ESTADOS DE AGREGACIÓN Para Profesores del Nivel Medio Superior del Instituto Politécnico Nacional Curso “La Química y su Didáctica II” Fisicoquímica.

Presentación del tema: "ESTADOS DE AGREGACIÓN Para Profesores del Nivel Medio Superior del Instituto Politécnico Nacional Curso “La Química y su Didáctica II” Fisicoquímica."— Transcripción de la presentación:

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2 ESTADOS DE AGREGACIÓN

3 Para Profesores del Nivel Medio Superior del Instituto Politécnico Nacional Curso “La Química y su Didáctica II” Fisicoquímica Básica, Termodinámica. Teresa Elizabeth Delgado Herrera, Curso de 20 horas, junio-julio de 2005

4 Resumen. Conocer las ideas previas que los estudiantes tienen sobre un tema científico y las estrategias de enseñanza-aprendizaje que se han investigado en los últimos años, permite a los docentes diseñar unidades didácticas que las incluyan para que los estudiantes logren un aprendizaje significativo de los contenidos más importantes de las asignaturas.

5 En el diseño de este curso se buscaron, seleccionaron y discutieron las ideas previas acerca de los estados de agregación y cambios de fase. Con esta información se desarrolló una serie de actividades de enseñanza como juegos, mapas conceptuales, trabajos prácticos y demostraciones de clase.

6 Recomendaciones para el trabajo en equipo Todos los estudiantes deben participar por lo que se establecerán roles: –Habrá un secretario (que toma nota). –Habrá un relator que dirá qué procedimientos se llevaron cabo para la elaboración del material a presentar). –Habrá un expositor (expondrá el material elaborado a todo el grupo). –Habrá un moderador que cuidará que todos participen de forma equitativa.

7 Para la elaboración de los materiales a presentar deben aprovechar las habilidades de todos los compañeros del equipo, ya que algunos serán hábiles para los dibujos, otros para redactar los párrafos que se incluirán, entre otros.

8 LAS IDEAS PREVIAS Las ideas previas son construcciones de los estudiantes que constituyen los elementos centrales desde los cuales interpretan y dan significado a los contenidos científicos y a los procesos naturales que perciben.

9 Estas interpretaciones son construidas debido a la interacción que el sujeto ha tenido con los fenómenos naturales, la sociedad o lo expuesto en la escuela y los medios de comunicación.

10 Actualmente las ideas previas se conciben como el punto de partida para el aprendizaje. Actualmente las ideas previas se conciben como el punto de partida para el aprendizaje.

11 Gases: Los estudiantes reconocen los estados sólido y líquido, pero tienen dificultades para reconocer el estado gaseoso. Los estudiantes requieren la experiencia de clasificar diferentes materiales sólidos, líquidos y gases tales como: Cera,, agua, aceite, alcohol, disolventes orgánicos, polvos, tela, globos inflados, humo dentro de recipientes transparentes, aceite, zumo, detergente líquido, detergente en polvo, madera, metal pulido, piedra, espejo, arena, talco, leche, agua, chocolate vinagre, alcohol, miel, vidrio, corcho, arroz, esponja, harina, lana, barro, azúcar, sal, masa, plastilina, champú...

12 ¡Es importante que expliquen en qué se basaron para clasificar los materiales, lo que pone en evidencia las características que determinan los estados sólido, líquido y gaseoso!. Dar tiempo a la negociación de significados es lo más importante en esta etapa.

13 Gases: No se dan cuenta que el aire y otros gases son materia, dicen que el aire existe pero lo consideran algo abstracto que sólo se piensa. Acciones como usar un abanico, inflar globos, llenar de aire bolsas de plástico, soplar, llenar de aire balones; ayudarán a poner en evidencia los gases. La experiencia de humo dentro de recipientes de diferente forma dan la evidencia de que los gases no tienen forma propia ni volumen fijo.

14 Gases: Los estudiantes consideran que los gases no tienen masa ni peso. Colocar un frasco con una tapa de plastilina y en el centro una jeringa sin émbolo (todo bien sellado); al agregar agua de color y observar que no entra, nos puede ayudar a que reconozcan que los gases tienen masa.

15 Llenar una bolsa de plástico con aire cuando tiene encima un libro o incluso una persona arriba ayudará a observar que los gases tienen masa. Colocar una servilleta dentro de un vaso y voltear el vaso sobre agua y ver que la servilleta no se moja, también puede ayudar a observar los gases. Lo mismo sucede cuando tratamos de sumergir un recipiente boca abajo en agua y vemos que no es fácil introducirlo, sólo hasta que observamos que salen burbujas de aire podemos introducirlo.

16 Gases: Los niños consideran que el aire es bueno para respirar y para la vida, pero cuando se les habla de gases los consideran peligrosos o venenosos. Puede ayudar si comentamos que el aire es un gas.

17 Líquidos: Los estudiantes piensan que todos los líquidos están hechos de agua o contienen agua. Es necesario que los estudiantes viertan agua y otros líquidos como aceite para que se den cuenta de que no todos los líquidos son miscibles o están hechos de agua.

18 Líquidos: Creen que los líquidos tienen menos peso que la forma sólida y más que los gases. Conviene que con una balanza se determine la masa de una sustancia dentro de un recipiente y que cuando exista un cambio de fase se vuelva a determinar la masa, de esa manera observará que la masa se conserva. Por ejemplo un trozo de hielo dentro de una bolsa sellada y luego de colocarlo en una mano hasta su completa fusión volver a determinar su masa puede ayudar.

19 Líquidos: Consideran que no se conserva el volumen cuando se colocan en recipientes de diferente forma. Colocarlos en recipientes de diferente forma y volúmenes, siempre y cuando se use la misma cantidad.

20 Líquidos: Los estudiantes piensan que los líquidos corren y derraman por lo que incluyen a los polvos dentro de su clasificación. Darles chochitos o polvos y una lupa para que observen las fronteras de cada una de los sólidos puede ayudar. También ayuda si observan lo que ocurre cuando le soplan al polvo a diferencia de a los líquidos.

21 Sólidos: Los niños piensan que sustancias como metal y madera son sólidos típicos, pero sustancias que no son duras o rígidas no pueden ser sólidos, por ejemplo pasta, plastilina, esponja, arena y azúcar las separan de vidrio, monedas o gis Aquí es necesario que ellos clasifiquen diferentes objetos, que los puedan ver y tocar, promoviendo la discusión en equipos. Esto puede ayudar a que negocien los significados y lleguen a ideas cercanas a lo correcto.

22 Recomendaciones. Es conveniente dedicar tiempo a analizar los límites confusos en la división entre sólidos granulados y pulvurentos y los líquidos. Acciones como cambiar de recipientes a líquidos y sólidos en polvo, comparar aspectos diferenciales y comunes, observar detenidamente con una lupa los pequeños cristalitos de sal y azúcar y ver que en los líquidos esas partículas no se aprecian puede ayudar a esta diferenciación.

23 Sólidos: Los estudiantes asocian que cuando cambia un sólido grande a polvo hay pérdida de masa. Darles chocolate o un terrón de azúcar en una bolsa sellada y pedirles que determinen su masa en una balanza, después pedirles que pulvericen el chocolate y vuelvan a determinar la masa sería un buen ejercicio.

24 Sólidos: Los estudiantes confunden compresibilidad con cambio de forma Utilizar plastilina cambiando su forma y ver que el volumen no cambia puede ayudar.

25 Cambios de Fase (fusión): Los estudiantes confunden disolución con fusión. Conviene llevar café y disolverlo en agua, después observar la fusión del hielo y pedirles que nos mencionen la diferencia del fenómeno puede ayudar a concluir que en la disolución hay dos sustancias diferentes, mientras que en la fusión sólo hay una sustancia.

26 Cambios de Fase (fusión): No reconocen que la fusión ocurre a una temperatura determinada y que durante la congelación también permanece constante. Realizar la experiencia de fundir diferentes sustancias con un termómetro dentro, de esa manera pueden observar que las diferentes sustancias tienen un punto de fusión determinado e inherente a la naturaleza de la sustancia. Conviene usar chocolate, hielo, mantequilla o cera para realizar esta actividad.

27 En este caso sirve que lean el termómetro cuando funden agua (hielo), cera y chocolate. Al leerlo se contradicen sus ideas previas y si pueden realizar las gráficas es mucho mejor.

28 Cambios de Fase (Evaporación): Los niños pequeños creen que cuando una superficie húmeda se seca, el agua desaparece sin ofrecer alguna explicación, de ocho a diez años piensan en la conservación de las sustancia sugiriendo que se va a algún lado. Convendría evaporar una sustancia y colocar un espejo sobre este sistema para que observen que el vapor.

29 Cambios de Fase (Evaporación): Pocos estudiantes entienden que una sustancia pura tiene un punto de ebullición específico. Calentar agua utilizando una fuente de energía visible introduce a la evaporación.

30 Los estudiantes necesitan reconocer que hay una transferencia de energía en forma de calor al líquido. Realizar la ebullición de diferentes sustancias puede contribuir a que se den cuenta de que cada sustancia tiene diferente punto de ebullición.

31 Cambios de Fase (Evaporación-Condensación): Muchos estudiantes de secundaria saben que el vapor de agua puede cambiar a agua, pero pocos aplican este conocimiento para explicar la aparición de agua en una superficie de vidrio frío. Comentar lo que ocurre sobre la superficie de un refresco o cerveza cuando se saca del refrigerador.

32 Ejercicio: De la propaganda de las tiendas deparmentales recorta y pega en una tabla clasificando a los tres estados de la materia de acuerdo a lo que has aprendido:

33 JUEGO DEL CARTERO A cada estudiante se le proporciona una tarjeta con un material escrito o en imagen, el profesor es el cartero y les dice: tengo una carta para el que no tiene forma propia, los estudiantes que tienen un gas deberán cambiar de lugar, y así se hace con otros estados de agregación.

34 8. Conclusiones. Las nuevas investigaciones educativas han mostrado diferentes líneas de investigación que permiten a los profesores encontrar algunas de las dificultades para el aprendizaje de los conocimientos científicos que imparten. Si las conocemos y reflexionamos acerca de ellas creemos que nos ayudarán a diseñar unidades didácticas para ponerlas a prueba y mejorarlas durante la práctica.

35 Por su atención muchas gracias

36 Estados de agregación Sólidos Forma definida Volumen definido No compresibles Partículas ordenadas, con movimiento de vibración Líquidos Volumen definido Forma del recipiente que lo contiene no compresible Las partículas se Deslizan entre sí libremente Gases Forma y volumen del recipiente que lo contiene Muy compresible Movimiento muy libre

37 Gracias por su atención