Explora madera 2-1[1]

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2.1. GUÍAS PARA EL MÓDULO DE TECNOLOGÍA DE LA MADERA.

2.1.1. PRINCIPIOS DE TECNOLOGÍA DE LA MADERA.

Macroscopía de la madera

La madera es un material complejo y su origen vegetal así lo determina. Está constituida por células de diferente forma, orientación y tamaño, las cuales poseen además funciones específicas dentro del árbol. Esta diferenciación explica las características observables a simple vista en la madera, también conocidas como características macroscópicas. Éstas sirven para identificar maderas de diferentes especies, lo cual es muy importante en la elaboración y comercialización.

La madera comercial se obtiene solamente de árboles maduros. El tronco de estos árboles com-prende una parte interna, la madera (xilema) y una parte externa, la corteza externa (epidermis, corteza). Entre estas dos se encuentran el cambium y la corteza interna (floema). La parte más interna del tronco la ocupa la médula. A medida que aumenta la edad del árbol, aumenta también la proporción de madera, hasta que finalmente constituye la mayor parte del volumen del tronco. El término madera se refiere estrictamente al xilema secundario formado por la división celular del cambium vascular.

La madera está compuesta fundamentalmente por celulosa y lignina. Sus células son huecas, de longitud variable y se encuentran distribuidas tanto vertical como horizontalmente. Las diferentes combinaciones en los tipos, medidas, disposición y alineamiento de las células hacen que las diferentes especies puedan variar en su aspecto, propiedades físicas y propiedades químicas.

La observación de la madera sin la ayuda de instrumentos ópticos muestra no solamente las diferencias entre las distintas especies, sino que también dentro de una misma especie, tales como albura y duramen, anillos de crecimiento, madera de primavera y madera de verano, porosidad, etc. Las cualidades macroscópicas que permiten caracterizar e identificar una especie dicen relación con la estructura y las propiedades físicas de la madera (anillos de crecimiento, albura y duramen, radios leñosos, textura, grano, vasos, color, olor, peso, dureza, brillo y veteado).

Para estudiar tanto las características macroscópicas como las microscópicas es necesario tener tres planos, secciones o cortes:

Corte transversal, es perpendicular al eje de simetría (posición central vertical) del árbol;• Corte radial, pasa por el eje en el sentido del radio del tronco (atraviesa por el diámetro y es • perpendicular al corte transversal);

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Corte tangencial que es paralelo a un plano tangente al tronco o a un anillo de crecimiento.•

Figura 1: rodela que muestra los cortes anatómicos del árbol y los anillos de crecimiento. Fuente: Vales et al.2004.

Los anillos de crecimiento son la manifestación de crecimiento en diámetro del árbol, los que observados en un corte transversal tienen la forma de círculos o anillos concéntricos. Cada anillo está dividido en partes desiguales que corresponden a madera que creció en la estación de verano y madera que creció en la estación de primavera.

Las características que adquieren las células en su diferenciación y crecimiento, están influenciadas por las características ambientales. En la estación de primavera, producto de la disponibilidad de sol y agua, las células diferenciadas son de mayor tamaño y paredes delgadas. Por otro lado, las que se desarrollan en verano con poca disponibilidad de agua, son de menor tamaño y paredes gruesas. Esta diferenciación produce un efecto visual observándose en la sección transversal del tronco de un árbol, anillos de color oscuro y otros de color más claro. Los primeros se conocen como madera de verano, la cual posee una mayor densidad que la otra denominada madera de primavera. Generalmente el espesor del anillo de madera de verano es menor que el de madera de primavera.

Un anillo de crecimiento de madera de primavera y otro de verano, representan en conjunto el crecimiento anual de un árbol. La transición entre madera de primavera y verano puede ser gradual o abrupta, permitiendo la diferenciación entre algunas coníferas y entre porosidad circular y difusa en las latifoliadas.

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A partir de los anillos de crecimiento se puede obtener diversa información, por ejemplo, el nú-mero de ellos nos indica la edad del árbol y la amplitud las condiciones de crecimiento para una misma especie. Por otra parte también nos ayudan a caracterizar y/o reconocer una especie, así hay especies que tienen anillos muy notorios y otras poco notorios. Especies como el pino radiata y espino, presentan anillos muy notorios, otras como el raulí presenta anillos poco notorios y en el olivillo es muy difícil visualizarlos.

Durante un cierto periodo de años el xilema que se va formando cumple funciones mecánicas, de conducción y también de almacenamiento de alimentos de reserva. Estas actividades fisiológicas las realizan células vivas, fundamentalmente las de parénquima y a esta parte del xilema se le denomina albura. Con el tiempo, el cual varia según la clase de árbol, las células vivas del xilema se mueren (el protoplasma de las células muere) lo que conduce a la formación del duramen. Esta porción de xilema fisiológicamente muerto se produce porque el árbol a medida que envejece solo necesita los anillos más externos para la conducción de savia y abastecimiento de sustancias alimenticias. La transición de albura a duramen es acompañada por la formación de sustancias químicas denominadas extraíbles, y en el caso de las latifoliadas además puede producirse tilosis.

En un tronco viejo la madera puede diferenciarse en dos partes, una externa llamada albura o hualle y una interna denominada duramen o pellín. La presencia de extraíbles por lo general produce coloración oscura en el duramen, lo que hace posible diferenciarlo de la albura, que permanece de un color claro. Para la descripción e identificación de una especie, el color está dado por el color del duramen. La madera de duramen tiene una mayor densidad y no es atacada fácilmente por insectos y hongos, por el contrario, la albura es destruida con mayor facilidad.

La iniciación de la formación del duramen es variable entre las especies y en una misma especie; en esto influye el lugar geográfico, situación de crecimiento, clima y suelo. Así por ejemplo, en climas cálidos y suelos fértiles el árbol crece más rápido, la albura es más amplia y más tardía la formación del duramen. El duramen no puede impregnarse o se impregna con mucha dificultad; por otra parte el duramen puede faltar en un árbol no así la albura que es indispensable.

Los radios leñosos se visualizan en un corte transversal como bandas o líneas que van desde la médula hasta el borde del xilema; si son anchos, en un corte tangencial se observaran con forma de huso (fusiformes) y en uno radial se verán como ladrillos. El concepto de radio medular está limitado al del parénquima del xilema que une la corteza interna con la médula. Hay maderas comerciales con radios leñosos de tamaño apreciable a simple vista, como es el caso del avellano y el ciruelillo.


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Los vasos son estructuras en forma de tubo que se extienden a lo largo del grano por varios cen-tímetros o metros. En los cortes longitudinales de las piezas se ven como rasguños o arañazos. En el país existen maderas comerciales con vasos de tamaño apreciable a simple vista, como por ejemplo el lingue y el eucalipto.

La textura es el término utilizado para referirse a la diferencia proporcional de tamaño de los elementos anatómicos presentes en un tejido. El término puede ir seguido de un adjetivo tal como fina o gruesa. Los elementos considerados son los vasos o los radios leñosos, los que dado su tamaño pueden visualizarse a simple vista. Así por ejemplo, se caracterizan por su textura el eucalipto (vasos grandes como arañazos), avellano (radios leñosos muy grandes), decreciendo en tamaño le siguen el radal, ciruelillo y canelo.

El grano es un término que se aplica a la disposición y dirección o alineamiento (en relación con el eje longitudinal del árbol) de las células de la madera. Éste puede ser derecho, espiralado o entre-cruzado.

El color de la madera se debe fundamentalmente a la presencia de sustancias extraíbles tales como fenoles, quinonas, etc. La superficie de ésta no es uniforme como el metal, sino que está formada por células de distintos tamaños. Los distintos volúmenes y la diferencia de componentes causa leves variaciones de color aún cuando se trate de una misma superficie de madera.

La madera es un excelente material para absorber y reflejar la luz. Esta interacción física hace posible que éstas varíen desde casi blancas, como lo es la albura de álamo, hasta casi negras como el ébano. El color característico de la madera va a depender del componente químico que interactúe con la luz.

Por lo general la albura es de color más claro que el duramen, pero en algunas especies no hay diferencia entre ambos, lo que no significa que el duramen no exista. Cuando el color se utiliza como característica de identificación se refiere al color del duramen, pues la albura es muy semejante en todas las especies. Hay distintas clasificaciones por color de la madera, una de ellas es formando grupos por tonos como lo muestra el siguiente cuadro. • Rojo a rosáceo: roble, alerce, raulí, coigüe• Café a castaño rojizo: ulmo, olivillo, tineo, eucalipto• Blanco a verdoso amarillento: álamo, pino radiata, tepa


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Figura 2: maderas comerciales de distintos colores. Fuente: Salas, M. y D. Maureira (2006).

Muchas maderas recién cortadas tienen un olor característico, que generalmente se debilita o desaparece con el secado. Sin embargo, hay especies que mantienen un olor agradable por largo tiempo. Por ejemplo, el ciprés de la cordillera y el ciprés de las guaitecas tienen olores agradables, el primero a incienso y el segundo a vainilla; la tepa recién cortada o con líneas oscuras presenta olor a naftalina. La mayoría de las especies no presentan un olor detectable. Los extraíbles experimentan reacciones de oxidación en la superficie, que se debilitan en el tiempo, esto es lo que produce el olor.

El peso (masa) de la madera ayuda a su identificación, pero se debe considerar que éste puede variar de acuerdo con la cantidad de material leñoso por unidad de volumen y la cantidad de agua presente. Para usar el peso como una característica de identificación, los trozos de madera deben tener aproximadamente el mismo tamaño y contenido de humedad. Las maderas pueden clasificarse como:

• Livianas (menor de 500 Kg/m³); • Medianas (500 a 700 Kg/m³) y• Pesadas (más de 700 Kg/m³).


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La dureza es una característica relativa que depende de la cantidad de pared celular de la es-pecie. El término va seguido de los adjetivos blanda, semiblanda o dura. Maderas pesadas y duras se consideran la luma, tineo, eucalipto entre otras. Se consideran blandas y livianas al pino radiata, álamo y semiblandas el roble entre otras.

El brillo se refiere a la capacidad de la madera de reflejar la luz. Se consideran maderas brillantes el ciruelillo, semibrillantes el raulí y opacas, el olivillo y la araucaria. La madera cortada tangencialmente deja en evidencia el contraste de color entre la madera de verano y la de primavera, esta característica se conoce como veteado. El concepto va seguido de pronunciado, medio y liso. Veteado pronunciado presentan el pino oregón y alerce. Veteado medio los cipreses y liso el roble.

Contenido de humedad de la madera.

Existe una gran diferencia entre la cantidad de agua contenida en el árbol vivo y la que debe poseer la madera para su correcta puesta en servicio. Por esta razón, se hace completamente necesaria la eliminación del agua sobrante antes de proceder a la fabricación de los productos finales: mobiliario, estructuras, suelos, elementos de carpintería u otros.

Cuando un árbol está recién cortado, su madera contiene gran cantidad de agua, variando el contenido según la época del año, la especie forestal de que se trate, etc. Las maderas livianas por ser más porosas, contienen una mayor cantidad de agua que las maderas pesadas. La albura, por estar conformada por células cuya función es la conducción de agua, presenta un contenido de humedad mayor que el duramen. La albura puede aumentar más del 100% de su masa en agua incluso llegar a un 400% en aquellas maderas muy livianas. El agua contenida en la madera se encuentra bajo distintas formas, tales como agua libre, agua de saturación y agua ligada.

Agua libre:• es la que se encuentra ocupando el lumen de los elementos vasculares, dándole a la madera la condición de verde. Al iniciarse el secado, el agua libre se va perdiendo fácilmente por evaporación ya que es retenida por fuerzas capilares muy débiles, hasta el momento en que ya no contiene más agua de este tipo, la madera estará en lo que se denomina Punto de Saturación de las Fibras (PSF), que como promedio para todas las especies se suele considerar el 30%.

Agua de saturación:• es el agua que impregna las paredes celulares y está fuertemente asociada a los constituyentes de la madera. Su eliminación se produce mediante el proceso de secado y al eli-minarse, las paredes celulares disminuyen su espesor, produciendo la contracción de la madera.


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Agua ligada:• es el agua que forma parte de la materia celular de la madera y que no puede ser eliminada utilizando las técnicas normales de secado. Su separación implicaría la destrucción parcial de la madera.

El contenido de humedad se define como la masa de la cantidad de agua presente en una pieza de madera, expresada en función de la masa de esa pieza en condición seca a la estufa. Se hace con-siderando sólo los valores del agua libre y de saturación. En la práctica la madera se considera anhidra (seca) cuando al secarla en estufa a 103±2ºC alcanza una masa constante.

Su valor se expresa en porcentaje, mediante la siguiente expresión:

CH = cantidad de agua x 100 = mh – ms x 100 masa de madera anhidra ms

En donde: CH: humedad de la madera expresada como un porcentaje de su masa anhidra.mh: masa de la madera en estado húmedo o peso inicial.ms: masa de la madera en estado anhidro o peso final o constante.

Mediante esta expresión es posible encontrar contenidos de humedad de 100% o más, lo cual significa que la masa del agua contenida en la pieza es igual o superior a la masa de la madera sin agua (anhidra).

Para determinar el contenido de humedad en la madera existen numerosos procedimientos, siendo los más aceptados y rápidos para la industria el método de secado en estufa y los métodos eléctricos.

La Norma Chilena Madera-Parte 1: Determinación de Humedad (NCh176/1Of1984) define:

Contenido de humedad• : cantidad de agua incluida en la madera, expresada en porcentaje de su masa anhidra.Estado verde• : condición de la madera que tiene un contenido de humedad sobre el PSF.Estado anhidro• : condición de la madera en la cual se ha eliminado la humedad hasta obtener masa constante.

Estas definiciones son básicas para determinar el contenido de humedad de la madera, ya sea mediante instrumentos como el xilohigrómetro o mediante ensayos de laboratorio con estufa.

Para los alumnos es complejo dominar este concepto, el cual es de suma importancia en los dife-rentes procesos de elaboración, tratamiento y comercialización de la madera.


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2.1.2. GUÍA DE TRABAJO DEL DOCENTE “MACROSCOPÍA DE LA MADERA”

1. APRENDIZAJES ESPERADOS Caracteriza macroscópicamente la madera.•

2. CRITERIOS DE EVALUACIÓNDiferencia estructuras del árbol o elementos de fácil reconocimiento: médula, anillos de creci-• miento, corteza, albura y duramen.Ejecuta y diferencia planos de corte de la madera: transversal y longitudinal.• Caracteriza macroscópicamente la madera de diferentes especies forestales.•

3. MATERIALES 3.1 Para el profesor:

Proyector• Documento técnico Nº1: “Tecnología de la madera”•

3.2 Para el alumno:Cuaderno de asignatura• Guía de trabajo del alumno•

3.3 Para cada grupo:Documento técnico Nº1: “Tecnología de la madera”.• 1 rodela de madera de eucalipto.• 1 rodela de madera de pino.• 1 rodela de madera de espino.• Muestra de madera de espino con los diferentes planos de corte de la madera.•

Figura 1: set de rodelas de madera para enseñar macroscopía de la madera, 1: eucalipto, 2: espino, 3: pino y 4: rodela de madera de espino que muestra los diferentes planos de corte.


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4. INDICACIONES PARA PREPARAR LA CLASE:

Para comenzar Ud. debe preparar previamente para cada estudiante una copia de la guía del • alumno. Dentro de lo posible procure dejar seleccionadas las muestras de madera indicadas anteriormen-• te para cada grupo de trabajo. En el caso de que por alguna razón no cuente con las muestras indicadas, Ud. puede elaborarlas considerando que las rodelas deben ser manipulables y por lo tanto sus diámetros deben tener aproximadamente 10 cm; además éstas deben provenir de un tronco y no de las ramas de un árbol.Si quiere realizar la actividad con rodelas de otras especies, debe tener la precaución de que las • muestras elegidas se ajusten a los requerimientos de cada actividad. Por ejemplo para examinar los anillos de crecimiento, debe emplearse una especie donde éstos se noten claramente.

5. PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR LA CLASE: 5.1. Etapa de focalización:

Para realizar esta sesión los alumnos deben reunirse en grupos de 4 integrantes como máximo. • Inicie la clase preguntando a sus alumnos: ¿Qué saben acerca de la madera? Indíqueles que • conversen sobre el tema, compartan las ideas con su grupo, las escriban en su cuaderno y luego las expongan al curso.Luego de unos 3 a 5 minutos inicie una sesión de lluvia de ideas con el curso. Anote lo que cada • grupo indica respecto al tema. En el caso de que las ideas se repitan no las anote 2 veces, sino que junto a la afirmación indique cuantas veces se repitió. Recuerde que no debe juzgar las ideas de sus alumnos, sino que aceptarlas todas.Una vez terminado lo anterior señale al curso que en esta oportunidad van a investigar las ca-• racterísticas de la madera que se pueden ver a simple vista.

5.2. Etapa de exploración:

Para esto, los alumnos(as) comenzarán con la primera actividad de indagación (Indagación Nº1: • Investigando cómo es la madera a simple vista). Es importante que cada alumno lea su guía. Explíqueles que deben trabajar con una rodela de eucalipto, dibujarla en su cuaderno e indicar en su dibujo el nombre que creen que tiene cada una de sus partes. Además deben registrar todas las observaciones que consideren importantes. Es necesario mencionar que cada alumno(a) debe realizar todas las actividades en su cuaderno. Una vez terminada la actividad anterior, dígale al curso que ahora trabajarán con la rodela de • espino, de la misma forma que en el caso anterior. Luego pregúnteles: ¿Hay algo que les llame la atención? Ínstelos a anotar todo lo que consideren relevante.Posteriormente indique al curso que realizarán otra actividad. Muéstreles el documento técnico • número 1: “Tecnología de la madera”; dígales que se remitan a las páginas 2 a 5 y contesten en


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su cuaderno las siguientes preguntas grupalmente:¿Qué es un anillo de crecimiento y cuál es su importancia? Explica• ¿Qué edad crees tú que tiene el pino al que corresponde la rodela? Explica.• ¿A qué crees tú que se debe que el crecimiento del árbol en primavera produce madera diferente • a la de verano? Explica.Posteriormente entregue a cada grupo la rodela de espino que muestra los diferentes planos • de corte de la madera. Solicite que cada alumno(a) realice en su cuaderno un dibujo de cada uno de los tres cortes que se pueden observar en la muestra. Es importante considerar que los alumnos deben dibujar el plano de corte y no la muestra completa.

5.3.Etapadereflexión:

Una vez que hayan finalizado esta actividad analice con ellos todo lo observado. Indíqueles que • las características macroscópicas de la madera corresponden a aquellas que se observan a simple vista, sin ayuda de instrumentos ópticos.A continuación proyecte un dibujo de una rodela de pino y pregúnteles que partes podemos • distinguir a simple vista. En conjunto con el curso vayan mencionando cada una de ellas desde el centro a la periferia. Las de más fácil distinción son:

Médula• Anillos de crecimiento• Corteza•

Posteriormente pídales que piensen en la rodela de espino y que mencionen que es lo que se • destaca en ella. La idea es que los alumnos digan que es la albura y el duramen, o que se ven dos coloraciones distintas. El duramen es la porción de xilema fisiológicamente muerto que está en la zona central del árbol, mientras que la albura es la parte más externa del árbol con células vivas encargadas del abastecimiento de sustancias alimenticias y de la conducción de savia. El inicio del proceso de duraminización varía dentro de una misma especie y entre las especies. La presencia de extraíbles generalmente produce coloración oscura en el duramen, que se diferencia de la albura porque ésta permanece de un color más claro. Esta diferencia de color es apreciable de mayor manera en algunas especies tales como el espino.Enseguida analice con ellos los anillos de crecimiento, pregúnteles por que se producen y que • importancia tienen. Ellos deberían mencionar que estas estructuras permiten caracterizar una especie determinada y que por ejemplo sirven para saber la edad de un árbol.Luego muéstreles la rodela de espino con los diferentes planos de corte y pregúnteles para que • creen ellos que se realizan esos cortes. Una vez que escuche sus ideas explíqueles que esos cortes son necesarios para estudiar la madera. El corte transversal es el que se realiza perpendicular al eje de simetría o a la vertical de árbol. El corte radial es aquel que pasa por el eje en el sentido del radio del tronco (atraviesa por el diámetro y es perpendicular al corte transversal). Finalmente el corte tangencial corresponde al que se realiza paralelo a un plano tangente al tronco o a un anillo de crecimiento.


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Pida a los alumnos que cada uno registre en su cuaderno: ¿Qué aprendí hoy sobre la madera? Enseguida solicíteles que compartan su que aprendí con sus compañeros y que elaboren uno grupal. Cada grupo debe exponer su aprendizaje al curso, Ud. debe escucharlos y construir con ellos el que aprendimos del curso, el cual debe considerar los siguientes puntos:

a) Las características macroscópicas de la madera son aquellas que se observan a simple vista, sin ayuda de instrumentos ópticos.

b) En una rodela de pino (corte transversal) se puede observar claramente desde adentro hacia fuera la médula, los anillos de crecimiento y la corteza.

c) El duramen es la porción de xilema fisiológicamente muerto que está en la zona central del árbol, mientras que la albura es la parte más externa del árbol con células vivas encargadas del abastecimiento de sustancias alimenticias y de la conducción de savia.

d) La presencia de compuestos químicos extraíbles generalmente produce coloración oscura en el duramen, que se diferencia de la albura porque ésta permanece de un color más claro, esto sólo es apreciable en algunas especies tales como el espino.

e) Los anillos de crecimiento corresponden a la manifestación de crecimiento anual en diámetro del árbol. Éstos en un corte transversal tienen la forma de círculos o anillos concéntricos. Ade-más pueden entregar diversa información, por ejemplo su número indica la edad del árbol y su amplitud las condiciones de crecimiento de la misma especie.

f) En el caso de madera de plantaciones de rápido crecimiento como pino y eucalipto, la madera de mejor calidad es la que se encuentra en la periferia del árbol, mientras que la que está cercana a la médula tiene propiedades físicas y estructurales de menor calidad.

g) Para estudiar las características de la madera es necesario examinarla en sus 3 cortes: trans-versal, radial y tangencial.

5.4. Etapa de aplicación: Una vez finalizada la clase pida a sus alumnos que desarrollen la siguiente tarea:

Investiga sobre las características más relevantes de la madera de pino, eucalipto, álamo, pino • oregón, raulí, alerce y lenga. La idea es que cada grupo elija una de estas especies e investigue las ventajas, usos y limitaciones de su madera; se pueden incluir también muestras de las ma-deras en estudio. Como bibliografía básica se puede usar el capítulo 1 del documento técnico Nº 6: “Elaboración de componentes de carpintería y muebles” (páginas 4 a 6).


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2.1.3. GUÍA DE TRABAJO DEL ALUMNO“MACROSCOPÍA DE LA MADERA”

1. Piensa y responde: ¿Qué sabes sobre la madera? Escribe todo lo que sabes en tu cuaderno. Luego comparte tus ideas con el grupo y denlas a conocer a la clase.

En esta oportunidad vamos a investigar las características de la madera que se pueden ver a • simple vista.

Actividad Indagatoria 1.1: Investigando cómo es la madera a simple vista.Toma de la mesa una rodela de eucalipto y dibújala incluyendo el nombre que crees que • tiene cada una de sus partes. Registra todas tus observaciones.A continuación toma de la mesa la rodela de espino. Obsérvala y dibújala en tu cuaderno. • Incluye en tu dibujo el nombre que crees que tiene cada una de sus partes y anota todo lo que te llame la atención.

Enseguida debes usar el Documento técnico Nº 1: “Tecnología de la madera” (página 2 a 5), • escuchar las instrucciones de tu profesor(a) y responder lo siguiente:

a) ¿Qué es un anillo de crecimiento y cuál es su importancia? Explica.b) ¿Qué edad crees tú que tiene el pino al que corresponde la rodela? Explica.c) ¿A que crees tú que se debe que el crecimiento del árbol en primavera produce madera diferente

a la madera de verano? Explica.d) Para seguir, debes tomar la muestra correspondiente a espino y escuchar las instrucciones que

te dará tu profesor(a). Posteriormente realiza 3 dibujos de los diferentes cortes que se observan en la muestra.Cuando termines tu dibujo pon atención a las explicaciones que te entregará el (la) profesor(a) • Completa los nombres correspondientes a cada corte del dibujo que realizaste anteriormente. Participa junto a tu grupo de la discusión respecto a las actividades que se han realizado.• Para terminar registra en tu guía: • ¿Qué aprendí hoy sobre la madera?

Tarea:Investiga sobre las características más relevantes de la madera de pino, eucalipto, álamo, pino • oregón, raulí, alerce y lenga. Cada grupo debe elegir una de estas especies e investigar las ventajas, usos y limitaciones de su madera; se pueden incluir también muestras de las maderas en estudio. Como bibliografía básica se puede usar el capítulo 1 del documento técnico Nº 6: “Elaboración de componentes de carpintería y muebles” (páginas 4 a 6).


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2.1.4. GUÍA DE TRABAJO DEL DOCENTE“LA HUMEDAD DE LA MADERA”

1. APRENDIZAJES ESPERADOS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN:Especialidad Productos de la madera 1.1 Aprendizajes esperados:

Identifica las propiedades físicas de la madera.• 1.2. Criterios de evaluación:

A partir de documentación técnica (normas chilenas):• Prepara las probetas para la determinación de humedad, densidad, contracción e hincha-• miento.Programa las actividades para lograr la determinación de las propiedades (equipos, condi-• ciones climáticas, fórmulas de toma de datos y otros).Ejecuta la toma de datos siguiendo procedimientos establecidos al inicio de la actividad.•

2. MATERIALES: 2.1 Para el profesor:

Guía del docente• 2.2. Para el alumno:

Guía del estudiante• Cuaderno de asignatura•

2.3. Para cada grupo:Trozo de paño esponja• Papel absorbente.• Caja plástica• Vaso precipitado• Agua• Calculadora•

2.4. Para el curso:Balanza digital•

3. INDICACIONES PARA PREPARAR LA CLASE: En primer lugar, es importante tener presente e indicarles a los alumnos al final de la actividad, que la experiencia práctica desarrollada no corresponde al procedimiento normalizado para determinar el contenido de humedad de la madera, sino que a un procedimiento para comprender el concepto de contenido de humedad de un material y la forma de determinarlo.


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Como material se eligió un paño esponja, ya que es de bajo costo, facilita el trabajo y acorta los tiempos involucrados, sin necesidad de utilizar estufa de secado.

Este práctico puede ser previo al de determinación de contenido de humedad de la madera, cuyo procedimiento se encuentra descrito en la norma oficial o en el documento técnico número 1 de “Tec-nología de la madera”.

Considerado lo anterior, Ud. debe preparar previamente para cada estudiante una copia de la guía del alumno.

Es recomendable que realice previamente las actividades indagatorias que forman parte de esta guía.

Se requiere preparar previamente un trozo de paño esponja para cada grupo de trabajo. Para esto tome un paño esponja (como el de la figura 1) y con ayuda de una tijera divídalo en 4 secciones cuadradas. De esta manera un paño esponja sirve para 4 grupos de trabajo. Posteriormente mase en una balanza digital cada trozo de paño esponja, déjelo en una bolsa plástica y ponga un número (co-rrespondiente al grupo) en ella para identificarlo posteriormente. Registre en una tabla las masas que midió en la balanza con su correspondiente número.

Figura 1: ejemplo de paño esponja para utilizar en la actividad sobre contenido de humedad.


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4. PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR LA CLASE: 4.1. Etapa de focalización: Comience la clase indicando al curso que responda la pregunta: ¿Qué sabes acerca del contenido de humedad de un objeto? Dígales que deben discutir en torno a este tema y anotar los acuerdos del grupo. Enseguida deben dar a conocer sus acuerdos al curso.

Luego inicie una sesión de lluvias de ideas con la clase. Anote en el pizarrón lo que dice cada grupo; si se repite alguna idea, no la anote nuevamente, sino que al lado de ella registre el número de veces que ésta se repitió. Es importante no olvidar en esta etapa que no debe juzgar las ideas de sus alumnos, sino que aceptarlas todas.

Cuando el curso haya finalizado la actividad anterior, cuénteles que en esta oportunidad ellos investigarán sobre el contenido de humedad de un objeto y su importancia en la madera.

4.2. Etapa de exploración:

Actividad Indagatoria 1: Determinando el contenido de humedad de un objeto.

En esta actividad indique al curso que cada grupo trabajará con un trozo de paño esponja seco. Para esto un integrante del grupo debe tomar de la mesa este trozo de paño esponja y medir su masa. Este dato se registrará en la tabla 1. A continuación señale que otro integrante del grupo debe tomar el paño esponja, sumergirlo en agua y luego estrujarlo lo suficiente como para que no escurra (usar papel absorvente). Posteriormente otro integrante tiene que medir la masa de este objeto. Todos los datos se anotarán en la columna correspondiente de la tabla 1.

TABLA 1 masa del objeto (g ) masa del contenido de agua (g) humedad (%)

seco húmedo

A continuación pida a los estudiantes que observen los datos y contesten la pregunta que sigue:

¿Cómo son los valores de la masa en ambos casos? Explica las posibles razones de esto. Una vez contestada deben dar a conocer a viva voz sus ideas al curso.


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A continuación solicite a cada grupo que considerando los antecedentes que tienen, piensen y discutan con su grupo en torno a la siguiente pregunta: ¿Cómo crees tú que se podría determinar la masa del agua que contiene este objeto? Una vez que terminen de analizar la situación deben exponer sus ideas al curso a viva voz. Enseguida con los antecedentes entregados por cada grupo anote en la pizarra la fórmula que permite determinar el contenido de humedad del objeto, que es la siguiente:

Contenido de humedad = (masa seco- masa húmedo) x 100 masa seco

Posteriormente cada grupo debe determinar que porcentaje representa esta masa de agua en relación con la masa del objeto seco, anotando los datos correspondientes en la tabla 1. Luego de realizar la experiencia anterior, pida a cada grupo que de común acuerdo escriban un párrafo de no más de 3 líneas en donde se explique que es el contenido de humedad del objeto en estudio. Luego, deben exponerlo a viva voz al curso.

Actividad Indagatoria 2: El contenido de humedad de la madera. Para comenzar esta actividad, solicite a los estudiantes que consideren todo lo realizado ante-riormente y expliquen lo siguiente: ¿Cómo determinarías tú el contenido de humedad de un trozo de madera verde? Discute con tu grupo y den a conocer sus ideas al curso a viva voz.

Posteriormente entregue a cada grupo el Documento Técnico Nº 1 (Tecnología de la madera), indique que deben leer y analizar desde la página 89 a la 90. Cada grupo debe anotar la idea principal del texto y exponerla al curso a viva voz.

4.3. Etapadereflexión: Indique al curso que ahora se va a realizar un plenario en torno a lo realizado en la clase. Para esto cada grupo debe considerar todo lo realizado hasta ahora y responder la pregunta: ¿Quésignificaqueunamaderatengaun100%decontenidodehumedad? Explica. Una vez realizado escuche las ideas de cada grupo y analice con ellos la importancia del contenido de humedad en la madera.

Finalmente pida a los alumnos que cada uno registre en su cuaderno: ¿Qué aprendí hoy acerca de la humedad de la madera? Enseguida señale que deben compartir su que aprendí y elaborar uno del grupo. Cada grupo debe exponer su aprendizaje al curso, Ud. debe escucharlos y construir con ellos el que aprendimos del curso, el cual debe considerar a lo menos los siguientes aspectos.


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El contenido de humedad de un objeto corresponde a la cantidad de agua que éste posee y • puede expresarse como porcentaje respecto a su masa seca.Para determinar el contenido de humedad de la madera existe un procedimiento normalizado, • que no corresponde a lo realizado.La humedad de la madera es un factor de mucha importancia y condiciona su uso.•

4.4. Etapa de aplicación: Se sugiere realizar esta tarea en forma grupal. Los alumnos pueden presentar un informe respecto a la pregunta que se les realiza y apoyarlo con antecedentes bibliográficos. El problema es el siguien-te:

Un propietario de una empresa maderera solicita que le determinen a que contenido de humedad • se encuentra una madera encastillada que se seca al aire. Para esto solicita que se trabaje con las tablas testigo de los castillos. Considerando lo que sabes hasta ahora: ¿Cómo determinarías el contenido de humedad de esa madera? Explica.


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2.1.5. GUÍA DE TRABAJO DEL ALUMNO“LA HUMEDAD DE LA MADERA”

Para comenzar discute con tu grupo en torno a la siguiente pregunta: ¿Qué sabes acerca del conte-nido de humedad de un objeto? Enseguida den a conocer sus acuerdos al curso.En esta oportunidad investigaremos sobre el contenido de humedad de la madera y su importancia.

Actividad Indagatoria 1: Determinando el contenido de humedad de un objeto.

1.1 Toma de la mesa el trozo de paño esponja seco y mide su masa. Luego sumérgelo en agua. A con-tinuación estruja este paño lo suficiente como para que no escurra. Posteriormente mide la masa de este objeto. Registra todos estos datos en la tabla 1 ¿Cómo son los valores de la masa en ambos casos? Explica las posibles razones de esto.

TABLA 1 masa del objeto (g ) masa del contenido de agua (g) humedad (%)

seco húmedo

1.2 Considerando los antecedentes que tienes, piensa y discute con tu grupo en torno a la siguiente pregunta ¿Cómo crees tú que se podría determinar la masa del agua que contiene este objeto?. Una vez que terminen de analizar la situación expongan sus ideas al curso.

1.3 A continuación determina que porcentaje representa esta masa de agua en relación con la masa del objeto seco. Anota los datos correspondientes en la tabla 1.

1.4 Luego de realizar la experiencia, escribe junto a tu grupo un párrafo de no más de 3 líneas en donde se explique que es el contenido de humedad del objeto en estudio.

Actividad Indagatoria 2: Determinando el contenido de humedad de la madera.

2.1 Considerando todo lo realizado anteriormente, explica ¿Cómo determinarías tú el contenido de humedad de un trozo de madera verde? Discute con tu grupo y den a conocer sus ideas al curso a viva voz.


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2.2 Enseguida lee y analiza junto a tu grupo el documento técnico Nº 1: Tecnología de la madera, desde la página 89 a la 90. Anota la idea principal y luego expónganla al curso.

2.3 Una vez realizado lo anterior y considerando lo que sabes hasta ahora, contesta junto a tu grupo lo siguiente: ¿Qué significa que una madera tenga un 100% de contenido de humedad? Explica.

Ahora escucha atentamente y participa junto a tu grupo de una discusión en torno a lo realizado en la clase.

Finalmente registra en tu cuaderno o guía: ¿Qué aprendí hoy acerca del contenido de humedad de la madera?

Tarea:Un propietario de una empresa maderera solicita que le determinen a que contenido de humedad • se encuentra una madera encastillada que se seca al aire. Para esto solicita que se trabaje con las tablas testigo de los castillos. Considerando lo que sabes hasta ahora: ¿Cómo determinarías el contenido de humedad de esa madera? Explica.

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