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Proyecto de innovación
educativa sobre
contaminación atmosférica
para alumnos de secundaria
Yolanda Díaz de Mera, Alberto Notario, Alfonso Aranda, José Antonio Adame,
Jesús Parra, Fernando Muñoz, Eugenio Romero, Alfonso Parra
22 de enero de 2015
Proyectos de cooperación en materia de innovación e investigación entre
profesorado universitario y no universitario de la Junta de Comunidades de
Castilla-La Mancha
2007-2009
Estudio físico-químico comparativo de una atmósfera próxima
a una zona industrial y otra rural y su implicación en el currículo
de secundaria
2009-2011
Análisis físico-químico comparativo de la calidad del aire de
una atmósfera industrial y otra rural y sus conexiones con las
materias de ciencias en la educación secundaria y las TIC
Objetivos
1. Analizar una atmósfera próxima a una zona industrial (Argamasilla de Calatrava) y
otra rural (Porzuna).
Medida en continuo y tiempo real de ozono (contaminante troposférico muy
importante) así como diferentes parámetros meteorológicos.
2. Particularizar los contenidos relativos a contaminación atmosférica de las materias
de Física y Química y Tecnología en la Educación Secundaria, a un problema
concreto: contaminación por ozono troposférico.
Introducir a los alumnos en el método científico con el desarrollo de un trabajo
de investigación específico.
Participantes
Profesores universitarios
Profesores de educación secundaria
Alumnos de bachillerato
IES Alonso Quijano
Argamasilla de Calatrava
6ooo habitantes
5 km NE Puertollano
Zona con más industria
pesada del centro de la
península
Zona potencialmente
contaminada
IES Ribera del Bullaque
Porzuna
4ooo habitantes
NO provincia Ciudad Real,
estribaciones Montes Toledo
Economía: agricultura y
ganadería
Zona limpia
Equipos
Analizador de ozono por absorción ultravioleta 253,7 nm
Environment, modeloO342M
Método estándar Directiva Europea
1 Año de medida en cada IES
Estación meteorológica automática MK-IIIRTI-LR
Rain Wise Inc.
Medida de temperatura, presión, precipitación,
viento, …
Correlación los valores de ozono y su evolución
con las correspondientes variables meteorológicas
Medida continua en cada uno los dos IES
Equipos
Principales Resultados Experimentales
Se han excedido los límites impuestos por la Directiva Europea de calidad del
aire (2008/50/EC), tanto de información a la población como protección de la
vegetación
Umbral información: promedio horario > 180 g/m3
Alerta a la población: 3 superaciones promedio horario 240 g/m3
AOT40: 18000 g/m3 promedio horario acumulado de mayo a julio
Mayor parte del tiempo en Argamasilla con vientos procedentes del sur (fuentes
contaminantes), y en menor medida en Porzuna
Niveles de fondo bastante elevados en Porzuna
Resultados didácticos
Fase I: Iniciación
• Se realiza una presentación donde se les explica qué es el ozono
troposférico, su dependencia de las condiciones meteorológicas,
funciones que desempeña, mecanismos de formación y relación con
la contaminación atmosférica.
• Se presenta la estación meteorológica y el analizador de ozono
troposférico, describiendo sus características.
• Se accede al ordenador donde se almacenan y procesan los datos
meteorológicos.
Aportación didáctica
Presentación Power Point: funcionamiento equipos, reacciones formación ozono…
Resultados didácticos
Fase II: Búsqueda de información
• Se pretende que los alumnos se familiaricen con los diferentes aspectos
relacionados con el ozono.
• Para ello, búsqueda de forma autónoma en distintas fuentes:
bibliografía suministrada por el profesor, internet, materiales elaborados
por el grupo de trabajo…
• Se profundiza en el manejo de información en otros idiomas
(fundamentalmente inglés) y en el uso de tecnologías de la
información y la comunicación.
Aportación didáctica
Entrega a los alumnos de una serie de artículos aparecidos en prensa sobre cuestiones
medioambientales relacionadas con el ozono, con una serie de preguntas para su
reflexión y posterior debate en clase.
Resultados didácticos
Fase III: Tratamiento y análisis de los datos generados
• La toma y el análisis de los datos constituye una de las fases principales
en el desarrollo de un trabajo científico, ya que supone la base para
extraer posteriores conclusiones.
• En esta fase se pretende cubrir varios de los objetivos del proyecto, en
especial los relacionados con el desarrollo de una metodología
científica y el uso de las tecnologías de la información y la
comunicación.
Aportación didáctica
Desarrollo de una aplicación informática propia, en forma de archivo Excel, para la
recogida, tratamiento y análisis de datos:
Presentación clara, evolución horaria, resúmenes mensuales...
Resultados didácticos
Fase IV: Comunicación de los resultados
Actuaciones principales:
•Difusión de resultados en los centros.
•Planteamiento reflexivo del problema de la contaminación, como contenido
transversal, en las materias de Física y Química y Ciencias de la Naturaleza y la
adquisición de compromisos.
•Participación en 5 congresos científicos docentes.
• Publicación 2 artículos en revistas internacionales:
Journal of Chemical Education
Environmental Science nad Pollution Research
•Creación de una página web donde mostrar los logros alcanzados:
Datos medidos por el medidor de ozono y la estación meteorológica en
tiempo real
Resúmenes diarios, mensuales, anuales…
Información sobre el ozono troposférico
Otros datos del proyecto
Resultados didácticos
Fase V: Conexiones interdisciplinares
Actuaciones principales:
•Elaboración de tablas y gráficas en hojas de cálculo (Informática y
Matemáticas)
•Realización de problemas relacionados con los conceptos, leyes, teorías y
modelos más importantes y generales de la Física y la Química.
•Ejecución de tratamientos estadísticos que permiten establecer comparaciones
entre meses o estaciones (Matemáticas)
•Obtención de datos climáticos de nuestra zona (Geografía)
•Observación de episodios de contaminación atmosférica y sus problemas
medioambientales asociados (Ciencias de la Tierra y Medio Ambiente).
Resultados didácticos
Fase V: Conexiones interdisciplinares
Aportación didáctica
• Elaboración de la unidad didáctica “El Ozono”, que pretende integrar la
contaminación por ozono troposférico con los contenidos impartidos en la
educación secundaria obligatoria y bachillerato (fundamentalmente en el área
de Física y Química).
• En el programa guía de la unidad didáctica está incluida una colección de
problemas que han sido propuestos por los profesores para el trabajo de los
alumnos.
• También se ha elaborado el programa informático “Química ozono.exe” de
autoevaluación para el alumnado.
Resultados didácticos
Fase VI: Acercamiento a la Universidad
Actuaciones principales:
•Realización de prácticas de laboratorio en dependencias y con recursos del
Departamento de Química-Física de la UCLM.
Simulación por ordenador de la contaminación atmosférica
Determinación de NOx y partículas en el humo de un cigarrillo
•Confección de las correspondientes memorias de laboratorio.
Aportación didáctica
Elaboración de los guiones de prácticas