COMUNICACIN PRESENTADA EN EL XXI ENCUENTROS DE DIDCTICA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES SAN SEBASTIN - PowerPoint PPT Presentation

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COMUNICACIN PRESENTADA EN EL XXI ENCUENTROS DE DIDCTICA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES SAN SEBASTIN

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Obtenci n de combustible en un laboratorio de Secundaria. Interrogantes de la ... Utilizaci n de los combustibles limpios. Importancia del H2 como combustible ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: COMUNICACIN PRESENTADA EN EL XXI ENCUENTROS DE DIDCTICA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES SAN SEBASTIN


1
COMUNICACIÓN PRESENTADA EN EL XXI ENCUENTROS DE
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALESSAN
SEBASTIÁN SEPTIEMBRE DE 2004
  • LA COMUNICACIÓN SE FUNDAMENTA EN EL TRABAJO
    REALIZADO POR ALUMNOS/AS DE 4º ESO EN EL
    LABORATORIO DE QUÍMICA DEL COLEGIO HEIDELBERG

2
CONCURSOS ESCOLARES DE CIENCIAS. UN EJEMPLO DE
ENSEÑANZA NO FORMAL DE ASPECTOS DEL CURRÍCULO DE
FÍSICA Y QUÍMICA DE 4º DE E.S.O.
XXI Jornadas de APICE
Juan A. Domínguez Silva, Eduardo de Santa Ana
Fernández, Ana Cárdenes Santana, Francisco
Martínez Navarro, Vicente Mingarro González.
Grupo Lentiscal (Gran Canaria)
3
EXPERIENCIA PRESENTADA AL I PREMIO BLAS CABRERA
DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA PARA ESCOLARESMuseo
Elder de la Ciencia y la Tecnología de Las Palmas
de Gran CanariaConvocatoria mayo de 2004
Blas Cabrera Felipe (Lanzarote) 1878-1945
  • Generalidades
  • Basado en una pregunta como trabajo de
    investigación
  • Dirigido al alumnado de 4º de ESO
  • Principales objetivos
  • Familiarizar al alumno/a con aspectos de la
    metodología científica
  • Crear nuevas perspectivas en la realización de
    trabajos prácticos
  • Lograr un mayor rigor científico del trabajo
    experimental
  • Fomentar el interés por la adquisición o refuerzo
    de conocimientos
  • Combinar la parte teórica del aula con la
    práctica del laboratorio
  • Lograr una mayor motivación y atención a la
    diversidad

4
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN. Pregunta claveCuánto
hidrógeno retiene una pompa de jabón?
  • Justificación de la investigación
  • Agotamiento de las fuentes de energía
    convencionales
  • El hidrógeno como fuente de energía limpia y
    barata
  • Reacciones de combustión sin producción de CO2
    (gas invernadero)
  • Obtención de combustible en un laboratorio de
    Secundaria
  • Interrogantes de la investigación
  • Cómo obtener H2 en el laboratorio del Colegio?
  • De qué materiales y reactivos disponemos?
  • Producen H2 todos los metales, al ser atacados
    por los ácidos?
  • Es rápido el proceso?
  • Cómo logramos recuperar el H2 ?
  • Cómo medirlo?
  • Cómo fabricar pompas de jabón con H2 en su
    interior?
  • Qué cantidad de H2 retienen las pompas de jabón?
  • Cuánta energía tienen las pompas de H2?
  • Qué relación existe entre la energía de una
    pompa de H2 y el valor energético de los
    alimentos?

5
ASPECTOS DEL CURRÍCULO DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 4º
DE ESO RELACIONADOS CON EL TRABAJO DE
INVESTIGACIÓN
  • Relación entre la presión atmosférica, la
    temperatura y el volumen de un gas
  • Utilización/comprensión de la ecuación de los
    gases ideales PVnRT
  • Análisis de la estequiometría de una reacción
  • Preparación de disoluciones
  • Determinación experimental del volumen de un gas
  • Cálculo de errores experimentales
  • Utilización de los calores de combustión
  • Uso de los valores energéticos de los alimentos
  • Utilización de los combustibles limpios
  • Importancia del H2 como combustible
  • Repercusión del CO2 como gas invernadero
  • Búsqueda de información utilizando las TICs
  • Otros

6
DESARROLLO EXPERIMENTAL DEL TRABAJO DE
INVESTIGACIÓN
Dispositivo para producir y medir el volumen de
hidrógeno
Ataque del metal con HCl (aq) del 35
Mg (s) 2 HCl (aq) ? MgCl2 (aq) H2 (g) Al (s)
3 HCl (aq) ? AlCl3 (aq) 3/2 H2 (g) Zn (s)
2 HCl (aq) ? ZnCl2 (aq) H2 (g)
7
OBTENCIÓN DE RESULTADOS
Datos del centro meteorológico Presión y
Temperatura
Volumen de H2 medido sobre agua
Volumen de hidrógeno obtenido en mililitros
8
TABLA COMPARATIVA ENTRE EL VOLUMEN DE HIDRÓGENO
EXPERIMENTAL Y TEÓRICO
  • Posibles causas del error cometido
  • Pureza de los metales (distinta 100)
  • Lectura en la probeta al medir el volumen
    desplazado
  • Medida correcta de la masa de metal (0,5 0,01
    g)
  • No considerar la presión de vapor del agua
  • Otras

9
FABRICANDO POMPAS DE HIDRÓGENO Y MIDIENDO SU
DIÁMETRO

Fases de la experiencia
1. Burbujeando H2 sobre solución jabonosa
2. Fabricando la pompa energética
3. Depositando la pompa sobre la arandela
4. Utilizando el nonius para medir el diámetro
10
CANTIDAD DE HIDRÓGENO CONTENIDA EN LA POMPA Y
CONTENIDO ENERGÉTICO
  • Condiciones 22,8 ºC y 1008 milibares
  • H2 ½ O2 ? H2O ?H-285 kJ

11
VARIACIÓN DE LA ENERGÍA DE LA POMPA EN FUNCIÓN DE
SU DIÁMETRO
  • Vídeos
  • Fabricando pompa de hidrógeno
  • Quemando pompa de hidrógeno

12
RESULTADO FINAL DEL TRABAJO EXPERIMENTALRelación
entre el valor energético de la pompa de H2 ,el
carbón, el gofio y el plátano.
  • Utilizando el buscador en internet www.google.com
  • H2 ½ O2 ? H2O ?H-285 kJ
  • C O2 ? CO2 ?H-393,5 kJ

Valor energético medio de 100 gramos de gofio
(1421 kJ)
Valor energético medio de 100 gramos de plátano
(376 kJ)
Una pompa de jabón de 2 cm de radio llena de H2
a 0,995 atm de presión y 22,8 ºC retiene
1,3710-3 moles de H2 (2,74 mg) y equivale desde
el punto de vista energético a un trozo de carbón
de 11,9 mg, a 27,5 mg de gofio, o a 103,9 mg de
plátano, produciendo una energía al quemarlo de
390,5 Julios
13
CONCLUSIONES SOBRE LA PARTICIPACIÓN EN LOS
CONCURSOS ESCOLARES DE CIENCIAS
  • Aporta al alumnado la familiarización y
    comprensión de aspectos fundamentales de la
    metodología científica observación,
    planteamiento de hipótesis, experimentación para
    contrastarlas, análisis de resultados y obtención
    de conclusiones del trabajo experimental.
  • Se integra la introducción de conceptos con la
    resolución de problemas y la realización de
    trabajos prácticos.
  • Se aprende ciencias, haciendo ciencia y
    reflexionando sobre ella.
  • El alumnado que participa en los concursos de
    ciencias demuestra posteriormente en el aula una
    actitud más positiva de búsqueda y comprensión de
    conocimientos, avanzando en el triple cambio
    conceptual, de procedimientos y de actitudes,
    necesario para la enseñanza y aprendizaje de las
    ciencias.
  • La evaluación por parte del profesorado es más
    práctica potenciando el carácter experimental de
    la asignaturas de ciencias, logrando así hacer
    ciencia en el aula.

14
DIRECCIONES CONSULTADAS POR LOS ALUMNOS/AS EN
INTERNET
  • Valor energético de los alimentos
  • http//www.uned.es/pea-nutricion-y-dietetica-I/gui
    a/guianutr/valor0.htm
  • http//pobladores.lycos.es/channels/planeta_tierra
    /ISLA_DEL_MERIDIANO/area/18
  • http//www.csalto.net/control20peso/calorias_alim
    entos.htm
  • El hidrógeno como combustible
  • http//cultura.terra.es/cac/ciencia/consulta/porta
    da.cfm?consulta_id276
  • http//www.terra.com.mx/Automovil/articulo/071660/
  • Guaguas de hidrógeno
  • http//www.forodecanarias.org/modules.php?nameNew
    sfilearticlesid478
  • http//www.canariasahora.com/portada/editar_notici
    a.asp?idnoticia29560idtemageneral4
  • Presencia de agua en Marte y La Luna. El
    hidrógeno como combustible
  • http//www.laflecha.net/canales/ciencia/200311139/
  • http//canales.laverdad.es/cienciaysalud/2_3_64.ht
    ml
  • Conversión de unidades de presión

15
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
  • CAAMAÑO, A. (1992). Los trabajos prácticos en
    Ciencias experimentales. Una reflexión sobre sus
    objetivos y una propuesta para su
    diversificación. Aula de innovación Educativa, 9,
    61-68.
  • COROMINAS, J. Y LOZANO, M.T. (1994). Trabajos
    prácticos para la construcción de conceptos
    experiencias y experimentos ilustrativos.
    Alambique, 2, 21-26.
  • CAAMAÑO, A. (2004). Experiencias, experimentos
    ilustrativos, ejercicios prácticos e
    investigaciones una clasificación útil en los
    trabajos prácticos. Alambique, 39, 8-19.
  • GIL, D. y PAYÁ, J. (1988). Los trabajos prácticos
    de física y química y la metodología científica.
    Revista de Enseñanza de la Física, 2(2), 73-79.
  • GIL, D. y VALDÉS P. (1995a). Un ejemplo de
    práctica de laboratorio como actividad
    investigadora. Alambique, 6, 93-102.
  • GIL, D. y VALDÉS P. (1995b). Contra la distinción
    clásica entre "teoría", "prácticas
    experimentales" y "resolución de problemas" el
    estudio de las fuerzas elásticas como ejemplo
    ilustrativo. Didáctica de las ciencias
    experimentales y sociales, 9, 3-25.
  • GIL, D. y VALDÉS, P. (1997). La resolución de
    problemas de física de los ejercicios de
    aplicación al tratamiento de situaciones
    problemáticas. Revista de Enseñanza de la Física,
    10 (2), 5-20.
  • GIL, D. FURIÓ, C. VALDÉS, P. SALINAS, J.
    MARTÍNEZ-TORREGROSA, J. GUISASOLA, J. GONZÁLEZ,
    E DUMAS-CARRÉ, A. GOFFARD, M. y PESSOA, A.
    (1999). Tiene sentido seguir distinguiendo entre
    aprendizaje de conceptos, resolución de problemas
    de lápiz y papel y realización de prácticas de
    laboratorio? Enseñanza de las Ciencias, 17(2),
    311-320.
  • GIL, D. y MARTÍNEZ-TORREGROSA, J. (1999). Cómo
    evaluar si se hace ciencia en el aula? Alambique,
    20, 17-27.
  • HODSON, D. (1994). Hacia un enfoque más crítico
    del trabajo de laboratorio. Enseñanza de las
    Ciencias, 12 (3), 299-313.
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