15. Estudiant l'àtom en context

Marchán-Carvajal I, Sanmartí N. "De com l'àtom es va fer útil i ensenyable". (2014). Educació Química EduQ (19): 26-32.

La construcció del coneixement químic per part dels estudiants no és una tasca senzilla. A les dificultats intrínseques i terminològiques de la pròpia matèria, cal afegir les idees i models mentals que han anat construint al llarg del seu propi procés d’aprenentatge.

L’objectiu de la química, i en general de la ciència, no s’ha de limitar a l’assimilació de fets, teories, fórmules i equacions, sinó que cal enfatitzar en la importància que aquest conjunt interelacionat de coneixements té per a la nostra vida quotidiana i per al nostre futur. Per tant, és molt important mantenir la connexió entre el coneixement teòric i el món real.

Una de les unitats més difícils d’abordar és l’àtom, donat que sovint s’utilitzen models didàctics molt abstractes pels estudiants. En aquest treball es presenta una proposta didàctica en la qual el coneixement de l’estructura atòmica és rellevant i proper a la vida quotidiana de l’alumnat.

La unitat didàctica de l'article s'adreça als alumnes de 3r i 4t d'ESO en la matèria de Física i Química. La seva planificació es resumeix així:

A la taula s’observa com els continguts que es van introduint es relacionen amb situacions conegudes pels alumnes, com ara el tractament del càncer, la datació de  restes arqueològiques amb carboni 14 o les centrals nuclears, entre altres.

La seqüència d’aprenentatge dels diferents conceptes es duu a terme proposant un seguit d'activitats: recerca per internet dels models atòmics, estudi de la taula periòdica, discussió de notícies sobre la datació de les restes d’un dinosaure, proposta d’experiments per demostrar fraus publicitaris relacionats amb la temàtica,  entre altres.

El final de l’article recull algunes de les reflexions que van manifestar els alumnes en acabar la unitat que mostren la validesa d’aquesta proposta didàctica.

14. Quin arribarà primer al terra?

Vera F, Rivera R, Fuentes R, Romero D. (2015). " Estudio del movimiento de caída libre usando videos de experimentos". Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias 12 (3): 581-592.

Ensenyar ciències no és una tasca fàcil. Com a docents,  hem de ser capaços de generar un ambient adequat que en faciliti el seu aprenentatge, si bé hem de ser conscients  de que l’èxit dependrà també del nivell d’activitat intelectual de l’estudiant durant el seu propi procés d’aprenentatge.

L’objectiu d’aquest treball és mostrar que l’ús de vídeos d’experiments amb guies basades amb la metodología indagatòria, és una eina molt útil per ensenyar  Física tant a les escoles com a les universitats. Aquesta metodologia promou que els estudiants facin prediccions, discuteixin amb els seus professors i comprovin les seves hipòtesis amb els resultats d’experiments reals gravats en vídeos.

L’article descriu diferents experiments sobre la caiguda lliure dels cossos. Per dur a terme l’experiència, els autors utilitzen la Galeria del projecte Galileo (http://www.GaleriaGalileo.cl/) constituida per un conjunt d’experiments simples dissenyats per ser utilitzats com a part d’una seqüència dins del procés d’ensenyament-aprenentatge de la Física. A l’inici de cada secció, es troba un botó PDF que mostra el llistat de vídeos associats a cada tema de la galería.

Imatge del projecte "La Galeria de Galileo"

Els autors conclouen que l´ús de vídeos pot ser una eina poderosa per millorar l’aprenentatge de la Física i, en general, per  comprendre més profundament conceptes claus de ciències. 

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.