los trabajos prácticos. reflexiones y...
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Los trabajos
prácticos. Reflexiones y
propuestas
Gisela Hernández Millán
Facultad de Química UNAM
¿Cuál es la utilidad del trabajo
experimental?
Motivación
Aprendizaje de técnicas de laboratorio
Aprendizaje de conocimientos científicos
Conocer la metodología científica y su uso
Desarrollar actitudes científicas
¿Es motivante?
El entusiasmo por el laboratorio
disminuye con la edad.
Les gusta cuando saben lo que
hacen y cuando hacen sus propios
experimentos.
No les gusta si sale mal.
¿Aprenden
conocimientos
científicos?
El trabajo práctico presenta ventajas sólo respecto al desarrollo de técnicas de laboratorio. No así en conceptos adquiridos, comprensión de metodología científica o motivación.
Aun cuando la información disponible es poco concluyente y difícil de interpretar, no se puede afirmar que el trabajo práctico es superior a otros métodos.
¿Se fomenta el conocimiento de la
metodología científica?
La pregunta la hace el profesor
No se da oportunidad a equivocarse
No se hace énfasis de la importancia del trabajo en equipo
Se da una imagen distorsionada de la ciencia
Preguntas
obligadas
¿Cuáles son las finalidades y objetivos que
perseguimos los docentes al hacer que los alumnos
realicen actividades experimentales?
¿Cómo se realizan habitualmente las prácticas de
laboratorio en la enseñanza de la química y qué
visión de la ciencia y del trabajo científico
transmiten?
¿Es posible la transformación de las prácticas de
forma que se facilite la familiarización de los estudiantes con visiones más actuales de la
actividad científica?
¿Qué hacer con el laboratorio?
Reconceptualizarlo
Perfilar los tipos de prácticas con base en tres finalidades:
• Aprender ciencia: conocimientos teóricos y conceptuales.
• Aprender qué es la ciencia: entender su naturaleza, métodos y su relación con la sociedad.
• Aprender a hacer ciencia: técnica de la investigación científica y resolución de problemas.
Diversificarlo
Experiencias. Destinadas a obtener una familiarización perceptiva con el fenómeno.
Experimentos ilustrativos. Destinados a mostrar un principio o una relación entre variables.
Ejercicios prácticos. Diseñados para aprender determinados procedimientos o destrezas, que pueden ser prácticas, intelectuales, de comunicación o para ilustrar una teoría.
Investigaciones. Diseñadas para dar a los estudiantes la oportunidad de trabajar como lo hacen los científicos, para aprender en su curso cómo se hace el trabajo científico, las destrezas y procedimientos propios de la indagación.
Experiencias
de cátedra
Son demostraciones de experimentos útiles para el
conocimiento científico.
Deben ser atractivas y sencillas de presentar
Deben generar la curiosidad de los estudiantes y motivar el razonamiento
Deber ser visibles para todos
La diversión o la vistosidad no deben ser el único objetivo, por lo que todas las experiencias de
cátedra deben aterrizar en algún concepto
importante o en un tema ubicado en el currículo.
Deben ser infalibles, por eso es conveniente ensayar
el experimento antes de clase y tener todo
preparado.
Formato del libro
En la primera hoja presentamos al profesor los reactivos y equipo
que se requiere
Objetivos
Tema que apoya
Tiempo para preparación y realización del experimento
Sugerencias
En hojas subsecuentes
Acerca de los reactivos. Información detallada de cómo se preparan.
Explicación del experimento. Fundamento de los fenómenos observados.
Recomendaciones al profesor. Sugerencias para el desarrollo exitoso.
Ubicación del tema. Se propone el momento del curso donde se puede utilizar.
Toxicidad de las sustancias y disposición de residuos.
Bibliografía. Referencias para profundizar en el tema.
EXPERIMENTO
HERVIR AGUA
El objetivo se
debe tener
siempre muy
claro
Una misma actividadpuede servir para lograrobjetivos muy diferentes
La determinación de la temperatura de fusión del naftaleno
Medir adecuadamente la temperatura de fusión de un sólido.
Comprender la constancia de dicha temperatura en sustancias puras
Desarrollar actitudes de orden y precisión en el laboratorio
Diseñar un experimento
Resolver un problema (¿el naftaleno es puro)?
Nivel de
indagación
Nivel cero: Se les da la pregunta el método y la
respuesta. El alumno debe seguir las instrucciones y
obtener los resultados indicados en el texto.
Nivel uno: Se da la pregunta y el método, el
estudiante sólo tiene que encontrar la respuesta.
Nivel dos: Se da la pregunta y el estudiante debe
encontrar un método y una respuesta.
Nivel tres: Se le indica un fenómeno y tiene que
formular una pregunta adecuada y encontrar un
método y una respuesta a la pregunta
Menos práctica y más reflexión
Las mejores prácticas son las de un nivel de indagación alto.
Un estudiante que carezca de la
comprensión teórica apropiada no sabrá
dónde o cómo mirar para efectuar las
observaciones de la tarea en cuestión o no sabrá
cómo interpretar lo que vea.
Saber y no saber aplicar es no saber.
La aspirina efervescente (nivel 1)
La aspirina es un analgésico de uso universal que se comercializa con diferentes presentaciones, una de las más utilizadas es la aspirina efervescente.
Cuando se agrega a un vaso con agua una aspirina de este tipo, empieza a deshacerse.
Hay diversos factores que pueden afectar el tiempo que tarda en deshacerse.
Uno de ellos es la temperatura del agua.
En esta actividad estudiaremos cómo influye la temperatura del agua en el tiempo de disolución de una aspirina.
Material
Aspirinas efervescentes
Agua
Vasos de precipitados
Probetas
Termómetros
Mechero Bunsen
Refrigerador (o cubitos de hielo)
Cronómetro
Procedimiento
Coloca 100 mL de agua en 3 vasos de precipitados.
Introduce en uno de los vasos un termómetro y colócalo en el
congelador (o en un recipiente con agua y los cubitos de
hielo).
Controla periódicamente la temperatura hasta que marque
100C.
Cuando alcance esta temperatura, agrega la aspirina, pon
en marcha el cronómetro y observa cómo se va disolviendo
la aspirina hasta que desaparece, entonces detén el
cronómetro y registra el tiempo que transcurrió.
Procedimiento
Calienta los otros dos vasos de precipitados
hasta que el agua se encuentre a una
temperatura de 20 y 40oC, respectivamente.
Cuando alcancen dichas temperaturas haz
la prueba de la disolución de la aspirina.
Anota el tiempo para cada caso.
Compara tus resultados con los de otros
compañeros. ¿Qué conclusiones se pueden
elaborar?
La aspirina efervescente (nivel 2)
Es un analgésico de uso universal que se comercializa con diferentes presentaciones. Una de las más utilizadas es la aspirina efervescente.
Cuando se agrega una
aspirina de este tipo a
un vaso con agua,
empieza a disolverse.
Hay diversos factores
que pueden afectar el
tiempo que tarda la
aspirina en deshacerse.
¿Afecta la
temperatura del agua al tiempo de
disolución de la aspirina?
Planifica una
investigación para contestar a esta
pregunta.
PROPUESTA DE CAMBIO DE NIVEL DE
INDAGACIÓN
Otro tipo de trabajo práctico
investigación guiada
¿Qué antiácido es mejor?
Los jugos gástricos humanos son muy
ácidos, puesto que contienen HCl.
Cuando se produce una secreción
excesiva, podemos sentir ardor de estómago. Hay diversos fármacos, en
forma de pastillas que neutraliza la
“acidez del estómago”.
Planifica una investigación para determinar cuál es el mejor antiácido entre la serie que te suministrará tu profesor
Melox
Alka-Seltzer
Tums
Leche de magnesia
Puede ser conveniente que empieces pensando:
¿Cuál es el problema que se investiga?
¿Cómo puedes simular en un vaso de precipitados, en el
laboratorio, la acidez del estómago?
¿Qué pruebas experimentales puedes utilizar para determinar la
eficacia de un antiácido?
¿Por qué utilizamos diferentes antiácidos en esta investigación?
Al factor que el investigador modifica en un experimento, se denomina variable independiente.
¿Cuál es la variable independiente en este experimento?
¿Qué resultado observarás? ¿Cómo lo harás?
¿Cómo expresarás los resultados?
Elabora una planificación de la investigación,
detallando paso a paso todo el
procedimiento. Finaliza la planificación con tu
profesor
¿Cómo demostrarías que el bicarbonato de
sodio actúa como un antiácido?
Avi Hofstein
Propuesta para realizar
trabajos prácticos por indagación.
Es una actividad multifacética que involucra hacer observaciones, examinar libros y otras fuentes de información para ver lo que ya se conoce, planear investigaciones, revisar lo que se conoce a la luz de la evidencia experimental, usar herramientas para recolectar, analizar e interpretar datos, proponer respuestas, explicaciones y predicciones y comunicar los resultados.
La indagación requiere la identificación de los supuestos, el uso de pensamiento lógico y crítico y la consideración de explicaciones alternativas.
¿Qué es la indagación?
Fase 1. Pre-indagatoria
a) Describe con detalle el equipo que está frente a ti.
b) Añade una tableta efervescente en cada matraz y
registra el tiempo que tarda en disolverse.
c) Observa con detenimiento el contenido de cadamatraz y registra todas tus observaciones
Fase 2. Indagación
Hipótesis. Formúlate preguntas relevantes. Escoge una
de éstas para hacer tu investigación. Formula una
hipótesis congruente con tu pregunta.
Planeación. Planea un experimento para investigar tupregunta. Presenta para ello, un plan de acción
consultando con tu maestro el material y equipo
disponible. Efectúa tu experimento y anota tus
observaciones. Discute con tu grupo si se acepta o serechaza tu hipótesis.
Actividad por indagación
Realizar el experimento
Observar y
registrar las
observaciones
Cuestionarse y
formular
hipótesis
Planear un
experimento
Análisis y
presentación
Cuestionario guía para la Fase 2
¿Qué preguntas puedes hacerte después de realizar el
experimento?
Elije una de esas preguntas para realizar una investigación.
¿Por qué elegiste esa pregunta?
Escribe una hipótesis congruente con tu pregunta.
Sugiere un experimento con el que puedas verificar si tu hipótesis
es correcta.
Justifica cada etapa del experimento.
Experimento
Un desayuno metálico
Preguntas de nivel bajo
¿Por qué le ponen hierro al cereal?
¿Es dañino el consumo excesivo de hierro?
¿Cuál es la ingesta diaria adecuada para un ser humano adulto?
¿Qué enfermedades nos trae la falta
de hierro?
¿Qué alimentos contienen hierro?
Preguntas de nivel alto
¿Qué función tienen los jugos
gástricos para procesar el hierro
metálico que ingerimos?
¿Por qué se prefiere adicionar hierro
en forma metálica y no como una
sal, como sulfato ferroso
¿Cómo se puede verificar que lo
que se pegó en la barra es hierro?
El hierro de las verduras se puede
extraer de la misma forma?
¿cómo verificar que lo que se pegó en
la barra es hierro?
Hipótesis
Algunas de las hipótesis
versaron alrededor de qué alimentos tendrían
más hierro. Por ejemplo, esperaban que fuera la espinaca. Aun cuando se
realizó este experimento de forma cualitativa, la
intensidad del color rojo ayudó a confirmar o a rechazar algunas de las
hipótesis.
Lo que
aprendimos
Cómo determinar hierro en los alimentos
Mecanismo de absorción del hierro en
nuestro organismo
Reglamentación para adicionar
con hierro los alimentos
Reacciones químicas para identificar el
hierro
Composición de los jugos
gástricos
ACTIVIDADES POE
PREDECIR, OBSERVAR, EXPLICAR
Se informa a los estudiantes qué es lo que se va a hacer
Se les pide que predigan qué pasará
Se realiza el experimento
Se solicita explicación
Se ponen en común las opiniones
Se construye la explicación
Instrucciones
Contarás con un plato, un huevo crudo y uno cocido. Coloca el huevo crudo en el centro del plato y hazlo girar; mientras gira, tócalo suavemente para detenerlo y observa lo que sucede. Realiza lo mismo con el huevo cocido.
a. Antes de realizar el experimento, responde a lo siguiente: ¿qué va a suceder con cada huevo? ¿por qué?
b. Realiza el experimento y registra tus observaciones
c. ¿A qué piensas que se deben los resultados obtenidos en este experimento?
Experimento “¡Detengan al huevo!”
Algunas observaciones
No leemos. El 43% del grupo pusieron a girar los huevos y no los detuvieron
Los alumnos estuvieron muy interesados en la explicación del fenómeno.
Es más fácil detener el huevo cocido porque es más rígido que el crudo
El huevo crudo al tocarlo perderá equilibrio, porque su interior es líquido; el cocido será más firme
La inercia del huevo crudo hace que el huevo continúe moviéndose, mientras que el huevo cocido como su contenido es sólido, si se detiene, no continuará girando.
Bibliografía
Grau, R. ¿Qué es lo que hace difícil una investigación? ALAMBIQUE, Didáctica de las Ciencias Experimentales
n° 2, 27-35, octubre 1994, España.
Hofstein, A. (2004). El laboratorio en la educación de la
química: Treinta años de experiencia con desarrollos,
implementación e investigación. Chemistry Education
Research and Practice, vol 5, No 3. pp 247-264.
Herron, D., en Del Carmen, L. (2004), Los trabajos
prácticos. Antología de la Enseñanza Experimental, José
Antonio Chamizo (compilador), Fac. de Química,
UNAM, pp 49-65.
¡MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN!