos y valoración ambiental.

Otro problema serio de las áreas urbanas involucra la impermeabilización del suelo, que impacta en la cantidad de agua que llegará

a las capas freáticas, así como del agua de desagüe sobre la superfi cie, que llega a los sistemas de aguas pluviales o a los cuerpos

hídricos, siendo que, en algunos de los casos, el caudal pico termina siendo tan alto que resulta en inundaciones repentinas.

La integración entre conocimientos sobre uso y ocupación del suelo con conocimientos biológicos y geocientífi cos es importante

para la compresión de los ambientes y las relaciones ecológicas existentes en estos. En vista de la difi cultad en la enseñanza

integrada de estas temáticas, se propone un ejercicio práctico de análisis que plantea a los estudiantes cuestiones y datos reales

sobre una región urbanizada de la microcuenca del Río de las Piedras.

Desarrollo de la actividadLos estudiantes tendrán acceso a diversas informaciones sobre un área urbana en la c ual se ubica un gr an centro comercial,

buscando refl exionar sobre el uso y ocupación del suelo, evaluando los daños ambientales a lo largo del proceso histórico de

ocupación, así como posibles impactos ambientales.

Paso 1 - Comprensión de los mapas

El objetivo es que los e studiantes comprendan el

uso del sis tema de c oordenadas UTM (Universal

Transversa de Mercator), así como también evaluar

la información contenida en un mapa t opográfi co,

antes de trabajar con mapas temáticos o imágenes

de satélite.

Imprima el mapa (Fig. 1) y pr esente los elementos

vitales para su c omprensión, como: concepto de

escala (numérica y visual); indicación del nort e

geográfi co (discutir la diferencia con el magnético);

cuadrícula de c oordenadas en UT M; leyendas

(destaca el concepto de divisoria de aguas);

Preguntas y orientaciones para la comprensión del

mapa:

Encuentrar en el mapa el punt o 7.472.000 S ,

288.500 E;

Indicar los aspectos observados que posibilitan la

comprensión del ambiente;

• ¿Cuál es el sentido del principal río pr esente

en el mapa?

• ¿Cuáles son las características del área desde

el punto de vista hidrológico? (¿Se percibe que

esta es una zona de cabecera de río?).

• ¿Hay regiones en que el tr azado de la cal le

Fig. 1. Mapa topográfi co de la cabecera del Río de las Piedras.Fuente: https://www.bdc.ib.unicamp.br/bdc/visualizarMaterial.

php?idMaterial=1072

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 237

favorece inundaciones repentinas?

• ¿El trazado de las calles favorece para que las áreas bajas no sean inundadas con fuertes lluvias típicas de un país tropical?

• ¿Qué ventajas y limitaciones tiene el uso de este mapa para comprender el Medio Ambiente?

• ¿Cuál es la importancia de e studiar el ambiente, el uso y oc upación del suelo par a comprender y evaluar los daños

ambientales y futuros impactos?

Observe con los alumnos las curvas de nivel y cómo, a partir de ellas, se puede entender el relieve del área, incluyendo las zonas

más altas, los valles, y el sentido de los ríos, así como las áreas de preservación ambiental.

En este caso, ver que se trata de una región de manantial del río, pasando por una región altamente urbanizada, con diversas

calles en sentido que favorecerán el aumento de la velocidad del agua por la superfi cie, resultando en el aumento del caudal.

Paso 2 - Simulando el campo

Una vez comprendidos los elementos principales del espacio trabajado, partiremos en grupo al campo simulado a tr avés del

GeoVirt 2 (Fig. 2), a partir del cual conocerán el ambiente usando los botones de control en la pantalla principal.

En la parte superior hay botones de dirección y para aumentar o disminuir la pantal la del mapa. Los botones con el cuadrado

restablecen las condiciónes originales). Se de staca que, en el ár ea del mapa, ha y botones azules para acceder a algunas

fotografías del área.

Hay 5 grupos de funcionalidades:

1. Topografía: mapa t opográfi co (estándar de apertur a) y pr esentación de dos c ortes del t erreno presentando el perfi l

geológico.

2. Secuencia histórica: Fotos aéreas (1962 y 1972) e imagen de satélite (2001).

3. Temáticos: adición de capas interactivas con los tipos de suelos y rocas, además de las delimitaciones de las masas forestales.

4. Leyendas: resalta elementos específi cos del área.

5. Ocupación: resalta las ocupaciones por año.

Orientarlos para explorar la zona, identifi cando elementos del uso y ocupación del suelo a lo largo del período histórico abordado

y relacionándolos con los elementos constituyentes del área (Biológicos y Geocientífi cos).

Presentar cuestiones a lo largo del uso de la aplicación, en momentos que se considere pertinentes para potenciar el campo simu-

lado. (Sugerencias):

- ¿Qué nuevos elementos se

presentan que no pudier on

observar en el mapa t opo-

gráfi co?

- ¿Cómo se dio la oc upación

de esta área?

- Ampliar las imágenes de la

secuencia histórica. ¿Qué

tipos de c onstrucciones se

realizaron en cada período?

- Observar que ha y un ár ea

contaminada. Teniendo en

cuenta el tipo de suelo y

roca: ¿Qué consecuencia po-

dríamos tener?

- ¿Por qué el s aber los tipos

de suelos y r ocas pueden

ser importantes en el uso

y ocupación del espacio, así Fig. 2. Pantalla principal del GeoVirt II.

238 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

como para evaluar los impactos ambientales?

- ¿Qué tipo de información de las fotos en el mapa nos ayudan a entender el lugar?

Los alumnos podrán obtener nuevas informaciones provenientes del mapa de satélite y las fotos aéreas, como el tipo de casa

(tamaño de los t ejados), impermeabilización del suelo (por la ausencia de v egetación), además de las f otos de locales que

darán idea de la situación (por ejemplo: la contaminación del río).

Se puede percibir que el inicio de la ocupación fue para agricultura y, posteriormente para viviendas populares. Después de la

construcción de la carretera, la ocupación se intensifi có, teniendo su auge con la construcción d el centro comercial que acabó

atrayendo muchas más construcciones a su alrededor.

Con respecto a la contaminación, el tipo de suelo y de r oca infl uenciarán en la pluma de dispersión de los c ontaminantes, de

manera que, cuanto más porosa (sedimentarias), mayor el riesgo para la capa freática. Estando sobre rocas menos permeables,

el riesgo para la capa freática se reduce, pero no impide su fl ujo al cuerpo hídrico más cercano.

Solicitar la creación de un pequeño informe del campo, destacando las principales informaciones y discusiones que contribuyeron

a la ev aluación del uso y ocupación del espacio.

Paso 3 - Discutiendo el campo simulado

Explore algunos conceptos, relacionados con su propuesta de enseñanza, pr ofundizando aquellos que levantaron durante la

evaluación del área, pero que tuvieron difi cultades o, incluso, no sabían. Esta concepción se asemeja al aprendizaje basado en

problemas (ABP), comenzando con un problema (en este caso real) de uso y ocupación del suelo.

Por ejemplo, ¿Los estudiantes conocen las rocas que aparecen en el software? Diabasa (Fig. 3); Gneis (Fig.4); y Granito (Fig.6.)

¿Cuáles son las características de estas rocas? ¿Hay rocas de ese tipo en nuestra región?

Durante el uso del GeoVirt II, una

de las opcione s fue la gener ación

de perfi l. Obsérvese que el C entro

Comercial tiene gran parte de su área

sobre la diabas a. ¿Qué tipo de suelo

se originó de e sa roca? (El La tosol

Rojo). En general, en esta región, las

diabasas originan suelos pr ofundos,

rojizos, ricos en hierro

Este suelo es muy rico en nutrientes y

óptimo para la agricultura. Mirando el

mapa de suelos: ¿La ocupación de esta

área fue racional, buscando optimizar

los recursos naturales? Se per cibe la

Fig. 3. Roca diabasa. Fig. 4. Roca gneis. Fig. 5. Roca granito.Fuente: Geovirt II - https://www.desenvolvimentovirtual.com/geovirt2

Fig 3 Roca diabasa Fig 4 Roca gneis Fi 5 R it

Fig. 6. Corte geológico del área.Fuente: Geovirt II - https://www.desenvolvimentovirtual.com/geovirt2

l d l

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 239

priorización del uso de suelos ricos, óptimos para la agricultura, para las construcciones urbanas.

Solicite que observen de nuevo el mapa de del paso 1. ¿Pueden imaginar e sa área en 3D? A yudaremos con las siguientes

proyecciones que también están presentes en el Geovirt II. (Fig. 7 y Fig. 8).

Observe el mapa y el modelo 3D y localic e los punt os que le vantó en el campo virtual e imagine las cas as y el c entro

comercial en esa área. Hay una gran zona impermeabilizada, en la que destaca el centro comercial ¿Cuáles serían las posibles

consecuencias durante una lluvia muy fuerte? Y en el caso de alguna fuga o derrame de material contaminado, ¿Cómo podrían

minimizarse los riesgos?

Observe que la ma yor área plana

corresponde al lugar de ins talación

del centro comercial, que se sitúa

en el la teral de un c uerpo hídrico,

de tal forma que el agua de la l luvia

que fl uye por la superfi cie será toda

drenada hacia el ar royo, generando

un alto caudal pico, lo que aumenta

la probabilidad de inundacione s río

abajo.

Con respecto al relieve y posición del

local, las c ontaminaciones en e sta

área potencializan el daño ambiental,

ya que amplían la dispersión de los

contaminantes por el río o incluso por

las plumas de la capa freática.

Entre las posibilidade s de minimizar

los daños están: construcción de balsas

de contención, aumentar el ár ea

permeable en las compras y casas de

la región, como con jardines, y crear

pozos de monit oreo del agua en la

capa freática en áreas contaminadas.

Para completar la r efl exión, analice

con atención la sec uencia histórica

(2002, 2005, 2009, 2017) de las

Fig. 7. Modelo 3D del área. Fig. 8. Sección con corte geológico.Fuente: http://www.unifal-mg.edu.br/lme/softwares/geovirt2

Fig. 11. Imagen de satélite de 2009. Fig. 12. Imagen de satélite de 2017.

Fuente: Google Earth

Fig. 9. Imagen de satélite de 2002. Fig. 10. Imagen de satélite de 2005.

i d éli d Fi 12 I d télit d 2017

240 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

imágenes de satélite del Google Earth (todas son posteriores a las trabajadas). ¿Qué ha cambiado? ¿Qué nue va información

añadirá a su evaluación?

Los alumnos podrán percibir la densifi cación poblacional en la región, disminuyendo año tras año el área permeable, además de

los problemas de residuos urbanos provenientes de la ocupación del suelo, incluyendo cerca de áreas contaminadas.

Después de realizar esta actividad, se e spera que las refl exiones y construcciones de conocimientos desarrollados posibiliten

elementos para comprensión y evaluación de cualquier área.

Referencias y otros recursos de interés

Versión en portugués - GeoVirt II (2010)

Software complementario - Petra: Identifi cación de rocas de Campinas (2010)

http://www.unifal-mg.edu.br/lme/softwares/geovirt2

Gabriel Gerber HorninkDoctor en Ciencias. Professor adjunto de la Universidad Federal de Alfenas (Unifal-MG, Brasil).gabriel.hornink@unifal-mg.edu.br

Maurício CompianiDoctor en Educación. Professor titular en la Universidade Estadual de Campinas (Unicamp, Brasil).compiani@unicamp.br

Autores

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 241

La Geo LoGía es n otIcIaEnseñanza de las Ciencias de la Tierra AEPECT 26.2- 2018

La Geo LoGía es n otIcIa

GeoloSketcher S

e l placer de dibujar la geologíaIsaac Camps Gamundi (p. 245)

Juan Miguel Insua-Arévalo, Brad Scott y Pilar Villamor (p.242)

Geoética y la responsabilidad común hacia la existencia de la especie humana sobre el planeta t ierraClara Vasconcelos, Guillermo Meléndez, Beatriz Azanza, Daniel de Miguel, Marta Tomás Negredo, Alizia Nuñez, Alexandra Cardoso, Nir Orion, Giuseppe Di Capua, Vida Drąsutė y Günter Langergraber (p. 249)

Grietas, piping y tectónica en kenia y Nueva Zelanda

242 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

Durante el segundo trimestr e de 2018 ha sido noticia la aparición de espectaculares grietas en el ter reno localizadas en Kenia y en Nueva Zelanda (Fig. 1).

A menudo las noticias r elaciona-das con fenómenos naturales son tratadas de manera ambigua y con escaso rigor apuntando causas y/o efectos que poco o nada tienen que ver con la r ealidad científica (Bru-si et al., 2008). En el caso del V alle del Rift, la noticia arrojó titulares tan impactantes como los siguientes: “Una grieta kilométrica recuerda que África se está dividiendo en dos” (El Pais, abril de 2018); “La enor me grieta que está separando el Cuer no de África del r esto del continente” (El Mundo, abril 2018); “Se abr e en Kenia una grieta que está par tiendo África en dos” (ABC, abril de 2018). Y bajo estos titular es, aparecían fotografías de las grietas sobr e el terreno junto con animaciones de hipotéticas situaciones geográficas futuras en las que se podía ver como se producía la separación de África en las placas tectónicas de Nubia (África centro-occidental) y Somalia

Juan Miguel insua-arévalo1, Brad scott2 y Pilar villaMor2

1 Departamento de Geodinámica, Estratigrafía y Paleontología. Universidad Complutense de Madrid. Email: insuarev@ucm.es

2 GNS Science, Nueva Zelanda

Grietas, piping y tectónica en kenia y Nueva Zelanda

ISSN(ediciónimpresa):1132-9157-(ediciónelectrónica):2385-3484–Pags. 242-244

Fig. 1. Arriba, la grieta apar ecida en el Valle del Rift, Kenia en mar zo de 2018. (Foto tomada de la edición digital de The Guar dian https://www.theguardian.com/science/blog/2018/apr/06/africa-is-slowly-splitting-in-two-but-this-crack-in-kenya-rift-valley-has-little-to-do-with-it#img-1).Abajo,la grieta generada durante las intensas lluvias de abril de 2018 en Roturua, Nueva Zelenada (Foto de Colin Tremain tomada de http://www.geologyin.com/2018/05/giant-6-story-deep-sinkhole-opens-on.html).

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 243

(África oriental) a favor del Rift afri -cano (Fig. 2). La asociación de ideas es tan sensacionalista e inevitable como errónea para cualquier lector no familiarizado con los fenómenos que se interrelacionan.

En el caso de Nueva Zelanda las grietas también fueron relacionados con fenómenos tectónicos. De nuevo una asociación de ideas errónea. A las pocas semanas aparecieron en inter net algunas noticias redactadas por científicos que aclaraban el origen no tectónico de estas enor mes fisuras (ver por ejemplo, “Is Africa splitting in two? Yes… and no” de Rachel Holley , o “Scientists ar e not happy how media reported the Kenya crack” de David Br essan, o “The Grand Canyon of Rotorua – a subterranean landslide in volcanic soil along an earthquake fault” de Brad Scott h t t p s : / / w w w. g e o n e t . o r g . n z /news/3o8inzgpJSs22gO62yCUiM).

En contra de lo que par ecía entenderse al leer las noticias de los periódicos generalistas, las grietas aparecidas no tienen r elación directa con la actividad tectónica, sino con un fenómeno que se conoce como piping (en inglés, por la similitud con los conductos tipo tubería que se generan bajo la superficie del terreno). El piping es un fenómeno por el cual se produce una erosión subsuperficial por circulación de agua que pr oducen oquedades bajo la superficie que van creciendo a medida que la circulación de agua pr ogresa generando auténticos conductos subterráneos. Las oquedades, por su propia evolución, generan un efecto

arco que las hacen autosoportantes, más estables cuanto menor es su tamaño y más pr ofundas están. Esta situación de estabilidad puede prolongarse en el tiempo de manera indefinida, pero cuando las dimensiones de las oquedades subterráneas van aumentando, y/o estas se encuentran cada vez más superficiales, entonces se sobrepasa el límite de sostenibilidad de los materiales, y es ahí cuando se produce el colapso súbito de la superficie. Este colapso puede ser más o menos continuo a favor de conductos rectilíneos generando las espectaculares grietas que nos ocupan. En otras ocasiones se puede producir un colapso par cial generando una sucesión alineada de socavones más o menos alargados en la dir ección del siguiente socavón.

Los materiales a los que afecta este fenómeno son suelos sueltos poco cohesivos con pr edominio de tamaños de par tícula tipo limo (2-75 µm) fácilmente er osionables. Su naturaleza puede ser muy variada: facies distales de abanicos aluviales, depósitos fluviales en cursos medios-bajos de los ríos o materiales volcánicos tipo cenizas o pumitas. Estos últimos son los materiales sobre los que se pr odujeron las grietas de Rotorua (Nueva Zelanda), que se localizan dentr o de la zona volcánica de T aupo, desarrollada en un graben tectónico también conocido como el Rift de Taupo.

El factor desencadenante de la generación de estas grietas, como se ha mencionado anterior mente, es la cir culación subsuperficial de

agua, y es precisamente en periodos de intensas lluvias cuando se producen. En el caso de las grietas neozelandesas, éstas se pr odujeron tras una pr ecipitación de casi 170 litros/m² en poco más de día y medio. En septiembre de 2012 aparecieron también en Puerto Lumbreras (Murcia) una serie de grietas alineadas de grandes dimensiones que se generaron tras la r etirada de las aguas de la inundación que tuvo lugar en esas fechas (Mulas, 2013). Este hecho fue motivo de portada de la revista Enseñanza de las Ciencias de la Tierra (número 21.2) (Fig. 3).

Sin embargo, existe una relación indirecta entre estas grietas y la tectónica. Tanto en el caso de Kenia como en el de Nueva Zelanda nos encontramos en una zona de rift continental con pr esencia de fallas normales. Las grietas observadas tienen una clara mor fología lineal orientadas en la misma dirección de las fallas que dominan la r egión. Y es que, en numer osas ocasiones, las grietas se r elacionan con la presencia de fallas en pr ofundidad. El mecanismo de r otura frágil por el que se for man estas fallas en los niveles más superficiales de la corteza genera una discontinuidad, o incluso una zona de trituración, que presenta una mayor per meabilidad relativa favoreciendo la circulación de agua. De esta manera se generan vías lineales donde el agua circula con mayor velocidad y energía, facilitando o potenciando la socavación subsuperficial. Así pues, las grietas apar ecidas en el Valle del Rift (Kenia) o en el Rift de Taupo (Nueva Zelanda) no son

Fig. 2. Algunas imágenes publicadas en los medios de comunicación sobre las grietas aparecidas en Kenia en marzo de 2018.

244 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

el efecto inmediato de la actividad tectónica, pero sí están contr oladas por estructuras tectónicas pr evias. La apertura de las grietas no r efleja en tiempo r eal como se separa el continente africano en el caso de Kenia, ni la deformación producida por un terremoto en el caso de Rotorua. Estas grietas no pr esentan movimiento relativo de los bloques localizados a ambos lados. No hay separación, simplemente hundimiento de una franja lineal más o menos continua del terreno. La ausencia de movimiento r elativo de bloques también coincide con la ausencia de r egistro de actividad sísmica en el momento en el que se generan las grietas. Hay que tener en cuenta además la velocidad de los pr ocesos que se intentan correlacionar. Las tasas medias de deformación de las fallas activas pueden llegar a máximos de varios centímetros al año en las zonas más activas del planeta. Estas tasas no son comparables con las de for mación de las grietas generadas por piping, que pueden llegar a alcanzar una anchura métrica en cuestión de unas pocas horas.

Hay que señalar que los fenómenos de piping no se producen exclusivamente en relación con fallas activas. También se generan por otras causas: asociados a contrastes litológicos en pr ofundidad, a asentamientos diferenciales del terreno, o relacionados con antiguas acequias o zanjas enter radas, o con fugas de agua de conducciones subterráneas en zonas urbanas, entre otras. Este tipo de grietas son relativamente frecuentes en todo el mundo, y constituyen un riesgo geológico que puede llegar a tener significativas implicaciones socioeconómicas. Para estudiar estas fisuras de grandes dimensiones se ha iniciado un pr oyecto de investigación internacional (IGCP 641 M3EFS; http://www.igcp641.org/). En la página web del proyecto se r ecomienda consultar la sección “Study sites” donde es posible observar fotografías de algunos ejemplos inter nacionales y su localización en un mapamundi. También se r ecomienda consultar,

por ejemplo, el artículo de Wilson M. Ngecu y Isaac O. Nyambok “Ground subsidence and its socio-economic implications on the population: a

case study of the Nakur u area in Central Rift Valley” publicado en el año 2000 en la revista Environmental Geology.

Bibliografía

Brusi, D., Alfaro, P. y González, M. (2008). Los riesgos geológicos en los medios de comunicación. El tratamiento infor mativo de las catástr ofes naturales como r ecurso didáctico. Enseñanza de las Ciencias de al Tierra, 16.2, AEPECT. pp. 154-166.

Mulas, J. (2013). Las espectacular es grietas de Puer to Lumbreras. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 21.2, AEPECT. pp. 215-217.

Ngecu, W.M. y Nyambok, I.O. (2000). Gr ound subsidence and its socio-economic implications on the population: a case study of the Nakuru area in Central Rift Valley. Environmental Geology, 39(6), pp. 567-574.

Enseñanzade las Cienciasde la Tierra

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Enseñanzade lasCienciasde la Tierra

VOLUMEN 20 - NÚMERO 3 - 2012

REVISTA DE LA ASOCIACIÓN ESPAÑOLA PARA LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS DE LA TIERRA

20.3

ÍNDICE

Editorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

Fundamentos Conceptuales y didácticos

– El evento del límite Cretácico/Terciario y la navaja de Occam. José Antonio Arz, Laia Alegret, Ignacio Arenillas y Francisco Anguita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

Investigación educativa

– Potencialidades y limitaciones de las analogías elaboradas por estudiantes de magisterio para representar las aguas subterráneas. Francisco González García y Gracia Fernández Ferrer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

– El concepto “dinosaurio” en los libros de texto. Luis Mampel Laboira y Ángel Luis Cortés Gracia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

Experiencias e ideas para el aula

– Los microfósiles y la Crisis de Salinidad del Mediterráneo como recurso didáctico en Ciencias de la Tierra. Hugo Corbí, Alice Giannetti, José Francisco Baeza-Carratalá y Santiago Falces Delgado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

– Cómo reproducir diapiros en el aula. Teresa Román-Berdiel y Pablo Santolaria Otín . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262

– Estudiando la sequía: una experiencia para el aula de informática. Pedro Martínez Santos, Silvia Díaz Alcaide y Cristina Prieto García . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270

– Identifi cación de minerales mediante difracción de rayos X utilizando bases de datos online de libre acceso. David Benavente, Juan Carlos Cañaveras, Javier Martínez-Martínez, María C. Muñoz Cervera, Miguel Ángel Rodríguez García y Salvador Ordóñez. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280

– Experiencias durante la construcción de un diorama del Mioceno de Somosaguas por parte de alumnos con necesidades educativas especiales. Lucía De la Ossa, Natalia Tejedor Navarro y Omid Fesharaki. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290

La Geología es noticia – Lagos y corrientes subglaciares en la Antártida. Jerónimo López Martínez . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298

– Cómo un evento “moderado” puede causar un impacto extremo. Gerardo Benito, María J. Machado y Xavier Rodríguez LLoveras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301

– Geología para una Nueva Cultura de la Tierra. Fermín Villarroya, José Luis Simón, AJeJandro J. Pérez-Cueva, Francho Beltrán, Julia Escorihuela, Ivo A. Inigo y Fco. Javier Martínez-Gil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305

Informaciones – Noticias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308

– Reseñas de libros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310

– Información de la AEPECT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313

– Ficha de inscripción a la AEPECT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314

– Normas para los autores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315

– Precios de las publicaciones de la AEPECT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316

www.aepect.org

VOLUMEN 20 - NÚMERO 3 - 2012

Fig. 3. Por tada de la revista de Enseñanzas de las Ciencias de la T ierra donde aparecen las grietas de Puer to Lumbreras (Murcia).

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 245

Dibujar la GeologíaEn febrero de 2017 empezaron

su andadura los encuentr os Geo-loSketchers que consisten en la práctica colectiva del sketching en espacios donde la Geología es un elemento relevante y visualmente atractivo. Un boceto o sketch (tér-mino que deriva del griego σχέδιος - schedios, «hecho improvisadamen-te») es un dibujo rápido hecho a

mano. Los encuentr os GeoloSket-chers se inspiran en el hecho de que dibujar bocetos del natural es una práctica ampliamente utilizada en geología y otras ciencias afines, y en el pujante movimiento Urban Sketcher, que luego explicaremos.

Como estudiantes segur o que recordaréis estar plantados delante de un afloramiento intentado hacer un boceto interpr etativo suficiente-mente convincente. O intentado di-bujar un trilobite sin errar la propor-ción y meter más segmentos de la cuenta. Actualmente podría parecer que la fotografía digital hacen del dibujo un técnica innecesaria, per o dibujar tiene al menos dos ventajas

respecto la fotografía: la primera es que permite poner énfasis en lo que se quiere mostrar dejando en un se-gundo plano lo que no es relevante; y la otra, es que implica un esfuerzo más consciente, más analítico y un tiempo de observación más prolon-gado todo lo cual lleva a menudo a darse cuenta de detalles que po -drían pasan desaper cibidos. Pero también hay otro valor añadido del que somos menos conscientes: un buen esquema geológico es ar te en sí mismo.

Por otro lado hay una tradición histórica de viajer os que van por el mundo dibujando sobr e el ter reno de lo que les llama la atención. Des -

isaac caMPs gaMundi

www.blocdecamp.catblocdecamp@gmail.com

GeoloSketcher S

e l placer de dibujar la geología

ISSN(ediciónimpresa):1132-9157-(ediciónelectrónica):2385-3484–Pags. 245-248

Fig. 1. GeoloSketcher en acción en las Escletxes del Papiol. Fig. 2. Car tel de la quinta convocatoria en el Museu Geològic del Seminari de Barcelona.

246 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

de hace unos años la práctica del di -bujo callejero está experimentando un boom que lo ha puesto en valor al amparo de la facilidad de interac-ción y exposición pública que ofrecen las redes. Una de las iniciativas más exitosas es Urban Sketchers (USK), nacida en el año 2007. Urban Sket-chers (www.urbansketchers.org) es una comunidad global de dibujantes que fomenta la práctica del dibujo ur -bano in situ. Miles de ar tistas en ciu-dades de todo el mundo se identifican con los principios de la comunidad y comparten sus trabajos en Inter net mediante blogs y redes sociales.

Funcionamineto de los encuen -tros GeoloSketcher

El GeoloSketching se idea como una práctica híbrida, ya que si algo hacemos los geólogos es r ondar y dibujar: ¿por qué no encontrar nos periódicamente siguiendo un mode-lo similar al de los USK? Así, final-mente decidí lanzar los encuentr os GeoloSketchers con los objetivos siguientes: • Impulsar los aspectos lúdicos y

artísticos de la geología.• Facilitar a las personas que les

gusta la geología y dibujar prac -ticar su afición en grupo y cono-cer otras personas afines.

• Despertar el interés de los ciu -dadanos por el patrimonio geo -lógico.

Los encuentros tienen un funcio-namiento muy sencillo:

1. Desde la r ed se lanza una con -vocatoria pública para acudir un día y una hora dados a un espacio accesible donde la geología es un elemento relevante y vistoso que invita a ser dibujado. Los parti-cipantes acuden por sus medios y bajo su r esponsabilidad. No se debe de pagar nada por par tici-par, ni el animador de los encuen-tros puede percibir dinero alguno por ello.

2. A la hora señalada se da la bien -venida y se explica muy br eve-mente que se puede obser var y dónde están los puntos más in -teresantes. No se trata ni de una excursión guiada ni de una clase de dibujo.

3. Los participantes exploran a su aire el espacio y buscan cuáles puntos les resultan más atractivos para dibujar… ¡y manos a la obra!

4. Pasadas unas horas volvemos a en-contrarnos en el punto de partida y nos mostramos los dibujos. Hace-mos fotos de gr upo y de los traba -

Fig. 3. Participantes en el primer encuentro en el volcán de Holtalric.

Fig. 4. Algunos par ticipantes en el quinto encuentro en Museu Geològic del Seminari de Bar celona mostrando su trabajo.

Fig. 5. Pitón basáltico del volcán de Hostalric, obra de Jepi Serola.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 247

jos para colgarlas en las redes. El concepto GeoloSketchers

está pensado para que se extienda como movimiento global en todo el mundo y en cualquier región (sean una unidad administrativa o geoló -gica) surjan gr upos que compar tan la idea, se la apropien y se organicen autónomamente siguiendo el mismo modelo de funcionamiento y la mis -ma etiqueta de conducta expuesta en este manifiesto de ocho puntos:

1. Nos gusta la geología y nos gusta dibujar.

2. Nos encontramos en espacios donde la geología es un elemen -to relevante y vistoso y nos moti-va dibujar cualquiera de sus as -pectos, no importa la escala.

3. Dibujamos in situ lo que obser -vamos o lo que interpretamos a partir de lo que observamos.

4. Somos libres de emplear cual-quier técnica, estilo, herramien-ta y soporte.

5. Nuestros encuentros son volunta-rios, abiertos, gratuitos, no com-petitivos y no remunerados.

6. Compartimos nuestros dibujos en Internet.

7. Nos ayudamos los unos a los otros.

8. Respetamos el entorno natural, las personas que lo habitan, sus pr o-piedades y los bienes públicos.En primer lugar donde se ha ar-

ticulado la pr opuesta es en Catalu -ña (www.geolosketchers.cat). Por otro lado, en estos momento se está gestando GeoloSketchers Las Loras (Burgos-Palencia) impulsado por la Asociación Geocientífica de Bur-gos y por ARGEOL. Estad atentos a las r edes porque próximamente convocarán su primera quedada en Aguilar de Campoo. Si una o más personas (animadoras) deciden im -pulsar un capítulo local solo deben dar a conocer su intención a geolos-ketchers@gmail.com para que se pueda indexar en la web www.geo-losketchers.org. Además, el anima-dor del capítulo debe crear un espa-cio público en la r ed (sea un blog o cuenta en facebook, instagram, flic-kr…) para hacer públicas las convo-catorias y mostrar el trabajo de los encuentros. Debe aparecee el logo GeoloSketcher, el manifiesto de los ocho puntos y el lema «Millones de años dibujados».

Primeros encuentros y resultados

En el momento de escribir este artículo se han realizado seis en-cuentros y habrá tenido lugar el sép-timo. El primero fue en el volcán de Hostalric (19/02/2017); el segundo en el camino de r onda de S’Agaró (14/05/2017); el tercero en Monse-rrat (29/07/2017); el cuarto Les Es-cletxes del Papiol (05/11/2017); el quinto en el Museu Geològic del Se-minari de Bar celona (20/01/2018), el sexto, en l’A venc Montserrat Ubach (11/03/2018) y el séptimo en Roques Blaves (10/06/2018).

Ha asistido una media de ocho persona de las cuales aproximada-mente un tercio han sigo geólogas y el resto dibujantes que asisten habi-tualmente a otras convocatorias de dibujo urbano.

o tras implicaciones del Geolo- Sketching: valores, divulgación y didáctica

Como he dicho anterior mente, los encuentros GeoloSkechers son fundamentalmente de carácter lú -dico, pero indirectamente tienen implicaciones en cuanto a valor es,

Fig. 6. Dique porfídico en granodioritas en s’Agaró, obra de Jordi Carreras. Fig. 7. Monolitos de Montserrat, obra de Josep Biosca.

248 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

divulgación y didáctica. Así, en cuan-to a los valor es, queremos enfatizar tres aspectos:• Libertad creativa. Cualquier téc -

nica, estilo o habilidad es válida.• Altruismo. Esta actividad no bus -

ca ningún beneficio económico y debe ser apoyada por el volunta -riado.

• Respeto por el medio ambiente Esta actividad no puede causar ningún tipo de impacto negativo en el medio ambiente y las perso-nas.En cuanto a la divulgación tam -

bién he de decir que en par te la idea

surge porque pienso que es útil que la popularización de nuestra amada ciencia amplíe su espectr o más allá de las necesarias salidas guiadas de campo con actividades más infor ma-les y lúdicas como la fotografía, el dibujo, el Earth Catching, etc… Así, he podido percibir que las personas más «geológicas» que acude a los en-cuentros gozan de su pasión desde una práctica ar tística reencontrada, pero las personas más «ar tista» se acercan al conocimiento de un pa -trimonio, el geológico, que muchas veces ni sospechaban que existía.

Finalmente, es probable que al-

gún lector haya llegado al final de este artículo pensado que podría adaptar la idea a algún tipo de activi -dad didáctica. No es la intención de los encuentros, pero a bote pronto se me ocurren cosa como:• Hacer que los alumnos dibujen

algún afloramiento de forma guiada, haciéndoles notar aque -llo más relevante. Se trata de una un modo de obser vación y docu-mentación más consciente y más analítico.

• Por el contrario, hacer que los alumnos dibujen un afloramien-to sin explicación pr evia y luego sobre lo plasmado iniciar algún tipo de reflexión e interpretación; para volver a dibujarlo de nuevo una vez se tiene conocimiento de causa. Pude ser interesante com-parar el resultado inicial i final.

• Realizar estas o alguna otra activi-dad interdisciplinar con el depar-tamento de plástica.En todo caso, si alguien exprime

las implicaciones didácticas del Geo-loSketching será un placer leer un artículo con su experiencia en nues -tra revista.

Bibliografía

Urban Sketchers (2018). Our mi-sión, Recuperado de http://www .ur-bansketchers.org/

Fig. 8. Esquema estructural del paisaje del Papiol, obra de Isabel Benet. Fig. 9. Esqueleto de Tretalophodon longirostris, en el Museu Geològic del Seminari de Bar celona, obra de Isaac Camps.

Fig. 10. Cualquier técnica, estilo, herramienta y soporte es bienvenida: lápiz, rotulador, tinta, acuarela.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2) – 249

Comprender y pensar sobr e la acción del Ser Humano en el planeta es una labor esencial para desper tar la conciencia sobre la necesidad ur -gente de adoptar compor tamientos alternativos para el Desar rollo Sos-tenible (Bobrowsky et al., 2018; Pep-poloni y Di Capua, 2017).

El Antropoceno, la actual etapa de la Historia de la T ierra, comen-zó en el siglo dieciocho, con el co -mienzo de la Revolución Industrial. La definición de este inicio se basa en los niveles cr ecientes de dióxi -do de carbono y metano desde esa época (Crutzen 2016). Después de tres siglos, y teniendo en cuenta el desarrollo exponencial científico y tecnológico de la especie humana, podemos decir que la habitabilidad del planeta Tierra se encuentra com-prometida como consecuencia del modo de vida de la especie humana,

clara vasconcelos1, guillerMo Meléndez2, Beatriz azanza2, daniel de Miguel2, Marta toMás negredo2, alizia núñez2, alexandra cardoso1, nir orion3, giussePPe di caPua4, vida drąsutė5 y günter langergraBer6

1 Universidade do Porto, Portugal; Email: csvascon@fc.up.pt;

2 Universidad de Zaragoza, España; 3 Weizmann Institute of Science, Israel; 4 Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcano-

logia, Italia; 5 Kauno Technologijos Universitetas,

Lituania; 6 Universität für Bodenkultur Wien,

Austria.

Geoética y la responsabilidad común hacia la existencia de la especie humana sobre el planeta t ierra

ISSN(ediciónimpresa):1132-9157-(ediciónelectrónica):2385-3484 – Pags. 249-251

Fig. 1. Publicación acerca de cuestiones de geoética.

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que demanda mucho más de lo que la Tierra puede dar. Por este motivo, existen numerosos desafíos para la continuidad del ser humano sobre la Tierra y el mantenimiento del plane-ta en un estado tan equilibrado como sea posible. El conocimiento geológi-co del planeta y las buenas prácticas constituyen una contribución esen-cial para dirigir estos desafíos en el camino a la sostenibilidad (Stewart y Gill, 2017).

La consciencia de que la ética tra-dicional no puede seguir respondien-do a los desafíos de la contemporanei-dad, aflora también de la emergencia de nuevos campos en el ámbito de la Ética y la Bioética. Entre los diferen-tes autores que han influido en el de-sarrollo del campo floreciente de la Ética Ambiental, que fue r econocida en los años setenta del siglo veinte, debemos señalar dos, cuyos traba -jos fueron claramente pr ecursores : Aldo Leopold (1886-1948), con su li -bro “The Sand County Almanac”, pu-blicado un año después de su muer-te, en uno de sus ensayos: “The Land Ethics”, y Rachel Carson, pionera en temas de Alerta, que en su trabajo de 1962, “Silent Spring” ya llamó la aten-ción sobre los problemas resultantes de la bioacumulación por la ingesta de sustancias no metabolizables por organismos vivos (Vasconcelos y Al-meida, 2014).

Podría parecer que la extensión de la Ética tradicional al campo de la Ética ambiental y Bioética podría haber sido suficiente para acomo-dar un rango completo de nuevos temas surgidos con el desar rollo de la crisis ambiental que se vive en el pr esente. Sin embar go, éste no fue el caso, debido a que el con-cepto de Geoética se centra princi-palmente en los valores que gobier-nan (o rigen) la interacción entre el Ser humano y la Geoesfera (Peppo-loni y Di Capua, 2015). Las implica-ciones éticas, culturales y sociales del trabajo y conocimiento for man las bases de la Geoética y de los científicos, los cuales encuentran ahí un espacio para la r eflexión so-bre su papel y r esponsabilidad en la sociedad.

De este modo, pese a su carác -ter reciente como disciplina, menos

de dos décadas han sido suficientes para que este concepto se haya ex -tendido ampliamente en la literatura (Fig. 1).

La definición más elaborada y amplia de la Geoética se puede en-contrar en la página web de la IAPG (Asociación Internacional para la Promoción de la Geoética): La Geoé-tica es una materia inter disciplinar que incluye la T ierra y las Ciencias Planetarias, al igual que la ética apli -cada. Trata sobre el pensamiento y la acción humana, y las actividades en relación con el significado de la Tierra como un sistema dinámico y como un modelo. Los aspectos geo -educativos, científicos, tecnológicos, metodológicos y socio-culturales son igualmente incluidos (p.ej., sosteni -bilidad, desarrollo, geodiversidad, patrimonio geológico, consumo pr u-dente de los recursos minerales, me-didas apropiadas para la predicción y reducción de los desastres naturales, comunicación geocientífica, museo-logía, etc.). Además, la necesidad de considerar protocolos adecuados, temas de integridad científica, y có-digos de buenas prácticas, -teniendo en cuenta el mundo abiótico- tam -bién son temas que for man parte

de esta disciplina. Los estudios de la geología planetaria (sensu lato) y la astrobiología también requieren una aproximación geoética.

Desde el punto de vista de la Geoética, no sólo debemos r eflexio-nar sobre el modo en que el ser hu -mano, en general, se relaciona con la Geoesfera, sino que también debe -mos centrarnos en el modo en que la comunidad geológica actúa en el marco de su actividad académica y profesional. Esta reflexión constitu-ye un inmenso desafío que se plantea a todos los que ejercitan su profesión en el campo de las Geociencias, pues-to que esta ciencia se mueve lejos de las prácticas que pretenden el domi-nio de la naturaleza y su explotación mediante métodos poco sostenibles. Pero la adquisición de este desar ro-llo sostenible implica la asociación (= ajuste) a la Agenda de 2030, que a su vez depende del pr esupuesto en Educación (Cr espo et al., 2017; United Nations, 2015; Vasconcelos et al., 2016) especialmente desde que el cuarto objetivo (que todos los es -tudiantes adquieran conocimientos, principios y valores nucleares para la promoción de la sostenibilidad en el presente y en el futuro (United Na-

Fig. 2. Equipo GOAL.

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tions, 2015). De este modo, la Geoé-tica emerge como una opor tunidad relevante para completar los objeti -vos mencionados, per mitiendo de ese modo una reflexión y debate ho-lístico sobre el futuro del planeta Tie-rra (Dobrowski et al., 2018; Mogk et al., 2018). Pretende la educación de ciudadanos cultos, compr ometidos con un espíritu crítico y pr eparados para los desafíos que deberán encon-trar, y capaces de tomar decisiones éticas y r esponsables (Almeida y Vasconcelos, 2015; Bobrowski et al., 2018). En el caso de la educación superior, el alumnado desconoce su existencia (Almeida y V asconcelos, 2015). La literatura muestra tam -bién que los pr ofesores reconocen también la per tenencia del mar co conceptual de la Geoética en el curri-culum (Ryan y Bank, 2017; V ascon-celos et al., 2016).

El reconocimiento de este am -plio abanico de competencias de los GOAL ( Geoethics Outcomes and Awareness Learning) en un proyecto de colaboración inter nacional, con-tribuirá sin duda a desarrollar el po-tencial de la Geoética con el objetivo de mejorar los conceptos y prácticas a través de una aproximación innova-dora y creativa. Los miembros de los diferentes países (Por tugal, Austria, Italia, Israel, Lituania, España) apor -tan la posibilidad de integrar áreas interdisciplinares y sus siner gias intelectuales, las cuales contribuirán positivamente a constr uir una apr o-ximación articulada al Pensamiento

Geoético. De modo específico, el proyecto integra investigador es y colegas con destrezas y habilidades en Educación Geológica, Patrimo -nio Geológico, Riesgos geológicos, Ciencias ambientales, aspectos teóri-cos de la Geoética, y Información y tecnologías de la comunicación en la Educación (Fig. 2).

El proyecto intenta desar rollar un “Proceso Geoético” (Geoethics Sy-llabus) y ofrecer recursos educativos que puedan ser utilizados en la Edu -cación Superior, con el objetivo de promover el surgimiento de la impli-cación ética y social de la comunidad científica (conocimiento científico; educación; investigación, prácticas, y comunicación) ampliando de ese modo la relevancia del conocimien-to de los estudiantes, así como de sus habilidades y competencias. La creación de esta red internacional y, consecuentemente, los syllabus y ma-terial educativo, contribuirán a desa-rrollar las capacidades operativas y a reforzar el substrato conceptual de la Geoética.

Agradecimientos

Este proyecto ha sido financia-do por el Pr ograma Erasmus+ en el marco del Pr oyecto de Refer encia 2017-1- PT01- KA2013-035790.

Bibliografía

Almeida, A. y V asconcelos, C. (2015). Geoethics: master’s students knowledge and perception of its impor tance. Research in Science Education, 45(6), 889-906.

Bobrowsky, P., Cronin, V.S., Di Capua, G., Kieffer, S.W. y Peppoloni, S. (2018). The Emerging Field of Geoethics. In L.C. Gun -dersen (ed.), Scientific Integrity and Ethics with Applications to the Geosciences (pp. 175-212) Hoboken, W ashington DC: American Geophysical Union, John W iley and Sons, Inc. doi: 10.1002/9781119067825.ch11

Crespo, B., Míguez-Álvar ez, C., Ar ce, M. E., Cuevas, M. y Míguez, J. L. (2017). The Sustainable Development Goals: An Expe -rience on Higher Education. Sustainability, 9(8), 1353. doi:10.3390/su9081353

Crutzen, P. J. (2016). Geology of man -kind. In P.J. Crutzen y H.G. Brauch (eds.), Paul J. Cr utzen: A Pioneer on Atmospheric Chemistry and Climate Change in the Anthro-pocene (pp. 211-215). Cham: Springer Inter -national Publishing. doi: 10.1007/978-3-319-27460-7_10

Mogk, D. W., Geissman, J. W . y Br uc-kner, M. Z. (2018). T eaching Geoethics Across the Geoscience Curriculum: Why, When, What, How, and Where? In L.C. Gun-dersen (ed.), Scientific Integrity and Ethics with Applications to the Geosciences (pp. 231-265) Hoboken, W ashington DC: American Geophysical Union, John W iley and Sons, Inc. doi: 10.1002/9781119067825.ch13

Peppoloni, S. y Di Capua, G. (2015). The meaning of Geoethics. En: M. Wyss y S. Pep-poloni (Eds.), Geoethics: Ethical challenges and case studies in ear th sciences (pp. 3–14). Amsterdam: Elsevier.

Peppoloni, S. y Di Capua, G. (2017). Geo-ethics: ethical, social and cultural implications in geosciences. Annals of Geophysics, 60, Fast Track 7, doi: 10.4401/ag-7473.

Ryan, A. M. y Bank, C. G. (2017). The Need for Geoethics A wareness from a Ca -nadian Perspective. Geosciences, 7(4), 120. doi:10.3390/geosciences7040120

Stewart, I. S. y Gill, J. C. (2017). Social geology – integrating sustainability con-cepts into Earth sciences. Proceedings of the Geologists’ Association, 128(2), 165-172. doi: 10.1016/j.pgeola.2017.01.002

United Nations (2015). Transforming our world: the 2030 Agenda for Sustainable Development. New York: United Nations.

Vasconcelos, C., T orres, J., V asconce-los, L. y Moutinho, S. (2016). Sustainable Development and its Connection to T ea-ching Geoethics. Episodes, 39, 509-517. doi:10.18814/epiiugs/2016/v39i3/99771

Vasconcelos, C. y Almeida, A. (2014). Sustentabilidade e Questões de (Geo)ética. Revista de Ciência Elementar, 2(3), 41-44.

Proyecto Go Al . Referencia: 2017-1-PT01-KA203-035790

Programa: Erasmus+ KA2 - Cooperación para la innovación y el intercambio de bue-nas prácticas; KA203 - Estrategias de Par tnership en alta educación. Institución coordinadora: University of Por -to (Portugal);Leader del Equipo: c lara VasconcelosUniversität für Bodenkultur Wien (Austria); Leader del Equipo: Günter l an-gergraberWeizmann Institute of Science (Israel); Leader del Equipo: Nir o rionIstituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (Italia); Leader del Equipo: Giu-seppe Di c apuaKauno Technologijos Universitetas (Lituania); Leader del Equipo: Vida DrąsutėUniversidad de Zaragoza (España); Leader del Equipo: Guillermo Meléndez

252 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2018 (26.2)

INFORMACIÓN DE LA AEPECT

JUNTA DIRECTIVA

Pararealizarsuslaboresdegestiónyrepresentación, laAEPECTcuentaconunaJuntaDirectivaqueserenuevacadadosañoscoincidiendoconlacelebracióndelaAsambleaGeneraldurantelossimposios.EnlapasadaAsambleaGeneral,celebradaenManresa,elpasado22deJuliode2016seaprobaronalgunoscam-biosensucomposición.Lajuntadirectivaparaelperíodo2016-2018eslasiguiente:

DavidBrusi (Presidencia)XavierJuan(Vicepresidencia)ElenaMoreno (Secretaría)ManuelMartínez(Tesorería)PedroAlfaro(Vocalía de Edición)MartaGonzález(Vocalía de TIC)AmeliaCalonge(Vocalía Olimpiada de Geología)JoséI.RuizdelaConcha(Vocalía de Formación y Coordinación Territorial)AliciaLópezRomero(Vocalía de Acción Solidaria)

LosdatosdecontactodelosmiembrosdelaJuntadirectivadelaAEPECTpuedenconsultarseen:http://www.aepect.org/juntadirectiva.htm

RED TERRITORIAL

LaAEPECTdisponedeunareddecorresponsalesterritorialesenlamayorpartedelascomunidadesautó-nomasdelEstadoespañol.Sulaborradicaprincipalmenteendifundirnuestraexistenciayobjetivos,organizaractividadesespecíficasdeámbitoregionalycanalizartodotipodepropuestasoinquietudes.

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AndalucíaJuanAznarAcosta:juazac@yahoo.esPepaBeiras:pbeiras@telefonica.netVicenteNavarro:vnavarro@ujaen.es

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BalearesLolaMéndezCea:mendezcea@hotmail.comJesúsDuqueMacias:duque.je@gmail.com

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CataluñaMontseVehí:catalunya@aepect.org

ExtremaduraFernandoCervel:fercervel@gmail.com

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