Biología y Geología

Introducción

Tanto la Biología como la Geología tratan de entender e interpretar los fenómenos naturales que nos rodean. Para ello han elaborado modelos explicativos que dan coherencia a estas interpretaciones y han sentado las bases para un extraordinario avance científico y tecnológico, que ha significado una mejora pero también conlleva riesgos para el equilibrio del planeta en el que se sustenta la vida.

El papel formativo de la materia de Biología y geología de la modalidad de Ciencias y Tecnología radica en la ampliación de los conocimientos biológicos y geológicos de la etapa anterior, lo que permite, por una parte, estudiar con mayor profundidad la organización de los seres vivos y comprender mejor la Tierra como planeta activo, y por otra, proyectar su continuidad en la materia de Biología y geología, y posteriormente en estudios superiores.

La Geología ofrece una visión global y unitaria de una serie de aspectos y fenómenos estudiados en la etapa anterior, como son la existencia de distintos tipos de rocas o el origen y formación del relieve, que se abordan en esta materia de manera más integrada. Esta visión se traslada también al estudio del sistema solar, a la formación del planeta Tierra y su distribución en capas, así como y a la interpretación de la estructura, organización y elementos que forman el Universo a partir de los datos obtenidos con los sistemas de observación actuales. Además, la comprensión del dinamismo del planeta es necesaria para entender estos y otros procesos, como son la formación del suelo, la estratificación o la aparición de volcanes y terremotos en determinadas zonas.

La Geología se estructura alrededor de la teoría de la tectónica de placas. En primer lugar, recogiendo los datos necesarios para formular sus hipótesis (constitución, estructura y dinámica del interior de la Tierra); en segundo lugar, estudiando sus manifestaciones (origen de los océanos y continentes, formación de cordilleras, magmatismo y metamorfismo) y en tercer lugar examinando la evolución de las placas y los agentes que las modifican, esto es, los procesos de la Geología externa.

La Biología del presente curso estudia los seres vivos, ofreciendo una panorámica sobre su unidad y su diversidad. Presenta las características comunes que tienen todos los organismos: la célula, la capacidad de adaptación, la evolución, la necesidad de obtener materia y energía, los mecanismos de supervivencia, la relación con su entorno, etc., situándolos en seres vivos concretos, que sirven de organismo-tipo para caracterizar los principales grupos taxonómicos.

Se trata de reflexionar sobre los principales problemas que tiene un ser vivo para existir (tamaño, forma, agresiones del entorno, etc.) y la diversidad de modos de vida (organización interna, conductas, interdependencia de su hábitat, etc.) como respuesta adaptativa a las condiciones del ambiente. El estudio detenido, en el nivel macroscópico, de los principales taxones de seres vivos no se ha hecho en la enseñanza obligatoria y parece necesario hacerlo ahora como base para una comprensión de la evolución, mostrando las diferentes posibilidades de solución a un mismo problema que explora la vida.

Así pues, los contenidos de la materia vinculados a la Biología, ofrecen una visión unitaria de los seres vivos, no tanto por su composición, cuyo estudio se deja para el curso siguiente, sino por los problemas que deben resolver para su supervivencia. Las distintas formas de abordarlos ofrecen los datos necesarios en los que sustentar la teoría de la evolución, eje conductor de los contenidos, proporcionando las bases necesarias para el estudio de la Biología moderna y de las Ciencias de la Tierra y Medioambientales.

Tanto la Biología como la Geología ayudan a reflexionar sobre las relaciones de la ciencia y la tecnología con la sociedad y a valorar, desde un punto de vista individual y colectivo, las implicaciones éticas de la investigación. Incluso el enfoque conceptual con el que se pueden abordar sus contenidos ha de significar precisamente una mayor relación con otras materias y con problemas sociales, éticos y personales. Todo ello, unido al planteamiento de pequeñas investigaciones, al trabajo en grupo, a las salidas al campo, al trabajo en el laboratorio, etc., favorecerá actitudes positivas hacia la ciencia y su aprendizaje, necesarias para la participación en la sociedad como ciudadanos críticos y responsables.

Objetivos

La enseñanza de la Biología y geología en el Bachillerato tendrá como finalidad el desarrollo de las siguientes capacidades:

1. Conocer y comprender los conceptos, leyes, teorías y modelos más importantes y generales de la Biología y de la Geología, de forma que permita tener una visión global del campo de conocimiento que abordan y una posible explicación de los fenómenos naturales, así como una formación científica básica para desarrollar estudios posteriores, aplicando estos conocimientos a situaciones reales y cotidianas.
2. Conocer los datos que se poseen del interior de la Tierra y elaborar con ellos una hipótesis explicativa sobre su composición, su proceso de formación y su dinámica.
3. Reconocer la coherencia que ofrece la teoría de la tectónica de placas y la visión globalizadora y unificante que propone en la explicación de fenómenos como el desplazamiento de los continentes, la formación de cordilleras y rocas y el dinamismo interno del planeta, así como su contribución a la explicación de la distribución de los seres vivos.
4. Realizar una aproximación a los diversos modelos de organización de los seres vivos, tratando de comprender su estructura y funcionamiento como una posible respuesta a los problemas de supervivencia en un entorno determinado.
5. Entender el funcionamiento de los seres vivos como diferentes estrategias adaptativas al medio ambiente.
6. Comprender la visión explicativa que ofrece la teoría de la evolución a la diversidad de los seres vivos, integrando los acontecimientos puntuales de crisis que señala la Geología, para llegar a la propuesta del equilibrio puntuado.
7. Integrar la dimensión social y tecnológica de la Biología y de la Geología, comprendiendo las ventajas y problemas que su desarrollo plantea al medio natural, al ser humano y a la sociedad, para contribuir a la conservación y protección del patrimonio natural.
8. Utilizar con cierta autonomía destrezas de investigación, tanto documentales como experimentales (plantear problemas, formular y contrastar hipótesis, realizar experiencias, etc.), que permitan desarrollar el pensamiento crítico y valorar sus aportaciones al desarrollo de la Biología y la Geología, reconociendo el carácter de la ciencia como proceso cambiante y dinámico.
9. Desarrollar actitudes que se asocian al trabajo científico, tales como la búsqueda de información, la capacidad crítica, la necesidad de verificación de los hechos, el cuestionamiento de lo obvio y la apertura ante nuevas ideas, el trabajo en equipo, la aplicación y difusión de los conocimientos, etc., con la ayuda de las tecnologías de la información y la comunicación cuando sea necesario.

Contenidos

1. Origen y estructura de la Tierra.

• Métodos de estudio del interior de la Tierra. Interpretación de los datos proporcionados por los diferentes métodos, (gravimétrico, geomagnético, geotérmico y sísmico).
• La estructura interna de la Tierra. Composición de los materiales terrestres.
• Minerales y rocas. Estudio experimental de la formación de cristales. Minerales petrogenéticos.
• Variedad de minerales y rocas en la Comunidad de Madrid. Utilización e importancia económica.
• Iniciación a las nuevas tecnologías en la investigación del entorno: los Sistemas de Información Geográfica (SIG): GPS y teledetección.
• Los métodos de las ciencias en la investigación geológica. Métodos tradicionales. El trabajo de campo: reconocimiento de muestras sobre el terreno. El trabajo de laboratorio: análisis físicos y químicos; microscopio petrográfico.

2. Geodinámica interna. La tectónica de placas.

• Placas litosféricas: características y límites. Los bordes de las placas: constructivos, transformantes y destructivos. Fenómenos geológicos asociados.
• Conducción y convección del calor interno y sus consecuencias en la dinámica interna de la Tierra. Plumas térmicas y puntos calientes.
• Origen y evolución de los océanos y continentes. El ciclo de Wilson. Aspectos unificadores de la teoría de la tectónica de placas.
• Formación y evolución de los magmas. Las rocas magmáticas. Magmatismo y tectónica de placas. Yacimientos minerales asociados.
• Metamorfismo. Las rocas metamórficas. Tipos de metamorfismo y tectónica de placas. Yacimientos minerales asociados.
• Reconocimiento de las rocas magmáticas y metamórficas más representativas. Utilidad de las rocas ígneas y metamórficas.
• La petrología aplicada a los materiales de construcción.

3. Geodinámica externa e historia de la Tierra.

• Procesos de la geodinámica externa. Ambientes y procesos sedimentarios.
• Las rocas sedimentarias y sus aplicaciones. Reconocimiento de las más representativas.
• Alteración de las rocas superficiales y meteorización. Formación del suelo. La importancia de su conservación.
• Interacción entre procesos geológicos internos y externos. El sistema Tierra: perspectiva de su dinámica global.
• Interpretación de mapas topográficos, cortes y mapas geológicos sencillos.
• Riesgos geológicos. Predicción y prevención.
• Procedimientos que permiten la datación y la reconstrucción el pasado terrestre. El tiempo geológico y su división. Identificación de algunos fósiles característicos.
• Grandes cambios ocurridos en la Tierra. Formación de una atmósfera oxidante. Grandes extinciones. Cambios climáticos.
• Cambios en la corteza terrestre provocados por la acción humana.

4. Unidad y diversidad de la vida.

• La diversidad de los seres vivos y el problema de su clasificación. Criterios de clasificación.
• Niveles de organización de los seres vivos. La célula como unidad de vida. Concepto general de catabolismo y anabolismo.
• Histología y organografía vegetal básica.
• Histología y organografía animal básica.
• Observaciones microscópicas de tejidos animales y vegetales y de organismos unicelulares.

5. La biología de las plantas.

• La diversidad en el reino de las plantas: principales grupos taxonómicos. Manejo de tablas dicotómicas sencillas para clasificar plantas.
• El proceso de nutrición en plantas: nutrición autótrofa. La fotosíntesis: estudio experimental de alguno de sus aspectos.
• Las funciones de relación en el mundo vegetal: los tropismos y las nastias. Principales hormonas vegetales. Comprobación experimental de sus efectos.
• La reproducción en las plantas. Reproducción asexual y sexual. Ciclos biológicos de las plantas. La intervención humana en la reproducción.
• Principales adaptaciones de las plantas al medio.
• Importancia de las plantas en el mantenimiento de los ecosistemas y en la vida en la Tierra.
• Especies más representativas de la Península Ibérica y de las islas. Endemismos.
• Especies más representativas de la Comunidad de Madrid.

6. La biología de los animales.

• La diversidad en el reino animal: principales grupos. Manejo de tablas dicotómicas sencillas para clasificar moluscos, artrópodos y vertebrados.
• El proceso de nutrición en los animales: nutrición heterótrofa. Captación de nutrientes, digestión, intercambio de gases, transporte y excreción. Estudio experimental sencillo de algún aspecto de la nutrición animal.
• Los sistemas de coordinación en el reino animal.
• La reproducción en los animales. Reproducción asexual y sexual. Ciclo biológico de los animales.
• Principales adaptaciones de los animales al medio.
• Importancia de la diversidad animal. Animales en peligro de extinción. Acciones para la conservación de la diversidad.
• Especies más representativas de la Península Ibérica y de las islas. Endemismos.
• Especies más representativas de la Comunidad de Madrid.

Criterios de evaluación

1. Interpretar los datos obtenidos por distintos métodos directos e indirectos para ofrecer una visión coherente sobre la estructura y composición del interior del planeta.
2. Diseñar y realizar investigaciones que contemplen las características esenciales del trabajo científico (concreción del problema, formulación de hipótesis, diseño y realización de experiencias y comunicación de resultados) a procesos como la cristalización, la formación de minerales, la formación del suelo, la nutrición vegetal, etc.
3. Situar sobre un mapa las principales placas litosféricas y valorar las acciones que ejercen sus bordes. Explicar las zonas de volcanes y terremotos, la formación de cordilleras, la expansión del fondo oceánico, su simetría en la distribución de materiales y la aparición de rocas y fósiles semejantes en lugares muy alejados.
4. Identificar los principales tipos de rocas, su composición, textura y proceso de formación, explicando los procesos de formación de las rocas magmáticas, metamórficas y sedimentarias. Señalar sus afloramientos, sus utilidades y su importancia económica.
5. Explicar los procesos de formación de un suelo, identificar y ubicar los principales tipos de suelo y justificar la importancia de su conservación.
6. Explicar las características fundamentales de los principales taxones en los que se clasifican los seres vivos y saber utilizar tablas dicotómicas para la identificación de los más comunes.
7. Razonar por qué algunos seres vivos se organizan en tejidos y conocer los que componen los vegetales y los animales, así como su localización, caracteres morfológicos y su fisiología. Manejar el microscopio para poder realizar observaciones de los mismos y diferenciar los más importantes.
8. Explicar la vida de la planta como un todo, entendiendo que su tamaño, estructuras, organización y funcionamiento son una determinada respuesta a unas exigencias impuestas por el medio, físico o biológico, para su mantenimiento y supervivencia como especie.
9. Explicar la vida de un determinado animal como un todo, entendiendo que su tamaño, estructuras, organización y funcionamiento son una determinada respuesta a unas exigencias impuestas por el medio, físico o biológico, para su mantenimiento y supervivencia como especie.