Contaminación del Agua Subterránea de Valfrondoso Secuencia didáctica para la Educación Secundaria Obligatoria

Contaminación del Agua Subterránea de
Valfrondoso
Secuencia didáctica para la
Educación Secundaria Obligatoria
ÍNDICE
1.- Introducción
1
2.- Contenidos:
hechos, conceptos y sistemas conceptuales
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procedimientos
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actitudes, valores y normas
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3.- Objetivos
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4.- Actividades de enseñanza / aprendizaje
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5.- Criterios para la evaluación
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6.- Temporización
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7.- Bibliografía y otros recursos
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1.- INTRODUCCIÓN
La secuencia didáctica "Contaminación del agua subterránea de Valfrondoso" ha
sido pensada para el primer/segundo ciclo de la Educación Secundaria Obligatoria
(ESO) con un enfoque CTS, ya que interrelaciona contenidos de Ciencias
Experimentales con temas medioambientales, tecnológicos y sociales. Plantea el
aprendizaje de las ciencias a partir del estudio experimental y la discusión de temas de
actualidad relacionados con los productos químicos.
La secuencia didáctica "Contaminación del agua subterránea de Valfrondoso"
utiliza el material del programa educativo APQUA (Aprendizaje de los Productos
Químicos, sus Usos y Aplicaciones), homologado como material curricular para la
ESO.
Las actividades de "Contaminación del agua subterránea de Valfrondoso" están
diseñadas con la finalidad que los alumnos recojan, analicen y procesen información
sobre hechos científicos y aprendan a utilizarla para tomar decisiones sobre problemas
sociales actuales, realizando así un aprendizaje significativo. No se dan pautas de
conducta, sino que se facilitan los conocimientos y las destrezas necesarias. Así mismo,
permiten a los alumnos relacionar los nuevos conocimientos que se proponen con los
que ya tienen asumidos en sus estructuras cognitivas. Esto les permite realizar una
asimilación eficaz de los nuevos contenidos.
La realización de experiencias concretas y el proceso de toma de decisiones favorecen la
transición del pensamiento concreto al abstracto, lo cual es importante para el desarrollo
intelectual de los alumnos de estas edades.
El planteamiento de preguntes abiertas y de situaciones simuladas sobre temas actuales
motiva a los alumnos a conocer y experimentar qué es realmente la ciencia y a
comprender su potencial y también sus limitaciones, al tiempo que les ayuda a integrar
diversas disciplinas.
En esta secuencia didáctica los alumnos se involucran e investigan el problema de una
zona residencial imaginaria, Valfrondoso, en la que se ha detectado la presencia de un
pesticida en el agua subterránea que la abastece. Examinan los factores que afectan al
movimiento de dicha agua subterránea y aprenden a utilizar las unidades g/l, mg/l y µg/l
para expresar la concentración de un contaminante. Posteriormente elaboran una
estrategia de muestreo y realizan un análisis simulado del agua con el fin de localizar el
foco de la contaminación y determinar la extensión de la zona en la que ésta supera un
nivel considerado como seguro. Finalmente, simulan una asamblea pública en la que se
proporciona información a los vecinos de Valfrondoso, con el fin de escoger un método
de limpieza del suelo y el agua contaminados.
Secuencia didáctica “Contaminación del agua subterránea de Valfrondoso"
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2.- CONTENIDOS
2.1.- Hechos, conceptos y sistemas conceptuales
1. El agua subterránea.
2. La porosidad y la permeabilidad.
3. Acuífero.
4. Dilución y dilución sucesiva.
5. Concentración expresada en g/l, mg/l y µg/l.
6. Los productos químicos en disolución.
7. Focos de contaminación puntual y disperso.
8. Focos y distribución de la contaminación provocada por un pesticida simulado.
9. Factores que intervienen en la determinación de límites de seguridad en un
problema de contaminación de aguas subterráneas.
10. Perfiles de contaminación.
11. La incertidumbre en la experimentación y en la interpretación de datos.
12. Métodos de limpieza del suelo y del agua subterránea contaminados: contención,
bombeo, excavación e incineración.
2.2.- Procedimientos
1. Lectura e interpretación de textos y guiones de trabajo.
2. Utilización e interpretación de mapas y esquemas.
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9.
Utilización de material experimental de APQUA.
Predicción y descripción de resultados experimentales.
Investigación de los factores que afectan al movimiento del agua subterránea.
Comparación de proporciones.
Identificación de la información clave para formular y utilizar hipótesis sencillas.
Planificación de estrategias para investigar un problema.
Simulación de un procedimiento de análisis para determinar la concentración de
contaminantes en unas muestras de agua.
10. Cumplimentación de tablas con los datos de los experimentos.
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Análisis e interpretación de los datos de los experimentos.
Revisión de hipótesis sencillas en base a la nueva información.
Investigación de los factores de los que depende el resultado de un experimento.
Dibujos de perfiles de concentración de contaminantes utilizando la interpolación
de datos.
Comparación de los resultados de un experimento con los de otros.
Utilización de la evidencia en la toma de decisiones y análisis de este proceso.
Representación de un personaje dentro de un contexto.
Debate sobre las ventajas e inconvenientes de los diferentes métodos de limpieza
del suelo y del agua contaminados.
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19. Realización de definiciones operacionales de conceptos.
20. Adquisición y/o perfeccionamiento de la habilidad para hablar en público y hacer
preguntas.
2.3.- Actitudes, valores y normas
1. Sistematización en la observación y el razonamiento.
2. Adquisición de hábitos y sistematización en la extracción de conclusiones.
3. Adquisición del hábito de sistematizar una técnica procedimental.
4. Adquisición del hábito de relacionar conceptos.
5. Actitud crítica razonada y discusión científica hacia temas controvertidos en los
que se relacionen ciencia, tecnología y sociedad.
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7.
8.
9.
Toma de decisiones sistemática basada en la evidencia.
Manifestación educada de las opiniones propias.
Aceptación de opiniones diferentes a las propias.
Actitud favorable al trabajo en grupo.
10. Consenso en la toma de decisiones del grupo.
11. Toma de conciencia de la importancia del agua para nuestras vidas.
12. Toma de conciencia de los problemas ambientales: contaminación de las aguas
subterráneas.
13. Valoración de las posibilidades y limitaciones de los diferentes métodos de
limpieza de un suelo y un agua contaminados.
14. Corrección en la realización de los experimentos.
15. Cuidado en el mantenimiento del material experimental: limpieza y buen uso.
3.- OBJETIVOS
Al realizar esta secuencia didáctica, el alumno ha de ser capaz de:
1. Identificar los factores que afectan al movimiento del agua subterránea.
2. Comprender operacionalmente los conceptos de porosidad, permeabilidad,
acuífero, foco puntual y foco disperso.
3. Reconocer el agua como recurso limitado y esencial para la vida.
4. Determinar, en una simulación, el origen y el alcance de la contaminación del
agua subterránea de un acuífero.
5. Evaluar las limitaciones, ventajas e inconvenientes y la efectividad de los
diversos métodos de limpieza de un suelo y un agua contaminados.
6. Registrar de forma ordenada y precisa datos cuantitativos obtenidos en una
observación directa y experimental.
7. Discutir la incertidumbre y los límites de precisión en la recogida y el análisis de
los datos.
8. Utilizar la información clave y los conocimientos aprendidos para formular y
revisar hipótesis sencillas.
Secuencia didáctica “Contaminación del agua subterránea de Valfrondoso"
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9. Extraer conclusiones y tomar decisiones relacionando las evidencias visuales,
escritas y orales.
10. Utilizar el material adecuado para llevar a cabo los experimentos.
11. Ser consciente de la dificultad de descontaminar un recurso natural y un hábitat
determinado.
12. Respetar las opiniones de los otros en temas ambientales y socio-científicos.
13. Participar eficazmente en las decisiones de la vida escolar y pública cuando se
trate del medio ambiente, teniendo en cuenta datos objetivos y buscando la
máxima información.
4.- ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA / APRENDIZAJE
Contaminación del agua subterránea de Valfrondoso.
1. Lectura de la historia que explica el problema de contaminación del agua
subterránea de una zona residencial ficticia llamada Valfrondoso.
2. Investigación del movimiento del agua subterránea cuando atraviesa el subsuelo.
3. Dilución sucesiva de un colorante alimentario.
4. Diseño de un plan para identificar el foco y el alcance de la contaminación del
agua subterránea de Valfrondoso.
5. Simulación del análisis del agua de unos pozos para investigar la contaminación
del agua subterránea de Valfrondoso.
6. Representación de la distribución de la zona contaminada en un mapa de
Valfrondoso utilizando los datos obtenidos en el análisis del agua de los pozos.
7. Representación de los personajes y toma de decisiones en un debate llevado a
cabo en la escuela.
8. Simulación de una asamblea pública para debatir el plan de limpieza del suelo y
del agua subterránea de Valfrondoso.
5.- CRITERIOS PARA LA EVALUACIÓN
La evaluación de la secuencia didáctica tiene en cuenta los tres aspectos siguientes: la
evaluación inicial, la evaluación formativa y la evaluación sumativa.
La evaluación inicial se puede realizar tanto para detectar los conceptos previos del
alumno al iniciar la secuencia didáctica, como para disponer de un punto de referencia
en la evolución cognitiva del mismo. La actividad de enseñanza/aprendizaje 1 se puede
utilizar para esta tarea ya que permite identificar los conocimientos iniciales de los
alumnos sobre el agua subterránea y los acuíferos. También se puede utilizar la
actividad de enseñanza/aprendizaje 6 para conocer sus niveles de destreza al hablar en
público y al hacer preguntas.
La evaluación formativa es aquella que se hace con la idea explícita de detectar el grado
en que se ha asumido un aprendizaje y así poder adecuar la estrategia docente a lo largo
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de la secuencia didáctica. La mayoría de las actividades de enseñanza/aprendizaje que
se presentan se pueden utilizar como actividades de evaluación. Se trata de hacer una
evaluación continua de los alumnos a través de una observación sistemática, sin que se
necesite establecer una actividad que sea explícitamente de evaluación.
La evaluación sumativa permitirá comprobar el grado en que se han asumido los
objetivos de la secuencia didáctica. Se puede utilizar la actividad de
enseñanza/aprendizaje 7 (asamblea pública para debatir el plan de limpieza del suelo y
del agua subterránea de Valfrondoso) y el test de evaluación incluidos al final de la guía
del profesor.
6.- TEMPORIZACION
El tiempo previsto para llevar a cabo la secuencia didáctica "Contaminación del agua
subterránea de Valfrondoso" es el siguiente:
- De 8 a 10 unidades lectivas de clase para realizar las actividades de enseñanzaaprendizaje.
- 1 o 2 unidades lectivas de clase para las actividades de evaluación.
7.- BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS
- Guía del profesor del módulo "Contaminación del agua subterránea de
Valfrondoso" del programa APQUA, que contiene el desarrollo de las actividades y
las orientaciones didácticas oportunas.
- Guía del alumno del módulo "Contaminación del agua subterránea de
Valfrondoso" del programa APQUA, que contiene las hojas de trabajo del alumno.
- Equipo de material experimental del módulo "Contaminación del agua
subterránea de Valfrondoso" del programa APQUA, formado por el material y los
productos químicos siguientes:
16
16
16
1
1
1
bandejas de APQUA
cuentagotas
agitadores
bote de arcilla
bote de grava
bote de arena
4
4
4
40
botellas cuentagotas de 30 ml de indicador universal
tubos de plástico de 25 x 3,2 cm ø
bases para los tubos de plástico
botellas cuentagotas de 30 ml con muestras
de agua numeradas del 1 al 40
4 botellas cuentagotas de 30 ml de disolución de
colorante alimentario de 100g/l
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