2. Metabolisme

Títol	Energia Verda
Curs (nivell educatiu)	2n de Batxillerat
Matèria/Àmbit	Biologia II
Documentació	https://bilateria.org/prog/sa_bio2_02

DESCRIPCIÓ

Per què aquesta situació d’aprenentatge? Està relacionada amb alguna altra? Quin és el context? Quin repte planteja?

Aquesta situació d'aprenentatge, ubicada en el context d'una empresa fictícia de biotecnologia, planteja el repte de millorar l'eficiència dels processos de fermentació en la producció de biocombustibles. Es tria aquesta SA per promoure una comprensió pràctica del metabolisme aeròbic i anaeròbic, tot contribuint a l'objectiu de desenvolupament sostenible (ODS) núm. 7: energia assequible i no contaminant.

COMPETÈNCIES ESPECÍFIQUES

Amb la realització d’aquesta situació d’aprenentatge s’afavoreix l’assoliment de les competències específiques següents:

Competències específiques	Matèria
CE1 Interpretar, comunicar informació i dades procedents de treballs científics, i argumentar amb precisió i utilitzant diferents formats, per analitzar conceptes, processos, mètodes, experiments o resultats de les ciències biològiques	Biologia II
CE3 Dissenyar i desenvolupar projectes de recerca relacionats amb la biologia i analitzar críticament els resultats d’aquests projectes i de treballs d’investigació i divulgació, comprovant si segueixen els passos de la metodologia científica, per avaluar-ne la fiabilitat de les conclusions.	Biologia II
CE4 Aplicar els aprenentatges de manera integrada i les diverses formes de raonament pròpies de la ciència, per plantejar i resoldre problemes relacionats amb les ciències biològiques, cercant i utilitzant les estratègies adequades, analitzant críticament les solucions i reformulant el procediment, si calgués.	Biologia II
CE6 Descriure, integrar i relacionar els principals processos característics dels éssers vius per justificar la complexitat de la vida i demarcar-la d’allò que és inert	Biologia II

TRACTAMENT DELS TRES COMPONENTS TRANSVERSALS DE LES COMPETÈNCIES CLAU DEL BATXILLERAT

Aquesta situació d'aprenentatge que estem dissenyant treballa amb els següents components transversals:

Resolució de problemes a partir de l’aplicació integrada de coneixements: Aquest component es treballa en el desenvolupament dels objectius d'aprenentatge i els criteris d'avaluació. L'alumnat haurà d'integrar el seu coneixement sobre els processos metabòlics cel·lulars i usar aquesta comprensió per analitzar la complexitat i eficiència de les reaccions metabòliques a escala molecular i cel·lular. A més, es demana que dissenyi i desenvolupi un projecte de recerca que contrasti el rendiment energètic del metabolisme aeròbic i anaeròbic.
Gestió i comunicació de la informació: L'alumnat haurà d'interpretar i comunicar informació de treballs científics sobre el metabolisme cel·lular, incloent-hi diferents vies metabòliques. Això implicarà l'habilitat per identificar, analitzar, seleccionar, contrastar, combinar i comunicar aquesta informació de manera eficaç.
Pensament crític: Aquest component es treballa quan els alumnes han de fer una anàlisi crítica dels resultats del seu projecte de recerca i avaluar la fiabilitat de les seves conclusions. A més, en el desenvolupament del projecte, els alumnes han de demostrar un pensament crític en seleccionar i organitzar la informació, i en considerar les diverses estratègies i recursos per al desenvolupament del projecte.

OBJECTIUS D’APRENENTATGE I CRITERIS D’AVALUACIÓ

Objectius d’aprenentatge Què volem que aprengui l’alumnat i per a què? CAPACITAT + SABER + FINALITAT	Criteris d’avaluació Com sabem que ho han après? ACCIÓ + SABER + CONTEXT
1. Aplicar la comprensió de la respiració cel·lular anaeròbica i aeròbica, així com les principals rutes catabòliques i anabòliques, per descriure i analitzar la complexitat i eficiència de les reaccions metabòliques a escala molecular i cel·lular i la seva aplicació en la producció d'energia i biomolècules (CE6)	1.1 Analitzar críticament i descriure els principals processos metabòlics anaeròbics i aeròbics en l'àmbit cel·lular i molecular, utilitzant correctament la terminologia científica i diferents formats com a models, gràfics, taules i diagrames per a explicar la seva importància biològica (basat en el criteri 1.1). 1.2 Explicar de manera integrada les relacions i interaccions bioquímiques entre les diferents rutes metabòliques, justificant la complexitat de la vida en l'àmbit cel·lular i molecular (basat en el criteri 6.1).
2. Interpretar i comunicar informació de treballs científics sobre el metabolisme cel·lular, incloent-hi la glucòlisi, la fermentació, el cicle de Krebs, la cadena de transport d'electrons i la fosforilació oxidativa, amb l'objectiu d'argumentar amb precisió la importància biològica d'aquestes vies en el context de la vida a escala molecular i cel·lular (CE1)	2.1 Comunicar de manera clara i rigorosa informacions o opinions raonades sobre el metabolisme cel·lular, usant la terminologia i el format adequats (models, gràfics, taules, vídeos, informes, diagrames) per a respondre de manera fonamentada i precisa a les qüestions que puguin sorgir durant el procés (basat en el criteri 1.2). 2.2 Argumentar de manera oberta, flexible, receptiva i respectuosa davant l'opinió dels altres sobre aspectes relacionats amb el metabolisme cel·lular, basant-se en els coneixements científics (basat en el criteri 1.3).
3. Dissenyar i desenvolupar un projecte de recerca que contrasti el rendiment energètic del metabolisme aeròbic i anaeròbic, utilitzant estratègies adequades per seleccionar, organitzar i avaluar críticament la informació, i analitzar críticament els resultats per avaluar la fiabilitat de les conclusions (CE3, CE4)	3.1 Avaluar la fiabilitat de les conclusions d'un projecte de recerca que contrasti el rendiment energètic del metabolisme aeròbic i anaeròbic, interpretant correctament els resultats obtinguts i argumentant si el projecte segueix els passos de la metodologia científica (basat en el criteri 3.1). 3.2 Explicar i justificar les estratègies i recursos utilitzats en el projecte de recerca, analitzant críticament les solucions proposades per a la contrastació del rendiment energètic del metabolisme aeròbic i anaeròbic i reformulant els procediments utilitzats o les conclusions si no fos viable o davant de noves dades aportades o trobades amb posterioritat (basat en el criteri 4.2).

Objectius d’aprenentatge

Què volem que aprengui l’alumnat i per a què?

CAPACITAT + SABER + FINALITAT

Criteris d’avaluació

Com sabem que ho han après?

ACCIÓ + SABER + CONTEXT

1. Aplicar la comprensió de la respiració cel·lular anaeròbica i aeròbica, així com les principals rutes catabòliques i anabòliques, per descriure i analitzar la complexitat i eficiència de les reaccions metabòliques a escala molecular i cel·lular i la seva aplicació en la producció d'energia i biomolècules (CE6)

1.1 Analitzar críticament i descriure els principals processos metabòlics anaeròbics i aeròbics en l'àmbit cel·lular i molecular, utilitzant correctament la terminologia científica i diferents formats com a models, gràfics, taules i diagrames per a explicar la seva importància biològica (basat en el criteri 1.1).

1.2 Explicar de manera integrada les relacions i interaccions bioquímiques entre les diferents rutes metabòliques, justificant la complexitat de la vida en l'àmbit cel·lular i molecular (basat en el criteri 6.1).

2. Interpretar i comunicar informació de treballs científics sobre el metabolisme cel·lular, incloent-hi la glucòlisi, la fermentació, el cicle de Krebs, la cadena de transport d'electrons i la fosforilació oxidativa, amb l'objectiu d'argumentar amb precisió la importància biològica d'aquestes vies en el context de la vida a escala molecular i cel·lular (CE1)

2.1 Comunicar de manera clara i rigorosa informacions o opinions raonades sobre el metabolisme cel·lular, usant la terminologia i el format adequats (models, gràfics, taules, vídeos, informes, diagrames) per a respondre de manera fonamentada i precisa a les qüestions que puguin sorgir durant el procés (basat en el criteri 1.2).

2.2 Argumentar de manera oberta, flexible, receptiva i respectuosa davant l'opinió dels altres sobre aspectes relacionats amb el metabolisme cel·lular, basant-se en els coneixements científics (basat en el criteri 1.3).

3. Dissenyar i desenvolupar un projecte de recerca que contrasti el rendiment energètic del metabolisme aeròbic i anaeròbic, utilitzant estratègies adequades per seleccionar, organitzar i avaluar críticament la informació, i analitzar críticament els resultats per avaluar la fiabilitat de les conclusions (CE3, CE4)

3.1 Avaluar la fiabilitat de les conclusions d'un projecte de recerca que contrasti el rendiment energètic del metabolisme aeròbic i anaeròbic, interpretant correctament els resultats obtinguts i argumentant si el projecte segueix els passos de la metodologia científica (basat en el criteri 3.1).

3.2 Explicar i justificar les estratègies i recursos utilitzats en el projecte de recerca, analitzant críticament les solucions proposades per a la contrastació del rendiment energètic del metabolisme aeròbic i anaeròbic i reformulant els procediments utilitzats o les conclusions si no fos viable o davant de noves dades aportades o trobades amb posterioritat (basat en el criteri 4.2).

SABERS

Amb la realització d’aquesta situació d’aprenentatge es tractaran els sabers següents:

	Saber	Matèria
1	1.5 Visió general dels diferents processos implicats en la respiració cel·lular anaeròbica (glucòlisi i fermentació) i aeròbica (β-oxidació dels àcids grassos, cicle de Krebs, cadena de transport d'electrons i fosforilació oxidativa).	Biologia II
2	1.6 Anàlisi del significat biològic, a escala molecular i cel·lular de les principals rutes catabòliques. El metabolisme com a forma de processar la matèria l’energia.	Biologia II
3	1.7 Comparació entre metabolisme aeròbic i anaeròbic: càlcul comparatiu del rendiment energètic i reflexió sobre l'eficiència de cadascun.	Biologia II
4	1.8 Anàlisi de les principals rutes d'anabolisme heteròtrof (síntesi d'aminoàcids, proteïnes i àcids grassos) i autòtrof (fotosíntesi i quimiosíntesi) i la seva importància biològica.	Biologia II
5	1.9 Anàlisi de les fermentacions com a degradacions parcials de les biomolècules i la seva aplicació en l'obtenció d'aliments.	Biologia II

DESENVOLUPAMENT DE LA SITUACIÓ D’APRENENTATGE

Quines són les principals estratègies metodològiques que es preveuen utilitzar?, quins tipus d’agrupament realitzarem?, quins són els principals materials que necessitarem?, etc.

Estratègies metodològiques:

Ensenyament basat en projectes: Aquesta situació d'aprenentatge està dissenyada al voltant d'un projecte de recerca que els alumnes desenvoluparan al llarg de la unitat. Aquest enfocament permet integrar diferents continguts i competències, i proporciona una forma significativa i pràctica d'aprendre.
Aprenentatge cooperatiu: Per promoure la interacció entre els alumnes, es faran treballs en petit grup. Aquesta estratègia ajuda a desenvolupar habilitats de treball en equip i pot fomentar una comprensió més profunda dels continguts.
Inclusió de l'aprenentatge basat en problemes: Els alumnes es confrontaran amb reptes o problemes reals per buscar solucions basades en el coneixement adquirit, promovent així el pensament crític i analític.

Agrupaments:

Es preveuen diversos formats d'agrupament:

Treball individual: Per a activitats com la recerca d'informació o l'estudi personal.
Petits grups: Per a la majoria de les tasques, com la discussió de conceptes, la resolució de problemes i el desenvolupament del projecte.
Grup classe: Per a les sessions d'explicació de continguts, per compartir els resultats dels treballs en petit grup i per a les presentacions finals.

Materials:

Recursos en línia: Es farà servir una àmplia varietat de recursos disponibles a Internet, incloent-hi articles científics, vídeos, simulacions, bases de dades, etc.
Ordinadors o tauletes: Per accedir als recursos en línia i treballar en el projecte.
Llibres de text i materials impresos: Segons les necessitats dels alumnes.
Materials de laboratori: Per a les pràctiques de laboratori, si s'escau.
Espai de classe i pissarra digital: Per a les explicacions del professor, les discussions en grup i les presentacions dels alumnes.

ACTIVITATS D’APRENENTATGE I D’AVALUACIÓ

Context: Els alumnes s'incorporaran a una empresa fictícia de biotecnologia especialitzada en la producció de biocombustibles a través de la fermentació. Aquesta empresa busca millorar l'eficiència del seu procés de producció.

Repte: El repte serà proposar un nou mètode per millorar l'eficiència energètica del procés de fermentació en la producció de biocombustibles.

Activitat	Descripció de l’activitat d’aprenentatge i d’avaluació	Temporització
Activitat	Descripció de l’activitat d’aprenentatge i d’avaluació	Temporització
Activitats inicials Què en sabem?	Discussió en grup (1 h) Els alumnes discutiran en grups petits els conceptes bàsics de la respiració cel·lular aeròbica i anaeròbica, així com els processos metabòlics relacionats. Avaluació: Participació activa i aportacions al debat.	1 h
Activitats de desenvolupament Aprenem nous sabers	Investigació en línia (1,5 h) Els alumnes investigaran en línia sobre la producció de biocombustibles a través de la fermentació i analitzaran el rendiment energètic de diferents processos metabòlics. Avaluació: Realització d'un resum i presentació dels resultats de la investigació. Estudi de cas (1 h) Els alumnes analitzaran un estudi de cas sobre una empresa de biotecnologia que utilitza processos de fermentació per a la producció de biocombustibles. Avaluació: Resposta a preguntes sobre l'estudi de cas.	1.5 h
Activitats d’estructuració Què hem après?	Revisió de sabers (0,5 h) Els alumnes faran un repàs de tots els conceptes apresos a través d'exercicis de revisió i debat en classe. Avaluació: Realització dels exercicis i participació en el debat.	0.5 h
Activitats d’aplicació Apliquem el que hem après	Disseny d'un projecte de millora (1 h) Els alumnes, en grups, hauran de dissenyar un projecte per millorar l'eficiència de la producció de biocombustibles usant els conceptes apresos. Aquest projecte haurà d'incloure una explicació detallada dels processos metabòlics implicats, una anàlisi del rendiment energètic del procés proposat i una justificació de la seva viabilitat. Avaluació: Presentació del projecte i respostes a preguntes sobre el mateix.	6 h

MESURES I SUPORTS UNIVERSALS

Recursos multimèdia diversificats: Proporcionar informació en diversos formats, com ara text, vídeo, àudio i imatges, pot ajudar a adaptar-se a estils d'aprenentatge diferents. També es poden proporcionar versions digitalitzades dels materials d'aprenentatge per facilitar l'accés.
Aprenentatge cooperatiu: En aquesta situació d'aprenentatge, es pot fomentar el treball en equip. Això pot afavorir una millor comprensió dels conceptes, ja que els alumnes poden aprendre els uns dels altres i debatre sobre les idees. A més, treballar en equip ajuda a desenvolupar habilitats socials i de cooperació.
Instrucció diferenciada: Proporcionar instruccions clares i concises, així com explicacions addicionals o materials de suport per als alumnes que ho necessitin. També es poden dissenyar activitats a diferents nivells de dificultat per atendre a les diferents habilitats i coneixements previs dels alumnes.
Flexibilitat en l'avaluació: Es pot oferir una varietat de mètodes d'avaluació per permetre als alumnes demostrar el seu aprenentatge de la manera que més els convingui. Això pot incloure projectes, presentacions orals, proves escrites, etc.
Autoregulació de l'aprenentatge: Fomentar l'autonomia dels alumnes a través de l'ús d'estratègies com la planificació, l'autoavaluació i la reflexió. Això els ajuda a prendre la responsabilitat del seu propi aprenentatge i a desenvolupar habilitats d'aprenentatge autodirigit.
Ambient inclusiu i respectuós: Mantenir un ambient de classe que fomenti el respecte, la inclusió i la consideració per les diferències. Això inclou establir normes de comportament positives, fomentar la participació activa de tots els alumnes i assegurar-se que cada alumne se senti valorat i respectat.