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Tema 10: El aprendizaje de los fenómenos físicos
TEMA 10: EL APRENDIZAJE DE LOS FENÓMENOS FÍSICOS Y LOS
CAMBIOS
QUÍMICOS.
EXPERIENCIAS
PARA
PLANIFICACIÓN
EL
ESTUDIO
Y
REALIZACIÓN
DE
LAS
DE
PROPIEDADES,
CARACTERÍSTICAS Y COMPORTAMIENTO DE LA MATERIA Y LA
ENERGÍA.
1. INTRODUCCIÓN.
2. EL APRENDIZAJE DE LOS FENÓMENOS FÍSICOS Y LOS CAMBIOS
QUÍMICOS.
2.1 ACLARACIONES CONCEPTUALES
2.1.1
Fenómeno físico
2.1.2
Cambio químico
2.2 INTERVENCIÓN EDUCATIVA
2.2.1
Fundamentación legal
2.2.2
Orientaciones generales
2.2.3
Orientaciones específicas
2.2.3.1 Aproximación al método científico
2.2.3.2 Actividades por ciclos
3. PLANIFICACIÓN Y REALIZACIÓN DE EXPERIENCIAS PARA EL
ESTUDIOS
DE
LAS
PROPIEDADES,
CARACTERÍSTICAS
Y
COMPONENTES DE LA MATERIA Y ENERGÍA.
3.1 ESTUDIO
DE
LAS
PROPIEDADES,
CARACTERÍSTICAS
Y
COMPORTAMIENTO DE LA MATERIA
3.1.1
Concepto y clasificación
3.1.2
Métodos de separación de los componentes
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3.1.3
Propiedades de la materia
3.1.4
Estados de la materia
3.1.5
Comportamiento de la materia
3.2 ESTUDIO
DE
LAS
PROPIEDADES,
CARACTERÍSTICAS
Y
COMPORTAMIENTO DE LA ENERGÍA
3.2.1
Concepto y tipos de energía
3.2.2
Fuentes de energía
3.3 PLANIFICACIÓN DE EXPERIENCIAS
3.3.1
Introducción
3.3.2
1º y 2º
3.3.3
3º y 4º
3.3.4
5º y 6º
4. CONCLUSIÓN
5. LEGISLACIÓN CITADA
6. BIBLIOGRAFÍA COMENTADA
7. BIBLIOGRAFÍA CITADA
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INTRODUCCIÓN
Desde la más tierna infancia, los niños experimentan sobre fenómenos físicos y llegan a
controlar inconscientemente muchos conocimientos sobre dinámica, cinemática y otras
partes de la física.
Los bebés tiran objetos y llegan a la conclusión de la existencia de la gravedad. Cuando
consiguen ponerse de pie y empiezan a andar, tienen nociones de centro de gravedad,
equilibrio estático y dinámico. Cuando empiezan a lanzar objetos sobre algún blanco,
controlan fuerzas, aceleraciones, tiro parabólico y otros conceptos complejos. Es
evidente que todas estas habilidades que controlan son inconscientes.
Con la materia ocurre exactamente lo mismo. Empezando a morder y llevarse a la
boca objetos, comienzan a experimentar texturas, durezas y otras propiedades de la
materia. Sin embargo, con los cambios químicos no es tan evidente su
experimentación, pero están rodeados de ellos y es fácil guiarlos a su observación y
conocimiento.
Por todo ello debemos partir de esta experiencia propia para llegar dentro de su
pensamiento concreto propio de su edad y llevarlos a que tengan nociones
conscientes de esta habilidad adquirida a través de su vida cotidiana y por supuesto a
través de ejemplos en la vida diaria y adyacente para no alejarlo de su realidad
circundante.
Todo esto llevará a ciertos conocimientos teóricos sobre fenómenos físicos y químicos
que después estudiará de forma más profunda en cursos posteriores y ya dentro de la
siguiente fase del pensamiento: El formal.
Para el desarrollo del tema, lo dividiremos en tres apartados clave:
1. Qué son y cómo se produce el aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios
químicos, así como su presencia en el currículo de la educación primaria.
2. El estudio de propiedades, características y comportamiento de la materia y
energía.
3. Como planificaríamos y realizaríamos experiencias para ver estas
propiedades, características y comportamiento de la materia y la energía.
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Tema 10: El aprendizaje de los fenómenos físicos
EL APRENDIZAJE DE LOS FENÓMENOS Y LOS CAMBIOS
QUÍMICOS.
ACLARACIONES CONCEPTUALES (Lahore, 2000)
El fenómeno físico es aquel que experimenta una sustancia en la que no se altera su
naturaleza o su composición fundamental. En estos cambios se altera alguna de las
propiedades generales de los cuerpos como la forma, el volumen o la temperatura.
Ejemplos de fenómenos físicos: como son la atracción de los planetas, la fusión del
hielo, la atracción entre los imanes,… En todos ellos no se modifica la naturaleza de las
sustancias que intervengan en la composición de la materia del cuerpo.
Las ramas fundamentales de la Física son:
o La Mecánica que estudia las fuerzas y el movimiento.
o La Termodinámica que estudia las relaciones entre el calor y otras
formas de energía y su influencia sobre las propiedades de la
materia.
o La Electricidad y el Magnetismo (Electromagnetismo) que estudia
las interacciones entre cargas, imanes y entre cargas e imanes.
o La óptica que estudia el comportamiento de la luz.
Los cambios químicos son aquellos que experimenta una sustancia en el que se altera
su composición o su naturaleza. Dicho de otra manera, a la transformación química se le
denomina reacción química y es todo proceso en el que una o varias sustancias se
transforman en otras diferentes. Las sustancias existentes antes de la reacción se
denominan reactivos mientras que las sustancias obtenidas se llaman productos de la
reacción. En estos cambios se altera alguna de las propiedades específicas de los
cuerpos como su punto de ebullición o su conductividad eléctrica.
Ejemplos de fenómenos químicos son: la oxidación, la depuración de aguas, la digestión
de los alimentos,…
Las ramas fundamentales de la Química son:
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o Química inorgánica, que estudia las transformaciones y propiedades
de sustancias minerales.
o Química orgánica o del carbono, con su variante la química de los
seres vivos o bioquímica.
o Química de los metales y metalurgia, que trata de la obtención de los
metales a partir de sus minerales y la formación de aleaciones así
como el estudio de sus propiedades.
INTERVENCIÓN EDUCATIVA
Fundamentación legal: el aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios
químicos en el currículo de la educación primaria.
Tanto en el RD 1513/2006 y en el D 56/2007, como en el RD 12672014 y en el D
27/2014 el estudio del medio y su conservación aparece en el área de CONO y en el
área de ciencias naturales, respectivamente. Concretamente los objetivos generales de
este área (LOE) que aluden específicamente al estudio y conservación del entorno y
medio ambiente:
-
Observar, conocer e identificar los principales elementos del entorno natural,
social y cultural, analizando y valorando su organización sus características e
interacciones y progresando en el dominio de ámbitos espaciales cada vez más
complejos.
-
Analizar algunas manifestaciones de la intervención humana en el medio,
valorándola críticamente y adoptando un comportamiento en la vida cotidiana de
defensa y recuperación del equilibrio ecológico y de conservación y ampliación
del patrimonio cultural.
Los contenidos relacionados con este tema en 2º, 4º y 6º son:
Bloque 1: el entorno y su conservación:
Incluye conocimientos, habilidades y destrezas para, desde el conocimiento del propio
cuerpo, prevenir conductas de riesgo y tomar iniciativas para desarrollar y fortalecer
comportamientos responsables y estilos de vida saludables.
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Bloque 6: materia y energía:
Incluye contenidos relativos a los fenómenos físicos, las sustancias y los cambios
químicos que pondrán los cimientos a aprendizajes posteriores.
En 1º, 3º y 5º:
Bloque 1: Iniciación a la actividad científica:
Se propone que el alumnado se inicie en el desarrollo del pensamiento científico a
través de la utilización de medios propios de la observación, como instrumentos ópticos
y de medida, y se familiarice con la ciencia consultando y utilizando documentos
escritos, imágenes y gráficos
Bloque 4: Materia y energía:
Lo Incluye contenidos relativos a los fenómenos físicos, las sustancias y los cambios
químicos que pondrán los cimientos a aprendizajes posteriores.
Los criterios de evaluación:
1º y 2º: Poner ejemplos de elementos y recursos fundamentalmente del medio físico
(sol, agua, tierra). Se apreciará también su capacidad para valorar la importancia de la
adopción de medidas de protección del medio por parte de todas las personas y de los
organismos locales.
3º y 4º: Poner ejemplos de elementos y recursos fundamentales del medio físico (sol,
agua, aire), y su relación con la vida de las personas, tomando conciencia de la
necesidad de su uso responsable.
5º y 6º: Reconocer y explicar, recogiendo datos y utilizando aparatos de medidas, las
relaciones ente algunos factores del medio físico (relieve, suelo, clima, vegetación,…) y
las formas de vida y actuaciones de las personas, valorando la adopción de actitudes de
respeto por el equilibrio ecológico.
Orientaciones generales para el estudio de los fenómenos físicos y los cambios
químicos (Tema 7)
Orientaciones específicas para el estudio de los fenómenos físicos y los cambios
químicos (Jiménez Aleixandre, 2007)
a. Aproximación al método científico.
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Para el estudio de los fenómenos y cambios químicos debemos introducir a los niños en
el método científico.
La aplicación de este método, común para todas las ciencias experimentales (físicas,
químicas, biológicas, geológicas), implica el paso por una serie de etapas o estadios.
Estos son:
1- Definición del problema que existe.
2- Formulación de una hipótesis o respuesta que intente explicar dicha
cuestión.
3- Evaluación de la hipótesis mediante la obtención de datos. Los datos
se pueden obtener de dos maneras distintas: Mediante el método
observacional, o el método experimental.
4- Recopilación e interpretación de datos.
5- Formulación de la teoría. (siempre que la hipótesis sea válida)
6- Repercusiones de la evaluación de hipótesis mediante el método
científico.
b. Actividades por cursos
El aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios químicos en la EP trata de
proporcionar a los alumnos los rudimentos de la aproximación científica al análisis del
medio. Veamos su evolución a lo largo de los ciclos:
En 1º y 2º de primaria, se comenzará a desarrollar experiencias de conocimiento físico,
mediante la utilización de materiales y objetos existentes en el entorno. Se trata de
identificar propiedades físicas observables como olor, sabor, textura, peso/masa, color,
dureza, estado o capacidad de disolución en agua, así como de explicar, con
ejemplos concretos y familiares, la relación entre las características de algunos
materiales y los usos a los que se destinan. También se debe valorar si captan
intuitivamente la idea de fuerzas en relación con el movimiento. Deberán poner ejemplos
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de qué ocurre cuando se aplican fuerzas de la misma dirección y cuando se trata de
fuerzas en contacto o a distancia.
En el 3º y 4º el acercamiento a los fenómenos físicos y cambios químicos se realizará
desde el análisis del concepto energía. Es preciso que identifiquen las fuentes de
energía más comunes (viento, sol, combustibles, etc.) y que relacionen la energía
con usos habituales en su vida cotidiana (la batidora, el secador, la calefacción, el
aire acondicionado, etc.). Han de reconocer el calor como transferencia de energía en
procesos físicos observables (cambios de estado) y describir transformaciones simples
de energía (la combustión en un motor para mover un coche, la energía eléctrica para
que funcione una lámpara, etc.). Así mismo, deberán poner ejemplos de
comportamientos individuales y colectivos para utilizar de forma responsable las
fuentes de energía.
En 5º y 6º, introducidos los conceptos materia y energía, es preciso planificar y
realizar sencillas investigaciones para estudiar el comportamiento de los cuerpos ante la
luz, la electricidad, el magnetismo, el calor o el sonido. Se trata de realizar
experiencias sencillas y pequeñas investigaciones sobre diferentes fenómenos físicos y
químicos de la materia: planteamiento de problemas, enunciación de hipótesis, selección
del material necesario, montaje, realización, extracción de conclusiones, comunicación
de resultados, mostrando competencia en cada una de ellas y en la vertebración de las
partes, así como en el conocimiento de las leyes básicas que rigen estos fenómenos.
PLANIFICACIÓN Y RELACIÓN DE EXPERIENCIAS PARA EL
ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES, CARACTERÍSTICAS Y
COMPORTAMIENTO DE LA MATERIA Y LA ENERGÍA.
ESTUDIO
DE
LAS
PROPIEDADES,
CARACTERISTICAS
Y
COMPORTAMIENTO DE LA MATERIA
Concepto y clasificación (Lahore, 2000)
La materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un volumen en el espacio, es decir,
todo lo que existe en el universo. Las diversas clases de materia se llaman sustancias.
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Cada clase de materia puede clasificarse como una sustancia pura o como una mezcla:
Sustancias puras: Son aquellas que tienen un aspecto homogéneo y que
tienen propiedades de la materia homogénea en todas sus partes.
 Si está formado por un solo componente se le llama elemento químico (por
ejemplo en hierro).
 Si está formado por varios componentes se le llama compuestos químicos
(por ejemplo el agua, que está formado por hidrógeno y oxígeno).
Mezclas: Está compuesta por varias sustancias puras. Atendiendo a su
homogeneidad podemos distinguir:
a) Mezcla heterogénea: Son mezclas en la que no hay una homogeneidad de
propiedades. Por ejemplo el granito, donde se observa de forma evidente sus
componentes.
b) Mezcla homogénea o disoluciones: Su composición es uniforme y homogénea.
Un ejemplo típico es el agua con sal.
Métodos de separación de los componentes
Las mezclas se pueden tratar de forma física o química para separar sus componentes.
Esto tiene mucho interés alimenticio e industrial. Algunos de los métodos más usuales
son:
-
Evaporación: que se utiliza para separar mezclas homogéneas sólido-líquido. El
líquido se evapora, quedando un residuo sólido en el matraz Este líquido se
recupera condensando el vapor. La evaporización se utiliza en las salinas marinas
para obtención de sal.
-
Destilación: se utiliza para separar mezclas homogéneas líquido-líquido,
cuando ambos tienen distinta temperatura de ebullición (recordar que era una
propiedad específica y que cambiaba con los distintos materiales). Al ir
calentando la mezcla los vapores desprendidos serán más ricos en el componente
más volátil y pueden ser recogidos por un serpentín de refrigeración donde se
condensan de nuevo a líquido. Se puede así separar el alcohol del vino.
-
Filtración: que se utiliza para separar mezclas heterogéneas sólido-líquido. Se
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hace pasar la mezcla a través de una barrera con poros finos, como un filtro de
papel.
-
Disolución y filtración: Sólido-sólido. La arena mezclada con sal, al ser ésta soluble
en agua, se pueden separar agitando la mezcla en agua. Al Filtrar, la arena se
queda retenida en el papel y la disolución de sal pasa a su través.
-
Decantación: Permite separar dos líquidos que no se mezclan. Al dejar reposar
la mezcla, el más denso queda en la parte inferior y el menos denso en la
superior, pudiéndose separar fácilmente. En la cocina se hace muy habitualmente cuando se
quita la grasa de algunos guisos ya que esta queda arriba al ser raza mezcla heterogénea, lo menos
denso flota.
Propiedades de la materia
Los niños tienen conceptos adquiridos a través de su experiencia de propiedades de la
materia: colores, formas, texturas, olores, etc. Es necesario, por tanto, ahora dar
nombres a esos conocimientos y darlos una notación formal. Pese a parecer reiterativo,
es necesario mencionar que se debe partir de sus conocimientos adquiridos y no caer
en el error, frecuente por otra parte, de hacerles creer que la ciencia es algo totalmente
diferente al conocimiento racional que adquirimos con la mera observación.
En una pregunta típica de alumnos de primaria: "¿Qué pesa más, 1 Kg. de hierro o 1 kg.
de paja?" Ante las respuestas equívocas de los chicos podemos hacer hincapié en su error,
llevándolo a confusión o por contra, partir de su intuición que los indica que hay
diferencias entre ambas cantidades de materia y construir desde ahí el concepto de
densidad que es lo que ellos vislumbran al responder que es el kg. de hierro el que pesa
más.
Las propiedades de la materia las podemos dividir en dos grandes grupos: generales y
específicas.
I. Generales: Son aquellas propiedades que tiene toda materia y que no diferencias una
clase de materia de otra. Algunas de ellas son:
 Masa: Es la cantidad de materia que tenemos de una sustancia. La unidad de
masa es el Kilogramo. Así por ejemplo podemos tener cualquier cantidad de
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materia, pongamos de ejemplo, agua. Su valor no nos indicará que material
tenemos, es por ello que es una propiedad general.
 Volumen: Espacio que ocupa la materia indicada. Su unidad en el Sistema
Internacional es el m3, aunque el más utilizado al ser esta muy grande es el litro
(1) que equivale a 1 dm3. Como la masa, es evidente la generalidad de esta
propiedad.

Temperatura: Es una manifestación del calor. Su unidad en el SI, es el grado
Kelvin (K). Sin embargo el más utilizado es el grado Celsius (°C). De nuevo
observamos que su valor no nos indica en sí mismo la materia a la que nos
estamos refiriendo.
II. Específicas: Su valor es propio de cada material. Nos permite diferencial un material
de otro. Algunas de ellas son:

Densidad: Es la relación que existe entre la masa y el volumen que ocupa la
misma. d= m/v. La densidad varía con la temperatura.

Conductividad del calor: Hay materiales que conducen bien el calor (metales) y
otros que no (madera). Esto nos permite diferenciar diferentes materiales.

Conductividad eléctrica: Es una magnitud eléctrica que nos expresa la
resistencia que opone el material al paso de corriente eléctrica. Su contrario es
la resistividad y son parejos. Según esto hay tres tipos de materiales:
conductores (conducen bien la electricidad como los metales), no conductores
(no conducen bien la electricidad) y semiconductores (su conductividad depende
del voltaje aplicado como el silicio, es la base del funcionamiento de los
circuitos electrónicos).

Temperaturas de fusión y ebullición: Como ya veremos posteriormente los
materiales cambian de estado dependiendo de la temperatura. Pero la
temperatura a la que se producen estos cambios de estado depende mucho de
los materiales y es por ello una propiedad específica. Tanto es así que a la
misma temperatura tenemos materiales en los tres estados. Esto implica que
son materias diferentes. En efecto: a temperatura ambiente tenemos hierro
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(sólido), agua (líquida) y aire que nos rodea (gas).

Otros: dureza, fragilidad, efectos ante la luz, etc. Existen otras muchas
propiedades y que nos llevaría mucho tiempo exponer. La dureza (resistencia a
rayarse), fragilidad (romperse), reflejas o no la luz, color (absorción de gamas
de colores de la luz blanca) son algunas de ellas y que parece interesante por lo
menos nombrarlas.
Estados de la materia.
Los estados de la materia fundamentales son sólidos, líquidos y gaseosos. Los otros
dos estados están fuera de los límites de esta obra pero cabe mencionar que son el plasmático y
el condensado de Bose-Einstein.
Para los alumnos es fácil establecer las diferencias entre estos tres estados. Pero ese
conocimiento intuitivo y una vez estudiadas las propiedades de la materia, tiene que
ser corroborado y formalizado con conceptos más científicos. Así las características
propias de cada estado son:


Sólido: Forma fija y volumen constante.
Líquido: Su forma depende del recipiente que lo contiene. El volumen apenas
varía con la comprensión.

Gaseoso: Al igual que los líquidos su forma depende del recipiente que lo
contiene (a ambos se los considera por tanto fluidos). Su volumen por el
contrario depende mucho de la presión a la que se le someta (comprensión).
Estados de agregación de la materia:
Estos estados no son fijos, sino que va a ir cambiando en función del aporte de energía
y por lo tanto de la temperatura. Dependerán de las Temperaturas de Fusión y
Ebullición para definir cuál es el rango de temperaturas en las que se producen la
transición de un estado a otro. En su rango de temperatura más bajo el material se
encuentra en estado sólido.
Cuando subimos su temperatura y por tanto la velocidad media de las partículas, llega un
punto de temperatura (Temperatura de Fusión) en que las vibraciones de las partículas
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son tal que son capaces de romper la estructura cristalina entre moléculas y pasan al
estado sólido. Este paso se llama fusión.
Mientras que se produce la fusión, la temperatura no se modifica. Esto es debido a
que el calor se transfiere en energía para romper enlaces y no para aumentar la
velocidad media. Cuando ya acaba el proceso de fusión sigue aumentando la
temperatura por efecto del calor transmitido.
Si seguimos aumentando la temperatura llegamos a la de vaporización. Las moléculas
rompen todo enlace entre ellas y pasan a tener una estructura desordenada con las
propiedades de los gases ya indicadas. Esto es la vaporización. De nuevo ocurre lo
mismo con la temperatura: mientras no se complete el proceso de evaporación la
temperatura no aumentará.
Estos cambios de estado son reversibles y corren de la misma manera. A veces
también y en determinadas circunstancias se producen cambios bruscos entre sólidos y
gases (sublimación). De Gas a sólido: sublimación inversa.
Comportamiento de la materia: cambios físicos y químicos
La materia está sometida a cambios que pueden ser de dos tipos: cambios físicos y
cambios químicos.

Los cambios físicos se caracterizan porque no alteran la naturaleza de la
materia. Por ejemplo: los cambios de estado, de tamaño, forma o posición.

Los cambios químicos alteran la naturaleza de la materia. Son las reacciones
químicas en las que las sustancias iniciales se llaman reactives y las finales
productos. Por ejemplo: la oxidación y la combustión.
ESTUDIO DE PROPIEDADES, CARCTERÍSTICAS Y COMPORTAMIENTO
DE LA ENERGÍA
Concepto y tipos de energía
La energía es la capacidad de la materia para producir interacciones entre sus elementos
que provocan transformaciones o cambios. También se define como la capacidad de los
sistemas materiales para realizar trabajo. La energía se propaga en forma de calor,
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ondas o trabajo. Según el principio de conservación de la energía esta ni se crea ni se
destruye, solo se transforma.
La energía se manifiesta de distintas formas:

Energía interna. Se relaciona con la agitación de interna que poseen las
partículas que forman un cuerpo.

Energía mecánica. Es la que posee un cuerpo debido a su movimiento (energía
cinética) o a su posición (energía potencial).

Energía térmica. Es la que se transfiere de un cuerpo que está a mayor temperatura
u otro de menor temperatura.

Energía
electromagnética.
Es
la
que
se
asocia
con
las
radiaciones
electromagnéticas (luz, sonido...).

Energía eléctrica. Es la que obtenemos a partir del movimiento de las cargas
eléctricas. Energía química. Es la que tiene la materia debido a su estructura
interna.
Las fuentes de energía
Las fuentes de energía son los fenómenos de la naturaleza o las sustancias de las
que los seres humanos podemos extraer energía. En función de esta definición se
pueda hablar de: fuentes de energía renovable y no renovable.
Fuentes de energía no renovables son las que se consumen a un ritmo superior al
que se generan. Las principales son los combustibles fósiles y la energía nuclear.
-
Combustibles fósiles. En este caso la fuente de energía es un combustible
como el carbón, el en petróleo o el gas natural.
-
Energía nuclear. Utiliza como combustible el uranio-235. Sé produce una
reacción de la que se obtienen una gran cantidad de energía.
El uso de energías no renovables tiene graves inconvenientes, por una parte se agotan y
por otra contaminan.
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Tema 10: El aprendizaje de los fenómenos físicos
Fuentes de energía renovables son las que la Tierra posee de forma inagotable y se
regeneran a un ritmo igual o mayor al que se consumen.
-
Energía hidráulica. Cosiste en aprovechar la energía cinética de los saltos de agua.
-
Energía solar. El Sol libera gran cantidad de energía que llega a la Tierra y
puede ser utilizada de dos formas: Aprovechamiento térmico (calor) y
fotovoltaico en el que la energía solar se convierte directamente en energía
eléctrica. Las centrales solares no contaminan pero tienen impacto paisajístico.
-
Energía eólica. Se aprovecha la energía del viento (cinética) que se
transforma en energía eléctrica. Las centrales eólicas no emiten gases tóxicos pero se
construyen en las rutas de las aves migratorias afectando a éstas ya que pueden
chocar con las aspas de los molinos.
-
Energía geotérmica. Se utiliza el calor interno de la Tierra para transformar en
vapor el agua de los acuíferos subterráneos y generar electricidad.
-
Energía mareomotriz. Se aprovecha la energía debida al movimiento de las
mareas y olas.
-
Energía de la biomasa. La biomasa son restos orgánicos (vegetales, residuos
agrícolas, forestales...) que se someten a distintos procesos de fermentación para
obtener energía o determinados productos combustibles como el biogás o el
bioetanol.
PLANIFICACIÓN DE EXPERIENCIAS (Jiménez Aleixandre, 2007)
La realización de experiencias y prácticas es un hecho que debe servir para la
consolidación del trabajo de clase. Para los alumnos de primaria, varios tienen que ser
los principios que rigen dichas experiencias:
-
El experimento debe de realizarse de forma sencilla y con materiales y
productos fáciles de conseguir.
-
La experiencia tiene que ser muy entretenida y presentada casi como un juego o un
truco de magia. En el tercer ciclo debemos introducir ya recogida de mediciones y
datos, así como conclusiones más científicas.
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Tema 10: El aprendizaje de los fenómenos físicos
-
El peligro de la realización debe de ser casi nulo y cuando tenga alguno que se
realice siempre en constante vigilancia del maestro.
-
Su mente concreta los impide ver la importancia de los datos, tablas y gráficas.
Aunque en el tercer ciclo debemos de empezar a manejarlos, en los dos primeros
lo importante es un hecho que los lleve a conclusiones parecidas a su experiencia
propia y como las leyes de la naturaleza no son ajenas a la realidad, que como ya
hemos indicado es un error al que a veces llevamos a los alumnos con nuestros
comentarios negativos.
Ni que decir tiene que las experiencias tienen que estar perfectamente establecidas
para el ciclo al que nos vayamos referir. Ateniéndonos al ciclo podemos definir a
grandes rasgos el tipo de experiencias correspondiente para cada curso (sin perder de
vista lo anterior).
1º y 2º
Experiencia 1: Congelar agua

Objetivo. La realización de esta práctica persigue que el alumno aprenda dos
estados diferentes de encontrar el agua en la naturaleza además de hacerle
notar una de sus propiedades: el volumen.

Escenario docente. La experiencia debe incluirse en la unidad en la que se
estudia el agua (y el aire).


Materiales necesarios. Para la realización de la práctica se usará:
-
Tres botellas de agua pequeñas de plástico transparente.
-
Agua.
-
Un congelador.
Desarrollo de la práctica. Cada alumno trabajará en su casa con sus
familiares. Llenar dos botellas a diferente nivel marcando el nivel de agua
(donde llega). Introducir botellas congelador en posición vertical hasta
momento que se congelan, se sacan y con otro color marcar nivel que ha
alcanzado el hielo. Se dejan las botellas a temperatura ambiente para ver
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Tema 10: El aprendizaje de los fenómenos físicos
cómo pasa a estado líquido. Después llevar a clase donde se hablara de que
ha ocurrido y porque. Cada uno relatara su experiencia.
Experiencia 2: Fuerzas a distancia. La fuerza magnética.
Contenidos que se trabajan: Fuerzas a distancia. Y Los imanes.
Objetivo. Observar la presencia de fuerzas magnéticas.
Material: Cañas, cuerda de pescar, imanes, recipiente plastificado con objetos de
distinto tipo: chinchetas, gomas, bolitas de aluminio, llaves, bolas de papel, trozos de
tela, latas de refresco...
Procedimiento: Proponer el juego pescar objetos del recipiente. Explicar que los
imanes son muy útiles para seleccionar los componentes de las basuras que tienen
hierro.
Una vez que se hayan extraído todos los objetos de hierro o acero analizarlos por
comparación con los que quedan dentro.
3º y 4º
Experiencia 1: Separación de mezcla de arena y limaduras de hierro

Objetivo. Se pretende que el alumno conozca y use la propiedad que tienen algunas
sustancias de ser atraídas por un imán llamado magnetismo.

Escenario docente. En el momento en el que estudien las mezclas homogéneas y
heterogéneas, dentro de la unidad didáctica dedicada a los materiales.


Materiales necesarios:
-
Arena
-
Limaduras de hierro
-
Un imán
-
Un colador
-
Una cubeta de agua
Desarrollo de la práctica. Se desarrolla en el aula. Trabajo en grupo, a cada grupo
una bandeja con una mezcla que deberán separar con un sistema a elegir. Colador
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Tema 10: El aprendizaje de los fenómenos físicos
(por el tamaño de la partícula), cubeta de agua (por la densidad) o imán (por el
magnetismo).
Aprenderá una propiedad de la materia y una forma de energía derivada de ello.
Experiencia 2: Medimos volúmenes de sólidos irregulares.
Contenidos que se trabajan: Volumen, estrategias de indagación sobre el método más
adecuado. Método de inmersión. Organización de datos en tablas.
Objetivo: mostrar a los alumnos que debido a las características de los sólidos
irregulares no es posible utilizar fórmulas para calcular el volumen.
Material: Objetos irregulares: piedras, llavero, sacapuntas...; Probetas y agua.
Procedimiento: llenar la pobreta con agua hasta un cierto volumen y anotarlo en una
tabla. Introducir en la probeta un objeto y anotar la nueva lectura. Calcular el volumen
del sólido por diferencia entre el volumen final y el inicial.
5º y 6º
Experiencia 1: Hacer una bolsa de palomitas en el microondas

Objetivo. Los alumnos deben aprender que las ondas transportan energía y esta se
puede transformar en otros tipos.

Escenario docente. Este experimento se puede realizar en el bloque de energía y sus
transformaciones.


Materiales necesarios. Para realizar esta práctica se necesita lo siguiente:
-
Una bolsa de palomitas para microondas.
-
Un microondas.
-
Un recipiente de plástico con tapa
Conocimientos previos del alumno. El alumno debe conocer los distintos tipos de
energía y sus transformaciones y hará uso del principio fundamental de la
conservación de la energía.

Desarrollo de la práctica.
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Tema 10: El aprendizaje de los fenómenos físicos
1º parte: introducción de los contenidos. Introducir bolsa de palomitas en el
microondas y poner en funcionamiento. Comenzara a saltar los granos hasta que el
ruido desaparece. Preguntar a los alumnos las transformaciones que se han
producido.
2º parte: proponer una pregunta ¿por qué salta la tapa del bote de plástico dentro del
microondas cuando se calienta?
Experiencia 2: El globo mágico. Efecto del calor sobre los cuerpos
Conceptos que se trabajan: Energía. Y el Calor.
Objetivo. Experimentar cómo inflar un globo sin tener que soplar.
Material: Globos. Botella de cristal. Tijeras. Agua fría y caliente. Cuenco.
Procedimiento: Llenar con agua caliente una botella de vidrio de cuello ancho esperar
hasta que se caliente y luego vaciarla. Después, introducir un globo pequeño en el cuello
de la botella. Observar que ocurre. Enfriar con chorro de agua fría la botella. Anotar qué
ocurre entonces con el globo. Introducir después la botella en un recipiente con agua
caliente y observar qué ocurre. El globo se infla cuando el aire interior de la botella está
caliente y se desinfla y es succionado hacia el interior de la botella cuando el aire está
frío.
CONCLUSIÓN
El estudio de los fenómenos físicos, la materia, la energía y los cambios químicos,
además de contribuir a una mejor comprensión e interpretación del medio físico, debe
desarrollar en el alumnado un modo de pensar científico.
La actividad experimental debe ser parte central de la actividad del discente, que ha de
iniciarse en el método científico, entendido más como instrumento para abordar los
problemas procedentes del medio que como una serie de pasos que aplican rígidamente
y guardando el equilibrio adecuado entre experimentación y reflexión. La orientación de
la actividad experimental debe ser tal que facilite el aprendizaje significativo y no se
convierta en una serie de hechos aislados carentes de sentido.
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Tema 10: El aprendizaje de los fenómenos físicos
Como culminación del proceso experimental el discente será capaz de elaborar las
conclusiones de su trabajo, dándose cuenta de que ha aprendido cosas nuevas o que ha
modificado conocimientos que ya poseía.
LEGISLACIÓN CITADA
-
LEY ORGÁNICA 2/2006, de 3 de mayo, de Educación
-
Ley orgánica de mejora de la educación 8/2013 de 9 de diciembre, para la
mejora de la calidad educativa.
-
Ley de Cantabria 6/2008
-
REAL DECRETO 1513/2006, de 7 de diciembre, por el que se establecen las
enseñanzas mínimas de la Educación primaria
-
RD 126/2014 , de 28 de febrero, por el que se establecen las enseñanzas mínimas
de la Educación primaria
-
Decreto 56/2007
-
D 27/2014 , de 5 de junio por el que se establece el currículo de primaria.
BIBLIOGRAFÍA COMENTADA
-
LAHORE, A. (2000). Física y química para magisterio. Madrid: Monteverde
Libro de apoyo para maestros y estudiantes de magisterio, que incluye el soporte
fundamental para el estudio de los temas de física y química incluidos en los programas
escolares. Sugerencia de actividades para el alumno. Diseño didáctico con gráficos,
cuadros, esquemas, fotografías, tablas, lecturas de apoyo. Recomendado libro docente
para el área de CONO en educación primaria.
BIBLIOGRAFÍA CITADA
-
DUNCAN, B. (2005). Cien cosas que debes saber sobre inventos. Madrid:
Signo editorial.
-
JIMÉNEZ ALEIXANDRE, M.P. (2007) Enseñar ciencia. Barcelona: Graó
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