Tema 10. El aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios químicos. Planificación y realización de experiencias para el estudio de propiedades, características y comportamiento de la materia y la energía.
INDICE DE CONTENIDOS
1.Introduccion
2.
El aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios químicos
2.1.
Fenómenos físicos y cambios químicos
2.2.
Aproximación al método científico
2.3.
El aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios químicos
3.
Planificación y realización de experiencias para el estudio de propiedades,
características y comportamiento de la materia y la energía
3.1.
Materia y energía
3.2.
Planificación y realización de experimentos
3.3.
Desarrollo curricular
4.
Conclusiones
5.
Bibliografía
1.Introduccion
El aprendizaje de los fenómenos
físicos y los cambios químicos es fundamental para comprender el mundo que nos
rodea y las interacciones que ocurren en la materia y la energía. Estos
conocimientos nos permiten explorar las propiedades, características y
comportamiento de los elementos químicos y las sustancias, así como comprender
cómo se transforman a nivel molecular y macroscópico.
La planificación y realización de
experiencias son herramientas clave en el estudio de estos fenómenos. A través
de experimentos cuidadosamente diseñados, los investigadores y estudiantes
pueden observar y analizar los efectos de diferentes variables en la materia y
la energía. Estas experiencias nos brindan la oportunidad de poner a prueba
teorías y leyes físicas, así como de descubrir nuevas relaciones y principios
científicos.
El objetivo de este tema es explorar
cómo se lleva a cabo el aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios
químicos a través de la planificación y realización de experiencias. Veremos
cómo se seleccionan los materiales y equipos adecuados, cómo se establecen los
procedimientos experimentales, cómo se recopilan y analizan los datos, y cómo
se interpretan los resultados obtenidos.
Además, examinaremos las distintas
propiedades y características de la materia, como la masa, el volumen, la
densidad, la temperatura y la conductividad, y cómo estas pueden cambiar a
través de reacciones químicas o procesos físicos. También exploraremos los
conceptos de energía cinética y potencial, y cómo se relacionan con los cambios
en la materia.
A lo largo de este estudio,
descubriremos la importancia de la observación precisa, el razonamiento lógico
y la capacidad de inferencia en el proceso de aprendizaje de los fenómenos
físicos y los cambios químicos. Estos conocimientos nos permitirán comprender y
explicar una amplia gama de fenómenos naturales, así como aplicarlos en el
diseño y desarrollo de tecnologías innovadoras y sostenibles.
En resumen, el aprendizaje de los
fenómenos físicos y los cambios químicos a través de la planificación y realización
de experiencias nos brinda una comprensión profunda de la materia y la energía.
Mediante la observación, el análisis y la interpretación de los resultados,
podemos adquirir conocimientos fundamentales que nos permiten comprender y
transformar el mundo que nos rodea de manera responsable y efectiva.
2. El aprendizaje de los
fenómenos físicos y los cambios químicos
2.1. Fenómenos físicos y
cambios químicos
Antes
de abordar la metodología del proceso de enseñanza y aprendizaje de este tema,
veremos de forma general los contenidos científicos que lo componen.
Materia
La
materia es todo aquello que nos rodea, ocupando un espacio y que tiene masa.
Por ejemplo: una silla, una mesa, un ser vivo,…
La
materia está sufriendo constantemente cambios que modifican en mayor o menor
medida sus propiedades. Estas modificaciones se llaman fenómenos y pueden ser
de dos tipos:
§ Fenómenos físicos: Cambios que sufre
un cuerpo sin alterar su composición, sus características, propiedades ni
modificar su naturaleza. Además son reversibles. Por ejemplo: la caída de un
objeto (gravedad), la atracción de dos imanes (magnetismo), un hielo que se
derrite…
§ Fenómenos o cambios
químicos: Aquellos
fenómenos en los que se producen cambios en la materia mediante reacciones
químicas, afectando sus propiedades, características,.. Pueden ser reversibles
o no. Por ejemplo: la oxidación de un clavo, la combustión de la gasolina,…
Otros
aspectos y propiedades sobre la materia que debemos tener en cuenta son:
§ Masa: Cantidad de materia que
tiene un cuerpo. Es concepto difícil de comprender que puede ser confundido con
peso. Por ejemplo en Mercurio, nuestro cuerpo tiene la misma masa pero el peso
es menor.
§ Volumen: Es el espacio que
ocupa un cuerpo. Por ejemplo un globo inflado tiene más volumen porque ocupa
más espacio que una manzana. Sin embargo la manzana tiene mayor masa (cantidad
de materia) que el globo.
§ Densidad: Es la masa entre
el volumen
§ Estados de agregación: Sólido, líquido y
gaseoso
§ Sustancias simples: Formadas por un
solo elemento como helio, oxígeno…
§ Sustancias compuestas: Formadas por dos o
más elementos
2.2. Aproximación al
método científico
El
método científico es el método de investigación común a todas las ciencias
experimentales. En el currículo, uno de los bloques de contenidos es la
aproximación al método científico.
Pasos del metodo
cientifico
Son:
1.
Planteamiento de la cuestión a investigar
2.
Formulación de una hipótesis
3.
Comprobación de la hipótesis y obtención de datos: Por observación
directa o experimentación
4.
Recopilación e interpretación de datos
5.
Formulación de leyes generales o teorías
2.3. El aprendizaje de
los fenómenos físicos y los cambios químicos
La
enseñanza de estos contenidos debe tener en cuenta los siguientes apartados:
§ Los niños y niñas de
Primaria aún no han desarrollado el pensamiento abstracto, por lo que debemos
acercar los contenidos a través de la experimentación.
§ Fomentar la observación
y la reflexión
§ Proponer una metodología
investigativa y el aprendizaje por descubrimiento para que el alumnado asimile
mejor los contenidos
§ Trabajar en coordinación
con otras áreas (interdisciplinar) ya que existen contenidos comunes a todas
ellas. Por ejemplo las ondas sonoras en música, las técnicas de medición y la
elaboración de gráficos en Matemáticas,…
§ No olvidar los elementos
transversales como desarrollo sostenible, educación ambiental,…
§ Partir de los
conocimientos previos del alumnado, que en ocasiones pueden implicar
pensamientos erróneos y/o incompletos
§ Adaptarse al ritmo y
características individuales del alumnado
§ Partir de lo cercano a
lo lejano y de lo simple a lo complejo
§ Considerar el error como
una oportunidad de aprendizaje
3. Planificación y
realización de experiencias para el estudio de propiedades, características y
comportamiento de la materia y la energía
3.1. Materia y energía
Como
hemos mencionado la materia sufre transformaciones. Para realizar estas
transformaciones requiere energía. Las causas por las que un cuerpo tiene
energía son muy diversas (el movimiento, gravedad,…). La energía, además puede
manifestarse de diferentes formas: cinética, eléctrica, química, nuclear,
eólica,…; y transformarse unas a otras. Por ejemplo: un motor eléctrico
transforma la energía eléctrica en cinética.
Cuando
se realiza una transformación de energía se producen pérdidas. Es decir, solo
se transfiere al sistema una parte de la energía que se consume (energía útil).
La energía no aprovechable es absorbida como calor por el sistema y el medio.
Por lo tanto, la energía se conserva en un cuerpo u otro y permanece en una
cantidad constante en el universo (principio universal de conservación de la
energía).
3.2. Planificación y
realización de experimentos
El
acercamiento al método científico comienza con las propiedades observables de
la materia. En los primeros cursos de Educación Primaria (e incluso últimos
cursos de Educación Infantil), los niños y niñas aprenden a percibir su entorno
a través de los sentidos. Por ejemplo, tocar distintos materiales para
clasificarlos según su tacto (rugoso, liso,…); probar distintos sabores,
realizar recogida de datos sobre el tiempo atmosférico (hoy hace sol,…)
Posteriormente
aparecen otros conceptos como la idea de fuerza que se trabaja de forma
intuitiva en relación con el movimiento. Se desarrollan experimentos diversos y
progresivamente se van realizando registros de datos cada vez más complejos.
A
partir de 3º y 4º de Primaria se van introduciendo instrumentos y herramientas
propios del ámbito científico (balanza, probetas, cuadros de doble entrada,…).
Finalmente en los últimos cursos de Primaria se trabajan contenidos más
complejos como magnetismo, electricidad, reacciones químicas,…
Proyectos de
investigación
Al
momento de planificar y realizar experimentos como método para acercar este
tipo de contenidos podemos recurrir a la elaboración de proyectos de investigación
(metodología investigativa). Es decir, el docente propone un problema o tema y
se pide al alumnado que investigue sobre el mismo o que profundice en un punto
concreto. Este problema puede partir de un experimento, un invento, una
noticia, una anécdota histórica,…
Por
ejemplo: Podemos realizar un experimento en clase con un tubo de cartón, el
cuál permite escuchar mejor que sin él. El alumnado puede investigar sobre las
ondas sonoras; y su aplicación práctica en un instrumento médico como el
estetoscopio.
Orientaciones didácticas
sobre experimentación
Según
Latasa (2011) debemos considerar las siguientes orientaciones didácticas:
§ Partir de situaciones
que posibiliten la observación, el dialogo y generen discusión. Para ello,
consideraremos las experiencias previas de los alumnos
§ Formular preguntas
abiertas y significativas que permitan buscar nuevos datos y respuestas no
predeterminadas, comprobar lo que se afirma, defender lo afirmado y ahondar en
lo que se esta hablando.
§ Proponer hipótesis.
§ Diseñar una actividad
experimental basada en la observación, búsqueda de datos, discusión, recogida e
interpretación de la información.
§ Partir de situaciones
del entorno próximo.
§ Crear situaciones de
interrelación entre los compañeros.
§ Hacer el aula un espacio
de curiosidad que fomente la búsqueda, la observación, el intercambio y las
actitudes investigadoras.
§ Valorar el error como
parte del proceso y como, estimulo de aprendizaje.
3.3. Desarrollo
curricular
Respecto
a legislación educativa (LOMLOE) podemos destacar dentro de los objetivos de la
etapa de Primaria lo siguiente:
§ “b) Desarrollar hábitos
de trabajo individual y de equipo, de esfuerzo y de responsabilidad en el
estudio, así como actitudes de confianza en sí mismo, sentido crítico,
iniciativa personal, curiosidad, interés y creatividad en el aprendizaje, y
espíritu emprendedor”
§ “h) Conocer los aspectos
fundamentales de las Ciencias de la Naturaleza, las Ciencias Sociales, la
Geografía, la Historia y la Cultura”
Es
importante destacar que con la LOMLOE, los contenidos de Ciencias Sociales y
Ciencias Naturales vuelven a unirse en el área de Conocimiento del
Medio Natural, Social y Cultural (aunque esto puede variar según la
comunidad autónoma).
Respecto
a la distribución de los contenidos, éstos se organizan en bloques (mirar RD
autonómico)
4. Conclusiones
En conclusión, el aprendizaje de los
fenómenos físicos y los cambios químicos es fundamental para comprender las
propiedades, características y comportamiento de la materia y la energía.
La planificación y realización de
experiencias en este ámbito permiten a los estudiantes desarrollar habilidades
científicas y adquirir conocimientos prácticos que les ayudarán a comprender y
explicar los fenómenos que ocurren a su alrededor.
A través de la observación, medición y
análisis de los resultados de estas experiencias, los estudiantes pueden
construir una comprensión sólida de los principios fundamentales de la física y
la química.
Además, estas experiencias promueven
el pensamiento crítico, la resolución de problemas y la capacidad de trabajar
en equipo, habilidades que son esenciales en el mundo actual.
En resumen, el aprendizaje de los
fenómenos físicos y los cambios químicos a través de la planificación y
realización de experiencias proporciona una base sólida para el desarrollo de
una comprensión profunda de la ciencia y su aplicación en la vida cotidiana.
5. Bibliografia
§ Friedl, A. E.: Enseñar
ciencias a los niños. Gedisa. Barcelona, 2000
§ Izquierdo, M.: Química
en Infantil y Primaria. Una nueva mirada. Graó. Barcelona, 2012.
§ Latasa, M.: “¿Cambios
físicos y químicos?”, en Revista Arista Digita. Febrero, 2011
§ VV. AA.: Experimentos de
física cotidiana. Graó. Barcelona, 2014.
§ http://www.concyteq.edu.mx/PDF/Experimentos%20para%20Primaria-CONCYTEQ-USEBEQ.pdf
Marco legal
§ Ley Orgánica 2/2006 de 3
de Mayo de Educación (LOE)
§ Ley Orgánica 3/2020 de
29 de Diciembre por la que se modifica la LOE (LOMLOE)
§ RD 157/2022 de 1 de
marzo, por el que se establecen la ordenación y las enseñanzas mínimas de la
Educación Primaria.
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