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Licenciaturaen EducaciónSecundariaEspecialidad: Química
Licenciaturaen EducaciónSecundariaEspecialidad: Química
Programa parala Transformacióny el FortalecimientoAcadémicos de las Escuelas Normales
Programa parala Transformacióny el FortalecimientoAcadémicos de las Escuelas Normales
Programa y m
aterialesde apoyo para el estudio
Distribución gratuita
Prohibida su venta
2002-2003
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Materia IPropiedades
Programa y materialesde apoyo para el estudio
Licenciatura en Educación Secundaria
Especialidad: Química
Tercer semestre
Programa para la Transformacióny el Fortalecimiento Académicos
de las Escuelas Normales
México, 2002
Materia I. Propiedades. Programa y materiales de apoyo para el estudio. Licenciatura en Educación Secundaria.
3er semestre fue elaborado por el personal académico de la Subsecretaría de Educación Básica y Normal
de la Secretaría de Educación Pública.
La SEP agradece la participación de los profesores de las escuelas normales en el diseño del programa
y en la selección de los materiales.
Coordinación editorial
Esteban Manteca Aguirre
Cuidado de la edición
Sergio Peña
Diseño
Dirección Editorial de la DGMyME, SEP
Formación
Blanca Rodríguez
Primera edición, 2000
Primera reimpresión, 2001
Segunda reimpresión, 2002
D. R. © Secretaría de Educación Pública, 2000
Argentina 28
Centro, C. P. 06020
México, D. F.
ISBN 970-18-5107-2
Impreso en México
DISTRIBUCIÓN GRATUITA-PROHIBIDA SU VENTA
Índice
Presentación 5
Materia I. Propiedades
Programa 9
Introducción 9
Relación con otras asignaturas 10
Orientaciones didácticas generales 11
Sugerencias para la evaluación 12
Organización por bloques 14
Bloque I. La diversidad de la materia 14
Bloque II. La enseñanza de algunas propiedades de la materia
y las dificultades asociadas a su aprendizaje 20
Bloque III. El estudio de los hidrocarburos como
un ejercicio de integración 26
Materiales de apoyo para el estudio
Bloque I. La diversidad de la materia
Algunas definiciones básicas
La teoría cinético molecular de los gases
La teoría cinético molecular de los líquidos y sólidos
Raymond Chang 33
Bloque II. La enseñanza de algunas propiedades de la materia
y las dificultades asociadas a su aprendizaje
Elementos frente a átomos. Raíces históricas
e implicaciones didácticas
Manuel Fernández González 47
Naturaleza de la materia
José Hierrezuelo y Antonio Montero 55
El aprendizaje de la química
J. I. Pozo y M. A. Gómez Crespo 72
Presentación
La Secretaría de Educación Pública, en coordinación con las autoridades educativasestatales, ha puesto en marcha el Programa para la Transformación y el Fortalecimiento
Académicos de las Escuelas Normales. Una de las acciones de este programa es laaplicación de un nuevo Plan de Estudios para la Licenciatura en Educación Secundaria,que se inicia en el ciclo escolar 1999-2000.
Este cuaderno está integrado por dos partes: el programa Materia I. Propiedades ylos textos que constituyen los materiales de apoyo para el estudio de la asignatura.Estos últimos recursos son básicos para el análisis de los temas y se incluyen en este
cuaderno debido a que no se encuentran en las bibliotecas o son de difícil acceso paraestudiantes y maestros.
Otros textos cuya consulta también es fundamental en el desarrollo del curso y que
no están incluidos en este volumen son los propuestos en el apartado de bibliografíabásica. Para ampliar la información sobre temas específicos en cada bloque se sugiere larevisión de algunas fuentes citadas en la bibliografía complementaria. Las obras inclui-
das en estos dos apartados están disponibles en las bibliotecas de las escuelas norma-les. Es importante que los maestros y los estudiantes sean usuarios constantes de estosservicios, con la finalidad de alcanzar los propósitos del curso.
Este cuaderno se distribuye en forma gratuita a los profesores que atienden las asig-naturas y a los estudiantes que cursan el tercer semestre de la Licenciatura en EducaciónSecundaria. Es importante conocer los resultados de las experiencias de trabajo de maes-
tros y alumnos; sus opiniones y sugerencias serán revisadas con atención y consideradaspara mejorar este material.
La Secretaría de Educación Pública confía en que este documento, así como las
obras que integran el acervo de las bibliotecas de las escuelas normales del país, contri-buyan a la formación de los futuros maestros que México requiere.
Secretaría de Educación Pública
Materia IPropiedades
Horas/semana: 4 Créditos: 7.0
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Programa
Introducción
Vivimos en un mundo material cuyos componentes son muy diversos y tienen distintas
propiedades. Aunque toda la materia del universo está formada por átomos, y éstosconstituidos por las mismas partículas elementales, no es lo mismo tratar de entendercómo está constituida la materia y cuáles son sus transformaciones en las estrellas que
en nuestro planeta. En las estrellas las partículas elementales y algunos átomos aisladosson los constituyentes fundamentales, mientras que en los planetas lo son los átomosenlazados, o sea, las moléculas. En el planeta Tierra dichas moléculas pueden ser tan
sencillas como las del oxígeno o las del nitrógeno, constituyentes mayoritarios del aire,o tan complejas como las de las proteínas o el ADN.
Todos los objetos que nos rodean son materiales y comprenderlos implica conocer
sus propiedades con el fin de respondernos preguntas como: ¿por qué la madera sequema?, ¿por qué el agua apaga el fuego, es el disolvente universal y explica en granmedida la vida en nuestro planeta?, ¿por qué los plásticos están presentes en tantos
objetos? Entender las propiedades nos permitirá conocer también las diversas manifes-taciones de la materia en otros lugares del espacio, con lo que se satisfará la curiosidadnatural del ser humano de entender el mundo en que vivimos y sus alrededores, por
lejanos que se encuentren.El propósito de esta asignatura es que el alumno entienda las principales propieda-
des de la materia, especialmente en los materiales que lo rodean, lo que implica com-
prender, entre otras cosas, por qué se presentan en la naturaleza en diferentes estadosde agregación. El interés fundamental del maestro normalista es entusiasmar al alumno dela escuela secundaria para que se responda preguntas como: ¿de qué están hechas las
cosas?, ¿qué diferencia a unos materiales de otros?, ¿por qué unas sustancias son gases,sólidos o líquidos?, ¿por qué algunos materiales se encuentran en presentaciones difíci-les de explicar como las gomas, las pastas, los geles o los cristales líquidos, incluyendo
situaciones especiales en las que se tiene que hablar de otros estados de agregacióncomo el plasma?
En este curso se fomenta el desarrollo de las habilidades de observación, experi-
mentación, búsqueda y discriminación de información. Asimismo, se ofrecen oportuni-dades para continuar desarrollando la capacidad de abstracción, ligada al estudio de laQuímica, especialmente al analizar el modelo cinético-molecular. La comprensión de
este modelo permitirá al estudiante normalista entender algunos temas de los pro-gramas de Química de educación secundaria, aún cuando éste, en particular, no estáen ellos.
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El curso consta de tres bloques: la diversidad de la materia; la enseñanza de algunaspropiedades de la materia y las dificultades asociadas a su aprendizaje; y el estudio de
los hidrocarburos.
Relación con otras asignaturas
Este curso se relaciona de manera directa con la asignatura Introducción a la Enseñanzade: Química, del segundo semestre, así como con La Ciencia de las Transformaciones de
la Materia, que se cursa en este tercer semestre. Estas tres asignaturas serán la base de lassiguientes de la especialidad, en las cuales se estudiarán temas básicos de la Química, quese agrupan alrededor de sus conceptos fundamentales: materia, energía y cambio.
Los conocimientos adquiridos en los cursos previos de Desarrollo de los Adoles-centes permitirán a los estudiantes normalistas seguir profundizando en las caracterís-ticas e intereses de los alumnos de la escuela secundaria. La comprensión de estas
asignaturas favorecerá que el futuro profesor logre que los adolescentes entiendan laimportancia de la Química.
Las habilidades y conocimientos adquiridos en la asignatura Estrategias para el Estu-
dio y la Comunicación I y II, del primero y segundo semestre, respectivamente, deberánaplicarse en todas las asignaturas, de tal manera que los alumnos consoliden formasadecuadas para estudiar y comunicar resultados en general y, en particular, en torno a
la enseñanza de la Química en la escuela secundaria.Las actividades de Escuela y Contexto Social propiciaron una familiarización inicial
con las conductas de los y las adolescentes en el ambiente escolar y con sus reacciones
ante diversos tipos de propuestas didácticas. Con las asignaturas Observación del Pro-ceso Escolar y Observación y Práctica Docente, del segundo y del tercer semestres,respectivamente, los estudiantes seguirán teniendo evidencias tanto de las formas de
enseñanza de los maestros como de algunas de las dificultades de aprendizaje de losalumnos. Con el objeto de que tengan elementos vivenciales que les permitan com-prender el enfoque de la enseñanza de la Química se propone, durante las prácticas,
realizar el registro de una clase de esta asignatura y contrastar lo revisado en estecurso con lo observado en la escuela secundaria.
La elaboración de las guías de observación y los planes de clase referidos a los
contenidos de Química, así como la valoración de los resultados de su aplicación enel aula, corresponden al profesor de la asignatura de Química, esto es, de Materia I.Propiedades. El profesor responsable del curso, en coordinación con el de Observa-
ción y Práctica Docente, deberán ofrecer a los estudiantes normalistas orientaciones yasesoría para el desempeño y la aplicación de las estrategias y para el trabajo con losadolescentes.
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Orientaciones didácticas generales
En la descripción de los propósitos y los contenidos de los bloques que conforman
este curso se han incluido algunas orientaciones básicas y más adelante, en el trata-miento detallado de cada bloque, se presentan numerosas sugerencias de actividadesdidácticas concretas; en principio, cada actividad está diseñada para ser cubierta en una
sesión de dos horas. A continuación se enuncian algunas líneas de trabajo que seríaconveniente desarrollar a lo largo del curso.
1. Lograr un conocimiento de los fines y del contenido de este programa que sea
compartido por el maestro y los alumnos. Será provechoso que, al iniciarse el curso, elmaestro y el grupo analicen conjuntamente el programa, para que queden claros suspropósitos formativos, la secuencia de sus componentes y el tipo de trabajo que se
espera de cada quien. Durante el curso, cuando sea necesario, deberá regresarse a lalectura del programa para precisar por qué y para qué trabajar determinados conteni-dos y actividades.
2. Aprovechar los conocimientos y experiencias del alumno, iniciando cada sesiónde trabajo con su clarificación y recuperación, pues se pretende lograr el acercamientoal conocimiento científico, tomando como base los conocimientos previamente adqui-
ridos.3. Asegurar una lectura comprensiva de la bibliografía básica y vincular las ideas que
en ella se presentan con las actividades que se realicen en la clase y con las labores
externas de los alumnos en la observación del proceso escolar. Debe evitarse el riesgocomún de que el material de lectura sea visto como algo ajeno al trabajo aplicado, quese lee por obligación y está sujeto a formas poco eficaces de control. Debe asumirse
que la mejor forma de demostrar una buena lectura es incorporar su contenido alanálisis, la discusión y la actividad práctica.
Si el maestro advierte que algunos alumnos muestran dificultades en el manejo de la
bibliografía, puede promover la formación de círculos de estudio que funcionen tempo-ral o continuamente, solicitando la colaboración de los alumnos más adelantados.
4. Incluir en el programa de trabajo del grupo actividades en las cuales los estudian-
tes lleven a la práctica las observaciones y la indagación que, en temas especialmenterelevantes, los programas de educación secundaria, el libro para el maestro y los librosde texto proponen para los alumnos de secundaria. Ello permitirá que los futuros maes-
tros experimenten situaciones que vivirán sus alumnos y puedan anticipar algunos delos retos y dificultades pedagógicas que enfrentarán en su vida profesional.
5. Promover sistemáticamente la observación y la interrelación de los estudiantes
normalistas con los adolescentes en edad escolar, a propósito del conocimiento de lanaturaleza y el aprendizaje de la Química. Una oportunidad de hacerlo la ofrece laasignatura Observación y Práctica Docente, sin embargo, se deberá alentar a los estu-
diantes para que busquen y aprovechen, con ese fin, todas las ocasiones informales
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posibles, sea con grupos escolares a los que tengan acceso o con adolescentes de suentorno familiar y de residencia. Familiarizarse con las formas de percepción y re-
flexión de los adolescentes y con sus reacciones ante estímulos cognitivos que poseenun propósito claro, permitirá que los estudiantes desarrollen su sensibilidad y su capa-cidad de empatía hacia la perspectiva desde la cual los adolescentes miran y tratan de
dar sentido al mundo que les rodea.6. Realizar actividades complementarias de estudio para fortalecer la formación disci-
plinaria básica de la Química. El maestro y los estudiantes deberán estar atentos a la
detección oportuna de deficiencias y vacíos que pueden existir en la formación in-dividual. En esos casos, el docente deberá orientarlos para el estudio y consulta dela bibliografía pertinente, tanto de la que se encuentra en el acervo de la biblioteca de la
escuela como la que está en otras bibliotecas de instituciones de investigación o deeducación superior.
Asimismo, debe utilizarse el material videograbado y programas de informática edu-
cativa disponibles en la biblioteca de la escuela y accesibles en Centros de Maestros. Enocasiones puede ser de interés acudir a las bibliotecas, hemerotecas o centros dedocumentación de otras instituciones educativas.
7. Establecer un adecuado equilibrio entre el trabajo individual y el de equipo querealicen los alumnos. Es claro que numerosas actividades de aprendizaje deben reali-zarse individualmente, en tanto que otras se benefician del esfuerzo de un grupo de
trabajo. En este último caso, habrán de observarse ciertas normas mínimas que asegu-ren la eficacia de esta modalidad de organización didáctica: la planeación clara del traba-jo, la distribución equitativa de las tareas y el carácter realmente colectivo del análisis, la
discusión y la elaboración del resultado final del trabajo. Estas normas son útiles porqueevitarán una frecuente deformación del trabajo de equipo, que fracciona temas de apren-dizaje, no permite que los estudiantes visualicen los contenidos en su conjunto y oculta
desequilibrios injustos en el esfuerzo realizado por cada alumno. Se sugiere establecercomo criterio que los equipos no se integren con más de cinco alumnos.
8. Propiciar la redacción de notas de lectura, registros de observación y de resultados de
los experimentos, diseños de actividades didácticas para el trabajo en el aula de la escuelasecundaria, entre otras. Es conveniente que cada alumno integre a lo largo del curso unacarpeta personal con los productos del aprendizaje, la que le será útil para el ordenamiento
y la clasificación de su trabajo, para consultarla durante los siguientes semestres en su futurotrabajo profesional y, eventualmente, como elemento para la evaluación.
9. Propiciar el análisis de los resultados de las jornadas de observación y práctica
docente.
Sugerencias para la evaluación
Los criterios y procedimientos que se definen para evaluar los conocimientos, habilida-des y actitudes que los estudiantes adquieren durante el estudio de los temas del curso,
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deben ser congruentes con los propósitos y las orientaciones didácticas que se hanseñalado.
Es necesario tener en cuenta que la evaluación, entendida como proceso permanen-te, permite identificar no sólo los avances y las dificultades en el aprendizaje de losestudiantes, sino que también aporta información que el maestro puede aprovechar
para tomar decisiones que contribuyan a mejorar sus formas de enseñanza.Para que los estudiantes tomen conciencia de los compromisos y tareas que les corres-
ponde asumir, es conveniente que al iniciar el curso acuerden con el maestro los cri-
terios y procedimientos que se aplicarán para evaluar. De esta manera tendrán loselementos básicos para reconocer aquellos campos específicos en que requieren forta-lecer su formación profesional.
Las características de este curso y el tipo de actividades que se realizan requierende prácticas de evaluación diversas que den evidencias no sólo de conocimientos quese adquieren, sino de las actitudes que los alumnos manifiestan ante el trabajo indivi-
dual y de grupo, hacia los adolescentes y hacia la naturaleza.Para evaluar, deben aprovecharse la participación de los alumnos en la clase, los
textos escritos y las indagaciones que realicen. En este caso, la evaluación no requiere
de acciones ni productos distintos de los que se generan en el proceso mismo deenseñar y aprender. Cuando se considere necesario que los alumnos muestren susniveles de logro por medio de un desempeño destinado específicamente a la evalua-
ción, los instrumentos que se elijan deben plantear retos para que los estudiantesapliquen su capacidad de análisis, juicio crítico, comprensión, relación, síntesis y argu-mentación, y proporcionar información sobre rasgos como los que se enuncian ense-
guida.• El interés que muestran los estudiantes por acercarse al conocimiento científico.• La comprensión de las intenciones educativas de la enseñanza de la Química en
la escuela secundaria, a partir del análisis de los contenidos propuestos en losprogramas de estudio de este nivel.
• La habilidad para vincular las elaboraciones teóricas con el análisis de las situa-
ciones educativas relacionadas con la enseñanza y el aprendizaje de la Química.• La capacidad para diseñar, mediante el conocimiento y uso eficaz de los libros
de texto y otros recursos educativos y del medio, estrategias didácticas que
estimulen en los adolescentes las habilidades y actitudes propias de la indaga-ción y del pensamiento científicos.
Para lograr lo anterior se sugiere tomar como base las recomendaciones de evalua-
ción de los libros para el maestro de Biología, Física y Química. Una combinación deéstas podrá ayudar a utilizar los instrumentos adecuados para cada situación que senecesite evaluar.
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Organización por bloques
Bloque I. La diversidad de la materia
En este bloque se estudian las propiedades de la materia y la teoría que las explica, paraanalizar la diferencia entre mezclas y sustancias puras y, dentro de las primeras, distin-guir entre disoluciones, coloides y suspensiones. En especial el alumno normalista debe
reconocer que la mayoría de las sustancias que nos rodean son mezclas coloidales, loque permite explicar su comportamiento. Lo anterior se propone con un enfoque expe-rimental referido al contexto de los alumnos, o sea, a las sustancias que los rodean; es
importante aprovechar los múltiples ejemplos de coloides como la mayonesa, los geles,la espuma o el humo para explicar sus características e importancia.
Propósitos
Con el estudio de los contenidos y actividades que se realicen en este bloque, sepretende que los estudiantes normalistas:
1. Conozcan la diversidad de la materia e identifiquen diferentes formas de clasificar-la según las propiedades más significativas de la misma.
2. Reconozcan la importancia de los modelos teóricos para la comprensión de las
propiedades de sustancias tanto elementales como compuestas.3. Profundicen en el reconocimiento de la importancia de la medición en la Química.
Temas
1. La ciencia de los materiales.2. Mezclas y sustancias. Sustancias elementales y compuestas.
3. Disoluciones, coloides y suspensiones.4. Propiedades de la materia. Estados físicos de la materia: sólidos, líquidos y gases.5. El modelo cinético molecular.
Bibliografía básica
Aguilar, G. (1988), “El misterio se despeja”, “La Química”, “Aleaciones con memoria de forma”,
“Biomateriales” y “Los materiales en el espacio”, en El hombre y los materiales, México,
FCE (La ciencia desde México, 69), pp. 43-57, 84-98 y 104-123.
American Chemical Society (1998), “Propiedades del agua” y “Metales: fuentes y sustitución” en
QuimCom. Química en la Comunidad, Wilmington, EUA, Addison Wesley Iberoamericana,
pp. 21-23 y 131-143.
Barral, A. T. et al. (1988), “La Química de la alimentación”, en ¿Eso es Química?, México, Alhambra
(Biblioteca de Recursos Didácticos Alhambra), pp. 33-60.
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Chamizo, J. A. (2000), “El decálogo del vidrio”, en SEP, Una mirada a la ciencia. Antología de la revista
¿cómo ves?, México, pp. 92-95.
Chang, R. (1994) “Algunas definiciones básicas”, “La teoría cinético molecular de los gases” y “La
teoría cinético molecular de líquidos y sólidos”, en Química, México, McGraw-Hill, pp. 7-
10, 192-195 y 442-446.
Garritz, A. y J. A. Chamizo (1994), “Materia: propiedades y medición”, “Disoluciones, coloides y
suspensiones”, “El concepto moderno de elemento”, “Clasificación de elementos” y “El
modelo cinético molecular de la materia”, en Química, Wilmington, EUA, Addison-Wesley
Iberoamericana, pp. 74-92, 104-124, 140-143, 143-145 y 217-231.
Hoffmann, R. (1997) “En elogio a la síntesis”, “La fuente de Aganipe”, “Natural/no natural” y
“Estático/dinámico”, en Lo mismo y no lo mismo, México, FCE, pp. 107-112, 119-122, 123-
126 y 162-168.
Kaku, M. (1998), “Más allá del 2020: los ordenadores ópticos”, “Memoria holográfica”, “Más allá
del 2020: los ordenadores cuánticos” y “El ordenador definitivo”, en Visiones. Cómo la
ciencia revolucionará la materia, la vida y la mente en el siglo XXI, Madrid, Debate (Temas de
debate), pp. 139-140, 140-141, 145-147 y 147-149.
Rangel, C.E. (1987), “¿Qué son los materiales?”, “La ciencia de los materiales”, “Los materiales
poliméricos o plásticos”, “Los semiconductores” y “La influencia de los materiales en la
perspectiva mundial”, en Los materiales de la civilización, México, FCE (La ciencia desde
México, 29), México, pp. 7-23, 83-87, 95-100, 100-104 y 109-115.
Bibliografía complementaria
AAAS (1997), “El mundo diseñado”, en Ciencia: conocimiento para todos, Oxford University Press/
Harla México/SEP (Biblioteca del normalista), México, pp. 111-131.
Chamizo, J. A. (1999) “La nicotina del tabaco, algo de la química del siglo XIX”, en Estampas de la
Ciencia, México, FCE (La ciencia para todos, 173), pp. 138-183.
Sosa, P. (1997) “Humo, roca y agua”, en Bájate de mi nube electrónica, México, ADN editores, pp.
111-121.
Actividades sugeridas
Tema 1. La ciencia de los materiales
1. Como actividad previa, leer “Propiedades físicas del agua”, del libro de la AmericanChemical Society. Discutir en equipo: ¿qué es materia? Retomar lo estudiado en el tema
1 del bloque II de la asignatura Introducción a la Enseñanza: Química.En equipo, elaborar un mapa conceptual sobre las propiedades de la materia. Tomar
como base la lectura previa. Consultar los libros para el maestro de Química, Física o
Biología si existen dudas de cómo construir un mapa conceptual.Discutir en plenaria los mapas conceptuales. Tomar en cuenta posibles errores con-
ceptuales frecuentes como:
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• Que mezclas y compuestos estén en el mismo nivel, o sea, considerarlos comodos variedades de la misma categoría.
• Que “sustancias puras” y elementos estén en el mismo nivel, o sea, considerar-los como dos variedades de la misma categoría.
• Que los elementos se encuentren debajo de los compuestos de la misma ma-
nera que las “sustancias puras” se encuentren debajo de las mezclas. Este para-lelismo puede conducir a otro error conceptual: considerar que los compues-tos están formados por varias sustancias (los elementos). Si es así, no se podrán
distinguir las diferencias entre compuesto y mezcla.Consultar libros de Química de la biblioteca de la escuela normal para aclarar las
dudas conceptuales o los errores frecuentes. Es importante resolver a satisfacción to-
das las dudas ya que éste es un tema que servirá de base para entender otros concep-tos químicos.
2. Realizar en equipo las siguientes actividades extraclase:
• Escoger un material e investigar qué es y para qué sirve; anotar sus conclusio-nes en una cuartilla como máximo.
• Leer “¿Qué son los materiales?” y “La ciencia de los materiales”, de Rangel, así
como “El misterio se despeja” y “La Química”, de Aguilar; elaborar un resumende una cuartilla como máximo.
• Distribuirse las siguientes lecturas y preparar un cartel para exponer su conte-
nido y su relación con la ciencia de los materiales: “El decálogo del vidrio”, deChamizo; “En elogio a la síntesis”, “La fuente de Aganipe”, “Natural/ no natural”,de Hoffmann; “Más allá del 2020: los ordenadores ópticos y Memoria holográfica”,
“Más allá del 2020: los ordenadores cuánticos” y “El ordenador definitivo”, deKaku; “Los materiales poliméricos o plásticos”, “Los semiconductores”, “La in-fluencia de los materiales en la perspectiva mundial”, de Rangel; “Aleaciones con
memoria de forma y Biomateriales”, “Los materiales en el espacio”, de Aguilar.Ver el programa “La Química en la Tierra” de la serie El mundo de la Química. Orga-
nizar la presentación de los dos escritos y del cartel; después, cerrar la clase con una
discusión que retome las lecturas previas y la información del video, y que permitaresponder las siguientes preguntas:
• ¿Qué estudia la ciencia de los materiales?
• ¿Qué importancia tiene entender cómo están formados los materiales que nosrodean?
• ¿Cuál es la importancia de los materiales sintéticos en el mundo contemporá-
neo?
Tema 2. Mezclas y sustancias. Sustancias elementales y compuestas
3. Discutir en equipos: ¿qué es el agua de mar? ¿Hay algún material que contenga unsolo componente? Realizar un ejercicio de asociación de palabras con los siguientes
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conceptos: materia, elemento, sustancia, compuesto y mezcla. Identificar los problemassemánticos y los errores conceptuales. Consultar en los libros para el maestro de
Biología o Física, en caso de tener dudas sobre cómo realizar la asociación de palabras.Leer “Algunas definiciones básicas”, de Chang; “El concepto moderno de elemento”
y “Clasificación de elementos”, de Garritz, y Chamizo. Revisar las precisiones que de
varios conceptos se presentan a continuación y elaborar una tabla con 10 ejemplospara cada uno de ellos, excepto para el primero. Discutir en plenaria cómo nombrar acada cosa.
Materia, como el término abstracto que se usa para designar la infinita variedad demateriales que hay en el universo.
Materiales, como las formas concretas en que se presenta la materia. Es importante
reconocer que materia es un concepto abstracto inventado por el ser humano y que loque realmente existe son los materiales.
Mezcla, como un sistema material formado por más de un componente. O, dicho de
otro modo, una mezcla está formada por más de una sustancia.Sustancia, como un sistema material formado por un solo componente. Es impor-
tante reconocer que no es fácil encontrar estos materiales en la naturaleza ya que
normalmente las sustancias se encuentran combinadas formando parte de alguna mez-cla. También lo es valorar que se han podido identificar y aislar las sustancias gracias altrabajo de los científicos durante cientos de años y que aún hoy es difícil hacerlo; para
ello se requieren la preparación y los conocimientos de los profesionistas químicos.Sustancias compuestas (o simplemente compuestos), como sustancias que, sin reac-
cionar con ninguna otra sustancia, pueden descomponerse mediante algún proceso
químico para dar lugar a dos o más sustancias.Sustancias elementales (o simplemente elementos), como sustancias que no pueden
descomponerse químicamente. Es decir, son las sustancias más simples que hay en la
naturaleza.Moléculas, como las partículas de importancia química, es decir, las partículas que
participan en los procesos químicos. Éstas pueden ser:
• Moléculas monoatómicas neutras o simplemente átomos.• Moléculas poliatómicas neutras o simplemente moléculas.• Moléculas (monoatómicas o poliatómicas) con carga eléctrica o simplemente
iones.Átomos, como los fragmentos que forman a las moléculas. Los alumnos tienen que
reconocer que los átomos libres (excepto los de los gases nobles) no son estables y
que para estabilizarse tienen que unirse a otros átomos.Iones, como moléculas o átomos cargados eléctricamente. Son las partículas que
forman a las sales, es decir, a las sustancias iónicas. Los alumnos deben reconocer que,
a diferencia de los átomos neutros, los iones son sumamente estables tanto formandoparte del entramado cristalino de las sustancias iónicas como disueltos en el mar.
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4. Como actividad extraclase, en equipo, revisar en algunos libros de texto los con-ceptos de elemento, sustancia, compuesto y mezcla, para elaborar una tabla como la
siguiente:Concepto: _______________
Diseñar un formato para evaluar en los libros de texto revisados: el tratamientoconceptual, el tratamiento didáctico, las actividades sugeridas, el trabajo con las ideasprevias, la evaluación y la claridad de la redacción. Consultar para este efecto “Registro
de experiencias de aprendizaje”, del Libro para el maestro de Química, pp. 132-133. Eva-luar los libros. Presentar las tablas, los formatos y los resultados de la evaluación. Discu-tir en plenaria qué características debe tener un libro de texto.
Tema 3. Disoluciones, coloides y suspensiones
5. Como actividades previas: leer “Disoluciones, coloides y suspensiones”, de Garritz yChamizo; resolver los ejercicios y problemas (pp. 122-123). Dividir en equipos los cincoapartados del capítulo de Garritz y Chamizo, los ejercicios y problemas, así como las
actividades complementarias (pp. 123-124). Discutir lo realizado individualmente, re-solver lo que falte, preparar y realizar una presentación.
6. Antes de la clase:
• Leer “Introducción”, “¿Cómo se presentan los alimentos?” y “Nutrientes”, enBarral.
• Seleccionar entre todos, para cada equipo, uno de los experimentos que se
presentan en “La Química de la alimentación”, del mismo libro.• Preparar el expermiento para una presentación ante el grupo a manera de
exposición de cátedra. Diseñar una estrategia didáctica de acuerdo con el enfo-
que metodológico, que incluya saber la respuesta a las preguntas que se plan-tean y cómo plantearlas ante el grupo.
Organizar la presentación de los experimentos. Aclarar en plenaria los conceptos
del tema: disolución, coloide, suspensión, disolvente, soluto, fase dispersora y fase dis-persada.
Libro Tratamiento Actividades Observaciones*didáctico
*Semejanzas o diferencias con la información analizada en la actividad anterior, errores concep-tuales detectados, si el enfoque es memorístico, propósitos educativos de las actividades suge-ridas.
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Tema 4. Propiedades de la materia. Estados físicos de la materia: sólidos, líquidos y gases
7. Como actividades extraclase: leer “Materia: propiedades y medición”, de Garritz yChamizo; y resolver los ejercicios y problemas (pp. 89-91); se sugiere que la mitad del
grupo resuelva los números impares y la otra los pares.Dividir en equipos los ejercicios y problemas, y clasificar las sustancias del laboratorio
según su estado físico. Presentar ante el grupo los ejercicios, problemas y la clasificación.
8. Ver el video “Estados de la materia”, del Mundo de la Química. Organizar undebate, para aclarar los siguientes puntos:
• Principales propiedades de la materia.
• ¿Qué significan los términos propiedades extensivas e intensivas?• ¿Cómo se caracterizan los estados sólido, líquido y gaseoso?• ¿Cuál es el paralelismo entre los “Principios (o elementos) de la materia” de
Empédocles, y los estados físicos de la materia?• ¿Cuál es el estado físico del petróleo?• Concepto de “mol” e importancia de los cálculos químicos.
Tema 5. El modelo cinético molecular
9. Como actividad extraclase investigar en libros de Química, en el acervo de CD-ROM
y otras fuentes de la biblioteca, sobre el modelo cinético-molecular y elaborar fichasbibliográficas que lo expliquen.
Seleccionar dos alumnos, quienes deberán permanecer fuera del salón de clase: sellama a uno, que será sentado en una silla y se le vendaran los ojos. Frente a él se colocauna mesa o escritorio sobre el cual se colocan dos objetos cualquiera, el alumno tendrá
en sus manos una regla o un lápiz con el que podrá alcanzar, sin tocar con sus manos,los objetos por describir. Se le pide que describa lo que está sobre la mesa. Repetir lasoperaciones con el segundo alumno.
En equipos, realizar la siguiente actividad experimental:• Medir cuidadosamente 50 ml de agua y 50 ml de etanol, mezclarlos y determi-
nan el volumen de la mezcla. Tratar de explicar qué paso y apuntar sus conclu-
siones en su cuaderno.• Verter canicas sobre un vaso de precipitados hasta la marca de 100 ml y chochitos
de dulce en otro vaso de precipitados. Después, verter los chochos en el reci-
piente que contiene las canicas y anotar hasta dónde llega la marca de volumen.Tratar de explicar de nuevo los resultados obtenidos y apuntar sus conclusio-nes.
• Colocar, hasta la mitad de un vaso, agua con colorante. Luego, con ayuda de unajeringa agregar lentamente agua salada en el fondo del agua coloreada. Tapar elvaso y dejarlo así hasta la siguiente clase.
En equipo tratar de describir lo sucedido en los experimentos con base en un mo-delo. Discutir qué son los modelos, su importancia en la Química, la diferencia entre
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modelo y realidad. Retomar el programa de video observado en la actividad anterior.Reflexionar sobre cómo se explicarían temas como enlace químico, cinética química,
sin los modelos de la estructura de la materia. Organizar la presentación de las conclu-siones de cada equipo.
10. Leer, antes de la clase, “El modelo cinético molecular de la materia”, de Garritz
y Chamizo; resolver en equipos los ejercicios y problemas de las pp. 230-231.Observar el vaso que se dejó tapado la clase pasada y tratar de explicar lo sucedido.
Con base en la lectura, los ejercicios y problemas, así como las explicaciones de la
actividad anterior, organizar una discusión que contemple:• El replanteamiento de las explicaciones con base en la teoría cinético molecular.• La identificación de los errores conceptuales que se tenían.
• La revisión del texto principal del bloque 2, “Manifestaciones de la materia.Mezclas y su separación. Compuestos y elementos químicos”, del Libro para el
maestro. Química, pp. 64-72, para aclararse, como futuros docentes, la impor-
tancia de entender la teoría cinético molecular en la explicación de estos temasy cómo se deberán abordar con los alumnos de la escuela secundaria.
• Revisar algunos libros de texto para analizar cómo manejan estos temas.
Bloque II. La enseñanza de algunas propiedades de la materiay las dificultades asociadas a su aprendizaje
Una vez que el marco teórico-experimental básico sobre las propiedades de los mate-riales está cubierto, se analizan las dificultades asociadas a la enseñanza y al aprendizaje
de algunas de las principales propiedades de la materia. La necesidad de incorporarconceptos abstractos, relacionados con la naturaleza discreta de la materia, implica queel alumno normalista entienda las dificultades cognitivas que representa lo anterior
para el alumno de la escuela secundaria. Con base en el análisis de los resultados de lainvestigación educativa en este campo, se discuten las dificultades asociadas a su ense-ñanza y a su aprendizaje, con el objeto de que el futuro maestro pueda planear las clases
en que se revisen las propiedades de la materia, lo que implicará analizar los programasde estudio vigentes y los libros de texto.
Propósitos
Con el estudio de los contenidos y actividades que se realicen en este bloque, sepretende que los estudiantes normalistas:
1. Conozcan las dificultades asociadas al aprendizaje de las propiedades de la materia.2. Identifiquen las técnicas utilizadas por los investigadores educativos para indagar
las ideas previas de los alumnos.
3. Reconozcan las estrategias utilizadas por los investigadores educativos para pro-vocar el cambio conceptual en los alumnos.
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Temas
1. El concepto de partícula.
2. El modelo cinético molecular.3. Densidad.4. Las disoluciones.
Bibliografía básica.
Bachelard, G. (1981), “La noción de obstáculo epistemológico: plan de la obra”, en La formación
del espíritu científico, México, Siglo XXII, y en SEP (1995), La enseñanza de la química en la
escuela secundaria. Lecturas, México, pp. 95-98.
Driver, R. (1989), “Más allá de las apariencias: la conservación de la materia en las transformacio-
nes físicas y químicas”, en Ideas científicas en la infancia y la adolescencia, Madrid, MEC/
Morata, pp. 225-258, y en SEP (1995), La enseñanza de la química en la escuela secundaria.
Lecturas, México, pp. 197-215.
Driver, R., A. Squires, P. Rushworth y V. Wood-Robinson (1999), “Introducción”, “Los materiales”
y “Sólidos, líquidos y gases”, en Dando sentido a la ciencia en secundaria. Investigaciones
sobre las ideas de los niños, Madrid, Visor (Aprendizaje), pp. 21-34 y 103-116.
Fernández, M. (1999), “Elementos frente a átomos. Raíces históricas e implicaciones didácticas”,
en Alambique. Didáctica de las ciencias experimentales, núm. 21, julio, pp. 59-66.
Hierrezuelo, J. y A. Montero (1988), “Naturaleza de la materia”, en La ciencia de los alumnos. Su
utilización en la didáctica de la Física y la Química, Barcelona, Laia/MEC, pp. 215-232.
Nussbaum, J. (1989), “La constitución de la materia como conjunto de partículas en la fase gaseo-
sa” en Ideas científicas en la infancia y la adolescencia, Madrid, MEC/Morata, pp. 196-224, y
en SEP (1995), La enseñanza de la química en la escuela secundaria. Lecturas, México, pp.
181-196.
Pozo, J. I. y M. A. Gómez (1998), “El aprendizaje de la química” en Aprender y enseñar ciencia. Del
conocimiento cotidiano al conocimiento científico, Madrid, Morata (Pedagogía. Manuales), pp.
149-164, 175-182 y 191-204.
Carretero, M. (1979), “¿Por qué flotan las cosas? El desarrollo del pensamiento hipotético-deduc-
tivo y la enseñanza de las ciencias”, en Infancia y aprendizaje, núm.8, pp. 7-22.
Sosa, P. (1999) “De palabras, de conceptos y de orden”, en Educación Química, vol. 10, núm. 1,
México, Facultad de Química-UNAM, pp. 57-60.
Bibliografía complementaria
Driver, R., E. Guesne y A. Tiberghien (1996), “Las ideas de los niños y el aprendizaje de las cien-
cias”, en Ideas científicas en la infancia y la adolescencia, Madrid, MEC/Morata, pp. 19-30, y
en SEP (1995), La enseñanza de la química en la escuela secundaria. Lecturas, México, pp.
173-180.
De Posada, J. M. (1993), “Concepciones de los alumnos de 15-18 años sobre la estructura interna
de la materia en el estado sólido”, en Enseñanza de las ciencias, 11 (1), pp. 12-19.
22
Ferro, V. R., R. H. González-Jonte y Z. Cruz (1995), “Una reflexión curricular sobre la enseñanza
de la estructura de la sustancia en la formación de profesores de química”, en Enseñan-
za de las ciencias, 13 (3), pp. 371-377.
Harlen, W. (1998), Enseñanza y aprendizaje de las ciencias, Madrid, Morata.
Pozo, J. I. y M. Carretero (1987), “Del pensamiento formal a las concepciones espontáneas: ¿qué
cambia en la enseñanza de las ciencias?”, en Infancia y aprendizaje, pp. 35-52.
Actividades sugeridas
Tema 1. El concepto de partícula
1. Leer, fuera de la clase, “Introducción”, “Los materiales” y “Sólidos, líquidos y gases” deDriver et al. y elaborar en equipos un cuadro que resuma las principales ideas de los alum-nos sobre los temas desarrollados en estos dos capítulos. Discutir en equipo las ideas
señaladas y compararlas con los conceptos científicos estudiados en el bloque I; com-pletar el cuadro con otra columna que incluya esta comparación. Organizar la presen-tación de los cuadros y cerrar la clase con una discusión que permita tener presente,
para el desarrollo de los temas de este bloque, las contradicciones entre los conceptoscientíficos y las ideas de los alumnos.
2. Como actividad previa, leer “Elementos frente a átomos. Raíces históricas e
implicaciones didácticas”, de Fernández y “La noción de obstáculo epsitemológico: plande la obra”, de Bachelard. Discutir en equipo:
• ¿Qué origina la necesidad de postular el concepto de átomo en los primeros
pensadores griegos?• ¿Por qué creen que la teoría Aristotélica de los cuatro elementos desbancó a la
teoría atomista?
• ¿En qué difiere el concepto aristotélico de elemento del actual?• ¿Qué relación tienen la síntesis y el análisis químicos con la definición moderna
de elemento?
• ¿Qué relación hay entre átomos y elementos?• ¿Qué relación hay entre compuestos y elementos?• ¿Qué preconcepciones y dificultades epistemológicas suelen aparecer en este
tema?Revisar en el libro para el maestro de Química el texto corrido del Bloque 2, “Natu-
raleza de la materia” (pp. 39-40) y algunos libros de texto de “Introducción a la Física y
a la Química” para elaborar un cuadro con las recomendaciones del primero, el trata-miento de los segundos y observaciones de acuerdo con las lecturas previas y el cua-dro elaborado en la actividad anterior.
3. Como actividad previa leer “Naturaleza de la materia”, de Hierrezuelo y Montero,y “De palabras, de conceptos y de orden”, de Sosa. Comparar los conceptos de átomo,molécula, elemento y compuesto de estas lecturas con las desarrolladas por Fernández.
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Realizar en equipo las siguientes actividades para tratar de responder ¿qué es el vacío?:a) Dibujar cómo se vería, antes y después, (suponiendo que se dispone de unos
lentes mágicos) el interior de un frasco al que se le extrae algo de aire.b) Tratar de explicar por qué al mezclar 50 ml de agua con 50 ml de alcohol se
obtiene un volumen menor de 100 ml.Discutir.• ¿Puede existir el vacío absoluto?• ¿Qué hay entre las partículas de un gas?• ¿Tiene el vacío capacidad de succión?• ¿Por qué no se caen al fondo del recipiente las partículas de un gas?• ¿Por qué se pueden comprimir los gases?
Revisar el ejemplo núm. 6 de la pág. 128 del capítulo “Evaluación” en el Libro para elmaestro. Química. Discutir en equipo por qué la mayoría de los alumnos no escogen laopción (c) y por qué es importante para el futuro profesor de Química en la escuelasecundaria entender la propuesta de Sosa de hablar mejor de sustancias moleculares yreticulares, en vez de compuestos y elementos; tomar en cuenta lo revisado en laslecturas y en el cuadro de la actividad 1.
Tema 2. El modelo cinético molecular
4. En equipo, tratar de explicar en términos del modelo cinético-molecular los siguien-tes experimentos:
• Una tira de papel indicador de color naranja es sostenida sobre la boca de unfrasco que contiene amoniaco concentrado. La tira se vuelve azul. Esa mismatira se sostiene sobre la boca de un segundo frasco que contiene ácido clorhí-drico concentrado. La tira se torna roja.
• Dos corchos con algodón (uno con una gota de amoniaco concentrado y elotro con una gota de ácido clorhídrico) se insertan simultáneamente en ambosextremos de un tubo de vidrio de 30 cm. Un minuto después se forma unpequeño anillo de humo blanco en el interior del tubo, más próximo a uno delos extremos.
Tratar de contestar en términos del modelo cinético-molecular las siguientes pre-guntas:
• ¿Por qué podemos percibir el olor de las sustancias?• ¿Por qué aumenta la presión de las llantas de un automóvil durante un viaje?• ¿Por qué se puede meter el humo al interior de un automóvil aunque las venta-
nillas estén cerradas?Discutir en equipos sus conclusiones para presentarlas ante el grupo.5. Como actividad previa leer “La constitución de la materia como conjunto de
partículas en la fase gaseosa”, de Nussbaum. A partir de la lectura, discutir en equipo:• ¿La comprensión de qué aspectos del modelo cinético-molecular investiga el
autor?
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• ¿Qué técnicas usó para indagar las ideas de los alumnos sobre la naturaleza y elcomportamiento de los gases?
• ¿Qué estudios se realizaron para indagar cómo se transforman las concepcio-nes de los alumnos a medida que crecen y adquieren mayor información y quédiferencias metodológicas hay entre ellos?
• ¿Cuáles son las conclusiones del autor?• ¿Son convincentes los argumentos que fundamentan sus conclusiones?• ¿Qué estrategias propone el autor para propiciar el cambio conceptual en los
alumnos?• ¿Cuál es la importancia de que el futuro maestro de educación secundaria estu-
die el modelo cinético-molecular aun cuando no está en los programas del Plan
de Estudio de Educación Secundaria de Introducción a la Física y a la Químicay de Química I y II?
• ¿Qué temas de estos programas se comprenden con más profundidad al estu-
diar este modelo para poder enseñarlos mejor a los jóvenes?Revisar “Registro de experiencias de aprendizaje” y “Mapas conceptuales” del capí-
tulo “Evaluación” del Libro para el maestro. Química (pp. 132-136). Discutir en equipo si
estos instrumentos de evaluación son útiles para indagar las ideas de los alumnos.Revisar en equipos algunos libros de texto de Química I e identificar en los capítulos
o unidades en que se desarrolle el tema “La naturaleza discontinua de la materia” si los
autores consideran:• Las ideas de los alumnos.• Estrategias didácticas para propiciar el cambio conceptual.
Organizar la presentación de las conclusiones de cada equipo ante el grupo y cerrarla clase con una recapitulación del tema.
Tema 3. Densidad
6. Realizar las siguientes actividades extraclase:
• Leer “Densidad”, de Driver et al. (pp.108-109) y “¿Por qué flotan las cosas? Eldesarrollo del pensamiento hipotético deductivo y la enseñanza de las ciencias”,de Pozo y Carretero; elaborar un resumen.
• Investigar cuáles son las preconcepciones de la densidad que persisten en losadolescentes y adultos. Entreviste a un par de cada uno de ellos e investigue enla biblioteca.
• Comparar y criticar cómo abordan el tema de densidad algunos libros de textoque hay en la biblioteca de la escuela normal.
Discutir en equipos lo siguiente:
• ¿Por qué flotan las cosas?• ¿Por qué se hunde en el agua una pequeña piedra pero no un barco?
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• ¿Por qué es difícil que los alumnos de la escuela secundaria comprendan elconcepto de densidad?
• ¿Se considera que con el desarrollo propuesto en los libros de texto revisadosel alumno de la escuela secundaria entenderá dicho concepto? Explique su res-puesta.
7. Diseñar en equipo una estrategia didáctica para averiguar las ideas previas de losalumnos acerca de la densidad; incluir algún experimento que contradiga la idea de quees el peso lo que determina que un objeto flote o no.
Escribir un pequeño ensayo acerca de la enseñanza del concepto de densidad queincluya las principales conclusiones de las actividades realizadas en este tema. Retomarlo planteado por Driver, Pozo y Carretero.
Realizar una presentación que muestre la estrategia didáctica y el ensayo.
Tema 4. Las disoluciones
8. Como actividad previa, leer “Más allá de las apariencias: la conservación de la materiaen las transformaciones físicas y químicas”, de Driver et al. Hacer una lista de las ideas
erróneas que menciona la autora respecto al fenómeno de la disolución.Con base en la lectura y el cuadro de comparación de la actividad 1, elaborar en equipo
un escrito que considere:
• El fenómeno de disolución en términos del modelo cinético molecular.• La conservación de la materia en el fenómeno de disolución.• Las definiciones de mezcla homogénea y mezcla heterogénea.
• Las diferencias y semejanzas entre disolución, coloide y suspensión.• Las formas de expresar cuánto soluto está presente en una disolución.
Diseñar en equipo una estrategia didáctica para propiciar el cambio conceptual en
los alumnos de la escuela secundaria. Presentar el escrito y la estrategia didáctica.9. Como actividad previa leer “El aprendizaje de la Química”, de Pozo y Gómez
(1998). Escribir un resumen donde se señalen los siguientes aspectos:
• Las dificultades más habituales en el aprendizaje de la Química.• El cambio conceptual en el aprendizaje de la Química.• Las dificultades específicas para comprender la conservación de la materia.
• Las dificultades más frecuentes en las relaciones cuantitativas de la Química.• Los procedimientos sugeridos para el aprendizaje de la Química.
Preparar en equipos una disolución 0.1 molar (concentración aproximada) de agua
con azúcar. La fórmula química condensada del azúcar (sacarosa) es C-12-H-22-O-11;si no se dispone de balanza considerar que la masa de una cucharada de azúcar es de 12gramos.
Responder ¿qué pudo suceder mientras se disolvía el azúcar en el agua? En términosdel modelo cinético-molecular.
26
Agregar a la disolución un saborizante y describir las propiedades de ésta medianteconceptos como soluto, disolvente y mezcla homogénea o heterogénea.
Preparar en el laboratorio las siguientes soluciones:• Disolución al 0.1 % (masa/volumen) de colorante vegetal.• A partir de la disolución (A), una disolución al 0.07 % (masa/volumen) de colo-
rante vegetal.• Disolución 0.1 M de sulfato de cobre pentahidratado.• A partir de la disolución (C), una disolución 0.07 M de sulfato de cobre
pentahidratado.Analizar en equipo las actividades experimentales anteriores y revisar el Libro para el
maestro. Química, para discutir posteriormente con todo el grupo cómo las utilizaría en
la enseñanza del tema de disoluciones. Considerar en el análisis y la discusión los resú-menes de la lectura de Pozo y Gómez.
Bloque III. El estudio de los hidrocarburos comoun ejercicio de integración
En este bloque se integrarán tanto el análisis de los conceptos químicos, revisados en elbloque I, como el aspecto didáctico, analizado en el bloque II, a partir del estudio de loshidrocarburos, con el cual se retoma el tema integrador de la combustión, mismo que
se analizó al inicio de la asignatura paralela de este semestre y que será recurrente enlas demás asignaturas. Además, el tema de los hidrocarburos permite recuperar la uni-dad de materia, energía y cambio, e incorporar elementos valorales y actitudinales al
analizar las repercusiones sociales asociadas al uso indiscriminado de este recurso, enespecial las relativas a la contaminación y al problema de encontrar otras fuentes deenergía.
Propósitos
Con el estudio de los contenidos y actividades que se realicen en este bloque, se
pretende que los estudiantes normalistas:1. Conozcan el ámbito de estudio de la Química Orgánica a través del estudio de los
hidrocarburos.
2. Reconozcan la relación entre las propiedades macroscópicas asociadas a los esta-dos de agregación de la materia y la estructura molecular.
3. Identifiquen la importancia de la industria petroquímica en el desarrollo del país.
4. A través de ejemplos de contaminación profundicen en el reconocimiento de laimportancia de la medición en la Química.
5. Evalúen los riesgos y beneficios del uso del petróleo como combustible, además
de las otras fuentes de energía disponibles.
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Temas
1. Características del petróleo. Bases de la química orgánica. Beneficios y riesgosdel petróleo como combustible. Alternativas energéticas.
2. Petróleo y energía. Transformación e industria. Contaminación.
Bibliografía básica
AAAS (1997), “El mundo diseñado”, en Ciencia: conocimiento para todos, Oxford University Press/
SEP (Biblioteca del normalista), México, pp. 111-131.
American Chemical Society (1998), “Introducción”, “El petróleo en nuestras vidas”, “Petróleo:
¿construir o quemar?” y “El petróleo como fuente de energía”, en QuimCom. Química en
la Comunidad, Wilmington, EUA, Addison Wesley Iberoamericana, pp. 150-195.
Chamizo, J. A. y A. Garritz (1991), “Contaminación del aire”, en Química terrestre, México, SEP/
Conacyt/FCE, (La ciencia desde México, 97), pp. 123-160.
Chow, S. (1987), “Historia del petróleo”, “El origen y composición del petróleo”, “Separación del
petróleo en sus fracciones”, “Motores de Combustión interna y octanajes de gasolina”,
“Fabricación de la gasolina comercial”, “Los petroquímicos y las necesidades del hom-
bre”, en Petroquímica y sociedad, México, SEP/Conacyt/FCE, (La ciencia desde México, 39),
pp. 21-55, 134-167.
Garritz, A. y J. A. Chamizo (1989), “Macromoléculas”, en Del tequesquite al ADN, México, SEP/
Conacyt/FCE, (La ciencia desde México, 72), pp. 91-144.
— (1994), “Hidrocarburos. Los tres estados en el petróleo”, en Química, Wilmington, EUA, Addison-
Wesley Iberoamericana, pp. 232-249.
Hoffmann, R. (1997), “Isomerismo”, “La responsabilidad social de los científicos”, “La química y la
industria” y “Una respuesta a las preocupaciones acerca del medio ambiente”, en Lo
mismo y no lo mismo, México, FCE, pp. 37-42, 150, 214-218 y 233-237.
Bibliografía complementaria
Bonfil, M. (1997), La dosis hace el veneno, México, Somedicyt/Semarnap (Colección básica del
medio ambiente).
Chang, R. (1992), “Química Orgánica” y “La Química en acción: La industria del petróleo”, en
Química, México, McGraw-Hill, pp. 993-1021, 1014-1016.
Sánchez A. M., M. Trigueros y J. Tagüeña (1999), Energía. Historias de la ciencia y la tecnología, México,
DGDC-UNAM.
Actividades sugeridas
Tema 1. Características del petróleo. Bases de la Química Orgánica. Beneficios y riesgos delpetróleo como combustible. Alternativas energéticas
1. Como actividades previas: leer “Hidrocarburos. Los tres estados en el petróleo”, dellibro de Química de Garritz y Chamizo; resolver los ejercicios y problemas así como las
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actividades complementarias (pp. 248-251). Discutir en equipo lo realizado individual-mente, resolver lo que falte y preparar una presentación de uno de los ejercicios y una
actividad complementaria (distribuirlas al inicio de la sesión). Posteriormente:• Construir un mapa conceptual sobre las características del petróleo.• Revisar el programa de Química de educación secundaria e identificar los te-
mas relacionados con el petróleo.• Plantear cinco preguntas que podrían ser de interés para los alumnos de la
escuela secundaria. Escoger una de las preguntas.
• Diseñar una estrategia didáctica de acuerdo al enfoque metodológico que res-ponda a la pregunta seleccionada.
Organizar la presentación con todo el grupo.
2. Leer, como actividad extraclase, “Introducción” (pp. 152-153) y las secciones B.1,B.2 y B.4 (pp.158-159 y 164-165) de la Unidad 3 del libro QuimCom. Química en la
Comunidad y responder las preguntas de la pág. 164.
Realizar en equipo los experimentos de la sección B.4 de la Unidad 3 del libroQuimCom. Química en la Comunidad (pp.160-162), en los que se estudian las propieda-des físicas de algunos derivados del petróleo. Responder las preguntas de la pág. 162.
Diseñar una estrategia didáctica para explicar la relación entre las propiedadesmacroscópicas asociadas a los estados de agregación de la materia y la estructuramolecular. Por ejemplo, la diferencia en los puntos de ebullición de los diferentes isómeros
del pentano.Organizar la presentación de las respuestas a las preguntas, de las estrategias didácticas
y comentar si los experimentos realizados pueden utilizarse en la escuela secundaria o
cómo habría que adaptarlos.3. Realizar en equipo las siguientes actividades extraclase:• Escoger un material que proceda de un hidrocarburo e investigar qué es y para
qué sirve; anotar sus resultados en una cuartilla como máximo.• Distribuirse las siguientes lecturas y preparar un cartel para exponer su conte-
nido y su relación con el petróleo: “Isomerismo”, “En elogio a la síntesis”, de
Hoffman; “Historia del petróleo”, “El origen y composición del petróleo”, “Se-paración del petróleo en sus fracciones”, de Chow; y “Macromoléculas”, deGarritz y Chamizo, en Del tequesquite al ADN (hasta la pág. 125).
Ver el programa “La era de los polímeros”, de la serie El mundo de la química. Orga-nizar la presentación de los dos escritos y del cartel; después, cerrar la clase con unadiscusión que permita responder las siguientes preguntas:
• ¿Qué es el petróleo?• ¿Qué estudia la Química Orgánica?• ¿Cómo está constituida la industria petroquímica en nuestro país?
• ¿Cuál es la importancia de los materiales sintéticos obtenidos del petróleo enel mundo contemporáneo?
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4. Como actividad extraclase, revisar en equipo los capítulos donde se desarrollanlos temas “Combustibles químicos” y “Productos derivados del petróleo”, en algunos
libros de texto. Elaborar una tabla como la siguiente:
Capítulo, unidad o sección_________________
Diseñar un formato para evaluar de los libros de texto revisados: tratamiento con-ceptual, tratamiento didáctico, actividades sugeridas, trabajo con las ideas previas, eva-luación y claridad de la redacción. Consultar para este efecto “Registro de experiencias
de aprendizaje”, del Libro para el maestro. Química, pp. 132-133. Comentar la evaluaciónde los libros. Presentar las tablas, los formatos y los resultados de la evaluación. Discutiren plenaria qué características debe tener un libro de texto.
Tema 2. Petróleo y energía. Transformación e industria. Contaminación
5. Antes de la clase:
• Leer las secciones A.1, A.2, A.3, C.1, C.2 y C.3 del libro QuimCom. Química en la
Comunidad y construir un mapa conceptual sobre el petróleo como fuente deenergía.
• Buscar una noticia de periódico relacionada con el petróleo, la industria quími-ca o la contaminación de origen químico y escribir un comentario sobre lamisma noticia.
Posteriormente, en equipo, compartir los mapas conceptuales, sus noticias y loscomentarios. De esta forma se puede ir construyendo un archivo de noticias sobre elimpacto de la Química, en particular lo referente al petróleo en diferentes países y
comunidades.Para finalizar la sesión, construir una escala equivalente a la del Imeca, identificando
la concentración de contaminantes (en partes por millón), que corresponde a cada
unidad de este índice. Investigar en qué ciudades del país se emplea. Revisar libros deQuímica de la biblioteca de la escuela normal y el Libro para el maestro. Química.
6. Realizar en equipo las siguientes actividades extraclase:
• Distribuirse las siguientes lecturas y elaborar un ensayo para exponer la contri-bución de la Química a los problemas ambientales y a su solución: “La responsa-
Libro Tratamiento Actividades Observaciones*didáctico
*Semejanzas o diferencias con la información analizada en las actividades anteriores, erroresconceptuales detectados, si el enfoque es memorístico, propósitos educativos de las actividadessugeridas.
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bilidad social de los científicos”, “La química y la industria”, “Una respuesta a laspreocupaciones acerca del medio ambiente”, de Hoffman; “Motores de com-
bustión interna y octanajes de gasolina”, “Fabricación de la gasolina comercial”y “Los petroquímicos y las necesidades del hombre”, de Chow; “Contaminacióndel aire”, de Chamizo y Garritz; “El mundo diseñado”, de AAAS.
• Contestar las preguntas de la pág. 195 del libro QuimCom. Química en la Comuni-
dad.
Observar el programa “La Química y el ambiente,” de la serie El mundo de la Quími-
ca. Analizar el video, los ensayos y las respuestas, para organizar la presentación deconclusiones. Cerrar el curso con una recapitulación de lo estudiado en esta asignatura,en especial, resaltar el tema de las combustiones y su relación con el enfoque propues-
to para la enseñanza de la Química en la escuela secundaria.
Materiales de trabajo
SEP (1995), Libro para el maestro. Educación Secundaria. Física, México.
— (1994), Libro para el maestro. Educación Secundaria. Química, México.
— (1994), Libro para el maestro. Educación Secundaria. Biología, México.
— (1995), La enseñanza de la química en la escuela secundaria, audiocintas, México.
— (1997), Cómo se enseña hoy química en la escuela secundaria, videocinta, México.
— (1993), Plan y programas de estudio. Educación Básica. Secundaria, México.
— (1996), El mundo de la química, México.
— (1995), La enseñanza de la Química en la escuela secundaria. Guía, PRONAP, México.
— (1996), La enseñanza de la Química en la escuela secundaria. Lecturas, PRONAP, México.