Módulos experimentales
Datos del Proyecto
Descripción de la Experiencia
Continuamos la descripción de las sesiones realizadas donde lo dejamos en la entrada anterior.
En la cuarta sesión construimos el llamado “Reactódromo”. Se trataba de crear un espacio en forma de panel de madera en el que se pudieran realizar reacciones de precipitación o de formación de complejos químicos coloreados. Una reacción de precipitación es aquella en la que se unen un catión y un anión para formar una sal insoluble que se separa del resto de la disolución y va al fondo del recipiente. No siempre que se produce una reacción química se distinguen los productos formados. No es el caso de estas reacciones en las que aparece una fase sólida normalmente coloreada que identifica el compuesto.
Los alumnos empezaron por preparar algunas de las disoluciones que luego prepararíamos.
En el panel de madera se situó en la parte superior una especie de gradilla adherida para situar los aniones en pequeñas jeringas de plástico y en la inferior los tubos de ensayo conteniendo los cationes. Se adhirió una banda magnética y con monedas de dos céntimos con su correspondiente pegatina se identificaron las distintas sustancias químicas. Cada jeringa de plástico tenía una goma que llevaba el reactivo hasta los productos, pudiéndose producir distintas reacciones rápidamente.
Cada alumno fue probando distintas reacciones y realizando una tabla de resultados referentes a la solubilidad de las sales. Por ejemplo la unión de los aniones nitrato y cloruro con el catión plata produjo un precipitado blanco insoluble de nitrato de plata. Esta reacción sirvió para probar la presencia de cloruros en el agua del grifo. Al adicionar catión plata al agua del grifo y al agua de una botella comercial se comprobó que se formaba más precipitado en el agua mineral. Se introdujo entonces la idea de que lo que estábamos realizando es un método de identificación de sustancias en el análisis químico clásico. Se siguieron probando combinaciones y obteniéndose precipitados de hidróxido de hierro pardo, sulfocianuro de hierro rojo, cromato de plomo amarillo etc.
Hay que recordar que debido a la mezcla de alumnado de muy distintos niveles el grado de asimilación de los conceptos no fue el mismo para todos los alumnos y alumnas, aunque para los de menor nivel supuso un acercamiento considerable a la Química y a la forma de nombrar los compuestos químicos. Los alumnos, como ya se indicó anteriormente preferían las prácticas de química.
La quinta sesión se dedicó a la física. En concreto se analizó la caída de los cuerpos desde muchos puntos de vista. Enumero los distintos enfoques que abordamos:
1.) Caída libre en presencia de aire. Simplemente constatamos las características de una caída libre “normal” y los efectos producidos por el aire sobre algunos objetos.
2.) Caída libre de una regla, midiendo el tiempo de respuesta de los alumnos.
3.) Caída en un tubo de Newton casero donde se realizó el vacío, constatando que en ausencia de aire todos los cuerpos caen a la vez.
4.) Caída en el tubo de Lenz, donde la presencia de fuerzas de inducción ralentizan la caída produciendo un movimiento prácticamente uniforme.
5.) Caída de un papel de magdalena. La forma del papel hace que la fuerza resistente del aire junto a la gravedad produzcan un movimiento uniforme.
6.) Grabación de un caída libre con el móvil y estudio ralentizado del mismo con el Window movie maker. Impresión de la caída cada 0,04 segundos y cálculo de la aceleración de la gravedad.
7.) Realización de un módulo experimental para estudiar la independencia de movimientos en el tiro parabólico.
Se hicieron muchas medidas de tiempo y espacios y se utilizó el concepto de escala para el cálculo de aceleraciones. Lógicamente se utilizaron ecuaciones de cinemática a distintos niveles.
La sexta sesión se dedicó a las reacciones químicas y al estudio de algunas de sus leyes másicas: Ley de Lavoisier y ley de Proust.
Comenzó la sesión con un vídeo en el que se mostraron reacciones espectaculares. Se les aclaró que no siempre la química es espectacular y que, a veces, las reacciones pasan desapercibidas cuando la cinética de la reacción es lenta.
A continuación realizamos las siguientes experiencias:
1.) Liberación de dióxido de carbono en la reacción del ácido clorhídrico con una pastilla de Calciferol (carbonato de calcio fundamentalmente). La medida de masas iniciales y finales nos permitió comprobar la igualdad de masas inicial y final en una primera experiencia en la que no dejamos escapar el CO2 y la pérdida de masas en una segunda experiencia abierta nos dio pié a la realización de cálculos estequiométricos sencillos para comprobar la proporcionalidad de masas de reactivos y productos.
2.) Cinética química. Formación de azufre a partir de tiosulfato de sodio y ácido clorhídrico. La aparición progresiva de azufre y de la correspondiente turbidez permite medir el tiempo en el que se pierde de vista una marca realizada en papel (final de la reacción) y estudiar la dependencia de ese tiempo de la concentración de reactivos.
3.) Distinción entre reacción química y proceso físico (descomposición del clorato potásico y deshidratación del sulfato de cobre)
4.) Descomposición del peróxido de hidrógeno con ioduro potásico (reacción llamada de “espuma de elefante”).
Las dos últimas sesiones coincidieron con la organización de la Feria de la Ciencia del IES Fidiana, por lo que los alumnos pudieron aprovechar el despliegue de experimentos que se dispusieron en el salón de actos para manipular muchos de ellos como lo harían en un museo de Ciencia (con las limitaciones de material normales). Una de las secciones más estudiadas fue la de los juguetes y la física, donde se analizó el fundamento físico de algunos juguetes como: el pájaro bebedor, el coche de hidrógeno, imanes superpotentes y fuerzas a distancia, holografía de la rana, la bola de plasma, el giróscopo, el lanzador por aire comprimido, levitación magnética, los Tablewalkers o muñecos andadores, los rampwalkers, los muñecos escaladores o volteretas. También conocieron la dinámica de una feria de la ciencia desde dentro y como se organizaba el material y los espacios.
A modo de resumen podría concluir que el programa se ha desarrollado con normalidad a lo largo de las ocho sesiones.
Los días elegidos para desarrollar las sesiones se fueron rotando para intentar contentar a todo el mundo.
El problema principal que he tenido se ha debido a la mezcla de alumnado de muy distintos niveles. Ha sido difícil buscar tareas comunes. Como sugerencia creo que los proyectos propuestos deberían exponerse previamente y los alumnos elegir de entre ellos los que se adapten mejor a sus intereses.
Lamento, para terminar, la situación creada por la no participación de mis alumnos del Profundiza en la Feria de la Ciencia del Instituto. Vieron la feria desde dentro pero no participaron finalmente en ella. Esto creó un cierto disgusto en ellos y en las familias.
Aparte de esto, el grado de satisfacción del alumnado y padres ha sido alto. Hay que decir que algunos alumnos no faltaron nunca y se entregaron a las distintas tareas con gran interés, y otros asistieron casi todos los días aunque compartiendo la tarde con otras actividades. Para este tipo de alumnos es difícil compatibilizar esta actividad con otras en las que participan.
Solo me queda agradecer a las personas que han organizado en Córdoba esta actividad por su buen hacer y la manera en que han “mimado” los proyectos y las personas que los desarrollan y en especial a Manolo Casado por su enorme amabilidad.
Créditos: imagen de Johnny Kamigashima.
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