El plantejament dels treballs pràctics fent èmfasi en les evidències i en els valors

Divuitè debat de Química

El plantejament dels treballs pràctics fent èmfasi en

les evidències i en els valors

Mercè Izquierdo Mercè Izquierdo UAB, 2006UAB, 2006

Divuitè debat de Química a l’IEC


Avui parlarem... De la importància i dificultats del treball De la importància i dificultats del treball

experimental a l’escolaexperimental a l’escola

De presentar la química de manera De presentar la química de manera racional i raonableracional i raonable

De com impulsar activitat científica a De com impulsar activitat científica a l’escolal’escola

Dels valors i de l’avaluacióDels valors i de l’avaluació


?

Fenomen…

Pensar Fer

Argumentar

Estructura

de la pràctica

Estructura conceptualValors‘Casos’

En el context adequat


‘Construir’ evidències és generar ‘Fets científics’

Els conceptes químics tenen sentit en una Els conceptes químics tenen sentit en una pràctica específica, molt antiga i que es pot pràctica específica, molt antiga i que es pot identificar en pràctiques quotidianesidentificar en pràctiques quotidianes

Controlar un canvi químic quotidià no vol dir Controlar un canvi químic quotidià no vol dir ‘comprendre’l’‘comprendre’l’

Saber fer ‘problemes’ no vol dir comprendre els Saber fer ‘problemes’ no vol dir comprendre els conceptes.conceptes.

Els experiments escolars no sempre ‘convencen’ Els experiments escolars no sempre ‘convencen’


L’evidència experimental és, alhora, confirmació d’un ‘MODEL’

‘Canvi Químic’

‘Fets’ H T

Previsió Comprovació


Quina ‘retòrica’ és l’adequada per començar a comprendre què és la química?


La química és així?


Quin són els seus herois?


És divertida? El que és més divertit és pensar i entendre,

per tal de poder intervenir i controlar els esdeveniments


Quins llenguatges, quines representacions utilitza?


Quins instruments fa servir?

Es guanya el mateix que es perd…si ho anem buscanti ho sabem veure


• Des de sempre, la química s’ha fet amb instruments i amb símbols

• Des del segle XIX, els símbols representen ‘quantitat d’element’


Com construir evidències?Com construir evidències?

‘‘Mirar’ a la manera Mirar’ a la manera dels químicsdels químics

…….les coses de cada dia, que .les coses de cada dia, que interaccionen i canvien: el interaccionen i canvien: el menjar i el foc, el paper i la tinta, menjar i el foc, el paper i la tinta, el sabó i la brutícia, les deixalles el sabó i la brutícia, les deixalles i l’aigua, els experiments...i l’aigua, els experiments...


OferirOferir situacions en les situacions en les que s’hi pot intervenir, que s’hi pot intervenir, entitatsentitats relacionades amb relacionades amb la intervenció, la intervenció, llenguatgesllenguatges apropiats per explicar i apropiats per explicar i controlar el que es facontrolar el que es fa

Regular les explicacions (aprendre a aprendre), saber quan s’actua correctament


La química s’ocupa de les interaccions entre els materials

Com les identifiquem? Quines ens interessen?


‘Veure el que és invisible’

Seguir la pista...


Canvis de propietats? Àtoms? Canvis de propietats? Àtoms? Explosions?Explosions?

Balanços: no es crea ni es destrueix Balanços: no es crea ni es destrueix matèria ni energia, però sí els materials matèria ni energia, però sí els materials ((substànciessubstàncies))

Seguir la pista als Seguir la pista als elementselements......

Identificar interaccions i controlar-les Identificar interaccions i controlar-les ((sistemes químicssistemes químics))

Guardar la memòria del que passa Guardar la memòria del que passa ((fórmulesfórmules))


El ‘Model Canvi Químic’

• Els fenòmens es veuen des de la perspectiva de‘canvi de substàncies’ i ‘conservació dels elements’

• ‘Conservació de la massa’ (àtom? Mol)

• Proporcions fixes, fórmules

• ’Conservació de l’energia’ (enllaç? Estructures)

• ’Reversibiltat’/ irreversibilitat (control del procès? Sistema)

Cal fer’inferències’ per tal d’identificar substàncies, (sempre mesclades), ’signes’ per representar allò que és invisible), instruments per transformar


Què es vol explicar amb aquest esquema?Com es relaciona amb ‘la sal dissolta en l’aigua’?


Pensar(Teories)

Actuar(Experiències)

Comunicar(Llenguatges)

FinalitatCognitiva


Professors

Alumnes

Coneixements

FinalitatsFinalitatsEducativesEducatives

Sistema didàctic



No és fàcil construir un ‘fet químic’ a la vegada que s’aprén química…Cu 2+ (aq) + Zn ----> Cu + Zn 2+ (aq)


• Donar significat

a les accions no és

fàcil…


• Bones preguntes: què tinc, què faig i per què ho faig, què passa i per què passa, com sabem si ho fem bé…

• Representar l’acció, l’instrument i el fenomen de manera relacionada , per tal que la intervenció tingui sentit

• Parlar-ne amb els ‘llenguatges’ adequats

• Donar criteris per evaluar la intervenció


Confirma

Fet

Previsió

Model

TeoriaQ

Model‘carbonera’

Fet2

Fet3

Fet1

Modelizació

Teòrica escolar (química pas a pas?)

Modelizació

(maqueta)(mapa)


ModelCanviQuímic

Enunciats Fets

Definició Similars

‘‘El sucre i les ametlles picades formen un sistema químic’El sucre i les ametlles picades formen un sistema químic’(hi ha interacció feble)(hi ha interacció feble)El sulfat de coure i el zenc formen un sistema químic (interacció El sulfat de coure i el zenc formen un sistema químic (interacció forta)forta)L’aigua de la piscina és un sistema químicL’aigua de la piscina és un sistema químic…………....


ModelCanvi

Químic

Caracterització Similitut

Substàncies desapareixen, apareixen.Es conserva la massa (els elements) i l’energia, les proporcions són fixes Sistemes quím. Valors

La ‘carbonera’ Cremar o menjar un cacauet? L’aigua de Vichy El cotxe d’Hidrogen


Anar a veure la carbonera Entendre com funcionaVeure-la com ‘sistema Químic’ (abans-desprès-durant) ‘Regles del joc’Reproduir-ho al laboratori


PreguntesPreguntes

• Quina diferència hi ha entre el pes inicial i el final?

• On està el que s’ha perdut?

Respostes Respostes

• Se n’ha anat la saba de la planta

• El foc consumeix una part de la fusta


Professor

Experiment ipregunta

Interpretacióde la resposta

Estudiant

InterpretacióExperiment

Resposta


Seguim la pista al carbó

El sucre, la fusta, el menjar….es ‘carbonitzen’

Però si escalfem fortament la ‘calcita’obté ‘calç viva’…. i diòxid de carboni

Si cremem un diamant obtenim només diòxid de carboni


• Aplicar les idees 'descompondre’ i ’cremar' a altres interaccions

• Identificar el ‘sucre’, l’ ‘agua’, el CO2.. com substàncias compostes, el 'carbó’ com substància simple i el carboni com element

• Justificar el montatge• ‘Pensar amb la balança’ per tal d’interpretar

altres fenòmens• Valorar la intervenció (fer intervenir el nombre

més gran possible de sistemes de valors)


• LA CIÈNCIA ÉS EL RESULTAT D’UNA ACTIVITAT HUMANA

• LES FINALITATS, LES INTERVENCIONS, EL FUTUR DE LES CIÈNCIES ELS DECIDEIXEN LES PERSONES

• LA CIÈNCIA NO ÉS NEUTRA...


Model

Enunciats Món

Argumentar Argumentar

ELs àtoms sostenen el pensament químic i proporcionen un llenguatge per explicar‘què passa’ de manera progresiva

Teoria

Argumentar


• La fusta és com el pa• Les persones som com la fusta i el pa

• La fusta, el pa i les persones estan fetes de C i...

• La cel·lulosa té la fórmula….

• Les fórmules del pa, la fusta, el cos humà han de tenir el símbol C

• 0,8 Kcal/gram de cacauet


Representació- Acció- paraula

• Evolucionen conjuntament…si hi ha un problema que interessa , que ‘ens empeny’

• Model Regles del joc Fet científic

• Paraules Conceptes Termes cient.

• Aire vital ‘Simple’ Oxígen


• …Un mol de ‘cacauet’ no és un mol de cacauets

• Un goter és un instrument que ‘diu’..

• ‘Escriure’ fa ‘pensar’: descriure, explicar, argumentar, justificar, definir…’formular’

• Avancem ‘en espiral’… el que costa és entrar-hi


•Mesurar per detectar substàncies invisibles (Oxidació / combustió / carbonització: l’oxigen i el carboni)L'empenta la dóna la diferència de temperatura que fa….Interaccions entre dissolucions (concentració molar, soluble/ insoluble..)L'empenta la dóna l'aiguaConductivitat de les dissolucions (ions dels soluts)Electròlisi de l’aigua: oxigeni hidrogen, volum dels gasos i mols Metalls i sals (‘cascada d’electrons’) L'empenta la dóna l'electricitat. Aliments (La cuina, art de la mescla) L'empenta la donen les cèlulesIndústria: control de processosL'empenta la dóna l’economiaCicles: els elements es conservenL'empenta la dóna ….el sol?Els misteris dels àtoms i de la manipulació nanotecnològicaL'empenta la dónen….els científics i científiques?


L’experimentaciL’experimentació hauria d’estar inclosa ó hauria d’estar inclosa en una seqüència i en un context amplien una seqüència i en un context ampli

1.Objetius / finalitats educativas1.Objetius / finalitats educativas2.Nuclis temàticos/ Models o ‘pals de 2.Nuclis temàticos/ Models o ‘pals de

pallerpaller3.Procesos de justificació: narracions, 3.Procesos de justificació: narracions,

Episodis, experiments, Episodis, experiments, ‘FETS’‘FETS’4.Criteris (valors) per connectar (o no) 4.Criteris (valors) per connectar (o no)

amb els altres coneixementsamb els altres coneixements


A tall de resum...• Temes que es puguin incloure en una

perspectiva CTS • Valors: epistèmics, bàsics, ètics, tècnics,

estètics, socials, ecològics, morals, econòmics, (militars?), religiosos, jurídics, polítics… per avaluar una activitat que és humana

• Construir Fets Integradors, en el marc d’un MT i de valors culturals, adequats a l’aula, a partir de fenòmens en els quals es pugui intervenir

• Desenvolupar competències de pensament científic, que relaciona l’experimentació, el pensament i el llenguatge


complexsimple

abstracte

concret Es crema

S’oxida

Equació

Electrons


Que l’àtom no ens faci perdre la Que l’àtom no ens faci perdre la química...química...

Hi ha moltes ocasions per intervenir en Hi ha moltes ocasions per intervenir en els fenòmens a la manera dels químics!els fenòmens a la manera dels químics!

……de manerade manera responsable responsable

……de manerade manera ‘sàvia’ ‘sàvia’

Documents

El plantejament dels treballs pràctics fent èmfasi en les evidències i en els valors