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EL CONCEPTO DE PLACA LITOSFÉRICA: PROPUESTA DE SECUENCIA DE
ACTIVIDADES PARA LA ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA TECTÓNICA
DE PLACAS
The concept of lithospherical plate: a proposal for a sequence of activities for the teaching-learning
of Plate Tectonics
Mª Carmen Tizón (coord.) (*), Mª Manuela López Penelas (**), Antonia Castedo (**), Ana Álvarez (**)
y Pilar de Vega (***)
RESUMEN:
En este trabajo proponemos una secuencia de actividades, experimentada ya durante dos cursos, para abordar la Tectónica de Placas en la Enseñanza Secundaria Obligatoria, siguiendo las etapas de
aprendizaje de conceptos por parte del alumnado y partiendo de situaciones que favorezcan la motivación e implicación. Todos los materiales a utilizar en las actividades son asequibles y de fácil elaboración.
ABSTRACT:
In this report we shall propose a sequence of activities which have already been tried out for two years in an attempt to approach Plate Tectonics at ESO (Compulsory Secondary Education). We shall take
into account the different stages that students go through in concept acquisition and we shall start from
situations that will favour both student motivation and involvement. All the materials used in these activities are cheap and easy to prepare..
Palabras clave: Tectónica de Placas, Educación Secundaria, secuencias de actividades, placa litosférica.
Keywords: Plate Tectonics, Secondary Education, sequences of activities, lithospherical plate
INTRODUCCIÓN
La teoría de la Tectónica de Placas ha demostra-
do ser la principal “teoría de la Tierra”, pues permi-
te explicar y predecir numerosos acontecimientos
de nuestro Planeta. Los avances tecnológicos desde
la década de los años sesenta hasta nuestros días
han posibilitado la reformulación y reajuste de al-
gunas de las hipótesis de partida, circunstancia que
hace de ella una teoría en continua revisión de sus
postulados (Anguita, 1996).
didáctica dedicada al estudio de la Tectónica de
Placas (García Cruz, 1996; Praia, 1996); igualmente
interesante se muestra el tratamiento didáctico de
este tema conjuntamente con la Evolución Biológi-
ca, aunando dos de los paradigmas más integrado-
res y complejos de las Ciencias de la Tierra (Se-
queiros y otros, 1995).
Las vivencias personales del alumno y su curio-
sidad por el entorno han sido siempre fuente inago-
table de situaciones motivadoras para tratar cualquier aspecto en el aula, así como eficaces en la
Este hecho nos recuerda la necesidad de abordar
conexión con sus intereses y la exploración de las
tismo, abiertos a nuevos descubrimientos, en conso-
1988; Osborne y Freyberg, 1991). Por ello, dada la
siempre los conocimientos desprovistos de dogma-
nancia con la visión popperiana de la ciencia, que
defiende un permanente estado de “revolución” de
paradigmas mientras se susciten más pruebas y ex-
perimentos para demostrar la validez de las actuales
afirmaciones (Popper, 1934, 1969).
concepciones al respecto (Giordan y De Vecchi,
frecuencia de las sacudidas sísmicas en nuestro territorio, aunque débiles, pensamos que sería un
buen recurso didáctico, y desde luego muy motiva-
dor, partir de sensaciones (reales o ficticias) vividas
por los estudiantes cuando tiembla el suelo a sus
pies. De esta forma intentaríamos dar explicación a
estos fenómenos, tranquilizar a la población ante te-
FUNDAMENTACIÓN DE LA PROPUESTA
Por su complejidad, esta teoría explicativa del
dinamismo terrestre puede ser trabajada en las aulas
desde muy diversos puntos de vista. La Historia de
la Ciencia puede ser el hilo conductor de la unidad
rremotos de baja magnitud e insistir en la naturali-
dad de tales acontecimientos.
Desde esta perspectiva, creemos prioritaria la
construcción, por parte del alumnado, del concepto
de Placa litosférica, sus movimientos, los efectos y
(*) I.B. “Xoan Montes”. C/ Montevideo, s/n., 27001 Lugo.
(**) I.B. “Anxel Fole”. C/ Angelo Colocci, s/n, 27004 Lugo.
(***) I.B. Mixto de Sarria. Zona Escolar, s/n, 27600 Sarria. Lugo.
154
Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 1998. (6.2) 154-159
I.S.S.N.: 1132-9157
consecuencias que estos producen. Alcanzado este
objetivo, lograremos sin dificultad el resto de las
metas propuestas en este trabajo.
Sea cual fuere el punto de vista referente que
guíe el aprendizaje, debemos reconocer que a la
complejidad de la Tectónica de Placas se le suma la
dificultad de reproducir los fenómenos geológicos
en tiempo y espacio reales, lo que hace imprescin-
dible recurrir a la utilización de modelos analógi-
das con el cálculo de edades absolutas de los pro-
cesos geológicos simulados (Álvarez y García de la
Torre, 1996).
Con frecuencia, la aplicación de modelos analó-
gicos es una tarea ardua y costosa, que requiere di-
seños complejos de maquetas y aparatos o la com-
pra de material específico para su construcción
(Carrillo, 1996). A fin de solventar esta cuestión,
las actividades que proponemos han sido diseñadas,
cos, bastante extendidos en las Ciencias de la Tie-
modificadas o simplificadas para trabajar en el aula
parámetros reales (Carrillo, 1996).
colares, folios, sal común, cajas de plástico o tizas
rra, a pesar de su difícil extrapolación a los
Precisamente, el tiempo geológico se muestra
como uno de los conceptos más difíciles de cons-
con recursos fácilmente asequibles, como mapas es-
de colores.
Por otra parte, las actuales líneas de investiga-
truir por los estudiantes (Pedrinaci, 1987). En algu-
ción sobre la utilización de modelos analógicos y,
que impide la transformación de las ideas estabilis-
dar las actividades de enseñanza-aprendizaje de las
nas ocasiones constituye un verdadero obstáculo
tas y fijistas de los adolescentes en otras que conci-
ban la Tierra como dinámica en la que los cambios
geológicos y procesos, como la formación de una
montaña o la apertura de un océano, se suceden len-
tamente y no sólo como consecuencia de catástrofes
instantáneas (Sequeiros, Pedrinaci y Berjillos,
1996).
Esta concepción estática de la Naturaleza es re-
sistente al cambio y precisa de una atención espe-
cial por parte del docente. Éste puede optar por or-
ganizar el curriculum en torno al concepto “tiempo
geológico”; desarrollarlo a lo largo de toda la etapa
de la Educación Secundaria o simplemente, y como
en general, sobre la metodología idónea para abor-
Ciencias, indican que la formulación de problemas
al alumnado permite que éste construya mejor su
propio aprendizaje, partiendo de sus ideas previas y
de la emisión de hipótesis para resolverlos, hasta
llegar a la redacción de las conclusiones sobre la tarea propuesta, a la vez que se refuerza la motiva-
ción y el interés de los estudiantes (Lopes y Costa,
1996; Caballer, 1994; Jaén y García Estañ, 1997).
Los verdaderos problemas, en sentido estricto,
sólo podrían formularse a estudiantes de niveles superiores (universitarios), pero, si aprovechamos
aquellas actividades de demostración o de observa-
ción para formularlas como pequeñas investigacio-
hemos tratado de hacer en esta propuesta, organizar
nes con distintos grados de apertura, a modo de si-
permitan adquisiciones parciales de este concepto
enseguida se convierten en verdaderos problemas
sucesivas actividades, en diferentes momentos, que
para relacionarlas e integrarlas mejor (Pedrinaci y
Berjillos, 1994).
Parece, pues, conveniente la propuesta de acti-
vidades que contemplen una visión real del Planeta
en el que coexisten tanto fenómenos lentos y conti-
tuaciones-problema a resolver por el alumnado,
para quien tiene que afrontarlos, logrando además
una rápida implicación de los estudiantes (Caballer
y otros, 1993; Caballer, 1994).
Así mismo, es recomendable que las actividades
de enseñanza-aprendizaje sigan una secuencia de-
nuos como otros esporádicos e intensos. Sin embar-
terminada, de acuerdo con los ciclos o etapas pro-
tos hace de las catástrofes naturales un buen
este modo, deben iniciarse con situaciones concre-
go, “la dificultad de percepción de los cambios lenrecurso para comenzar a movilizar las ideas estáti-
pias del proceso de aprendizaje de conceptos. De
tas y cercanas al alumnado, como es el caso de los
cas del alumnado” (Sequeiros, Pedrinaci y Berji-
riesgos geológicos (Jaén y García Estañ, 1997), que
por esta posibilidad y comprobado la eficacia de es-
de las ideas de los estudiantes y la emisión de hipó-
llos, 1996, p. 115). En nuestro caso, hemos optado
ta recomendación.
Como ya hemos apuntado, el estudio de los fe-
nómenos relacionados con la Tectónica de Placas,
al igual que la gran mayoría de los acontecimientos
geológicos, conllevan la dificultad añadida de no
poder reproducir las condiciones reales de su for-
mación. El uso de modelos analógicos en Geología
trata de paliar este problema a través de experien-
cias realizadas en espacios y tiempos más cortos y
en circunstancias “parecidas”, aunque evidente-
mente no iguales. Este inconveniente debe ser re-
permitan la motivación, exploración, explicitación
tesis sobre el tema. A continuación, deben buscarse
circunstancias idóneas que conecten con sus intere-
ses, para posibilitar la introducción de nuevos con-
tenidos y llegar a la estructuración de los mismos
en el esquema mental de los adolescentes. La últi-
ma fase persigue la aplicación del concepto estudiado a situaciones reales y concretas, sirviendo ya de
enlace con los nuevos aprendizajes (Jorba y San-
martí, 1994; Izquierdo y otros, 1994).
La propuesta de secuenciación de actividades
que presentamos para la enseñanza-aprendizaje de
calcado por el docente durante su utilización, des-
la Tectónica de Placas va dirigida a estudiantes del
geológico a estudiar, precisando las variables geo-
toria. Su experimentación durante dos años con
tacando las analogías entre el modelo y el proceso
lógicas reales que se corresponden con las utilizadas en el modelo y, sobre todo, resaltando el factor
“tiempo” real introduciendo actividades relaciona-
Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 1998. (6.2)
Segundo Ciclo de la Educación Secundaria Obliga-
alumnado de Primer Curso de B.U.P. (Bachillerato
Unificado Polivalente) ha resultado muy satisfactoria. Su aplicación está abierta a modificaciones se-
155
gún las necesidades del alumnado y las intenciones
del docente. Con estas actividades pretendemos al-
canzar los objetivos que a continuación se detallan.
•
Valoración de la importancia de la ciencia en la
prevención de catástrofes.
• Valoración de la evolución del pensamiento cientí-
fico a lo largo de la historia de la Humanidad.
OBJETIVOS
• Conceptualizar la noción de placa litosférica y
SECUENCIA DE ACTIVIDADES
tomar conciencia de la importancia de las con-
secuencias de sus movimientos.
• Reconocer, a través del trabajo con mapas,
que la coincidencia de volcanes, terremotos y
montañas elevadas en las mismas zonas geográ-
ficas es consecuencia del movimiento de las
placas litosféricas.
• Relacionar la magnitud de los terremotos con
la localización del hipocentro respecto a un lí-
mite de placa.
• Identificar las corrientes de convección del
Motivación, exploración y explicitación de ideas
ACTIVIDAD 1: LLUVIA
DE IDEAS Y DEBATE EN GRUPO.
¿Percibísteis alguna vez una sacudida sísmica?
¿Cómo vivísteis esos momentos? ¿Por qué creeis
que en algunas zonas del territorio español se pro-
ducen terremotos?
Comentario: esta actividad tiene como objetivo
la motivación, la implicación en el tema, así como
la explicitación de sus ideas y la consulta de fuentes
de información, como enciclopedias y artículos de
manto como causa de la deriva de los continen-
prensa alusivos a terremotos ocurridos en nuestro
ñando experimentos sencillos y emitiendo hipó-
rán la baja magnitud de la mayoría de estos seís-
tes y de la expansión del fondo oceánico, disetesis explicativas.
país en los últimos años. Probablemente comentamos, razón por la que pueden introducirse los con-
• Reconocer que la expansión del fondo oceáni-
ceptos de magnitud e intensidad y reflexionar sobre
que en ellas se producen fenómenos geológicos
Quizás surja la idea de que en estas zonas sísmicas
co implica la existencia de zonas inestables y
muy importantes.
• Sacar conclusiones sobre el dinamismo del
Planeta y valorar el papel de la ciencia en la
predicción de catástrofes tales como erupciones
volcánicas y terremotos.
la existencia de zonas de mayor riesgo sísmico.
existen fracturas en el terreno que aumentan la ines-
tabilidad.
ACTIVIDAD 2: EMISION
DE HIPOTESIS.
¿Por qué hay zonas donde la magnitud de los te-
rremotos es mayor? ¿Cuáles son estas zonas?
Comentario: se pretende que emitan hipótesis
CONTENIDOS CONCEPTUALES
Concepto de placa litosférica.
Deriva continental y expansión del fondo
oceánico.
Tipos de bordes de placas y fenómenos rela-
cionados con los mismos.
Corrientes de convección del manto.
CONTENIDOS PROCEDIMENTALES
Consulta de fuentes de información escrita.
Emisión y contrastación de hipótesis expli-
cativas.
Utilización de mapas (políticos, físicos y de
fondos oceánicos).
Diseño y realización de experiencias senci-
llas en el aula y en el laboratorio.
Trabajo en equipo y redacción de conclusiones.
CONTENIDOS ACTITUDINALES
Interés por la correcta realización de las acti-
vidades.
•
Trabajo cooperativo y responsable individual-
mente y en grupo.
156
sobre la causa de la elevada sismicidad de otros lugares. Quizás algún estudiante apunte la idea de que
en esas zonas las fracturas “son distintas” o que en
ellas “hay algo” que las hace más peligrosas. El si-
guiente paso sería buscar el motivo de la elevada
sismicidad, verificar y contrastar las hipótesis en un
mapa en el que figuren los puntos de elevado riesgo
sísmico y alto vulcanismo asociado.
Contraste de hipótesis e introducción del concepto de placa litosférica y su movilidad
En muchos casos, los pasos seguidos para la
contrastación de hipótesis podrían consistir en lo siguiente:
ACTIVIDAD 3.
Utilizando noticias de prensa y otras fuentes bi-
bliográficas, tomarían nota de los lugares en los que
son más frecuentes los terremotos, las erupciones vol-
cánicas y las cadenas montañosas más elevadas. Se-
ñalarían estos tres acontecimientos en un mapa calca-
do en “papel cebolla” a partir de otro mapa físico que
permanecerá fijo debajo. ¿Coinciden las zonas volcánicas, sísmicas y de elevadas montañas? ¿Por qué?
(Puede ser que algunas respuestas se aproximen
a señalar que son lugares muy inestables, por lo que
deberán investigar la causa de tanta inestabilidad).
A continuación, trazarían líneas sobre las zonas
de coincidencia de estos tres eventos y analizarían
los resultados (se evidencian así las placas litosféri-
cas más importantes).
Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 1998 (6.2)
Posteriormente, fijándose en las costas, intenta-
rían hacer coincidir algunas de ellas como, por
ejemplo, África y América del Sur, girando el mapa
de “papel cebolla” sobre el mapa inferior. ¿Qué in-
dica esto? ¿A qué conclusiones se llega?
Recortad viñetas de mapas (extraídos de cual-
quier manual) donde figuren los continentes en sus
distintas posiciones a lo largo del tiempo y grapadlas por su parte izquierda como si fuesen un librito.
Si las movéis rápidamente veréis la película com-
pleta de la deriva de los continentes. Reflexionad
acerca del tiempo transcurrido desde la separación
de la “Pangea” hasta nuestros días y de las consecuencias de este movimiento.
Comentario: debería llegarse a la idea de que
los continentes estuvieron unidos en otras épocas y
que actualmente están separados, siendo las placas
litosféricas las que se mueven produciendo la ines-
tabilidad en las zonas antes detectadas. Sería acon-
sejable trabajar con un mapa de los fondos oceáni-
causa de la separación de las placas? ¿Qué son en la
realidad cada uno de los elementos del experimento
y cuánto tiempo tarda en realizarse un ciclo com-
pleto? Dibuja el montaje, ponle nombres y saca
conclusiones.
Comentario: normalmente los estudiantes son
capaces de diseñar un experimento donde se mani-
fiesten las corrientes de convección del manto co-
mo causa de la separación de las placas e indicar
algunos de los materiales que se necesitan (una
fuente de calor imitando el calor interno, corcho o
algún material semejante para simular las placas,
colorante o “confetis” para percibir el movimiento
del líquido en las corrientes de convección y un recipiente transparente con agua) (Brañas y otros,
1995). Es recomendable que reflexionen sobre có-
mo montar un experimento sencillo, acerca del sig-
nificado y la relación de cada uno de los elementos
entre sí.
cos para ver mejor las similitudes de los contornos
ACTIVIDAD 7.
guar las causas de los movimientos de las placas.
za esta sencilla experiencia: dobla una tira larga de
la deriva de los continentes observarán cómo enca-
trocito de papel en cada extremo de ella como si
de los continentes y también posteriormente averiMoviendo rápidamente las viñetas de los mapas de
jaban estos hace millones de años y cómo se movie-
ron hasta la situación actual.
fuesen continentes. Introduce la tira de papel en la
ranura entre los dos pupitres y ve estirando ambas
tramo de papel que surge de rojo (por ejemplo) y
luego pinta cada fragmento, a derecha e izquierda,
que va surgiendo cada vez, del mismo color, pero
ACTIVIDAD 4.
A esta conclusión ya había llegado Wegener a
comienzos de este siglo, pero estas pruebas no son
suficientes para argumentar que los continentes es-
tuvieron unidos, pues pueden ser fruto de la casualidad o de diversas circunstancias. ¿Qué otras prue-
bas habrá que buscar para afirmarlo?
Comentario: deberían investigar en libros o por
lo menos pensar en la existencia de pruebas paleontológicas, paleogeológicas, paleoclimáticas. En la
mayoría de los casos, son los propios estudiantes
quienes señalan las pruebas necesarias antes de
consultar la bibliografía. Una vez apuntadas estas
pruebas, el profesorado puede pasar a explicarlas
detalladamente.
que no sea rojo. ¿Dónde está la primera “lava” sur-
gida entre los pupitres? ¿Y la última y más recien-
te? Después de extender la tira de papel, ¿qué es lo
que se ha desplazado y por qué?
Calcula el tiempo transcurrido desde la apertura
del Océano Atlántico hasta nuestros días, sabiendo
que la extensión de este océano desde las costas de
Florida hasta el Noroeste de África es, aproximada-
mente, 8.000 km y que la velocidad de expansión
del fondo océanico en ese lugar se estima en unos 3
cm/año.
Comentario: esta sencilla experiencia tiene co-
mo objetivo “ver” la expansión del fondo oceánico
y los sucesivos emplazamientos de la “lava” salida
de la parte central de la “dorsal submarina”. Si se
ACTIVIDAD 5.
Una vez admitida la movilidad de las placas li-
tosféricas, debéis investigar las causas de dicha
movilidad. También los científicos tuvieron problemas para detectar la causa de la movilidad de
las placas hasta que estudiaron con detenimiento
los fondos oceánicos y descubrieron las dorsales
submarinas.
Comentario: si no llegaran a detectar la existen-
cia de grietas por las que sale lava y separa las placas, se les aclara esta cuestión, fácilmente observa-
ble en los mapas de fondos oceánicos.
ACTIVIDAD 6: APROXIMACION
papel y colócala en medio de dos pupitres. Pega un
mitades a derecha e izquierda. Colorea el primer
Estructuración del concepto de placa litosférica
PERIMENTO.
Para visualizar la separación de las placas reali-
AL DISEÑO DE UN EX-
¿Qué material podría emplearse para un experi-
mento mediante el cual se ponga de manifiesto la
Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 1998. (6.2)
desea mayor complejidad puede trabajarse la ex-
pansión utilizando una caja de zapatos con la tapa
hendida, las tiras de papel coloreadas saliendo de
ella y con alfileres imantados simulando el bandea-
do magnético (Brañas y otros, 1995; García Cruz,
1994). La reflexión del factor tiempo favorecerá la
transformación de las ideas estabilistas sobre el Pla-
neta y la aproximación a concepciones más dinámi-
cas del mismo.
ACTIVIDAD 8.
Si sólo hubiese salida de lava y formación de
nuevo fondo oceánico, ¿cómo explicarías que el vo-
lumen de la Tierra permanece prácticamente cons-
tante? Consulta el mapa de fondos océanicos.
Comentario: el alumnado inferirá que en algún
157
lugar deberá introducirse o consumirse lo que se
localizan en la parte central de la isla, a ambos lados
se aprecian bien las fosas que rodean las zonas de
tanto al oeste como al este los terrenos son tercia-
formó de más en los océanos. En el mapa de fondos
subducción.
ACTIVIDAD 9: TRABAJO
EXPERIMENTAL.
¿Qué ocurrirá en esos lugares de choque de blo-
ques? ¿Serán zonas inestables? Diseña un experi-
mento donde se ponga de manifiesto algún fenóme-
no de los que se producen en los lugares en que
concurren dos placas, como es la formación de
montañas por plegamiento de sedimentos marinos.
Piensa en el tiempo y esfuerzos necesarios para plegar en la Naturaleza esos materiales de miles de kilómetros de extensión.
Comentario: pueden diseñar experimentos ple-
gando o apretando plastilina entre dos bloques de ma-
dera (Lillo y otros, 1984). También pueden realizarse
alternando capas de arena y harina (Brañas y otros,
1995; Bonito, 1997). Nosotros optamos por alternar
capas de sal fina pintada con tizas de colores en una
aparecen rocas del principio de la Era Cuaternaria, y
rios, no existiendo, sin embargo, materiales de las
eras Secundaria y Primaria. ¿Cómo explicas esta circunstancia? (basado en Anguita, 1991).
– Con el paso del tiempo, ¿dónde se habrán acu-
mulado más sedimentos en los fondos oceánicos,
cerca de la Dorsal Atlántica o cerca de los continentes que bordean dicho océano? ¿Por qué?
– Explica cómo tratamos este tema en clase y a
qué conclusiones llegas.
Comentario: se pretende que apliquen los cono-
cimientos trabajados en la unidad didáctica, por lo
que sería bueno comenzar por recordar qué es lo
que hicieron desde el comienzo y por qué lo hicie-
ron. También es importante reflexionar sobre las
aportaciones de la Tectónica de Placas al conoci-
miento de la dinámica terrestre.
pequeña caja de plástico transparente. Al comprimir
lateralmente dichas capas con un cartón introducido
en un extremo de la caja aparecen pliegues, fallas inversas y la formación de nuevos relieves. No se vi-
sualiza ni la subducción de materiales ni el vulcanismo asociado. En otro recipiente similar y ocupando
sólo una parte del mismo con la sal, si se retira el car-
tón lateral que las sujeta, se forma una falla normal,
producida por fuerzas de distensión.
ACTIVIDAD 10.
Si las placas litosféricas son comparables a las
piezas de un puzzle, ¿de qué otra forma podrían
moverse? ¿Qué fenómenos asociados habrá en esas
zonas, como ocurre por ejemplo en California?
Comentario: debería surgir la idea de movi-
miento lateral de las placas, además de la separa-
ción y choque, así como también la existencia de te-
rremotos por la fricción de las placas.
ACTIVIDAD 11.
¿El territorio español está situado en un límite
de placas? Repasa la información sobre la actividad
sísmica en España. ¿Cuál puede ser la causa de esta
actividad?
Comentario: interesa que sean conscientes de la
relación entre la magnitud de los terremotos y la situación de una región con respecto a un límite ac-
tual de placas.
Actividad de aplicación de los conceptos trabaja-
dos
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ACTIVIDAD 12.
– Repasa en el mapa de fondos oceánicos los fe-
nómenos estudiados a lo largo de esta unidad.
– ¿Qué es lo que no sabía Wegener y sí aportó
la teoría de la tectónica de placas?
– Islandia se encuentra sobre la dorsal del Atlán-
tico y en ese país la antigüedad de los materiales
volcánicos es la siguiente: las rocas más recientes se
158
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