ACES-El Agua (Profes)

ACES. El agua. Material para docentes

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INTRODUCCION

La eleccin de esta sustancia como partida de esta unidad, responde al criterio de

su enorme significatividad. El agua es tan singular y conocida por los estudiantes que no necesitarn ningn esfuerzo para enunciar y reconocer sus propiedades. Mediante la identificacin del agua (propiedades caractersticas, composicin a partir de la electrolisis, etc.), el alumno puede llegar a entender la composicin del agua (compuesto de hidrgeno y oxgeno), usando para ello el modelo atmico de Dalton.

En la unidad "El Agua" se van a tratar toda una serie de contenidos que reflejan la importancia de esa sustancia tanto en el mbito geolgico y biolgico, como en el entorno socio-cultural en que se desenvuelve la vida del alumno.

En estos materiales para docentes hemos includo: - Los materiales para estudiantes completos (hojas blancas) - Una temporalizacin propuesta para la unidad - Orientaciones para la realizacin de las actividades, que se incluyen cuando

hemos considerado que resultan de utilidad. - Resultados de estudios e investigaciones sobre los problemas de aprendizaje en

relacin con las actividades de la unidad, tanto de nuestros estudios, como de los realizados en otros pases, y bibliografa de ampliacin.

- Actividades de evaluacin propuestas - Recursos para trabajar la unidad Puesto que cada clase es una situacin nica, cabe resaltar que puede haber casos

en que la temporalizacin no se corresponda con la que proponemos. Por esta razn, y tambin teniendo en cuenta la diversidad en el alumnado, algunas actividades se proponen con carcter optativo y complementario, y cada docente puede decidir acerca de su inclusin. Del mismo modo, los recursos propuestos - especialmente los artculos de prensa y revistas - lo son a ttulo de sugerencia, y en cada localidad o situacin pueden ser sustitudos por otros ms contextualizados.


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TEMPORALIZACION PROPUESTA

La unidad comprende unas 20 sesiones, es decir cinco semanas de trabajo.

Suprimiendo algunas de las actividades opcionales puede reducirse a cuatro, pero realizarla en menos tiempo supondra eliminar las discusiones y puestas en comn con el alumnado, discusiones que en nuestra opinin juegan un importante papel en la construccin de ideas y en la aplicacin de las ideas nuevas.

Sesin actividades pgina mat. estudiantes 1 lectura y activ.lab. op. 2-4 (iniciar act. pg 10-11) 2 actividades 5-7 3 densidad y c.e. 7-10 4 y 5 discusin act p.10-11 y Dalton 10-13 6 y 7 digramas, electrolisis 14-17 8 y 9 Sistema Peridico 18-19 (recoger muestras turbidez agua) 10 actividades 20-21 11 masa y vol. disoluciones 22 12 apart. 4 , act. calidad agua 23-24 13 act. turbidez, potabilizacin 24-27 14 salida planta potabilizadora 27 15 y 16 dep. agua, act. tablas V y VI 27-30 17 lectura p. 31 y recibo del agua 31-34 18 act. p. 35 , declogo y carta del agua 35-37 19 actividades de refuerzo 20 prueba evaluacin


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DONDE ESTA EL AGUA?

La primera actividad persigue que el alumnado se de cuenta que slo una pequea parte del agua del planeta puede ser utilizada para uso humano. Esto puede llevarle a tomar conciencia -a lo largo de la unidad- de la necesidad de una adecuada utilizacin del recurso.

La actividad "La materia viva contiene agua?" la ponemos optativa, a criterio del profesor, porque puede que ste no la considere necesaria. En caso de hacerla, si las hojas verdes o la berenjena parecen demasiado obvias, pueden sustituirse por un trozo de madera, que no lo es tanto.

COMO ES EL AGUA?

Se estudian las propiedades fsicas del agua (Tf, Teb, densidad, calor especfico , calores de fusin y evaporacin, ...). Algunos valores se pueden obtener por sencillas experiencias, otros a travs de tablas de datos, etc.

La primera actividad es un torbellino de ideas sobre las propiedades del agua.

Estado fsico: Los estados fsicos (temperaturas de fusin y ebullicin) del agua y de otras

sustancias conocidas se comparan a travs de la tabla de puntos de fusin y ebullicin. Como objetivo de esta actividad est tambin el que los estudiantes sepan utilizar los datos de las tablas para interpretar los intervalos de temperatura en los que una sustancia es slida, lquida o gaseosa.

Densidad: Se estudia la variacin de la densidad con la temperatura y sobre todo interesa

resaltar las anomalas que presenta la variacin de la densidad con la temperatura (4 oC) y la relacin que tiene con el binomio mar(agua)-vida.

Los calores especficos y los calores de fusin y vaporizacin: Son los factores que influyen en el efecto del agua como regulador trmico.

Los nmeros del agua: Interesa destacar el aspecto del agua como valor referencial (0 oC-100 oC, cal, g).

Histricamente se utilizaba el agua como sustancia para definir los valores de referencia de las unidades; esa es la razn de que esta sustancia tenga unos valores tan "redondos". Conviene comparar con otros valores del agua, por ejemplo el calor especfico en Julios (4,18 J) para los cuales ya no se utiliz el agua como referencia.


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Por ltimo, en este captulo, se pretende que con la actividad sobre la evaporacin del agua, los estudiantes realicen la reflexin que los lleve a pensar sobre la discontinuidad de la materia (el agua formada por partculas pequesimas que no se ven cuando pasa al estado gaseoso...). El paso del agua desde el recipiente al aire debe sevir de intuicin del modelo corpuscular (molculas) del agua. Es la primera referencia en esta unidad al modelo de partculas que ms adelante se completar con el modelo atmico de Dalton.

Se puede tambin profundizar en el modelo de partculas, como actividad de ampliacin, y discutir la presin de vapor de agua y su variacin con la temperatura.

En una actividad as se puede utilizar la tabla siguiente:

Temperatura (oC)

Pv (mm Hg) Temperatura (oC)

Pv (mm Hg)

10 9,21 60 149,4 20 17,53 70 233,7 30 31,82 80 355,1 40 55,32 90 525,8 50 92,51 100 760,0

Tabla de presiones de vapor del agua a diferentes temperaturas

CMO EST HECHA EL AGUA?

Un modelo microscpico para la materia. Los estudiantes de este nivel se encuentran, segn numerosas investigaciones

realizadas hasta la fecha, en la transicin entre las etapas de desarrollo cognitivo denominadas "nivel concreto avanzado" y "nivel formal inicial". En el Proyecto ACES se establece el modelo atmico de la materia para los dos primeros aos de la ESO y un sencillo modelo de estructura atmica para los dos ltimos cursos de la ESO. Los niveles de estos modelos estn de acuerdo con las taxonomas para el anlisis del curriculum que proponen Shayer y Adey (1984) donde, para estudiantes de estas etapas, indican que pueden usar la teora atmica e incluso modelos simples de estructuras atmicas.

La eleccin que se haga del nivel de modelo de estructura de la materia que se va a ensear en un determinado nivel como la ESO, creemos que es una de las decisiones didcticas ms importantes. La capacidad de explicar un determinado nmero de


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propiedades va a estar condicionada por el modelo de estructura de la materia que se elija en la enseanza (ciencia escolar).

Qu modelo? La primera de las opciones puede ser un "no modelo", opcin por la que se

inclinan algunos diseos curriculares de estos niveles, aduciendo problemas de abstraccin de todo modelo para los estudiantes de estas edades.

Estos diseos curriculares optan por tanto por el estudio de las "propiedades" de la materia sin entrar en su interpretacin. Justifican esta opcin en base a que las nociones de sustancia (sin tomos ni molculas) se encuentra ms cerca de las experiencias de los estudiantes: propiedades observables caractersticas (Vogelezang, 1987). La nocin de sustancia no est clara para los estudiantes: pueden no ver como la misma sustancia un clavo de hierro y limaduras del mismo metal. Una vez aclarada bien la nocin de sustancia es cuando se podra iniciar la estructura de la materia.

Sin embargo, los resultados de la investigacin en Didctica de las Ciencias muestra lo que ocurre con las interpretaciones de alumnos y alumnas de tipo preatmico. Veamos algunos ejemplos:

Nios de 11-12 aos en relacin a la combustin: - casi todos interpretan la combustin de la cera o el alcohol como procesos de

fusin o evaporacin (Meheut, Saltiel y Tiberghien, 1985) cuando en las transformaciones qumicas se conservan muchas cosas pero no las sustancias. Explican la combustin del alcohol como un proceso parecido a la evaporacin del agua: un lquido incoloro que desaparece sin dejar residuos.

- la posibilidad de encontrar agua como resultado de la combustin de sustancias con hidrgeno: madera, alcohol,..., es interpretada en trminos de una preexistencia del agua ya en esas sustancias.

- muchos interpretan la combustin del alcohol como una destruccin irreversible del mismo (Pfundt, 1981).

En relacin al proceso de deshidratacin del sulfato de cobre: - muchos lo ven como un proceso de "blanqueado": aparece un polvo blanco. - otros lo ven como un proceso de "secado". - otros como si apareciesen "cenizas".

Como se puede deducir de estos resultados, sin el modelo de estructura de la materia las explicaciones que dan los estudiantes son de tipo alternativo (interpretaciones asociativas muchas veces) cuando no de tipo totalmente fenomenolgico o simplemente descriptivo.


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El modelo de partculas: Ya en temas de Ciencias que tocan propiedades fsicas de las sustancias, como

puede ser el caso de los estados slido, lquido y gaseoso; la compresibilidad y dilataciones, etc., se suele introducir en la enseanza el llamado modelo de partculas o teora cintica molecular simplificada para estos niveles.

Tienen los estudiantes muchas dificultades en aceptar la discontinuidad de la materia?

Parece ser que no tantas, aunque Nussbaum (1985) encuentra en pruebas del tipo de "dibuja lo que ocurre antes y despus de quitar la mitad del aire que hay en un matraz", que se obtienen todo tipo de representaciones tanto continuas como discontinuas. No parece ser que la aceptacin de la discontinuidad sea un problema demasiado difcil (Caamao y col., 1983).

El problema que tuvieron los continuistas en su lucha con los atomistas en el siglo pasado era fruto de la adoracin por el clculo infinitesimal (Saunders y Clark, 1944). Despus de los fastuosos xitos de Newton con el clculo infinitesimal, en el que la formulacin matemtica de los problemas induca a acudir a porciones infinitamente pequeas de materia (fluidos, momentos de inercia,), haba resistencia a considerar la discontinuidad. Pero no creemos desde luego que este problema lo tengan estudiantes que difcilmente hayan realizado algn clculo infinitesimal.

Sin embargo, se detectan enormes lagunas en la aplicacin del modelo de partculas.

Se pueden tomar como referencia algunos resultados de la investigacin sobre ideas de los estudiantes, para tenerlos en cuenta a la hora de introducir estas ideas en las clases:

-Aplicacin de ideas macroscpicas al comportamiento de las partculas: las partculas se "dilatan" por ello se expanden las sustancias al ser calentadas (Torricelli pensaba tambin en un modelo como de trozos de lana)

las partculas "se funden" en el cambio de estado slido a lquido se "evaporan"

-En relacin al movimiento de las partculas: en principio pueden pensar en unas partculas que no se mueven (Boyle dudaba entre un modelo esttico y un modelo dinmico)

se paran al enfriarse se paran a 0 oC

-Espacio que hay entre las partculas: no est necesariamente vaco (aire, polvo, otras partculas) (de hecho los antepasados que empezaron a pensar en un modelo cintico tambin lo


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hacan como si las partculas se moviesen sumergidas en un fluido sutil) -Fuerzas entre las partculas:

pueden cambiar con la temperatura se hacen ms dbiles al aumentar la temperatura (explicacin de la fusin) los cambios de estado como proceso "continuo".

El modelo de Dalton: Las sustancias estn formadas por unas partculas llamadas tomos que se

diferencian unas de otras por tener diferente masa (H= 1; O= 16). Esto ya supone una mayor profundizacin en el modelo de partculas que permite

explicar conceptos tan importantes como: sustancia pura elemento compuesto conservacin de la masa y dems aspectos relacionados con la estequiometra de las reacciones qumicas

Es posible entender el concepto de sustancia qumica sin el modelo atmico? Es bastante dificil: por ejemplo los estudiantes ven un clavo de hierro y las

limaduras en polvo de la misma sustancia como sustancias diferentes. Es posible que se entiendan las nociones de elemento y compuesto y tambin la

diferencia con sustancias no puras sin el modelo atmico? Es posible pero difcil, ya que hay que basar las diferencias en la posibilidad de

separarse o no por diferentes tipos de mtodos: estas definiciones encierran elaboraciones conceptuales acerca del proceso de experimentacin para que no se conviertan en meras descripciones superficiales, que las hacen ms difciles que el propio modelo.

Dificultades de estos conceptos desde la perspectiva atmica. A pesar de la relativa "sencillez" del modelo atmico de Dalton, la investigacin

muestra que no est exento de dificultades para los estudiantes de estas edades. Existe la posibilidad de asociacin entre los conceptos de: tomo con elemento molcula con compuesto Los elementos pueden encontrarse en la naturaleza como sustancias atmicas,

moleculares o redes de tipos diferentes y, por supuesto, los compuestos tambin pueden ser sustancias moleculares o redes.

A nivel de diagramas de partculas, se confunden los que representan mezclas, con aquellos que representan compuestos; existe tambin dificultad en los diagramas que representan elementos moleculares, confundindolos frecuentemente con


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compuestos, Otros modelos donde se trata ya la estructura de los tomos tienen mucha mayor

capacidad explicativa que el modelo de Dalton, pero segn nuestra secuencia de contenidos, se estudiarn en los dos ltimos cursos de la ESO.

Sustancias puras: elementos, compuestos, diagramas.

El Agua, supone el acercamiento a conceptos como sustancia pura o especie qumica, compuesto y elemento.

La dificultad de la conceptualizacin de "elemento" y "compuesto" ha sido puesta de manifiesto en las investigaciones llevadas a cabo dentro del Proyecto CLIS (Children Learning in Science Project) de la Universidad de Leeds. Holding (1984) da cuenta de que los estudiantes de 14-15 aos, tienen tendencia a no usar el criterio de constitucin atmica para conceptualizar las ideas de elemento-compuesto, y por ello se pierden frecuentemente en sealar propiedades no caractersticas:

"Esta sustancia es un elemento porque es un slido" "Esta sustancia es un elemento porque es un cristal".

En esta investigacin, Holding detecta tambin una tendencia a confundir "compuesto" con "mezcla", incluso en relacin a los diagramas utilizados frecuentemente para representar estas ideas:

"compuesto" "mezcla"

Tambin Martinand (1985) seala la dificultad de los profesores para ensear la

nocin de elemento qumico a los estudiantes de 14-15 aos, concluyendo que se necesita innovacin en la enseanza de este concepto.

Una de las conclusiones del Proyecto CLIS, en relacin a estos conceptos, es que se debe empezar, cuando ello sea posible, con sustancias e ideas familiares, para enlazar los nuevos conocimientos con los que ya existen en la mente de los y las


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alumnas. Por ello nos parece adecuado hacerlo con la sustancia ms significativa: el agua.

Las actividades con diagramas microscpicos sirven para que los estudiantes visualicen el modelo y se acostumbren a utilizar estas ideas. Son actividades de aplicacin fundamentalmente.

El agua es un compuesto.

La electrolisis del agua Con esta actividad se pretende desarrollar conocimientos sobre tcnicas de

laboratorio como: uso de electrodos, recogida de gases, identificacin de gases,... El montaje para hacer la electrolisis debe ser propuesto por los estudiantes que

pueden trabajar en pequeos grupos para su discusin. Si se quiere que la proporcin de los gases desprendidos sea 2/1 se deberan

utilizar verdaderos electrodos inertes, de platino. Los electrodos que vienen con los equipos didcticos, llamados de "platino", no lo son, son de otros metales ms o menos inertes pero que nunca van a realizar la misma funcin. El hecho es que cuando se realiza la electrolisis con dichos electrodos nunca se consigue la relacin de volmenes 2/1 por que el oxgeno suele reaccionar con los electrodos desprendindose en mucha menos cantidad de lo esperado.

Un montaje ms sofisticado que podra ser propuesto por los profesores se muestra en la siguiente figura:


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Se investiga con la corriente continua: primero el agua sola (no conduce), y luego

aadindole un poco de sulfato sdico (conduce y se desprenden gases en los electrodos). Se recogen los gases y se identifican como hidrgeno y oxgeno en proporcin en volumen 2/1: el agua es H2O. El agua se descompone en dos gases hidrgeno y oxgeno y adems doble cantidad del primero que del segundo.

Aunque esta es una actividad que se suele realizar con frecuencia en las clases, la investigacin muestra que presenta dificultades para los estudiantes. Carbonell y Furi (1987) realizaron un estudio de las opiniones de los adolescentes (estudiantes desde 13-18 aos, 7 de EGB hasta COU) respecto del cambio sustancial en las reacciones qumicas, en el que incluyen el estudio del proceso de descomposicin del agua por electrolisis. Encuentran una clara incidencia curricular positiva, sobre todo en los cursos 3 de BUP y COU. En 7 y 8 de EGB hay una mayora de estudiantes que creen que los gases desprendidos son (25%: aire y 55%: vapor de agua), mientras en 1 y 2 de BUP no hay diferencias demasiado significativas respecto a los anteriores resultados, siendo la respuesta "vapor de agua" la preferida. En 3 de BUP son ya un 45% de estudiantes los que dan la respuesta correcta y en COU un 65%.

Sistema Peridico. Se introduce a los estudiantes en el mundo de los tomos ms importantes

estableciendo, de forma muy provisional todava, la diferencia que existe entre los diferentes tomos. Se utiliza un Sistema Peridico simplificado donde aparecen solamente los tomos que se van a ver en las diferentes unidades del proyecto ACES.

SISTEMA PERIODICO DEL PROYECTO ACES


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En el aula conviene tambin tener a la vista de los estudiantes un S.P. completo

aunque no se profundice en todos los tomos presentes en l. El campeonato de smbolos por eliminatorias tiene por objetivo ayudar a los

estudiantes a conocer los smbolos de los tomos ms utilizados. Los tomos que forman el mundo en el que vivimos. A travs de un juego de transparencias, que proporcionamos dentro de los

recursos de esta unidad, hacemos ver a los estudiantes dnde se encuentran los tomos que ms abundan en:

el cuerpo humano, la tierra, la atmsfera, el mar, el Universo, y los aos de su descubrimiento y la fuente de obtencin de dichos elementos.

El volumen de los tomos. Los tomos diferentes tienen tambin volmenes diferentes. Los tomos aumentan de volumen segn tengan ms niveles electrnicos; por ello

los ms pequeos son los del primer perodo y van aumentando de tamao a medida que bajamos en los perodos del Sistema Peridico.

Dentro de un mismo perodo son los tomos situados a la izquierda los que poseen un volumen mayor por que al tener menos electrones en el ltimo nivel los tienen ms sueltos y por tanto ocupan ms espacio, mientras que los que estn situados ms a la derecha los tienen ms sujetos (mayor atraccin que ejercen los protones del


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ncleo) y por ello su tamao es menor, aunque esta variacin en los periodos no es siempre muy clara.

Se proponen dos actividades donde se aplican estas ideas. La masa de los tomos y molculas. Se realiza una breve introduccin al problema de la masa de los tomos. Sabemos

que estos contenidos presentan enormes dificultades de comprensin por parte de los estudiantes que no se dan cuenta del orden de magnitud tan pequeo de dicha masa.

La solubilidad de sustancias. Se investiga la solubilidad en agua de distintas sustancias: solubles (alcohol, sal,

azcar,...) y no solubles (gasolina, aceite,...). El aspecto disolvente del agua justifica la salinidad de los mares, la cristalizacin fraccionada, el relieve crstico, etc.

Para acabar este apartado proponemos dos actividades: una sobre la conservacin de la masa en las disoluciones y otra sobre la no aditividad de los volmenes de soluto y disolvente. Aspectos importantes desde un punto de vista macrocpico y que, al mismo tiempo, constituyen actividades de aplicacin ya que ambos efectos pueden ser explicados utilizando las ideas atmicas de Dalton y el modelo de partculas. CUIDEMOS Y AHORREMOS EL AGUA!

Un elevado nmero de alumnos y alumnas de primer curso de BUP tienen concepciones alternativas sobre algunos aspectos del ciclo del agua potable y sobre la contaminacin de los ros (Membiela y col. 1993), cosa que habr que tener en cuenta.

La ltima pregunta de este apartado tiene como objetivo recordar el ciclo hidrolgico, ya visto en otras unidades anteriores de nuestro proyecto, pero que no es objetivo principal de esta unidad.

Estudio de la calidad del agua. En lo referente a la actividad de laboratorio de separacin de mezclas lo que

interesa es que los estudiantes conozcan las tcnicas ms sencillas y utilizadas: decantacin, filtracin y evaporacin. Para ello utilizamos el recurso de los diagramas de flujo, por funcionar muy bien en este tipo de actividades.

Algunas representaciones simblicas del conocimiento, como los mapas y tramas conceptuales ("saber que"), van introducindose en nuestras actividades de enseanza/aprendizaje porque se van revelando de gran utilidad para facilitar el aprendizaje significativo. Otras, en cambio, como los diagramas o cartas de flujo, que representan el conocimiento de procedimientos, entendidos stos como acciones o pasos necesarios para alcanzar una meta ("saber como"), se utilizan escasamente en nuestro pas, pero no as en los pases de nuestro entorno donde son ampliamente aplicados en la escuela.


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AguaArenaSal

DISOLUCION

FILTRACION Arena

AguaSal

EVAPORACION

Agua Sal

AguaArenaSal

Arena

AguaSal

EVAPORACION

Agua Sal

DECANTACION

En la figura anterior se representan dos diagramas de separacin de mezclas

posibles para esta actividad, elaborados por los propios estudiantes: La siguiente actividad de medida de la turbidez slo se realizar en caso de que

la temporalizacin lo permita o que el desarrollo del curso y los estudiantes as lo aconseje.

Potabilizacin del agua En dicha actividad se trata de que, a partir del esquema, el alumnado sea capaz

de explicar el proceso. Si fuese preciso, debido a la complicacin del mismo, puede ser aconsejable la consulta bibliogrfica como ayuda.

En lo referente a la visita puede escogerse entre una planta potabilizadora o una depuradora, segn disponibilidad.

Depuracin del agua Aunque esta actividad figura en la secuencia principal, en caso de que exista

problema de tiempo, puede escogerse entre sta o la anterior de potabilizacin, dependiendo de la zona en que se viva y segn la impotancia real de uno u otro proceso en la comarca en que est ubicado el centro. Tambin puede hacerse diversificacin realizando una actividad en unos equipos y la otra en otros.

No contaminar para no tener que depurar!


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En este apartado figuran una batera de actividades alguna de las cuales indicamos como opcional en el material para estudiantes, dada la imposibilidad temporal de realizarlas todas. El profesor debe decidir sobre las que considere ms oportunas y sobre la manera de utilizarlas.

Redistribuir el agua. Igual ocurre con las actividades de este apartado; tanto las primeras como las

que van includas en el epgrafe Ahorremos el agua! Ser el profesor o profesora el encargado de seleccionar las actividades ms adecuadas para su clase, as como sustituirlas por otras que considere ms oportunas para su propio contexto, sobre todo las lecturas.


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REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

CAAMAO, A., MAYOS, C., MAESTRE, G. y VENTURA, T., 1983. Consideraciones sobre algunos errores conceptuales en el aprendizaje de la Qumica en el Bachillerato, Enseanza de las Ciencias, Vol. 1, N 3, pp. 198-201.

CARBONELL, F. y FURIO, C.J., 1987. Opiniones de los adolescentes respecto del cambio sustancial en las reacciones qumicas, Enseanza de las Ciencias, Vol. 5, pp. 3-9.

Carta europeia da gua. Proclamada pelo Consello da Europa, 1987. Instituto Nacional do Ambiente. Secretara de Estado do Ambiente e dos Recursos Naturais. Lisboa.

HOLDING, B., 1984. Aspects of Secondary Students' Understanding of Elementary Ideas in Chemistry: Summary Report, Children's Learning in Science Project, Leeds.

MARTINAND, J.L., 1985. Sur la Caracterisation des Objetifs de l'initiation aux Sciences Physiques, ASTER (recherches en didactique des sciences exprimentales), N 1, pp. 141-154.

MEHEUT, M., SALTIEL, E. y TIBERGHIEN, A., 1985. Pupils' (11-12 year olds) conceptions of combustion, European Journal of Science Education, Vol. 7, pp. 83-93.

MEMBIELA, P. et al., 1993. Concepciones previas de los estudiantes sobre algunos temas ambientales relacionados con el agua, Investigacin en la Escuela, N 20, pp. 81-88.

NUSSBAUM, J., 1989. La constitucin de la materia como conjunto de partculas en la fase gaseosa, en Ideas cientficas en la infancia y la adolescencia, R.Driver, E.Guesne y A. Tiberghien (Eds.), MEC-Morata: Madrid, pp. 196-224.

PFUNDT, H., 1981. Pre-instructional Conceptions about Substances and Transformations of Substances, Proccedings of the International Workshops on Problems Concerning Students' Representations of Physics and Chemistry Knowledge, pp. 320-341, Ludwigsburg.

SAUNDERS, B.C. y CLARK, R.E.D., 1944. Orden y caos en el mundo de los tomos, Morata: Madrid.

SHAYER, M. y ADEY, P., 1984. La Ciencia de Ensear Ciencias, Narcea, Madrid. VOGEZELAND, M.J., 1987. Development of the concept "chemical susbstance" -

some thoughts and arguments, International Journal of Science Education, vol. 9, n 5, pp. 519-528.


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ACTIVIDADES DE EVALUACION

Los objetivos de aprendizaje

La graduacin en la adquisicin de los objetivos de aprendizaje, los mnimos a

alcanzar y los instrumentos para evaluarlos pueden ser los siguientes: 1.Interpretar el comportamiento macroscpico del agua en funcin de sus

propiedades ms sobresalientes.

A. Conoce las propiedades ms sobresalientes del agua y es capaz de usarlas para interpretar su comportamiento.

B. Es capaz de utilizar sus conocimientos sobre algunas propiedades del agua para interpretar su comportamiento.

C. No conoce las propiedades ms sobresalientes del agua.

Minimo a alcanzar : B

Instrumentos de evaluacin: actividades de uso de las tablas de datos (Pf, Peb, d, c. e.); item 8 prueba escrita. 2.Identificar sustancias puras, mezclas, sustancias elementales y sustancias

compuestas importantes por su utilizacin en la industria y la vida diaria.

A. Es capaz de identificar las sustancias ms importantes que nos rodean en la vida diaria a nivel macroscpico y microscpico.

B. Es capaz de identificar las sustancias que se estudian en la unidad. C. No es capaz de identificar las sustancias.

Mnimo a alcanzar: B

Instrumentos de evaluacin: Actividad sobre diagramas microscpicos; item 3 e item 5 de los ejemplos para la prueba escrita.


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3.Representar los tomos ms frecuentes mediante sus smbolos y localizarlos

dentro del Sistema Peridico.

A. Conoce los smbolos de los tomos del S.P. completo y es capaz de localizar los ms importantes.

B. Conoce los smbolos de los tomos del S.P. propuesto en la unidad y es capaz de localizar la mayora en l.

C. Solamente conoce algunos smbolos y no es capaz de situarlos en el S.P. Minimo a alcanzar: B Instrumentos de evaluacin: Actividad sobre el campeonato de smbolos; item 4

de la prueba escrita. 4.Utilizar procedimientos fsicos basados en las propiedades caractersticas de las

sustancias puras, para separar stas de una mezcla.

A. Conoce los procedimientos fsicos para separar las sustancias de una mezcla y sabe disear procedimientos para hacerlo.

B. Conoce algunos procedimientos y es capaz de disear parcialmente el proceso. C. Conoce algunos procedimientos pero no es capaz de utilizarlos para separar

mezclas. D. No conoce los procedimientos fsicos utilizados para separar mezclas.

Minimo a alcanzar: B Instrumentos de evaluacin: actividad sobre la separacin de mezclas (diagramas

de flujo); item 6 prueba escrita. 5. Interpretar grficas y tablas como utensilios muy utilizados en el tratamiento

cientfico de los datos.

A. Interpreta y representa datos manejando adecuadamente la escala, situando correctamente y siendo capaz de hacer una lectura global.

B. Representa e interpreta datos, haciendo slo una lectura puntual. C. Comete errores con la escala, tiene dificultades para hacer lecturas y para situar

los puntos.

Mnimo a alcanzar: grado B Instrumentos de evaluacin: Actividades pg. 3, 7, 34 y 35; item n 14.


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6.Valorar la provisionalidad de las explicaciones como elemento diferenciador del conocimiento cientfico y como base del carcter no dogmtico y cambiante de la ciencia.

A. Es capaz de valorar las limitaciones de los modelos y teoras de la Ciencia Escolar y tambin de la Ciencia de los Cientficos.

B. Es capaz de valorar las limitaciones de los modelos utilizados en la unidad y darse cuenta de que hay otros modelos con mayor capacidad explicativa que se vern en cursos posteriores.

C. No es capaz de darse cuenta de lo que significan los modelos y teoras en la Ciencia. Mnimo a alcanzar: grado B Instrumentos de evaluacin: actividades de interpretacin: por qu el agua es

H2O?; explicaciones sobre el volumen en las disoluciones,... 7. Argumentar la necesidad del ahorro de agua como recurso natural escaso y, por

tanto, de su distribucin equitativa.

A. Es capaz de proponer medidas de ahorro de agua, identificando el carcter que tienen y sealando, junto con sus ventajas, los inconvenientes si los hay.

B. Es capaz de discutir, de una lista de medidas propuestas, las ventajas que presentan.

C. No es capaz de identificar las ventajas en una medida de ahorro. Mnimo a alcanzar: grado B Instrumentos de evaluacin: Actividades pg. 33 y 34.

8. Poner algn ejemplo que indique cmo se puede ayudar a contaminar lo menos

posible el agua corriente.

A. Identifica actividades humanas que generan desequilibrios ambientales a nivel local y planetario y propone remedios.

B. Identifica actividades humanas que contaminan el agua proponiendo ejemplos que se vieron en clase.

C. Identifica slo algunas de las actividades que contaminan el agua y a nivel local. D. No identifica actividades humanas generadoras de desequilibrio en el agua

corriente. Mnimo a alcanzar: grado B Instrumentos de evaluacin: activ. pg. 36 y 37; activ. opcional pg.2; item 15:

emparejamiento.


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Ejemplos de items para las pruebas escritas: 1.- De la cantidad total de agua que hay en la Tierra el porcentaje de agua dulce es: a) muy pequeo d) grande b) muy grande e) inexistente. c) del 50 % 2.- El proceso natural de reciclaje de toda el agua existente se denomina: a) embalse d) cuenca urbana b) evapotranspiracin e) alcantarillado. c) ciclo hidrolgico 3.-Construye un diagrama de Venn con los siguientes conjuntos: {sustancias puras} {sustancias elementales} {sustancias compuestas} A continuacin pon un ejemplo de cada una de las regiones en las que queda dividido el diagrama con las sustancias vistas en esta unidad. 4.-Utilizando el Sistema Peridico, ordena de menor a mayor volumen los siguientes tomos: K, H, Br, Cl, Na. 5.-Dibuja un diagrama que represente la estructura microscpica del aire: una mezcla de nitrgeno (molculas de N2), oxgeno (molculas de O2), agua, dixido de carbono (molculas de CO2), etc. 6.-Cmo haras para separar una mezcla de agua y acetona (dos lquidos muy solubles entre si) sabiendo que tienen temperaturas de ebullicin: agua, 100 oC y acetona, 56,5 oC? 7.-Cmo prepararas un litro de disolucin acuosa con 200 g de etanol? 8.- Escribe una frase para el agua con la palabra "evaporacin" y otra con la palabra "ebullicin" que muestre las diferencias entre estos dos trminos.


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9.- El proceso que utilizan los descomponedores para descomponer la materia orgnica se llama: a) eliminacin de basuras d) contaminacin b) biodegradacin e) Demanda Bioqumica de Oxgeno (DBO). c) putrefaccin 10.- Sustituye los puntos por una de las palabras de la relacin: (...............) se considera como un mtodo de mejora de la calidad del agua al mismo tiempo que sirve para reducir la demanda de agua. a) la biodegradacin d) la floculacin b) el reciclaje e) la cloracin c) el carbn vegetal activado 11.- Qu opinas de la afirmacin "el agua se puede considerar contaminada cuando ya no puede ser utilizada por los seres humanos para beber, nadar o lavar o cuando se ven afectados los organismos que viven en la misma"? 12.- Explicar, por escrito, cmo se trata el agua antes de su distribucin para uso domstico. 13.- Verdadero-Falso:

1. "La mayor parte del agua que hay en la Tierra es agua dulce". 2. "Las aguas residuales de las ciudades deberan depurarse antes de ser vertidas de nuevo a los ros y mares". 3. "El agua contaminada por materia orgnica puede beberse sin peligro". 4. "La mayor parte de los contaminantes pueden ser eliminados de las aguas residuales si se utiliza el tratamiento adecuado". 5. "Los descomponedores necesitan oxgeno disuelto en el agua para poder degradar los residuos orgnicos". 6. "En entornos naturales el agua se purifica ella misma".


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7. "Si se reciclase el agua de la ciudad se reducira la demanda de agua adicional". 14.- Dibuja en un diagrama circular el reparto de los 250 l de agua diarios que consume una persona, tomando los datos de la grfica siguiente. Propn una medida de ahorro y otra de no contaminacin en cada punto. 15.- Emparejamiento: 1. biodegradacin a. salino 2. contaminacin txica b. industrias de elaboracin de alimentos 3. contaminacin trmica c. proceso natural de reciclaje del agua 4. utilizacin del agua de consumo d. plomo, mercurio, insecticidas 5. 97 % del agua de la Tierra e. emisin de agua caliente 6. ciclo hidrolgico f. proceso por el que los descomponedores degradan la materia orgnica.


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RECURSOS

Bibliografia de ampliacin A.A.V.V., 1992. 50 cosas que los nios pueden hacer para salvar la Tierra. Emec

Editores. Barcelona. Beber agua en Europa. 1991. Proyecto "Science Across Europe". Association for

Science Education. U.K. BENAYAS, J., 1989. El agua (Historias incompletas de un lquido muy especial). Gua

para Educacin Ambiental. Gobierno de Navarra. Dpto. de Ord. del Territorio, Vivienda y Medio Ambiente. Mancomunidad de la Comarca de Pamplona.

BENAYAS, J. et al., 1990. Fichero de sugerencias didcticas para explorar el complejo mundo del agua. Mancomunidad de la Comarca de Pamplona. Gobierno de Navarra. Dpto. de Ord. del Territorio, Vivienda y Medio Ambiente. Pamplona.

CAMPILLO, A., 1991. A auga como recurso. Col. Cadernos de Educacin Ambiental, n 8. Consello da Xuventude de Galicia. Consellera da Presidencia e Admn.Pblica. Xunta de Galicia. Santiago.

Disposiciones vigentes para prevenir la contaminacin del mar, 1978. Subsecretara de Pesca y Marina Mercante. Madrid.

Educacin y Medio Ambiente (Actividades y experiencias), 1981. Col. Estudios y Experiencias Educativas. Serie E.G.B., n 7. M.E.C. Madrid.

El libro del agua. Gua de la Ley de Aguas., 1985. MOPU. Ministerio de Obras Pblicas y Urbanismo. Centro de Publicaciones. Madrid.

GUTIERREZ, M.,1992. Ecologa. Salvemos el Planeta tierra. Serie Modernizacin Educativa. Limusa-Grupo Noriega Ed. Mxico.

IRIMIA, E y RODEIRO, M., 1992. Coidemo-la Terra. Consellera de Ordenacin do Territorio e Obras Pblicas. Direccin Xeral de Ordenacin Territorial e Calidade Ambiental. Xunta de Galicia.

MARGALEF, R. et al., 1979. La limnologia: el llacs, els embassaments i els rius catalans com a ecosistemes. Quaderns d'ecologia aplicada n 4. Servei de Parcs Naturals i Medi Ambient. Diputaci Provincial. Barcelona.

NOVO, M et al., 1988. Juegos de Educacin Ambiental. Texto-Gua para el profesor. Materiales CENEAM. ICONA. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alim. Madrid.

Programa de educacin sobre problemas ambientales en las ciudades, 1993. Programa Internacional de Educ. Ambiental UNESCO-PNUMA. Serie de Educ. Ambiental, 4. Los libros de la catarata. Madrid.

RODRIGUEZ, M.C. et al., 1992. El Agua y las Baleares. Consellerra d'Obres Pbliques i Ordenaci del Territori. Direcci General del Medi Ambient. Govern Balear.

SIREAU, A., 1989. Gua didctica. Educacin y Medio Ambiente. Col. ECT (Educacin-Ciencia-Tecnologa), n 2. OEI y UNESCO. Ed. Popular. Madrid.

TAYLOR, J. L., 1993. Gua de simulacin y de juegos para la educacin ambiental. Programa Internacional de Educ. Ambiental UNESCO-PNUMA. Serie de


24

Educacin Ambiental, 2. Los libros de la catarata. Madrid. Revistas: - FRITSCH, P. et SAINT BLANQUANT, G., 1985. La contaminacin por los nitratos.

Mundo Cientfico, n 52. - Mundo Cientfico, 1990. n 104. "El agua" (monogrfico). - Quercus, 1993. Los Planes Hidrolgicos (amplio informe). n 84.

Parte de los materiales citados en la bibliografa de ampliacin pueden utilizarse como recursos de aula, aunque no los citamos para evitar repeticiones.

Biblioteca de aula: BERMUDEZ, M L. et al., 1986. El ro Manzanares. Actividades Escolares. Consejera

de Educacin y Juventud. Direccin General de Educacin. Comunidad de Madrid.

BUTTON, J. et FRIENDS OF THE EARTH, 1989. Hztelo verde! Mil ideas para poner ecologa en tu vida cotidiana. Integral. Barcelona.

CULL, M. et al., 1987. L'aigua a ciutat 1 y 2. Quadern de treball per a l'alumne. Col. Palma Ciutat Educativa, n 12 y 13. Ajuntament de Palma.

GUTIERREZ, M R. et PELAYO, M I., 1991. A auga doce: un recurso limitado. Materiais didcticos n 4. Cadernos Temticos de Investigacin, XI. Taller de Educacin Ambiental. I.C.E. Universidade Santiago de Compostela.

O ciclo da auga. Programa de Educacin Ambiental. Carpeta do alumno. Consellera de Agricultura, Gandera e Montes. Direccin Xeral de Montes e Medio Ambiente Natural. Servicio de Medio Ambiente Natural de A Corua.

SEVILLA, A., 1975. Actividades para explorar la contaminacin. Ed. Adara. A Corua.

TAJES, M., 1991. A contaminacin das augas continentais. Materiais Didcticos n 4. Cadernos Temticos de Investigacin, X. Taller de Educacin Ambiental. I.C.E.

Universidade Santiago de Compostela.

Cmic: NIDASIO, G., 1992. El agua. Col. Los nios y la Ecologa. Ed. Junior. Grupo Grijalbo-

Mondadori. Barcelona.

Juego: L'aigua: qu en fem?, 1981. (Incluye El joc de l'aigua). Servei del Medi Ambient.

Diputaci de Barcelona.

Videogramas: - Los problemas del medio ambiente (20 min ). MOPU. Centro de Publicaciones del


25

Ministerio de Obras Pblicas. - Water quality monitoring. (versin espaola). 1990. Thom son- Shore. Inc. Dexter.

Michigan.

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