Irene se sentaba en la mesa para tomar su desayuno. Al poco de acomodarse en el asiento, hizo un comentario a su madre: ¡La leche está demasiado caliente!. Su madre rápidamente cambio la leche a otro vaso para enfriarlo más rápido. De este modo, Irene continúo tomando su desayuno tranquilamente.

De camino a la escuela, Julia y su hermano Andrés ven una lagartija que está tomando el sol. La observan un rato hasta que Andrés dice: Se quiere calentar con el sol. Tiene la sangre fría. ¿Y como sabes que su sangre está fría?

En otra casa, Jorge veía las noticias matutinas junto a su abuelo. Hoy va a hacer 30º grados centígrados pero tendremos una sensación térmica de 20º. Jorge le pregunto a su abuelo: ¿Como pueden hacer 30º y 20º al mismo tiempo?

Calor, temperatura, sensación térmica,..; es muy común que los niños escuchen estos términos a su alrededor y los confundan. Entonces, ¿como podemos enseñar los fenómenos térmicos y caloríficos a los niños? ¿que recursos y actividades podemos realizar en el aula para adquirir los conceptos de calor y temperatura?

1.Temperatura, calor y sensación térmica

Definición de calor, temperatura y sensación térmica

El calor es lo que se siente al tener la temperatura del cuerpo elevada por encima de lo acostumbrado. En física, se entiende el calor como la energía que se traspasa de un cuerpo a otro. En el primer ejemplo, Irene indicaba que la leche estaba demasiado caliente y su madre lo cambiaba a otro vaso. Al cambiarlo, el calor de la leche se reparte con el recipiente y en consecuencia, se enfría un poco.

La temperatura es una magnitud física que permite medir la cantidad de calor que hace en un cuerpo, objeto o ambiente. En el segundo ejemplo, Julia y Andrés observan la lagartija. ¿Como sabe Andrés que la lagartija tiene la sangre fría? Gracias a estudios con imágenes infrarrojas, sabemos que las lagartijas tienen una temperatura más baja que la de los humanos. Es decir, se ha utilizado un sistema de medida para diferenciar una característica entre dos cuerpos, la temperatura. Que la lagartija, sienta o no calor es otro tema.

La temperatura se mide con un termómetro y su unidad de medida es los grados Kelvin. Existen otras unidades de medida como los grados Celsius,..

La sensación térmica es la reacción del cuerpo humano ante el conjunto de condiciones del ambiente. En el tercer ejemplo, Jorge preguntaba como era posible que hubiese 30º y 20º a la vez. Esta es una concepción errónea, ya que la temperatura real del ambiente era de 30º pero debido a las condiciones como viento, humedad,…; la sensación del cuerpo humano es como si estuviera en un ambiente de 20º. En consecuencia, no podemos decir que haya calor o frío únicamente mirando la temperatura que marca un termómetro; sino que depende de otros factores (es una percepción subjetiva).

2. Como enseñar el concepto de calor y temperatura a niños

Metodología para enseñar temperatura y calor

Es muy difícil enseñar conceptos científicos si estos no se demuestran. Es decir, es más fácil asimilar aquellos conceptos con los que experimentamos y descubrimos por nosotros mismos sus propiedades a través de los sentidos. En base a esto, el aprendizaje por descubrimiento es una buena metodología para la enseñanza de los conceptos y del método científico. Tambien es posible, usar otras técnicas como clase invertida, aprendizaje activo… Lo importante es que el alumno y alumna sean los protagonistas de su propio aprendizaje.

Además debemos considerar proponer siempre situaciones familiares y motivadoras para el alumnado. No tiene el mismo nivel de motivación decir ¿Por que no podemos cerrar la ventana cuando hace calor? y mencionar: Hoy vamos a estudiar la dilatación por calor.

En resumen, las competencias o habilidades que debemos desarrollar con la enseñanza de las ciencias son:

  • Uso comprensivo del conocimiento científico: El alumnado debe ser capaz de comprender y usar nociones, conceptos y teorías de las ciencias en la solución de problemas, y establecer relaciones entre conceptos y conocimientos adquiridos y los fenómenos que se observan.
  • Explicación de fenómenos: El alumno y alumna debe ser capaz de construir explicaciones y comprender argumentos y modelos que den razón, validez o coherencia a los fenómenos o problemas científicos observados.
  • Indagación: Enseñar a investigar, ampliar y modificar el conocimiento científico debe ser una de las metas docentes en la enseñanza de las ciencias.

Recursos para enseñar calor y temperatura

Medir la temperatura
Termómetro
  • Distintos materiales como metal, madera, plástico, hielo, bolsita de agua caliente,… para trabajar las sensaciones térmicas
  • Termómetro y multímetro
  • Caja con canicas para demostrar el movimiento de las partículas de calor en los distintos estados de la materia (sólido, líquido y gaseoso) o maqueta con palillos y bolas de plastilina
  • Gráficos para registrar e interpretar temperaturas, precipitaciones,…
  • Globo terráqueo y modelo solar para comprender como los rayos del sol calientan más unas partes de la Tierra que otras y como se originan los distintos climas y sus caracteristicas propias como vegetación y tipos de animales.

Actividades para enseñar calor y temperatura

Algunas actividades que podemos realizar con los niños son:

  • Experimentos con sensaciones térmicas: Tocar un hielo, una bolsita de agua caliente, tocar un cuchara de metal y otra de plástico,… y demostrar que el tacto no tiene porque se un instrumento fiable para medir el calor (es común escuchar que algunas personas sienten calor mientras otras sienten frío al mismo tiempo). Una actividad muy interesante es colocar tres recipientes: uno con agua caliente, otro con agua tibia y otro con agua tibia. Los alumnos deben introducir sus manos en cada uno de los recipientes. Realizando la actividad con los recipientes en distinto orden, podemos comparar la sensación térmica de cada alumno y debatirlas.
  • Crear modelos de las moléculas y su movimiento en los distintos estados de la materia: Podemos usar cajas con canicas, construir modelos con bolitas de plastilina y palillos,…
  • Hacer demostraciones con la variación de temperatura y la transmisión de calor: Poner una botella en el congelador con agua a la mitad para ver como se expande, hervir agua para demostrar que se evapora a 100º centígrados, llenar dos vasos con agua y poner uno de ellos bajo la luz del sol o de una bombilla incandescente, medir con termómetro antes y después para observar la transmisión de calor,…
  • Experimentos con color y calor: Colocar una gota de cera sobre una cartulina blanca y otra gota sobre una cartulina negra. Ponerlas a la luz de una vela o una lámpara incandescente y observar cuál se derrite antes.
  • Comprender el efecto invernadero: Medir la temperatura dentro y fuera de un invernadero es una forma de trabajar de forma conjunta con el ámbito de la educación ambiental.
  • Crear gráficos de registro del clima: Registrar la temperatura durante un período de tiempo permite trabajar en conjunto con el área de Matemáticas (elaborar gráficos), aprender a usar materiales como el termómetro, interpretar datos, aprender porque hay más calor en unas regiones del planeta que en otras, entender el concepto de sensación térmica, distinguir las diferencias entre estaciones y durante el día y la noche,…
  • Investigar sobre como viven otros niños en distintos partes del mundo con diferentes climas: Por ejemplo los niños esquimales van muy abrigados y construyen iglús mientras que los niños en África van en manga corta,…

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