Tema 10: El aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios químicos. Planificación y realización de experiencias para el estudio de propiedades, características y comportamiento de la materia y la energía

INDICE

1.Introduccion

2. El aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios químicos

2.1. Fenómenos físicos y cambios químicos

2.2. Aproximación al método científico

2.3. El aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios químicos

3. Planificación y realización de experiencias para el estudio de propiedades, características y comportamiento de la materia y la energía

3.1. Materia y energía

3.2. Planificación y realización de experimentos

3.3. Desarrollo curricular

4. Conclusiones

5. Bibliografía

1.Introduccion

“Necesitamos especialmente de la imaginación en las ciencias. No todo es matemáticas y no todo es simple lógica, también se trata de un poco de belleza y poesía” – María Montessori

En este tema se aborda la parte de la ciencia relacionada con la física y la química. En su enseñanza, tal y como indica la frase de María Montessori, no se trata de memorizar una serie de contenidos; sino que el alumnado a través de su imaginación y el método científico debe buscar una explicación a los fenómenos observados en su entorno.

Para finalizar este apartado indicar que nuestro sistema se encuentra en proceso de cambio. Con la llegada de la LOMLOE, la LOMCE ha sido derogada y se ha establecido un proceso de implementación. Los cambios introducidos de forma gradual a partir de este curso escolar son los siguientes:

  • Curso 2021/2022: Funciones del Consejo Escolar, el Claustro, el Equipo directivo y el director. Aspectos relacionados con la evaluación, la titulación, la promoción y el acceso a la educación
  • Curso 2022/2023: Cambios del currículo en los cursos impares
  • Curso 2023/2024: Cambios del currículo en los cursos pares

En el desarrollo de este tema se tendrá en cuenta las leyes vigentes (LOE y LOMLOE), el real decreto de enseñanzas mínimas (indicar decreto) y el decreto autonómico (indicar decreto de tu comunidad autónoma).

2. El aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios químicos

2.1. Fenómenos físicos y cambios químicos

Antes de abordar la metodología del proceso de enseñanza y aprendizaje de este tema, veremos de forma general los contenidos científicos que lo componen.

Materia

La materia es todo aquello que nos rodea, ocupando un espacio y que tiene masa. Por ejemplo: una silla, una mesa, un ser vivo,…

La materia está sufriendo constantemente cambios que modifican en mayor o menor medida sus propiedades. Estas modificaciones se llaman fenómenos y pueden ser de dos tipos:

  • Fenómenos físicos: Cambios que sufre un cuerpo sin alterar su composición, sus características, propiedades ni modificar su naturaleza. Además son reversibles. Por ejemplo: la caída de un objeto (gravedad), la atracción de dos imanes (magnetismo), un hielo que se derrite…
  • Fenómenos o cambios químicos: Aquellos fenómenos en los que se producen cambios en la materia mediante reacciones químicas, afectando sus propiedades, características,.. Pueden ser reversibles o no. Por ejemplo: la oxidación de un clavo, la combustión de la gasolina,…

Otros aspectos y propiedades sobre la materia que debemos tener en cuenta son:

  • Masa: Cantidad de materia que tiene un cuerpo. Es concepto difícil de comprender que puede ser confundido con peso. Por ejemplo en Mercurio, nuestro cuerpo tiene la misma masa pero el peso es menor.
  • Volumen: Es el espacio que ocupa un cuerpo. Por ejemplo un globo inflado tiene más volumen porque ocupa más espacio que una manzana. Sin embargo la manzana tiene mayor masa (cantidad de materia) que el globo.
  • Densidad: Es la masa entre el volumen
  • Estados de agregación: Sólido, líquido y gaseoso
  • Sustancias simples: Formadas por un solo elemento como helio, oxígeno…
  • Sustancias compuestas: Formadas por dos o más elementos

2.2. Aproximación al método científico

El método científico es el método de investigación común a todas las ciencias experimentales. En el currículo, uno de los bloques de contenidos es la aproximación al método científico.

Pasos del metodo cientifico

Son:

  1. Planteamiento de la cuestión a investigar
  2. Formulación de una hipótesis
  3. Comprobación de la hipótesis y obtención de datos: Por observación directa o experimentación
  4. Recopilación e interpretación de datos
  5. Formulación de leyes generales o teorías

2.3. El aprendizaje de los fenómenos físicos y los cambios químicos

La enseñanza de estos contenidos debe tener en cuenta los siguientes apartados:

Tema 10 Oposiciones Primaria
  • Los niños y niñas de Primaria aún no han desarrollado el pensamiento abstracto, por lo que debemos acercar los contenidos a través de la experimentación.
  • Fomentar la observación y la reflexión
  • Proponer una metodología investigativa y el aprendizaje por descubrimiento para que el alumnado asimile mejor los contenidos
  • Trabajar en coordinación con otras áreas (interdisciplinar) ya que existen contenidos comunes a todas ellas. Por ejemplo las ondas sonoras en música, las técnicas de medición y la elaboración de gráficos en Matemáticas,…
  • No olvidar los elementos transversales como desarrollo sostenible, educación ambiental,…
  • Partir de los conocimientos previos del alumnado, que en ocasiones pueden implicar pensamientos erróneos y/o incompletos
  • Adaptarse al ritmo y características individuales del alumnado
  • Partir de lo cercano a lo lejano y de lo simple a lo complejo
  • Considerar el error como una oportunidad de aprendizaje

3. Planificación y realización de experiencias para el estudio de propiedades, características y comportamiento de la materia y la energía

3.1. Materia y energía

Como hemos mencionado la materia sufre transformaciones. Para realizar estas transformaciones requiere energía. Las causas por las que un cuerpo tiene energía son muy diversas (el movimiento, gravedad,…). La energía, además puede manifestarse de diferentes formas: cinética, eléctrica, química, nuclear, eólica,…; y transformarse unas a otras. Por ejemplo: un motor eléctrico transforma la energía eléctrica en cinética.

Cuando se realiza una transformación de energía se producen pérdidas. Es decir, solo se transfiere al sistema una parte de la energía que se consume (energía útil). La energía no aprovechable es absorbida como calor por el sistema y el medio. Por lo tanto, la energía se conserva en un cuerpo u otro y permanece en una cantidad constante en el universo (principio universal de conservación de la energía).

3.2. Planificación y realización de experimentos

El acercamiento al método científico comienza con las propiedades observables de la materia. En los primeros cursos de Educación Primaria (e incluso últimos cursos de Educación Infantil), los niños y niñas aprenden a percibir su entorno a través de los sentidos. Por ejemplo, tocar distintos materiales para clasificarlos según su tacto (rugoso, liso,…); probar distintos sabores, realizar recogida de datos sobre el tiempo atmosférico (hoy hace sol,…)

Posteriormente aparecen otros conceptos como la idea de fuerza que se trabaja de forma intuitiva en relación con el movimiento. Se desarrollan experimentos diversos y progresivamente se van realizando registros de datos cada vez más complejos.

A partir de 3º y 4º de Primaria se van introduciendo instrumentos y herramientas propios del ámbito científico (balanza, probetas, cuadros de doble entrada,…). Finalmente en los últimos cursos de Primaria se trabajan contenidos más complejos como magnetismo, electricidad, reacciones químicas,…

Proyectos de investigación

Al momento de planificar y realizar experimentos como método para acercar este tipo de contenidos podemos recurrir a la elaboración de proyectos de investigación (metodología investigativa). Es decir, el docente propone un problema o tema y se pide al alumnado que investigue sobre el mismo o que profundice en un punto concreto. Este problema puede partir de un experimento, un invento, una noticia, una anécdota histórica,…

Por ejemplo: Podemos realizar un experimento en clase con un tubo de cartón, el cuál permite escuchar mejor que sin él. El alumnado puede investigar sobre las ondas sonoras; y su aplicación práctica en un instrumento médico como el estetoscopio.

Orientaciones didácticas sobre experimentación

Según Latasa (2011) debemos considerar las siguientes orientaciones didácticas:

  • Partir de situaciones que posibiliten la observación, el dialogo y generen discusión. Para ello, consideraremos las experiencias previas de los alumnos
  • Formular preguntas abiertas y significativas que permitan buscar nuevos datos y respuestas no predeterminadas, comprobar lo que se afirma, defender lo afirmado y ahondar en lo que se esta hablando.
  • Proponer hipótesis.
  • Diseñar una actividad experimental basada en la observación, búsqueda de datos, discusión, recogida e interpretación de la información.
  • Partir de situaciones del entorno próximo.
  • Crear situaciones de interrelación entre los compañeros.
  • Hacer el aula un espacio de curiosidad que fomente la búsqueda, la observación, el intercambio y las actitudes investigadoras.
  • Valorar el error como parte del proceso y como, estimulo de aprendizaje.

3.3. Desarrollo curricular

Respecto a legislación educativa (LOMLOE) podemos destacar dentro de los objetivos de la etapa de Primaria lo siguiente:

  • “b) Desarrollar hábitos de trabajo individual y de equipo, de esfuerzo y de responsabilidad en el estudio, así como actitudes de confianza en sí mismo, sentido crítico, iniciativa personal, curiosidad, interés y creatividad en el aprendizaje, y espíritu emprendedor”
  • “h) Conocer los aspectos fundamentales de las Ciencias de la Naturaleza, las Ciencias Sociales, la Geografía, la Historia y la Cultura”

Es importante destacar que con la LOMLOE, los contenidos de Ciencias Sociales y Ciencias Naturales vuelven a unirse en el área de Conocimiento del Medio Natural, Social y Cultural (aunque esto puede variar según la comunidad autónoma).

Respecto a la distribución de los contenidos, éstos se organizan en bloques (mirar RD autonómico)

4. Conclusiones

El estudio de los fenómenos físicos, la materia, la energía y los cambios químicos contribuyen a una mejor comprensión e interpretación del medio físico y a desarrollar un modo de pensar científico en los alumnos y alumnas de Primaria.

La actividad experimental debe ser el eje central para el aprendizaje de contenidos físicos y químicos, permitiendo iniciarse en el método científico. Ademas la actividad experimental debe facilitar el aprendizaje significativo, estableciendo relaciones entre los distintos conceptos y experimentos.

5. Bibliografia

  • Friedl, A. E.: Enseñar ciencias a los niños. Gedisa. Barcelona, 2000
  • Izquierdo, M.: Química en Infantil y Primaria. Una nueva mirada. Graó. Barcelona, 2012.
  • Latasa, M.: “¿Cambios físicos y químicos?”, en Revista Arista Digita. Febrero, 2011
  • VV. AA.: Experimentos de física cotidiana. Graó. Barcelona, 2014.
  • http://www.concyteq.edu.mx/PDF/Experimentos%20para%20Primaria-CONCYTEQ-USEBEQ.pdf

Marco legal

  • Ley Orgánica 2/2006 de 3 de Mayo de Educación (LOE)
  • Ley Orgánica 3/2020 de 29 de Diciembre por la que se modifica la LOE (LOMLOE)

Para completar este tema con más información, puedes leer los siguientes artículos:

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