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Unidad 9.3: Las rocas, los minerales, la meteorización y la erosión
Ciencias
5 semanas
Etapa 1 - Resultados esperados
0B
Resumen de la unidad
3B
En esta unidad los estudiantes investigarán y entenderán las propiedades de las rocas, tales como los
minerales que las componen y el ciclo litológico. Utilizarán claves taxonómicas para clasificar las rocas y
minerales, y crearán modelos y diagramas del ciclo litológico. También, investigarán el proceso de
meteorización y su importancia en la formación de la Tierra.
Meta de transferencia: Al concluir esta unidad, los estudiantes podrán utilizar sus conocimientos
sobre el ciclo continuo de cambios de los aspectos internos y externos de la Tierra para tomar
decisiones informadas sobre asuntos sencillos, tales como la selección de pasta dental, o más
complejos, como la selección de un lugar para edificar un hogar o un negocio.
Estándares de contenido: La naturaleza de la Ciencia, tecnología, y sociedad, La estructura y
niveles de organización de la materia, Conservación y cambio.
Expectativas de aprendizaje
4B
5B
Clasificación de rocas y minerales
NC.9.1.2 Utiliza medidas cuantitativas como un criterio para agrupar o clasificar objetos.
16B
Entendiendo las rocas y minerales
NC.9.3.2 Utiliza herramientas e instrumentos de laboratorio, tales como el microscopio, las lupas, las
balanzas y otros para recopilación de datos.
NC.9.3.3 Analiza cómo la tecnología utilizada por los científicos ha ayudado en la comprensión de la
historia geológica de la Tierra.
17B
Los minerales como recursos naturales
EM.9.2.1. Reconoce que los minerales tienen propiedades químicas y físicas y describe la estructura de
los minerales.
EM.9.2.2. Identifica diversas maneras de determinar la identidad de los minerales.
EM.9.2.3 Identifica minerales comunes de Puerto Rico mediante las propiedades químicas y físicas.
EM.9.2.4. Indica formas de reducir los efectos de la explotación minera.
EM.9.2.5 Identifica los usos de los minerales.
18B
Las propiedades de las rocas y su ciclo
EM.9.3.1 Compara y contrasta los tres tipos de rocas: sedimentarias, ígneas y metamórficas.
EM.9.3.2 Clasifica las rocas por sus propiedades químicas y físicas.
C.9.4.1 Describe cómo cada tipo de roca se transforma en otro tipo a medida que pasa por el ciclo de
las rocas.
C.9.4.2 Compara y contrasta los diferentes tipos de rocas.
C.9.4.3 Clasifica los tipos de rocas por sus propiedades y composición química y física.
19B
Modelo del ciclo de las rocas
SM.9.2.1 Construye diferentes tipos de modelos tales como: volcanes, movimientos de las placas
tectónicas, capas de la Tierra, ciclo de las rocas, refracción y reflexión sísmica, sistema solar y otros.
20B
Junio 2012
1
Unidad 9.3: Las rocas, los minerales, la meteorización y la erosión
Ciencias
5 semanas
El contorno de la Tierra
EM.9.4.1 Explica el proceso del ciclo del agua.
EM.9.4.2 Describe el proceso de formación de los ríos, cuencas y arroyos, entre otros.
EM.9.4.3 Describe y explica cómo los depósitos de sedimentos afectan a la tierra.
EM.9.4.4 Explica cómo se forman cuevas y depresiones como resultado de la erosión y los depósitos de
sedimento.
EM.9.4.5 Define el término acuífero.
EM.9.4.6 Identifica formas de contaminación del agua superficial y subterránea.
21B
La meteorización y la formación del suelo
C.9.1.1 Define operacionalmente a la meteorización.
C.9.1.2 Describe cómo el hielo, el agua, el viento, la gravedad, las plantas y los animales causan
desgaste mecánico.
C.9.1.3 Describe cómo el agua, los ácidos, el aire y la temperatura causan el desgaste químico, físico y
biológico de las rocas.
C.9.1.4 Describe el origen del suelo.
C.9.1.5 Explica cómo las distintas propiedades del suelo afectan al crecimiento de las plantas.
C.9.1.6 Describe cómo los diversos climas afectan al suelo.
C.9.1.7 Describe beneficios importantes del suelo.
C.9.1.8 Discute cómo la actividad humana y la industrialización causan meteorización.
2B
Cambios de la superficie como resultado de la meteorización
C.9.2.1 Identifica los factores que causan cambios en la superficie de la Tierra como: la erosión de las
rocas y el suelo y el transporte y depósito de sedimentos.
C.9.2.2 Identifica características costeras creadas por la erosión que ocasionan las olas.
C.9.2.3 Explica por qué la erosión del viento afecta más a algunas áreas que a otras.
C.9.2.4 Explica cómo se desplazan las dunas.
C.9.2.5 Explica el papel de la gravedad como agente de erosión y depósito
23B
Ideas grandes/Comprensión duradera:
6B
•
•
•
•
La meteorización ha ayudado a darle forma a
los rasgos geológicos de Puerto Rico.
Las rocas y los minerales emergen de una
Tierra en constante cambio.
Para entender las rocas y los minerales es
necesario explorar sus propiedades y
formaciones.
El ciclo de las rocas tiene su impacto en las
características físicas de la Tierra.
Junio 2012
Preguntas esenciales:
7B
•
•
•
•
¿Qué evidencia de la meteorización puedes
ver en el patio de tu escuela?
¿Qué beneficios financieros podrían derivarse
de poder clasificar las rocas y los minerales?
¿El suelo es sólo tierra?
¿Qué podría ocurrir si el ciclo de las rocas
dejase de ser un ciclo?
2
Unidad 9.3: Las rocas, los minerales, la meteorización y la erosión
Ciencias
5 semanas
Contenido (Los estudiantes comprenderán…)
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los usos de los minerales
cómo identificar los minerales comunes de
Puerto Rico por sus propiedades químicas y
físicas
el proceso del ciclo del agua
el término acuífero
la definición operacional de meteorización
el origen del suelo
los beneficios importantes del suelo
cómo la tecnología utilizada por los científicos
ha ayudado a comprender la historia
geológica de la Tierra
que los minerales tienen propiedades
químicas y físicas
cómo la actividad humana y la
industrialización causan meteorización
los tres tipos de rocas (sedimentarias, ígneas y
metamórficas)
Vocabulario de contenido
• Tipos de rocas (sedimentarias, ígneas y
metamórficas)
• Mineral
• Acuífero
• Erosión
• Ciclo del agua
• Meteorización
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Destrezas (Los estudiantes podrán…)
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Junio 2012
utilizar medidas cuantitativas como un criterio
para agrupar o clasificar objetos.
utilizar herramientas e instrumentos de
laboratorio como el microscopio, las lupas, las
balanzas y otros para la recopilación de datos.
identificar diversas maneras de determinar la
identidad de los minerales.
describir la estructura de los minerales.
indicar formas de reducir los efectos de la
explotación minera.
clasificar las rocas por sus propiedades
químicas y físicas.
describir cómo cada tipo de roca se
transforma en otra a medida que pasa por el
ciclo de las rocas.
comparar y contrastar los diferentes tipos de
rocas.
clasificar los tipos de rocas por sus
propiedades y composición química y física.
construir un modelo del ciclo de las rocas.
describir el proceso de formación de los ríos,
cuencas y arroyos.
describir y explicar cómo afecta a la tierra el
depósito de sedimentos.
explicar cómo las cuevas y depresiones son el
resultado de la erosión y los depósitos de
sedimento.
identificar formas de contaminación del agua
superficial y subterránea.
describir cómo el hielo, el agua, el viento, la
gravedad, las plantas y los animales causan
desgaste mecánico.
describir cómo el agua, los ácidos, el aire y la
temperatura causan el desgaste químico,
físico y biológico de las rocas.
explicar cómo las distintas propiedades del
suelo afectan el crecimiento de las plantas.
describir cómo los diversos climas afectan al
suelo.
identificar los factores que causan cambios en
la superficie de la Tierra como: la erosión de
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Unidad 9.3: Las rocas, los minerales, la meteorización y la erosión
Ciencias
5 semanas
•
•
•
•
las rocas y el suelo, y el transporte y el
depósito de sedimentos.
identificar características costeras creadas por
la erosión de las olas.
explicar por qué la erosión eólica afecta más a
algunas áreas que a otras.
explicar cómo se desplazan las dunas.
explicar el papel de la gravedad como agente
de erosión y depósito de sedimentos.
Etapa 2 – Evidencia de avalúo
1B
Tareas de desempeño
10B
Simulación: Vista pública
En esta actividad, los estudiantes representarán
diversos grupos de interés del pueblo de Valle
Verde, donde una compañía desarrolladora
importante, Zanec, planifica instalar varios
tanques de almacenamiento subterráneos (UST,
por sus siglas en inglés). Los estudiantes revisarán
la propuesta y utilizarán la información provista
para tomar una decisión informada sobre si
votarán a favor o en contra de la nueva
construcción (ver anejo: 9.3 Tarea de desempeño
– Vista pública simulada).
25B
Cada estudiante defenderá su decisión por
escrito, utilizando como base la información
aprendida en clase sobre los efectos de la
contaminación, los depósitos de sedimentos, etc.
Para defender su decisión, los estudiantes
tratarán de contestar las siguientes preguntas:
•
•
•
•
¿Se le debería permitir a Zanec instalar los
tanques en el sitio propuesto?
Si no, ¿qué localización alterna sería aceptable
para todas las partes?
¿Cuáles son los riesgos relacionados con esta
propuesta?
¿Cómo se pueden minimizar los riesgos para
proteger el agua del suelo?
Los estudiantes serán evaluados por su habilidad
para justificar su razonamiento a favor o en contra
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Otra evidencia
1B
•
•
•
•
Organizadores gráficos
o Los estudiantes crearán un organizador
gráfico de los tres tipos de rocas, usando
fotos y definiciones.
o Los estudiantes crearán un organizador
gráfico de la escala de Mohs de dureza
usando números y fotos para identificar la
escala.
o Los estudiantes crearán una tabla T (tabla
de dos columnas) para comparar y
contrastar los efectos de la erosión y la
meteorización.
Prueba
Los estudiantes serán evaluados en sus
conocimientos sobre rocas y minerales (ver
anejo: 9.3 Otra evidencia – Prueba sobre rocas
y minerales)
Trabajo en pares
El estudiante trabajará con un compañero
para revisar cómo se clasifican las rocas y los
minerales.
Diario semanal sobre la erosión
En esta unidad, los estudiantes mantendrán
un diario semanal para documentar la
evidencia de erosión. Cada estudiante
encontrará un lugar en su hogar o vecindario
que muestre señales de meteorización o
erosión. Harán observaciones semanales en el
transcurso de la unidad, usando dibujos y
escribiendo sobre los cambios que observan
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Unidad 9.3: Las rocas, los minerales, la meteorización y la erosión
Ciencias
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de la construcción de estas instalaciones.
1
La meteorización y el área de la superficie
En esta tarea de desempeño los estudiantes
trabajarán en grupos de 3 a 4 y crearán un
experimento para probar los efectos de la
meteorización en distintas áreas de superficie y la
velocidad en que ocurre. El maestro puede
proveer imágenes para explicar cómo el tamaño
de las partículas afecta el área de superficie para
que los estudiantes tengan información de
trasfondo sobre el tema.
26B
0F
•
durante ese período de tiempo.
Diario reflexivo del estudiante
Cada estudiante responderá la siguiente
pregunta: ¿Qué pasaría si un acuífero en su
área se contamina?
Los siguientes materiales serán necesarios para
llevar a cabo la actividad: solución ácida (vinagre
diluido), dulces SweeTARTS del mismo color (ver
imagen a continuación), martillo, un cronómetro,
vasos de plásticos transparentes o vasos de
precipitados, y gafas de seguridad (si se usa un
ácido más fuerte).
Una vez que los estudiantes estén en sus grupos,
utilizarán la plantilla de Diagrama de Diseño
Experimental o DDE (ver anejo: 9.3 Tarea de
desempeño – Hoja de trabajo sobre DDE).
Primero, tendrán que escribir una pregunta
basada en el conocimiento previo sobre la
meteorización de las rocas y los minerales. Luego,
utilizando esa pregunta, tendrán que escribir una
hipótesis y diseñar un experimento para probarla.
Basado en los resultados de los experimentos,
haga que los estudiantes contesten lo siguiente en
la hoja de trabajo:
•
1
Prediga si el proceso de meteorización
ocurriría más rápido sobre una piedra lisa y
Adaptado de http://csip.cornell.edu
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Unidad 9.3: Las rocas, los minerales, la meteorización y la erosión
Ciencias
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•
redonda o sobre un pedazo de roca
puntiaguda. Explique ¿por qué?
Explique cómo el agua puede ser una forma
de meteorización mecánica y química.
El maestro evaluará a los estudiantes por medio
de la hoja de trabajo EDD, incluyendo la tabla de
datos, y las preguntas de conclusión.
Una pasta dental original 2
En esta tarea de desempeño, los estudiantes
crearán un producto que se pueda comercializar,
usado por la mayoría de las personas todos los
días y que esté compuesto de minerales. Los
compuestos abrasivos y de limpieza que se
encuentran en la pasta de dientes, el carbonato
de calcio y el bicarbonato de sodio, son productos
minerales. (El carbonato de calcio en polvo puede
obtenerse en las farmacias o en un distribuidor de
artículos para laboratorios).
27B
1F
Los estudiantes trabajarán en grupos de 4 y
diseñarán la pasta de dientes más comercializable
(la más atractiva al consumidor), utilizando la
receta básica como punto de partida (ver anejo:
9.3 Tarea de desempeño – Pasta de dientes hoja
de trabajo). Los estudiantes someterán una
muestra de su producto, junto con la hoja de
trabajo completada, a los jueces (maestros de la
escuela o padres). El maestro le dará un premio
sencillo al equipo ganador.
El maestro evaluará las actividades de laboratorio
separado del lema y de otros aspectos
publicitarios en la hoja de trabajo, usando una
rúbrica (ver anejo: 9.3 Tarea de desempeño –
Rúbrica de pasta de dientes).
2
Adaptado de: http://www.geosociety.org/educate/LessonPlans/ToothpasteTwist.pdf
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Etapa 3 - Plan de aprendizaje
2B
Actividades de aprendizaje
12B
Clasificación de rocas y minerales
28B
•
•
Cree una nueva escala de Mohs de dureza para examinar las rocas recolectadas en los terrenos de
la escuela, usando recursos de los hogares de los estudiantes, tales como monedas, mantequilla o
manzanas.
Diseñe una clave taxonómica para clasificar los minerales que se encuentran en Puerto Rico.
Entendiendo las rocas y minerales
29B
•
•
•
Al dársele varios minerales y un microscopio o lupa, identifique las formas cristalinas de cada
mineral. Discuta los hallazgos con un compañero.
Utilice una balanza y un cilindro graduado para calcular y comparar las densidades de un grupo de
rocas provistas por el maestro.
Desarrolle una cronología del descubrimiento de varios minerales en Puerto Rico.
Minerales como un recurso natural
30B
•
•
•
Cree un folleto para turistas sobre los minerales preciosos que se encuentran en Puerto Rico.
Compare y contraste las propiedades químicas de 5 minerales diferentes.
Compare y contraste las propiedades físicas de 5 minerales diferentes.
Propiedades de las rocas y su ciclo
31B
•
•
•
Construya un diagrama de Venn triple de los tres tipos de rocas.
Haga tarjetas ilustrativas con las propiedades físicas y químicas de las rocas.
Cree una obra (drama) para simular el ciclo de la roca.
Modelo del ciclo de las rocas
32B
•
Construya un modelo del ciclo de las rocas utilizando solamente periódicos para moldear los
diferentes tipos de rocas, y cordel para crear el concepto de un círculo.
El contorno de la Tierra
3B
•
•
•
Desarrolle un folleto sobre el ciclo del agua que pueda ser distribuido a estudiantes de tercer
grado.
Escriba un cuento corto personificando a un río o arroyo y explique cómo fue creado.
Explique, a través de discusiones con toda la clase, cómo el aumento de sedimentos contribuye a
la creación de zonas muertas en los océanos y ríos.
La meteorización y la formación del suelo
34B
•
•
•
•
Recolecte y analice diferentes tipos de tierra de las áreas circundantes a su escuela y vecindario.
Construya un afiche que provea evidencia del impacto del hombre sobre el proceso de meteorización.
Utilice fichas para construir tarjetas ilustrativas de los diferentes tipos de meteorización mecánica.
Compare y contraste los tipos de plantas que crecen mejor en suelos ácidos y las que crecen mejoren
suelos más básicos.
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Unidad 9.3: Las rocas, los minerales, la meteorización y la erosión
Ciencias
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Cambios de la superficie como resultado de la meteorización
35B
•
•
•
Utilizando un diagrama de Venn, compare y contraste la erosión y el depósito de sedimentos.
Construya un collage de las costas de Puerto Rico que muestre diversos grados de erosión.
Compare y contraste las costas en relación con las olas y la erosión en dos lados opuestos de la isla.
Ejemplos para planes de la lección
13B
•
•
•
¿De qué está hecho el automóvil de mis padres, o algún electrodoméstico del hogar? En esta
lección, los estudiantes recibirán una foto de un equipo electrodoméstico del hogar, un vehículo,
motocicleta o similar. Llevarán a cabo investigaciones para conocer qué tipo de minerales se
utilizaron en la producción o creación del objeto asignado. Los estudiantes crearán una tabla o
gráfica para mostrar su información.
Construcción de un modelo de acuífero: En esta lección, los estudiantes construirán un acuífero
para ver cómo el agua subterránea fluye a través del acuífero, y ver cuán difícil es limpiar el agua
contaminada del suelo.
http://water.epa.gov/learn/kids/drinkingwater/upload/2009_04_29_kids_activity_grades_912_buildingamodelaquifer.pdf
Meteorización química: Utilizando un modelo para simular la meteorización química, los
estudiantes crearán un experimento para ver cómo la temperatura del agua afecta la velocidad del
proceso de meteorización. Las rúbricas de evaluación están incluidas en el enlace. Vea la actividad
en meteorización química [Activity on Chemical Weathering].
www.sagepub.com/liustudy/chapters/04/AltAssessTasksEarthSci.pdf
14B
3TU
U3T
Recursos adicionales
15B
•
El siguiente recurso contiene una variedad de lecciones de Ciencias de la Tierra para grados 9 al 12:
http://water.epa.gov/learn/kids/drinkingwater/teachers_9-12.cfm
Rocas y minerales: http://geology.com/teacher/rocks.shtml
Minerales en nuestro ambiente: http://pubs.usgs.gov/of/2007/1185/
Afiche de minerales que usamos a diario: http://geopubs.wr.usgs.gov/open-file/of01-360/
Formación de cavernas:
http://www.reachoutmichigan.org/funexperiments/agesubject/lessons/newton/spelunk01.html
Agua: La hidrósfera: http://www.windows2universe.org/earth/Water/overview.html&lang=sp
Proyecto Biosfera: Enlaces de Geología:
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/profesor/recursos_geologia.htm
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Conexiones literarias
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Un don del mar por Kate Banks
Las rocas: duras, blandas, lisas y ásperas por Natalie Rosinsky
Rocas y Minerales (Colección Exploradores) por National Geographic
Minerals (Kaleidoscope: Earth Science) por Roy A Gallant
Cave por Diane Siebert
Junio 2012
Adaptado de Understanding by Design de Grant Wiggins y Jay McTighe
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