Alianza para el Aprendizaje de Ciencias y Matemáticas

Actividad: Cambiando nuestra apariencia, sin cambiar nuestra estructura. Materia: Ciencia (Química) Nivel: 4–6 Preparado por: Héctor A. Reyes Medina, UPR-Río Piedras y Carmen Reyes, UPR-Cayey Estándares de ciencia Energía Expectativas generales 1. Nombra las características del estado de la materia. 2. Reconoce que la energía es necesaria para producir cambios en las propiedades de la materia. 3. Reconoce la relación entre la temperatura y los cambios de estado en la materia. Ideas fundamentales 1. Al añadirle o al quitarle calor a los objetos, su temperatura o estado puede cambiar La estructura y los niveles de organización de la materia Expectativas generales 1. Identifica las propiedades de la materia que determinan su estado físico normal y sus propiedades. 2. Identifica las características de la materia, tales como: estados, densidad y oxidación, entre otros. 3. Describe los procesos que cambian el estado físico de la materia. Ideas fundamentales 1. Los distintos materiales cambian de estado a diferentes temperaturas. Conceptos Principales Estados de la Materia Cambios de Estado

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Objetivos específicos del aprendizaje 1. Distinguir entre los estados: sólido, líquido y gas y cómo se visualiza el modelo de partícula en cada uno de los estados de la materia. 2. Diferenciar entre los diferentes cambios de estado físicos que sufre la materia (fusión, evaporación, congelación, condensación y sublimación) 3. Identificar la temperatura a la cual ocurren los siguientes cambios de estado físico (punto de ebullición y punto de fusión). 4. Predecir y relacionar el concepto energía con los diferentes estados de la materia y comportamiento de las partículas. Introducción Materiales, equipo y arreglos necesarios 1. Simulación States of Matter de la compañia Harcourt School Publisher http://www.harcourtschool.com/activity/states_of_matter/ 2. Simulación Leyes de los Gases de Jesús Peñas Cano (www.educaplus.org) http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andare d02/leyes_gases/index.html 3. Computadora 4. Video Proyector 5. Conexión a Internet 6. Bocinas de Computadora 7. Música Instrumental (bolero, guajira y jazz latino) 8. Receptáculo Múltiple 9. Extensión Eléctrica Por grupo 10. Marcadores Gruesos y Finos (1 paquete de cada grupo) 11. Papel de Computadora (varios papeles para cada grupo)

Alianza para el Aprendizaje de Ciencias y Matemáticas 12. Regla centimetrada (1 por grupo) Inicio Se inicia la actividad con una exploración mediante preguntas, para auscultar conocimiento previo en relación a los estados de la materia. Algunas de estas preguntas podrían ser: 1. 2. 3. 4.

¿Cómo se encuentra la materia en la naturaleza? ¿En qué estados la podemos encontrar? ¿Cómo o con qué modelo podríamos representar esos estados? ¿Cómo se relacionará la energía con esos estados?

Se presentan tres canciones instrumentales (bolero, guajira y jazz latino). Se les pedirá a los participantes que relacionen esas tres canciones con los tres estados de la materia (sólido, líquido y gas) y que justifiquen su interpretación.

Nota Importante: El recurso no debe contestar en ésta parte a las inquietudes de los participantes. Elemento #1 del proceso de “assessment”

Mediante el diseño de un poema concreto los participantes representarán su concepción de los estados (sólido, líquido y gas) de la materia. ¿Qué es un Poema Concreto? Es un tipo de poesía donde se hace una representación visual del significado y se expresan atributos del concepto. El poema concreto se centra en palabras o conceptos. Sería bueno seguir la siguiente estructura en relación al método de enseñanza de la técnica: 1. Piense en el tema tratado y anote los conceptos o palabras aprendidas. 2. De esas palabras o conceptos anotados seleccione aquel que le gustaría ilustrar de forma concreta. 3. Estructure mentalmente o en forma escrita una lista de atributos o características del concepto o palabra seleccionada. 4. Deje fluir su imaginación y creatividad para poder lograr una buena

Alianza para el Aprendizaje de Ciencias y Matemáticas ilustración de su palabra. Citado del libro: “ASSESSMENT” …DE LA TEORÍA A LA PRÁCTICA, Rivas y Oquendo (2001)

Desarrollo A través de la Simulación States of Matter de la compañía Harcourt School Publisher http://www.harcourtschool.com/activity/states_of_matter/ y preguntas se demostrará cómo el modelo de partículas nos permite explicar la relación existente entre los estados de la materia, la energía de cada estado y cómo se le conoce a cada uno de los cambios de estado. Además, se establecerá la relación de los estados de la materia con las canciones antes expuestas. Se debe hacer énfasis en el desarrollo de procesos (inferencias, predicciones, hipótesis, entre otras). Algunas preguntas podrían ser las siguientes: ¿De qué está constituida la materia? ¿Dichas partículas poseen movimiento? ¿Ese movimiento varía con el estado en que se encuentra el material? ¿A través de qué modelo podríamos representar la materia y sus estados? ¿Cómo se relacionan las canciones escuchadas y las partículas que constituyen la materia? ¿Podrías relacionar las canciones, con el movimiento de las partículas en sus tres estados? ¿Qué relación encuentras entre los estados de la materia y la energía? ¿Cómo varía la energía de un estado a otro? ¿Cómo se le conoce al cambio que ocurre entre un estado de la materia y a otro? ¿De qué manera lo podrías medir? ¿Cómo se le conoce a la medida que tomas en un cambio de estado?

Elemento #2 del proceso de “assessment” Mediante un mapa conceptual subgrupal los participantes evidenciarán su concepción en relación a las transformaciones que sufre la materia al cambiar de un estado a otro. Presentación y discusión de los mapas conceptuales. ¿Qué son los Mapas de Concepto? Son diagramas que se realizan para indicar una relación de palabras y conceptos. Sirven como medio para representar esquemas conceptuales y cómo se organizan. La relación de conceptos se establece mediante el uso de

Alianza para el Aprendizaje de Ciencias y Matemáticas palabras conectoras. Se recomienda para desarrollarlo las siguientes directrices: 1. Trabajar el mapa de arriba hacia abajo. 2. Partir de los conceptos fundamentales hasta llegar a los específicos 3. Conectar todos aquellos conceptos relacionados con líneas e identificarlos. 4. Usar palabras conectoras como es, tienen, puede ser, se usa en, sirve para, se divide en, entre otras. Citado del libro: “ASSESSMENT” …DE LA TEORÍA A LA PRÁCTICA, Rivas y Oquendo (2001)

Un posible ejemplo del mapa de conceptos que se busca realicen los participantes sería el siguiente:

Líquido

Sublimación

Sólido

Sublimación Regresiva

Gas

Donde las palabras conectoras sean los cambios de estado que ocurren a través del cambio físico. Cierre A través de la Simulación Leyes de los Gases de Jesús Peñas Cano http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02

Alianza para el Aprendizaje de Ciencias y Matemáticas /leyes_gases/index.html en la parte introductoria donde se exponen los estados de agregación de la materia, se explicarán la transformación que sufre la materia al cambiar de un estado a otro. Se debe hacer énfasis en el desarrollo de procesos (inferencias, predicciones, hipótesis, entre otras). Algunas preguntas podrían ser las siguientes: ¿En qué estados conocemos que se encuentra la materia? ¿Cómo se encuentran las partículas en cada uno de los estados? ¿Indica el movimiento de las partículas en cada estado? ¿De qué manera podríamos relacionar el concepto energía, con los tres estados y con el posible movimiento de las partículas? ¿Cómo se le conoce a los diferentes cambios sufridos por la materia al cambiar de un estado a otro? (sólido a gas) (gas a sólido) (sólido a líquido) (líquido a sólido) (líquido a gas) (gas a líquido) ¿De qué forma lo podríamos determinar o medir? ¿Cuál necesitará mayor energía? ¿Porque? A través de la Simulación Leyes de los Gases de Jesús Peñas Cano http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02 /leyes_gases/index.html en la parte de conceptos donde se expone temperatura se demostrará en qué consisten los puntos de fusión y ebullición, sus implicaciones en relación al cambio en temperatura y su relación con los cambios de estado físico que sufre la materia. Se debe hacer énfasis en el desarrollo de procesos (inferencias, predicciones, hipótesis, entre otras). Algunas preguntas podrían ser las siguientes: ¿Cómo podríamos relacionar un cambio de estado con el punto de ebullición? ¿Con el punto de fusión? ¿Qué es el punto de fusión y ebullición? ¿Qué instrumento podríamos utilizar para medirlos? ¿Qué escalas utilizamos para expresar la temperatura? ¿Qué sustancia pasa por estas dos transformaciones naturalmente? ¿A qué temperatura ebulle el agua? ¿A qué temperatura se condensa? Si tuvieras un envase con agua a 100 °C y lo continúas calentando, ¿cambiará su temperatura? ¿cuánto tardará en cambiar? ¿porqué? ¿A qué temperatura se fusiona el agua? ¿A qué temperatura se solidifica?

Alianza para el Aprendizaje de Ciencias y Matemáticas Si tuvieras un envase con agua a 0 °C y lo continúas enfriando, ¿cambiará su temperatura? ¿cuánto tardará en cambiar? ¿porqué? ¿Qué es la temperatura? ¿Cómo la relacionas con la energía?

Elemento #3 del proceso de “assessment” En subgrupos previamente asignados los participantes dramatizarán los cambios de estado que puede sufrir la materia. Para esta actividad sólo se requiere el conocimiento adquirido a través de la actividad y la creatividad de los participantes. Para evaluar esta actividad podríamos utilizar la siguiente lista de cotejo: Instrucciones: Haga una marca de cotejo (9) si a través de la dramatización se observan los siguientes criterios, que representan aprendizaje de los conceptos estudiados Criterios que demuestran aprendizaje de los conceptos En la dramatización se incluyeron: 1. Los tres estados de la materia (sólido, líquido y gas) 2. Las seis transformaciones físicas (fusión, solidificación, evaporación, condensación, sublimación y sublimación regresiva) 3. La energía de cada estado representado por el movimiento de las partículas. 4. El instrumento para medir temperatura. 5. Los puntos de ebullición y fusión 6. La relación entre energía y temperatura

Se observa

No se observa