MODELO CINÉTICO CORPUSCULAR SÓLIDOS Y LÍQUIDOS

la mayoría de los niños y algunos adultos tienen idea erróneas sobre los gases; los separan de los líquidos y sólidos porque piensan que no pesan.
Nosotros hemos empezado por los gases porque son elementos con los que se puede explicar más fácilmente el modelo cinético-corpuscular. Algunas de las propiedades que dijimos al principio:
- Se mezclan con facilidad
- Se comprimen
- Pueden hacer fuerza (y mucha)
- Pesan
- Tienen volumen
- Con el calor ocupan más espacio.

¿Los líquidos y los sólidos tienen esas mismas características?
- ¿Los líquidos se mezclan fácilmente? algunos sí y algunos no: aceite y agua no se mezclan, aceite de oliva y aceite de palma sí. Dependen del tipo de líquidos que se quieran mezclar. Tiene que ser líquidos miscibles.
- Los sólidos no se mezclan con facilidad.
- ¿Los líquidos/ sólidos se comprimen? No se pueden comprimir. (los líquidos se pueden comprimir muy poco)
- ¿Pueden hacer fuerza los líquidos/sólidos? Sí
- ¿Pesan? sí.
- ¿Tienen volumen? Sí
- ¿Con el calor ocupan más espacio? Los líquidos sí* y los sólidos sí
*Hay que demostrarlo.

Para poder poner a prueba todo esto intentaremos aplicar el modelo cinético corpuscular ya que debería poder explicar los cambios de estado y las diferencias entre gases, líquidos y sólidos.

Los gases habíamos dicho que eran pequeñas partículas muy separadas entre sí (por eso lo podemos comprimir) que siempre están en movimiento.
Si hemos dicho que los líquidos no se pueden comprimir ¿Por qué? Porque las partículas están más juntas y en movimiento.
Si los líquidos se pueden mezclar es porque tienen que haber pequeñas separaciones entre las partículas para que se puedan meter otras moléculas. Estas pequeñas separaciones es lo que permite también que los líquidos adopten la forma del recipiente que los contiene.

En conclusión las moléculas de los líquidos están mucho más juntas que la de los gases pero hay pequeños espacios que permiten que se mezclen.

Las moléculas de los sólidos han de estar más juntas aún que la de los líquidos por eso no se pueden comprimir y tampoco mezclar porque no hay espacio entre ellas para que entre otras moléculas. Las moléculas de los sólidos también están en movimiento a pesar de estar tan juntas, pero su movimiento es en forma de vibración.

Si hay moléculas ya tienen volumen y masa.

A1. Pensad en materiales conocidos que se presenten en los diferentes estados. Indicad qué debe ocurrir para que se produzca el cambio.

Agua:
LÍQUIDO - SÓLIDO: si queremos que la velocidad de las moléculas disminuya debemos bajar la temperatura para que el movimiento disminuya y las moléculas se empiezan a juntar. Las moléculas se reorganizan pero el agua es un caso especial, porque las moléculas se reorganizan de forma en que se agrupan dejando espacios de vacío en medio, por ello ocupa más espacio cuando está en estado sólido.
Aceite--> El aceite cuando se baja la temperatura se reorganizan en la estructura normal de los sólidos en los que las moléculas están muy juntas entre sí, no dejan ningún vacío.

SÓLIDO - LÍQUIDO: Para pasar de sólido a líquido se ha de aumentar la temperatura para que las moléculas empiecen a tener más movimiento de tal forma que van rompiendo los enlaces que habían entre ellas. Las que primero se separan son las moléculas que tienen menos enlaces, es decir, las externas porque su aumento de vibración hace que se suelten.

LÍQUIDO - GAS: Como queremos que las partículas sigan separándose hemos de aumentar la temperatura. Las partículas que están en la superficie tienen tanta energía que logran escapar de los enlaces que hay porque su movimiento es mayor, es lo que pasa constantemente en los ríos, mares... este proceso se llama evaporación, no hace falta que aumente la temperatura.
Lógicamente donde más evaporación hay es en las zonas cálidas porque hay mayor temperatura y hace que los movimientos de las moléculas sea mayor, que aumente la energía y escape más fácilmente. Por lo tanto no hace falta que haya temperatura de ebullición para que se rompan los enlaces. Lo diferencia entre ebullición y la evaporación es que en la evaporación solo escapan las partículas de la superficie y en la ebullición puede escapar cualquiera de las moléculas del líquido.

Todos los elementos nos lo podemos encontrar en los tres estados, todo depende de la velocidad de sus moléculas.

Ejemplo: el aluminio nos lo podemos encontrar en estado líquido a 660º y en estado gaseoso a 2400º.

A2. Señala las principales diferencias en el comportamiento de una sustancia cuando pasa de gas a líquido y de líquido a sólido.
Partimos del estado gaseoso, para pasar a estado líquido se aumenta la temperatura para que disminuya la velocidad de las partículas haciendo también que la distancia entre ellas también disminuya. Al estar más cerca se crean unos enlaces entre ellas, es lo que hace que nos encontremos los líquidos juntos, cohesionados, Son enlaces mucho más fuertes que la de los gases y más débiles que la de los sólidos. Para pasar de líquido a sólido se baja aún más la temperatura para ue la velocidad de las partículas sea aún menor llegando a convertirse en simple vibración, la partículas se juntan más creando enlaces tan fuertes que si queremos separarlos debemos romper el elemento.

Hay sólidos que al aumentar la temperatura aumenta tanto el movimiento y la energía de las moléculas que pasan directamente a estado gaseoso. Este proceso se llama Sublimación

CAMBIOS DE PRESIÓN

El número de moléculas es menor a mayor altura, esto implica que también hay menos partículas de aire, de ahí que cueste respirar cuando se sube montañas

. 

Por lo tanto se ejerce más fuerza a nivel del mar porque al haber más partículas hay más choques, habiendo por lo tanto más presión a nivel del mar que a 3000 metros de altura. 

Si ponemos una cubeta de mercurio lo que pasará a 3000 metros es que bajará más debido a que la presión de fuera es menor, porque puede salir más líquido. 

Una botella de agua medio vacía tiene la misma cantidad de aire dentro que fuera a nivel del mar, sin embargo si nos vamos con la misma botella a una altura de 2000 metro por ejemplo, la botella se hincha debido a que dentro de la botella hay más partículas que fuera por la altura en la que nos encontramos. Sin embargo si yo la abro las partículas se igualan disminuyendo el número de partículas de dentro de la botella. Cuando volvemos a bajar la botella se "chafa" porque anteriormente hemos hecho disminuir las partículas de dentro y fuera, como ya estamos a nivel de mar, hay más partículas, por lo tanto más choques, lo que hace chocar con la botella haciendo que se chafe. 

¿Por qué podemos beber a través de una pajita?

Podemos beber a través de una pajita debido a que el aire ejerce presión sobre la superficie del líquido que queremos beber. Al absorber el aire por la pajita el agua sube porque se deja de ejercer presión en ese trozo de líquido.

Por el mismo motivo no podemos beber con una pajita en la luna, porque al no haber atmósfera no habrán gases que ejerzan presión tal y como pasa en la Tierra.


Si ponemos en el agujero de un matraz un globo y calentamos el recipiente lo que pasará es que su estado normal las partículas se mueven a la misma velocidad de las que están fuera del recipiente. Si éste se calienta, las partículas empezarán a moverse más rápidamente lo que hace que el globo se hinche.

Si en vez de un globo, ponemos tres en tres aberturas diferentes pasará lo mismo que si ponemos uno, a pesar de que en un principio se hinchará menos.

A mayor velocidad, mayor presión

Tema 3. ¿Cómo son los materiales por dentro? parte II

Partiremos de la hipótesis que exite una estructura común para todas las cosas. Emoezaremos pensando en los gases, ya qie todos son más parecidos entre ellos que los sólidos y los líquidos. 

A1. Enumera diversos gases y escribe propiedades comunes que tengan. 
- Ocupan un volumen (todo del que puedan disponer)
- Tienen masa y peso
- Densidad varía con la temperatura
- Se pueden comprimir
- Se mezclan fácilmente
- Hace fuerza
- No se ven generalmente
- Se dilatan al calentarse
- Ejerce fuerza sobre el recipiente que los contiene
Esto son propiedades macroscópicas. Todo ello hay que ponerlo a prueba

Tema 3. Sesión 3

En la sesión anterior llenamos una botella de 5 litros con aire a través de un inflador, para así poder pesar el aire.

Densidad aire= 1.20 kg/m3
Densidad aire= 0.0012g/cm3
Vol. Botella= 5 litros = 5dm3= 5000 cm3
masa aire= 6.9 gr.
Densidad = m/vol               Vol= m/densidad =>      Vol= 6.9 gr/ 0.0012 g/cm3 =
Volumen= 5750 cm3 por lo tanto hemos metido más volumen de aire que el que puede tener la botella en líquido.


Materiales ligeros y materiales pesados

A15. Se tienen dos objetos A y B de tamaño distintos y hechos con materiales diferentes ¿Cómo podríamos determinar cuál de los dos materiales es más ligero?
El cociente entre la masa de un objeto y su volumen (m/V) es útil para operativizar la propiedad de los cuerpos que vulgarmente se llama "ligereza" o "pesadez" y que científicamente se llama densidad. 

A16. ¿Qué crees que pesa más, una persona de 85 Kg o el aire que hay en el aula? (la densidad del aire a 20ºC es de 1.20 Kg/m3)
Vol aula= 345000 litros = 345 m3
densidad= m/V  => m= d * V   => m= 1.20 Kg/m3 * 345 m3 => m= 414 Kg. 
Vemos que el aire pesa mucho más que una persona de 85 Kg.


IDEA IMPORTANTE= La densidad es una propiedad común en todos los materiales pero es una característica diferenciadora.

A17. ¿Qué efecto tendrá esto en las cavidades llenas de agua? ¿Alguna vez te ha ocurrido en casa algo parecido?
La cantidad de materia es invariable pero el volumen aumenta al aumentar la temperatura. Al aumentar el volumen la densidad disminuye. Sin embargo, sabemos que cuando algunos materiales se enfrían se contraen y ocuoan menos volumen (menos el agua que aumenta su tamaño)
El agua tiene un comportamiento extraordinario ya que el agua sólida es menos densa que el agua líquida. El hielo a 0ºC tiene una densidad de 917 Kg/ m3

A18. Para que un fluido flote sobre otro es necesario que el primero sea menos denso. Sin embargo los globos aerostáticos utilizan aire y se elevan en él ¿Cómo es posible?
Para poder flotar tiene que ser menos denso que el material sobre el que flota.
Lo que ocurre con los globos aerostáticos es que al calentar el aire se aumenta el volumen y por lo tanto se disminuye la densidad,


Densidad agua= 1g/cm3
Densidad aceite = 0.92 g/cm3
Densidad etanol= 0.79 g/cm3

Como el aceite es más ligero que el agua no se mezcla, flota sobre el agua. Como está la barrera del aceite el alcohol y el agua no se mezclan.

Tema 3. Sesión 2

A parte del peso y la masa, otra característica común a todos los objetos es el volumen.

A8. Un trozo de un material se coloca en la superficie de la Tierra de la Luna y de Júpiter ¿Qué podemos decir de su peso y de la "cantidad de materia" que tiene en cada sitio?
Podríamos decir que la cantidad de materia sería la misma pero que el peso variaría ya que en cada superficie la superficie gravitacional es diferente.
Pesaría mucho más en Júpiter porque la fuerza de gravedad de dicho planeta es mucho mayor que el de la Tierra, por lo tanto una silla en Júpiter sería mucho más pesada.
En la Luna sin embargo como la fuerza de gravedad es menor los objetos pesarían unas 6 veces menos de lo que pesa en la Tierra.

El estiramiento no se debe a una propiedad intrínseca del objeto ya que depende del lugar donde se encuentre, es decir el peso de un objeto depende del lugar donde se encuentre.

La masa no es una fuerza, es la cantidad de materia que tiene un material y la cual se mide en Kilos, no en newtons. 1 Kilo es un criterio arbitrario. Lo que pretendemos es comparar la masa de un objeto con una cantidad conocida, como es en este caso el Kilo.

IMPORTANTE: Newton unidad de fuerza no de masa.

La fuerza de la gravedad se mide en Newtons/Kilo 


A9. ¿Qué pesará un astronauta de 70 Kg en la Tierra, en la Luna y en Júpiter? ¿Que masa tendrá en cada lugar?
DATO: La fuerza con que un planeta atrae un 1Kg de masa es una constante que se conoce con el nombre de Fuerza de gravedad

En la Tierra 1Kg es atraído con una fuerza de 9.8 N  
 9.8Newtons / 1 Kg = x N/ / 70 Kg  --> x= 9.8 N * 70 Kg / 1 Kg= 686 Newtons de peso, 70 Kg

En la Luna 1Kg es atraído con una fuerza de 1. N
1.6 N / 1 Kg = xN /70 Kg --> x= 70Kg * 1.6 N / 1Kg= 112 Newtons de peso. 70 Kg de masa

En Júpiter 1 Kg es atraído con una fuerza de 25.9 N 
25.9 N / 1Kg = XN / 70 Kg --> x= 70 Kg * 25.9 N/ 1Kg = 1813 Newtons de peso. 70 Kg de masa


A10. Un astronaita va alehándose de la sueperficie terrestre ¿Cuándo dejará de pesar?
Nunca dejará de pesar porque siempre hay una fuerza de gravedad que lo atraiga.

A11. Analizar en qué medida las propiedades que hemos estudiado en el apartado anterior (volumen, masa y peso) so son también de los gases. Exponed argumentos y ejemplos que apoyen vuestras opiniones. 

¿Qué pasa si metemos mucha más cantidad de aire en un recipiente cualquiera como una garrada de agua? Habrá más aire dentro que fuera. Después de introducirle aire a la garrafa con un inflador, tiene una 94.1 gr +- 1gr, después de sacarle el aire introducido tiene una masa de 87.2 gr +- 1gr
Esto comprueba que tiene volumen, porque ocupa un espacio, y masa porque se hincha y pesa más.

A14. Describe el uso de lgún material que se utiliza porque es "ligero" y otro porque es "pesado"? 
¿Qué pesa más la madero o el hierro?
Nos imaginamos que tenemos dos bloques exactamente iguales, uno de madera y otro de hierro. Para saber cual pesa más tenemos que pesarlo y así averiguarlo, en este caso el hierro pesa más. Si ponemos un trozo de madera más grande y los pesamos vemos que ahora es el trozo de madera el que pesa más debido a que hay más cantidad de madera.

Densidad= cantidad de materia (masa) / volumen

Por lo tanto vemos que el hierro tiene una densidad mayor, propiedad diferenciadora de los materiales

Tema 3 ¿Cómo son los materiales por dentro?

¿Cuál es la estructura de todas las cosas? ¿Cómo podemos clasificar la materia?

A1. Nombrar objetos, materiales o sustancias que parezcan muy diferentes. Trata de encontrar algunas propiedades comunes a todos los objetos o sustancias nombrados.

25 Sólidos – 4 líquidos – 2 gases PROPIEDADES COMUNES:

  Ocupan un espacio (volumen)

 Pesan (tienen masa)

A4. ¿El volumen de un objeto es siempre el mismo o puede variar?

Todos los elementos, menos el agua, cuando se congelan su volumen disminuyen, el agua es diferente porque aumenta. Esto demuestra que el volumen de un objeto no siempre es el mismo, puede variar. 

Si nos fijamos en las vías del tren, la vía está separada cada cierto periodo ya que sufre cambios de volumen por el efecto del calor, es decir, cuando hace calor se dilata. Esto también lo vemos en las ventanas de la universidad en las que hay juntas de dilatación, por ejemplo, o en los puentes. Las separaciones en sí, es diferente dependiendo del material del que estén hechos los objetos. 

IDEA IMPORTANTE: 

Todos los materiales tienen dos propiedades comunes: Volumen y masa. 

El volumen varía. 

¿ QUÉ ES EL PESO? ¿CÓMO SE MIDE?

A5. ¿De qué crees que depende el estiramiento de un muelle al colgarle un peso?

Al ponerle un peso el muelle se estira porque se ejerce un peso sobre él. Vamos poniendo pequeñas pesas del mismo peso y conforme vamos añadiendo una vamos viendo que su estiramiento es proporcional: si le pongo 2 pesos iguales se estira el doble que su forma inicial, si le pongo 3, se estira el triple. 

También hay que tener en cuenta la constante elástica, que es la capacidad del muelle para estirarse. Por lo tanto los factores que influyen son la fuerza que se ejerce y la constante de elasticidad:

Distancia que se estira= Fuerza / Constante de elasticidad

El peso es una unidad de fuerza por lo tanto se mide en Newtons. El peso es una propiedad variable y depende de la fuerza que ejerce un cuerpo sobre otro.

La masa es la cantidad de materia que tiene un objeto y es una propiedad invariable.

Supuesto: ¿La Tierra atrae a los objetos? Sí, la Tierra ejerce una fuerza sobre los objetos hacia el interior de la Tierra. Para levantar un objeto debemos hacer la misma fuerza o una superior a la que ejerce la Tierra.

¿De qué depende el peso de un objeto? De la fuerza de la gravedad (lo que estira de nosotros hacia el centro de la Tierra) y de la masa que tiene el objeto (más cantidad de masa --> más peso)
Si levanto una silla y un teclado, la fuerza de gravedad que se ejerce sobre los dos objetos es la misma pero la masa es diferente por lo que el que tenga más masa, en este caso la silla, pesa más.
Si me llevo una silla a la luna, la masa es la misma pero la fuerza de la gravedad es diferente por lo tanto el peso es distinto.

Todos los objetos tienen fuerza de atracción pero al tener tan poca masa dicha fuerza es muy pequeña.

TEMA 2: ¿Cuánto mide Carlos realmente?

 A.10.- ¿Cuánto mide la persona? Justificar el valor elegido.

Después de que todos los grupos midieran a Carlos en la clase anterior, y que cada uno obtuviéramos diferentes resultados queremos averiguar cuánto mide realmente. Para ello hacemos lo siguiente:

1- Calculamos la media: 1,801615 m. Esto no es una medida exacta pero nos da un valor medio de todas las alturas que cada grupo a obtenido. Esta media hemos de redondearla ya que tantos decimales no tiene mucho sentido, hemos de tener en cuenta la sensibilidad del aparato con el que medimos por ello, realmente sería 1,802 m

Nos preguntamos si podríamos responder esta pregunta con la mediana o con la moda.

A.11.- ¿Estamos totalmente seguros del valor representativo elegido? ¿Qué podemos afirmar con seguridad?¿Y con más seguridad?

No estamos seguros del todo del valor de 1,802 m, pero si hay algo que tenemos claro, y es que mide ente 1,79 y 1.82 metros. 

La desviación típica nos da una idea se cuánto se alejan las diferentes medidas de la media. Si la desviación típica es pequeña quiere decir que las medidas has sido bastantes exactas, y cuando las desviación es muy mayor, significa todo lo contrario, que las medidas pueden estar equivocadas. 

En este caso la desviación típica es pequeña, ya que los valores se encuentran próximos a la media. 

Esto nos asegura que la medida exacta está 0,01 m por encima o por debajo  1.802 m (la media) ya que dicha cifra es la desviación típica. En conclusión, podemos afirmar con seguridad que Carlos mide 1,802 m +- 0.01 m. La desviación típica nos da un margen de seguridad.

Si hubiesemos elegido la moda, la cual es 1,79 m, el coeficiente de seguridad que deberíamos dar es la sensibilidad del aparato con el que medimos, sensibilidad que es de 0,001 m ya que es lo mínimo que mide el metro pero sabemos que no es, porque hemos obtenido datos muy diferentes.

¿Cometemos el mismo error en estas dos medidas? ¿Algunas de ellas es mejor?
15.3 = 0.2 cm =2 mm           1.2 m= 0.2 cm= 2 mm
Sí que cometemos el mismo error en ambos porque se miden con el mismo aparato que contiene la misma sensibilidad de 2 mm.
La segunda medida es mejor, que la sensibilidad del aparato es de 2 mm, el cual es un número par, mientras que la primera tiene una medida impar, cosa que no cuadra con dicha sensibilidad. Por ello se ha de incluir la sensibilidad, es decir, el margen de seguridad de las medidas.
Si tuviéramos que elegir una de las dos medidas, elegiríamos la primera después de cambiarla a 15,4 m, ya que la segunda medida es muy pequeña en comparación de esa sensibilidad baja, a cuanto más pequeño sea el objeto, mayor ha de ser su sensibilidad.

A.12.- En ocasiones, al realizar una medida varias veces obtenemos el mismo valor ¿significa que ese es el valor exacto?

Con una regla de una sensibilidad de 0.01 cm medimos un objeto. Tras medirlo varias veces en las que nos da el mismo resultado en todas nos preguntamos si esa es la medida exacta. No es la medida exacta porque se puede hacer más subdivisiones de la medida que hemos obtenido ( cm, mm....) 

¿Cuál de estas medidas es más precisa? 1.8  1.76   1.764 

1.8 + - 0.1 cm --> 1 mm (1 milímetro de precisión)

1.76 + - 0.01 cm -->0.1 mm (0.1 milímetros de precisión, 10 divisiones dentro del milímetro)

1.764 +- 0.001 cm --> 0.01 mm ( 0.01 mm de precisión, 100 divisiones dentro del mm)

Cuántos más decimales tenga la medida, más precisa será. 

¿Es esto correcto? 15.3 +- 0.285 cm

No es correcto, para que lo fuera debería ser 15.300 + - 0.285 ó 15.3 + - 0.3 cm.

A.13.- Utilizar los instrumentos básicos (probeta, cinta métrica, cronómetro, termómetro, balanza), comprobando su sensibilidad, rango y error de cero. 

Un error de cero es cuando un instrumento no empieza a medir desde 0. 

Tema 2 ¿QUÉ ES MEDIR?

¿PODEMOS MEDIR EXACTAMENTE? (LA MEDIDA)

Una de las características de la forma en que se producen conocimientos en las ciencias es el aspecto cuantitativo. Cuando se buscan regularidades o se realizan experimentos se obtienen datos de carácter cuantitativo (numéricos). Pensemos en tamaños, distancias, pesos, volúmenes, escalas. El carácter cuantitativo siempre está presente en la ciencia.  Desde pequeños, pues, es necesario obtener datos cuantitativos y argumentar con ellos para generar evidencias y fundamentar conclusiones. Y eso en temas muy diversos. Vamos a reflexionar, por tanto, sobre el proceso de medida.

A.1.- Con el fin de reflexionar sobre el proceso de medida, medid la longitud de vuestra mesa y dad el resultado, ¿cómo lo habéis hecho?

En primer lugar, hemos medido la mesa a palmos, dándonos un resultado de entre 6 y 9 palmos, tras la puesta en común en clase. También hemos medido la mesa en bolígrafos, dándonos diferentes resultados, de entre 7 bolígrafos y tres cuartos y 9 bolígrafos + una punta. Otra forma de medida han sido los móviles, a nosotros nos ha dado 9 teléfonos justos, pero ha habido resultados de entre 8 teléfonos y un poquito y 8,5 teléfonos.

También hemos medido con folios: 4 folios apaisados más un tercio.

Sabemos que respecto a los objetos que he utilizado para medir la mesa mide esi. Pero surge un problema, la medidas no coinciden ya que medir es comparar con un patrón fijo y cada uno de nosotros somos diferentes, por lo que, si medimos con diferentes antebrazos, móviles o bolígrafos , claramente no nos darán los mismos resultados. Obtenemos resultados aproximados. Depende de quién toma la medida.

A.2.- Cuando se mide siempre es por algo y para algo. ¿Qué deficiencias creéis que tiene el proceso de medida que hemos hecho? ¿Cómo podríamos mejorarlo?

- Diferentes patrones de medida

- Equivocarnos en el punto de origen o modificarlo sin darnos cuenta

- No establecer el método de medida

- Utilizar instrumentos que no tienen medidas exactas.

Se puede mejorar estableciendo normas y patrones comunes para todos y también establecer cómo vamos a medir (coger todos el mismo modelo de teléfono en horizontal). Patrón universal.

Medir es comparar una cantidad de una magnitud con otra cantidad de la misma magnitud que tomamos como unidad. Para facilitar la comparación se utilizan instrumentos. 

Una unidad de magnitud debe tener unas características concretas para ser considerada como tal. 

1) Ha de ser INALTERABLE, es decir, no cambia con el tiempo ni depende de quién realice la medida; 

2) Debe ser UNIVERSAL, es decir, que se use en todos los países (he ahí que se estableció un sistema de medidas universal: Sistema internacional de unidades); 

3) Debe ser fácilmente reproducible, es decir, que tenga múltiplos y divisores. 

A.3.- Existen magnitudes cuya unidad se define arbitrariamente (se les llama magnitudes “fundamentales”) y otras cuyas unidades se definen a partir de las fundamentales (magnitudes derivadas). Poned ejemplos de ambos tipos.

Longitud (m) – superficie (m2) – volumen (m3)

Peso/masa (gramos)

Tiempo (segundo)

Temperatura (ºC / ºK)

Sonido (decibelios)

Medidas derivadas:

1-      velocidad (m/s) distancia recorrida en un tiempo determinado

2-      Aceleración (m/s2)

3-      Densidad (kg/m3)

4-      Calorías (

5-       

A.5.- Definir los múltiplos y divisores de las unidades de longitud, superficie y volumen. Revisión de las potencias de 10.

La Tierra como cuerpo cósmico

Preguntas para guiar el estudio sobre “La Tierra como cuerpo cósmico”

PARTE 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. ¿Qué se proponían investigar en este estudio y por qué?

El estudio se propone investigar los aspectos esenciales que conforman el concepto más primitivo de la Tierra como aplicación del enfoque cognitivo que busca contrastar un concepto con su antítesis para evitar que las estas ideas parezcan engañosamente evidentes.

PARTE 2. DISEÑO EXPERIMENTAL. ¿Qué instrumentos utilizaron para estudiar el pensamiento de los niños? Las entrevistas las pasaron a niños de 8 a 14 años. Realiza una adaptación para pasarla a tus compañeros de 1er curso.

Para estudiar el pensamiento de los niños se realizaron entrevistas en distintos puntos del mundo. En la primera parte de las entrevistas no se mostraba ningún apoyo visual y las preguntas estaban relacionadas con el conocimiento físico de la tierra. En la segunda parte se planteaban una serie de problemas acompañados con apoyos visuales.

ADAPTACIÓN.

1. Una persona que se encuentra en el hemisferio sur y en hemisferio norte ¿ven el mismo cielo de noche?
2. ¿En todo el planeta el Norte, Sur, Este y Oeste son las mismas coordenadas?

PARTE 3. CONCLUSIONES. ¿Qué nociones de los niños sobre la Tierra reconocieron en su estudio, desde la noción primitiva hasta la noción científica? Haz un resumen final del estudio que se describe en este trabajo.

El estudio reconoce cinco nociones de los niños sobre la Tierra siendo la primera la más primitiva y egocéntrica y la quinta la más avanzada.

La primera noción es que la Tierra en la que vivimos es plana, el fondo es limitado y la dirección “hacia abajo” no depende de la tierra. El suelo horizontal está debajo y el cielo encima.

La segunda noción es que la Tierra es una bola compuesta por dos hemisferios. El hemisferio inferior es sólido y la gente vive en la parte plana mientras que el hemisferio superior es aire.

La tercera noción es que aunque tienen idea de que el espacio es ilimitado y rodea la Tierra suponen la existencia de una dirección absoluta arriba-abajo en ese espacio independiente de la Tierra.

La cuarta noción se trata de que aunque los niños saben que la Tierra es redonda y que el espacio rodea la tierra no relacionan las direcciones arriba-abajo con el centro del planeta. Si tiran un objeto al interior de la tierra consideran que llegará hasta donde más “abajo” pueda.

Por último la quinta noción, la más descentrada y científica, es aquella en la que los niños saben que la Tierra es un planeta esférico, está rodeado por el espacio y hacia cuyo centro caen los objetos, por lo cual dominan los tres aspectos básicos del concepto de la Tierra.

RESUMEN DEL ESTUDIO.

Este estudio busca investigar los aspectos más primitivos que tienen los niños mediante entrevistas que se realizaron en diversos países y a niños de edades distintas.

El principal fruto de este estudio fue la delimitación de cinco nociones acerca del concepto de la Tierra que van desde la más egocéntrica hasta la más científica. Este cambio de nociones evoluciona a medida que crecen o reciben mayor enseñanza aunque los elementos primitivos tienden a persistir durante algún tiempo debido al mal diseño sobre los temas de ciencias que no incluye un análisis de las exigencias cognitivas del tema y las preconcepciones del alumnado.

CARCTERÍSTICAS DEL PENSAMIENTO CRÍTICO

El día de hoy hemos visto de forma resumida las principales características del pensamiento científico durante la E. Primaria dividida en tres etapas

1- El pensamiento de los niños (5,6 y 7 años) sobre su desarrollo científico.

Tienen muchas limitaciones sobre el pensamiento científico entre las que destacan el egocentrismo, la falta de pensamiento imaginando las acciones o la falta de razonamiento lógico lo cual implica que no descubren regularidades en los hechos o que la acción y el pensamiento van unidos.

2- El pensamiento de los niños (7 a 9 años) sobre su desarrollo científico.

En esta etapa comienzan a relacionar las partes de un todo entre sí, desarrollan la reversibilidad, pueden empezar a manipular varias variables sencillas, dejan de ser egocentristas y comienzan a comprender la relación causa-efecto dejando de dar explicaciones de tipo vitalista. Todo ello implica los pensamientos deben partir de las cosas familiares y que las magnitudes mejor manipulables son las que pueden ser vistas.

El pensamiento de los niños (10,11 y 12 años)  sobre su desarrollo científico.

No se atreven a hacer una predicción rápida porque se paran a pensar, lo  cual les hace estar más seguro del resultado. En esta etapa ya trabajan perfectamente con más de una variable y pueden controlarlas de manera óptima.

El aprendizaje que buscamos con la enseñanza de las ciencias en primaria es conseguir el aprendizaje significativo, es decir, el aprendizaje con comprensión, el cual es aquel que perdura con el paso del tiempo ya que no se memoriza sin más, se comprende y se entiende. Es aquel que tiene significado para el que aprende en términos de las evidencias disponibles, la experiencia previa y sus modos de razonar sobre ella. Se ha de fomentar el desarrollo de una concepción del mundo que les rodea, que resista la prueba dentro de su experiencia y que esté abierta al cambio según la experiencia se amplíe. 

Tema 1: ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE POR INDAGACIÓN: ventajas, desventajas y requisitos 

En la sesión de hoy hemas visto ciertos aspectos relevantes sobre el aprendizaje por indagación, como son sus ventajas, desventajas y los requisitos para llevar a cabo este tipo de proceso.

Para empezar, hemos de tener claro que los niños son los que tienen que diseñar lo que van a hacer para que se sientan orientados y sepan exactamente qué van a hacer y por qué. 

Es importante que entiendan el concepto que van a trabajar, no únicamente seguir instrucciones. Cuando se plantea un problema son los niños los que tienen que pensar cómo resolverlo, y los maestros solo servimos como guía para resolver las dudas que surjan, no solucionárselo.

En cuanto a las ventajas y desventajas de la este tipo de proceso tenemos las siguientes:

DESVENTAJAS ❌: requiere mucha preparación, es una metodología muy abierta, se pueden dar situaciones muy diferentes e imprevisibles que pueden desviar del objetivo principal.

VENTAJAS ✅: muy divertido, enriquecedor, el esfuerzo se ve recompensado, el alumno realmente aprende, apasionante.

Para finalizar, hicimos la actividad 3 con la cual buscábamos entre todos exponer los que creíamos que eran los requisitos o "Indicadores de buenas prácticas"

A.3.- Las actividades anteriores deben estar presentes en una enseñanza de las ciencias por indagación. Pero, además, existen aspectos de la clase que deben cumplirse en cualquier tipo de enseñanza en Primaria que aspire a ser un ejemplo de “buenas prácticas”. Citad aspectos de este tipo o requisitosque deben estar presentes en el aula de primaria. Comparad, posteriormente, con la lista entregada por la profesora. (Doc. 1.A3)

- Conocimiento exhaustivo de la materia y de las características de sus alumnos y aplicación de la metodología.

- Disposición por parte del docente y del alumnado a trabajar con esfuerzo y motivación.

- Generar interés entre el alumnado.

- Facilidad en el acceso a los materiales y recursos necesarios durante el proceso de Enseñanza-Aprendizaje.

- Información a los progenitores sobre la metodología a utilizar.

- Organización/ planificación. (materiales, sesiones, duración)

- Adecuación de la unidad didáctica a la edad.

TEMA 1
Durante la segunda sesión se habló sobre cómo se puede aplicar la enseñanza de ciencias a la educación primaria basándonos en el aprendizaje por indagación con el objetivo de crear un aprendizaje significativo. Dicho aprendizaje es aquel que realmente se aprende porque se entiende y se le ve aplicabilidad, no es únicamente memorizar.
Para ello se requiere organizar la enseñanza, trabajar en el aula de una forma determinada. Hacernos una imagen determinada, lo más clara posibles, sobre cómo hacerlo es el objetivo de este primer tema. Para ello debemos definir:
- Tipo de actividades y el plan o estructura básica de una tema
- Qué deben hacer el profesor y el alumno
- Qué contenidos tratar

En la enseñanza por indagación los alumnos han de aprender por sí mismos para que ese aprendizaje sea significativo, además de someter a prueba todo conocimiento científico que se le plantee.

EJEMPLO DE ENSEÑANZA QUE NO ES POR INDAGACIÓN 
Un maestro afirma que tiene una “estructura de fases” para el desarrollo de cualquier unidad didáctica:
 1º Lectura del libro de texto,
 2º Aclaración de dudas y palabras nuevas,
3º Actividades/ejercicios del libro,
 4º Prueba de evaluación, ha de ser sencilla y clara (una prueba que favorece la memorización no el aprendizaje).

A.2.- ¿Qué tipo de actividades deberían estar presentes en la enseñanza de un “tema” de ciencias por indagación? Sed tan precisos y exhaustivos como os sea posible.  

Primera respuesta pensada en pareja: 
- Se presenta el tema y se hacen preguntas para averiguar los conocimientos previos de los alumnos.
- En función de sus conocimientos previos establecer las actividades que se realizarán.  
- Realizar preguntas para que puedan razonar. 
- Que hagan sus predicciones sobre el tema.  
- Que investiguen e indaguen sobre el tema para ponerlo a prueba.  
- Utilizar recursos multimedia.  

Respuesta razonada entre todos con ayuda de la profesora:
1- Planteamos el tema haciendo una pregunta de interés sabiendo qué nos vas a responder. 
2- Conocer las ideas espontáneas de los alumnos 
3- Establecer las predicciones de lo que creen que va a suceder a través de las respuestas 
4- Se piensa un plan para llevar a cabo la prueba de la hipótesis creando una Diseño Experimental (cómo dar respuestas a sus preguntas) 
5- Dejar que los niños hagan su diseño experimental, guiándolos, no dándoles las respuestas.  
6- Una vez tienen su diseño experimental creado, se pasa a la experimentación, lo cual llevará el tiempo que sea necesario.  
7- Una vez se ha llevado a cabo la experimentación, se pasa a la evaluación, el análisis de los resultados a través de gráficas, tablas… 
8- Por último se obtienen las conclusiones, la respuesta a la pregunta que se ha realizado inicialmente 9- Dichas conclusiones se han de compartir (fase de comunicación)  

De esta forma los alumnos participan activamente en todas las fases del proceso. 

Tema 1. CARACTERÍSTICAS DE LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS POR INDAGACIÓN EN LA ETAPA PRIMARIA. 

Esta primera entrada del blog trata sobre lo realizado durante la primera clase el pasado lunes. En ésta la profesora empezó con una pequeña introducción de la asignatura, adelantándonos un poco de lo que podemos aprender a lo largo de estos meses. También incluyó un breve resumen de lo visto en la asignatura del curso pasado "Enseñanza y aprendizaje de las Ciencias experimentales I" por lo que recordamos ciertos conceptos fundamentales como Ideas espontáneas e ideas científicas, conceptos sobre los cuales realizamos la siguiente actividad:

A.1.- El siguiente esquema, representa la hipótesis de los modelos de enseñanza de las ciencias por indagación (investigación). Expresa su significado con tus propias palabras:  

Las ideas espontaneas son aquellas que surgen a raiz de una enseñanza basada en una epistemología espontánea, es decir, de aquellas que no se basan en un conocimiento cientifico sino en opiniones arraigadas en la cultura y creencia popular y que carecen de base científica, por lo que presentan poca implicación actitudinal consciente por parte de la persona, ya que se cree lo que se dice sin ponerlo a prueba ni demostrarlo. Esas ideas pueden y deben evolucionar hacia otras ideas de carácter científico que son aquellas que sí que tienen una base científica, es decir, que el conocimiento que las genera es un conocimiento que puede ser demostrado y debatido. 

Para conseguir que estas ideas evolucionen, es necesaria una implicación actitudinal consciente por parte de la persona, es decir, ser capaz de entender que las ideas espontaneas no son siempre las correctas y querer cambiaras.