Alianza para el Aprendizaje de Ciencias y Matemáticas

Actividad: Vamos a medir un poco. Materia: Ciencia (Química) Preparado por: Héctor A. Reyes Medina, UPR-Río Piedras

Nivel: 4–6

Estándares de ciencia La naturaleza de la ciencia Expectativas generales 1. Utiliza instrumentos de medición para obtener datos reproducibles y confiables. 2. Distingue entre las observaciones cualitativas y cuantitativas. 3. Determina el volumen de los líquidos. 4. Usa una balanza para determinar la masa de un objeto. Ideas fundamentales 1. Las ocupaciones y las profesiones relacionadas con la ciencia tienen determinadas características y requieren ciertas destrezas y habilidades de las personas. La estructura y los niveles de organización de la materia Expectativas generales 1. Utiliza instrumentos y equipo científico para medir las propiedades de la materia, tales como: el volumen, la densidad, la longitud, la masa, la temperatura y la conductividad térmica. Ideas fundamentales 1. Algunas propiedades de los objetos, tales como la masa, el volumen y la temperatura, pueden medirse. La conservación y el cambio Expectativas generales 1. Identifica las propiedades de la materia que determinan su estado físico normal y sus propiedades. Reconoce las propiedades físicas de la materia. Ideas fundamentales 1. Algunas propiedades y algunas características de los materiales cambian; mientras que otras se conservan.

Alianza para el Aprendizaje de Ciencias y Matemáticas Conceptos Principales Medición del volumen Medición de la masa Objetivos específicos del aprendizaje 1. Reconocer la probeta como instrumento para medir volumen. 2. Identificar entre distintas probetas sus diferencias en escala. 3. Utilizar la probeta adecuadamente para medir un volumen dado. 4. Reconocer la balanza como instrumento para medir masa. 5. Utilizar la balanza adecuadamente para medir una masa dada. Introducción Materiales, equipo y arreglos necesarios 1. Papel con copia del dibujo de una probeta de 25 mL. 2. Marcadores gruesos. 3. Probetas de 10, 25, 50 y 100 mL de cristal (una por grupo). 4. Un gotero o pipeta plástica por grupo 5. Agua 6. Balanzas de 1 plato 7. Un cristal de reloj por grupo 8. Vaso de precipitado de 250 mL (uno por grupo) Inicio En ésta actividad los maestros serán expuestos a dos Fases que les servirán para relacionarse con la utilización del equipo de medición.

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Fase 1 El profesor recurso entregará individualmente a todos los participantes una fotocopia del dibujo de una probeta de cristal de 25 mL y les pedirá que rellenen con un marcador 15 mL de dicha probeta. Se recalca que la probeta es de cristal ya que cuando el alumno rellene la probeta debe indicar la formación del menisco. Por otro lado, la probeta posee una base que no debe ser rellenada ya que no forma parte del volumen. Debemos explorar los resultados obtenidos con las siguientes preguntas: ¿Cuántos participantes marcaron la medida de forma recta? ¿Porque lo hicieron de esa manera? ¿Cuántos participaron rellenaron con el marcador la base de la probeta? ¿Porque lo hicieron de esa manera? ¿Conoces lo que es el menisco? ¿Qué tipo de probetas lo forman? ¿Cómo se utiliza para determinar una medida correcta? Desarrollo El profesor recurso dividirá en sub-grupos de cuatro participantes y entregará diferentes probetas de cristal y plástico de varios volúmenes, 10 mL, 25 mL, 50 mL y 100 mL a cada grupo y un gotero o una pipeta plástica. Luego, les pedirá a los participantes que observen las diferentes escalas de las probetas. El recurso debe dirigir la discusión mediante preguntas como las siguientes: ¿Son iguales las probetas? ¿En qué se diferencian? ¿En qué se diferencian sus escalas? ¿En qué unidad de medida se encuentran calibradas? ¿Cómo se utilizan para medir el volumen? ¿Para qué se utiliza el gotero? En éste momento el recurso debe dirigir la discusión para desarrollar un flujograma de los pasos a seguir para utilizar correctamente la probeta. Los pasos son los siguientes: a. Seleccionar la probeta más adecuada para medir el volumen deseado. (Esto dependerá del volumen requerido) b. Ubicar la probeta en un lugar plano.

Alianza para el Aprendizaje de Ciencias y Matemáticas c. Depositar el líquido a ser medido y dejar de depositarlo antes de llegar a la medida deseada. d. Completar hasta la medida utilizando el gotero o la pipeta plástica. e. La medición debe ser llevada a cabo mirando exactamente de frente el menisco. f. Recordar que el valor de volumen alcanzado debe quedar en el medio de la curvatura del menisco. g. Descargar el volumen medido. El flujograma o mapa de flujo, muestra eventos de secuencia en un proceso o concepto. Cierre El mapa de flujo se analizará a través de las siguientes preguntas: ¿Cuál es el primer paso antes de determinar una medida de volumen? ¿Cómo y dónde se debe colocar la probeta? ¿Por qué? ¿Hasta donde se debe descargar el líquido a medir? ¿Cómo y con qué instrumento se debe descargar el volumen final? ¿En qué se diferencian la probeta se vidrio y la plástica? ¿En qué forma se debe observar el menisco para tomar la medida correcta?

Elemento #1 de “assessment” Para finalizar la Fase 1 el recurso solicitará medir varios volúmenes utilizando diferentes tipos de probeta, incluyendo probetas plásticas. Fase 2 Inicio Se inicia presentando una balanza de un solo plato. Para auscultar conocimiento previo en relación a la utilización de la balanza y sus partes se comienza la discusión mediante preguntas. Algunas de estas preguntas podrían ser: ¿Haz utilizado este instrumento? ¿Cuando y para que?

Alianza para el Aprendizaje de Ciencias y Matemáticas ¿Cuáles fueron las unidades que usaste? ¿Usaste libras? ¿Qué estas midiendo cuando te subes a la báscula de tu casa? ¿Qué mide el tendero cuando vas al mercado a comprar víveres? ¿Podrías diferenciar entre Peso y Masa? Si viajaras a la luna, ¿cuál sería tu masa? ¿Cuál será tu peso? ¿En qué unidades se encuentra calibrada la balanza? ¿Por qué no utiliza libras como la báscula? ¿Comprendes la escala? ¿Cómo se interpreta? ¿Cómo se utiliza? ¿Conocen sus partes? ¿Podrías mencionarlas? ¿Cuál es la función de cada una de esas partes? ¿Cómo se utiliza la balanza para medir masa? Desarrollo Se les entrega una balanza a cada grupo y se les pide que hagan observaciones en torno a ella. Se debe reforzar por medio de preguntas el nombre y la función de cada parte. Por ejemplo: ¿Cómo se llama ésta parte y cuál es su función?

En éste momento el recurso debe dirigir la discusión para desarrollar un flujograma de los pasos a seguir para utilizar correctamente la balanza. Los pasos son los siguientes: a. Se debe limpiar el plato de la balanza para evitar que cualquier residuo anterior afecte los resultados de la medida. b. La balanza debe ubicarse en un lugar plano c. Todas las masas de calibración deben ubicarse al extremo izquierda del brazo de la balanza. d. Manipular el tornillo de calibración hasta que la balanza esté calibrada. e. Ubicar el material al que se le quiere medir la masa.

Alianza para el Aprendizaje de Ciencias y Matemáticas f. Mover las masas de calibración comenzando con la más grande y finalizando con la más pequeña. g. Estabilizar la balanza. h. Medir el valor de masa del objeto. Cierre El mapa de flujo se analizará a través de las siguientes preguntas: ¿Cuál es el primer paso antes de determinar una medida de masa? ¿Porqué se debe limpiar antes de tomar medidas el plato? ¿Cómo y dónde se debe colocar la balanza? ¿Por qué? ¿Porqué las masas deben ser ubicadas al extremo izquierdo del brazo? ¿Cómo y con que parte se calibra la balanza? Luego de ubicado el objeto a medir, ¿en qué orden se mueven las masas de calibración? ¿Para qué se estabiliza la balanza antes de tomar el valor de masa del objeto?

Elemento #2 del proceso de “assessment” Para finalizar la Fase 2 el recurso solicitará medir la masa de un vaso de precipitado, de un cristal de reloj y de varios volúmenes de agua.

Nota Importante: Recuerde que para medir los volúmenes de agua se debe introducir el concepto: medir la masa por diferencia. Mida las masas de los siguientes objetos: Objetos Masa en gramos 1. Vaso de precipitado de 250 mL 2. Cristal de reloj Antes de medir los volúmenes de agua podemos introducir: medir masa por diferencia con las siguientes preguntas: ¿Cuál de los instrumentos es más apropiado para medir la masa de un líquido? ¿Por qué? ¿Cómo se mide la masa de dicho líquido? ¿Porqué debes conocer primero la masa del vaso de precipitado vacío?

Alianza para el Aprendizaje de Ciencias y Matemáticas ¿Qué debes hacer con la masa del vaso + la del agua para conocer la masa del agua? Mida las masas de los siguientes líquidos: Volúmenes de agua Masa del agua + el vaso 1. 5 mL de agua 2. 10 mL de agua 3. 20 mL de agua 4. 30 mL de agua 5. 40 mL de agua 6. 50 mL de agua

Masa del agua