Experimentamos y aprendemos sobre la materia y sus cambios

Experimentamos y aprendemos
sobre la materia y sus cambios
Una propuesta
para Primaria:
observar,
experimentar e
interpretar
distintos fenómenos y situaciones
relacionados
con la materia.
P yM - n· 27 1 Octubre 2002
Cri stina Martíncz Losada y Susana García Barros
Universidad de La Coruña
La enseñanza de las Ciencias en la Educación Primaria ha de promover
el conocimiento y comprensión de los distintos objetos, hechos y fenómenos presentes en el entorno fis ico-natural que rodea a los niños/as, así como
e l desarrollo y co nso lidac ión de diferentes habi lidades y destrezas que, además de encerrar un indudab le valor educati vo en sí mi smas, constituyen una
importante vía de acceso a la conceptua li zació n de la rea lidad (Harlen ,
1998). Todo ell o requ iere el uso de actividades di versas entre las que cabe
destacar los trahajos prácticos, por cuanto dan oportunidad de acercar al
niñota al objeto de estudio, y no so lo desde la mera observación sino desde
una óptica analítica e interpretati va aunque, por supuesto, adaptada a las
posibilidades y limitaciones de los escolares de esas edades.
La investi gación didáctica ha destacado las posibilidades ed ucativas de
las actividades prácti cas pues, según hemos recogido ya en otro lugar (García
Barros y Martínez Losada, 200 1): a) intensifican el aprendizaje de conceptos;
b) desarrollan técnicas experimentales; c) penniten la introducción de proce-
dimientos científi cos asociados a la
inves ti gació n y a la reso luc ión de
problemas; d) desarroll an actitudes
c ientífi cas, posi ti vas hac ia el
aprendi zaj e,.. En cualqu ier caso
cabe destacar que pueden plantearse prácticas muy di fere ntes según
la finalidad o intención educati va
concreta que se persiga. En nuestra
opinión serí a necesario superar la
casi exclusiva util ización de prácti cas dir igidas a "observar y describir", transfonnándolas en acti vidades que fo rmen parte del proceso
de construcción de conocimientos
científicos por parte de los escolares y que sean capaces de aportar
hechos o bservables y ev idencias
re levantes que favo rezcan el progreso y evo lución de sus ideas iniciales. Entendemos que para ell o
también es necesari o desarrollar la
indagac ión, que implica la elabo ración de predicciones, la sugerencia
de pruebas para contrastarl as, ... ,
aunque se ha de procura r que exista en todo mo mento el adecuado
grado de dirección por parte del
docente, con objeto de que los
estudiantes no se pierdan en el proceso.
En ge neral y a pesar de que los
profesores, po r lo menos a priori ,
suelen reconocer el valor educativo
de los tra bajos prácticos, éstos
siguen teniend o aún una presencia
escasa en las clases de Cienc ias de
Educación Primari a (García Barros
y Mart ínez Losada, 200 1). En este
se ntid o debemos indicar que los
libros de texto más empl eados por
e l profesorado , incl uyen pocas
activ idades de este ti po; además,
éstas suelen ser muy repetiti vas y a
veces están poco detall adas, ... lo
que no an ima al docente a plantearlas en sus clases. De ahí q ue resulte interesante que éste di sponga de
propuestas alternati vas y teóri camente justi ficadas que puedan
emplear en sus clases, aunque, eso
si, con las necesari as adaptaciones
en fu nción de l contex to co ncreto
de l aul a.
Cuad ro 1: Ideas-clave sob re la materia, sus prop iedades y sus cambios
tic ncn ....
M E DIDA
CARAC-
TERÍSTI CAS
GEN ERALES
ESTADOS
sufren
CAMB IOS
DIVE RPRO J' I EDA DES
SIDAD
ESTADO
. 4POS ICtÓN
NATURALEZA
~COMPOSICIÓN
CLAS I FI CAC tÓN
USOS
De acuerdo con 10 dicho, presenta mos a cont inu ac ió n alg unos
ejempl os de act ivida des to mando
como núcleo temáti co "la materia, sus propiedades y sus cambios ", cuyo estudio constituye un
eje fund amenta l en la Ed ucac ión
Primaria (Prieto y otros, 2000).
De hecho, en el DCB del Conocimiento del Medi o se reco noce el
int erés educa ti vo de este tópico,
es pecifica nd o los aspec tos qu e
deben abordarse y que, a modo de
ideas cl ave , hemos orga ni zado en
el cuadro l .
Puesto que el espacio es limitado, nos centraremos aquí en dos aspectos concretos: a) el estado gaseoso y, más especí fi cam ente, el aire,
dada su part icular dificultad debido
a que no es directamente perceptible
y b) los cambi os de estado, pues
aunque son re iteradamente tratados
en los distintos ciclos de Primaria, a
menudo su estudio se orienta más a
la memorización de los nombres de
los cambios que a su adecuada conceptuali zació n. La propuesta que
presentamos estaría dirigida al
segun do o tercer ciclo, en ell a se
adjuntan a modo de notas algunos
comentarios y recome nd ac iones
metodológicas para el profesor/a.
IPropuesta de actividades
•
•
¿ Podemos d iferenciar lo qu e
es mater ia de lo q ue no lo es?
~ T rata de completar la siguie nte tab la:
Material No material
Calor
Madera
Aire
Imaginac ión
Agua
Nube
Peso
~ Compara tus resultados con
los de otros compañero s. Entre
todos tratad de encontrar las caracterí sticas que ti enen en com ún los
objetos materiales.
Nota : Los niños/as de Educación Primaria suelen posee r una
visión difusa del ténni no materia,
Octubre 2002 n° 27 1 - PyM
pues, mientras pueden a tribuir
carácte r ma te rial por ej e mpl o a l
cal or, no reconocen la mate rialidad
de los gases, considerando qu e no
pesan o inc lu so que ti e ne n peso
negati vo y que no ocupan espacio
alguno. Co nc retam ent e con relación al a ire los niños/as úni ca me nte asoc ian su presencia a su mov imiento ( vi e nto). Por ell o, resulta
interesant e averi gu ar qué enti e nde n por materia, con obj e to de
fa vo recer la refl ex ió n sobre sus
ideas ini c iales y, en de finiti va, la
autoevaluac ión del al umnado.
¿U n vaso vacío está realm ente vacío?
~ Imag ina que tienes un cubo
con agua y un vaso vac ío y que
colocas e l vaso boca abajo dentro
del cubo de modo qu e el agua lo
cubra co mpl etamente. ¿Qué c rees
que ocurre? ¿Se lle nará el vaso de
agua? Disc útelo con tus compañeros y escrib id vuestras predicciones.
~ Comprobad ah ora vuestras
ideas, rea lizando la correspondi ente experi enc ia. ¿Qué sucede? Anotad en e l cuaderno el resultado de
vu estra s observaciones. Rea li zad
un d ibujo de lo sucedido .
~ ¿ P odríai s dar una ex pli cación a los hechos observados? Expresad por escrito vuestras ideas.
~ ¿Q ué he mos ap rend ido e n
esta acti v idad? ¿Os resultó compli cad a? ¿Seguiría is co nt estando lo
mi smo a la prime ra cuestión?
~ Ahora qu e ya sabemos más
cosas, imaginad que tenéis un a
bote ll a d e p lás ti co vacía q ue ti e ne
un ori flci o muy pequeño. Pre tendéis ll ena rla con el agua de vuestro
cubo: ¿Q ué te ndrí ais qu e hace r?
¿Por qué?
PyM -
n° 27 1 Octubre 2002
Nota: Estas acti vidades pretende n insistir en la idea de que el aire
es un cue rpo mate rial y, como tal ,
oc upa un lu ga r e n el es pac io . Se
parte de una situación proble mática
que los niños/as han de resolver,
aventurando una pos ible respuesta y
ponié ndola a prueba. Se recomienda
usar un vaso LIansparcnte y advertir
que debe introducirse en el cubo lo
más recto posible. Tambi én se puede sugerir que pegue n una ti ra de
pa pe l en el fo ndo de l vaso o que
cuelguen un objeto para que observen que no llega a moj arse.
Una vez rea1.izada la experi encia
el niño/a ha de ser capaz de indicar
si el resultado obteni do coinc ide o
no con su hipótesis de partida y de
interpretar por escrito lo sucedido,
por lo que la intervención del profesor/a debe orientarse en ese sentido.
En ese momento es importante realizar una puesta e n co mún de las
aportac iones de los distintos grupos
y trata r, entre todos, de es tab lecer
unas conclusiones generales, realizando, además, una síntesis y valoración de lo aprendido. Se pretende
así favorecer la autorregulación del
aprendizaj e por parte del alumnado,
es dec ir, que tome conciencia de sus
logros, de las dificultades que tuvo,
e tc. As imismo, e n la última cuestión, los niños/as deberán apli car los
conoci mi entos adq uiridos a otra
situac ión, a fi n de observar la validez de sus nu evas ideas.
¿ Pueden cambiar los materiales
y seguir siendo lo que eran a ntes?
Ti enes los sigu ient es materiales: hi elo, miel cuajada, choco late
y mantequ ill a
~ ¿En que estado está n?
lIIIt-. ¿Q ué te ndrí a is que hacer
para que su estado cambiara? ¿Creé is q ue todas las sustancias se
derrite n con la mis ma fac ilidad?
Podéis comprobarlo.
4t\ ¿A qué sustancia le costó más
derreti rse y a cuál menos? ¿ Podernos
conseguir que el cambio sea más
rápido? ¿Y más lento? ¿Cómo? Haced la prueba por ejemplo con el hielo.
~ ¿Creéis que cuando el hielo,
la mantequilla, el c hoco la te o la
mi el cambian de estado siguen siendo la mi sma cosa? ¿en qu e basái s
vuestras ideas?
Nota: Se introdu ce e n prime r
lugar el estudi o de los cambi os de
estado só li do- líq uid o, que so n
fác il mente pe rce ptibl es hac iendo
hin cap ié e n que d ic hos cambi os
no sup one n una alte ració n de las
susta ncias (o lo r, sabo r, ... ). Además de tra baj a r la clás ica fusión
del hi elo, conside ram os necesario
presentar otros ej empl os, a fi n de
ev it a r vis iones rcdu ccion istas
como son el circunscrib ir los cam bi os de es tado al agua o adj udicar
a cada susta nc ia un úni co estado,
independi e nt emente de las co nd icio nes de tempe ra tura y pres ión en
la q ue se e ncue ntre. Tam bién preten dern os incidi r e n el hec ho de
que e n el cambi o de estado, junto
a la temperatura, influ yen otros
fac to res. En es te se ntido , sugerimos que se obse rve que al incrementar la supe rfi cie de contacto
entre el hi elo y el med io a mbiente
(uti lizando hi elo pi cado por ej empl o), ace leramos la fusión, mi entras que si empl eamos algún ai slante (co rc ho po r ej e mpl o) la
retrasamos.
Cua nd o el agua cambia de
sólido a líquido y viceversa sigue
siendo agua, pero ha y algo que
cambia ¿se ríais capaces de descubrirlo?
~ ¿El agua que metemos en el
congelador y que luego sacamos en
forma de hi elo tiene la misma
masa? ¿Su volumen es igual o distinto? ¿Qué observaciones y medidas deberíais realizar para contestar a es ta cuestión? ¿Qué instrumentos emplearíais?
~ Rea lizad la co rrespondiente
experiencia y anotad los resultados
obtenidos en la siguiente tabla:
Agua
Hielo
Masa
Volumen
lIIh En resu men: ¿Qué se ha mod ificado y qué pennanece igual en
este cambi o de estado?
lIIh Imagi na que quieres congelar
un bote de cristal cerrado y lleno de
agua. ¿Crees que deberías tomar
alguna precaución antes de meterlo cn el congelado r? ¿Por qué?
No/a: Se trata de ahondar en el
estudi o de un ca mbio de estado
co ncreto sólido-líquido prototípico
de sencilla visualización, introducie ndo la idea de conservación de
la cantidad de materia (masa) y del
cambio del vol umen. Se sugiere la
utilización de la med ida, así como
el aná li sis de los datos obtenidos.
En cualqui cr caso la medida dc
volumen siempre se puede sustituir
por una observación cualitativa.
marcando en el vaso el ni vel del
agua an tes y después del cambi o.
Finalmente se incluye una cuestión de ap licación co n objeto de
ap rec iar el ni ve l de aprendizaje
obtenido. El profesarla va lorará,
teniendo en cuenta la capacidad,
interés•... de sus alumnos/as, si debe
ampli ar esta propuesta introduciendo las consecuencias de la variación
del volumen del agua en el proceso
de congelación. Nos referimos con-
cretamente al cambio de volumen
del hielo, que implica una menor densidad y explica que flote en el agua,
permitiendo algo de tanta trascendenc ia como es e l desa rroll o de la
vida en las zonas acuáticas he ladas.
¿Q ué le pasa al agua de las
cosas mojadas cuando se seca n?
~ Si dejái s un cazo mojado en
el fregadero al poco rato está seco
¿Qué le ha oc urrido a l agua?
lIIh Imaginad que ten éis un cazo
co n un poco de agua en e l fondo
¿Q ué tendríai s que hacer para que
se secara más rápidamente?
~ Ahora que sabéi s qué ha
pasado con e l agua ¿Creéis que la
podemos vo lve r a recuperar?, es
decir, ¿Puede volver a pasar a estado líquido?
~ Te presentamos aquí una
experiencia sencilla que debes interpretar: Tenéis un cazo con agua y lo
colocáis encima de un horn illo,
cuando el agua empiece a hcrvir
ponéis durante unos momentos una
tapadera encima. ¿Qué le pasa a la
tapadera?¿Qué cambi os de estado
estáis obscrvando aqu í?
~ Hemos dejado en un plato
unas bo litas de naftalina. ¿Por qué
se van consumiendo y cada vez son
más pequeñas? ¿Tendrá algo que
ver su desaparición con el o lor que
desprenden?
Nota: Se trata de estudiar los
cambios de estado que impli can al
estado gaseoso. Sabemos que encierran más di fic ultades para los
niños/as, dado que son menos perceptibl es y requ ieren mas abstracción. Por ello proponemos la realización e interpretación de experiencias
sencillas que pcnn iten apreciar que
estos cambios también son reversibles. Introducimos una cuestión
fina l sobre sublimación con un
material prototípico con la in tención
de que se aplique 10 aprendido a una
situación nueva. Es interesante relacionar la sublimación con la percepción del olor, insistiendo en el hecho
de que nuestra sensibilidad o lfativa
depende de que las sustancias sean
vo látiles y capaces de estimular
nuestras tcnninaciones nerviosas.
•
•
¿Qu é so n las nubes? ¿Cómo
se forman?
~ Seguramente ha s podido
observar a lgun a vez un fenómeno
parecido a las nubes. por ejemplo,
tu ali en to en un día frío de invierno.
Pero, ¿por qué puedes ver tu aliento en un día fTío y no en un día caluroso? Piensa ahora qué es necesari o
para que se forme una nube. Discútelo con tus compañeros.
~ Vamos a intentar crear una
nube con utensilios "cascros". Para
ello realizaremos un montaje como
Octubre 2002 n· 271 - PyM
el que se muestra en la figura de la
de la derecha. Neces itaréis un vaso
con agua calien te, una bandeja o
pequeño recipiente y lIllOS cú bitos
de hielo. ¿Có mo expl icaríai s ese
fenómeno?, es decir, ¿De dond e
procede e l agua que fornló la nube?
¿Qué influencia tiene el hi elo de la
bandeja en la formac ión de la
nube? ¿Se fonnaría igual si el agua
del vaso estuviese fr ía? Expresad
por escri to vuestras ideas.
~ ¿Qué habéis aprendido en
es ta ac ti vid ad? ¿Han cambiado en
algo vuestras ideas iniciales? ¿Seríais capaces de exp li car, con lo que
sa bé is ahora, por qué al sacar un
vaso de agua de la nevera a l poco
tiempo se obse rva que su superficie
es tá tota lmente empañada? ¿Q ué
ha ocurrido?
No /a: La co nd ensación es el
cambio de estado que encie rra mayor complicación para los niños/as,
por lo que insistimos sobre el parti cular en estas actividades. Utilizamos fenómenos cotidianos so bre
los que deben pronu ncia rse, para
ell o es impresci.ndible crear un clima de a ul a que favo rezca el libre
intercambio de op in iones entre
eva lu ar en las cuesti ones final es,
donde se le da la oportu nidad a los
niños/as de re fl ex ionar sob re el
proceso seg uido y de aplica r los
nuevos conoci mi entos a otra situación igualmente cotidi ana .•
ell os, di scutiendo O recordando, en
caso necesa rio, que nuestro al iento
contiene vapor agua. Dado que no
es fácil que el a lu mno ex ti enda su
co nocimi ento so bre có mo y por
qué se fonna el vaho a la formació n
de las nubes, proponernos una
ex periencia al respecto. En ell a se
pretende trascender la sim ple
observación, siendo muy im portante la discusió n entre los alumnos y
la intervención del docente, a fin de
es tabl ece r la adec uada interp retac ión científica del fe nómeno estudiado. Por otra parte, y desde el
punto de vista téc nico, hemos de
ad verti r que la observación de la
nube se fac ilita si oscurecemos la
habitación y enfocamos el sistema
con un a linterna. El nive l de conceptualización alcanzado se podrá
RE
Para saber más
- HARLEN, W., Enseí'ianza y
aprendizaje de las Ciencias, Morata/MEC, Madrid, 1998.
-G' BARROS, S. y MTZ. LOSADA, C., Las actividades de
Ciencias en Educación Primarí a.
Algo más que observar y man ipular. En La experimentación en
/a enseíianza de las Ciencias,
MEC, Madrid, 200 l.
- PRIETO, T. Y OTROS, La mareria y los materiales, Síntesis,
Barcelona, 2000.
B E•
Si has contestado "sí" a esta pregunta, este es tu concurso
Participa con tus alumnos de Primaria o Secundaria en el nuevo concurso
de la Fundación Santa María:IM=l!I']ila-1:;t'~11:J!:t
Construir un mundo mejor ajartir de las muchas cosas positivas que existen a nuestro alrededor es posible,
YUnadeesascosaseslallteratura. (
Los alumnos podrán refleldonar sobre los valores capaces de transfonnar
,-:.,.:I ) ( G ran A ng u1 ar)
~
el mundo, a través de diferentes libros galardonados con los premios
de literatura infantil y Juvenil El Barco de Vapor y Gran Angular que
convoca anualmente la Fundación.
Del libro al vídeo Dellíbro al dísco
Consulta las bases en Fundación Santa María I www.fundacionsanlamoria.org
e-moil: fsm@!undacionsanlamaria.org I Te!. 91 535 96 00
PyM - nO271 Octubre 2002
fundación ~ría