Proyecto de innovación educativa sobre contaminación atmosférica para alumnos de secundaria Yolanda Díaz de Mera, Alberto Notario, Alfonso Aranda, José Antonio Adame, Jesús Parra, Fernando Muñoz, Eugenio Romero, Alfonso Parra 22 de enero de 2015
Proyectos de cooperación en materia de innovación e investigación entre profesorado universitario y no universitario de la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha 2007-2009 Estudio físico-químico comparativo de una atmósfera próxima a una zona industrial y otra rural y su implicación en el currículo de secundaria 2009-2011 Análisis físico-químico comparativo de la calidad del aire de una atmósfera industrial y otra rural y sus conexiones con las materias de ciencias en la educación secundaria y las TIC
Objetivos 1. Analizar una atmósfera próxima a una zona industrial (Argamasilla de Calatrava) y otra rural (Porzuna). Medida en continuo y tiempo real de ozono (contaminante troposférico muy importante) así como diferentes parámetros meteorológicos. 2. Particularizar los contenidos relativos a contaminación atmosférica de las materias de Física y Química y Tecnología en la Educación Secundaria, a un problema concreto: contaminación por ozono troposférico. Introducir a los alumnos en el método científico con el desarrollo de un trabajo de investigación específico. Participantes Profesores universitarios Profesores de educación secundaria Alumnos de bachillerato
IES Ribera del Bullaque (Porzuna) Localización IES Alonso Quijano (Argamasilla de Calatrava)
IES Alonso Quijano Argamasilla de Calatrava 6ooo habitantes 5 km NE Puertollano Zona con más industria pesada del centro de la península Zona potencialmente contaminada
IES Ribera del Bullaque Porzuna 4ooo habitantes NO provincia Ciudad Real, estribaciones Montes Toledo Economía: agricultura y ganadería Zona limpia
Equipos 1 Año de medida en cada IES Analizador de ozono por absorción ultravioleta 253,7 nm Environment, modeloo342m Método estándar Directiva Europea
Equipos Estación meteorológica automática MK-IIIRTI-LR Rain Wise Inc. Medida de temperatura, presión, precipitación, viento, Correlación los valores de ozono y su evolución con las correspondientes variables meteorológicas Medida continua en cada uno los dos IES
Principales Resultados Experimentales Se han excedido los límites impuestos por la Directiva Europea de calidad del aire (2008/50/EC), tanto de información a la población como protección de la vegetación Umbral información: promedio horario > 180 g/m 3 Alerta a la población: 3 superaciones promedio horario 240 g/m 3 AOT40: 18000 g/m 3 promedio horario acumulado de mayo a julio Mayor parte del tiempo en Argamasilla con vientos procedentes del sur (fuentes contaminantes), y en menor medida en Porzuna Niveles de fondo bastante elevados en Porzuna
Resultados didácticos Fase I: Iniciación Se realiza una presentación donde se les explica qué es el ozono troposférico, su dependencia de las condiciones meteorológicas, funciones que desempeña, mecanismos de formación y relación con la contaminación atmosférica. Se presenta la estación meteorológica y el analizador de ozono troposférico, describiendo sus características. Se accede al ordenador donde se almacenan y procesan los datos meteorológicos. Aportación didáctica Presentación Power Point: funcionamiento equipos, reacciones formación ozono
Resultados didácticos Fase II: Búsqueda de información Se pretende que los alumnos se familiaricen con los diferentes aspectos relacionados con el ozono. Para ello, búsqueda de forma autónoma en distintas fuentes: bibliografía suministrada por el profesor, internet, materiales elaborados por el grupo de trabajo Se profundiza en el manejo de información en otros idiomas (fundamentalmente inglés) y en el uso de tecnologías de la información y la comunicación. Aportación didáctica Entrega a los alumnos de una serie de artículos aparecidos en prensa sobre cuestiones medioambientales relacionadas con el ozono, con una serie de preguntas para su reflexión y posterior debate en clase.
Resultados didácticos Fase III: Tratamiento y análisis de los datos generados La toma y el análisis de los datos constituye una de las fases principales en el desarrollo de un trabajo científico, ya que supone la base para extraer posteriores conclusiones. En esta fase se pretende cubrir varios de los objetivos del proyecto, en especial los relacionados con el desarrollo de una metodología científica y el uso de las tecnologías de la información y la comunicación. Aportación didáctica Desarrollo de una aplicación informática propia, en forma de archivo Excel, para la recogida, tratamiento y análisis de datos: Presentación clara, evolución horaria, resúmenes mensuales...
Resultados didácticos Fase IV: Comunicación de los resultados Actuaciones principales: Difusión de resultados en los centros. Planteamiento reflexivo del problema de la contaminación, como contenido transversal, en las materias de Física y Química y Ciencias de la Naturaleza y la adquisición de compromisos. Participación en 5 congresos científicos docentes. Publicación 2 artículos en revistas internacionales: Journal of Chemical Education Environmental Science nad Pollution Research Creación de una página web donde mostrar los logros alcanzados: Datos medidos por el medidor de ozono y la estación meteorológica en tiempo real Resúmenes diarios, mensuales, anuales Información sobre el ozono troposférico Otros datos del proyecto
Resultados didácticos Fase V: Conexiones interdisciplinares Actuaciones principales: Elaboración de tablas y gráficas en hojas de cálculo (Informática y Matemáticas) Realización de problemas relacionados con los conceptos, leyes, teorías y modelos más importantes y generales de la Física y la Química. Ejecución de tratamientos estadísticos que permiten establecer comparaciones entre meses o estaciones (Matemáticas) Obtención de datos climáticos de nuestra zona (Geografía) Observación de episodios de contaminación atmosférica y sus problemas medioambientales asociados (Ciencias de la Tierra y Medio Ambiente).
Resultados didácticos Fase V: Conexiones interdisciplinares Aportación didáctica Elaboración de la unidad didáctica El Ozono, que pretende integrar la contaminación por ozono troposférico con los contenidos impartidos en la educación secundaria obligatoria y bachillerato (fundamentalmente en el área de Física y Química). En el programa guía de la unidad didáctica está incluida una colección de problemas que han sido propuestos por los profesores para el trabajo de los alumnos. También se ha elaborado el programa informático Química ozono.exe de autoevaluación para el alumnado.
Resultados didácticos Fase VI: Acercamiento a la Universidad Actuaciones principales: Realización de prácticas de laboratorio en dependencias y con recursos del Departamento de Química-Física de la UCLM. Simulación por ordenador de la contaminación atmosférica Determinación de NOx y partículas en el humo de un cigarrillo Confección de las correspondientes memorias de laboratorio. Aportación didáctica Elaboración de los guiones de prácticas
Proyecto de innovación educativa sobre contaminación atmosférica para alumnos de secundaria Yolanda Díaz de Mera, Alberto Notario, Alfonso Aranda, José Antonio Adame, Jesús Parra, Fernando Muñoz, Eugenio Romero, Alfonso Parra 22 de enero de 2015