13. The periodic table of videos: un recurs per apropar la química als nostres alumnes

Poliakoff M, Tang S, Haran B, Vieta PA. (2014). "The periodic table of videos: an excellent bridge between university research and the high school chemistry classroom". Educació Química EduQ (18): 30-33.

Taula periòdica amb videos

En els darrers anys s’ha notat una important disminució en el nombre d’estudiants que trien itineraris científics.  Malgrat que naixem amb una curiositat innata envers l’entorn, l´ambient que ens envolta és determinant per fomentar i educar aquesta curiositat. En aquest sentit, els experts coincideixen en assenyalar que la manera en que s’ensenya ciència a les aules té una repercussió directa en les futures vocacions científiques.

Aquest article presenta un projecte desenvolupat a la Universitat de Nottingham (http://periodicvideos.com/) amb la finalitat de mostrar com realment treballen els científics en el laboratori, per tal de motivar l’interès per la química i millorar el punt de vista que es té d’aquesta matèria.

El recurs pot utilitzar-se perfectament per introduir la química als alumnes de 3r d'ESO.

La pàgina principal del recurs mostra un grup de científics reals, envoltats de la taula periòdica dels elements. Quan es clica qualsevol element, apareix el seu nom, el símbol i el nombre atòmic i, tot seguit, es pot veure un vídeo de pocs minuts on s’exposen les principals característiques d’aquest element amb demostracions, a vegades força espectaculars,  realitzades als laboratoris on aquests científics desenvolupen diàriament la seva feina.

La producció, que ha tingut un gran èxit,  està realitzada en anglès, si bé es poden posar subtítols en diferents idiomes, incloent-hi l’espanyol, fet que també pot ser  interessant si volem treballar a l’aula activitats en llengua anglesa.

12. La ciència a la cuina

Cardona Roca E, Marchan Carvajal I. (2015) “Master Chef Junior, un context rellevant per a aprendre sobre el regne vegetal a 1r d'ESO".  Revista Ciències (30): 2-6.

Diversos  estudis  apunten que molts alumnes perceben les ciències com quelcom irrellevant a la seva vida. Treballar en context ajuda, precisament, a que els estudiants  aprenguin que el coneixement científic és present en el seu dia a dia.

En aquest article es mostra una proposta didàctica per estudiar el regne vegetal a 1r d’ESO utilitzant com a context el concurs “Master Chef Junior”.  Així, es proposa als als alumnes  que investiguin  quins vegetals tenen interès culinari i, a partir d’aquí,  que facin plats utilitzant únicament  ingredients vegetals.  Aquest objectiu és  el punt de partida per motivar als estudiants a treballar els diversos aspectes relacionats amb el regne vegetal: estructura  microscòpica i macroscòpica, fisiologia , classificació, etc.

La unitat didàctica es duu a terme en 10 sessions repartides entre el laboratori i l’aula, tot i que també podria complementar-se amb alguna sortida fora del centre relacionada amb aquesta temàtica.

És important tenir clar quines són les idees clau que cal prioritzar ja que,  a l’augmentar el temps d’intervenció,  cal reduir els continguts.

Els autors de l’article  conclouen que la majoria dels alumnes van manifestar més interès i motivació  per les ciències, si les treballaven en un context que reconeixen com a  proper. 

11. Un model per comprendre l'estructura de l'ADN 

Abreu De Andrade V, Castello KM i Vianna Barbosa J. (2011). " Pajitex : una propuesta de modelo didáctico para la enseñanza de ácidos nucleicos".  Revista  Eureka sobre  Enseñanza y Divulgación de las Ciències 8 (1) : 115-124.

Sovint, els esquemes dels llibres sobre l’estructura de l’ADN no són la font més adient per comprendre conceptes relacionats amb aquesta molècula. És difícil per l’alumnat imaginar-se, a partir d’imatges representades en un pla,  l’estructura en tres dimensions  de l’ADN i , conseqüentment, comprendre els processos en el que està implicat. La realització de models en tres dimensions, permet treballar de forma dinàmica alguns conceptes relacionats amb aquesta molècula, com l’estructura, la replicació, així com d’altres que se’n deriven, com per exemple  la biotecnologia, els aliments transgènics i la teràpia gènica.

El model que proposen els autors d’aquest treball pot aplicar-se  tant  4t d’ESO en l’optativa de Biologia i Geologia com a 1r de Batxillerat.

Per dur a terme la maqueta calen: dues tires de fil elàstic de 50 cm per representar la desoxirribosa, vuit canyes de refresc de quatre colors diferents per a cada una de les bases nitrogenades i una agulla.

     

Les canyes es tallen en trossets d’uns 6 cm de longitud i s’uneixen una a una per un extrem amb el fil elàstic, de tal manera, que entre un trosset de canya i el següent, es deixa prou fil per fer un nus exterior que simularà  l’àcid fosfòric.  Es repeteix el procediment amb una altre tira de fil i, posteriorment, s’ajunten les dues tires per les canyes simulant les unions entre els nucleòtids (A/T i C/G). Després, es giren els dos extrems dels fils amb el moviment de les mans en sentits oposats i  s’obté així la conformació  helicoidal de l’ADN.

A partir d’aquest model, poden simular-se els processos de replicació, transcripció, recombinació genètica, etc.

Els autors conclouen que el grau de comprensió i de motivació dels alumnes envers aquests conceptes es va veure notablement millorat construint aquesta maqueta tridimensional d’ADN. A més, en aquest cas, el model presenta l’avantatge de ser més resistent, segur i econòmic que els que s'elaboren habitualment en les aules.

  

10. Treballem els volcans al laboratori

Ramon-Sala L. i Brusi D. (2015) "Erupciones en el laboratorio. Modelos analógicos de peligros volcánicos". Enseñanza de las Ciencias de la Tierra (23.1): 96-106.

Els volcans són manifestacions de la dinàmica de la Terra que es revelen mitjançant la sortida a l’exterior de material rocós fos. Per la seva espectacularitat, són protagonistes freqüents tant de notícies, com de pel.lícules i documentals, constituint un dels temes més fascinants en l’estudi de les Ciències de la Terra. Per tant, la proposta que es descriu, pot adreçar-se als alumnes de Batxillerat que cursen aquesta matèria.

Quan es tracta de representar als estudiants com es manifesta un volcà en erupció, és freqüent recórrer al típic experiment en el que es construeix una maqueta del volcà a l’interior de la qual s’introdueix bicarbonat i, posteriorment, vinagre. El resultat es una reacció química en la que es forma acetat de sodi, aigua i CO_2, que s’allibera en forma d’escuma que surt pel “cràter” del volcà. Aquest model però, transmet la idea de que l’erupció es produeix a causa d’una reacció química, mentre que, en la realitat, l’erupció és conseqüència d’un procés físic.

Els autors d’aquest treball proposen la creació de models analògics reproduibles que representin una simplificació de la realitat i que evitin transmetre models erronis. L’objectiu és ilustrar alguns factors, mecanismes i processos relacionats amb l’activitat eruptiva i els perills volcànics.

Les propostes didàctiques per dur a terme al laboratori són:

·         Com puja el magma

·         El paper dels gasos dissolts en l’erupció

·         La viscositat de la colada de lava

·         Les erupcions hidromagmàtiques

·         Les emanacions de gasos volcànics

·         Els lahars

La pràctica de les diferents activitats permet treballar els conceptes de perill i risc volcànic d’una manera atractiva i motivadora per l’alumnat i més acord amb la realitat d’aquest procés geològic.

9. La importància de rentar-se les mans

López Pérez, J.P. (2009). "Microbiologia básica en la educación secundaria obligatoria: el lavado de las manos"  Revista  Eureka sobre  Enseñanza y Divulgación de las Ciències 6 (2) : 319-324.

A les nostres mans viuen milions de microorganismes. Si bé no tots poden ser perjudicials per a la nostra salut, rentar-se les mans és la principal barrera per prevenir moltes infeccions. És important tenir una cura especial en la seva higiene, sobretot quan hem de manipular aliments. Així, és indispensable rentar-les bé abans de menjar i després de tocar els aliments crus, en acabar d'utilitzar el mocador per tossir, mocar-se o esternudar i al sortir del vàter.

Els autors d'aquest article proposen una activitat pràctica molt senzilla i interessant que demostra la necessitat de rentar-se les mans per tal d'eliminar microorganismes que poden produir-nos infeccions. Es pot realitzar a 3r d'ESO en la matèria de  Biologia i Geologia  dins de la unitat de la Salut i la Malaltia.

Per fer l'activitat no cal disposar d´ incubador ni  preparar el medi de cultiu: Els microorganismes creixen perfectament  a temperatura ambient i les plaques de Petri amb l'agar nutritiu ja incorporat, poden  sol.licitar-se al CESIRE (Departament d'Ensenyament). 

Per començar, demanarem als alumnes que facin relliscar els seus dits amb molt de compte per les plaques (una per alumne) amb les mans sense rentar. Tot seguit, després de netejar-se-les bé amb aigua i sabó, repetiran el mateix procediment en una altra placa. Pot també dividir-se la placa de Petri per la meitat amb un retolador permanent i fer servir la mateixa placa per passar els dits abans i després de rentar-se les mans. En acabar, els cultius es dipositen damunt de qualsevol estanteria i s'observen passats 4 o 5 dies. 

Quan els alumnes recuperen les plaques, observen sorpresos la diferència en el nombre de colònies bacterianes i fongs que apareixen  a cada una (o si s'ha fet a la mateixa placa, en un costat i l'altre), posant de manifest la importància del rentat de mans en l'eliminació de gran part dels microorganismes.

L'activitat permet moltes variants: rentar les mans únicament amb aigua, amb aigua i sabó,  amb solucions hidroalcohòliques, comprovar l'eficàcia de diferents marques de sabó, fer l'experiència abans i després del pati, etc.

8. Podran enrotllar la llengua?

Autieri SM. (2014)  “All in the family".  Science in School, nº30 : 27-30.

Activitat pensada per aprendre genètica d’una manera divertida,  mitjançant l’estudi d’alguns trets morfològics humans de fácil observació  i que presenten un patró d’herència mendeliana (dit petit corbat, clotets a les galtes, forma del nas,  presència de pigues, forma dels lòbuls de les orelles, etc.)¹.  

Pel seu contingut,  pot adreçar-se a 4t d’ESO en l’optativa de Biologia i Geologia.

Per dur a terme l’activitat, els estudiants comencen per examinar-se i seleccionar les seves pròpies característiques, determinant els  possibles genotips d’aquests caràcters. Les dades es recullen en  la Taula 1 que s’annexa en l’article.  A continuació,  els alumnes han de cercar  la “seva parella” entre els companys o companyes de classe, per formar una hipotètica família, deduir quins serán els genotips i fenotips de la descendència i representar-ho amb imatges elaborades per ells  mateixos.  Aquestes dades s’organitzaen en la  Taula 2.

L’autor adjunta una rúbrica d’avaluació on té en compte l’encert en la determinació dels genotips i fenotips dels progenitors i la seva descendència i la qualitat artística del dibuix familiar.

Aquesta tasca és interessant perquè és contextualitzada, potencia el treball col.laboratiu i és interdisciplinar. L’autor ens recorda però que els estudis genètics poden evidenciar secrets familiars. Per tant, cal ser molt curós amb els nostres alumnes. Davant de situacions contradictòries – i això pot passar, sobre tot, quan es treballa amb la herència dels grups sanguinis -  sempre ens queda el recurs de les mutacions espontànies o la influència del medi ambient en l’expressivitat d’un gen, per justificar aquell fenotip que no coincideix amb l’esperat.

En la mateixa línea, proposem  la webquest  Pots enrotllar la llengua? on, si bé també es tracten aquests continguts, el treball es duu a terme en grups de quatre i són els propis alumnes els que han de deduir els patrons d’herència dels caràcters estudiats en funció de les freqüències trobades en els companys de classe.

¹ Tot i que els caràcters que normalment s’estudien en aquests tipus d’activitats no s’ajusten d’una manera tant  evident   a  patrons d’herència mendeliana,  la finalitat de la tasca  justifica aquest supòsit. 

7. Aprenem Ciència amb la Ciència Ficció

Petit Mª F y Solbes J. (2016)  “El cine de ciencia ficción en las clases de ciencias de enseñanza secundaria (II). Análisis de películas".  Revista  Eureka sobre  Enseñanza y Divulgación de las Ciències 13 (1) : 176-191.

Article on es proposa la utilització de  pel.lícules de Ciència Ficció per treballar a la classe de Ciències.

Els autors analitzen de cada film la imatge que suggereix de la ciència, dels científics i del futur i  proposen diverses activitats per treballar amb els alumnes després de visionar la pel.lícula.

Un des aspectes més interessants  són les  situacions  científicament impossibles que apareixen a les pel.lícules analitzades:  Simis que parlen (El planeta de los simios), quan   l’anatomia del seu aparell fonador no els permetria  realitzar mai aquesta funció;   explosions a l’espai acompanyades d’un gran soroll (Perdidos en el espacio), quan el so necessita per a la seva propagació alguna partícula o medi conductor  i l’espai és buit,  etc. 

Una manera  entretinguda de treballar a l’aula concepcions errònies sobre la ciència.

6. Quan faig el llit em pica el nas!

Colín Martínez H. i García- Estrada C. (2016)  “Los ácaros del suelo y del polvo. Animales diminutos cerca de nosotros".  Revista  Eureka sobre  Enseñanza y Divulgación de las Ciències 13 (1) : 210-214.

Els àcars són un grup d’artròpodes molt nombrós que viuen tant en ambients terrestres com aquàtics, jugant un paper fonamental en els seus ecosistemes, ja que participen en els processos de descomposició de la matèria orgànica. Alguns àcars també es troben en la pols acumulada en les vivendes (matalassos, cortines, moquetes..) on, si bé realitzen una funció important alimentant-se de les cèl.lules de la pell que eliminem constantment, ocasionen, sovint, problemes d’al.lèrgies com l’asma i la rinitis.

Els autors d’aquesta activitat descriuen tècniques molt senzilles per aïllar i visualitzar diferents tipus d’àcars.

Per observar àcars del sòl, caldrà recollir 1 kg de terra a 5 cm de profunditat. Posada en un embut de roba durant 7 dies i sotmesa a una llum constant, la terra s’asseca i els àcars acaben caient en el recipient que posem a la punta inferior de l’embut.

Els àcars d’una casa poden obtenir-se d’un peluix que no es renta des de, com a mínim, els darrers quatre mesos. El peluix es diposita tancat en una bossa de plàstic al congelador durant 24 h i, posteriorment, s’espolsa damunt un full de paper. En ambdós casos els àcars es guarden en flascons amb etanol al 70% per posteriorment processar-los i observar-los.

Per la seva temàtica, l’activitat pot proposar-se tant a 1r d'ESO en la matèria de Ciències Naturals durant l'estudi dels éssers vius, com  a  3r d'ESO a Biologia i Geologia en la unitat de la salut i la malaltia. A més, es pot aprofitar per aprofundir en el dibuix científic, animant als alumnes que representin en el paper les seves observacions.

 5. Ensenya'm a pensar

Canet R., Costa M., De Manuel J. (2015)  “Ciència i pseudociència: Un curs obert miniop”.  Revista Ciències 30: 7-10.

Les suposades fumigacions químiques sobre la població, evidenciades per les esteles de fum que deixen  els avions  al passar (cheimtrails),  la possibilitat d’endevinar el futur o els terribles efectes secundaris que produeixen les vacunes sobre l’organisme,  són  algunes de les idees sense base científica que han anat proliferant en els darrers anys a través de les xarxes. Malauradament, una part de la població és vulnerable a aquestes creences, amb les conseqüències que pot ocasionar en les decisions que prendran al llarg de la seva vida.  En aquest sentit, l’ educació ha de contribuir a que els nois i les noies siguin capaços de qüestionar-se els principis , valors i normes que els hi ofereix l’entorn en el que es desenvolupen;  és a dir, els hi ha de proporcionar les eines per fomentar l’esperit crític.  Amb aquesta finalitat, un grup de professors de l’IOC  (Institut Obert de Catalunya) ha realitzat  un curs online, obert i autoformatiu,  on s’utilitzen  diferents recursos:  vídeos, activitats, propostes de treball i qüestions que inciten a la reflexió i a la investigació.

El curs, titulat Ciència i pseudociència,  està orientat als alumnes que volen obtenir el GES (Graduat en Educació Secundària), si bé és obert a tot aquell que el vulgui consultar i aprofitar com  un element més per a la seva formació.

4. SIDA i adolescents

Menárguez Costa, A. i cols. (2014) "Estudio de la transmisión de la infección del VIH en el laboratorio de educacón secundaria". Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias nº 11 (1): 94-99.

La situació actual de la SIDA en el món és prou alarmant. Des de que es va detectar   a la dècada dels vuitanta,  prop  de 70 milions de persones s’han contagiat i 20 milions d’elles s’han mort. A Catalunya,  unes 33.000  persones viuen amb el VIH, encara que el 25%  ho desconeix.  Actualment, el diagnòstic precoç i els nous tractaments farmacològics han convertit la SIDA en una malaltia crònica, fet que ha contribuït a una relaxació en les mesures de prevenció del contagi i a un augment de les infeccions.

Aquest article proposa un enginyós model per treballar la transmissió de la malaltia en alumnes del segon cicle d’ESO. L’activitat mostra com la  promiscuitat i la falta de mesures de prevenció efectives  poden ser responsables d’una ràpida expansió del virus en adolescents.

L’experiència es porta a terme en 30 alumnes de 3r d’ESO. A 28 d’ells se’ls dona un tub d’assaig amb 10 mL d’alcohol etílic  i  als dos restants un tub amb 10 mL de fenolftaleïna al 0,5% (indicador del pH). Totes les solucions són transparents i per tant, no pot distingir-se la que conté fenolftaleïna (“mostra infectada”) de la resta.  A continuació, els alumnes  simulen els intercanvis de fluids que es produeixen en les relacions sexuals així:  cada alumne dispensa la meitat del contingut dels seu tub a un company. Després d’homogenitzar la mescla, el segon company fa el mateix amb el primer, tenint present que en acabar, ha de quedar  a cada tub igual volum de solució. Seguidament, es repeteix el procés amb altres companys, de tal manera que cada un dels alumnes ha d’intercanviar els “seus fluids” amb la meitat dels companys classe. Acabats els intercanvis, s’afegeixen unes gotes d’hipoclorit sòdic (lleixiu) als tubs. El viratge a vermell  posa de manifest la presència de la fenolftaleïna  en un 90% aproximadament de les mostres; és a dir,  dos alumnes “infectats” han aconseguit “contagiar” al  90% de la classe.

És important que els nostres nois i noies comprenguin la responsabilitat social que  es  deriva de les seves conductes i decisions respecte la sexualitat. 

3. On es conservaran millor els medicaments?

Romero Ariza M. i cols. (2016) "¿Lana o metal? Una propuesta de aprendizaje por indagación para el estudio de las propiedades térmiques de materiales comunes". Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencies. Vol 15 nº 2:297-311.

L’ensenyament de les ciències es redueix molt sovint a una transmissió d’informació que no treballa les capacitats que permeten als alumnes  utilitzar els coneixements en la seva vida quotidiana. Per tal de facilitar l’ aprenentatge significatiu dels models científics, els autors d’aquest treball han dissenyat una activitat d’indagació que promou l’aprenentatge de les ciències per investigació. Pels continguts tractats, l'activitat pot treballar-se a Ciències Naturals de 2n d'ESO.

La proposta d'aprenentatge es presenta amb la lectura d’un text on l’alumne s’ha d’imaginar que està implicat en la missió de rescat d’un accident aeri. La seva funció serà mantenir uns fàrmacs molt delicats  a baixa temperatura, disposant, únicament, de caixes metàl.liques i mantes de llana. L’alumne ha de triar on es conservaran millor els medicaments, si dins les caixes o coberts per les mantes. A continuació, haurà d’ argumentar  científicament la decissió presa i formular hipòtesis sobre que passaria si hagués optat per una altra opció. L'activitat es duu a terme a l'aula en grups de tres o quatre persones si bé també pot proposar-se que comprovin experimentalment al laboratori les seves hipòtesis.

Després de realitzar l’activitat, la majoria dels alumnes van ser capaços d’explicar adequadament les propietats tèrmiques de la llana i els metalls, evidenciant la validesa de l’activitat per superar concepcions prèvies errònies i potenciar la formulació de preguntes, investigar fenòmens i apreciar el valor dels models i explicacions científiques per interpretar el món que ens envolta.

2. Tatuatges: química sota la pell

Stuckey M and Eiks I.  (2015) "Science under your skin: activities with tattoo inks". Science in School, nº 33: 42-46.

Tatuar-se la pell està de moda. Però, que en sabem de les tintes que s’utilitzen en els tatuatges?. Si uns anys enrere fer-se un tatuatge podia portar problemes relacionats amb la higiene, ara són els pigments presents en la composició de les les tintes els que ocasionen més d’un mal de cap. Cal recordar que la tinta queda per sempre allotjada sota l’epidermis i sembla que no està del tot clar la seva innocuïtat.

Aquest article descriu quatre activitats per treballar amb les tintes per fer tatuatges. Les tècniques presentades formen part del currículum de  Física i Química de 3r d’ESO i utilitzant les tintes de tatuar com a material,  aconseguim apropar la ciència a la vida quotidiana de l’alumne.  

Les activitats proposades són:

Detecció d’ions metàl.lics, activitat que mostra, per exemple, que les tintes blaves fan tornar la flama verdosa degut a la presència d’àtoms de coure

Identificació dels components,  que revela, mitjançant la recerca d’informació on line, com alguns pigments de les tintes, també són presents en les pintures dels cotxes.

Estabilitat tèrmica, on es demostra que les tintes de baixa qualitat veuen alterat el seu color quan es sotmeten a una font de calor.

Efecte sobre l’activitat enzimàtica, on s’evidencia que algunes tintes poden inactivar els enzims, com la catalasa present en un trosset de patata.

És important recordar que les modes son passatgeres però el bon estat de la pell i la salut són quelcom que hem de protegir sempre.

1. Calderes assassines

Marchán-Carvajal, I.  (2016) "¿La caldera de casa nos puede matar?". Alambique. Didáctica de las Ciencias Experimentales, nº 85: 78-79.

                             

L'autor de l'article presenta una activitat sobre la combustió per treballar a 3r d'ESO en la matèria de Física i Química en la unitat de les reaccions químiques; si bé pot utilitzar-se per introduir el concepte de canvi químic a qualsevol nivell.

En primer lloc es comenta una notícia del diari sobre la mort de varies persones a causa d'una caldera domèstica en mal estat. A continuació, es treballen els diferents tipus de combustió i s'experimenten, si és possible, al laboratori amb l'ajuda d'una espelma.

Finalment, l'autor proposa l'elaboració d'un vídeo on els alumnes expliquin la necessitat de revisar periòdicament les calderes de les llars i altres aparells com les estufes de gas i els brasers i la conveniència de ventilar la zona on estan ubicats.