Método de aprendizaje A-9
Aprendizaje 9. Aplica el fundamento teórico de diferentes técnicas de separación de mezclas al purificar muestras de agua contaminada con sólidos solubles e insolubles, desarrollando habilidades de búsqueda y procesamiento de información en fuentes documentales confiables. (N2)
Temática:
Mezcla. Técnicas de separación de mezclas: decantación, filtración, evaporación y destilación. Condiciones para que un material se considere mezcla.
Educación ambiental y para la salud. Causas de la contaminación del agua.
- Habilidad: aplicar.
- Contenidos: el fundamento teórico de diferentes técnicas de separación de mezclas.
- Método de aprendizaje: al purificar muestras de agua contaminada con sólidos solubles e insolubles, desarrollando habilidades de búsqueda y procesamiento de información en fuentes documentales confiables.
- Digitales
Diálogo inteligente:
"Mezclas", disponible en http://objetos.unam.mx/quimica/mezcla/index.html. Solicitar su estudio individual previo al inicio de las actividades en clase de esta estrategia.
Documentos pdf:
Tabla 1 "Fundamento de la separación de los contaminantes del lago". Proporcionar por equipo en el paso tres de la estrategia.
Cuestionario del diálogo inteligente "Mezclas". Proporcionar de manera individual en el paso cuatro de la estrategia.
Tabla 2 "Fundamento de la separación y recuperación de los componentes del lago en el laboratorio". Proporcionar por equipo en el paso seis de la estrategia.
Rúbrica para el "Reporte de actividad experimental". Explicar y proporcionar en el paso once de la estrategia.
- Otros (libros). Asignar un título diferente a cada integrante de los equipos.
"Conocimientos Fundamentales de Química (Vol. I)", (Castillejos Salazar Adela, Coord.).
"Química", (Garritz A. y Chamizo J.A.).
"Química: Conceptos y aplicaciones", (Phillips, John S., Strozak, Victor S. y Wistrom Cheryl).
"Química I: Agua y Oxígeno", (Rico Galicia Antonio y Pérez Orta Rosa Elba).
Estrategia:
La estrategia que a continuación se presenta fomenta la comprensión de las técnicas de separación de los componentes de mezclas acuosas a partir de las propiedades características de las sustancias, en el contexto de la problemática de la contaminación del agua en un lago, para desarrollarse en un tiempo estimado de 4 horas.
Indicaciones a los alumnos, previas al inicio de las actividades de la estrategia:
El profesor explicará a los alumnos durante la clase previa al inicio de la presente estrategia que será necesario estudiar de manera individual para la clase próxima el diálogo inteligente "Mezclas" y elaborar un mapa mental del contenido conceptual del mismo con el fin de promover la comprensión y la retención de la información, el cual formara parte de la evaluación.
Asimismo, el profesor asignará a cada integrante de cada equipo el título y los autores de un libro de la materia de química, con base en la distribución que se muestra a continuación, para solicitar su préstamo en la biblioteca del plantel y traerlo a la clase próxima:
| Integrante del equipo |
Título del libro asignado |
Autores
|
| 1 | Conocimientos Fundamentales de Química (Vol I). |
Castillejos Salazar Adela, (Coord). |
| 2 | Química | Garritz A. y Chamizo J.A. |
| 3 | Química: conceptos y aplicaciones |
Phillips, John S., Strozak, Victor S. y Wistrom Cheryl |
| 4 | Química I: agua y oxígeno | Rico Galicia Antonio y Pérez Orta Rosa Elba |
Actividades en clase:
1) El profesor iniciará la clase promoviendo una discusión en plenaria con los alumnos para resaltar el contexto del diálogo inteligente "Mezclas" con respecto a los dos factores antropogénicos involucrados en la contaminación del agua del lago: la deforestación y la extracción de agua para riego, retomando los conceptos de: mezcla, mezcla homogénea, mezcla heterogénea y propiedad característica de sustancias, destacando las condiciones para que un material sea considerado como mezcla.
El profesor puede proyectar durante la discusión en plenaria un mapa mental previamente elaborado por uno de los alumnos como apoyo visual, si se cuenta con los recursos necesarios.
2) El profesor continuará la discusión presentando el Aprendizaje 9 a desarrollar en esta estrategia, enfatizando que el agua se contamina formando mezclas:
- homogéneas por su gran capacidad de disolución de materiales puros (sustancias), como algunos plaguicidas como el glifosato o algunas sales como el sulfato de cobre (II);
- heterogéneas con otros materiales impuros (mezclas), como el petróleo crudo o las partículas de suelo.
El profesor se puede apoyar en la galería de "Imágenes de materiales contaminantes", que se ubica en el aparatado de Recursos alternativos, para apoyar visualmente está actividad.
3) El profesor posteriormente cuestionará en plenaria al grupo ¿Por qué las partículas de suelo y las sales se pueden separar del agua del lago? orientando al concepto de mezcla y de sustancia, así como al fundamento de las dos técnicas de separación utilizadas para separar estos contaminantes, la filtración y la evaporación. El profesor resaltará que hay materiales que tienen propiedades características a las que se les identificara como materiales puros o sustancias, como la sal denominada sulfato de cobre; mientras que otros materiales, como las partículas de suelo, son mezclas y poseen propiedades que se modifican en función de la composición variable de la mezcla.
Una vez discutidas las respuestas con el grupo, el profesor solicitará en equipo la redacción de las mismas en el formato de la Tabla 1. "Fundamento de la separación de los contaminantes del lago", que se muestra a continuación, así como la entrega de la misma para ser considera en la evaluación.
|
Material a separar (contaminante) |
Técnica de separación |
Fundamento (¿Por qué?) |
|
Partículas de suelo |
||
| Sales |
4) El profesor, una vez terminada la actividad anterior, solicitará de manera individual a los alumnos la resolución del cuestionario del diálogo inteligente "Mezclas" para evaluar la comprensión del contenido estudiado en este recurso, comentando las respuestas correctas con la participación de los alumnos una vez que todos hayan entregado el mismo.
5) El profesor continuará la estrategia planteando al grupo la situación problematizadora siguiente relacionada con el contexto del lago del dialogo inteligente "Mezclas":
"Si una muestra del lago, además de agua, partículas de suelo y sales también contiene aceites,
¿cómo podríamos separar y recuperar cada uno de los componentes del lago en el laboratorio?".
En seguida, el profesor les solicitará a los alumnos que en equipo planteen una hipótesis orientada a qué técnicas de separación de mezclas utilizarían y en qué orden las aplicarían para separar y recuperar cada uno de los componentes de una muestra del lago en el laboratorio.
6) El profesor solicitará por equipo una indagación documental, en los libros asignados la clase previa, acerca del fundamento de las técnicas de separación propuestas en su hipótesis completando la Tabla 2. "Fundamento de la separación y recuperación de los componentes de una muestra del lago en el laboratorio", que se muestra a continuación, indicando que se puede modificar el orden de aplicación de las técnicas propuesto en la hipótesis con base en la información recopilada en la indagación documental.
| Orden | Componente a separar | Técnica de separación |
Fundamento (¿Por qué?) |
Equipo y materiales de laboratorio para llevarla a cabo |
| 1 | ||||
| 2 | ||||
| 3 | ||||
| 4 |
7) Posteriormente, el profesor promoverá la exposición de las hipótesis de todos los equipos y la discusión en plenaria de las mismas para guiar a las técnicas de separación adecuadas y al orden correcto de aplicación de las mismas con base en las propiedades características de cada componente como fundamento de la separación de los mismos.
El profesor también fomentará la reflexión en los alumnos, durante esta discusión y con base en argumentos, acerca de la incorporación de la técnica de evaporación o de destilación para únicamente separar el agua o también recuperarla, como se indico en la situación problematizadora en el paso cinco. Si ninguno de los equipos hubiera propuesto la técnica de destilación, el profesor explicará esta técnica y el fundamento de la misma ya que se considera importante para alcanzar el aprendizaje en cuestión dadas las características que posee como técnica de separación. El profesor valorará si es factible utilizar la técnica de destilación con base en los recursos disponibles en cada laboratorio; en caso de considerar inviable el uso de la misma, el profesor explicará por qué se sustituirá por la técnica de evaporación.
Por otra parte, el profesor también destacará en este paso la importancia de verificar una propiedad característica de los componentes separados y recuperados del lago para confirmar que después de la separación se encuentren como sustancias puras.
8) En seguida, el profesor aclarará las dudas a los alumnos acerca del equipo y los materiales de laboratorio que se necesitarán para cada una de las técnicas de separación a utilizar (decantación, filtración y evaporación o destilación) y cómo será el montaje de las mismas durante la actividad experimental. El profesor se puede apoyar en los recursos alternativos "Destilación simple", "Métodos de separación" y "Sustancias puras y mezclas" para esta actividad. En caso de que la técnica de destilación no se fuera a utilizar para la actividad experimental en el laboratorio, se recomienda explicar el montaje de la misma por las razones especificadas en el paso anterior.
9) Una vez realizadas los pasos anteriores, los equipos llevarán a cabo la actividad experimental en el laboratorio para recuperar los componentes de una muestra de lago preparada artificialmente únicamente con los componentes de la situación problematizadora del paso cinco con el apoyo del profesor quien promoverá y fortalecerá las habilidades prácticas de los alumnos.
El profesor puede preparar la muestra de lago artificial previamente a la actividad experimental o bien con la participación de los alumnos explicándoles en ambos casos las razones y las ventajas de realizar de esta manera la actividad experimental. El profesor se puede apoyar en el recurso alternativo "A Miniature Wastewater Cleaning Plant to Demonstrate Primary Treatment in the Classroom" para preparar la muestra de lago artificial.
10) El profesor guiará una discusión en plenaria con los alumnos con base en los resultados experimentales obtenidos reforzando los contenidos conceptuales involucrados en el aprendizaje de la presente estrategia y su importancia para purificar agua contaminada y promoviendo la reflexión con base en argumentos del por qué la técnica de destilación es difícil de utilizar para purificar grandes cantidades de agua contaminada.
Evaluación:
| Actividad | |
| - |
Mapa mental individual del contenido conceptual del diálogo inteligente "Mezclas". |
| - | Fundamento de la separación de los contaminantes del lago en equipo en la Tabla 1. |
| - | Fundamento de la separación de los componentes del lago de la situación problematizadora en equipo en la Tabla 2. |
| - | Cuestionario individual del diálogo inteligente "Mezclas". |
| - | Reporte en equipo de la actividad experimental. |