Biología · 1o de Preparatoria

Ideas de aprendizaje activo

Sistema Excretor y Homeostasis

La regulación del agua, sales y desechos por el sistema excretor es un proceso dinámico que se entiende mejor con actividades prácticas. Los estudiantes necesitan visualizar cómo el cuerpo ajusta constantemente su funcionamiento para mantener la homeostasis, no solo memorizar estructuras. El modelado, la simulación y el análisis de casos concretos hacen tangible lo que ocurre en el interior del cuerpo.

• Aprendizajes Esperados SEP
• SEP.BIO.4.11
• SEP.BIO.4.12

• 35–50 min
• Parejas → Toda la clase
• 4 actividades

Actividad 01

• Círculo Interno-Externo
• 45 min · Grupos pequeños

Modelado Práctico: Filtración Glomerular

Proporciona filtros de café, soluciones con colorante y sales disueltas para simular sangre. Los grupos vierten la solución a través del filtro, miden el volumen filtrado y comparan con y sin presión añadida (peso). Registren observaciones en tablas y discutan reabsorción.

¿Cómo filtran los riñones la sangre para mantener el equilibrio de sales y agua?

Consejo de Facilitación

Durante el Modelado Práctico: Filtración Glomerular, pida a los estudiantes que midan el volumen de líquido filtrado antes de reabsorber, usando materiales como algodón y agua con sal, para enfatizar que la filtración inicial es masiva.

Qué observar

Presente a los estudiantes un escenario: 'Un atleta corre una maratón bajo el sol intenso y solo bebe agua pura.' Pida a los estudiantes que escriban dos cambios fisiológicos que podrían ocurrir en sus riñones y cómo estos cambios afectan la homeostasis.

• Recordar
• Comprender
• Aplicar
• Habilidades de Relación
• Autogestión

Actividad 02

• Juego de Simulación
• 50 min · Parejas

Juego de Simulación: Regulación Hídrica

Usa vasos con agua y sales, agrega gotas de solución hipotónica o hipertónica. Observa cambios en volumen con pipetas para representar hormonas ADH y aldosterona. Grupos predicen y miden resultados, luego comparten gráficos en plenaria.

¿Qué sucede con la homeostasis corporal durante una ola de calor y cómo responde el cuerpo?

Consejo de Facilitación

En la Simulación: Regulación Hídrica, prepare soluciones con diferentes concentraciones de sales para que los estudiantes observen cómo el cuerpo ajusta la producción de orina según la osmolaridad del medio interno.

Qué observar

Plantee la pregunta: '¿Cómo podría el consumo excesivo de refrescos azucarados afectar la función renal a largo plazo?' Guíe la discusión para que los estudiantes conecten el exceso de solutos con la carga de trabajo renal y el riesgo de cálculos.

• Aplicar
• Analizar
• Evaluar
• Crear
• Conciencia Social
• Toma de Decisiones

Actividad 03

• Círculo Interno-Externo
• 35 min · Parejas

Estudio de Casos: Ola de Calor

Reparte escenarios impresos sobre deshidratación extrema. En parejas, identifiquen alteraciones en homeostasis renal, dibujen diagramas de nefrona adaptada y propongan intervenciones como ingesta de agua. Presenten soluciones al grupo.

¿Cómo influye el consumo de agua en la prevención de cálculos renales y la salud renal?

Consejo de Facilitación

En el Estudio de Casos: Ola de Calor, guíe una discusión grupal donde los estudiantes relacionen la pérdida de agua por sudor con la necesidad de concentrar la orina, usando datos reales de deshidratación.

Qué observar

Entregue a cada estudiante una tarjeta con el nombre de una sustancia (ej. glucosa, sodio, urea, agua). Pida que escriban una oración indicando si esa sustancia se reabsorbe o se secreta en el túbulo renal y por qué es importante para la homeostasis.

• Recordar
• Comprender
• Aplicar
• Habilidades de Relación
• Autogestión

Actividad 04

• Círculo Interno-Externo
• 40 min · Grupos pequeños

Experimento: Prevención de Cálculos

Prepara soluciones saturadas de sales con y sin inhibidores (cítricos). Calienten y observen cristalización. Grupos registran datos, calculan tasas de formación y relacionan con hábitos alimenticios saludables.

¿Cómo filtran los riñones la sangre para mantener el equilibrio de sales y agua?

Consejo de Facilitación

En el Experimento: Prevención de Cálculos, pida a los estudiantes que registren el pH de las soluciones y relacionen los cambios con la formación de cristales, usando vinagre y bicarbonato como controles.

Qué observar

Presente a los estudiantes un escenario: 'Un atleta corre una maratón bajo el sol intenso y solo bebe agua pura.' Pida a los estudiantes que escriban dos cambios fisiológicos que podrían ocurrir en sus riñones y cómo estos cambios afectan la homeostasis.

• Recordar
• Comprender
• Aplicar
• Habilidades de Relación
• Autogestión

Algunas notas para enseñar esta unidad

Enseñar el sistema excretor requiere combinar lo macroscópico con lo microscópico. Evite que los estudiantes memoricen la nefrona sin entender su función en la homeostasis. Use analogías concretas, como comparar el túbulo proximal con una tubería que recupera agua y nutrientes, y el asa de Henle con un filtro que concentra la orina. La investigación sugiere que los estudiantes aprenden mejor cuando trabajan con modelos manipulativos que simulan procesos biológicos complejos.

Los estudiantes explicarán con claridad cómo los riñones filtran, reabsorben y secretan sustancias para mantener el equilibrio interno. Podrán conectar cambios en el entorno (como deshidratación o calor) con respuestas fisiológicas específicas del sistema excretor y justificar sus predicciones con evidencia de las actividades realizadas.

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Cuidado con estas ideas erróneas

• Durante el Modelado Práctico: Filtración Glomerular, algunos estudiantes pueden pensar que la filtración renal es un proceso pasivo sin regulación.

  Use la actividad para mostrar que, al variar la presión en la 'membrana' (ej. usando una jeringa para simular presión arterial), los estudiantes verán que la filtración no es constante, sino ajustada, y discutan cómo las arteriolas aferentes y eferentes regulan este proceso.

• Durante la Simulación: Regulación Hídrica, es común que los estudiantes crean que el cuerpo solo pierde agua por la orina.

  En la simulación, pida a los estudiantes que midan la pérdida de agua por sudor (usando papel filtro y balanza) y comparen con la producción de orina, destacando que el sudor es un mecanismo secundario en la eliminación de desechos nitrogenados.

• Durante el Experimento: Prevención de Cálculos, algunos pueden asumir que todos los 'cálculos' se forman igual en el cuerpo.

  En el experimento, use soluciones con diferentes composiciones (ej. alta en calcio vs. alta en ácido úrico) y pida a los estudiantes que registren qué tipo de cristales se forman, relacionándolo con dietas específicas y su impacto en la homeostasis.

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Metodologías usadas en este resumen

• Círculo Interno-Externo
• Juego de Simulación