21. On es fondrà abans el glaçó?

Pinto G. i Lahuerta P. (2015). "Velocidad de fusión del hielo en distintas disoluciones: un ejemplo de aprendizaje activo de la ciencia".  Educació Química EduQ (21): 54-62.

                     

Seguint amb la proposta de treballar les ciències utilitzant mètodes basats en la indagació, mostrem un treball on els autors plantegen als estudiants un problema sobre la velocitat de fusió del gel en diferents medis aquosos.

La qüestió que caldrà respondre és: “On es fondrà abans un glaçó, en aigua o en aigua saturada de sal?”.

Després de deixar pensar als alumnes durant uns minuts, es demana que es decideixin, de manera individual, per una de les quatre respostes possibles: a) en l’aigua sola, b) en una solució d’aigua saturada de sal, c) pràcticament igual d) no ho sap dir.  Després, cal que s’agrupin de tres en tres i raonin la resposta proposada.

A continuació, els alumnes  han de dissenyar un experiment per comprovar la validesa de la hipòtesi del seu grup.  En aquest cas, l’experiència es fa fora de l’aula i cal documentar-la amb un informe complet on no hi poden faltar les imatges del procés.

  

Després de comprovar que el gel es fon més lentament en una dissolució salina, caldrà interpretar-ne les causes. En el got amb aigua sense sal, l’aigua resultat de la fusió del glaçó té una temperatura més baixa i una densitat més gran que la resta de l’aigua i, per tant, a mesura que es va fonent va cap el fons del recipient. En canvi, en el vas amb aigua i sal, l’aigua que es forma al fondre’s el glaçó, si bé també té una temperatura més baixa que la resta, presenta una densitat més petita que la de la solució salina, fet que impedeix que vagi cap el fons. Així, el glaçó es va fonent envoltat d’aigua més freda que en el cas anterior i, per tant, triga més a desfer-se. Afegir un colorant alimentari permet visualitzar de manera molt clara aquest fenomen.

Fig 1.- Fusió d'un glaçó en aigua (esquerra) i en  aigua saturada de sal (dreta)

Posteriorment, el professor continua proposant més experiments relacionats aquest fenomen, com ara forçar al gel a submergir-se completament en el recipient i veure que passa, fondre el glaçó amb etanol en comptes d’aigua, etc.

L’activitat, que pot realitzar-se tant a l’ESO com a  Batxillerat,  mostra la importància  de treballar en grup, permet aclarir diferents conceptes com ara la densitat i la saturació d’una solució  i  motiva als alumnes en l’aprenentatge de la ciència.

20. Aprenem ciència a la cuina

Castells P. (2010). "Processos fisicoquímics a la cuina".  Educació Química EduQ (7): 37-45.

                     

L’ensenyament de la ciència resulta més engrescador quan es basa en experiències quotidianes. Una proposta atractiva per ensenyar fenòmens relacionats amb la ciència és incorporar a l’aula processos culinaris. Els diferents procediments que es donen a la cuina poden classificar-se en químics, si es produeixen canvis irreversibles en la composició dels aliments, com per exemple quan fem un ou dur, o físics, que són canvis reversibles, com ara fondre xocolata al bany maria.

Els autors del treball mostren un taller de ciència i cuina adreçat a alumnes de secundària. En concret es realitzen activitats sobre l’osmosi i la cocció.

Per treballar el concepte d’osmosi es planteja als alumnes els següents objectius: conèixer el procés de l’osmosi, investigar-ne les aplicacions a la cuina i reflexionar sobre els processos culinaris en els quals intervé.

Abans de començar, els alumnes construeixen una maqueta amb peces de Lego de diferents colors per tal de representar com es dona el procés de l’osmosi. Després, es demana que esbrinin que passarà si posen sucre damunt les maduixes o bé si es bullen patates amb poca aigua i molta sal, processos on l’osmosi s’evidencia per la pèrdua d’aigua dels aliments. En el cas de les maduixes per trobar-se envoltades d’elevades concentracions de sucre i en el cas de les patates per igualar l’elevada concentració externa  de sal.

Fig. 1.- Patates cobertes amb aigua i molta sal

Fig. 2.- Les patates anteriors després de bullir durant 20 minuts

Respecte la cocció, els autors treballen les reaccions de Maillard i la carameli.lització. En aquest cas, també proposen la construcció de maquetes de Lego per visualitzar millor el dos processos. El primer cas correspon a les reaccions que tenen lloc quan s’afegeix sucre a una barreja d’aminoàcids, mentre que la carameli.lització es produeix quan s’escalfen només sucres sobre un punt de fusió. El resultat són diferents compostos que absorbeixen la llum i donen color.

Una manera divertida de construir coneixements científics a través de fenomens culinaris,