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TRABAJO FIN DE ESTUDIOS
Asignaturas optativas en la ESO: Técnicas delaboratorio
Ana Jiménez Cordón
MÁSTER UNIVERSITARIO EN PROFESORADO DE ESO, BACHILLERATO, FPY ENSEÑANZA DE IDIOMAS
Tutor: María del Carmen de Lemus VarelaFacultad de Letras y de la Educación
Curso 2011-2012
FÍSICA Y QUÍMICA
© El autor© Universidad de La Rioja, Servicio de Publicaciones, 2012
publicaciones.unirioja.esE-mail: [email protected]
Asignaturas optativas en la ESO: Técnicas de laboratorio, trabajo fin de estudiosde Ana Jiménez Cordón, dirigido por María del Carmen de Lemus Varela (publicado por la
Universidad de La Rioja), se difunde bajo una LicenciaCreative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 3.0 Unported.Permisos que vayan más allá de lo cubierto por esta licencia pueden solicitarse a los
titulares del copyright.
ASIGNATURAS OPTATIVAS EN LA ESO: TÉCNICAS DE
LABORATORIO
Autora: Ana Jiménez Cordón Directora: Carmen de Lemus Varela
Máster en Profesorado especialidad en Física y Química
Curso 2011/2012
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
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ÍNDICE INTRODUCCIÓN……………………………………………………..…………………………………………………….3 MARCO TEÓRICO.……………………………………………….………………………………………………….….10 UNIDAD DIDÁCTICA “EL ÁTOMO” 1º BACHILLERATO- FÍSICA Y QUÍMICA...................…17
Contexto general del centro……………………………………………………………………………17 Grupo- clase……………………………………………………………………………………………………19 Introducción-presentación……………………………………………………………………………..21
Objetivos generales………………………………………………………………….23 Objetivos de aprendizaje………………………………………………………….24 Contenidos ……………………………………………………………………………..25 Materiales y recursos didácticos……………………………………………..26 Metodología……………………………………………………………………………26 Sesiones…………………………………………………………………………………..30 Atención a la diversidad…………………………………………………………..33 Evaluación……………………………………………………………………………….34 Criterios de Calificación……………………………………………………………36 Autoevaluación docente…………………………………..………………………37
PROYECTO DE INNOVACIÓN: EMPLEO DE UNA PRÁCTICA DE LABORATORIO NOVEDOSA PARA LA ASIGNATURA “TÉCNICAS DE LABORATORIO”………………………………………………39
INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………..41 ¿CÓMO ELEGIR EL EXPERIMENTO?.........................................................47 ¿CÓMO REALIZAR EL TRABAJO?..............................................................48 CONTEXTO DE LA MUESTRA………………………………………………………………..49 FUNDAMENTO TEÓRICO……………………………………………………………………..50 METODOLOGÍA……………………………………………………………………………………54 RESULTADOS Y DISCUSIÓN………………………………………………………………….56 CONCLUSIÓN……………………………………………………………………………………….62 REFERENCIAS.………………………………………………………………………………………63
BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………………………………………………….66 ANEXOS……………………………………………………………………………………………………………………..67 ANEXO 1: UNIDAD DIDÁCTICA………………………………………………………………………..67
ANEXO 2: PROYECTO DE INNOVACIÓN……………………………………………………………80
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
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INTRODUCCIÓN
En este proyecto Fin de Máster se refleja el trabajo realizado durante todo el
curso, tanto en las materias comunes (pedagogía, sociología y psicología) como de las
materias específicas (complementos para la formación disciplinar, aprendizaje y
enseñanza y innovación docente e iniciación a la investigación educativa). También se
plasman las experiencias vividas en el IES “Sagasta” durante el periodo de prácticas.
En último lugar, figura el proyecto de innovación que se desarrolló en el centro
de secundaria. Durante el periodo lectivo, cuando fueron cursadas las materias
específicas, se tocaron varios temas que son los que posteriormente dieron lugar a la
elección del tema a tratar en el proyecto de innovación trabajándose especialmente en
la asignatura de “Innovación docente e iniciación a la investigación educativa”.
El proyecto de innovación fue desarrollado en la asignatura de Técnicas para el
laboratorio, la elección de esta asignatura a tenido mucho que ver con el hecho de que
desde hace años se esta llevando a cabo una reforma en lo referente al ámbito
científico, para incorporar el desarrollo de cursos que tengan una clara orientación al
laboratorio, ya que la experiencia juega un papel crucial en las disciplinas científicas.
Esta oferta correspondiente a las asignaturas optativas representa una clara atención a
la diversidad. Técnicas para el Laboratorio ayuda al alumno a desenvolverse en el
laboratorio, manejo, entendimiento y dinamismo en el mismo lo que se conoce como
“cultura de laboratorio”.
Para el buen desarrollo de la práctica que fundamenta el proyecto de
innovación, partimos de la premisa de que el aprendizaje de las ciencias es más
significativo si se experimenta. La elección de un buena demostración es importante,
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
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teniendo en cuenta que se amolde al contexto en que se hallan los alumnos y que sea
algo llamativo para captar su atención.
Para el desarrollo de este proyecto y del proyecto de innovación se han
integrado los distintos conocimientos adquiridos durante todo el periodo lectivo del
Máster.
Por un lado, la asignatura de Procesos y Contextos Educativos (Pedagogía),
tiene como objetivo proporcionar guías para planificar, ejecutar y evaluar procesos de
enseñanza y aprendizaje, aprovechando las aportaciones e influencias de diversas
ciencias, como la psicología, la sociología, la antropología y la filosofía entre otras.
En esta asignatura se estudian: por un lado la organización del centro de
secundaria y por otro el papel que tienen los profesores en el proceso de enseñanza
aprendizaje.
En lo referente a la organización del centro se tratan los diversos estamentos,
los órganos que lo componen y los planes que rigen en el centro (Plan de Acción
Tutorial, plan de Atención a la Diversidad, Plan de Convivencia, etc.). Se manejan
conceptos tales como Proyecto Educativo de Centro, Programación General Anual,
Programación Didáctica, Programaciones de departamento, así como conceptos
legislativos como el BOR, BOE, LOE, etc. Estos conocimientos son de gran ayuda para la
incorporación al instituto durante el periodo de prácticas.
El papel que tiene el profesor en el aula es estudiado en profundidad a lo largo
de la asignatura. La función del docente ha cambiado mucho en los últimos años: en
parte, por el cambio que se está intentando dar a la metodología de la enseñanza
aprendizaje, a la falta de autoridad en las aulas y al decaimiento del prestigio de la
profesión del profesor.
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
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La falta de motivación de los alumnos es uno de los factores por los que este
papel del profesor ha cambiado; para fomentar la motivación de un modo adecuado,
hay que ofrecer una serie de asignaturas, aparte de las comunes, que tengan interés
para ellos. En las últimas décadas se está dando mucha importancia a las asignaturas
optativas, en especial a las de Técnicas de Laboratorio, tanto en la ESO como en
Bachillerato. Estas materias no solo fomentan la mayor percepción de las teorías
explicadas en clase, sino que quieren crear lo que se conoce como “cultura de
laboratorio”, la cual, pretende inculcar a los alumnos ese carácter investigador que
poseen las ciencias; también, una mayor variedad de asignaturas incide en que se
fomente la diversidad.
La diversidad está implícita en muchos ámbitos, tal como se ha estudiado en la
asignatura “Sociedad, Familia y Educación” (Sociología).
La sociología es la ciencia social que estudia los fenómenos colectivos
producidos por la actividad social de los seres humanos dentro del contexto histórico-
cultural en el que se encuentran inmersos. Se tratan las desigualdades de las clases
sociales, los problemas de las relaciones familiares y cómo intervienen estos aspectos
en la educación.
La inmigración y las desigualdades socioeconómicas son temas a tener en
cuenta a la hora de dar una clase, sobre todo en los institutos públicos, como en el que
se realizaron las prácticas.
En el proyecto de innovación, al plantear la organización de los grupos de
laboratorio, se llevó a cabo una distribución heterogénea atendiendo a la diversidad
del aula.
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En cuanto a necesidades educativas especiales es un tema que se estudia en
profundidad en la asignatura de Aprendizaje y desarrollo de la personalidad
(Psicología).
La psicología es la ciencia que estudia la conducta o comportamiento humano y
los procesos mentales. Explora conceptos como la percepción, la atención, la
motivación, la emoción, el funcionamiento del cerebro, la inteligencia, la personalidad,
las relaciones personales, la consciencia y el inconsciente. Emplea métodos empíricos
cuantitativos de investigación para analizar el comportamiento.
En primer lugar se estudió como evolucionan los seres humanos, basándose en
el desarrollo cognitivo, y centrándose en el caso de los adolescentes (el desarrollo
cognitivo, afectivo, social, personal y físico), lo cual sirve para comprender la realidad
de personas que se encuentran en pleno proceso de adolescencia permitiendo
reconocer cómo se sienten y piensan los alumnos que se encuentran en esta época de
la vida.
El tema de las discapacidades motoras, síquicas y de las altas capacidades, se
plasmó de forma práctica en un trabajo, llevado a cabo en la asignatura, cuyo título es
“Evolución y funciones de la amistad en la infancia y la adolescencia”. Se empleó una
amplia muestra, de distintas edades, colegios (pueblo, ciudad, público, concertado) y
también de diferentes niños ya que tuvimos la oportunidad de analizar personas con
características educativas especiales (ANCE, TDA-H, ACNEE, negativismo escolar,
disfemia o problemas para la adquisición de la lecto-escritura). Se comprobó que los
niños con deficiencias neuro-psicológicas consideraban importante el hecho de tener
amigos y que necesitan, tanto como los niños de su misma franja de edad, la amistad
para poder evolucionar plenamente como personas.
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En la asignatura de Complementos para la formación disciplinar, se comenzó
haciendo un amplio estudio de la historia de la física y la química, que sirve para
conocer los orígenes de estas ciencias y que los alumnos las vean como algo dinámico
y cambiante. También es interesante contar anécdotas del pasado para atraer la
atención de los alumnos y puede ser una forma más de intentar motivarles.
Se realizaron trabajos que tenían como objetivo adaptar a un curso de
secundaria o Bachillerato un tema actual publicado en forma de artículo en alguna
revista científica; es otra forma de atraer la atención de los alumnos hablándoles de
hechos y sucesos que puedan ver en las noticias, pero, para ello, es necesario saber
adaptar el fundamento científico de estos hechos al nivel de la clase. Otro aspecto
tratado fue la evolución de los planes de estudio desde los años 70 hasta la actualidad:
la LOGSE y la LOE.
Por último se llevo a cabo la elaboración de unas prácticas de laboratorio
sencillas adaptables a cursos de Secundaria y Bachillerato.
En cuanto a la otra asignatura, Aprendizaje y Enseñanza de la Física y la
Química, lo primero que se estudió fue el marco legislativo en el cual se encuentra la
Física y la Química en los cursos correspondientes a la ESO y Bachillerato. Se trataron
temas relacionados con el número de horas destinadas en cada curso a las asignaturas
de ciencias y la comparación académica con otros países con mejor formación en esta
disciplina.
A continuación, se trataron las ideas previas que se tienen tanto en Física como
en Química, cómo detectarlas y cómo esto puede ayudar a proporcionar una
enseñanza de mayor calidad. Se proporcionaron métodos y recursos para tener más
habilidades en las TICs (tecnologías de la información y la comunicación).
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
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El estudio de los problemas, y de cómo dar a los mismos un enfoque diferente,
más investigador, con soluciones más abiertas de forma que no solo se hagan una lista
de problemas sistemáticos con unos algoritmos de resolución determinados, ya que
los alumnos para profundizar más el aprendizaje necesitan otro tipo de ejercicios-
problemas.
Participamos en el programa Divulgaciencia, preparando unas prácticas de
laboratorio que fueron expuestas a alumnos de varios colegios de Logroño de 3º de
ESO, fue muy gratificante y nos dió la posibilidad de interactuar con los alumnos
previamente al periodo de prácticas.La participación de los alumnos y de cómo se
interesaban por pequeños experimentos fue otro de los motivos para la elección del
tema del proyecto de innovación.
Para la elaboración de este proyecto, aparte de las ideas ya descritas y las
experiencias del primer cuatrimestre, faltaba cursar la asignatura “Innovación docente
e iniciación a la investigación educativa” ya que se basa en el estudio de cómo han
evolucionado la investigación y la innovación en el ámbito de la Física y la Química.
Para ello se analizan multitud de artículos de diferentes autores de de temas variados,
ya sea de la concepción de ideas previas, atención a la diversidad, utilización de
recursos innovadores en el aula, las prácticas en el laboratorio, etc.
Prácticas en el instituto de secundaria “Mateo Práxedes Sagasta”
Las prácticas tienen lugar en el segundo cuatrimestre y su duración es de ocho
semanas. Esta parte en la que por fin podemos desarrollar de forma directa las cosas
que aprendimos. Gracias a la asignatura de Pedagogía, la compresión de cómo se daba
la organización del centro fue aun más significativa. Pude ver reflejado en este centro,
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caracterizado por su gran pluralidad, varias cosas estudiadas en la asignatura de
sociología.
Durante las prácticas traté con alumnos que en ocasiones tenían un
comportamiento bastante deficiente e incorrecto, para comprender esta actitud me
sirvió de mucha ayuda la asignatura de psicología.
Desarrollé dos Unidades Didácticas “La materia” y “El átomo” para el curso de
1º de Bachillerato de Física y Química, en las cuales, los conocimientos adquiridos ,en
la asignatura de Aprendizaje y Enseñanza de la Física y la Química, fueron
fundamentales. Con los alumnos de 2º de Bachillerato Internacional desarrollé una
Unidad Didáctica “Técnicas analíticas modernas” la cual finalizó con una visita guiada a
la Universidad de La Rioja, lo que enriqueció las explicaciones y la comprensión de esta
Unidad.
Con el grupo de 4º de la ESO de la asignatura Técnicas de Laboratorio elaboré
mi proyecto de innovación.
Asistí a las clases que impartía mi profesor tutor del centro, y aunque no haya
intervenido en todas, me ha servido de gran ayuda el observar su comportamiento y
metodología; así he podido aprender bastante sobre el manejo de una clase y de cómo
tratar a los alumnos en determinadas situaciones.
Aparte de las asignaturas de las que mi profesor es responsable también asistí a
unas cuantas clases de 3º ESO de la asignatura de Física y Química, pudiendo apreciar
la gran diferencia que hay en cuanto a los grupos y al nivel de los mismos. Considero
que esta experiencia también ha sido de gran ayuda para mi formación.
Durante mi estancia en el centro tuve la ocasión de asistir a las reuniones de
departamento, a tutorías de 4º de ESO y Bachillerato, también presencie clases en el
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taller de madera, una clase de compensatoría y otra de ACNE. También en el centro
nos han ayudado mucho a comprender el funcionamiento del mismo dándonos charlas
semanales acerca del funcionamiento del centro, jefatura de estudios, dirección y los
diferentes departamentos.
Tuve igualmente la oportunidad de asistir a la actividad llamada “Labocosmocaixa”,
promovida por La Caixa, relacionada con la síntesis de un medicamento en
investigación. Expliqué previamente a los alumnos los contenidos básicos de la práctica
por medio de un PowerPoint y estuve presente en las sesiones de varios cursos
ayudando en lo que se me necesitó.
MARCO TEÓRICO
En las asignaturas comunes se crea un marco teórico de las teorías y procesos
de la enseñanza-aprendizaje.
Proceso de enseñanza-aprendizaje:
Antes de hablar del proceso de enseñanza-aprendizaje, vamos a reflexionar
sobre los sujetos que intervienen en él: el profesor y el alumno. Para ello he elegido
estas dos frases:
“Una cosa es saber y otra saber enseñar”.
“Enseñar a quien no tiene curiosidad por aprender es sembrar un campo sin
ararlo”.
La primera frase nos hace reflexionar sobre el papel del profesor en el proceso
de enseñanza-aprendizaje, quiere decir que el buen profesor no es el que sabe más
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sino que mejor sabe enseñar. Para ser un buen profesor es cierto que hay que tener un
gran dominio de la materia pero no es un requisito suficiente. En la Historia han
existido grandes físicos y químicos que fracasaron como profesores.
La segunda frase nos hace pensar en el otro sujeto, el alumno. Para que el
proceso se pueda realizar correctamente es necesario que el alumno esté dispuesto a
aprender, si el alumno no pone nada de su parte difícilmente se podrá llevar a cabo un
aprendizaje significativo.
Sin embargo, en este proceso actúan factores que hacen que sea más
complejo. Uno de estos factores es el contexto determinado en el que se encuentran
los sujetos del proceso, principalmente el contexto social y cultural. Es decir, no es lo
mismo el proceso que se puede dar en un instituto privado de una gran ciudad al que
se puede dar en un instituto de un pueblo más pequeño donde una gran parte del
alumnado son extranjeros.
El profesor propone unos conocimientos a los alumnos a través de unos
procedimientos o unos instrumentos. La finalidad por la cual el profesor trabaja es la
de alcanzar unos objetivos marcados. Por lo tanto, podemos definir el proceso de
enseñanza-aprendizaje como: El acto mediante el cual el profesor muestra contenidos
educativos (conocimientos, hábitos, habilidades) a un alumno, a través de unos
medios, en función de unos objetivos y dentro de un contexto.
Teorías de aprendizaje:
Los profesionales definen el aprendizaje como un cambio más o menos
permanente de la conducta, que ocurre como resultado de la práctica. De esta
definición podemos destacar las tres características fundamentales del aprendizaje:
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- El aprendizaje es un proceso que produce un cambio.
- Se adquiere como resultado de la experiencia.
- Los efectos del aprendizaje tienen que ser relativamente permanentes.
Las teorías de aprendizaje describen la manera en que las personas abstraen
nuevas ideas y conceptos. Las principales teorías de aprendizaje son: la teoría
conductista, la teoría cognitiva y la teoría constructivista.
Teoría conductista:
Para el conductismo el aprendizaje se explica y se reduce a una relación
funcional entre dos variables: la ejecución y la práctica, prescindiendo de lo que ocurre
en el interior del sujeto que aprende. El aprendizaje consiste en la adquisición de
repertorios de respuestas, sin intervención de procesos mentales superiores
intermedios que para las concepciones cognitivas, serán el núcleo central del
aprendizaje. Es decir, el alumno es un ser pasivo al que el profesor le presenta una
serie de estímulos, materiales o experiencias, previamente programados de un modo
secuencial y lógico, y que, cuando el alumno responde correctamente, su respuesta se
ve inmediatamente reforzada.
Teoría cognitiva:
Para la teoría cognitiva los factores fundamentales del aprendizaje son los
procesos mentales que ocurren en el interior del sujeto.
En lugar de explicar el aprendizaje en función de asociaciones estímulo-
respuesta, las explicaciones cognitivas describen el aprendizaje como un proceso que
implica adquisición o reorganización de estructuras cognoscitivas que permiten al
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individuo procesar y almacenar la información. Esta nueva concepción nos ofrece una
novedad importante: el alumno es ya un individuo cognitivo que adquiere
conocimientos o informaciones que el profesor le transmite y progresa paso a paso
hasta dominar la totalidad de los contenidos curriculares. Aquí la clave es aprender
conocimientos. El alumno es también más activo, aunque todavía no llegue a tener el
control sobre el proceso del aprendizaje.
Teoría constructivista:
El constructivismo, no se limita a recibir los conocimientos del profesor de una
manera pasiva, sino que es él mismo el que los construye utilizando sus experiencias y
conocimientos previos para comprender y asimilar las nuevas informaciones. El
aprendizaje ahora consiste en la asimilación de conocimientos, pero esa
asimilación no es mecánica. El conocimiento que asimila el alumno no es una copia
del conocimiento que le ofrece el profesor, sino que es una construcción o elaboración
que el alumno realiza activamente relacionando los nuevos contenidos con los
conocimientos o experiencias que previamente posee.
Así, mientras que en las concepciones anteriores, el papel del profesor
consistía en enseñar o transmitir conocimientos, ahora el papel del profesor
consiste en ayudar a aprender.
Por lo tanto, lo podemos resumir así:
- Es un proceso de construcción activa por parte del sujeto, el cual mediante su
actividad física y mental determina sus reacciones ante la estimulación
ambiental.
- No depende sólo de la estimulación externa, también está determinado por el
nivel de desarrollo del sujeto.
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- Es un proceso de reorganización cognitiva.
- Las relaciones sociales favorecen el aprendizaje, siempre que produzca
contradicciones que obliguen al sujeto a reestructurar sus conocimientos.
- La experiencia física es una condición necesaria para que se produzca el
aprendizaje, pero no es suficiente, se necesita además la actividad mental.
Las tres teorías tienen ventajas y desventajas. Por ejemplo, la teoría conductista ignora
los problemas educativos:
- Enseña a seguir ciegamente procedimientos primando el aprovechamiento de
las destrezas e ignorando el desarrollo de las habilidades generales.
- Se prima el individualismo, la sumisión y la pasividad.
- Se enfatiza en el conocimiento oficial, el del libro de texto, ignorando las
diferencias que surgen entre lo que se pretende enseñar, lo enseñado y lo
aprendido.
Las grandes desventajas que tiene la teoría cognitiva son:
- Su fruto no es inmediato, es difícilmente observable y sumamente complicado
de medir cuantitativamente.
- Faltan materiales de clase y orientaciones didácticas concretas, claras y
precisas.
- Como propuesta didáctica se queda corta.
- No basta con decir que la motivación debe ser interna si no se dice cómo se
logra esto.
- No se puede rechazar el libro de texto como ayuda al profesor.
En cuanto a la teoría constructivista la gran desventaja que existe es que:
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- Dificulta la organización de un plan de educación masiva y la evaluación, ya que
cada estudiante se organiza con su propio ritmo de aprendizaje.
De entre las tres la teoría constructivista es difícil de implantar especialmente entre los
más jóvenes pero es el mejor enfoque para el aprendizaje.
Estas son las principales ventajas del constructivismo:
- Promueven la autonomía en los estudiantes.
- Generan procesos de interacción, planificación y evaluación participativos.
- Son flexibles y dinámicos y se adecuan a las necesidades del grupo.
- Permite la interacción y la coparticipación en el proceso de aprendizaje entre
estudiantes que se encuentren en puntos geográficos alejados o remotos.
- Propicia el desarrollo de las destrezas del pensamiento, la interdisciplinariedad
y el trabajo cooperativo.
Este enfoque se puede resumir en esta frase: “El aprendizaje consiste en enseñar a los
alumnos, no lo que deben pensar, sino a pensar”.
Para lograr que este tipo de aprendizaje funcione es muy importante la
motivación del alumno. Es un hecho constatado frecuentemente que muchos
alumnos carecen del interés y la motivación necesarios para aprender.
Normalmente, estos alumnos prestan poca atención y trabajan poco. No parece
importarles el hecho de suspender y su único interés parece ser abandonar cuanto
antes el centro escolar. Por otra parte, esta ausencia de interés se traduce a veces en
comportamientos que perturban el trabajo escolar de sus compañeros. Si un alumno
no tiene esa motivación interna puede provocar su fracaso, por lo que debemos hablar
de las características de un buen profesor.
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Como se ha explicado anteriormente el proceso de enseñanza-aprendizaje es
un proceso complejo. No consiste solamente en que el profesor le enseñe unos
conocimientos al alumno sino que influyen varios factores que hacen que el
aprendizaje pueda variar. Para ser un buen profesor hay que conocer el contexto del
centro donde se trabaja y de la materia que se imparte en función de los intereses de
su alumnado. Todo docente tiene que saber motivar, conociendo cómo son sus
alumnos, las familias, su forma de vida, etc.
En cuanto a las teorías de aprendizaje, la más significativa sobretodo en la
práctica es la teoría constructivista, especialmente en física y química. A través de
buenos problemas podemos conseguir que el alumnado experimente la potencia y
utilidad de la Física y la Química en el mundo que les rodea con una metodología lúdica
y transformando las realidades abstractas en algo más concretas.
Mediante la resolución de problemas se puede conseguir una gran motivación
por parte de los alumnos siempre y cuando se incluyan la aplicación de estos
problemas en situaciones de la vida diaria. Así como con la realización de prácticas en
el laboratorio.
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UNIDAD DIDÁCTICA “EL ÁTOMO” 1º DE BACHILLERATO- FÍSICA Y QUÍMICA
El tema de esta Unidad Didáctica está dentro de la programación del curso
correspondiente al espacio temporal en que se llevaron a cabo las prácticas. Pero, el
desarrollo de la temática de la UD, motivó, por los contenidos relacionados con los
espectros y sus aplicaciones, la búsqueda de una práctica adecuada, para 4º de la ESO,
que evidencie la utilización de estas propiedades de los átomos.
CONTEXTO GENERAL DEL CENTRO:
Contexto Social, Cultural y Escolar:
Antes de adentrarnos en la descripción del centro vamos a explicar el ámbito
en el que está enmarcado Logroño.
En cuanto al ámbito socioeconómico, Logroño es una ciudad relativamente
pequeña de 150 000 habitantes aproximadamente. Esta es la población más
importante de La Rioja. Tiene un 15% de población extranjera, lo que va a influir en el
centro ya que una parte importante del alumnado es extranjero.
El instituto de Educación Secundaria “Práxedes Mateo Sagasta” fue fundado en
el año 1843, ha acumulado gran cantidad de historia a lo largo de los años así como
una gran experiencia y calidad en su enseñanza, este hecho es muy importante y su
antigüedad es tal que este instituto es el más antiguo de Logroño.
Por sus aulas han pasado personajes tan prestigiosos como el naturalista
Doctor Zubía y al matemático Julio Rey Pastor, así como gran cantidad de riojanos y
riojanas a lo largo de 150 años, por lo que es deber de todos los miembros del centro
mantener el nivel y prestigio que preceden al instituto.
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Como el Instituto está situado en el centro de la ciudad y su variedad de oferta
educativa es muy amplia la procedencia de los alumnos es muy diversa. Estos alumnos
proceden de 10 centros distintos tanto público como privado así como de distintos
pueblos de La Rioja. Esto hace que la situación socioeconómica y cultural de los
alumnos sea muy variada, y el instituto “Sagasta” un centro educativo heterogéneo,
plural, liberal, acogedor, sin perjuicios de seguir siendo serio, organizado, riguroso e
innovador.
Instalaciones:
El actual instituto tiene una superficie construida de 8 200 m2. Sus
dependencias se articulan en torno a dos patios cuadrados y simétricos.
En la planta baja se encuentran: 17 aulas, un gimnasio, tres aulas especiales de
informática, un taller de tecnología, la biblioteca, un aula especial de música, la oficina
y los despachos de atención al bachillerato a distancia y los de dirección. Además
cuenta con una cafetería y servicio de comedor.
En la primera planta el Instituto cuenta con 21 aulas, un laboratorio de física,
un laboratorio de química, un laboratorio de ciencias naturales, salón de actos, aula
magna, dos salas de profesores y aula especial de dibujo.
En la segunda planta se sitúan las dependencias de los departamentos
didácticos, y tres aulas más.
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
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Programas y actividades:
En el centro se ofertan todos los cursos de la ESO así como los dos cursos de
Bachillerato en varias especialidades: Ciencias Humanas y Sociales (con sus tres
opciones) y Ciencias y Tecnología. El centro posibilita el Bachillerato a distancia así
como la posibilidad del Bachillerato nocturno. Además como algo excepcional posee
un curso preparatorio para las pruebas libres de bachillerato.
Este centro posee gran número de actividades relacionadas con la atención a la
diversidad. La atención a la diversidad constituye uno de los objetivos principales del
centro. Esta atención se proporciona tanto a alumnos con altas como con bajas
capacidades. También favorece y ayuda a la gran parte de alumnado extranjero con
dificultad en el idioma.
Sin perjuicio de su clasificación en medidas generales o extraordinarias de atención
a la diversidad, en el centro se desarrollan en el presente curso las siguientes acciones
o programas para atender a la diversidad del alumnado:
Educación Secundaria Obligatoria:
1.- Alumnos con dificultades:
• Programa de Integración de ACNNEE
• Programa de Educación Compensatoria
• Programa de Adaptación Curricular en Grupo
• Programa de Diversificación Curricular
• Grupo de apoyo en Lengua Castellana y Matemáticas en 3º de ESO
• Programa PROA
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• Adaptaciones Curriculares
• Optativas de refuerzo y apoyo: Taller de Lengua Castellana y Taller de
Matemáticas
• Apoyo al aprendizaje del Español para alumnos alófonos
• Convocatoria extraordinaria de septiembre
• Clases de recuperación de materias pendientes de cursos anteriores
• Opcionalidad
• ESPA a distancia
2.- Alumnos aventajados:
• Programa de Colaboración con E.O.I.
• Oferta de segundas lenguas extranjeras: Francés y Alemán
• Programa de Innovación Lingüística
• Segunda optativa en tercero de E.S.O.: Lengua Extranjera
• Profundización en diferentes materias
• Opcionalidad
Bachillerato:
• Programa de Bachillerato Internacional
• Segunda optativa en primero y segundo: Lengua Extranjera
• Opcionalidad
• Doble opción
• Profundización en diferentes materias
• Clases de recuperación de materias pendientes de cursos anteriores
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• Convocatoria extraordinaria de junio (antes era en septiembre).
• Bachillerato nocturno y Bachillerato a distancia
GRUPO-CLASE:
El grupo de 1º de Bachillerato A de Física y Química, esta compuesto por 24
alumnos y alumnas. Son 4 chicas y 20 chicos, en cuanto a las nacionalidades, la
mayoría son españoles, solo hay un marroquí, un italiano, un rumano y un
sudamericano. No hay ningún alumno con características educativas especiales.
Se da el caso de un alumno repetidor dentro del grupo.
Su nivel es algo bajo, al igual que su interés por el estudio. El comportamiento
en el aula es bastante deficiente. La relación entre ellos socialmente hablando es
bastante buena.
Introducción- presentación:
Esta unidad está encuadrada en el Decreto 45/2008, de 27 de junio (B.O.R. 03-
05-2007), por lo que se establece el Currículo de Bachillerato de la Comunidad
Autónoma de La Rioja.
Esta Unidad Didáctica corresponde a la octava unidad de este curso. Pertenece
al bloque 7 del currículo oficial de 1º de Bachillerato.
Bloque 7. El átomo y sus enlaces.
Esta Unidad Didáctica representa el comienzo del estudio de la Química en este
curso. Los conceptos de átomo, partículas subatómicas, mol, configuración electrónica
y la interpretación de la tabla periódica están relacionados en este curso 1º de
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
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Bachillerato con el bloque 6 denominado Teoría atómica molecular de la materia y en
concreto con la primera Unidad Didáctica de dicho bloque “La materia” (que fue la 1ª
Unidad Didáctica relacionada con la química), ya que para comprender que es el
átomo, hay que entender la materia y su composición.
En la siguiente Unidad Didáctica “Los enlaces” perteneciente al mismo bloque 7
denominado El átomo y sus enlaces, está relacionado, ya que sin comprender la
configuración electrónica de átomos y iones no podemos pasar a entender como los
mismos forman enlaces y estructuras determinadas.
Dentro del curso de 1º de Bachillerato en concreto en la asignatura de Ciencias
para el Mundo Contemporáneo, en el bloque 2 llamado Nuestro lugar en el Universo,
se encuentran relacionados varios de los contenidos de esta Unidad Didáctica, en
concreto en la génesis de los elementos.
Esta Unidad Didáctica está directamente relacionada con el bloque 4 llamado de
Estructura y propiedades de la materia de la asignatura de 4º de ESO Física y
Química.
Esta Unidad Didáctica está estrechamente relacionada con Biología de 2º de
Bachillerato donde en el bloque 1 denominado La base molecular y fisicoquímica de
la vida, el contenido más relacionado es el de los enlaces químicos y su importancia en
la biología.
El tema de la materia se trata en parte en la signatura de Química de 2º de
Bachillerato dentro del bloque 3, Estructura atómica y clasificación periódica de los
elementos en los contenidos del átomo de Borh al modelo cuántico.
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
23
En esta etapa, el desarrollo cognitivo puede progresar hacia formas de
pensamiento más complejas, lo que le abre la posibilidad de acceder a conocimientos
que exigen una mayor conceptualización y abstracción. Así mismo, una mayor
posibilidad de aplicación de esquemas más centrados en la disciplina científica y en la
multicausalidad le van a permitir resolver problemas cada vez más complejos.
En cuanto al estudio de Física y Química en 1º de Bachillerato, el alumno debe ir
perfilando hacia donde quiere encaminar sus futuros estudios, tanto en el segundo
curso de Bachillerato como en sus estudios superiores (ya sean universitarios o de
grado superior). No hay que olvidar que en el segundo curso de Bachillerato, esta
asignatura se desdobla en dos asignaturas independientes. En función de cómo
perciban los alumnos la enseñanza de la Física y la Química, tomarán sus decisiones al
final del curso para seleccionar las optativas del curso siguiente.
Objetivos generales:
Los objetivos generales son:
� Comprender los conceptos y teorías más importantes relacionados con los
átomos y sus propiedades que les permitan desarrollar ejercicios numéricos
posteriores más específicos, así como aplicar dichos conceptos a situaciones
reales y cotidianas.
� Utilizar con cierta autonomía destrezas investigadoras de antiguos modelos
atómicos así como el modelo actual, reconociendo el carácter de la ciencia
como proceso cambiante y dinámico.
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
24
� Explicar expresiones científicas del lenguaje cotidiano, según los conocimientos
químicos adquiridos, relacionando la experiencia diaria con la científica.
� Utilizar las tecnologías de la información y la comunicación, para realizar
simulaciones, tratar datos y extraer y utilizar información de diferentes fuentes,
evaluar su contenido y adoptar decisiones.
Objetivos aprendizaje:
Los objetivos de aprendizaje están divididos en conceptuales, procedimentales y
actitudinales.
Objetivos conceptuales
� Definir átomo e identificar partículas subatómicas.
� Comprender el concepto de isótopo.
� Enunciar el significado de mol y de masa molar.
� Definir espectro atómico.
� Comprender el modelo de la mecánica cuántica.
� Identificar las propiedades de la tabla periódica.
Objetivos procedimentales
� Aplicar el número de Avogadro en la realización de cálculos así como las masas
moleculares.
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25
� Calcular la masa atómica de un elemento conociendo el porcentaje de sus
isótopos.
� Relacionar los átomos con las características de los elementos.
� Identificar elementos según sus propiedades y ordenarlos dentro del sistema
periódico, así como escribir su configuración electrónica.
� Escribir la configuración electrónica de un átomo o ión. Así como identificar
átomos o iones según su configuración.
Objetivos actitudinales
� Mostrar interés por cómo teorías atómicas anteriores han ayudado a
establecer el conocimiento actual.
� Apreciar las aplicaciones que se obtienen de los elementos.
� Valorar críticamente cómo influyen los avances científicos en la tecnología.
� Disfrutar del trabajo en equipo y colaborar en la medida de lo posible.
Contenidos:
� Primeras teorías y modelos atómicos.
o El átomo indivisible.
� Modelo atómico nuclear.
� Elementos e isótopos.
� El mol y las masas moleculares.
� Espectros atómicos.
� Modelo cuántico.
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
26
� Tabla periódica.
o Propiedades de la tabla periódica.
Materiales y Recursos didácticos:
Se utilizarán los siguientes recursos didácticos:
• Libro de texto: Física y Química de 1º Bachillerato. Editorial Vicens-Vives
• Ejercicios y problemas del libro de texto.
• Hojas de ejercicios de ampliación y refuerzo (ver en los anexos).
• Calculadora Científica.
• Presentaciones PowerPoint.
Metodología:
Concebimos la metodología como la forma concreta en la que se organizan,
regulan y se relacionan entre sí los diversos componentes que intervienen en el
proceso de aprendizaje: objetivos, contenidos, actividades, recursos y medios
didácticos; y, especialmente, alumnado, profesorado y comunidad educativa.
La metodología es esencial en la consecución de las metas educativas
propuestas. Vamos a tratar de conseguir estas metas mediante un aprendizaje
significativo. Para ello necesitamos conocer previamente el nivel de los alumnos como
su desarrollo evolutivo. Para conseguir que el alumno adquiera con facilidad los
contenidos trataremos de realizar ejercicios de su vida cotidiana los cuales les resulten
motivadores.
Entonces se propondrán actividades de enseñanza-aprendizaje dirigidas a:
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27
• Conocer las ideas previas de los alumnos y su grado de elaboración (preguntar
sobre lo que saben antes de explicar algo).
• Modificar sus ideas iniciales construyendo de forma significativa nuevos
conocimientos. El profesor es mediador y plantea actividades de aprendizaje
para modificar las concepciones iniciales, para que el alumno dé pasos
progresivos a nivel de identidad y elaboración personal, abriendo la posibilidad
de llevar a cabo una reflexión crítica sobre ellos.
• Fomentar el rigor en el uso de lenguajes (principalmente en las definiciones y
en los Ejercicios-Ejemplo que se realizarán en clase).
• Potenciar los siguientes aspectos:
- La reflexión sobre lo realizado.
- La recogida de datos.
- Elaboración de conclusiones.
- Recopilación de lo que se ha aprendido.
• Analizar el avance en relación con las ideas previas (punto de partida).
• Facilitar al alumno la reflexión sobre: habilidades de conocimiento, procesos
cognitivos, control y planificación de la propia actuación, la toma de decisiones
y la comprobación de los resultados.
El proceso de enseñanza-aprendizaje entendemos que debe cumplir los
siguientes requisitos:
• Partir del nivel de desarrollo del alumnado y de sus aprendizajes previos.
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
28
• Asegurar la construcción de aprendizajes significativos a través de la
movilización de sus conocimientos previos y de la memorización comprensiva.
• Posibilitar que los alumnos y las alumnas realicen aprendizajes significativos por
sí solos.
• Favorecer situaciones en las que los alumnos y alumnas deben actualizar sus
conocimientos (trabajar en grupo, es decir, dedicar algunas sesiones a la
realización de ejercicios en grupos reducidos).
• Proporcionar situaciones de aprendizaje que tienen sentido para los alumnos y
alumnas, con el fin de que resulten motivadoras (plantear problemas y
ejercicios de su vida cotidiana que sean motivadores).
Como pautas de reflexión metodológica, proponemos:
• Promover el aprendizaje significativo, ya que para conseguir verdaderos
aprendizajes escolares es necesaria la actividad constructiva del alumno. Desde
esta perspectiva planteamos las actividades de enseñanza-aprendizaje, con una
intención clara, dentro de unas tareas que tienen sentido para el alumno y que
así hemos experimentado en nuestra actividad docente, consideradas de
manera que los alumnos puedan adquirir, por sí solos, su sentido,
significatividad y utilización para otros contextos diferentes.
• Practicar el aprendizaje interactivo, básico para la construcción del
conocimiento, pero sin caer en el activismo, sino fomentando la participación
de nuestros alumnos en las tareas de aula (sesiones dedicadas a realizar
ejercicios en grupos).
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
29
• Propiciar la motivación, organizando una secuencia clara, sencilla y asequible
que conecte a los alumnos con la realidad y el entorno en el que se
desenvuelven (trataremos ejercicios y problemas de la vida cotidiana para
propiciar esa motivación)
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30
Sesiones: Sesión Actividades
de enseñanza
aprendizaje
Duración Objetivos Contenidos Grupo Criterio de
evaluación y tipo
de evaluación
1º: Puesta
en común.
20 min. Identificar los
conocimientos previos.
Aula
clase.
Grupo
grande.
Diagnóstica.
2º:
Explicación
por parte
del
profesor.
25 min. Definir átomo e
identificar partículas
subatómicas
1
3º :
Actividad 1
propuesta
como
tarea para
casa
5 min. Fuera del
aula:
Trabajo
personal.
1º:
Resolución
de la
actividad
propuesta
en la
sesión
anterior.
10min.
Identificar partículas
subatómicas
El mol y las
masas
moleculares.
Aula
clase.
Grupo
grande.
Formativa.
Saber
identificar y
definir as
partículas
subatómicas
2º:
Explicación
por parte
del
profesor.
20min. Comprender el
concepto de isótopo
2
3º :
Actividad 2
propuesta
para
realizar en
grupo
20min. Disfrutar del trabajo en
equipo y colaborar en la
medida de lo posible.
Calcular la masa
atómica de un
elemento conociendo el
porcentaje de sus
isótopos
Espectros
atómicos
Modelo
atómico
nuclear.
Aula
grande:
Grupos
reducido
s
Formativa.
Comprender
el modelo
atómico
nuclear y
identificar
elemento e
isótopo.
Trabajar
correctament
e en equipo
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
31
1º:
Resolución
de la
actividad
propuesta
en la sesión
anterior.
10min.
Comprender el
concepto de isótopo.
Calcular la masa
atómica de un
elemento conociendo
el porcentaje de sus
isótopos.
Modelo
atómico
nuclear.
Elementos e
isótopos.
Aula clase.
Grupos
reducidos.
Sesión 2
2º:
Explicación
por parte
del profesor.
25 min.
Aula clase.
Grupo
grande.
3
3º :
Actividad 2
propuesta
como tarea
para casa
5 min.
Fuera del
aula:
Trabajo
personal.
1º:
Resolución
de la
actividad
propuesta
en la sesión
anterior.
10min.
Enunciar el significado
de mol y de masa
molar.
Aplicar el número de
Avogadro en la
realización de cálculos
así como las masas
moleculares
El mol y las
masas
moleculares.
. Aula clase.
Grupo
grande.
Formativa.
Saber calcular
masas
molares
teniendo
claro el
concepto de
mol. Aplicar el
número de
Avogadro en
la realización
de cálculos así
como las
masas
moleculares.
2º:
Explicación
por parte
del profesor.
20min.
Definir espectro
atómico. Comprender
el modelo de la
mecánica cuántica
Aula clase.
Grupo
grande.
4
3º :
Actividad 3
propuesta
para realizar
en grupo
20min.
Disfrutar del trabajo en
equipo y colaborar en
la medida de lo
posible.
Espectros
atómicos.
Moldelo de
la mecánica
cuántica.
Aula clase.
Grupos
reducidos
4-5
personas
Formativa.
Comprender
el modelo
cuántico y los
espectros
atómicos.
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32
1º:
Explicación
por parte
del profesor.
20 min Comprender el modelo
de la mecánica cuántica
Aula
clase.
Grupo
grande.
5 2º :
Actividad 4
propuesta
para realizar
en grupo
30 min
1º.
Resolución
de la
actividad 4.
15 min.
Escribir la configuración
electrónica de un
átomo o ión. Así como
identificar átomos o
iones según su
configuración.
Modelo
cuántico
Aula
clase.
Grupos
reducido
s de 4-5
personas
Formativa.
Saber identificar
átomos
mediante su
configuración
electrónica.
2º.
Explicación
por parte
del profesor
30 min.
Identificar las
propiedades de la tabla
periódica
Aula
clase.
Grupo
grande.
6
3º. Actividad
5. Tarea
individual
5 min.
Relacionar los átomos
con las características
de los elementos.
Identificar elementos
según sus propiedades
y ordenarlos dentro del
sistema periódico, así
como escribir su
configuración
electrónica
Tabla
periódica y
sus
propiedades
Aula
grande:
Trabajo
personal
Formativa:
Comprobar que
se conocen y
dominan las
propiedades y
características
de la tabla
periódica.
7
Resolución
de la
actividad 5.
Resolución
de ejercicios
de repaso.
50 min.
Mostrar interés por
cómo teorías atómicas
anteriores han ayudado
a establecer el
conocimiento actual.
Apreciar las
aplicaciones que se
obtienen de los
elementos.
Valorar críticamente
cómo influyen los
avances científicos en
la tecnología.
Más los anterioes.
Repaso de
todos los
contenidos
de la Unidad
Didáctica
Aula
clase.
Grupo
grande
Verificar por
medio de los
ejercicios de
repaso y la
observación en
el aula si
muestran
interés por la
evolución de las
teorías
atómicas, si
aprecian las
aplicaciones de
los elementos y
comprobar que
valoran los
avances
científicos.
Tabla 1. Sesiones de la Unidad Didáctica
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
33
Atención a la diversidad:
Con relación a los contenidos se establecen dos niveles de dificultad: mínimos y
optativos. El profesor debe decidir en cada caso con su grupo de estudiantes y de
acuerdo con el Proyecto Curricular de su Centro la adecuación a estos niveles,
teniendo en cuenta la propia diversidad de cada uno de sus alumnos.
� Contenidos mínimos
� Primeras teorías y modelos atómicos.
� Modelo atómico nuclear.
� Elementos e isótopos.
� El mol y las masas moleculares.
� Tabla periódica.
� Contenidos optativos
� Espectros atómicos.
� Modelo cuántico.
Los contenidos seleccionados optativos lo son ya que para conseguir
promocionar en este curso y resolver los ejercicios seleccionados no es necesario
dominar ambos. Además en el curso siguiente 2º de Bachillerato se profundizará y
hará más hincapié en ambos.
Con la actividad inicial de discusión acerca de las cuestiones previas, empleada
para la detección de las ideas previas de los alumnos y los conocimientos que tienen
procedentes de cursos anteriores, se intenta hacer participar a todos los alumnos y
detectar las circunstancias de diversidad ordinaria. Con esta información se podrá
flexibilizar la duración e intensidad de cada actividad en función del carácter de los
contenidos.
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
34
En el caso de existir alumnos con necesidades especiales tendrán la posibilidad
de realizar unos ejercicios de refuerzo que se tendrán en cuenta en la evaluación y que
se entregarán al finalizar la Unidad Didáctica.
En caso de existir en el aula alumnos de altas capacidades se les propondrá la
posibilidad de realizar una investigación dirigida sobre un contenido estudiado en el
temario pero adaptado a su capacidad, como podría tratarse del estudio del concepto
de entropía (el cual es muy complicado de explicar, incluso para expertos en el tema).
Cuando se formen los grupos para hacer los ejercicios se intentará que estos
sean heterogéneos para así poder fomentar un trabajo cooperativo en el que unos
podrían ayudar a otros. Incluso, en algunos casos, los que presenten un nivel más
avanzado se conviertan en tutores de los alumnos que presentan una mayor dificultad.
Evaluación:
La evaluación se puede entender como un proceso continuo de recogida de
información y de análisis, que nos permite conocer qué aprendizaje se está
consiguiendo, qué variables influyen en dicho aprendizaje y cuáles son los obstáculos y
dificultades que afectan negativamente al aprendizaje.
La evaluación del aprendizaje ha de efectuarse mediante el uso de
instrumentos y procedimientos adecuados a lo que se pretende medir u observar. Los
instrumentos y procedimientos deben ser variados y orientadores.
Para la evaluación del proceso, se precisa ser crítico y a la vez reflexivo,
cuestionando constantemente lo que se hace, y procurando analizar los principales
elementos que pueden distorsionar el proceso educativo; de esta forma podremos
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
35
identificar los problemas e intentar poner remedio en la medida de nuestras
posibilidades.
La evaluación de la propia práctica docente constituye una de las estrategias de
formación más potentes que existen para la mejora de la calidad del proceso de
enseñanza-aprendizaje, permitiendo las correcciones oportunas en su labor didáctica.
Para ello diferenciamos tres momentos que definen el proceso continuo de
enseñanza-aprendizaje: Evaluación diagnóstica, evaluación formativa y evaluación
sumativa.
Evaluación diagnóstica:
Se realiza al comienzo del proceso para obtener información sobre la situación
de cada alumno y alumna, y para detectar la presencia de errores conceptuales que
actúen como obstáculos para el aprendizaje posterior. Esto conllevará una atención a
sus diferencias y una metodología adecuada para cada caso.
Constará de un pequeño debate llevado a cabo en la primera sesión, para
verificar sus como cimientos acerca de los átomos, sus propiedades y su interacción. Es
de carácter informativo para el profesor así como de motivación para los alumnos para
abordar la Unidad Didáctica.
Evaluación formativa:
Tipo de evaluación que pretende regular, orientar y corregir el proceso
educativo, al proporcionar una información constante que permitirá mejorar tanto los
procesos como los resultados de la intervención educativa. Es, por tanto, la más
apropiada para tener una visión de las dificultades y de los procesos que se van
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
36
obteniendo en cada caso. Con la información disponible se valora si se avanza
adecuadamente hacia la consecución de los objetivos planteados. Si en algún
momento se detectan dificultades en el proceso, se tratará de averiguar sus causas y,
en consecuencia, adaptar las actividades de enseñanza-aprendizaje.
Evaluación sumativa:
Se trata de valorar los resultados finales de aprendizaje y comprobar si los
alumnos y alumnas han adquirido los contenidos y competencias básicas que les
permitirán seguir aprendiendo cuando se enfrenten a contenidos más complejos.
Criterios de calficación:
� Prueba escrita (Examen) realizada al término del bloque 6 (el valor de esta
Unidad didáctica será del 60% de este examen), (Recuperable, 65%)
� Presentación de los cuadernos de clase al final de la Unidad Didáctica con
todo lo realizado a lo largo de la misma (Recuperable, 10%)
� Técnicas de observación sistemática (No recuperable,10%)
� Resolución de ejercicios y problemas: Realización diaria de los ejercicios
propuestos como deberes (No recuperable, 5%)
� Resolución del trabajo de la tabla periódica: Deberá entregarse al finalizar la
Unidad Didáctica (Recuperable, 10%)
� Para los alumnos con necesidades especiales se aplicará a las calificaciones
anteriores un factor de conversión del 0,9 y el 10% restante se sumará con
los ejercicios antes propuestos, siendo los mismos de carácter recuperable.
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
37
Autoevaluación del docente:
La autoevaluación debe ser un proceso continuo, complejo y global que
permite recoger sistemáticamente información relevante de la intervención docente
en el proceso educativo, con el objeto de reajustar la intervención educativa de
acuerdo con los aprendizajes reales y necesidades del alumno.
También permite identificar las competencias y la práctica docente la cual
requerirá de modificaciones y/o adecuaciones según el caso; por lo tanto la
autoevaluación no es un fin en si mismo, sino un instrumento para mejorar el trabajo y
los resultados.
Las preguntas que han de hacerse son:
• ¿Han cumplido los alumnos los objetivos que se han marcado en la
Unidad Didáctica?
- Prueba escrita
• ¿En el tiempo planificado se han logrado explicar los todos los
contenidos de la Unidad Didáctica?
- Tiempo
• Han mostrado los alumnos una actitud positiva a las actividades
grupales.
- Observación sistemática
• ¿En la prueba escrita se ha llegado al nivel esperado por la clase?
- Que aprueben un 70% de los alumnos.
• Si alguna de las preguntas anteriores es negativa ¿Qué se puede hacer
para cambiar?
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
38
• Si los objetivos no se han cumplido, debemos en primer lugar
ver de que tipo son ya que si son conceptuales debemos hacer
hincapié en la explicación y aclaración de los conceptos claves,
en el caso de que sean los objetivos procedimentales deberemos
dedicar más tiempo y esfuerzo a los problemas y cálculos
numéricos y en el caso de los actitudinales intentar fomentar el
interés por medio de algún otro video o salida, así como formar
grupos de trabajo que proporcionen mayor rendimiento a la
hora de cumplir dichos objetivos.
• Si el tiempo empleado no ha sido suficiente para poder explicar
todos los contenidos habrá que recortar. Como los contenidos
que damos como opcionales (espectros atómicos y modelo
cuántico) se dedicará menos tiempo a los mismos.
• En el caso de los trabajos en grupo, si los alumnos no han
mostrado una actitud positiva se puede probar si esta actitud
mejora si son ellos los que forman los grupos.
• Si no llegan a superar el examen se llevará a cabo una
recuperación para la cual se propondrán unos ejercicios de
ayuda.
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
39
PROYECTO DE INNOVACIÓN
Para llevar a cabo la elección de proyecto de innovación se analiza en primer
lugar lo aprendido en el Máster como se ha indicado en la introducción, durante la
asignatura de innovación se ve cuales son los principales temas que abarcan los
didactas para el desarrollo de su estudio de las ciencias experimentales. Como ya se ha
anticipado las asignaturas optativas de laboratorio son de gran interés para el
desarrollo de los alumnos.
Para la elección del experimento se tuvo en cuenta que el tema fuese algo de
interés para los alumnos de ahí el utilizar la aspirina como principal sustrato, por otro
lado tras desarrollar la Unidad Didáctica de “Átomo” que como ya se ha argumentado
contiene parte del fundamento teórico de la práctica, se puede comprobar que los
conceptos tratados en el experimento no son del todo asimilados por los alumnos por
lo que un refuerzo previo en forma de práctica podría dar el apoyo que se necesita
para la adquisición de estos conocimientos.
La elección concreta de hacer una determinación de la absorbancia en parte es
debido a mi formación académica, el Máster en Química Avanzada me dio la
posibilidad explicar con claridad así como de transmitirles la importancia de las
técnicas analíticas en la actualidad.
Por todo ello el proyecto que he elegido es algo innovador, intenta captar las
ideas previas de los alumnos acerca de cuestiones acerca de representaciones gráficas
(tan importantes para su futuro académico, no solo en la asignatura de Física y
Química) con los que poder confeccionar los grupos de forma que se atienda a la
diversidad, el hacerlo acerca de una práctica no usual con gran carácter de motivación
e intentando fomentar la asignatura de Técnicas de Laboratorio.
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
40
EMPLEO DE UNA PRÁCTICA DE LABORATORIO NOVEDOSA PARA LA
ASIGNATURA “TÉCNICAS DE LABORATORIO”
Ana Jiménez Cordón
Departamento de Química. Universidad de La Rioja
E-mail: [email protected]
RESUMEN
Se analizan los resultados de la introducción de una práctica novedosa del
ámbito de la química en un grupo de alumnos de 4º curso de eso dentro de la
asignatura técnicas de laboratorio. Se exploran los conocimientos previos que tienen
dichos alumnos acerca de representaciones gráficas y sus implicaciones. El trabajo se
desarrolla en pequeños grupos se estudia si esta forma de trabajo, la cooperación
entre ellos y la desenvoltura de los alumnos en el laboratorio, favorece el aprendizaje.
PALABRAS CLAVE: Investigación, experimento, representación gráfica, Química, ESO,
trabajo en grupos.
SUMARY
We will carry out research on how the performance impact of a practice in the
field of novel chemistry in a group of students in 4th year of ESO of the subject
of laboratory techniques. Prior knowledge is found with these students about graphic
representations and their implications. As this work was developed in small
groups within the larger group will consider whether it is favorable this way of
working the same way that the cooperation of the ease of students in the laboratory.
KEYWORDS: Research, experiment, graphic, Chemistry, ESO, group work.
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
41
INTRODUCCIÓN
Según el modelo constructivista, el aprendizaje de un sujeto requiere una
actividad en la que sea consciente de la misma para su posible evolución intelectual.
Por tanto, para llegar a la asimilación de conceptos, Pozo (1989), debería llevarse a
cabo un proceso basado en la reestructuración de las que forman parte los conceptos
mencionados.
Lo que más incidencia tiene para este modelo es la estructura cognitiva de
quien aprende y los conceptos, ya que el aprendizaje solo es significativo cuando el
alumno puede relacionar de modo no arbitrario y substancial lo aprendido con lo que
ya sabe (Ausubel, Novak y Hanesian 1978).
El aprendizaje que nos interesa especialmente es el de las ciencias, y como ya
sabemos la comprensión conceptual del mismo sigue generando investigaciones con
el objeto de hacer este aprendizaje más profundo y facilitar su asimilación (Mammino,
2002).
Tanto en el currículum de Bachillerato como en el de ESO se está intentado,
desde hace años, una reforma en lo referente al ámbito científico, para incorporar el
desarrollo de cursos orientados al laboratorio. Esto se debe a que no solo importan
conceptos y leyes sino que también importan los procedimientos de la ciencia: una
disciplina empírica donde los experimentos juegan un papel crucial (De Jong, 1998).
La asignatura, “técnicas de laboratorio”, dentro de la nueva concepción del
Bachillerato de ciencias de la naturaleza y la salud, tiene como finalidad que el alumno
aprenda a manejarse y desenvolverse con soltura en el laboratorio científico. No tiene
como misión llevar a cabo las prácticas de otras asignaturas de la modalidad de
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
42
ciencias sino que pretende trabajar como se hace en investigación o en el mundo
laboral de forma adaptada a una formación educativa.
En el último curso de la etapa de la ESO aumenta el espacio de optativas y en el
año 1998, se elaboró una nueva relación de las mismas. Se pueden dividir en varios
grupos:
1. Materias científico técnicas: impartidas en centros con grados
profesionales de 1º y 2º ciclo. Relacionadas con la electricidad,
mantenimiento, electrónica…
2. Ecología o Educación Ambiental.
3. La Salud.
4. Asociadas al departamento de Física y Química en las que se incluyen:
Taller de laboratorio; iniciación a las técnicas de laboratorio; iniciación
profesional química; introducción a la fotografía.
Parece que el objetivo de conseguir itinerarios diversos se cumple en cierta
medida ya que existe, con esta oferta, una atención a la diversidad y, junto con el resto
de asignaturas, puede favorecer al desarrollo de las capacidades que se presentan en
los objetivos de etapa (Nieda, 2000). En el caso concreto de la asignatura que nos
interesa, Técnicas de laboratorio, vemos que puede fomentar que el alumnado
aprenda a manejarse y desenvolverse con soltura dentro del laboratorio científico, que
conozca su concepción, funcionamiento y organización, el uso de las técnicas más
habituales y comunes a todas las disciplinas, los métodos y rutinas de trabajo más
empleados, los hábitos de actuación, en fin, todo aquello que da lugar a que pueda
adquirir y desarrollar capacidades en ese ámbito, empapándose en lo que podríamos
llamar “cultura de laboratorio”.
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
43
Una base fuerte de argumentación sería favorecer la necesidad de incrementar
la utilización de proyectos, investigaciones o resolución de problemas de «fines
abiertos» en la clase de ciencias. Esta sugerencia no significa el abandono de otras
actividades prácticas, significa que necesitamos valorar de nuevo el lugar que ocupan y
la ventaja de los objetivos que pueden ser conseguidos a través de los diferentes
métodos de las prácticas en ciencias (Miguens y Garret, 1991).
Como afirma De Jong (1998), los alumnos asimilan supuestamente la
información que se les proporciona, junto a los procedimientos prácticos, al mismo
tiempo se da por sentado que esto en sí les será ventajoso. Desde este planteamiento,
los cursos de laboratorio conllevan los "experimentos-receta" que no requieren
habilidades de resolución de problemas, ni pensamiento creativo. Otra consecuencia
es que los cursos de laboratorio incluyen experimentos donde se proporciona
información que confirma o ilustra lo que ya mencionó el profesor, o se dio en el libro
de texto.
Los experimentos científicos escolares juegan un papel importante en el
proceso del desarrollo de los conocimientos. Se considera este proceso desde el
paradigma del constructivismo y, de acuerdo con esta perspectiva sobre la adquisición
de conocimientos, (Driver, 1989; Fensham et al., 1994), el aprendizaje es un proceso
dinámico en el cual los estudiantes construyen el significado de forma activa,
partiendo de sus experiencias reales en conexión con sus conocimientos anteriores.
Por esta razón, los experimentos científicos pueden ser importantes, ya que ofrecen al
alumno oportunidades de tener muchas experiencias nuevas.
Entre las actividades a disposición del profesor para que los estudiantes
aprendan ciencias, hay algunas que son particularmente complejas: son aquéllas que
Máster de Profesorado- Física y Química Ana Jiménez Cordón Proyecto Fin de Máster Curso 2011/2012
44
implican la experimentación. Su eficacia muchas veces es puesta en duda (N’Tombela,
1998). En el trabajo que plantea Séré (2002) intenta actualizar los tesoros todavía
ocultos de los trabajos prácticos e investigar cómo «la experiencia puede servir más de
una sola vez», contrariamente a lo que dice el proverbio.
Se esperan diferentes tipos de resultados de la enseñanza de las ciencias en su
conjunto. Estos resultados se pueden detallar de la siguiente manera:
- Comprender la teoría, es decir, los conceptos, los modelos, las leyes, los
razonamientos específicos, que muy a menudo difieren notablemente de los
razonamientos corrientes.
- Aprender toda esta teoría.
- Realizar experiencias mostrando un cierto número de realidades, hechos y aparatos
que utilizan teorías y procedimientos, para adquirir la experiencia, en el sentido que se
da a este término en inglés.
- Aprender a rehacer las mismas experiencias con los mismos procedimientos.
- Aprender los procedimientos y los caminos para poder utilizarlos cuando se trate de
realizar otras experiencias en otros contextos.
- Aprender a usar el saber teórico aprendido para que esté presente y sea utilizado
cuando se trate de realizar un proceso completo de investigación.
Como se ve en estos resultados aparecen aprender, comprender verbos de
operaciones intelectuales así como realizar, aprender a usar que son verbos de
procedimientos. Estos dos tipos están íntimamente relacionados.
La práctica experimental consiste en estimular a los alumnos a trabajar en
ambientes investigadores. Es importante darles la oportunidad de desarrollar una
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competencia aceptable en la solución de problemas prácticos y una confianza
adecuada en su capacidad para operar de una forma cooperativa, Villanueva (2000).
Como argumentan Giménez y Madrid (2000), en las últimas décadas ha habido
muchas investigaciones sobre el papel que juegan las prácticas de laboratorio en la
construcción del conocimiento científico escolar. En la mayoría de ellas, se ha puesto
de manifiesto que las actividades prácticas desarrolladas a modo de recetas como
ilustración de conocimientos previamente explicados no mejoran, significativamente,
el proceso de aprendizaje de las ciencias.
Las investigaciones dicen que el mejor aprendizaje a través de las prácticas de
laboratorio es el que se da “cuando éstas se proponen en un contexto de investigación
dirigida, que impulse al alumnado a implicarse, a comprometerse con una idea y a
llevar a cabo sus propias investigaciones”. Este enfoque no debe suponer,
necesariamente, el abandono de otros tipos de actividades prácticas (Miguens y
Garret, 1991).
Esto está de acuerdo con la metáfora propuesta por Gil y otros (1999) según la
cual "Se concibe a los estudiantes como investigadores noveles que, estructurados en
equipos cooperativos, abordan situaciones problemáticas de interés, interaccionando
con otros equipos y con el resto de la comunidad científica, representada por el
profesorado y los textos”.
Las principales características que debe presentar una práctica de laboratorio
para ser considerada interesante y provechosa para el alumnado en el proceso de
aprendizaje son las siguientes:
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- Que sean abordables por las personas a las que van dirigidas y, por tanto, que
permitan al alumnado disfrutar con las ciencias y que no se consideren unos
fracasados en esta materia.
- Que sean capaces de atrapar el interés porque supone cierto desafío cognitivo.
- Que puedan generar condiciones de trabajo cooperativo.
- Que las respuestas que puedan aparecer en clase a las cuestiones planteadas
permitan promover actividades destinadas a comprobar si son ciertas o
aceptables.
- Que supongan ocasiones para aumentar y mejorar el conocimiento del propio
laboratorio y sus materiales.
- Que favorezcan la adquisición de destrezas manipulativas e intelectuales que
les permitan plantearse cuestiones de complejidad creciente.
Con estas consideraciones, y teniendo en cuenta que el hilo conductor de la
programación de esta materia está más al servicio de los procesos de la ciencia que de
la adquisición de conceptos científicos, los objetivos con los que se ha concebido esta
asignatura optativa de "Introducción a las prácticas de laboratorio" son los siguientes:
- Que trabajen con seguridad en el laboratorio.
- Que den sentido al trabajo experimental en la investigación científica.
- Que puedan adquirir experiencia en la utilización de reactivos colorantes y
aparatos sencillos de laboratorio.
- Que aumenten su capacidad para realizar observaciones significativas, para
plantearse cuestiones y resolverlas.
- Que se inicien y/o profundicen en la interpretación de datos y en la
formulación de conclusiones a partir de datos.
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- Que planifiquen y desarrollen proyectos de pequeñas investigaciones.
- Que aumenten su destreza en hacer informes de trabajo y aumenten su
capacidad para comunicar las actividades desarrolladas y los resultados
obtenidos.
Por todo lo argumentado anteriormente vemos que las prácticas son
importantes, si son llevadas a cabo de forma correcta, adaptándolas a contenidos
concretos y enfocándolas para un aprendizaje significativo en el cual el alumno
construya nuevos conocimientos a partir de las mismas, por lo que es un arduo trabajo
elegir adecuadamente esas prácticas y como desarrollarlas.
¿CÓMO ELEGIR EL EXPERIMENTO A LLEVAR A CABO?
Las ciencias son difíciles por su complejidad para una comprensión rápida y
directa por parte del alumno por lo que los profesores suelen contextualizar las
ciencias, es decir aproximarlas lo más posible al contexto cotidiano del alumno, según
Jiménez-Liso y De Manuel (2009) esto puede ser con la mera ejemplificación en un
momento puntual o porque se utilizan escenarios, materiales o fenómenos cotidianos.
En ocasiones los fenómenos cotidianos requieren de un contenido científico
complejo para su correcta explicación, por lo que hay veces que ciertos ejemplos no
son buenos recursos para el aprendizaje; se debe buscar el equilibrio entre el contexto
y el contenido (Kortland, 2007) ya que como se ha anunciado, si un recurso contiene
un contenido muy complejo no será satisfactoria su utilización para el correcto
aprendizaje.
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¿CÓMO REALIZAR EL TRABAJO?
La sociedad actual se fundamenta en las nuevas tecnologías de la información,
la ciencia y la investigación, aun así la imagen que tienen los alumnos de los científicos
no es la que corresponde a este hecho. Son muchos los investigadores que han
denunciado que el modelo tradicional de la enseñanza de las ciencias esta
contribuyendo a dar una imagen deformada de la misma.
Con el objetivo de cambiar esta imagen se desarrolla un modelo que intervenga
directamente en el aula, centrado en el trabajo en grupo por parte de los alumnos.
Como dicen Gómez e Insausti (2005) con este nuevo modelo se pretende crear una
interacción entre los alumnos entre sí y con el profesor, lo que garantiza un
conocimiento de los conceptos más efectivo por parte de los alumnos.
Se espera un buen resultado ya que este modelo de intervención ya ha sido
objeto de estudio por muchos autores (Gómez, 2003); (Gómez e Insausti, 2004) como
también se han estudiado las actitudes de los alumnos frente a una enseñanza basada
en este modelo de aprendizaje colaborativo.
Para el intercambio de ideas, información y llevar a cabo debates es
fundamental el uso del lenguaje. También es importante para explicar el aprendizaje
mediante la construcción conjunta de significado a partir del contenido que se trabaja
como explica la escuela de Piaget. Se comparte en el contexto del trabajo cooperativo
creando contextos mentales compartidos como explica la perspectiva sociocultural.
Como hemos abordado con anterioridad, los modelos de transmisión de
conocimientos tradicionalmente más frecuentes son meramente transmisivos, algo
similar a monólogos por parte del profesor. Como se deduce de las teorías de Brunner,
el profesor ha de comenzar, en esta actividad compartida que es la enseñanza-
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aprendizaje, como experto dando instrucciones y proporcionando progresivamente el
sistema de ayuda necesario; cuando los alumnos se vuelven más competentes, esta
ayuda por parte del docente debe disminuir, ya que el fin de esta metodología de
trabajo es que haya un aumento progresivo de autonomía de los estudiantes en los
procesos de aprendizaje. Por todo esto vemos que el aprendizaje en la cooperación
ofrece a los alumnos un momento idóneo para practicar el habla científica. La
interacción entre iguales da lugar a discusiones con diferentes puntos de vista que
deriva en una construcción final conjunta de los conocimientos (Ibáñez y Gómez,
2005). La interacción y la divergencia entre iguales promueven el desarrollo y el
aprendizaje (Doise, 1993; Arca, Guidoni y Masón, 1990; Mercer, 1997; Coll, 1984;
Colomina y Onrubia, 2002; Slavin, 1996).
El conocimiento social arbitrario puede ser obtenido solamente en interacción
con otros. Hay alumnos que manifiestan dificultades a la hora de relacionarse con los
compañeros y esto en ocasiones acarrea un efecto negativo sobre el aprendizaje y
rendimiento escolar. El aprendizaje cooperativo proporciona resultados muy positivos
ya que a aquellos alumnos con baja autoestima o con problemas para relacionarse,
tienen mejoras en sus resultados académicos. Hay que aprovechar el potencial de cada
individuo, cuando forma parte de un grupo cooperativo, para incrementar el
aprendizaje individual así como el cooperativo (Ibáñez y Gómez, 2005).
CONTEXTO DE LA MUESTRA
La muestra que vamos a utilizar para el estudio pertenece al instituto de
Educación Secundaria “Práxedes Mateo Sagasta”.
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El instituto está situado en el centro de la ciudad de Logroño, su variedad de
oferta educativa es muy amplia y la procedencia de los alumnos muy diversa (una
parte significativa del alumnado es extranjero)
El instituto “Sagasta” es un centro educativo heterogéneo, plural, liberal,
acogedor, sin perjuicio de seguir siendo serio, organizado, riguroso e innovador.
El grupo de 4º de ESO consta de 14 alumnos (6 chicas y 8 chicos), de
nacionalidad española salvo en el caso de una alumna que es brasileña.
El nivel es en general bastante bueno, salvo algunas excepciones son excelentes
estudiantes, tanto en ésta como en el resto de las asignaturas.
La relación que tienen entre ellos es buena; dentro del conjunto, se aprecian
grupos reducidos más afines, pero en general su relación es bastante agradable.
Determinación del ÁCIDO SALICÍLICO por ABSORBANCIA
FUNDAMENTO TEÓRICO
Este experimento se basa en la determinación por medio de un espectrómetro
del ácido salicílico.
Figura 1: Aspirina
La forma de obtener el ácido salicílico a partir de la aspirina (ácido
acetilsalicílico) es por medio de la hidrólisis con hidróxido sódico (NaOH).
Ácido acetilsalicílico Ácido salicílico
Al añadir una disolución de Fe3+ (de color amarillo anaranjado intenso) se podrá
comprobar la presencia de, el ácido salicílico; Aparentemente las dos disoluciones son
CH
CH3
O
H
O
O
O
CH
CH3
O
H
O
O
O
CH
H
O
O
OH+ NaOH
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iguales, transparentes pero al añadir la disolución de hierro podemos observar como
se produce de forma instantánea el cambio de coloración en la disolución de ácido
salicílico, que pasa de incoloro a morado, mientras que en la disolución de ácido
acetilsalicílico no se produce ningún cambio en la coloración. Esto es debido a que con
la primera el Fe3+ forma un complejo de color morado intenso.
Fe
CH
Fe
CH
Complejo de ác. Salicílco + Fe3+
Para conocer cual es el porcentaje de ácido acetilsalicílico que se transforma en
ácido salicílico en la hidrólisis, se lleva a cabo el análisis de una curva de calibrado, por
medio de una técnica espectroscópica, la absorbancia.
Absorbancia
Se necesitan conocer los fundamentos de esta técnica y sus aplicaciones para
que la realización de la práctica tenga un interés de aprendizaje más allá del mero uso
de instrumental y de análisis.
Aunque la teoría referente a los espectros atómicos y el espectro
electromagnético pertenece al currículo de 1º de Bachillerato, se espera una mejora
en la posterior comprensión y asentamiento de estos conocimientos claves para poder
entender la teoría cuántica.
Se introduce a los alumnos en la teoría relacionada con el espectro
electromagnético, sus características y singularidades.
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Figura 2: Espectro electromagnético
Una vez explicado el espectro electromagnético se habla de una de sus zonas,
la zona del visible, en la cual vamos a trabajar ya que el complejo es de un color
morado.
A continuación se explica el fundamento de la técnica de espectroscopia de
absorción. Esto sigue la ley de Lambert-Beer que tiene la siguiente expresión:
Figura 3. Representación de un haz de luz atravesando una cubeta con una sustancia
de concentración c, y coeficiente de absorción ε.
1
0lnI
IA = ε⋅⋅= lcA
Donde:
A= Absorbancia
Io= Intensidad entrante
I1= Intensidad saliente
l= longitud de la cubeta
ε = Coeficiente de absorción
1
0lnI
IA =
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Como vemos en las ecuación anterior la absorbancia está directamente
relacionada con la concentración por lo que la curva de calibrado que representa la
absorbancia frente a la concentración, será una recta.
Figura 4: Esquema de un espectrómetro
Los pasos que hay que seguir para llevar a cabo una medida en el
espectrómetro son los siguientes:
1. Hay que elegir la longitud de onda adecuada.
2. El monocromador hace que pase luz únicamente a la longitud de onda que
hemos seleccionado.
3. Tras atravesar la cubeta con la muestra, el detector recibe la cantidad de luz
que absorbe la muestra.
4. Para cada concentración medimos la cantidad de luz absorbida.
CONCENTRACIÓNABSORBANCIA1,00E-02 2,095,00E-03 1,062,50E-03 0,531,25E-03 0,266,75E-04 0,13
ABSORBANCIA FRENTE A CONCENTRACIÓN
clA ⋅⋅= α
Figura 5: Representación gráfica de la absorbancia frente a la concentración
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Para obtener la curva de calibrado en la práctica hay que utilizar muestras de
concentración desconocida.
Se prepara para cada grupo una muestra de la cual ellos desconocen la
concentración, una vez obtenida la curva de calibrado, con la absorbancia que
obtendrán de la muestra problema, podrán hallar sin dificultad su concentración.
METODOLOGÍA
El estudio se realiza en 14 alumnos que están en 4º curso de ESO en concreto
en la asignatura optativa de técnicas de laboratorio.
Para conocer el nivel de la clase se pasan unos cuestionarios anexo I. Con ellos
se quiere detectar el nivel de los alumnos en temas que deben conocer y perfeccionar
tras la práctica.
Tras realizar el cuestionario y ver los resultados del mismo se procedió a la
asignación de los grupos. Ya que el trabajo experimental en el laboratorio, requiere
destreza y colaboración entre los participantes, elegimos, a la hora de confeccionar los
grupos, el hacerlo de forma heterogénea, de modo que Mateo (2005) “con esta
elección se puede dar un trabajo cooperativo y, a su vez, el alumno que tiene
dificultades podrá ser ayudado por el compañero que esté mejor adaptado”.
A los grupos se les explica el procedimiento y se aborda con ellos la forma de
confeccionar y presentar el informe al finalizar la práctica, con el cual podremos
comprobar los avances o no que se han llevado a cabo tras el experimento.
Procedimiento práctico
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1. Se han de confeccionar inicialmente dos disoluciones, la disolución de ácido
salicílico 0,01 M y la disolución de Fe3+ 0,1 M (que será una disolución de Cloruro de
hierro, FeCl3).
2. Los alumnos deben calcular como preparar las disoluciones. Se les da la
indicación de que la curva de calibrado ha de ir de una concentración de 0,01 M a otra
de 5x10-4 M aproximadamente, del mismo modo han de preparar en grupos las
diluciones, tanto teóricamente como de forma práctica para el desarrollo de la
experiencia.
3. Se pasa a la medida de la absorbancia, donde, con ayuda del profesor, cada
grupo toma nota de sus resultados. Se les entrega la disolución problema de
concentración desconocida, que será diferente para cada grupo, y han de seguir el
mismo procedimiento de medida.
El material que necesitan está a su disposición en el laboratorio pero han de ser
ellos los que seleccionen que necesitan en cada momento, no lo tendrán preparado en
la mesa, esto servirá para generar confianza autonomía de cara a su trabajo en el
laboratorio.
Instalaciones
En el I.E.S. contamos con un laboratorio bien equipado, el cual dispone de 4
mesas de trabajo amplias y bien equipadas. En cada mesa trabajará un grupo de
trabajo.
Cada sitio de trabajo dispone de un mechero Bunsen, toma de vacío, enchufes,
soportes metálicos para la sujeción de buretas…etc.
EL espectrómetro está asociado a un ordenador que transforma y reproduce la
señal del mismo.
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Figura 6: Laboratorio de Química del IES “Práxedes Mateo Sagasta”
RESULTADOS Y DISCUSIONES
Primero vamos a analizar como llevamos a cabo la confección de los grupos.
Hemos hecho divisiones, las respuestas correctas, las que han sido respondidas
erróneamente y por último las que no fueron contestadas por falta de comprensión de
las mismas.
Preguntas
Acertadas Erróneas
Sin
contestar
% de
aciertos
1 14 0 0 100
2 2 6 6 14
3 1 7 6 7
4 7 3 2 50
5 12 2 0 86
6 8 3 1 57
7 5 1 8 36
8 7 2 4 50
Tabla 1. Resultado de los cuestionarios.
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Las preguntas 4, 5 y 6, a las que más importancia dimos del cuestionario están
relacionadas con la elaboración de rectas así como su interpretación y el cálculo de la
pendiente a partir de una recta.
A partir de estos resultados se llevo a cabo la selección de los
integrantes de cada grupo.
Para no utilizar nombres, a los grupos los distinguiremos mediante un
número y a los alumnos mediante una letra. El primer grupo de 3 componentes
es el 1, al otro grupo de 3 componentes le llamaremos 2, y a los grupos de 4
componentes 3 y 4.
Alumno Cuestión
1
Cuestión
2
Cuestión
3
Cuestión
4
Cuestión
5
Cuestión
6
Cuestión
7
Cuestión
8
%
Aciertos
A 75 %
B 75 %
C 63 %
D 25 %
E 75 %
F 50 %
G 63 %
H 25 %
I 25 %
J 50 %
K 50 %
L 50 %
M 75 %
N 63 %
Tabla 2. Relación de aciertos, fallos y preguntas sin contestar de cada uno de los alumnos.
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Los alumnos D y H, que fallaron la quinta pregunta y a su vez la 4 y la 6, se
procuró agruparlos con aquellos que hubiesen respondido correctamente a las dos
preguntas, y que obtuviesen buenos porcentajes en el resto de preguntas. Se decidió
que la mejor forma de atención a la diversidad para el caso de estos dos alumnos era
situarlos en grupos de 3 personas que quedaron formados por:
Grupo 1: A (75 %), D (25 %) Y E (75 %)
Grupo 2: B (75 %), H (75%) Y M (75 %)
Para la elaboración de los otros dos grupos se intentó que fuesen heterogéneos
del mismo modo que en el caso anterior; I es el alumno con peor resultado de aciertos
de los que quedan por lo que se formará su grupo con integrantes que tuvieron un
mayor número de aciertos.
Grupo 3: C (63 %), F (50 %), I (25 %) Y N (63%)
Grupo 4: G (63 %), J (50 %), K (50 %) Y L (50 %)
Una vez que se formaron los grupos. Como Cada alumno había preparado
individualmente los cálculos para elaborar las disoluciones y la dilución de las mismas,
era el momento de poner en común esta información y discutirla.
Se pudo observar como los alumnos discutían sus cálculos y tomaban las
decisiones, antes de comenzar a preparar las disoluciones, los grupos exponían el
trabajo que iban a realizar al profesor antes de que este les ayudase a prodecer a las
mediciones. Si el grupo había calculado correctamente los pesos, volúmenes y tenían
claro el material a utilizar, el profesor les dejaba continuar con la práctica. Si no
hicieron algo bien, el profesor, sin decirles como hacerlo, les explica su error y el grupo
debía discutir de nuevo la forma de elaborar la práctica.
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Tomaron las medidas de absorbancia de la curva que ellos mismos prepararon
y posteriormente el profesor entregó a cada grupo su muestra problema.
El informe que han de desarrollar de forma individual ha de entregarse una
semana después de la finalización total del experimento, pero, aconsejados por el
profesor, los grupos interpretaron los resultados representando sus datos en una recta
y a su vez calculando el valor de la concentración de la muestra problema que les fue
entregada por el profesor al inicio del experimento.
Hubo dos grupos, el 2 y el 3, que no obtuvieron una línea recta en la
representación de sus datos; al no disponer de tiempo para repetir la experiencia,
decidieron qué punto era mejor despreciar y posibles causas por las que se había
producido el error.
Resultados numéricos:
Tabla 3. Resultados del grupo 1
Absobancia frente a Concentración
y = 209,64x
R2 = 0,9999
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0,00E+00 2,00E-03 4,00E-03 6,00E-03 8,00E-03 1,00E-02 1,20E-02
Concentración /M
Abs
orba
ncia
Figura 7. Representación gráfica de los datos del grupo 1
Concentración / M Absorbancia
1,00E-02 2,09
5,00E-03 1,06
2,50E-03 0,53
1,25E-03 0,26
6,75E-04 0,13
Muestra 0,52
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En el anexo III, SE RECOGE la representación gráfica hecha por el alumno E y la
que presentó el alumno D. Podemos observar que el alumno D, que no había acertado
en el cuestionario las preguntas referentes a las representaciones gráficas, ahora las y
maneja perfectamente, por otro lado el alumno E ha hecho un desarrollo perfecto de
las representaciones.
Como ya se ha mencionado los grupos 2 y 3 tuvieron que despreciar algún punto.
Tabla 4. Datos del grupo 2 Tabla 5. Datos del grupo 3
Absorbancia frente a Concentración
y = 212,03x
R2 = 0,9998
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0,00E+00 2,00E-03 4,00E-03 6,00E-03 8,00E-03 1,00E-02 1,20E-02
Concentración/ M
Abs
erob
anci
a
Absorbancia frente a concentración
y = 208xR2 = 1
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0,00E+00 2,00E-03 4,00E-03 6,00E-03 8,00E-03 1,00E-02 1,20E-02
Concentración / M
Abs
erob
anci
a
Figura 8. Representación gráfica Figura 9. Representación gráfica de los datos del grupo 2 de los datos del grupo 3
Los alumnos obtuvieron gratificantes resultados y estaban muy interesados en
el desarrollo de la práctica.
En cuanto a la hidrólisis de la aspirina no se obtuvieron unos datos
homogéneos, pero, comprendieron y visualizaron en que consiste la hidrólisis de la
aspirina.
Concentración / M Absorbancia
1,00E-02 2,11
5,00E-03 1,08
2,50E-03 0,89
1,25E-03 0,27
6,75E-04 0,14
Muestra 0,25
Concentración / M Absorbancia
1,00E-02 2,08
5,00E-03 1,04
2,50E-03 0,52
1,25E-03 0,26
6,75E-04 0,22
Muestra 0,13
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Los informes de 12 alumnos estaban muy bien elaborados, redactados y
presentados adecuadamente hubo dos casos que no cumplieron los requisitos: El
alumno H presentó una representación gráfica elaborada a mano que dejaba mucho
que desear (anexo III); pero se le dio la oportunidad de repetirla y así mejorar su
informe, indicándole que consultase a sus compañeros de grupo que si habían hecho la
gráfica adecuadamente.
Alumnos Calificaciones
A 9,5
B 9,5
C 9
D 9,5
E 8
F 8
G 8,5
H 7,5
I 6
J 8
K 9,5
L 9,5
M 9
N 8
Tabla 6. Calificaciones de los informes de la práctica.
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CONCLUSIÓN
Las conclusiones que hemos obtenido tras la realización de esta práctica y la
posterior entrega de informes son:
- Los 4 grupos han mostrado interés durante el experimento y han discutido
ideas y posibles alternativas de trabajo.
- Los alumnos han comprendido el proceso de absorbancia y el porqué de la
misma.
- El 100 % de los alumnos ha aprendido a interpretar y elaborar una gráfica.
- Manualmente han desarrollado correctamente la construcción de gráficas,
cálculo de pendiente e interpolación.
- Los grupos de trabajo formados de forma heterogénea han resultado muy
interesantes ya que ha habido comunicación, cooperación y ayuda por parte de
los que más dominaban el tema.
- El comportamiento, seguridad y manejo en el laboratorio así como el constante
orden han sido de admiración a lo largo de toda la práctica.
- El trabajo realizado en casa para el desarrollo de los informes no fue el mismo
en el caso de todos los alumnos, lo que se refleja en las calificaciones, pero, aún
así, son muy satisfactorias.
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63
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Anexo 1: UNIDAD DIDÁCTICA “EL ÁTOMO”
SESIÓN 1
Átomo:
Partícula que se creía indivisible, pero como ya sabemos existen partículas aun más pequeñas.
Que se descubrieron por medio de varios experimentos.
Descubrimiento del electrón.
Figura 1. Rayos catódicos.
En este experimento se introduce en un tubo de vidrio un gas a baja presión en que se
introducen dos electrodos y entre ellos se aplica una diferencia de potencial elevada, viéndose
como aparece luminiscencia, este flujo de corriente que parte del electrodo negativo o cátodo
y viaja hasta el positivo o ánodo.
Esto llevo a Thomsom a postular que los rayos catódicos estaban formados por una partículas
con carga negativa → ELECTRÓN.
Descubrimiento del protón
Experimento de Rutherford:
Lanzar partículas α (aceleradas con un campo eléctrico) a láminas muy finas de un metal
(10-14).
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Figura 1. Esquema del experimento de Rutherford.
La mayor parte de las partículas α pasan sin desviarse, otras se desvían con un ángulo y una
parte muy pequeña rebotaban. Esto implica que la mayor parte del átomo está vacío y que
está formado por un núcleo muy pequeño de carga positiva. Los que se desvían significa que
estaban pasando cerca de una concentración de carga positiva así como los que rebotan
chocan directamente con la acumulación de carga positiva.
Calculo cual era el tamaño de los núcleos de los átomos. D=10-14 m.
Diámetro/m
Átomo 10-10
Núcleo 10-14
Consiguió calcular los protones existentes en cada núcleo. Según su teoría los electrones se
encuentran girando entorno al núcleo con órbitas circulares (Su único fallo).
El protagonista principal de esta actividad será el profesor y tendrá una duración de 20-25
minutos.
. SESIÓN 2
“Demostrar la relación de la fuerza eléctrica y la fuerza gravitatoria de u protón”.
El resultado de esta actividad es que la relación entre la fuerza gravitatoria es del
orden de 10-38 veces la fuerza eléctrica.
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Para poder explicar que los protones se hallan concentrados en el núcleo se explican
las fuerzas nucleares. Los protones están juntos en el núcleo por lo que estos por ser de la
misma carga se repelerían, pero las fuerzas nucleares son del orden de 100 veces superiores a
las eléctricas.
Rutherford en 1920 predijo una partícula neutra de carga similar al protón pero no fue
descubierta hasta 1932.
Estas partículas neutras están en el núcleo.
Elemento químico
Todos los átomos con el mismo número de protones constituyen el mismo elemento
químico (nombre, símbolo).
Número atómico= nº de protones que tiene un átomo.
Número másico= nº de protones y neutrones que tiene un átomo.
Un número másico diferente para un mismo número atómico, es decir igual número
de protones y distinto número de neutrones se define como isótopos.
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La escala de masas atómicas tiene como unidad U que es la doceava parte de un
átomo de 12C.
Actividad 2:
1. ¿Cuáles de los siguientes átomos son isótopos del mismo elemento?
2814A 14
28B 1429C 30
14D 1430E
2. ¿Por qué las masas atómicas de la mayoría de los elementos son números decimales?
3. La plata natural está constituida por una mezcla de dos isótopos de números másicos
107 y 109, que intervienen en una proporción del 56% y del 44%, respectivamente.
Calcula la masa atómica de la plata natural.
SESIÓN 3
Actividad 3:
1. El Cl tiene dos isótopos, el 35Cl y el 37Cl. Cálcula en que porcentaje se encuentra cada
uno si la masa atómica del Cl es de 35,45u? Sabiendo que:
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Isótopo masa
35Cl 34,8485
37Cl 36,9850
2. En un vaso de agua de 250mL. ¿Cuántas moléculas de H2O hay? ¿Cuántas moléculas de
O?¿Cuántas moléculas de H?
3. En una bombona de 12,5kgr de Butano. ¿Cuántas moléculas de butano hay? ¿Cuántas
moléculas de C?¿Cuántas moléculas de H?
4. Se tiene una muestra de 2,5mol de agua. Calcula:
a. La cantidad de agua en gramos.
b. El número de moléculas de agua y el número de átomos de H y O.
5. Un hidrocarburo contiene 85,63% de C y 14,37% de H. Si su masa molecular es de 28,
calcula su fórmula molecular.
SESIÓN 4
Espectros atómicos
Los espectros se obtienen cuando se analiza la luz producida por una fuente luminosa.
El arco iris es un espectro de la luz solar obtenido por la refracción de la luz blanca en las gotas
de agua de forma similar a la dispersión de la luz blanca en sus sietes colores componentes,
que se producen al atravesar el prisma.
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Espectro continuo: Como el espectro visible de la luz solar, se emiten radiación en todas las
longitudes de onda.
Espectro discontinuo: Espectros de líneas, figuran únicamente determinadas frecuencias
características de cada elemento.
Lo que nos interesa es conocer cómo se comportan los e- dentro del átomo, porque el
comportamiento químico de los átomos esta caracterizado por el comportamiento de sus
electrones, en concreto con los e-de valencia.
La primera serie descubierta en el espectro de emisión del hidrógeno fue la de Balmer
E=E0/n2 DE= En2-En1 =-(E0/n22)-(-Eo/n12)= E0 (1/n22-1/n12)= hc/λ
La explicación de estos hechos la dio Planck en 1900.
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A bajas temperaturas, las longitudes de onda emitidas por un cuerpo no superan el infrarrojo
(no visibles a simple vista), si aumentamos la temperatura se pone rojo y a altas temperaturas
parece blanco como el filamento de una bombilla.
E=hV V=c/λ
Los e- en el átomo solo tienen un nivel de energía. Las energías están cuantizadas, por lo que
aparecen líneas a determinadas longitudes de onda, como solo puede dar determinados saltos
solo se ven a una energía. Por lo que cada elemento tiene su espectro característico.
Modelo atómico de la mecánica cuántica
• Planck
• Onda-corpúsculo. En 1925 Broglie:
La materia y la radiación deberían poseer propiedades tanto de partícula como de ondas.
Se corroboro que los electrones se comportan como ondas, por lo que había que abandonar
las leyes de la mecánica clásica. La nueva teoría fue denominada mecánica cuántica.
• Principio de incertidumbre de Heisenberg
La ecuación de onda de Schrödinger dio como resultado unos valores numéricos llamados
números cuánticos.
Solución a la ecuación . Energía y una forma de estar distribuido el e en el espacio.
SESIÓN 5
Números cuánticos:
Número cuántico principal n: Este número cuántico indica la distancia entre el núcleo y el
electrón, medida en niveles energéticos, pero la distancia media en unidades de longitud
también crece monótonamente con n. Los valores de este número, que corresponde al
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número del nivel energético, varían entre 1 e infinito, pero solo se conocen átomos que tengan
hasta 7 niveles energéticos en su estado fundamental.
número cuántico secundario o azimutal (momento angular) l : indica la forma de los orbitales y
el subnivel de energía en el que se encuentra el electrón. Un orbital de un átomo hidrogenoide
tiene l nodos angulares y n-1-l nodos radiales.
El número cuántico magnético (m, ml), Indica la orientación espacial del subnivel de
energía, "(m = -l,...,0,...,l)". Para cada valor de l hay 2l+1 valores de m.
El número cuántico de espín (s, ms), indica el sentido de giro del campo magnético que
produce el electrón al girar sobre su eje. Toma valores 1/2 y -1/2.
Configuración electrónica
Actividad 4
1. Da los números cuánticos del electrón más energético de los siguientes átomos: Si, Fe,
Br y Sn.
2. Indica la configuración electrónica de los siguientes átomos: Fe, Ge, Na, Ba, F y O.
3. Indica la configuración y expresa los diagramas de orbitales de los siguientes átomos o
iones: Cl, S, Zn2+ , Cu+1, I-, Sb.
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SESIÓN 6
Tabla periódica
Explicación de la evolución de la tabla periódica y del orden y distribución actual de los
elementos en ella.
Propiedades:
Radio atómico: Los radios se suelen determinar por medidas promedio de las longitudes de
enlaces del átomo unido a otros átomos.
RADIO ATÓMICO
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Energía de ionización: La primera energía de ionización (Ei1) es la energía necesaria que hay
que suministrar para arrancar el electrón más externo de un átomo aisladote un elemento en
estado gaseoso para dar lugar a un ión positivo o catión. Se mide en KJ/mol.
ENERGÍA DE IONIZACIÓN
Afinidad electrónica: Variación de energía que se produce cuando se añade un electrón neutro
de un elemento en fase gaseosa para dar lugar a un ión negativo gaseoso. Se mide en KJ/mol.
AFINIDAD ELECTRÓNICA
Electronegatividad: Mide la tendencia que tiene uno de los átomos de un elemento para
atraer hacia sí el par de electrones del enlace con otro átomo.
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ELECTRONEGATIVIDAD
Carácter metálico: Un metal posee baja energía de ionización, baja afinidad electrónica y baja
electronegatividad por lo que tienen tendencia a formar cationes.
CARÁCTER METÁLICO
Actividad 5
Tendrán que hacer una tabla periódica en blanco colocando a su alrededor las propiedades
crecientes y decrecientes de la misma, explicando cada una de ellas, como en el ejemplo
siguiente, pero dando una explicación extendida.
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Ejercicios:
6. Escribe la configuración electrónica del Radio (Z = 88). ¿Cuáles son los electrones de
interés en química?
7. Escribe la configuración electrónica del 74W. ¿Cuáles son los electrones de interés en
química?
8. Escribe la configuración electrónica del 94Pu. ¿Cuáles son los electrones de interés en
química?
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9. Escribe la configuración electrónica del 52Te2-. ¿Cuáles son los electrones de interés en
química?
10. Escribe la configuración electrónica del 78Pt2+. ¿Cuáles son los electrones de interés en
química?
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ANEXO 2: PROYECTO DE INNOVACIÓN ANEXO 2.I: CUESTIONARIO INICIAL
1. ¿Cuál es la fórmula del metano? a) CH4 b) CH3CH3 c) CH3CH2CH3
2. ¿Qué compuesto corresponde a la fórmula CH3CH2COOH? a) Ácido metanóico b) Propanal c) Ácido propanóico
3. ¿Cuál es el nombre del siguiente compuesto?
a) Hexano b) Benceno c) Ciclohexano 4. Para la fórmula A= δ.ŋ.B y con la tabla de datos:
A / m 123 219 289 313
B / s 0,9 1,0 1,2 1,3
Si representamos A frente a B (siendo δ.ŋ constantes) dará:
a) Una parábola b) Una curva exponencial c) Una recta
5. En la siguiente representación. ¿Cuál es el valor de la pendiente? a) Pendiente= 0,0833 b) Pendiente= 1/0,0833 y=0,0833x c) Pendiente= 0,123 R2=1 6. ¿Cómo calcularías la siguiente pendiente?
a) )315(
)050,0250,0(
−−=Pendiente
b) )315(
)050,0250,0(
−+=Pendiente
y = 0,0833xR2 = 1
0
1
2
3
4
5
6
7
0 20 40 60 80
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c) )315(
)050,0250,0(
+−=Pendiente
7. Para que sirve un espectrómetro: a) Para medir la luz que absorbe un determinado compuesto. b) Para medir la cantidad de energía liberada en una disolución. c) Para medir el contenido en oxígeno de una determinada composición.
8. ¿Cómo se llama el siguiente objeto?
a) Cubeta b) Propipeta c) Probeta
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ANEXO 2. II: EXPLICACIÓN PRÁCTICA
DETERMINACIDETERMINACIÓÓN DEL N DEL ÁÁCIDO CIDO SALICSALICÍÍLCO POR LCO POR
ESPECTOMETRESPECTOMETRÍÍAA
TTéécnicas de Laboratorio cnicas de Laboratorio 44ºº ESOESO
Curso 2011/2012Curso 2011/2012
CUESTIONARIOCUESTIONARIO
Metano
CH3CH2COOH = CH3CH2C-OH
O=
CHCH44
Ácido propanoico
BencenoBenceno
ÁCIDO ACETILSALICÍLICO
HIDRHIDRÓÓLISIS DEL LISIS DEL ÁÁCIDO CIDO
ACETILSALICACETILSALICÍÍLICOLICO
CH
CH3
CH
CH3
+ NaOHCH
Ácido acetilsalicílico
Ácido salicílico
Ácido acetilsalicílico
CH
Ácido salicílico
+
+
Fe3+
Fe3+
[COMPLEJO]morado
+ H2O
CH
CH3
CH
CH3
Fe
CH
Fe
CH
La LUZ es la radiación visible del espectro electromagnético que podemos captar con nuestros ojos.
Esta energía electromagnética es la inversa a la longitud de onda (λ)
ESPECTROSCOPESPECTROSCOPÍÍA DE ABSORCIA DE ABSORCIÓÓNN
LA LUZ
ESPECTROSCOPESPECTROSCOPÍÍA DE ABSORCIA DE ABSORCIÓÓNN
Cuando la radiaciCuando la radiacióón pasa a travn pasa a travéés de una muestra, s de una muestra, parte de la energparte de la energíía es absorbida por la muestra a es absorbida por la muestra para llevar a un para llevar a un áátomo o moltomo o moléécula a un estado cula a un estado excitado. excitado.
Ley de Ley de LambertLambert--beerbeer
clA ⋅⋅= α
1
0lnI
IA =
A= Absorbancia
I1=Intensidad saliente
I0=Intensidad entrante
A= Absorbancia
α= coeficiente de absorción
L= Longitud de la cubeta
c= Concentración
ESQUEMAESQUEMAESPECTRESPECTRÓÓMETROMETRO
Selector de λ
1.1. Hay que elegir la longitud de onda Hay que elegir la longitud de onda
adecuada. adecuada.
2.2. El El monocromadormonocromador hace que pase luz hace que pase luz úúnicamente a la nicamente a la longitud de onda que hemos seleccionado.longitud de onda que hemos seleccionado.
3.3. Tras atravesar la cubeta con la muestra, el detector Tras atravesar la cubeta con la muestra, el detector recibe la cantidad de luz que absorbe la muestra.recibe la cantidad de luz que absorbe la muestra.
4.4. Para cada concentraciPara cada concentracióón medimos la cantidad de luz n medimos la cantidad de luz absorbida. absorbida.
clA ⋅⋅= α
Vemos que la longitu de onda a la que la absorbancia es máxima es de 525nm
BARRIDO BARRIDO 1.1. Hay que elegir la longitud de onda adecuada. Hay que elegir la longitud de onda adecuada.
2.2. El El monocromadormonocromador hace que pase luz hace que pase luz úúnicamente a la longitud de onda que hemos nicamente a la longitud de onda que hemos seleccionado.seleccionado.
3.3. Tras atravesar la cubeta con la muestra, el Tras atravesar la cubeta con la muestra, el detector detecta la intensidad de luz que entra detector detecta la intensidad de luz que entra y la que entra.y la que entra.
4.4. Para cada concentraciPara cada concentracióón medimos la cantidad de luz n medimos la cantidad de luz absorbida. absorbida.
clA ⋅⋅= α
ABSORBANCIAABSORBANCIA
Tiempo /s Absorbancia / A
0 0,014882013
1 0,01557256
2 0,015141905
3 0,015444598
4 0,014531831
5 0,014740416
6 0,014614827
7 0,014165984
8 0,01486817
9 0,015000223
10 0,015607756
ABSORBANCIA FRENTE A LA ABSORBANCIA FRENTE A LA CONCENTRACICONCENTRACIÓÓNN
CONCENTRACIÓNABSORBANCIA1,00E-02 2,095,00E-03 1,062,50E-03 0,531,25E-03 0,266,75E-04 0,13
ABSORBANCIA FRENTE A CONCENTRACI
clA ⋅⋅= α
REALIZACIREALIZACIÓÓN PRN PRÁÁCTICACTICA
�� Prepararemos:Prepararemos:–– DisoluciDisolucióón 0.01M de n 0.01M de ÁÁcido saliccido salicíílico.lico.–– DisoluciDisolucióón 0.1M de n 0.1M de FeClFeCl33
�� Prepararemos: DISOLUCIPrepararemos: DISOLUCIÓÓN 1N 1–– DisoluciDisolucióón de 50mL n de 50mL ÁÁcido saliccido salicíílicolico0,01M + 0,5mL de disoluci0,01M + 0,5mL de disolucióón 0.1M n 0.1M de de FeClFeCl33. .
100mL
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�� A partir de la DISOLUCIA partir de la DISOLUCIÓÓN 1.N 1.–– Preparamos varias concentraciones.Preparamos varias concentraciones.
��1,00E1,00E--02M02M��5,00E5,00E--03M03M
��2,50E2,50E--03M03M��1,25E1,25E--03M03M��6,75E6,75E--04M04M
REALIZACIREALIZACIÓÓN PRN PRÁÁCTICACTICA REALIZACIREALIZACIÓÓN PRN PRÁÁCTICACTICA•Según la ley de Beer la concetración y la Absrobancia están directamente relacionadas.
•Conocemos las concentraciones y el equipo nos dará la Absorbancia para cada concentración.
•Cada grupo tendrá su recta de calibrado, y con ella podrá calcular la concentración de la muestra problema.
clA ⋅⋅= αCONCENTRACIÓN
/MABSORBANCIA
/A1,00E-02 2,095,00E-03 1,062,50E-03 0,531,25E-03 0,266,75E-04 0,13
ABSORBANCIA FRENTE A CONCENTRACIÓ
clA ⋅⋅= α
REALIZACIREALIZACIÓÓN PRN PRÁÁCTICACTICA
Y=209,5x
REALIZACIREALIZACIÓÓN PRN PRÁÁCTICACTICA
A cada grupo se le asignará una disolución muestra la cuya concentración será una que este dentro de las curvas de calibrado.
Esta concentración de la muestra serádistinta para cada grupo y deberá ser calculada y reflejada en cada informe individual.
De la muestra problema, conoceréis la Absorbancia, por lo que para calcular la concentración de dicha muestra sustituiremos en la recta de calibrado
REALIZACIREALIZACIÓÓN PRN PRÁÁCTICACTICA
Y=209,5x
�� Informe:Informe:–– El informe se realizarEl informe se realizaráá de forma individual.de forma individual.–– IntroducciIntroduccióón ten teóórica.rica.–– MetodologMetodologíía para desarrollar la pra para desarrollar la prááctica. ctica.
MMÉÉTODO (CTODO (Cóómo hemos llevado a cabo la mo hemos llevado a cabo la prprááctica)ctica)
–– Resultados. Resultados. �� PresentaciPresentacióón de los resultados en forma de tabla.n de los resultados en forma de tabla.�� RepresentaciRepresentacióón grn grááfica de los resultados. (en fica de los resultados. (en
ordenador y a mano)ordenador y a mano)�� Resultado de la muestra problema propuesta para el Resultado de la muestra problema propuesta para el
grupo en cuestigrupo en cuestióón.n.
REALIZACIREALIZACIÓÓN PRN PRÁÁCTICACTICA
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ANEXO 2. III. GRÁFICAS DE LOS ALUMNOS
ALUMNO E
Gráfica 1. Representación gráfica del informe por el alumno E.
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ALUMNO D
Gráfica 2. Representación gráfica del informe por el alumno D.
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ALUMNO H
Gráfica 3. Representación gráfica del informe por el alumno H entregado por 1ª vez.
Tras su repetición:
Gráfica 4. Representación gráfica del informe por el alumno H tras repetir el informe.