FACILITADOR
Experimento
Nacional
de Ciencias
Día Nacional de Ciencias de la Juventud 4-H
GUÍA DEL FACILITADOR
www.4-H.org/NYSD
Día Nacional de Ciencias de la Juventud 4-H | Experimento Nacional de Ciencias - 4-H2O |
1
COMPROMISO 4-H
(POR LAS INICIALES DE LAS PALABRAS EN INGLÉS)
Comprometo a mi Mente a pensar con más claridad,
a mi Corazón a ser más leal,
a mis Manos a trabajar más,
y a mi Salud a vivir mejor,
por mi club, mi comunidad, mi país y mi planeta.
www.4-H.org/NYSD
Día Nacional de Ciencias de la Juventud 4-H | Experimento Nacional de Ciencias - 4-H2O |
2
INTRODUCCIÓN
FACILITADOR
4-H se enorgullece en presentar “4-H2O”, el Experimento Nacional de Ciencias que hará conocer a
los jóvenes de todo el país qué es la calidad del agua y su conexión con el cambio climático.
Millones de jóvenes participarán activamente en una demostración en vivo de cómo el dióxido de
carbono se acumula en la atmósfera. Asimismo, aprenderán cómo los niveles aumentados de dióxido
de carbono debido a la actividad humana han llevado al calentamiento global, que podría elevar
la temperatura del planeta hasta un grado donde pueden producirse cambios importantes. Algunos
ejemplos de ellos son el derretimiento de los casquetes polares, tsunamis, inundaciones, clima más
cálido que el normal, aumentos en el crecimiento de las plantas e impacto sobre la calidad del agua.
El experimento, diseñado en conjunto con la Extensión de Agricultura y Técnica de la Universidad
Estatal de Carolina del Norte y 4-H de Carolina del Norte, ofrece varias actividades para demostrar,
en el nivel más simple, cómo el CO2 puede afectar a los animales y plantas acuáticas y demás
organismos vivos de los lagos, arroyos, ríos y océanos.
4-H2O presenta una serie de actividades interactivas y debates para demostrar la importancia de la
calidad del agua y su relevancia en relación al cambio climático. Mediante el uso de herramientas de
la química, las hojas de trabajo, guías en línea y demostraciones basadas en la Web, el experimento
ayudará a los jóvenes a aprender y volver a conectarse con sus propias vidas, alentándolos a medir
su propio impacto personal y el de sus familias sobre el medio ambiente.
OBJETIVOS Y RESULTADOS:
• Jóvenes de todo el país participarán en un experimento que
es suficientemente sencillo para que hasta los más chicos
puedan realizarlo con éxito, suficientemente interesante
para aumentar el interés por la ciencia y suficientemente
profundo para permitir a los participantes más grandes
continuar explorando.
• Los participantes tomarán parte en un debate sobre la
calidad del agua y el cambio climático mundial.
• Mediante experimentos, aprenderán sobre el efecto
de los niveles de CO2 en la calidad del agua.
• Calcularán la cantidad de CO2 que cada familia
aporta a la atmósfera para entender mejor el
impacto humano de la huella de carbono.
• Comprenderán las características clave utilizadas
para observar la calidad del agua, por ejemplo, el
color, olor, las plantas acuáticas y los animales.
• Comprenderán el impacto del CO2 y el
escurrimiento de nutrientes sobre el
crecimiento excesivo de algas en los
lagos, lo que produce cambios en la
calidad del agua.
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3
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FACILITADOR
ANTES DE QUE COMIENCES: PRECAUCIONES DE SEGURIDAD
Como sucede con todos los experimentos
de ciencias, los jóvenes y los adultos deben
tener cuidado cuando manipulan los diversos
materiales. En este experimento, los jóvenes
utilizarán una solución de azul de bromotimol
al 0.04% (BTB, por sus siglas en inglés).
Los facilitadores deben hacer hincapié en que no debe ingerirse
la solución. Como precaución general de seguridad, los jóvenes
deben usar gafas, delantales y guantes. Durante el experimento,
los participantes de 4-H soplarán para formar burbujas dentro
de la solución de BTB; se utilizará un envoltorio de plástico
transparente para evitar que el líquido salpique.
A continuación se provee información extraída de la Ficha
Técnica de Seguridad de Materiales (MSDS, por sus siglas en
inglés) sobre la solución de BTB al 0.04%. Existe un enlace al
informe completo de la MSDS en www.4-H.org/NYSD.
Identificación del Producto
Efectos Potenciales sobre la Salud
Inhalación: No se esperan efectos adversos para la salud
debido a su inhalación.
Ingestión: Las dosis elevadas pueden provocar malestar
estomacal.
Contacto Cutáneo: No se espera que ello signifique un riesgo
para la salud.
Puede provocar una leve irritación.
Contacto Ocular: Las salpicaduras pueden provocar irritación.
Exposición Crónica: No se halló información.
Empeoramiento de Afecciones Preexistentes: No se halló
información.
Medidas de Primeros Auxilios
Inhalación: No se espera que sean necesarias las medidas de
primeros auxilios.
Ingestión: Si se ingieren grandes cantidades, dé a beber agua y
consulte al médico.
Contacto Cutáneo: Lave el área expuesta con agua y jabón.
Consulte al médico si se produce irritación.
Contacto Ocular: Lave con abundante agua corriente. Consulte
al médico si se produce irritación.
Sinónimos: 3,3’, dibromotimolsulfonftaleína, sal sódica en
Manipulación y Almacenamiento
solución acuosa; azul de bromotimol al 0.04% (p/v) Intervalo
Manténgalo en un recipiente herméticamente cerrado y almacénelo
en un área fresca, seca y ventilada. Protéjalo del daño físico,
la luz directa y el congelamiento. Los recipientes que contienen
este material pueden ser peligrosos cuando están vacíos porque
retienen residuos del producto (vapores, líquido); respete todas las
advertencias y precauciones que se detallan para el producto.
de viraje: pH 6.0 - 7.6
CAS No.: 34722-90-2
Peso Molecular: 646.35
Fórmula Química: C27H27Br2O5SNa
Códigos del Producto: D472
Controles a la Exposición y Protección Personal
Composición e Información sobre los Ingredientes
INGREDIENTE
CAS NO
PORCENTAJE
PELIGROSIDAD
Sal Sódica de
Azul de Bromotimol
34722-90-2
< 1%
No
Agua
7732-18-5
> 99%
No
Identificación de Riesgos
Como parte de la buena higiene industrial y personal y de los
procedimientos de seguridad, evite la exposición innecesaria a las
sustancias químicas y asegure su rápida remoción de la piel, los
ojos y la ropa.
www.4-H.org/NYSD
Límite de Exposición a Partículas Atmosféricas: No existe
ninguno establecido.
Sistema de Ventilación: No se espera que sea necesaria
ninguna ventilación especial.
Respiradores Personales (Aprobados por el Instituto
Nacional para la Salud y Seguridad Ocupacional,
NIOSH, por sus siglas en inglés): No se espera que se
necesiten respiradores personales.
Protección Cutánea: Use guantes protectores y limpie la ropa
que cubre el cuerpo.
Protección Ocular: Gafas de seguridad.
Medidas para su Eliminación
Diluya con agua y elimine por el sumidero si las ordenanzas
locales lo permiten; de lo contrario, lo que no pueda servir
para recuperarse o reciclarse debería manipularse en una
instalación de eliminación de desechos adecuada y aprobada.
El procesamiento, uso o la contaminación de este producto
pueden cambiar las opciones de eliminación de desechos. Las
reglamentaciones de eliminación de desechos locales y estatales
pueden ser diferentes de las reglamentaciones federales. Elimine
el recipiente y el contenido no utilizado en conformidad con las
reglamentaciones locales, estatales y federales.
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4
exPeRIM
eNT PAR
T2
What hap
pen
FACILITADOR
HAZ EL EXPERIMENTO
ed whe
n you add
ed the effe
rves
cent anta
cid
Why do
you thin
k the reac
tion
• Use agua corriente y no guarde el azul de bromotimol
en botellas de agua envasada. Cuando agregue el azul
de bromotimol, el agua debería cambiar a un color azul
claro. Si el agua es de color azul oscuro, los participantes
demorarán más en observar el cambio de color.
•S
i el agua se torna de color verde o amarillo después de
agregar la solución de azul de bromotimol, vuelque el
agua y enjuague el vaso, o use un vaso limpio con agua
limpia.
•P
regunte a los jóvenes qué creen que sucederá con la
solución.
•D
espués de agregar la última media pastilla al vaso,
pregunte a los participantes qué creen que sucederá.
• El color del agua cambiará rápidamente de azul a amarillo
y los alumnos también podrán observar el gas producido.
•E
l azul de bromotimol puede utilizarse hasta para
50 ensayos. Si se utiliza un gotero con la solución
(contiene aproximadamente entre 10-15 gotas) para
cada oportunidad en que un alumno sople dentro de
un nuevo vaso de agua (aproximadamente 2 ml de
solución de BTB), el facilitador puede llevar a cabo
50 o más ensayos con la solución. Se puede agregar
menos solución de BTB (por ejemplo, 5-10 gotas) y el
experimento aún funcionará. La única diferencia será
que el color azul será más claro que el aguamarina que
se obtiene cuando se utiliza un gotero lleno, como se
describe en el procedimiento.
•E
l color del agua cambiará de azul a verde debido al
indicador BTB y a la cantidad de CO2 que los alumnos
soplen dentro del agua. Si se continúa soplando dentro
del líquido, el color cambiará de verde a amarillo claro.
d in you
r science
Nt
here
the other
: three tablets whole.
TY NOTe
cup half full with
water.
2. Using an eyedrop
per, add 1 dropper
full of
bromothymol blue
solution to the cup.
Stir
water with one end
of the straw. The
water
will turn a light aquama
rine blue color.
3. Tear a piece of
plastic wrap to use
to cover
the top of the cup.
4. Insert the straw
into the cup. Cover
the top
of the cup with the
plastic wrap and
with the
straw sticking out
on one side. The
plastic
wrap helps prevent
splashing of the liquid
during step 5.
5. Slowly blow bubbles
into the cup. As you
are blowing, count
to 3 and watch what
happens to the water
that has been dyed
blue. Does the water
change color?
class the
impact
of acid
rain?
If high leve
ls of CO
2 are in our
atmosp
, do you
think CO
2 can also
oz cup, fill the cup half full of wa16
ente
15. In one
r wat
er?
13. Observe the bags as the seltzer tablets
ter and add 2 droppers filled with bromothyrelease the gas. Then, when the tablets finish
mol blue solution.
CO is a
fizzing, look at the differences in the bag
2
gas that
can slowsizes.
will hap
ly return
pen to the
what you think will
down
Write
to the atm gas at different
yellow
water to
CO
osp
bag will fill with
solution
14. Each
sit for a
happen to the solution:
s you prod 2 here from of
few hou
wat
amounts
different
er. Wha
represents uced
rs
levels.
and This
by blow
t do you
the CO
ing in CO
think
the atmobe released
2 retu
rns bacinto
CO2 gas that can
k to the
2 if you allo
w the
sphere based on the carbon footprint. Theatmosphere?
smaller the carbon footprint (e.g. 1/2 tablet)
16. Now, add the last ½ tablet to the cup.
the less CO2 released (the less air that fills
What Happens? Why?
the bag). The larger the carbon footprint the
blowing
let’s try again, this time with more people
more CO2 gas being released (e.g. 2 tabstudents slowly blow
4. Have two or three
gases leads
lets). The buildup of greenhouse
1. Fill a new 16 oz cup half full with water.
Did
cup. What happened?
bubbles into the to
temperature.
in
increases
www.
of
full
4-H.org/NY
2. Using eyedropper add 1 dropper
SD
the color change faster or slower compared
4-H Nation
the
al Youth
into
bromothymol blue solution. Stir water with
bubbles
blew
person
to when one Scienc
e Day |
2010 Nation
water
one end of the straw. The water will turn a
al Scienc
cup? Why do you think the blue
e Experi
tHINk
to
tHINGS
blow- ment - 4-H2O | 8
light aquamarine blue color.
people ABout:
more
faster with
turned yellow
Do tHe exPerIMe
exPeRIMeNT PART
1
1. Fill a 16 oz plastic
so quickly?
Have you
discusse
How do people
increase the amoun
t of CO buildin
3. Cover the cup with a piece of plastic
g up in the atmosp
2
here?
wrap leaving several straws sticking out
Have you ever thought
about how you and
your family impact
on the sides.
about your carbon
the environment?
footprint, which is
Get ready to learn
determined by the
ment from activities
amount of CO that
such as driving a
is released into the
2
car. Ultimately, you’ll
earth’s increasing
environdiscover how CO
temperatures.
2 builds up and adds
to the
exPeRIMeNT PART 2
MAterIALS:
1. Let’s see how CO2 levels can build up in
• Two 16 oz or
earth’s atmosphere. The sandwich bags will
larger clear plastic
cups
• 0.04% Bromoth
tIMe reQuIreMe represent the earth’s ability to capture greenymol blue indicato
Nt:
r
solution (BMB)
• Two packets of
30 minutes total
house gases.
effervescent antacid
tablets
• 1 flexible straw
and
2. You will need three plastic sandwich bags
Part 1: 10 minutes
• Plastic wrap
two packets of effervescent antacid tablets for
Part 2: 10 minutes
• Water
this experiment.
Worksheet and discussio
• Eyedroppers for
each group or participa
n: 10 minutes
tabnt
• 3 sandwich-sized
3. Using two packets of effervescent antacid
plastic bags with
zipper seals
lets (4 tablets), break one tablet in half. Leave
ProCeDure:
tablets?
Bromothy
mol blue
is a chem
If an acid
ical solu
is added
tion that
to a solu
produced
can
tion cont
. If a bas
aining brom detect if somethi
e is add
will rem
ed to a
ng is bas
ain blue
othymol
solution
ic or acid
. do you
blue, a
containi
ic.
think wat
yellow
ng brom
color will
er with
othymol
be
CO is bas
blue, the
2
ic or acid
solution
ic?
En "Haz el Experimento", los jóvenes observarán cómo se acumula el
CO2 y se libera a la atmósfera. Luego, pasarán a "Huella de Carbono"
a fin de medir la huella de carbono de sus familias.
•P
riorice la seguridad. Asegúrese de que los participantes
soplen para formar burbujas solamente dentro del
líquido. Adviértales que eviten que el líquido entre en la
boca. No deben beber el líquido. Compruebe si alguien
es alérgico al látex.
occurred
SAFe
THe
INTO
IMPORTANTBlOW BUBBle4.S Fill
one of the 16 oz cups half full with water.
INTO YOURwater into a plastic sandwich bag.
Be SURe TO ONlY
Pour the
lIQUId gOINg
lIQUId. AVOId
THe lIQUId.
NOT dRINK
of
MOUTH. dO
5. Seal the bag so that only a small portion
the zipper is still open and press the air out of
the bag.
6. Add the broken ½ tablet to the bag through
6. Blow into the liquid
let air into
again and count the small opening (be sure to not
until the
water changes color
the bag). Quickly seal the bag and shake the
again. What color
is
the liquid now?
contents for 3 seconds. Place the bag on the
counter and allow it to rest. (Make sure the
bag is completely sealed.) The bag will begin
to fill with gas from the tablets.
4-H National Youth
Science Day |
2010 National Science
Experiment - 4-H2O
|
ing in the cup?
below (or
Keep notes about the experiment using the questions
to www.4-H.org to
other questions that come to mind), then login
join the discussion.
exPeRIMeNT PART 1
por-the solution?
only a small
thatobserve
about
8. Seal the second
you
did so
What bag
tion of the zipper is still open and press the air
out of the bag.
9. Add one whole tablet to the second bag using
sealin the solution?
present
were
5. Quickly
step
colors
method from
the same Which
the bag and shake the contents for 3 seconds.
Place the bag on the counter and allow it to
rest. (Make sure the bag is completely sealed.)
in the solution? The
changes
the
color
from
observe
fill with gas
you to
didbegin
The bag will
were blue green, green,
tablets. colors you may have seen
think green is one of the
and yellow. Why do you water.
10. Fill the 16 oz cups again half full with
turned yelcolors that you could see before the water
Add the water to the third plastic sandwich
low?
bag.
11. Seal the third bag so that only a small portion of the zipper is still open and press the
blew in
the bag.
air out ofWhat
happened when more than one person
to the third bag. Quickly
tablets
cup?
12. Add twothe
seal the bag and shake the contents for 3
seconds. Place the bag on the counter and
allow it to rest. (Make sure the bag is comwith
fill
to
begin
will
bag
The
pletely sealed.)
Science Experiment - 4-H2O |
4-H National Youth Science Day | 2010 National
gas from the tablets.
7
www.4-H.org/NYSD
Add
7. Fill the 16 oz cups again half full with water.
the water to the second plastic sandwich bag.
www.4-H.org/NYSD
5
Science Experiment - 4-H2O |
4-H National Youth Science Day | 2010 National
6
www.4-H.org/NYSD
•P
ara los participantes de 4-H más jóvenes: Si teme que
un participante beba el líquido por accidente, agregue
sólo unas cuantas gotas de solución de BTB al agua y
agite el vaso hasta que el agua se torne de color azul
claro. Para ello necesitará aproximadamente entre 5 y
8 gotas por cada medio vaso de agua. Instruya a los
participantes de 4-H que soplen sobre la superficie del
líquido en lugar de introducir la pajita completamente
dentro del líquido. El líquido igual cambiará de azul a
verde y luego a amarillo.
•O
tra opción es que el facilitador sea quien sople dentro
del vaso en lugar del participante de 4-H (según la edad
y el nivel de madurez del grupo).
•H
aga que los alumnos dejen uno de los vasos donde
han soplado (que cambió al color amarillo) quieto sobre
la mesa. Haga que los participantes observen qué
sucede con el agua unas cuantas horas después o al día
siguiente.
•P
ida que repitan el experimento y agregue unas cuantas
gotas de azul de bromotimol al agua de un vaso,
donde el color cambiará a azul claro. Luego, haga que
agreguen unas cuantas gotas de jugo de limón o soda.
Pídales que observen y escriban qué sucede.
Día Nacional de Ciencias de la Juventud 4-H | Experimento Nacional de Ciencias - 4-H2O |
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www.4-H.org/NYSD
FACILITADOR
CÓMO CALCULAR TU HUELLA DE CARBONO
En "Haz el experimento", los jóvenes observaron cómo se acumula el dióxido de
carbono y se libera al medio ambiente. Ahora aprenderán a medir la huella de
carbono de sus familias.
• En este proyecto, los alumnos aprenderán a calcular su
huella de carbono y practicarán con el cálculo de "La
Familia Verde".
6. gas for
electrici
ty or Hea
t
If you look
at your fami
ly’s gas bill
used durin
g the mon
you can find
th). Some
gas in their
out the exac
people use
homes uses
t number
electricity
of Therms
Choose a
20-30 Ther
to heat their
of electricity
number for
ms during
homes. The
your fami
the summ
either summ
average
ly
er and 50-8
er or winte
US family
0 Therms
r gas use.
The gre
that uses
during the
en Family
winter per
on average
month.
used 60
Ther
ms of gas
therms used
in one mon
iN oNe moNth
moNths
th.
• Completen la hoja de trabajo para la Familia Verde
juntos, como grupo.
Ne taNks
12
x
Ns
iN oNe taNk
or train.
The green Family does not take the bus
x
11
total pouNd
s of
from gas per Co2
year
=
pouNds Co
per gallNo 2
N
x
Add up the
52 x 0.5
x
totalx
CO prod
your
family’s activ 2
ities.
totAL pou
total Co from
2
propaNe per
year
from
pouNds of Co
13total
busses or triaNs per year
=
pouNds Co2
per mile
weeks iN
oNe year
days per
week traveled
miles per
day traveled
No. of family members
who use the bus/traiN
x
• Haga notar a los alumnos que la cantidad de libras de
CO2 liberadas por un automóvil que aprovecha bien
la energía es menor que la cantidad de libras de CO2
liberadas por el automóvil tradicional que funciona con
gasolina.
pouNds Co
per therm 2
per year
x
7. Propane
used for
electrici
ty for Coo
king or
Many fami
Heating
lies use a
propane
tank to heat
an outdoor
The gre
grill.
en Family
did not
use any
propane
tanks.
No. the
use
of metro/train to travel?
3. does your family ride the bus orpropa
gallo
2
=
uced each
year to calcu
(ADD ALL
late your
BLUE BOX
family’s carb
ES)
on footprint
nds of Co
this year?
4. did your family travel by airplane
2
from my fam
or CO relea
2
sed by
ily =
Now that
year
you
miles
of 700
have last
calculated
The green Family flew a total
carbon footp
the carbon
rint using
footprint
information
for the Gree
for your fami
total pouNds of Co2
n Family
pouNds Co2 Thin
miles traveled
ly.
you shou
gsfrom
to air
travel per year
ld calculate
Thin
per mile
k About
by plaNe iN year
your own
• How can
you reduce
your fami
or your carb
ly’s carbon
on footprint?
footprint?
What are
things you
• If we do
can
do to help
not reduce
reduce CO
CO level
2
s, what will
2
happen to
the Green Family Carbon Footprint
the weather,
www.4-H.or
g/NYSD
people, plan
5. electricity
carbon footprint. Later at
ts, and wate
4-H Nation
Family, calculate the family’s
al Youth Scienc
r on earth
Using the data from the table about the Green
DaykWh
?
electricity your family used
of Nation
| 2010
family’s
find the amounte of
you willfootprint.
youatcan
billcarbon
electricity
family’s your
yourcalculate
al Scienc
home or at www.4-H.org/NYSD,
If you look
e per ment
month.
between 500 and 900 kWh of electricityExperi
- 4-H2O
| 12
during the month. The average U.S. family uses
gas powered car?
1. does your family drive a traditional
in one month.
The green Family uses 750 kWh of electricity
then
gasoline and are not considered energy efficient,
If your family has a car or cars that use traditional
gasoline.
milesCoper gallon oftotal
pouNds of Co2
mileage of 13 - 20pouNds
an average gas moNths
have
2
your family car or cars will kwh
eleCtriCity
per year
x
0.9
=
from eleCtriCity
per kwh
per year
moNth
used iN oNe
1000 miles
not energy efficient. The family drives
The green Family has one car that is
per gallon
per month and the car travels 18 miles
x
• Ahora, utilizando una factura de servicios públicos de
su ciudad como ejemplo, muestre a los alumnos cómo
pueden calcular los kWh y las termias. Los alumnos
además necesitarán una calculadora.
miles per moNth
traveled
Number
of Cars
x
.
.
x 12 —
miles per
galloN
x
1.5
=
total pouNds of Co2
from driviNg per year
pouNds Co2
per galloN
x 22
=
CALCuLAte You
energy efficient car?
2. does your family drive a hybrid or
per tank
a hybrid, on average it can travel longer distances
If your family car is an energy-efficient car or
| 11
Experiment - 4-H2OWhat
of gasoline.
gallon Science
| 2010
per National
miles
Science
- 40Day
Youth30
4-H National
can travel
of gas. Most energy-efficient cars or hybrids
r CArBoN Foo
tPrINt
is yourwww.4-H.org/NYSD
carbon footpr
int?
Calculate the carbon
month
car. The family drives 1000 miles per
footprint for the “Green
The green Family has one energy efficient
calculate the amount
Family” by using
the information provided
of CO the Green
and the car travels at 33 miles per gallon
2
family releases into
below. You can
gas/electricity usage.
the atmosphere each
Then discover your
year based on car
own family’s carbon
“The Average Family.”
and
total pouNds of Co
footprint by calculati
2
pouNds Co2
miles per
moNths
ng the CO usage
miles per moNth
Number
from driviNg per year
per galloN
of
2
galloN
traveled
of Cars
x
• Aliente a los alumnos a repetir la actividad más tarde,
utilizando la medición real de kWh y termias de sus
familias.
12
moNths
per year
per year
.
.
x 12 —
x 22
=
the Average Family
:
Average family
car travel
1,000 miles per
month
Average gas miles
per gallon
Traditional car: 13
- 20 miles per gallon
Hybrid or energy
efficient car:
30 - 40 miles per
gallon
Average bus or
train rider miles
10 – 30 miles per
day
www.4-H.org/NYSD
Science Experiment - 4-H2O |
4-H National Youth Science Day | 2010 National
10
Average family
travel from state
to state
500 – 1000 miles
Average electricit
y use
500 - 900 kWh
:
The Green Family
has one car that
is not energy
efficient and travels
at 18 miles per
gallon.
The Green Family
has one energy efficient
car that
travels at 33 miles
per gallon.
The Green Family
does not take the
bus or train.
The Green Family
flew 700 miles
last year.
The Green Family
uses 750 kWh
of electricity
in one month.
Average gas use
• Pueden dejar en blanco algunas de las preguntas de la
hoja de trabajo. Por ejemplo, es posible que algunos de
los participantes de 4-H no viajen en avión este año o
que sus familias no utilicen tanques de propano.
the Green Family
The Green Family
travels 1,000 miles
per month
Summer = 12 - 30
Therms
Winter = 50 - 85
Therms
The Green Family
on average used
60 Therms
of gas in one
month.
Propane Tanks
Families can use
propane tanks for
a variety of
purposes, such as
powering a gas
grill.
The Green Family
did not use any propane
tanks.
4-H National Youth
Science Day |
2010 National Science
Experiment - 4-H2O
|
9
www.4-H.org/NYSD
¿Sabías?
Datos sobre calidad del agua y calentamiento global:
• El vapor de agua (H2O) y el dióxido de carbono (CO2) se encuentran entre los gases de efecto
invernadero responsables del efecto invernadero. En los últimos años, la contaminación ambiental con
nutrientes (en especial nitrógeno y fósforo) se ha convertido en un problema global, en particular el vertido
de aguas residuales y el escurrimiento de materiales agrícolas que contienen fertilizantes dentro de fuentes
de agua naturales.
• Estados Unidos es el país que más contribuye al calentamiento global —libera un cuarto del dióxido de
carbono del mundo– un factor esencial para que se produzca el calentamiento global. Lo que proviene
de las usinas eléctricas, los embotellamientos de tránsito y el smog industrial hacen que nuestro ozono
desaparezca, que los casquetes polares se fundan y las temperaturas aumenten.
www.4-H.org/NYSD
Día Nacional de Ciencias de la Juventud 4-H | Experimento Nacional de Ciencias - 4-H2O |
6
FACILITADOR
ÚNASE AL DEBATE
"Cómo Calcular tu Huella de Carbono" es una excelente manera de ayudar a los jóvenes
a conversar con otros del grupo y con sus pares en línea de otros lugares del país para
obtener más información. Use los consejos que se encuentran a continuación para ayudar a
los jóvenes a explorar más allá de las actividades anteriores y "Únase al Debate".
•U
se las preguntas para ayudar a los jóvenes a analizar
sus observaciones en conjunto.
JoIN tHe
Para obtener más información o para consultar
la hoja completa de preguntas frecuentes, visite
www.4-H.org/NYSD
IoN
of CO rele
2
ased
from com
mon
SOURCe
Gasoline
•P
ídales que presten atención a las noticias que llevaron
al establecimiento del Día Nacional de Ciencias de la
Juventud 4-H y aliéntelos a buscar y traer un artículo
relacionado con el agua para compartir con su clase o
su club.
DISCuSS
The amo
unt
used for drivi
ng
Air travel
Mass Tran
sit - buses
and train
s
Electricity
as kilo-W
att Hour (kW
h)
Gas for elect
ricity or heat
Measured
as a Ther
m
Propane
gas for
electricity
or heat
Measured
sources
Amount
of CO2
Released
22 pounds
CO /gal
lon
2
0.9 poun
ds CO /mil
e
2
0.5 poun
ds CO /mil
e
2
1.5 poun
ds CO /kW
h
2
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CO /The
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2
13 pounds
CO /gal
lon
2
explain
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to 4-H.org
to discuss
what you
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• Allow one
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CO into
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n juice or
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in a cup
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Visit 4-H.
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fun online
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www.4-H.o
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rg/NYSD
”
and
4-H Nation
al
Youth Scienc
e Day |
2010 Nation
al Scienc
e Experiment
Día Nacional de Ciencias de la Juventud 4-H | Experimento Nacional de Ciencias - 4-H2O |
- 4-H2O
|
13
www.4-H.or
g/NYSD
7
www.4-H.org/NYSD
6. Place
bag #2 (labe
led Algae
the bowl
+ Fertilizer
in a sunn
) and
y location.
open. (Use
Leave the
the bowl
bag
to hold the
not spill.)
bag so it
will
7. For bag
#3 (labeled
Global War
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8. Insert
straw.
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2
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gas
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inflated.
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Special
note
AMPLÍA TU APRENDIZAJE
FACILITADOR
El Experimento de las Algas
El siguiente es un experimento adicional que los jóvenes pueden
explorar después del Día Nacional de Ciencias de la Juventud 4-H.
•H
aga que los alumnos escriban sus observaciones
sobre los sistemas de algas y pídales que predigan qué
sucederá con el agua.
•D
urante la semana de observación, la bolsa de CO2
reprodujo las condiciones de un jardín de invierno, de
modo que la temperatura dentro de la bolsa será más
elevada que la de las bolsas abiertas. Es posible que
los alumnos observen gotitas o vapor de agua en la
superficie de las bolsas cerradas. La bolsa cerrada actúa
como un ecosistema cerrado o "mini" sala solar; su
acción es similar a lo que sucede con el planeta durante
el calentamiento global. El experimento agrega algas
adicionales a la muestra de agua para que los alumnos
vean resultados rápidos y coherentes.
•S
i realiza este experimento en verano, quizás observe
el crecimiento de las algas en muestras de agua, sin
necesidad de agregar solución de cultivo para algas.
•E
ste experimento puede realizarse además utilizando
agua de una pecera que contenga algas visibles
presentes en el agua.
•D
espués de una semana, los alumnos deberían cerrar las
bolsas para evitar derrames. Deberían observar que las
algas verdes o marrones se acumulan en el fondo y a los
lados de las bolsas.
• L os alumnos deberían observar que el agua utilizada
como control tendrá cierto crecimiento de algas, pero
no en la misma cantidad que en las bolsas con CO2 y
fertilizante. La bolsa de control debería ser de un color
verde más claro que el de las demás bolsas. La bolsa
con el sistema de bioma cerrado de CO2 debería tener
más crecimiento de algas y, por consiguiente, ser de un
color verde más oscuro. Observarán diferencias de color
y quizás vean algas que se acumulen en el fondo de la
bolsa. Si estas algas (vivas o muertas) se acumulan en
el tiempo en un sistema natural, harán que el agua se
vuelva más turbia y la dañarán aún más.
• F inalmente, esta biomasa puede acumularse hasta que
llene el lago y provoque la muerte de los organismos
que viven en él; este proceso de denomina eutrofización.
Además, se puede generar un debate sobre fertilizantes,
debido a que los fertilizantes utilizados por los seres
www.4-H.org/NYSD
9. Make
sure the bag
is sealed
bowl to hold
well. Place
the bag so
it in the
it will not
spill.
10. Place
this bowl
and bag
with bags
in a sunn
y location
#1 and #2.
The Glob
bag (#3)
al Warming
will act like
a
terrarium
“solar room
or a mini
” because
the plastic
to trap extra
will
heat from
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Hence, the
bag is like
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the earth
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trapping
heat in the
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You can try
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variables
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fertilizer,
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used, and
making bags
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algae grow
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to grow in water.
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some addi
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Part 2:
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to make the
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During the
MAterIALS
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fun experimen
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different types
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Part 1:
algae grow
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from a nearby lake, river, stream, pond, or
• Water
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water*
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water from
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10 - 15 minutes for the experiment
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plastic
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• Markers
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3-7
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24 hours.
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wate
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day. Why
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(The wate
• Three
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Three
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five weeks
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• Straws
experiment.
starting
bag in the
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the Algae experiment
ve
4-H National Youth Science Day.
following
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explore
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youth
that
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The following is an additional experiment
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Nutrients, and Algae
Water Quality: Increased CO2, Temperature,
www.
a local pet store; they can also be
natural sources like a pond or a fish tank at
*Note: Algae culture solution can be found from
visit www.4-H.org/NYSD
algae growers. To find an algae supplier, please
4-H.orpurchased
from commercial
g/NY simple
organism known as algae. Algae are SD
4-H Nation
Ponds, lakes, and rivers are home to a photosynthetic
al Youth Scienc
hours. Cap the bottle after 24
to grow—
with hot tap water and allow it to rest for 24
, H O, and sunlight energy from the sun **Note:
e Day
When using tap water, fill a gallon jug
| 2010
aquatic plants that use green chlorophyll, CO2 2
National in the water to be released from the solution.
Science Experi
time for any chlorine
hours and use for the experiment. This will give
ment - 4-H2O
a process called “photosynthesis.”
source for
because they provide oxygen and are a food
Most of the time, algae in water are beneficial
a green mat of
visited a lake that appears green or even has
fish and many other animals. You may have
STeP-BY-STeP INSTRUCTIONS
algae growing on the surface.
bags with the following:
three
1. Label of
algae
Global
algae growth can increase rapidly. Over-growth
Algae Control, (2) Algae + Fertilizer, and (3)
(1)
During the summer with longer daylight hours,
fertilizers
from
light, water temperature, nutrients
Warming.
is due to a combination of factors, such as increasing
entering the water, and CO2.
and then open
2. Using the algae solution, swirl the contents
negative impact on water quality? the bottle.
How does global warming lead to a
cup of water*
3. Add to each of the three plastic bags 1/3
increase algae growth.
bowls
1) Increased atmospheric CO2 levels with sunlight
and 5 droppers of algae culture. Use the Styrofoam
hold the plastic bags stable so they will not spill.
to help
growth.
and water temperature, also increasing algae
2) Increased atmospheric CO2 increases air
You may want to do this one bag at a time.
|
16
|
15
the
4. Place bag #1 (labeled Algae Control) and
bowl in a sunny location. Do not seal the bag.
Use the bowl to hold the bag so it will not spill.
large mats of algae.
3) Overabundance of algae in lakes causes
plants, and fish.
4) Blocked light penetration in water kills algae,
10 drops
5. Add 5 multipurpose plant food pellets or
Algae
of houseplant fertilizer liquid to bag #2 (labeled
+ Fertilizer) and bag #3 (labeled Global Warming).
cause
and nutrients from human use of fertilizers can
Warmer water temperatures due to global warming
algae overtime. This upsets the ecosystem balance. When
Science Experiment - 4-H2O
algae to grow faster and for longer periods of
4-H National Youth Science Day | 2010 National
respiration than photosynthesis.
populate a water system, they will undergo more
When algae impair water
www.4-H.org/NYSD
will begin to die and decay. The water will become
This will lead to oxygen depletion in the lake. Algae
sunlight from
of the lake. Reduced visibility in the lake blocks
cloudy and dead algae will collect at the bottom
oxygen to support aquatic life.
penetrating the water, leading to reduced available
in the lake
in the lake, leading to the death of living organisms
The dead algae will, over time, completely fill
If this happens, the lake will no longer be suitable
known as eutrophication (pronounced – yoo-tro-fi-ka-shun).
Sd
and plants to live. To learn more, visit www.4-H.org/NY
for humans to use for recreation or for animals
www.4-H.org/NYSD
Science Experiment - 4-H2O |
4-H National Youth Science Day | 2010 National
14
humanos llegarán a los sistemas acuáticos naturales y
estimularán el crecimiento de las algas en el agua, que se
ve amplificado por las temperaturas más cálidas del agua
gracias al calentamiento global.
OBSERVACIÓN ESPECIAL:
Los participantes pueden intentar diferentes variables
con el agua de algas extra, por ejemplo, preparar bolsas
en las que varíen la cantidad de fertilizante, los tipos
de fertilizante utilizados, y colocar algunas bolsas en la
oscuridad para observar su efecto sobre el crecimiento de
las algas.
Si a los grupos de 4-H les interesa que cada alumno
monte su propio cultivo de algas individual, el proveedor
puede suministrar cantidades de cultivo para algas de
más de un cuarto de galón. El costo de un cultivo de un
cuarto de galón excede el objetivo de mantener un precio
total de $10 a $20 por equipo. Por lo tanto, sugerimos
el procedimiento grupal de cultivo de algas para que los
alumnos vean resultados rápidos durante el Experimento
Nacional de 4-H.
Los alumnos pueden intentar hacer crecer algas en
muestras que recojan de agua natural, utilizando los
mismos métodos que se detallaron anteriormente en el
experimento, sin necesidad de comprar cultivos para algas.
Si los participantes hacen crecer algas en agua natural, es
mejor hacerlo en el verano, cuando las temperaturas del
agua son más favorables para el crecimiento natural de las
algas. La mayoría de las tiendas para mascotas proveerán
además una pequeña cantidad de agua de sus peceras,
otra fuente natural de cultivo para algas.
Día Nacional de Ciencias de la Juventud 4-H | Experimento Nacional de Ciencias - 4-H2O |
8
FACILITADOR
GLOSARIO DE TÉRMINOS
Algas:
Miembros de un grupo de organismos que realizan la fotosíntesis, en su mayoría acuáticos.
Calidad del Agua:
Término que define las características del agua en relación con los estándares establecidos sobre qué es apto para
el consumo humano y para todos los propósitos domésticos habituales, incluida la higiene personal.
Dióxido de Carbono:
Gas incoloro que es un componente presente en escasas proporciones en la atmósfera terrestre, formado por la
combustión de materiales que contienen carbono, por la fermentación y por la respiración de los animales, y es
utilizado por las plantas en el proceso de fotosíntesis.
Eutrofización:
Aumento gradual en la concentración de fósforo, nitrógeno y otros nutrientes de las plantas en un sistema acuático
que envejece, por ejemplo, un lago.
Kilovatio hora (kWh):
Medida de energía eléctrica equivalente a un consumo eléctrico de 1000 vatios por hora. La electricidad se vende
como kilovatio-horas.
Oxígeno:
Gas incoloro e inodoro, esencial para los organismos vivos que lo convierten en dióxido de carbono.
Termia:
Una termia es una unidad de medida de gas natural que se utiliza en la factura de gas. 1 termia es igual a
100,000 unidades térmicas británicas (Btu).
A continuación detallamos 5 maneras sencillas para conservar el agua:
1. N
o dejes correr el agua mientras lavas los platos. Llena un fregadero con agua para lavar y
el otro con agua para enjuagar.
2. Guarda una jarra de agua en la nevera para las bebidas frías, en lugar de hacer correr el
agua.
3. Lava las frutas y verduras en una batea con agua en lugar de hacer correr el agua.
4. Acorta un minuto o dos tu ducha y ahorrarás hasta 150 galones de agua por mes.
5. Cierra bien los grifos después de usarlos.
Día Nacional de Ciencias de la Juventud 4-H | Experimento Nacional de Ciencias - 4-H2O |
9
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FACILITADOR
EL PORQUÉ DE LA CALIDAD DEL AGUA
El Experimento Nacional de Ciencias de este año —4-H20— está diseñado para interesar a la juventud
de todo el país, mediante la siguiente pregunta: ¿Por qué es importante la calidad del agua y
por qué es importante estudiarla ahora?
Calidad del agua es un término que se utiliza para describir las características químicas, físicas y
biológicas del agua. En la actualidad, a medida que nuestra población evoluciona, enfrentamos una
preocupación creciente porque nuestras fuentes de agua limpia están siendo contaminadas por las
temperaturas cada vez más cálidas, las emisiones de dióxido de carbono y los peligrosos escurrimientos.
Estos cambios en la calidad del agua no sólo afectan la provisión de agua potable, sino los hábitats
naturales de las plantas acuáticas, los animales y organismos.
La mayor parte del dióxido de carbono producido naturalmente o generado por el hombre es absorbido
por el océano, formando ácido carbónico. Si bien parte de este CO2 es consumido por los organismos
presentes en el agua durante la fotosíntesis, una pequeña proporción permanece en el agua.
El aumento del CO2 de la atmósfera ha llevado a la disminución de la alcalinidad del agua de mar, lo
que avivó la preocupación de que ello podría afectar de manera negativa a los organismos que viven en
el agua. Una cantidad creciente de estudios han demostrado efectos adversos en los organismos marinos,
entre ellos:
•U
na disminución de la velocidad a la cual los corales productores de arrecifes pueden producir sus
estructuras.
• Una disminución de la capacidad de las algas marinas y el zooplancton libre para mantener sus
conchas protectoras
• Una disminución de la supervivencia de especies marinas en estado larvario, incluidos los peces y
mariscos que se comercializan.
Al aprender a proteger la calidad de nuestra agua, aprenderemos además a proteger los recursos
naturales necesarios para preservar nuestros ecosistemas locales y globales, nuestras empresas y familias.
www.4-H.org/NYSD
Día Nacional de Ciencias de la Juventud 4-H | Experimento Nacional de Ciencias - 4-H2O |
10
NOTAS
Día Nacional de Ciencias de la Juventud 4-H | Experimento Nacional de Ciencias - 4-H2O |
11
www.4-H.org/NYSD
FACILITADOR
Durante más de 100 años, 4-H ha estado a la vanguardia en la enseñanza de las ciencias, la ingeniería
y la tecnología a la juventud. El Día Nacional de Ciencias de la Juventud de 4-H es un acontecimiento
anual –y forma parte de la campaña nacional de 4-H de Un Millón de Nuevos Científicos. Un Millón de
Nuevas Ideas. El ambicioso objetivo consiste en atraer a un millón de nuevos jóvenes a los programas de
ciencia, ingeniería y tecnología para el año 2013.
Este experimento es un proyecto conjunto de
4-H de Carolina del Norte, Carolina del Norte
Extensión de Agricultura y Técnica de la Universidad
Estatal de Carolina del Norte, Consejo Nacional de 4-H,
Sede Nacional de 4-H, Instituto Nacional de Alimentos y
Agricultura (NIFA, por sus siglas en inglés), Departamento de Agricultura
de Estados Unidos (USDA, por sus siglas en inglés), y el Equipo Nacional
de Gestión de las Ciencias de 4-H.
Agradecemos especialmente a Claudette Smith, Ph.D., Ciencias para la Familia y los Consumidores/Líder de Programas de
4-H, Programa de Extensión Cooperativa de Carolina del Norte, Universidad Estatal de Agricultura y Técnica de Carolina
del Norte; Stephanie Luster-Teasley, Ph.D. (Donaciones de NSF n.° 0813631 y n.° #0935154), Facultad de Ingeniería,
Universidad Estatal de Agricultura y Técnica de Carolina del Norte y Gregory D. Goins, Ph.D., Departamento de Biología,
Facultad de Artes y Ciencias, Universidad Estatal de Agricultura y Técnica de Carolina del Norte por sus esfuerzos
conjuntos para generar conciencia y educación en nuestra juventud respecto de la calidad del agua y el cambio climático.
Aprende más sobre 4-H en www.4-H.org o encuéntranos en Facebook en www.facebook.com/4-H.
El Nombre y Emblema de 4-H están protegidos por 18 USC 707.
Producido por el Equipo de Comercialización y Comunicaciones del Consejo Nacional de 4-H 5/10-mkt001. ©2010 NATIONAL 4-H COUNCIL
4-H es una comunidad de seis millones de jóvenes en los Estados Unidos, que aprenden liderazgo, ciudadanía y habilidades para la vida. El Consejo Nacional de 4-H trabaja
para fomentar el movimiento para el Desarrollo de la Juventud de 4-H construyendo un mundo en el cual la juventud y los adultos aprendan, crezcan y trabajen juntos como
catalizadores de cambios positivos. El Consejo Nacional de 4-H está asociado al Sistema de Extensión Cooperativa de las Universidades de Disciplinas Terrestres, la Sede
Nacional de 4-H ubicada en el Instituto Nacional de Agricultura y Alimentos (NIFA, por sus siglas en inglés) perteneciente al Departamento de Agricultura de Estados Unidos
(USDA, por sus siglas en inglés), las comunidades y otras organizaciones para proveer ayuda técnica y capacitación, desarrollar los planes de estudios, crear programas
modelo y promocionar el desarrollo positivo de la juventud para cumplir su misión. El Consejo Nacional de 4-H administra además el Centro Nacional de Conferencias para la
Juventud de 4-H, una instalación para conferencias y un Servicio Nacional de Suministros de 4-H, el agente autorizado para los artículos que llevan el Nombre y el Emblema
4-H. El Consejo Nacional de 4-H es una organización sin fines de lucro 501(c)(3). El Consejo Nacional de 4-H se compromete a cumplir con una política por medio de la cual
todas las personas tengan igualdad de acceso a sus programas, instalaciones y empleo, independientemente de la raza, color, sexo, religión, credo, ascendencia u origen
nacional, edad, situación de veterano, orientación sexual, estado civil o discapacidad física o mental. La mención o exhibición de una marca registrada, un producto patentado
o una firma en textos o dibujos no constituye un aval del Consejo Nacional de 4-H ni de la Sede Nacional de 4-H, y no implica que se apruebe la exclusión de productos o
firmas adecuadas.
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