Selección de trabajos de planificación presentados por las maestras asistentes al Curso Taller La Materia se Transforma realizado en la Facultad de Química en 2012
Trabajo de la maestra Gabriela Rodríguez Grado: 5º año Objetivo: Enseñar saberes científicos que permitan construir explicaciones provisorias y reflexionar sobre el medio natural diverso y dinámico así como las metodologías científicas introduciendo la observación, la experimentación, los modelos de representación. Contenido: Las sustancias simples y compuestas: La electrólisis del agua. Contenidos previos: La siguiente actividad se encuentra enmarcada dentro de una secuencia en la que consideramos necesarios abordar previamente: Concepto de materia. Los elementos (tabla periódica) y analizar como las sustancias pueden estar formadas por un solo elemento o por diferentes combinaciones: sustancias simples o elementales y sustancias compuestas El modelo corpuscular. La molécula, especialmente la de agua, analizando que existen otras formas en que los átomos se agrupan. Enlaces inter e intramoleculareres (covalentas), representándolos modélicamente. Características del oxígeno, como corburente, y el hidrógeno, como explosivo. Será necesario distinguir qué cambios se producen en la molécula de agua cuando por ejemplo, se evapora. Experimentamos evaporamos y condensamos analizando como el cambio se puede revertir y qué es lo que sucede a nivel submicroscópico con las moléculas de agua, observando como en ese proceso se absorbe energía. Lo representamos formando moléculas de agua con los niños analizando qué tipo de enlace es el que se rompe al darle calor ya que el agua sigue siendo agua (cambio físico). Estableciendo la diferencia con lo que sucedería si se rompen los enlaces intramoleculares, obtendríamos otras sustancias, sustancias elementales que conforman el agua al unirse. Actividad: La experiencia tiene como objetivo obtener las sustancias elementales y reconocer la presencia en el agua de hidrógeno y oxígeno. Partiendo de lo antes mencionado se buscará analizar en conjunto qué se necesitará para lograr obtener los componentes del agua, buscando que los niños analicen que se deberán romper los enlaces internos de la molécula que son más fuertes y que se necesitará mayor energía para ello la cual se la damos en forma de energía eléctrica.
En pequeños grupos se trabaja con la tabla periódica solicitándoles que identifique los elementos que componen el agua y que expresen qué tipo de elementos son y qué esperan obtener al romper los enlaces (elaboración de hipótesis). Ponemos en común las hipótesis. Experiencia: Debido a su complejidad, se llevará adelante en conjunto ya que el docente debe controlar el proceso por ciertos riesgos que implica. Materiales: palangana, agua, sal, 2 tubos de ensayo, papel aluminio, 2 cables con cocodrilos, eliminador de baterías (fijo en 9V). Procedimiento: Disolvemos 3 cucharaditas de sal en el agua dentro de la palangana. Sumergimos los tubos invirtiéndolos, prestando atención a que no quede nada de aire, con electrodos de papel de aluminio enrollados conectados con los cocodrilos al eliminador de baterías. Enchufar el eliminador. Mientras la electrólisis se está dando dialogamos sobre cómo podemos comprobar que sea una u otra sustancia si los dos son gases. Retomamos las características estudiadas sobre estos elementos e ideamos una forma de corroborar. Se busca que los niños planteen hipótesis sobre lo que sucederá si le arrimamos una astilla prendida al oxígeno y qué si se trata de hidrógeno. Se le solicita a cada grupo que observen la experiencia Qué cambios observan? Existe el mismo volumen de gas en uno u otro tuvo? Esta diferencia puede tener relación con el tipo de gas? Por qué? Anotan sus conclusiones y realizamos la puesta en común de las mismas en colectivo. Corroboramos las hipótesis aproximando una astilla encendida al tubo que previamente sacamos del agua tapando su abertura para evitar escape de gas. En colectivo, analizamos lo sucedido buscando elaborar explicaciones del por qué. También se analizará cómo, a diferencia de la evaporación- condensación, la sustancia no sigue siendo la misma (cambio químico) Cada grupo registra la experiencia, dibuja lo observado y elabora una conclusión. Proyección: Representamos la experiencia realizada mediante binchas de colores utilizadas en los niños los cuales representarán un elemento. Se agruparán formando moléculas de agua uniéndose unas con otras. Tendrán que interpretar lo que sucede al proporcionarle la energía que se utilizó en la experiencia. Luego en equipo buscarán una forma de dibujar modélicamente el agua en un primer momento (las moléculas) y luego lo que sucede al brindarle una carga de energía importante (los átomos de diferentes elementos),
Trabajo de la maestra Irina Rodríguez Experimento elegido: Chocolate Nivel: 5 años (nivel inicial) Conceptos previos: Que el agua cambia de estado de sólido a líquido y luego de líquido a sólido, y aunque ocurran estos cambios siempre sigue siendo agua... Que estos cambios los podemos observar al realizar variaciones de temperatura Objetivo general: Que el niño observe y experimente con los cambios de estado de la materia de fusión y solidificación. Lograr, ya al final de la secuencia, que el niño anticipe lo que pasará con la materia al variar la temperatura e identifique cada uno de los cambios. Contenido Curricular: Los cambios de estado de la materia. La fusión y la solidificación. La variación de la temperatura y los cambios de estado. Secuencia de actividades: Juego con vasos de agua y hielo. Cada niño tiene un vaso con agua o hielo (agua sólida o agua líquida) Tienen que agruparse con los compañeros que tengan lo mismo en el vaso. A través del juego indagamos ideas previas y anotamos en el pizarrón. Planteamos interrogantes para realizar lluvia de ideas. Qué es lo que tiene cada grupo? qué tienen de diferente? qué característica tiene cada uno? Tocamos el agua y el hielo. Son iguales o diferentes? Cómo se hace el hielo? Qué va a pasar cuando volvamos del recreo con el hielo? Luego de realizar todas las anotaciones esperamos para ver que pasa... Experimentos con el agua. (Conocimientos previos) Dejamos los vasos con el hielo al sol y luego de un rato los observamos... Qué paso con el hielo? Lo observamos lo tocamos y probamos. Ahora que diferencia tiene con el agua? Entonces no dejó de ser agua?... Ir registrando en el pizarrón mediante dibujos las observaciones y conclusiones que se van obteniendo. Qué ocurrirá si el agua líquida que antes estaba sólida la ponemos en el congelador. Volver a realizar todo el procedimiento de experimentación, indagación y observación... (si bien no está en el programa, sin entrar en detalle, se puede también experimentar con agua
líquida al calentarla y luego con un espejo con el vapor de agua para poder observar todos los cambios, siempre sin perder el objetivo que los cambios que nos interesan aprendan los niños es el de fusión y solidificación) Miramos la película La Era del Hielo 2 Dialogamos sobre la película. Utilizando los conocimientos obtenidos en las experiencias anteriores tratamos de explicar lo que vimos en la película sobre el deshielo. Observamos imágenes del agua en diferentes estados Colectivamente realizamos cartelera con las imágenes (agua de un lago congelada, cubitos de hielo en una bebida, una laguna, una montaña con nieve, pasto con escarcha...etc) Agrupamos las imágenes según si el agua está sólida o líquida. Grupalmente, con el material entregado por la maestra (flechas con dibujos de variación de temperatura calor frío ) agregamos imágenes de lo que ocurrirá con cada uno de los ejemplos (Por ejemplo, al lago congelado si le damos sol pasará a ser lago con agua líquida nuevamente...) Experimento con chocolate. Realizamos un experimento cambiando el agua por el chocolate para ver si sucede lo mismo. (para que el niño no quede con la idea de que ocurren los cambios de estado únicamente con el agua) Ver desarrollo de la actividad abajo Lectura de situaciones cotidianas dónde ocurran cambios de estado. (Proyección del experimento elegido) Contextualizamos los conocimientos adquiridos y evaluamos a través de esta actividad. A través de la lectura de algunas actividades cotidianas lograr que los niños identifiquen diferentes fusiones y solidificaciones. Por ejemplo, diferentes escenarios en la cocina: la abuela estaba cocinando una rica torta; primero puso la azúcar y luego sacó la manteca de la heladera...la llevó al fuego y...(interrogar sobre lo que creen que pasará) Luego continuar leyendo para cerrar la idea. Luego de leer 3 o 4 situaciones diferentes preguntar si se les ocurre alguna. Cerrar la actividad con un registro de todos estos ejemplos de cambio de estado en el cuaderno de clase. Experimento con chocolate. Objetivo: Que el niño reconozca los cambios producidos por la variación de temperatura. Qué identifique los cambios de estado de fusión y solidificación no sólo en el agua (generalmente al ser el ejemplo más usado los niños de temprana edad se quedan con la idea de que es solo el agua que pasa de líquido a sólido y de sólido a líquido al variar la temperatura) Introducción: Presentación de la actividad mostrando el chocolate cobertura (sólido) Preguntar si reconocen qué es, y en qué estado está. Dejar que lo toquen para ver si esta duro y reconozcan que se trata de un sólido. Introducir la interrogante de qué pasará si le damos calor. Anotar las hipótesis realizadas por los niños en el pizarrón y realizar la experimentación. Desarrollo: En mesa redonda colocamos el chocolate en un tazón con agua caliente
para darle calor y observamos qué pasa. Qué paso? Era lo qué esperamos? Comparar y ejemplificar con el agua. Introducir nuevamente una interrogante sobre qué será que ocurrirá si ahora qué está líquido le damos frío Ocurrirá lo mismo que pasó con el agua que se solidificó y obtuvimos el agua en forma de hielo nuevamente? Registrar las hipótesis de los niños en el pizarrón. Confrontar sus ideas y las explicaciones de cada uno de lo que creen que ocurrirá. Realizar la experimentación usando moldes y llevando al congelador. Observar lo ocurrido y que los niños describan qué fue lo que sucedió y si era lo que esperaban. Qué saquen sus conclusiones y ejemplificar con lo que sucedió en el experimento con el agua ( entonces no solo el agua cambia de líquido a sólido y de sólido a líquido...) Dar la posibilidad a los niños de que vuelvan a experimentar con el chocolate sólido dándole calor nuevamente para que puedan observar que éstos cambios se pueden realizar una y otra vez. Cierre: Registramos en el cuaderno el experimento mediante dibujos Recursos: Chocolate Tazón Agua caliente Cuchara Heladera Moldes para chocolate Pizarrón
Trabajo de la maestra Valeria González MACRO ESTADOS DE AGREGACIÓN SUBMICRO SISTEMAS MATERIALES MATERIA CORPÚSCULOS HOMOGÉNEOS ÁTOMO HETEROGÉNEOS MOLÉCULA IONES OBJETIVOS: Se busca que los niños aprendan,.. desde lo que la ciencia dice: que todo está compuesto por materia. que ésta se presenta en diferentes estados de agregación. que sufre transformaciones al verse afectada por diversos factores. que su estructura interna determina sus propiedades. desde lo que la ciencia hace: que un fenómeno debe analizarse en función de los factores que intervienen que de los factores que intervienen, no todos lo hacen de igual manera. que los dispositivos experimentales nos permiten obtener evidencias que expliquen los fenómenos. desde la forma en que la ciencia se expresa: que los elementos que conforman toda la materia están representados en la Tabla Periódica. que la combinación de estos elementos y la interacción entre sustancias puede ser expresada con notaciones o fórmulas específicas. SECUENCIA TENTATIVA DE ACTIVIDADES Clasificar diversos materiales según su estado de agregación. Observar y reflexionar sobre las propiedades macroscópicas de los sólidos, líquidos y gases. Representar con el cuerpo los movimientos de los corpúsculos, a nivel submicro, en los materiales: tambaleo en el lugar en el caso de los sólidos; danza desplazada en el caso de los líquidos; corrida con desplazamiento en el caso de los gases. Juego tipo semáforo, pero en lugar de decir los colores, se dice Sólido, líquido o gas, y los niños deben actuar en consecuencia. Experimentar con la maleabilidad de los sólidos. Reflexionar sobre la fuerza de los enlaces en cada caso y procurar ordenarlos en función de su dureza. Clasificar diferentes mezclas en homogéneas o heterogéneas. Buscar ejemplos de éstas en la vida cotidiana (Coca-cola, sopa, cocoa, té, etc.). Experimentar con diferentes líquidos, variando su temperatura (enfriando, agregando calor) y analizar las diferentes reacciones. Manipular nitrógeno líquido. Actividad similar a la realizada en el laboratorio. Analizar la incidencia de la temperatura en materiales sólidos: manteca, madera, sal, bolitas, etc. Comparar el comportamiento de globos inflados con aire y helio. Cambio de fase con agua de sólido a líquido y de líquido a gas.
DESARROLLO DE UNA ACTIVIDAD La actividad está pensada para ser realizada en 2 año, y es una adaptación de una propuesta del Libro de Segundo. Contenidos: Estados de agregación de la materia. Cambio de estado Objetivos: Desde lo que la ciencia dice. que todo que percibimos está compuesto por materia. que la materia se transforma. que no toda la materia expuesta a las mismas condiciones se modifica de la misma manera. Desde lo que la ciencia hace experimentar observar hipotetizar buscar explicaciones a fenómenos Desde el modo en que la ciencia se expresa procurar un lenguaje adecuado y lo más preciso posible al tratar de explicar el fenómeno observado. Materiales: Recipientes Alcohol Manteca Globo. Se coloca el alcohol en un recipiente, la manteca en otro, se infla el globo y se colocan en el exterior del salón en algún sitio que reciba buen sol. En clase, en forma colectiva, se analiza el estado de agregación de los materiales seleccionados y se hipotetiza sobre lo que sucederá en cada caso al cabo de un rato. Se registran las hipótesis de los alumnos. Se diseña un cuadro de observación que contemple los materiales y el transcurso del tiempo. En lapsos de una hora se realizan las observaciones y se registra lo observado, confrontándolo con las hipótesis iniciales, realizando modificaciones a las mismas en función de lo observado. Luego de la última observación, al cabo de 4 horas (aprox). se realiza la puesta en común de lo sucedido en cada caso. En una primera instancia se analizan los cambios a nivel macro, lo que vemos. En algunos casos, lo que vemos no es suficiente para explicar lo que sucedió, y buscamos las respuestas a nivel micro. Se hace necesario pensar en la estructura interna de los materiales y cuestionarnos qué pudo haber sucedido en ella, que explique los cambios observados. En todo momento se procura que el alumno adecue su vocabulario a la situación, utilizando los términos adecuados o más precisos posibles para expresar su pensar. Se acuerda que los tres materiales fueron sometidos a las mismas condiciones y que al exponerlos a la intemperie por un período prolongado se expusieron a un aumento de temperatura. Resultados: La manteca no se derritió, como lo habían previsto los alumnos. Por qué? Entre todos concluimos que faltó tiempo o la temperatura no fue suficiente para fundirla. El globo parece más inflado Por qué? Recordamos lo conversado anteriormente sobre los gases, sobre el movimiento de sus moléculas. Concluimos que el aumento de temperatura dilató al gas que contenía el globo. El nivel del alcohol descendió. A dónde fue el alcohol? La pregunta induce a pensar que el alcohol está en algún lugar, aunque ya no sea visible. La única alternativa posible es que el alcohol se haya mezclado con el aire. Se conversa sobre la fuerza de atracción de las moléculas. Se compara el fenómeno con el modo en que se pone a secar la ropa en casa. Fi l li l i l d l bi id l l l h l l i id l l b PROYECCIONES Repetir la experiencia pero, esta vez, colocando los materiales en el freezer. BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA Programa de Educación Inicial y Primaria (2008) Beltrán, Faustino F. La culpa es de las moléculas! LUMEN, 1992 Material aportado en el curso La materia se transforma.
Trabajo de la maestra Cecilia Genta Objetivo específico: Propiciar una instancia en la que los alumnos sean capaces de reconocer y comprender uno de los cambios de estados de la materia, de sólido a líquido: fusión. Contenido: Cambio de estado de la materia: fusión. Antecedente: Cambio de estado de la materia: solidificación. Desarrollo: La actividad será llevada a cabo en forma conjunta, modificando la disposición del mobiliario (semicírculo) Se presentará parte del material con el que se va a trabajar: chocolate con diferentes formas (huevo, tableta, rana, etc.). Se promoverá la realización de las primeras hipótesis a partir de la siguiente pregunta: Cómo se logran las diferentes formas? Se registrarán las respuestas de los alumnos en un papelógrafo. Se repartirán trozos de chocolate a cada alumno y se fomentará su reconocimiento a través de los sentidos. Se cuestionará: Cómo es?, Cómo es su color?, Qué olor tiene?, Qué consistencia tiene?, Cómo es su temperatura al tacto? Estas respuestas también serán escritas en un papelógrafo. Se fomentará la realización de hipótesis: Qué sucederá si calentamos el chocolate en un recipiente? Habrá alguna variación? Por qué? Qué sucederá con su temperatura? Se propiciará la realización del experimento. Se irá observando minuciosamente qué sucede con el chocolate. Se socializarán y registrarán las segundas observaciones. Se corroborarán o descartarán las hipótesis realizadas. Paralelamente se contrastarán las observaciones iniciales y finales Qué le sucedió al chocolate? Por qué será? Qué sucedió con la temperatura? Por qué cambió? Se reflexionará acerca del cambio de estado de sólido a líquido por aumento de temperatura. Se retomarán y analizarán las primeras hipótesis realizadas. Para finalizar la actividad, como forma de evaluar los aprendizajes, se solicitarán ejemplos de elementos que se fundan. Proyección: Cambio de estado de la materia: fusión (a partir de otra sustancia) La fusión es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia del estado sólido al estado líquido por un aumento en la temperatura. El objetivo de esta actividad es que los alumnos puedan reconocer y comprender el cambio de estado de sólido a líquido, proceso físico de fusión, utilizando, en este caso, chocolate. La elección del chocolate se tuvo en cuenta considerando que la utilización de objetos reales y concretos es esencial en la enseñanza de ciencias. El niño necesita tener el objeto para poder sentir y ver sus propiedades de una manera activa. La sustancia seleccionada para esta actividad, además de ser real y cotidiana para los alumnos, es un gran atractivo, interesándolos por la actividad.
Se modificará la disposición habitual del aula, proponiendo sentarse en forma semicircular, a los efectos de centrar la atención, facilitar y favorecer la manipulación y la experimentación. Para que el alumno pueda darle verdadero significado al concepto es preciso que lo compruebe mediante la exploración, experimentación y manipulación. Al tocar, manipular, experimentar, sentir, etc. se hacen más capaces de integrar la información en conceptos preexistentes. De esta manera amplían y profundizan su comprensión del mundo que les rodea. Debido a esto se promoverá el reconocimiento del chocolate a través de los sentidos y la posterior experimentación. CONOCIMIENTOS PREVIOS: Estados de la materia Una muestra de materia puede ser gaseosa, líquida o sólida. Estas tres formas de materia se denominan estados de la materia. Los estados de la materia difieren en algunas de sus propiedades observables o macroscópicas. Un gas no tiene volumen ni forma fijos; más bien, se ajusta al volumen y la forma del recipiente que lo contiene. Un líquido tiene un volumen definido independiente del recipiente pero no tiene forma específica; asume la forma de la porción del recipiente que ocupa. Un sólido tiene forma y volumen definidos; es rígido. Las propiedades de los estados pueden entenderse en el nivel molecular. En un gas, las moléculas están muy separadas y se mueven a alta velocidad, chocando repetidamente entre sí y con las paredes del recipiente. En un líquido, las moléculas están más cercanas, pero aún se mueven rápidamente, y pueden deslizarse unas sobre otras; por ello los líquidos fluyen fácilmente. En un sólido, las moléculas están firmemente unidas entre sí, por lo regular en patrones definidos dentro de los cuales las moléculas apenas pueden moverse un poco de esas posiciones fijas. Por ello, los sólidos tienen forma rígida. Una forma de comenzar a trabajar los estados de la materia es a través del agua, como el experimento que realizamos en los talleres. Allí se podrá observar los distintos estados, los cambios físicos observables y las variaciones de temperatura que en cierta medida los explican. En lo que respecta al nivel molecular, se tratará en base a modelos o analogías que le permitan al niño de 7 8 años a conceptualizarlo. Para ello, se trabajará en base a videos y audiovisuales, como por ejemplo: El mundo de Beakman. Cada sustancia tiene un conjunto único de propiedades: características que permiten reconocerla y distinguirla de otras sustancias. Las propiedades de la materia se pueden agrupar en dos categorías: físicas y químicas. Podemos medir las propiedades físicas sin cambiar la identidad ni la composición de las sustancia (color, olor, densidad, punto de fusión, temperatura, punto de ebullición y dureza). Las propiedades químicas describen la forma en que una sustancia puede cambiar o reaccionar para formar otras sustancias (inflamabilidad, por ejemplo). Los cambios que sufren las sustancias se pueden clasificar como físicos o químicos. Durante un cambio físico, las sustancias varían su apariencia física pero no su composición. Todos los cambios de estado (de sólido a líquido por ejemplo) son cambios físicos. Anteriormente, se trabajó la solidificación como un cambio de estado de líquido a sólido, a partir a partir de la elaboración de helados (partiendo de jugos naturales de frutas). En síntesis, previamente se trabajó con los distintos estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso (a nivel micro y submicroscópico); así como la diferencia entre cambios físicos (cambios de estado de la materia: específicamente solidificación) y químicos. Como proyecciones, se trabajarán otros cambios de estados como la evaporación, la condensación y la sublimación. En las distintas actividades, se cuidará la elección de distintas sustancias, que permita al niño experimentar con algo más que el agua. Como forma de evaluar los conocimientos al final de la secuencia, se podrá realizar el juego de tarjetas: los cambios de estado.