Projecte APQUA

Seqüències Didàctiquesper a

l’Educació Secundària Obligatòria

Projecte APQUADepartament d’Enginyeria Química

Universitat Rovira i Virgili- Octubre de 1996 -

Cop

yrig

ht ©

199

6 U

nive

rsita

t Rov

ira i

Virg

ili

CONSIDERACIONS PRÈVIES

És voluntat d'APQUA facilitar la tasca dels professors en l'elaboració de crèdits variables no tipificats per a l'Educació Secundària Obligatòria, i per aquest motiu hem elaborat les seqüències didàctiques dels mòduls del programa APQUA.

Aquestes seqüències didàctiques són una eina operativa perquè el professor pugui elaborar els seus propis crèdits. Per formar un crèdit es poden ajuntar diverses de les seqüències didàctiques desenvolupades per APQUA, o bé afegir una o diverses d'aquestes seqüències a altres que el professor tingui elaborades. Per aquest motiu no s'inclou el NOM DEL CRÈDIT en la introducció de cada seqüència, ja que és el professor el que l'ha d'escriure segons el crèdit que hagi elaborat.

Per a presentar el document del crèdit al Departament d'Ensenyament s'han d'unificar aquells objectius i aquells continguts de procediments i actituds que apareguin en més d'una seqüència didàctica. Així mateix, s'ha de reajustar la durada de les seqüències per tal que el crèdit tingui les 30 unitats lectives establertes.

Les seqüències presentades utilitzen com a recurs didàctic i com a bibliografia el material experimental i les guies del professor i de l'alumne del programa APQUA.

El material d'APQUA també és pot utilitzar per dur a terme crèdits comuns i/o de síntesis.

Per qualsevol consulta o observació sobre les seqüències didàctiques presentades en aquest document es pot contactar amb APQUA a través del telèfon 977 55 80 58,Fax 977 55 80 59 i e-mail apqua@astor.urv.es o es pot escriure a:

APQUADepartament d'Enginyeria Química,

Universitat Rovira i Virgili,Edifici de la Facultat de Ciències de l'Educació i Psicologia

Carretera de Valls, s/n (Zona Educacional)43007 TARRAGONA

Cop

yrig

ht ©

199

6 U

nive

rsita

t Rov

ira i

Virg

ili

Seqüència didàctica "Els productes químics" 1

Cop

yrig

ht ©

199

6 U

nive

rsita

t Rov

ira i

Virg

ili

Solucions i Contaminació

Seqüència didàctica per al'Educació Secundària Obligatòria

Seqüència didàctica “Solucions i contaminació" 1

Cpyright © 1996 U

niversitat Rovira i V

irgili

ÍNDEX

1.- Introducció   1

2.- Continguts:fets, conceptes i sistemes conceptuals   2

procediments   2

actituds, valors i normes   3

3.- Objectius   3

4.- Activitats d'ensenyament / aprenentatge   4

5.- Criteris per a l'avaluació   4

6.- Temporització   5

7.- Bibliografia i altres recursos   5

2 Seqüència didàctica “Solucions i contaminació"

Cop

yrig

ht ©

199

6 U

nive

rsita

t Rov

ira i

Virg

ili

1.- INTRODUCCIÓ

La seqüència didàctica "Solucions i contaminació" forma part del crèdit de Ciències Experimentals  (NOM DEL CRÈDIT)  pensat per al primer/segon cicle de l'Educació Secundària Obligatòria (ESO), amb un enfoc CTS ja que interrelaciona continguts de Ciències Experimentals amb temes medi ambientals, tecnològics i socials. Planteja l'aprenentatge de les ciències a partir de l'estudi experimental i la discussió de temes d'actualitat relacionats amb els productes químics.

La seqüència didàctica "Solucions i contaminació" utilitza el material del programa educatiu APQUA (Aprenentatge dels Productes Químics, els seus Usos i Aplicacions), homologat com a material curricular per a l'ESO pel Departament d'Ensenyament de la Generalitat de Catalunya.

Les activitats de "Solucions i contaminació" estan dissenyades amb la finalitat que els alumnes recullin, analitzin i processin informació sobre fets científics i aprenguin a utilitzar-la per prendre decisions sobre problemes socials actuals realitzant així un aprenentatge significatiu. No es donen pautes de conducta, sinó que es faciliten els coneixements i les destreses necessàries. Així mateix, permeten als alumnes relacionar els nous coneixements que s'hi proposen amb els que ja tenen assolits en les seves estructures cognitives. Això els permet realitzar una assimilació eficaç dels nous continguts.

La realització d'experiències concretes i el procés de presa de decisions afavoreixen la transició del pensament concret a l'abstracte, la qual cosa és important per al desenvolupament intel.lectual dels alumnes d'aquestes edats.

El plantejament de preguntes obertes i de situacions simulades sobre temes actuals motiva els alumnes a conèixer i experimentar què és realment la ciència i a comprendre el seu potencial i també les seves limitacions, alhora que els ajuda a integrar diverses disciplines.

En aquesta seqüència didàctica els alumnes investiguen la solubilitat de diverses substàncies en aigua, el comportament de les solucions, dels dissolvents i dels soluts, i aprenen la diferència entre diluït i concentrat. Realitzen la dilució successiva d'un colorant alimentari a partir de la qual dedueixen el que és una part per milió. Investiguen el comportament d'un indicador universal davant d'un àcid, d'una base, de l'aigua i de mescles dels mateixos. Mitjançant la dilució successiva d'un àcid i d'una base els alumnes determinen el rang de colors de l'indicador universal i si la dilució pot ser una resposta a la contaminació. Investiguen si la neutralització pot ser una alternativa a la dilució realitzant un experiment de neutralització d'un àcid i d'una base; així mateix, duen a terme experiments quantitatius per determinar la concentració relativa de dues solucions. Finalment, utilitzen els coneixements adquirits al llarg del mòdul per resoldre un problema simulat d'un aigua residual contaminada i discuteixen si la neutralització és una acció adequada per tractar la contaminació.

Seqüència didàctica “Solucions i contaminació" 3

Cpyright © 1996 U

niversitat Rovira i V

irgili

2.- CONTINGUTS

2.1.- Fets, conceptes i sistemes conceptuals

1. Mescla i solució.2. Solut i dissolvent.3. Diluït i concentrat.4. Dilució successiva.5. Concentració expressada en parts per milió.6. Indicadors àcid-base.7. Àcid i base.8. Neutralització àcid-base.9. Concentració relativa.

10. Concentració molecular.11. El supermercat com a distribuïdor de productes químics.

2.2.- Procediments

1. Lectura i interpretacions de guions de treball.2. Utilització de material experimental d'APQUA.3. Realització d'experiments per observar el comportament de l'aigua com a

dissolvent i davant d'un indicador universal.4. Realització d'experiments sistemàtics per observar el comportament d'indicadors

àcid-base amb diferents solucions.5. Predicció i descripció de resultats experimentals.6. Compleció de taules amb les dades dels experiments.7. Realització d'exercicis de càlcul i proporcions.8. Anàlisi i interpretació de dades dels experiments.9. Inferència del que succeeix en una reacció química entre dues substàncies.

10. Investigació dels factors dels quals depèn el resultat d'un experiment.11. Comparació dels resultats d'un experiment amb els d'altres.12. Formulació d'hipòtesis senzilles.13. Disseny d'experiments.14. Utilització de l'evidència per prendre una decisió.15. Resolució qualitativa i quantitativa de problemes pràctics relacionats amb l'ús

industrial de l'aigua.16. Comentaris sobre la problemàtica de la contaminació de l'aigua.17. Realització de definicions operacionals de conceptes.

4 Seqüència didàctica “Solucions i contaminació"

Cop

yrig

ht ©

199

6 U

nive

rsita

t Rov

ira i

Virg

ili

2.3.- Actituds, valors i normes

1. Actitud reflexiva sobre els productes químics i l'aigua.2. Presa de consciència de la importància de l'aigua en les nostres vides.3. Sistemàtica en l'observació i raonament.4. Hàbit i sistematització en l'extracció de conclusions.5. Hàbit de sistematitzar una tècnica procedimental.6. Hàbit de relacionar conceptes.7. Actitud crítica raonada i discussió científica envers temes controvertits en els que

es relacionen ciència, tecnologia i societat.8. Presa de decisions sistemàtica basada en l'evidència.9. Manifestació educada de les opinions.

10. Acceptació d'opinions diferents a les pròpies.11. Actitud favorable al treball en grup.12. Consens en la presa de decicions del grup.13. Presa de consciència de problemes ambientals: la contaminació de les aigües.14. Polidesa en la realització dels experiments.15. Cura del manteniment del material experimental: neteja i bon tracte.

3.- OBJECTIUS

En realitzar aquesta seqüència didàctica, l'alumne ha de ser capaç de:

1. Definir operacionalment els conceptes de solució, dissolvent, solut, concentració, parts per milió, dilució, neutralització, àcid i base.

2. Reflexionar sobre la importància de l'aigua com un recurs limitat i essencial per a la vida.

3. Experimentar la dilució i la neutralització d'un àcid i/o d'una base entenent el seu funcionament i seguint un guió de treball.

4. Avaluar les limitacions, els avantatges i inconvenients de la dilució i neutralització per tractar un aigua residual contaminada.

5. Enregistrar de forma ordenada dades qualitatives i quantitatives obtingudes en una observació directa i experimental.

6. Utilitzar els coneixements apresos per establir hipòtesis senzilles.7. Extreure conclusions i prendre decisions relacionant l'evidència visual i escrita.8. Utilitzar el material adequat per portar a terme experiments.9. Resoldre, de forma qualitativa i quantitativa, problemes pràctics relacionats amb

l'ús industrial de l'aigua.

Seqüència didàctica “Solucions i contaminació" 5

Cpyright © 1996 U

niversitat Rovira i V

irgili

10. Desitjar conèixer les causes dels fenòmens de contaminació ambiental produïts pels productes químics.

11. Ser conscient de la dificultat de descontaminar un recurs natural i un habitat determinat.

12. Respectar les opinions dels altres en temes ambientals i sociocientífics.13. Participar eficaçment en les decisions de la vida escolar i pública quan es tracti

del medi ambient, tenint en compte dades objectives i buscant la màxima informació.

4.- ACTIVITATS D'ENSENYAMENT / APRENENTATGE

Solucions i contaminació.

1. Investigació de la solubilitat de diverses substàncies en aigua.2. Dilució successiva d'un colorant alimentari.3. Investigació del comportament d'un indicador davant d'un àcid, d'una base, de

l'aigua i de mescles del mateixos.4. Observació del canvi de color de mescles d'indicador amb l'àcid (o amb la base)

a mesura que es dilueixen.5. Observació dels canvis de color de l'indicador quan es neutralitza una solució

àcida amb una base i viceversa.6. Determinació experimental de la concentració relativa de dues substàncies

mitjançant la neutralització.7. Disseny d'un experiment per determinar la concentració d'una substància.8. Resolució d'un problema simulat d'una aigua residual contaminada utilitzant els

coneixements adquirits.

5.- CRITERIS PER A L'AVALUACIÓ

L'avaluació de la seqüència didàctica té en compte els tres aspectes següents: l'avaluació inicial, l'avaluació formativa i l'avaluació sumativa.

L'avaluació inicial es pot utilitzar tant per detectar els conceptes previs de l'alumne en iniciar la seqüència didàctica, com per disposar d'un punt de referència en l'evolució cognitiva de l'alumne. L'activitat d'ensenyament/aprenentatge 1 es pot utilitzar per a aquesta tasca ja que permet identificar els coneixements inicials dels alumnes sobre les propietats úniques de l'aigua, en especial, la seva capacitat de dissoldre-ho quasi tot, tant les substàncies beneficioses com les perjudicials.

6 Seqüència didàctica “Solucions i contaminació"

Cop

yrig

ht ©

199

6 U

nive

rsita

t Rov

ira i

Virg

ili

L'avaluació formativa és aquella que es fa amb la idea explícita de detectar el grau d'assoliment d'un aprenentatge i així poder adequar l'estratègia docent al llarg de la seqüència didàctica. La majoria de les activitats d'ensenyament/aprenentatge que es presenten es poden emprar com a activitats d'avaluació. Es tracta de fer una avaluació contínua dels alumnes a través d'una observació sistemàtica, sense que calgui establir una activitat que sigui explícitament d'avaluació.

L'avaluació sumativa permetrà comprovar l'assoliment dels objectius de la seqüència didàctica. Es pot utilitzar l'activitat d'ensenyament/aprenentatge 8 (resolució del problema simulat de contaminació d'aigua residual) i el test d'avaluació inclòs al final de la guia del professor. Així mateix es pot realitzar un debat sobre l'impacte de la neutralització i de la dilució en el medi ambient.

6.- TEMPORITZACIÓ

El temps previst per portar a terme la seqüència didàctica "Solucions i contaminació" es el següent:

- De 12 a 13 unitats lectives de classe per realitzar les activitats d'ensenyament-aprenentatge.

- 1 o 2 unitats lectives de classe per a les activitats d'avaluació.

7.- BIBLIOGRAFIA I ALTRES RECURSOS

- Guia del professor del mòdul "Solucions i contaminació" del programa APQUA, que conté el desenvolupament de les activitats i les orientacions didàctiques oportunes.

- Guia de l'alumne del mòdul "Solucions i contaminació" del programa APQUA, que conté els fulls de treball de l'alumne.

- Equip de material experimental del mòdul "Solucions i contaminació" del programa APQUA format pel material i els productes químics següents:

16 safates d'APQUA16 agitadors16 comptagotes8 ampolles de 60 ml per a aigua8 ampolles comptagotes de 30 ml: d'aigua residual

d'aigua de l'aixetad'amoníac comercialde colorant alimentarid'indicador universalde solució "A" (àcid acètic a l'1 %)de solució "B" (hidròxid d'amoni a l'1 %)

80 sobrets de sucre80 sobrets de sal80 sobrets de pebre1 pot de bicarbonat de sodi1 ampolla de substància desconeguda

Seqüència didàctica “Solucions i contaminació" 7

Cpyright © 1996 U

niversitat Rovira i V

irgili

1 pot amb tires de paper indicador

8 Seqüència didàctica “Solucions i contaminació"