ejemplo de práctica sobre velocidad de reacción

Durante esta semana también preparamos y realizamos en el instituto con alumnos de 4º de ESO una práctica de laboratorio sobre los parámetros que afectan la velocidad con la que tiene lugar una reacción.

La reacción elegida fue la de precipitación de azufre a partir de tiosulfato de sodio y ácido sulfúrico:

Se forma azufre sólido, que queda suspendido en forma coloidal, enturbiando la disolución de transparente a un color blanco-amarillento. Este viraje es bastante rápido, de forma que es fácil de medir con precisión.
Los tres factores de los que depende esta reacción son:

1. La concentración de los reactivos.Se probó la variación de la velocidad con concentraciones de Na₂S₂O₃ de 0,25 M y 0,5 M.
2. La temperatura. Se ensayo la misma reacción a temperatura ambiente (25ºC) y calentadas hasta 35ºC.
3. Influencia de la superficie de contacto. De forma únicamente cuantitativa, se comprobo el efecto del HCl sobre carbonato de calcio en polvo y en trozos (mármol)

Previamente a la realización de la práctica, los alumnos tuvieron que contestar el siguiente cuestionario:

¿Qué factores crees que afectan a la velocidad de reacción?
Formula hipótesis acerca de la influencia que estos factores tienen en la velocidad de una reacción química.

El guión de prácticas que han utilizado es el siguiente:

VELOCIDAD DE REACCION Objetivo Estudio de los principales factores que afectan a la velocidad de las reacciones químicas. Precauciones Usar gafas Comprobar la limpieza del material. Materiales En cada puesto: Tubos de ensayo.    Gradilla. Termómetro. Vaso de precipitados. Cronómetro. En el  puesto central: Buretas. Soporte,  nuez y pinza para cada bureta. Placa calefactora con agitación magnética. Vasos de precipitados. Productos Disolución de Na2S2O3 0,5 M Disolución de H2SO4 0,25M Disolución de HCl 2 M Carbonato cálcico en polvo Carbonato cálcico en trozos Procedimiento Parte 1. Influencia de la concentración en la velocidad de reacción Añadir 3 ml de la disolución Na2S2O3 0,5 M en un tubo de ensayo (disolución preparada en una de las buretas del puesto central). En el mismo tubo de ensayo, añadir 3 ml de agua destilada (preparada en una de las buretas del puesto central). En otro tubo de ensayo, añadir 6 ml de la disolución H2SO4 0,25M Preparar el cronómetro. Mezclar las disoluciones de los dos tubos de ensayo. Comenzar a contar el tiempo con el cronómetro desde que las dos disoluciones entren en contacto. Parar el cronómetro cuando se observe la primera turbidez. Repetir el proceso con los siguientes volúmenes: Tubo de ensayo 1: 6 ml de la disolución Na2S2O3 0,5 M (y 0 ml de agua destilada). Tubo de ensayo 2: 6 ml de la disolución H2SO4 0,25M Parte 2. Influencia de la temperatura en la velocidad de reacción Añadir 3 ml de la disolución Na2S2O3 0,5 M en un tubo de ensayo (disolución preparada en una de las buretas del puesto central). En el mismo tubo de ensayo, añadir 3 ml de agua destilada (preparada en una de las buretas del puesto central). En otro tubo de ensayo, añadir 5 ml de la disolución H2SO4 0,25M En un vaso de precipitados añadir agua a temperatura ambiente, e introducir los dos tubos de ensayo durante dos minutos (para asegurar que las disoluciones de los tubos de ensayo estén a la misma temperatura que el baño). Medir la temperatura del baño y anotarla. Preparar el cronómetro. Mezclar las disoluciones de los dos tubos de ensayo. Comenzar a contar el tiempo con el cronómetro desde que las dos disoluciones entren en contacto. Parar el cronómetro cuando se observe la primera turbidez. Repetir el proceso, cambiando la temperatura del agua del vaso de precipitados: se calentará un baño de agua a la temperatura ambiente más 10ºC en el puesto central, para uso de todos los grupos. Parte 3) Influencia de la superficie de contacto en la velocidad de reacción Añadir 0,5 g de carbonato cálcico en trozos en un tubo de ensayo. Añadir 5 ml de la disolución HCl 2 M (preparada en una de las buretas del puesto central). Observar lo ocurrido. En otro tubo de ensayo, añadir 0,5 g de carbonato cálcico en polvo en un tubo de ensayo. Añadir 5 ml de la disolución HCl 2 M (preparada en una de las buretas del puesto central). Observar lo ocurrido, y comparar la velocidad de reacción en ambos casos.

Finalmente, una vez realizada la práctica, los alumnos deberían contestar al siguiente cuestionario:
Realiza una tabla con las medidas tomadas en la parte 1) de la práctica. ¿Cómo influye este factor en la velocidad de reacción? ¿Por qué?
Realiza una tabla con las medidas tomadas en la parte 2) de la práctica. ¿Cómo influye este factor en la velocidad de reacción? ¿Por qué?
Describe lo observado en la parte 3) de la práctica, y razona lo sucedido.

Ejemplo de práctica sobre moléculas e iones

Esta experiencia se llevó a cabo el día 25 de marzo de 2011. La parte experimental fue preparada por Rebeca B. y el cuestionario de preguntas por la profesora Tina F.

Los alumnos de 3ºB, a los que está destinada esta práctica, tienen ya algunas nociones sobre los conceptos de átomo, molécula e ión. Conocen únicamente los más sencillos, y el método de representación es el modelo de bolas.

La experiencia se llevó, por su simplicidad, en la propia clase. Inicialmente se les repartió el cuestionario, al que respondieron hasta la actividad 3 con sus ideas previas sobre lo que iba a ser observado a continuación.

Parte experimental:
Evidencia experimental de los iones
Instrumentos necesarios:

• 1 pila de petaca.
• 1 vaso de precipitados.
• cables eléctricos y pinzas de cocodrilo para sujetarlos.
• una bombilla con base portabombillas. 
• electrodos de grafito.
• agua destilada.
• sal común.

Proceso experimental:
En una primera fase, se añade agua destilada al vaso, se monta el siguiente circuito y se comprueba que la bombilla no luce: no está pasando corriente eléctrica por el agua destilada.

Practica 1.1 El agua destilada no conduce la corriente.

En la segunda parte, se añade sal común al agua yse agita hasta disolverla completamente. Se cierra el circuito y se observa que ahora la bombilla SI se enciende: el agua salada conduce la corriente eléctrica.

Práctica 1.2. El agua con sal sí conduce la corriente eléctrica.

 De esta forma debería quedar claro que:

• El agua, y en general las sustancias compuestas por moléculas, no conducen la corriente eléctrica. Es necesario que haya cargas presentes.
• Si se añade sal común al agua, se separa en sus iones, Na+ y Cl-. Son estos iones los que transportan la corriente eléctrica a través del líquido, desde un electrodo al otro. 

Cuestionario para los alumnos:
Evidencia experimental de los iones
Actividad 1
Hay sustancias que apenas dejan pasar a su través la corriente eléctrica, como la madera o el vidrio, mientras que otras, como los metales, son muy buenas conductoras de la electricidad.
Propón hipótesis que expliquen esta diferencia de comportamiento.
Para contestar a esta pregunta, ya desde el principio surgieron algunas ideas previas sobre el comportamiento de la corriente eléctrica, compuesta de electrones, que tienen carga negativa. Por lo tanto, aquellas sustancias que tengan cargas positivas atraerán la corriente, dejandola pasar y aquellas que no contengan cargas, o sean de carga negativa, no dejarán o repelerán la corriente, respectivamente.
Actividad 2
Pensemos ahora en el agua pura, destilada. El agua es un compuesto ¿de que está formada: por átomos, moléculas o iones?
La mayoría supieron contestar correctamente que el agua está compuesta de moléculas. Incluso supieron dar su fórmula molecular.
¿Será el agua un buen conductor de la electricidad? Propón tus hipótesis.
Aqui hubo varias propuestas. Puesto que conocen por la televisión lo peligrosa que es el agua en presencia de la electricidad, supusieron que si conduce. Sin embargo, la ausencia de cargas dentro del agua les hacía dudar que pasaría.
Actividad 3
Ahora añadimos al agua una cucharada de sal común, cloruro de sodio. EI cloruro de sodio es un compuesto ¿de que está formado: átomos, moléculas o iones?
Supieron contestar correctamente con la fórmula unidad del cloruro de sodio, NaCl. También saben que esta fórmula unidad no representa una molécula, sino que se trata de una estructura gigante iónica, que se descompone en sus iones cuando se disuelve en agua.
¿Será la disolución de cloruro de sodio en agua un buen conductor de la electricidad? Propón tus hipótesis
¿Qué experimento diseñarías para comprobar tus hipótesis? Dibuja un esquema del montaje del experimento
Explica qué ocurre durante el experimento.
El esquema experimental fue diseñado correctamente, ya que ya conocían el proceso de electrolisis, de haberlo visto descrito en su libro.

Finalmente las actividades 4 a 6 se realizaban una vez visto el experimento, por lo que deberían responderse con las explicaciones correctas. 
Actividad 4
Una vez realizado el experimento revisa tus hipótesis.
¿Han resultado ciertas? Si no es así escribe de nuevo las explicaciones correctas
Actividad 5
Y ahora contesta
¿Cómo puede saberse experimentalmente si una sustancia está constituida por partículas sin carga eléctrica neta (átomos o moléculas) o por el contrario está constituida por iones (átomos o uniones de átomos con carga positiva o negativa)?
Actividad 6
Cuando se hace pasar corriente eléctrica por una sustancia constituida por iones, ¿ocurre algún proceso químico?
Escribe que ocurriría en el caso de tu experimento con al cloruro de sodio fundido.

Contenidos mínimos - innovación

Este es el índice de los contenidos mínimos de la asignatura “Evaluación e innovación docente”. Enlace al índice general. 

Mapa conceptual de la evaluación.


Proyecto de innovación educativa. (enviado en pdf)

Contenido minimos - actividades

Este es el índice de los contenidos mínimos de la asignatura “Diseño, organización y desarrollo de actividades”. Enlace al índice general.


Foro 1: Facilidades y dificultades


Foro 2: Características de un profesor de ciencias.


Hodson: Hacia un enfoque más crítico del trabajo de laboratorio.


Trabajo práctico de laboratorio. (documento enviado al add). Manual de uso del multímetro.


Visita a la potabilizadora de Casablanca


Planificación visita de alumnos a la Potabilizadora


Visita a la depuradora de La Almozara

Informe Practicum II

Informe Unidad Didáctica (Magnetismo e inducción)

Manual de uso del multímetro

USO DEL MULTÍMETRO


El multímetro es un instrumento de medida que puede usarse para medir intensidades de corriente (amperímetro), diferencias de voltaje (voltímetro) y resistencias eléctricas (ohmmetro).
El equipo tiene una pantalla digital donde aparece el resultado de la medida, una rueda con la que se puede elegir el tipo de medida y tres conectores:

• COM (izquierda): Es el conector común, donde va conectado el cable de color negro.

• V/Ω/mA (centro): En este conector se conecta el cable rojo cuando se quiere medir voltajes o resistencias.
• A (derecha): En esta entrada se debe conectar el cable rojo si lo que queremos es medir intensidades.

1) Medida de resistencias eléctricas.

Si se quiere usar el aparato para medir resistencias se debe colocar la rueda en la posición Ω (la de más abajo en la rueda, opuesta a la posición de OFF) el cable negro conectado en la posición COM y el cable rojo en la posición central.

La bombilla debe estar desconectada, se puede medir directamente en la propia bombilla:
Sujetando la bombilla de forma que no se toquen las zonas metálicas, se toca con el cable negro la base de la bombilla y con el cable rojo la rosca.


O también se puede medir desde las conexiones, pero siempre desconectada del circuito:

La bombilla debe estar apagada, para lo cual, al menos uno de los cables que la conectan con el resto del circuito debe estar suelto.

2) Medida de diferencia de voltajes:

Para medir voltajes, la rueda debe situarse en la zona de medida de voltaje, con números de color blanco, en la posición 20 V de la escala marcada con el símbolo de corriente continua,  . El cable negro debe conectarse a la entrada COM y el cable rojo en la entrada central (V).

Para poder medir voltajes, el circuito debe estar cerrado, con las bombillas encendidas. Los voltajes se miden entre dos puntos.

 Los mejores puntos para medir son las chinchetas que sirven para unir los cables entre sí, o las placas de conexión de las bombillas.

Los cables del multímetro siempre deben estar en lados opuestos de la bombilla para medir voltajes, o el resultado será cero.

3) Medida de intensidad de corriente.

Para medir intensidades, primero se debe colocar la rueda en la zona de medida de corrientes, con números de color verde, en la posición 20 A. El cable negro debe ir colocado en la posición COM y el cable rojo en la entrada de la derecha (A).
Es importante abrir el circuito antes de realizar la medida, soltando uno de los cables de la chincheta que lo une con la bombilla que queremos medir. La bombilla debe quedar apagada.
A continuación, se hace contacto con uno de los cables sobre la chincheta, y con el otro sobre el extremo de cable suelto.

De esta forma se vuelve a cerrar el circuito, a través del multímetro, y la bombilla debe volver a encenderse.

Contenidos mínimos - practicum

Este es el índice de los contenidos mínimos de la asignatura “Practicum”. Enlace al índice general.

Prácticas de laboratorio 3º



Prácticas de laboratorio 1º Bach



Proyecto de innovación educativa (enviado en PDF)

Cuestionario alumnos visita depuradora

Como complemento a la visita a la potabilizadora, se deberíar dedicar dos sesiones en clase, una previa y otra posterior:

Durante la sesión previa, se explicará el proceso de potabilización del agua, porqué es necesario, y los mecanismos y fenómenos, principalmente físicos, que se utilizar en la limpieza del agua. Como los procesos de sedimentación, filtrado y disolución ya habrían sido vistos en clase y en el laboratorio previamente, no haría falta detenerse demasiado en los propios fenómenos, sino que se podría centrar en su utilidad y aplicaciones dentro de la potalizadora. También se les entregará el cuestionario de preguntas que llevarán a la planta, para que puedan investigar y preguntar las dudas que se les ocurran.
Durante la visita, los alumnos llevarán un cuarderno tipo laboratorio, donde tomar notas de lo observado, realizar esquemas o dibujos. También, de forma opcional, una cámara de fotos. 

Durante la sesión posterior, los alumnos rellenarán el siguiente cuestionario de preguntas o presentarán los resultados y conclusiones obtenidas durante la visita. También se podrá dedicar a aclarar algunos puntos que no les hayan quedado claros, como puede ser la función del cloro, o la acción del carbón activo (adsorción).

Cuestionario para los alumnos:

Nivel 4ºESO:
Realiza un resumen de la visita a la potabilizadora, indicando que partes te han parecido más interesantes y porqué.

1. Realiza un plano con los elementos de la depuradora y explicando la función de cada fase.
2. ¿Para qué sirve la potabilizadora? ¿que diferencias hay con la función de una depuradora de aguas?
3. ¿De qué tres fuentes se obtiene el agua que llega a la potabilizadora?
4. ¿Para qué se utiliza el hipoclorito sódico? ¿y el sulfato de aluminio?
5. ¿Qué producto se emplea como floculante? ¿Qué proceso físico tiene lugar en los decantadores?
6. ¿Cuál es el diametro de cada uno de los decantadores?
7. ¿Cuáles son las dimensiones de los lechos de arena?
8. ¿Para qué se utiliza el carbón activo?
9. ¿Qué superficie activa tiene cada lecho de arena?
10. ¿Cuales son los puntos de donde se extráen fangos en la potabilizadora?
11. ¿Qué volumen de fangos se extraen diariamente de la potabilizadora de Casablanca?
12. ¿Qué se hace con estos fangos?
13. ¿Qué capacidad tienen los depósitos de almacenamiento de la potabilizadora de Casablanca?
14. ¿A qué ciudades y pueblos suministra agua la potabilizadora?
15. ¿Por qué se dice que el agua que se suministra en Zaragoza es dura?

Escribe tu opinión personal acerca de la importancia de disponer de agua potable.

Ampliación para 1ºBachillerato:

1. ¿que es un indicador de calidad? ¿cómo se mide la calidad del agua prepotable y potable?
2. Explica la importancia del agua en la salud y la calidad de vida.
3. Describe detalladamente el proceso de potabilización. Etapas y organización de los procesos.
4. Cambios físicos y químicos que se producen durante la potabilización.
5. Trabajo en grupo: busca información sobre otros sistemas de potabilización. Problemática del agua potable en la Tierra. Compara y discute los resultados con el resto de la clase.
6. Trabajo en grupo: Prepara un poster o una presentación sobre la visita y el proceso de potabilización.

Cuestionario de autoevaluación:
Consiste en un conjunto de preguntas sobre el interés, aprendizaje, resultados, trabajo en grupo experiencia previa, mejoras en la práctica...


Reflexión sobre esta práctica:

Las visitas extraescolares pueden ser muy útiles si están bien planificadas. Deben estar relacionadas con el temario de la materia, como es en este caso. Por ejemplo, si se tratase de biología se podría centrar en los efectos de la contaminación sobre los seres vivos.

• El nivel de las explicaciones se debe adecuar al curso, por ejemplo, tercero de ESO o 2º de bachillerato.
• Ayuda a mejorar el proceso de aprendizaje si complementa lo estudiado en el aula.
• Fomenta actitudes positivas como el ahorro de agua y el cuidado del medio ambiente.
• Fomenta el interés por la ciencia y la tecnología y por aprender más del tema.

Esta visita, junto con otras que se pueden realizar a museos de ciencia, al campo para que vean procesos agrícolas y ganaderos, y finalmente otra visita a una depuradora de aguas, completarían una visión excelente sobre el ciclo del agua y el papel e influencia del ser humano sobre él.

¿qué se entiende por didáctica de las ciencias?

El conocimiento de la ciencia, en especial de las ramas de física y química, esta fuertemente relacionado con la interpretación que hacemos del mundo que nos rodea. La ciencia utiliza modelos cognitivos y simbólicos para interpretar la realidad:

• Cognitivos: La obtención de conocimientos útiles empieza por los sentidos, que captan los fenómenos y los interpretan. Seguidamente podemos realizar clasificaciones, agruparlos en categorías y establecer modelos que expliquen globalmente cada tipo de fenómenos.
• Simbólicos: A continuación, para poder expresar los conocimientos, hay que crear modelos simbólicos que puedan transmitirse de forma unequívoca entre las personas, al igual que hacemos con el lenguaje. Lso modelos simbólicos de la ciencia están basados en el leguaje matemático, pero posteriormente, cada rama o categoría de conocimientos ha creado sus sistemas propios.

Todo este conjunto de conocimientos, basado en modelos, es por lo tanto una doble abstracción de la realidad, pero que tiene las siguientes características:

• Es Universal: Aunque el origen primero del método científico se sitúa en el Renacimiento Europeo, hoy en día es universal. Buena parte de los conocimientos y avances actuales se realizan en países asiáticos como Japón, China o India. Y si nos fijamos históricamente en la nacionalidad de origen de muchos científicos estadounidenses, veremos también la universalidad de la ciencia. (Esto entra en total contradicción con el Anarquismo Epistemológico de Feyerabend).
• Es Objetiva. A pesar de tener que pasar dos filtros, el cognoscitivo y el simbólico, la ciencia tiene mecanismos para mantener la neutralidad y permanecer objetiva, ya que las abstracciones obtenidas deben seguir fieles al mundo real.
• Es Compleja. ¿pero qué no lo es, cuando se quiere ser preciso y seguro? Sin embargo, la complejidad depende del modelo simbólico y del nivel de abstracción que se utilice. Por ejemplo, el nivel de complejidad del análisis de estructuras es diferente si se utiliza un modelo de sólidos rígidos o se tiene en cuenta la elasticidad y plasticidad de los materiales. Y nuevamente, la complejidad del modelo aumenta si se tiene en cuenta el efecto de soldaduras, remaches o bulones. Cada modelo se aproxima progresivamente más a la realidad, pero cada uno tiene su nivel de utilidad.
• Es Racional. Esto significa que:
• No tiene contradicciones internas. O por lo menos, su objetivo es que no las tenga, y que, cuando aparezcan, se diluciden lo antes posible, normalmente creando un modelo superior que englobe los anteriores eliminando las incongruencias.
• Es comprensible y cognoscible. Por muy abstrusa y extraña que parezca la ciencia, siempre existe al menos una ruta para llegar a los conocimientos desde una base anterior, como cuando se escala una montaña.
• No es completa. Y posiblemente nunca lo será. Basada en el lenguaje matemático, Gödel demostró que cualquier sistema axiomático contendrá proposiciones que son indecidibles (que no se puede saber si son verdad o mentira) usando los axiomas del sistema únicamente. Esto no significa esto que la ciencia no sea válida, sino que simplemente, tiene su ámbito de aplicación, y tiene unos límites, que aunque se amplíen, siempre seguirán existiendo.

Según Ronald Giere, la ciencia puede entenderse como un mapa, que se va construyendo e interpretando a la vez que se avanzan los conocimientos que se tienen sobre el mundo. Como todos los mapas, su contenido está regido por un convenio, únicamente contiene los datos interesantes para el lector y nunca son completamente fiables o completos.

¿Qué es la física? ¿Y la química?

La física es la ciencia cuyo objeto de estudio es el mundo en general y sus propiedades. Mediante la experimentación, se dedica a descubrir bajo qué leyes funciona y comprobar que sirven para realizar predicciones futuras. Es la ciencia más antigua y fundamental. Se puede suponer que engloba otras ciencias como la química, la biología o la astronomía.

La química se centra en el estudio de la materia, y en particular sus propiedades, su estructura y composición  y sus cambios.

“El filósofo [científico] debe estar dispuesto a escuchar todas las sugerencias, pero también tener determinación para juzgar por sí mismo. No debe dejarse influir por las apariencias.”

Michael Faraday (1791-1867)

Cada ciencia tiene su lenguaje propio, pero todas comparten una base de conocimientos comunes, una serie de procedimientos y un método para obtener resultados.

¿qué es la didáctica de las ciencias? ¿cómo se relaciona con otros conocimientos («saber sabio»)?

La didáctica de las ciencias es el ámbito de conocimiento que aborda los problemas del aprendizaje de las ciencias y cómo solucionarlos. Según la investigadora en la educación científica Rosalind Driver, la base de la que se debe partir para la enseñanza de las ciencias debe abarcar los siguientes principios:

• Existen dificultades conceptuales en el estudio de las ciencias.
• El conocimiento es de naturaleza simbolica y social.
• El objeto de la ciencia no es la naturaleza, sino los modelos y constructos empleados por la ciencia.
• La didáctica de la ciencia debe tener en cuenta estos modelos y no basarse en la realidad.
• El dominio de modelos permite pasar a modelos mas avanzados

Enseñar ciencias es algo más que reproducir conceptos y teorías

El profesor de ciencias debe mostrar una actitud positiva hacia la ciencia y demostrar tener conocimientos sobre la materia y recursos para su enseñanza. Pero no es suficiente. Así pues, el objetivo de la didáctica de las ciencias es el estudio del proceso de enseñanza-aprendizaje de las ciencias. Este objetivo básico y último tiene como finalidades:

• Que los alumnos puedan comprender el mundo que les rodea.
• Saber interpretar las situaciones que se les puedan plantear, relacionadas con CTS.
• Obtener una visión global sobre las ciencias: como funcionan, pará que sirven, cómo influyen en la tecnología, la sociedad y la cultura.
• Conocer el método científico.
• Interiorizar una actitud crítica, racional y coherente en todos los momentos de su vida. Muchas veces los alumnos adquieren conocimientos sin que lleguen a sustituir sus ideas previas, llegando a una esquizofrénica situación en la que mantienen dos sistemas de conocimiento del mundo completamente contradictorios.

La base del proceso de enseñanza-aprendizaje es el trío profesor-alumnos-materia:

Los conocimientos científicos no se pueden enseñar tal cual, debido a su dificultad intrínseca. Es necesario realizar una transposición didáctica: una transformación del conocimiento científico en conocimiento susceptible de ser enseñado. La complejidad de esta tarea me lleva a desarrollarla en una entrada diferente.

Innovación en la didáctica de la ciencia.
Desarrollado en una nueva entrada (sin redactar aún) 

Pulsar en la imagen para ampliar.

¿debería ser obligatorio enseñar ciencias a todo el mundo en la Escuela Secundaria?

No puedo ser imparcial, pero absolutamente sí, se deben enseñar a todo el mundo:

La ciencia, nos guste o no, forma parte de nuestra cultura y nuestro mundo, tanto como nuestro lenguaje, nuestra historia, nuestro arte o nuestra literatura. Todos tenemos el derecho y la obligación de conocerlos. Es importante conocerlas porque:

• Son herramientas imprescindibles para un mundo más justo y solidario. Como cualquier herramienta, también podrían emplearse para lo contrario, pero eso depende de nosotros, no de la ciencia.
• Transmiten honestidad y valores humanistas.
• Confieren autonomía personal.

Referencias:
Wikipedia
Curso Introducción a la didáctica de las ciencias (¡¡Muy interesante!!)
Naturaleza de la Ciencia, Didáctica de las Ciencias

Mapa conceptual de la Evaluación

Pulsa sobre la imagen para aumentarlo de tamaño, se abre en otra página:

¿a qué conclusión se puede llegar observando este (complejo completo) mapa?

La evaluación es una parte integrante esencial de la enseñanza. No puede haber enseñanza sin que haya evaluación. No hay que confundir evaluación con calificación, ni con la evaluación exclusivamente del alumno por parte del profesor.

En realidad este mapa conceptual no es tan complejo. Muestra las bases principales en las que se basan las evaluaciones, que son los objetivos, la metodología, los contenidos, la comunicación en el aula y el entorno de aprendizaje. También muestra los criterios de evaluación externos (curriculum, programas de calidad), la atención a la diversidad y la actualidad, como factores que influyen de forma fundamental, y los dos protagonistas del drama: el profesor y los alumnos.
Seguidamente se desglosan cada una de las bases en sus elementos más significativos. Puede que falte alguno, o haya alguno mal colocado, o que también pueda colocarse en otros sitios. Finalmente se clasifican por sectores comunes y se establecen relaciones de dependencia entre algunos factores.

Hay muchas formas de realizar mapas conceptuales, algunos más sencillos y más fáciles de comprender, pero menos completos, ya que únicamente pueden contener las ideas o conceptos básicos. También se pueden realizar mapas más detallados, pero se corre el mismo peligro que con los mapas topográficos; que el exceso de información sature al lector. Espero que mi mapa sea legible y se pueda encontrar en él la información buscada.

Potabilizadora de Casablanca (Zaragoza)

Visita a la Potabilizadora de Casablanca (3 de marzo de 2011).

CC Ayto Zaragoza

Las centrales potabilizadoras captan el agua bruta (no potable) de rios, embalses, canales, y la tratan para que sea potable a través de procesos físicos y químicos. El objetivo es abastecer a las ciudades y pueblos con un agua corriente lo suficientemente buena de calidad, y sobre todo potable. En general, a pesar del cloro que añaden para eliminar microorganismos perjudiciales, el agua de grifo tratada en potabilizadora es de mayor calidad y ofrece mayor seguridad que el agua embotellada, incluso de manantiales. Esto se debe a que la presencia de cloro garantiza la ausencia de enfermedades transmisibles por el agua, los controles de calidad son contínuos, recientes y mucho más amplios en sustancias detectadas.

Esta central suministra a la ciudad de Zaragoza y tiene una capacidad suficiente para 1 millon de habitantes. Procesa el agua proveniente del Canal Imperial de Aragón, del Ebro y del embalse de Yesa, a un ritmo constante de 2 m³ por segundo.

El proceso inverso se realiza en las depuradoras de agua, donde el agua residual de las ciudades se trata para eliminar todos los contaminantes y devolver al medio natural (rios, mares) un agua lo más limpia posible. Zaragoza dispone de dos depuradoras: La depuradura de La Almozara y la depuradora de La Cartuja.

El proceso de potabilización tiene las siguientes fases:

• Captación:

Durante este proceso el agua es captada desde el Canal Imperial, o, si no está disponible por haberse vaciado para limpieza del cauce, se bombea desde el Ebro. En ambos casos, si hay disponible, se añade el agua recibida desde el embalse de La Loteta. La importante diferencia en la calidad del agua de esas tres fuentes (sustancias supendidas principalmente) va a influir de forma importante en la cantidad de tratamiento que va a requerir, y sobre todo en la cantidad de lodos y fangos que se tendrán que procesar y eliminar.

• Precloración y coagulación.

Se añade cloro y sulfato de alúmina al agua recién recibida. El efecto de estas dos sustancias es eliminar mediante oxidación toda la materia orgánica (incluyendo los microorganismos) y fomentar el proceso de coagulación. Este proceso permite que las partículas de materia inorgánica en suspensión, principalmente de escala nanométrica y cargadas eléctricamente, puedan unirse entre sí, de forma que se aumenta la velocidad de sedimentación. El agua se agita contínuamente para favorecer la mezcla de estos componentes.
Antiguamente también se añadía carbón activo durante esta etapa, para eliminar buena parte de las sustancias orgánicas disueltas. Eso suponía un gasto enorme de carbón activo que iba a parar a los resíduos, por lo que se cambió el procedimiento.

• Desbaste.

El agua se hace pasar por una reja de desbaste, que elimina los elementos gruesos, como basura, ramas, pequeños animales, que son arrastrados mediante un rastrillo fuera del agua.

• Floculación y decantación.

El agua  a sedistribuye a continuación a los tanques de sedimentación, donde se le añade una sustancia defloculante, un polímero polielectrolito, que actúa como núcleo de aglomeración, permitiendo que la mayoría de las partículas, que aunque son ya mas grandes, siguen en suspensión, crezcan hasta tener un tamaño suficiente para que se depositen en el fondo de los estanques de decantación. Los decantadores son unos depósitos cilíndricos de 6 metros de profundidas y 28 de diámetro. El reposo del agua en estos depósitos permite la separación por una parte de agua mucho más limpia, y por otra parte, de lodos. Estos lodos se recogen por la parte inferior de los decantadores y se derivan a la planta de tratamiento de lodos. Este proceso ya elimina más del 90% de las sustancias suspendidas en el agua, pero aún no es suficiente como para que sea potable. El agua limpia, recogida por desbordamiento en la superficie, se canaliza a los estanques de filtrado.

• Filtración sobre arena y carbón activo.

Los estanques de filtrado tienen en el fondo una capa de 1 metro de espesor de carbón activo. El carbón activo tiene una gran superficie específica, por lo que es capaz de adsorber gran cantidad de sustancias antes de colmatarse. El agua que llega a estos depósitos, debe circular desde la superficie hasta los desagues del fondo, atravesando el lecho de carbón activo.

El lecho debe limpiarse cada 3 días para que siga filtrando correctamente. Durante el proceso de limpieza, se invierte el sentido de circulación. Primero se inyecta aire a presión desde unas toberas en el fondo, para descompactar el lecho de carbón. Las partículas suben y se separan. A continuación se hace circular agua desde el fondo, donde estaba la salida anteriormente, hacia arriba, hacia el canal de entrada. Este agua, que arrastra todos los residuos del carbón, (y parte del carbón activo), también se deriva a la planta de tratamiento de fangos.

Este procedimiento consume mucho menos carbón activo que el anterior, ya que solo hay que reponer las pérdidas que se produzcan durante el proceso de limpieza de los filtros. Todavía no han tenido que renovar los filtros en su totalidad, y llevan más de un año usándolos.

• Bombeo a los depósitos, Desinfección final y Salida a distribución

Evolución del consumo diario de agua en Zaragoza en las últimas décadas.

El agua filtrada se bombea hacia los depósitos de almacenamiento, donde, una vez analizada que es apta para consumo, se clora en las cantidades necesarias. Desde los depósitos de almacenamiento se distribuye a la red de la ciudad, atendiendo a la demanda. La ciudad de Zaragoza consume una media de 165.000 m³ al día. Como las cuatro balsas contienen un total de 200.000 m³, pueden hacer frente a la demanda en caso de paralización de la planta por una avería.

Dureza del agua de Zaragoza
Según la página web del ayuntamiento, la dureza actual del agua es de 240 mg/l CO₃Ca.

Reflexión personal.

La visita o "excursión", interesante ya que nunca antes la había realizado, puede ser muy interesante para los alumnos de secundaria. Presentar el ejemplo real de operaciones físicas y químicas que ya conocen, les puede ayudar a comprender mejor la utilidad real de lo que aprenden en clase. Comprender mejor ideas como el reciclaje, la reutilización (el agua siempre es la misma), la escasez de los recursos naturales, puede ayudarles a comprender y valorar mejor la calidad de vida que tienen.

Como complemento a la visita, habría que preparar dos clases de teoría, una antes de la visita, para explicar en qué va a consistir la visita, repasar algunos conceptos que ya conocer, o introducir otros (como la acción del carbón activo). En la sesión posterior, se resolverán dudas, y se contestará a un cuestionario de preguntas sobre la visita que se les habrá entregado en la primera sesión.

En otra entrada del blog desarrollo la planificación y estructura de una visita realizada a la potabilizadora de Casablanca realizada por alumnos de Secundaria.

tablas periódicas alternativas

Cuando se enseñan los elementos químicos en física y química en 3º de la ESO, y se explica la tabla periódica de Mendeleïev y cómo a partir de su clasificación se llega al modelo actual del Sistema Periódico, se nombra que existieron otras formas de ordenar la tabla. Y es que esta tabla tiene algunos problemas:

• La posición del hidrógeno, que puede colocarse en varias posiciones diferentes, y no coincide en propiedades en ninguna de ellas con exactitud.
• La falta de espacio para los lantánidos y los actínidos, que tienen que ponerse fuera de la tabla, debajo de ella.

Una forma de solucionar ese problema es recurrir a dimensiones extra, colocando cada tipo de orbital en un eje diferente. De esta forma se pueden colocar todos los elementos en la tabla, y en la posición en que deberían estar. El problema de esta disposición es la ilegibilidad.

En esta página hay una explicación para construir tu propia tabla en 3D, mediante el sistema de Alexander 

Esta representación me encanta. Diseñada por Theodor Benfey en 1964, permite colocar todos elementos, ordenados por número atómico, conservando los periodos, incluyendo lantánidos y actínidos, mostrando que los metales de transición también son algo especial, y además seguirá disponiendo de hueco para cuando, si, se descubren elementos superiores al 120, cuando supuestamente aparecería un nuevo tipo de orbital, superior al f. Esta disposición deja espacio para añadir propiedades a la lista de elementos.

Para terminar, presento las fotografías de varias tablas periódicas vistas durante la visita al Museo de la Ciencia de Tarrasa:

mapas conceptuales

Añado aqui unos cuantos mapas conceptuales que he realizado para la asignatura "Contenidos disciplinares de química"

La entalpía (pulsad para ampliar)

La energía interna (pulsad para ampliar)

La entropía (pulsad para ampliar)