apuntes cc. experimentales 2

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TEMA 1: EL PAPEL DE LAS CIENCIAS EN EDUCACIÓN PRIMARIA 1. ¿PORQUÉ ENSEÑAR CIENCIAS EN EDUCACIÓN PRIMARIA? Es importante enseñar ciencias experimentales en educación primaria con el fin de explicar a los alumnos el porqué de fenómenos que son capaces de observar, pero incapaces de entender e interpretar. Motivos por los que se enseña CC. Experimentales: - Porque es parte de una formación básica. - Para que los niños puedan conocer las ramas existentes antes de decidir su futura profesión. - Porque las CC. Experimentales son necesarias en el día a día. Llegamos a la conclusión de que según la opción que eligiésemos como docentes, enseñaríamos de manera única una de las tres. 2. FINALIDADES DE LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS: ALFABETIZACIÓN CIENTÍFICA FRENTE A CIENCIA PARA FUTUROS CIENTÍFICOS El concepto de alfabetización científica se remonta a finales de años cincuenta. Pero es utilizado a partir de los años noventa por los investigadores, diseñadores de currículos y profesores de ciencias. Dicho concepto, sugiere unos objetivos básicos para todos los estudiantes, convirtiendo la educación científica en parte de una educación general. Por tanto, hablar de alfabetización científica, supone pensar en un mismo currículo básico para todos los estudiantes y requiere estrategias que actúen contra la incidencia de las desigualdades sociales en el ámbito educativo La alfabetización científico-tecnológica multidimensional señala Bybee, se extiende más allá del vocabulario, de los esquemas conceptuales y de los métodos procedimentales, para incluir otras dimensiones de la ciencia: debemos ayudar a los estudiantes a desarrollar perspectivas de la ciencia y de la tecnología que incluyan la historia de las ideas científicas, la naturaleza de la ciencia y de la tecnología y el papel de ambas en la vida personal y social. Podemos apreciar, pues, una convergencia básica de distintos autores en la necesidad de ir más allá de la habitual transmisión de conocimientos científicos, de incluir una aproximación a la naturaleza de la ciencia y a la práctica científica y, sobre todo, de poner énfasis en las relaciones ciencia-tecnología-sociedad, con vistas a favorecer la participación ciudadana en la toma fundamentada de decisiones. Sin embargo, estas propuestas de educación para todos son planteadas, a menudo, como contrapuestas a la preparación de futuros científicos.

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  • TEMA 1: EL PAPEL DE LAS CIENCIAS EN EDUCACIN PRIMARIA

    1. PORQU ENSEAR CIENCIAS EN EDUCACIN PRIMARIA?

    Es importante ensear ciencias experimentales en educacin primaria con el fin de

    explicar a los alumnos el porqu de fenmenos que son capaces de observar, pero

    incapaces de entender e interpretar.

    Motivos por los que se ensea CC. Experimentales:

    - Porque es parte de una formacin bsica.

    - Para que los nios puedan conocer las ramas existentes antes de decidir su

    futura profesin.

    - Porque las CC. Experimentales son necesarias en el da a da.

    Llegamos a la conclusin de que segn la opcin que eligisemos como docentes,

    ensearamos de manera nica una de las tres.

    2. FINALIDADES DE LA ENSEANZA DE LAS CIENCIAS: ALFABETIZACIN

    CIENTFICA FRENTE A CIENCIA PARA FUTUROS CIENTFICOS

    El concepto de alfabetizacin cientfica se remonta a finales de aos cincuenta. Pero es

    utilizado a partir de los aos noventa por los investigadores, diseadores de currculos

    y profesores de ciencias. Dicho concepto, sugiere unos objetivos bsicos para todos los

    estudiantes, convirtiendo la educacin cientfica en parte de una educacin general.

    Por tanto, hablar de alfabetizacin cientfica, supone pensar en un mismo currculo

    bsico para todos los estudiantes y requiere estrategias que acten contra la

    incidencia de las desigualdades sociales en el mbito educativo

    La alfabetizacin cientfico-tecnolgica multidimensional seala Bybee, se extiende

    ms all del vocabulario, de los esquemas conceptuales y de los mtodos

    procedimentales, para incluir otras dimensiones de la ciencia: debemos ayudar a los

    estudiantes a desarrollar perspectivas de la ciencia y de la tecnologa que incluyan la

    historia de las ideas cientficas, la naturaleza de la ciencia y de la tecnologa y el papel

    de ambas en la vida personal y social.

    Podemos apreciar, pues, una convergencia bsica de distintos autores en la necesidad

    de ir ms all de la habitual transmisin de conocimientos cientficos, de incluir una

    aproximacin a la naturaleza de la ciencia y a la prctica cientfica y, sobre todo, de

    poner nfasis en las relaciones ciencia-tecnologa-sociedad, con vistas a favorecer la

    participacin ciudadana en la toma fundamentada de decisiones. Sin embargo, estas

    propuestas de educacin para todos son planteadas, a menudo, como contrapuestas a

    la preparacin de futuros cientficos.

  • Rasgos de una persona cientficamente alfabetizada.

    - Comprender la naturaleza de la ciencia.

    - Comprender los marcos tericos ms importantes.

    - Comprender la relacin entre ciencia, tecnologa, sociedad, ambiente.

    - Conocer desarrollo histrico de ideas cientficas.

    - Ser capaz de utilizar la ciencia en la resolucin de problemas cotidianos.

    - Construir puntos de vista propios sobre temas comprometedores.

    3. CONOCIMIENTO CIENTFICO, CONOCIMIENTO COTIDIANO Y CONOCIMIENTO

    ESCOLAR.

    A pesar de los desacuerdos existentes entre filsofos de la Ciencia sobre su naturaleza,

    podemos encontrar un cierto acuerdo entre los educadores en ciencia sobre qu

    aspectos de la Naturaleza de la Ciencia es necesario enfatizar en el contexto de la

    enseanza primaria y secundaria. Caractersticas de la Naturaleza de la Ciencia:

    1. El conocimiento cientfico tiene un estatus temporal y no debe ser tomado

    como un conocimiento incuestionablemente cierto. El conocimiento cientfico,

    aunque es vlido y duradero, no es absoluto, permanente ni cierto. Las

    cuestiones cientficas cambian a medida que surgen nuevas evidencias, avances

    tericos o tecnolgicos.

    2. Tiene base emprica. La ciencia deriva de observaciones del mundo natural. Sin

    embargo, los cientficos no tienen acceso directo a la mayora de los fenmenos

    naturales.

    3. Es subjetivo (ligado a la teora). Las experiencias y conocimiento previo de los

    cientficos, condicionan su trabajo. Las observaciones son guiadas y adquieren

    significado en referencia a cuestiones que derivan de perspectivas tericas.

    4. Es, en parte, producto de la inferencia, creatividad, e imaginacin humana.

    5. Se desarrolla en un contexto social y es producto de una cultura. Adems, la

    comunidad cientfica constituye una sociedad en s misma que tiene sus

    propios mecanismos para consensuar cambios, validar procedimientos

    metodolgicos, etc.

    6. No existe un mtodo universal tipo receta para hacer ciencia. Una de las

    creencias ms difundidas es la de considerar el Mtodo Cientfico como un

    procedimiento tipo receta, que conducen a obtener resultados

    comprobados. Sin embargo, no hay una nica secuencia de actividades

    prescritas que genere conocimiento cierto.

    7. Existe una relacin entre la observacin, la inferencia y las entidades tericas

    de la ciencia.

  • 3. NATURALEZA DE LA CIENCIA.

    Ciencia: Conjunto de estudios-conocimientos que se realizan sobre un tema en

    concreto; si bien no todos los estudios son cientficos. Para que un estudio sea

    cientfico ha de ser demostrable y generalizable. La ciencia, se divide en muchas ramas:

    fsica, qumica Surge en el campo de las CC. Naturales. Actualmente la ciencia

    tambin forma parte de las CC. Sociales.

    Las races del conocimiento cientfico se inician en el S.XVII, utilizando la forma de

    pensar propia de la Grecia Antigua. El pensamiento filosfico griego, empez con la

    pregunta planteada por Tales de Mileto (S. VI a.C) sobre qu son las cosas? A la cual

    responde que las cosas son agua. Esta pregunta origin una larga lista de respuestas

    por parte de todos los filsofos presocrticos, llegando posteriormente a la conclusin

    de que lo importante no era la respuesta a la pregunta; sino, la pregunta en s misma.

    A raz de esta conclusin, aprendimos a responder intentando fundamentar y probar

    las respuestas.

    Los cientficos asumen que sus estudios son vlidos (no son duraderos. Pueden

    cambiar con el tiempo), no verdaderos (es duradero. No cambian con el tiempo).

    - La religin se ve como un conocimiento verdadero.

    - La ciencia posee un estatus vlido.

    Tras un estudio no podemos hablar de certeza, pero s de falsedad. Para que una teora

    sea cientfica, debe ser falsable. Karl Popper: falsable es que una teora tenga, en

    algn momento, la capacidad de ser falsa. Popper tambin nos habla del sesgo de

    comprobacin, explicando que no podemos validar con un caso una generalizacin

    para todos. Entra aqu en juego la palabra anomala: discrepancia entre la prediccin

    de una teora y el resultado.

    La ciencia tiene un mtodo concreto, que habitualmente pensamos que comienza con

    la observacin objetiva desligada de la teora, cosa totalmente imposible, ya que sin

    teora no sabemos lo que buscamos, y por ello no lo podremos encontrar.

    Posteriormente, aparece el trmino experimentacin.

    Hay una concepcin de ciencia socialmente compartida, la cual dice que no es lo

    mismo aprender ciencia que hacer ciencia. La ciencia se crea dentro de una comunidad

    (la cientfica) en la que hay elementos sociales y comparten una ideologa.

  • 4. LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES EN EL CURRCULO DE PRIMARIA. El currculo de Educacin Primaria de la Junta de Castilla y len, describe los

    contenidos del rea de Conocimiento del medio natural, social y cultural por ciclos,

    siendo sus bloques los mismos. Este documento no previene que los bloques no tienen

    que estar en orden. Adems, otorga un nombre a cada bloque, lo cual no se entiende

    muy bien. Ejemplo: Geografa: entorno y su conocimiento

    Esto nos lleva a pensar que el conocimiento del medio, tiene conocimiento de distintas

    disciplinas y que se tratan de forma separada. No es coherente.

    5. EL CURRCULUM DE CONOCIMIENTO DEL MEDIO NATURAL, SOCIAL Y

    CULTURAL.

    El Conocimiento del medio natural, social y cultural se fue incluyendo

    administrativamente en los aos noventa (BOE).

    QU ES EL MEDIO?

    - Se entiende por medio el conjunto de elementos, sucesos, factores y/o procesos

    de diversa ndole que tiene lugar en el entorno de las personas y donde la vida y la

    accin de las personas tienen lugar y adquiere significado.

    - Desempea un papel condicionante y determinante en la vida, la experiencia y la

    actividad humana, al tiempo que sufre transformaciones continuas. El ser humano

    no es ajeno al medio.

    - El conocimiento del medio, se organiza en todos los niveles del conocimiento

    humano. El mbito del Conocimiento del Medio es de carcter interdisciplinar.

    - Esta rea dirigida a los alumnos de Educacin Primaria, pretende ayudarles a

    progresar en su desarrollo personal. Una progresin que procede de lo subjetivo a

    lo objetivo, de lo global hacia componentes mltiples vinculados a diferentes

    disciplinas y que en Educacin Secundaria quedarn definidos.

  • TEMA 2: PROPIEDADES DE LA MATERIA

    1. QU ES LA MATERIA Y QU NO LO ES? FORMACIN Y EVOLUCIN DEL

    CONCEPTO DE MATERIA: IDEAS INTUITIVAS Y DIFICULTADES DE APRENDIZAJE.

    La ciencia tiene una idea particular sobre qu es la materia y cmo se forma. Sin

    embargo los nios tienen una forma muy distinta de interpretar qu es la materia y en

    ciertas ocasiones tienen dificultad para identificarla. Por esta razn tenemos que

    ayudar al alumno a construir un concepto de materia que al final de su etapa como

    estudiante sea coherente con el concepto cientfico.

    1. Propiedades.

    Tangible, visible, cuantificable, se puede descomponer en subunidades, se puede

    tocar, es algo fsico, formada por tomos, tiene masa, volumen, peso, densidad, no se

    puede atravesar.

    2. Distinguir entre lo que es y lo que no es materia.

    La idea cotidiana de materia es pensar que es todo aquello que se puede tocar. En el

    caso de los inmateriales, stos no se pueden ver ni tocar.

    Se han realizado estudios consistentes en dar a los nios cosas y pedirles que los

    clasifiquen en materia y no materia. Los resultados han sido comprobados en

    numerosas ocasiones, dando lugar a las mismas conclusiones:

    - Slido= materia

    - Lquido=dudas

    - Materiales biolgicos=problemas que se solucionan al final de educacin

    primaria.

    - Gases=dan lugar a muchos problemas a la hora de clasificarlos como materia.

    - Fenmenos asociados( fuego, luz)=materia

    Los profesores debemos ayudar a construir de manera correcta el concepto de materia. No

    nos detendremos en el conocimiento cientfico de que los objetos estn construidos por

    tomos, sino que usaremos el modelo macroscpico (aquello que vemos).

    Los nios usan la idea de materia como aquello que no se puede traspasar, pero queda

    excluido el gas, por lo que es necesario corregir esa idea con nuevas explicaciones.

    - Explicacin infantil: la materia no se puede traspasar.

    - Propuesta: donde hay un cuerpo no puede haber dos, puedes ocuparlo a condicin

    que lo desplaces.

    Con esta propuesta quedar incluida la idea de gas como materia ya que puedo ocupar un

    espacio donde haya gas porque lo desplazo.

    3. Otras consideraciones.

    a) Slido rgido: coger, agarrar, lanzar, deformarlos, no son atravesables.

    b) Lquido: asociados a la idea primitiva del derrame. La idea de lquido se

    construye a partir del comportamiento del agua. Los lquidos se derraman,

  • mojan, pueden ser atravesados. Puede presentarse en 3 estados (slido,

    lquido y gaseoso).

    c) Gases: estn asociados a la idea primitiva de soplar. En los nios este

    concepto no est interiorizado como materia.

    d) Idea de desplazamiento: debemos hacer que los nios entiendan que el

    espacio que ocupa un cuerpo no puede ser ocupado por otro a menos que

    haya un desplazamiento del otro cuerpo.

    e) Idea de pesantez: sensacin fsica que produce un objeto pesado. A

    diferencia del peso, no lleva implcito el trmino de la conservacin; es

    decir, no se puede transformar algo que pesa en algo que no pesa. La idea

    de pesantez NO es conservadora; en cambio el peso s.

    Ejemplo: Si tenemos un vaso lleno de agua y dejamos que se evapore, utilizando el

    trmino de peso, diramos que tiene el mismo peso, pero como gas, si utilizamos el

    trmino de pensantez diramos que no pesa en forma de gas.

    f) Idea de sustancia: En Primaria se utiliza el trmino material en sustitucin del

    trmino sustancia. En Secundaria vamos a tratar ya con la palabra sustancia. El

    peso no es propiedad de los materiales, lo es de los cuerpos. Comportamiento de

    los materiales frente:

    - Al calor: Calor Especfico

    - A la luz: Transparente, translcido, opaco.

    - A disolventes: disuelve o no disuelve.

    - A la corriente elctrica: conductores, aislantes

    2. DISTINCIN ENTRE EL OBJETO Y EL MATERIAL. PROPIEDADES

    CARACTERSTICAS DE LOS MATERIALES.

    Los alumnos tratan con lo material y todos estos materiales tienen ciertas

    propiedades:

    1. Propias del material:

    - hacer otro material y ver que las propiedades se mantienen.

    - Romper el material y observar que las propiedades se mantienen. Por

    ejemplo: si rompes una ventana, seguir siendo cristal, pero no ventana.

    2. Propias del objeto: propiedades no se mantienen tras la ruptura de un material.

    Es importante la distincin entre material y objeto. A los nios les cuenta pensar que

    con un mismo material se pueden hacer varios objetos.

    Objeto Material

    Tamao Textura

    Volumen Color

    Peso Densidad*

    Forma Transparencia

  • Experimento para comprobar que el aire es materia

    1) Pesar un cuerpo, despus partirlo y nuevamente volverlo a pesar por

    partes y sumar todas sus partes da como conclusin que pesan lo

    mismo (el peso siempre es conservativo).

    2) Poner un embudo en una botella sellando las aberturas para ver que

    no entra agua.

    3) Hinchar un globo si quitamos el aire que est a su alrededor:

    - Fuerza de los pulmones, en realidad es el diafragma el que hace la fuerza.

    - Una fiambrera en la que metemos un globo cerrado, si le sacamos el aire al

    recipiente, el globo se hinchar. Adems en la fiambrera hay una columna de

    aire que pesa (por ejemplo: 9 kg) y no se puede abrir, para hacerlo ese aire

    tiene que entrar en el recipiente. El globo se hincha porque se saca el aire

    que hay fuera del globo y se expande.

    - Si sacas el aire de la probeta el globo se hincha.

    - Si sacas el aire de los mofletes y lo llevas para adentro y el espacio que dejamos lo

    ocupa el aire de fuera, ponemos boca de pez.

    - De forma parecida al de la probeta es nuestro sistema respiratorio: esta est dentro

    de la caja torcica rgida donde se encuentran los pulmones que se hinchan y el

    diafragma que sube y baja, es el que hace fuerza para respirar, no los pulmones, como

    se dijo en un principio.

    - En este caso, el agua no entra porque hay aire, pero si lo sacamos entra. Sacamos el

    aire de la probeta (caja torcica) con la jeringuilla (diafragma) el agua entra en el globo

    (estmago), es decir, en el vaco que hemos creado.

    Con los balones se afirmara que el aire no pesa, ya que cuanto ms hinchadas, ms

    rebotan (no es as), esto sera un razonamiento infantil.

    - Se pueden utilizar materiales escolares como la campana de vaco. Hay que

    destacar que los materiales de uso corriente son ms apropiados que los

    materiales escolares, porque son conocidos por los nios y lo entienden mejor.

  • 3. LA DENSIDAD COMO PROPIEDAD CARACTERSTICA DE LOS MATERIALES

    Densidad: La densidad es una medida utilizada por la fsica y la qumica para

    determinar la cantidad de masa contenida en un determinado volumen.

    Las densidades influyen en el peso. Un mismo material tiene siempre la misma

    densidad. Gracias a la densidad, puede haber materiales de mismo tamao, forma,

    color pero con peso diferente.

    La densidad surgi con Arqumedes que quera saber si una corona era de oro. Para

    ello calcul la densidad a partir del volumen de agua derramado en la baera. D=m/v

    En general, la densidad de una sustancia vara cuando cambia la presin o

    la temperatura, y en los cambios de estado.

  • TEMA 3: LOS ESTADOS DE LA MATERIA

    1. EL AGUA EL AIRE Y EL CLIMA EN EDUCACIN PRIMARIA

    Constitutivos de la Tierra: aire, tierra, agua.

    Agua: es un constituyente importante, es una sustancia comn en la Tierra. El agua es

    contradictoria, ya que es comn y no comn. Es una sustancia extraa en su

    comportamiento. Se comporta de forma anmala: Por qu es extraa el agua?

    PROPIEDADES DEL AGUA

    Su propia abundancia es rara (no se conocen planetas con tanta abundancia de

    agua como en la Tierra).

    Es la nica sustancia que se encuentra en los 3 estados de forma natural:

    slido, lquido y gaseoso.

    El agua es abundante, pero a la vez es un bien escaso. (La mayora del agua, es

    agua salada).

    El agua es muy buen disolvente, tiene una gran capacidad de disolucin,

    disuelve muchas cosas. A medida que el agua entra en contacto con sustancias

    las va disolviendo. Una consecuencia de que el agua no sea pura en la

    naturaleza (tiene sustancias disueltas) es que conduce la electricidad. El agua

    pura no conduce la electricidad. Esto de que sea un gran disolvente es una

    cuestin anmala, ya que otras sustancias parecidas a ella no son tan buenos

    disolventes. Aunque se dice que el agua es un disolvente universal no es

    verdad, ya que hay sustancias como el aceite que no se disuelven en el agua.

    El juego entre lo que el agua disuelve y no disuelve permite la vida. La vida est

    ligada a las propiedades del agua (gracias a lo que disuelve y no disuelve el

    agua) La membrana celular es una doble membrana lipdica por eso puede

    contener agua una clula. La vida se ha adaptado a las propiedades del agua.

    Tiene menos densidad en estado slido que en estado lquido (el hielo flota en

    el agua), al revs que la mayora de sustancias.

    El agua amortigua los cambios de temperatura, es termorreguladora. El agua

    absorbe fcilmente el calor y lo desprende con dificultad. En sitios donde no

    hay agua existen cambios de temperatura muy bruscos. La pregunta de por qu

    el agua es termorreguladora requiere la distincin entre calor y temperatura. El

    concepto cientfico de temperatura tiene que ver con la sensacin trmica de

    calor. Esta sensacin fsica se puede medir con el termmetro. El calor tiene

    que ver con la energa captada por un cuerpo trmicamente. La respuesta a

    captar energa trmica es elevar su temperatura. No todos los cuerpos elevan

  • su temperatura de igual forma, depende de la sustancia de la que estn

    hechos. Esta capacidad se denomina Calor Especfico:

    - Calor Especfico alto: eleva poco la temperatura cuando capta calor.

    - Calor Especfico bajo: eleva mucho la temperatura cuando capta calor.

    Ejemplo: la arcilla tiene mayor Calor Especfico que el hierro, capta ms calor elevando

    menos su temperatura. Un cuerpo con Calor Especfico alto o capacidad especfica alta

    eleva poco la temperatura (arcilla).

    El agua tienen una tensin superficial alta cuya consecuencia es la

    capilaridad. Esto hace que en la superficie del agua se forme una pelcula,

    porque sus molculas se atraen, son polares. La capilaridad es una

    consecuencia de la tensin superficial. Ejemplos: en la naturaleza se

    produce en las plantas una absorcin de agua sin necesidad de un motor

    (corazn). Esto es una propiedad especfica del agua y no de todos lo

    lquidos.

    2.1. EL CICLO DEL AGUA

    Proceso cerrado (no tiene ni principio ni fin) que sigue el agua en la naturaleza y que se

    inicia en los ocanos y lagos, por poner un principio. El agua lquida se evapora sin

    necesidad de que haya una temperatura mnima (si la temperatura es alta, la

    evaporizacin es mayor). El Sol, favorece este proceso, pero para que se produzca la

    evaporizacin, no es necesario que haya Sol. La energa del Sol hace que haya viento,

    el Sol calienta la atmsfera de manera desigual, la temperatura no es homognea. Esto

    da lugar a corrientes de conveccin (masas de aire fro y masas de aire caliente que

    entran en circulacin). El agua antes de condensarse, se encuentra en la atmsfera. El

    aire caliente cargado de agua sube. Al ascender hay mayor presin, el gas se expande,

    al expandirse se enfra, al enfriarse se condensa. Para condensarse necesita que haya

    partculas slidas en suspensin (ncleos de sustentacin).

    Los libros de Primaria suelen transmitir la idea de que las nubes son vapor de agua,

    una idea errnea.

    Las nubes son lquidas,

    no gaseosas.

  • 2.2. CAMBIOS DE ESTADIO

    1. De slido a lquido o viceversa: El proceso mediante el cual al calentar un slido

    pasa al estado lquido se denomina fusin. La temperatura a la que tiene lugar el

    proceso se denomina temperatura de fusin. El proceso inverso se

    llama solidificacin. La temperatura de los puntos de fusin y de solidificacin de

    una sustancia es la misma.

    2. De lquido a gas o viceversa: El proceso por el que un lquido pasa a gas se

    llama vaporizacin y se puede producir mediante dos mecanismos

    distintos: ebullicin y evaporacin. La evaporacin es el paso de lquido a gas a

    cualquier temperatura. El cambio de estado se produce solo en la superficie.

    La ebullicin es el paso de lquido a gas cuando se alcanza una determinada

    temperatura, denominada temperatura o punto de ebullicin. El cambio de estado

    se produce en todo el volumen del lquido. El paso de gas a lquido se

    denomina condensacin.

    3. De slido a gas o viceversa: El paso directo de slido a gas se llama sublimacin. Es

    un cambio de estado poco frecuente en la naturaleza. El proceso inverso, de gas a

    slido, se denomina tambin sublimacin inversa o regresiva.

    *Fenmeno de coalescencia: propiedad de las cosas de fundirse o unirse. Las

    sustancias o los materiales coalescentes son aquellos que pueden unirse en un

    nico cuerpo.

  • TEMA 4: CAMBIANDO Y ELABORANDO MATERIALES

    1. CLASIFICACIN DE MATERIALES DE ACUERDO CON SU COMPOSICIN Y

    DEFINICIN DE LOS CONCEPTOS IMPLICADOS: SUSTANCIAS PURAS, MEZCLA Y

    COMBINACIN.

    Los materiales se pueden mezclar, entonces obtenemos una mezcla. Mezclar y separar

    es un aspecto importante que debe ser tratado en Infantil y Primaria. Se conoce como

    mezcla a la combinacin de dos o ms sustancias, sin que se produzca como

    consecuencia de esta una reaccin qumica y las sustancias participantes de la

    mencionada mezcla conservarn sus propiedades e identidad.

    Un ejemplo comn de mezcla es la de la arena con las limaduras de hierro, la cual, a

    simple vista, es fcil de comprobar que ambas siguen manteniendo sus propiedades.

    Existen dos tipos de mezclas, las mezclas homogneas y las mezclas heterogneas.

    Mezclas homogneas son aquellas que se producen cuando se unen dos o ms

    sustancias puras en proporcin variable, las cuales, mantendrn tal cual sus

    propiedades originales y podrn ser separadas a travs de procedimientos fsicos o

    mecnicos. No se perciben a simple vista los componentes.

    Se las conocer como disoluciones, una vez producida la mezcla, encontrndose el

    soluto en una proporcin menor que el disolvente.

    Entre las homogneas se reconocen cinco mezclas bsicas:

    slido-slido, lquido-slido, lquido-lquido, gas-lquido y gas-gas.

    Mezclas heterogneas son aquellas que ostentan una composicin no uniforme, es

    decir, estn conformadas por dos o ms fases fsicamente diferentes y dispuestas de

    manera absolutamente desigual. En lo que s coinciden con las anteriores es que cada

    una de las partes de una composicin heterognea podr ser separada unas de otras a

    travs de procedimientos mecnicos. La madera, el granito, el aceite y el agua, entre

    otras, son ejemplos de mezclas heterogneas.

    Tcnicas de separacin en disoluciones:

    Decantacin: Mtodo mecnico de separacin de mezclas heterogneas.

    Destilacin: La destilacin es un proceso que consiste separar los distintos

    componentes de una mezcla mediante el calor. Para ello que se calienta esa

    sustancia, normalmente en estado lquido, para que sus componentes ms

  • voltiles pasen a estado gaseoso o de vapor y a continuacin volver esos

    componentes al estado lquido mediante condensacin por enfriamiento.

    Filtracin: Se denomina filtracin al proceso de separacin de partculas slidas

    de un lquido utilizando un material poroso llamado filtro. La tcnica consiste

    en verter la mezcla slido-lquido que se quiere tratar sobre un filtro que

    permita el paso del lquido pero que retenga las partculas slidas.

    Imantacin: Separacin de sustancias mediante la fuerza magntica.

    Tamizado: mtodo de separacin de mezclas, el cual consiste que mediante un

    tamiz , zarandas o cernidores (redes de mallas ms o menos gruesas o finas) se

    separan partculas slidas segn su tamao.

    El aire es una mezcla homognea de varias sustancias. Est compuesto por gases:

    - 75% Nitrgeno

    - 20% Oxgeno

    - 5% CO2, gases nobles y vapor de agua.

    Combinacin: proceso en el que una o ms sustancias cambian su identidad

    produciendo otras diferentes. Con un ejemplo, en el cual contamos con un globo y dos

    bombonas: una de hidrgeno y otra de oxgeno. Si acercamos una llama al globo, ste

    explotar y el globo aparecer mojado, pues se ha formado agua debido a la

    combinacin del oxgeno con el hidrgeno.

    En primaria se trabajan estos conceptos dentro de los siguientes ciclos:

    - Mezcla y separacin (1 ciclo)

    - Mezcla homognea (2 ciclo)

    - Combinacin (se inicia en el 3 ciclo).

    2. TRANSFORMACIONES QUMICAS

    Hay procesos en los que la identidad de la sustancia cambia, son las transformaciones

    qumicas, una sustancia pasa a ser otra. Este tipo de transformaciones son ms difciles

    de entender que las fsicas (decantacin, evaporizacin). En estas transformaciones

    suele haber involucrados procesos energticos que hacen ms compleja dicha

    transformacin.

    Ejemplo: cuchara con alcohol calentada por debajo y cuchara con alcohol calentada

    por encima.

    - En el primer caso el alcohol lquido se convierte en alcohol gaseoso. El alcohol

    gaseoso est en el aire.

    - En el segundo caso el alcohol se quema, generando una combustin. No

    mantiene su identidad, se transforma en otra sustancia. El alcohol se

  • transforma en energa calorfica. Observamos que aparecen llamas y que la

    cuchara desprende calor.

    Materia y energa tienen ambas una ley de conservacin; son entidades diferentes. La

    materia se transforma en materia y la energa se transforma en energa.

    El principio de conservacin de la energa, indica que la energa ni se crea ni se

    destruye; solo se transforma (se puede presentar de varias formas).

    Cada vez que se transforma la energa, acontece algo en el universo. Para que ocurra

    algo, la energa se debe transformar.

    3. APROXIMACIN AL CONCEPTO DE ENERGA SIN RECURRIR A SU DEFINICIN

    La energa es un concepto esencial en ciencias. En primaria debemos diferenciar entre

    las cosas y lo que les ocurre.

    La materia y la energa son unidades diferentes y nuestra responsabilidad como

    maestros ser trabajar con ellas de manera diferente. Sin embargo, en los estudios

    superiores, estos conceptos aparecen relacionados.

    En Primaria y Secundaria trataremos con 5 formas de energa:

    1) Luz: radiante (lumnica)

    2) Calorfica

    3) Energa mecnica:

    o Cintica: es la energa asociada a los cuerpos que se encuentran en

    movimiento, depende de la masa y de la velocidad del cuerpo. Ej.: El

    viento al mover las aspas de un molino.

    o Potencial: es la energa que tiene un cuerpo situado a una determinada

    altura sobre el suelo. Ej.: El agua embalsada, que se manifiesta al caer y

    mover la hlice de una turbina.

    4) Energa elctrica

    5) Energa qumica: es la que se produce en las reacciones qumicas. Una pila o

    una batera poseen este tipo de energa. Ej.: La que posee el carbn y que se

    manifiesta al quemarlo.

    Cuando en Primaria hablemos de energas renovables (elico, geotrmica,

    mareomotriz, hidrulica), nos referiremos a sus transformaciones y no a sus formas.

    Ejemplo.: La forma de energa del viento es cintica porque mueve el motor y

    transforma esta energa en elctrica.

  • 4. RESPIRACIN, COMBUSTIN Y FOTOSNTESIS.

    El trmino combustin, es una reaccin qumica de oxidacin, en la cual generalmente

    se desprende una gran cantidad de energa, en forma de calor y luz, manifestndose

    visualmente como fuego.

    Por ejemplo, el oxgeno se combina con el alcohol dando lugar a dos sustancias: agua

    en estado gaseoso y Dixido de Carbono (CO2).

    Un proceso equivalente a la combustin es la respiracin, (otro proceso natural).

    Por respiracin se entiende generalmente a la entrada de oxgeno al cuerpo de un ser

    vivo y la salida de dixido de carbono. O al proceso metablico de respiracin celular,

    indispensable para la vida de los organismos aerbicos. Se llama Respiracin Celular al

    conjunto de reacciones bioqumicas que se produce en la mayora de las clulas

    utilizando el oxgeno para combinarlo con materia orgnica (glucosa) y quemando

    dicha materia orgnica de manera controlada.

    La fotosntesis

    A diferencia de los animales, que necesitan digerir alimentos ya elaborados, las plantas

    son capaces de producir sus propios alimentos a travs de un proceso qumico llamado

    fotosntesis. Para realizar la fotosntesis las plantas disponen de un pigmento de color

    verde llamado clorofila que es el encargado de absorber la luz adecuada para realizar

    el proceso. Adems de las plantas, la fotosntesis tambin la realizan las algas verdes y

    ciertos tipos de bacterias. Estos seres capaces de producir su propio alimento se

    conocen como auttrofos.

    El ser humano es hetertrofo, no es capaz de fabricar su propio alimento.

    La fotosntesis es un proceso que transforma la energa de la luz del Sol en energa

    qumica. Consiste, bsicamente, en la elaboracin de azcares a partir del CO2,

    minerales y agua con la ayuda de la luz solar.

    Las plantas obtienen el alimento y la glucosa, del aire. Sin embargo, los nios creen

    que la alimentacin la obtienen a travs de las races.

    La fotosntesis no es la forma de respirar de las plantas. Las plantas respiran de da y de noche.

    De da el balance entre respiracin y fotosntesis es favorable a la fotosntesis y de noche al no

    realizar la fotosntesis, el balance es favorable a la respiracin.

    Cadena trfica: proceso de transferencia de energa alimenticia a travs de una serie

    de organismos, en el que cada uno se alimenta del precedente y es alimento del

    siguiente. El orden de la cadena es el siguiente:

  • 1) Productores: plantas

    2) Consumidores primarios: herbvoro

    3) Consumidores secundarios: carnvoro