Cambios de estado: situación de aprendizaje

ODS

	4 Garantizar una educación inclusiva y equitativa de calidad y promover oportunidades de aprendizaje permanente para todas las personas.

Contribuciones al perfil de salida

Competencia en comunicación lingüística (CCL)

• CCL1. Se expresa de forma oral, escrita, signada o multimodal con coherencia, corrección y adecuación a los diferentes contextos sociales, y participa en interacciones comunicativas con actitud cooperativa y respetuosa tanto para intercambiar información, crear conocimiento y transmitir opiniones, como para construir vínculos personales.

• CCL2. Comprende, interpreta y valora con actitud crítica textos orales, escritos, signados o multimodales de los ámbitos personal, social, educativo y profesional para participar en diferentes contextos de manera activa e informada y para construir conocimiento.

• CCL3. Localiza, selecciona y contrasta de manera progresivamente autónoma información procedente de diferentes fuentes, evaluando su fiabilidad y pertinencia en función de los objetivos de lectura y evitando los riesgos de manipulación y desinformación, y la integra y transforma en conocimiento para comunicarla adoptando un punto de vista creativo, crítico y personal a la par que respetuoso con la propiedad intelectual.

• CCL5. Pone sus prácticas comunicativas al servicio de la convivencia democrática, la resolución dialogada de los conflictos y la igualdad de derechos de todas las personas, evitando los usos discriminatorios, así como los abusos de poder, para favorecer la utilización no solo eficaz sino también ética de los diferentes sistemas de comunicación.

Competencia matemática y competencia en ciencia, tecnología e ingeniería (STEM)

• STEM1. Utiliza métodos inductivos y deductivos propios del razonamiento matemático en situaciones conocidas, y selecciona y emplea diferentes estrategias para resolver problemas analizando críticamente las soluciones y reformulando el procedimiento, si fuera necesario.

• STEM2. Utiliza el pensamiento científico para entender y explicar los fenómenos que ocurren a su alrededor, confiando en el conocimiento como motor de desarrollo, planteándose preguntas y comprobando hipótesis mediante la experimentación y la indagación, utilizando herramientas e instrumentos adecuados, apreciando la importancia de la precisión y la veracidad y mostrando una actitud crítica acerca del alcance y las limitaciones de la ciencia.

• STEM3. Plantea y desarrolla proyectos diseñando, fabricando y evaluando diferentes prototipos o modelos para generar o utilizar productos que den solución a una necesidad o problema de forma creativa y en equipo, procurando la participación de todo el grupo, resolviendo pacíficamente los conflictos que puedan surgir, adaptándose ante la incertidumbre y valorando la importancia de la sostenibilidad.

• STEM4. Interpreta y transmite los elementos más relevantes de procesos, razonamientos, demostraciones, métodos y resultados científicos, matemáticos y tecnológicos de forma clara y precisa y en diferentes formatos (gráficos, tablas, diagramas, fórmulas, esquemas, símbolos...), aprovechando de forma crítica la cultura digital e incluyendo el lenguaje matemático-formal con ética y responsabilidad, para compartir y construir nuevos conocimientos.

Competencia digital (CD)

• CD1. Realiza búsquedas en internet atendiendo a criterios de validez, calidad, actualidad y fiabilidad, seleccionando los resultados de manera crítica y archivándolos, para recuperarlos, referenciarlos y reutilizarlos, respetando la propiedad intelectual.

• CD2. Gestiona y utiliza su entorno personal digital de aprendizaje para construir conocimiento y crear contenidos digitales, mediante estrategias de tratamiento de la información y el uso de diferentes herramientas digitales, seleccionando y configurando la más adecuada en función de la tarea y de sus necesidades de aprendizaje permanente.

• CD3. Se comunica, participa, colabora e interactúa compartiendo contenidos, datos e información mediante herramientas o plataformas virtuales, y gestiona de manera responsable sus acciones, presencia y visibilidad en la red, para ejercer una ciudadanía digital activa, cívica y reflexiva.

• CD4. Identifica riesgos y adopta medidas preventivas al usar las tecnologías digitales para proteger los dispositivos, los datos personales, la salud y el medioambiente, y para tomar conciencia de la importancia y necesidad de hacer un uso crítico, legal, seguro, saludable y sostenible de dichas tecnologías.

• CD5. Desarrolla aplicaciones informáticas sencillas y soluciones tecnológicas creativas y sostenibles para resolver problemas concretos o responder a retos propuestos, mostrando interés y curiosidad por la evolución de las tecnologías digitales y por su desarrollo sostenible y uso ético.

Competencia personal, social y de aprender a aprender (CPSAA)

• CPSAA1. Regula y expresa sus emociones, fortaleciendo el optimismo, la resiliencia, la autoeficacia y la búsqueda de propósito y motivación hacia el aprendizaje, para gestionar los retos y cambios y armonizarlos con sus propios objetivos.

• CPSAA2. Comprende los riesgos para la salud relacionados con factores sociales, consolida estilos de vida saludable a nivel físico y mental, reconoce conductas contrarias a la convivencia y aplica estrategias para abordarlas.

• CPSAA3. Comprende proactivamente las perspectivas y las experiencias de las demás personas y las incorpora a su aprendizaje, para participar en el trabajo en grupo, distribuyendo y aceptando tareas y responsabilidades de manera equitativa y empleando estrategias cooperativas.

• CPSAA4. Realiza autoevaluaciones sobre su proceso de aprendizaje, buscando fuentes fiables para validar, sustentar y contrastar la información y para obtener conclusiones relevantes.

• CPSAA5. Planea objetivos a medio plazo y desarrolla procesos metacognitivos de retroalimentación para aprender de sus errores en el proceso de construcción del conocimiento.

Competencia ciudadana (CC)

• CC1. Analiza y comprende ideas relativas a la dimensión social y ciudadana de su propia identidad, así como a los hechos culturales, históricos y normativos que la determinan, demostrando respeto por las normas, empatía, equidad y espíritu constructivo en la interacción con los demás en cualquier contexto.

Competencia en conciencia y expresión culturales (CCEC)

• CCEC4. Conoce, selecciona y utiliza con creatividad diversos medios y soportes, así como técnicas plásticas, visuales, audiovisuales, sonoras o corporales, para la creación de productos artísticos y culturales, tanto de forma individual como colaborativa, identificando oportunidades de desarrollo personal, social y laboral, así como de emprendimiento.

Planteamiento general

El alumnado no suele tener muy claras las diferencias entre evaporación y ebullición, ni se ha parado a pensar si los cambios de estado se producen a una temperatura determinada y constante o a una temperatura variable. La representación gráfica del calentamiento y cambio de estado de una sustancia, en consecuencia, suele resultar bastante abstracta para buena parte del alumnado, y no es raro que no lleguen a entenderla ni, por supuesto, a ser capaces de leerla. Esta práctica pretende solventar, al menos en parte, estos problemas, al tiempo que se proporciona una iniciación en la teoría atómico molecular.

Saberes básicos

• A.1.1.1. Búsqueda, identificación y utilización de fuentes fidedignas de información científica.
• A.1.1.2. Utilización de métodos propios de la investigación científica y el trabajo colaborativo para la
  identificación y formulación de cuestiones, así como la elaboración de hipótesis y conjeturas
• A.1.1.3. Realización de trabajos experimentales y emprendimiento de proyectos de investigación para la resolución de problemas, y en el desarrollo de las investigaciones, mediante el uso de la experimentación, la indagación, la deducción, la búsqueda de evidencias y el razonamiento lógico-matemático.
• A.1.1.4. Análisis de los resultados experimentales obtenidos y obtención de conclusiones.
• A.1.1.5. Perspectiva interdisciplinar y actitudes positivas en los proyectos científicos: Trabajo en equipo, emprendimiento, resiliencia, perseverancia, creatividad, asunción de responsabilidades y estrategias de gestión de conflictos.
• A.2.1.1. Uso del vocabulario técnico y del lenguaje científico, incluyendo el manejo adecuado de unidades del Sistema Internacional de Unidades y sus símbolos y herramientas matemáticas básicas, para conseguir una comunicación argumentada en diferentes entornos científicos y de aprendizaje.
• A.2.1.2. Interpretación, producción y comunicación de información científica y técnica en diferentes formatos y medios.
• A.2.1.3. Normas de uso de cada espacio, asegurando y protegiendo así la conservación de la salud propia y comunitaria, la seguridad en las redes y el respeto hacia el medioambiente.
• A.4.1.1. Gestión emocional: emociones que intervienen en el aprendizaje del Ámbito. Autoconciencia y autorregulación. Transformación del error en oportunidad de aprendizaje.
• A.5.1.1. Actitudes inclusivas y aceptación de la diversidad presente en el aula y en la sociedad.
• F.1.1.1. Aplicación de la teoría cinético-molecular a observaciones sobre la materia para explicar los estados de agregación y los cambios de estado.
  
• H.1.1.1. Números naturales, enteros, fraccionarios, decimales y raíces en la expresión de cantidades en contextos de la vida cotidiana.
• H.3.1.2. Comparación y ordenación de números naturales, enteros, fraccionarios y decimales, incluida representación aproximada en la recta numérica.
• H.4.1.1. Razones y proporciones: comprensión y representación de relaciones cuantitativas.
• H.4.1.3. Situaciones de proporcionalidad (directa e inversa ) en diferentes contextos: análisis y desarrollo de métodos para la resolución de problemas.
• I.1.1.1. Atributos mensurables de los objetos físicos y matemáticos.
• I.1.1.2. Estrategias de elección de las unidades y operaciones adecuadas en problemas que impliquen medida.
• I.4.1.1. Relaciones espaciales: localización y descripción mediante coordenadas geométricas y otros sistemas de representación.

Actividades

Antes de realizar esta práctica se recomienda un calibrado de los termómetros con hielo de agua destilada.

Se colocará hielo en un recipiente (una olla, un vaso de precipitados), un termómetro y, una vez realizada la primera lectura de temperatura se pondrá a calentar hasta que hierva, tomando lecturas de la temperatura de vez en cuando y anotando el instante de tiempo en que se ha realizado la lectura. Se tomará nota, también del momento en que se observen cambios en el sistema tales como la fusión de todo el hielo, la formación de vapor o la aparición de burbujas en el seno del líquido. Importante: pueden utilizarse los comentarios de Google Classroom para ir tomando nota de todo lo que ocurra, pero debe guardarse una copia de la información lo antes posible porque Classroom, aunque inicialmente anota la hora y el minuto en que se ha publicado comentario, posteriormente guarda solo la fecha.

Una vez finalizada la toma de datos se construirá un gráfica temperatura-tiempo en la que se anotarán las observaciones realizadas. Importante: si no se agita la mezcla de alguna forma es posible que el calentamiento no se realice de manera uniforme y las lecturas de temperatura no se ajusten a las esperadas en condiciones ideales.

Posteriormente se volverá al aula, donde se expondrán los apuntes de Cambios de estado y se realizarán varios ejercicios de lectura de gráficas de calentamiento y cambio de estado.

Finalmente se realizará una práctica sobre la creación de mezclas refrigerantes. A partir de hielo y sal, medidos en proporciones adecuadas (en algunas publicaciones se recomienda una proporción 1:1, pero en otras se recomiendan otras proporciones), el alumnado realizará una mezcla y medirá, con un termómetro, la temperatura lograda en su equilibrio. Utilizará tanto fracciones como decimales y porcentajes para expresar las proporciones de hielo y sal que debe tener la mezcla.

A ser posible se probará con distintas mezclas, buscando alcanzar la menor temperatura posible, y se representarán gráficamente los resultados.

Importante: si el termómetro no está graduado para temperaturas por debajo de -10 ºC podría ser inútil. Es mejor tener preparado un termómetro que pueda medir temperaturas más bajas, como por ejemplo algunos termómetros digitales de cocina.

Importante: probablemente cuanto más picado esté el hielo (el experimento se podría mejorar utilizando un almirez para picar el hielo) mejor se podrá mezclar con la sal, y mejor se podrá controlar el resultado del experimento.

Al probar una mezcla 1:1 (220 gramos de hielo picado de agua potable con 222 gramos de sal marina) la temperatura obtenida es de -20.3 ºC. Una mezcla 1:3 (100 g de sal marina y 300.5 g de hielo picado) no se apartó mucho de esa temperatura (-19.7 ºC y -20.2 ºC en dos muestras de la mezcla). Quizá picando más el hielo y mezclando mejor podría lograrse una diferencia significativa, pero con los medios utilizados no se percibe.

Competencias y criterios de evaluación

Competencia específica 5. Formular preguntas e hipótesis, a partir de observaciones realizadas en el entorno, explicándolas y demostrándolas mediante el razonamiento matemático y la experimentación científica, como manera de generar conocimiento nuevo.

• 5.1. Formular conjeturas relacionadas con los distintos sentidos matemáticos.
• 5.2. Plantear variantes de un problema dado modificando alguno de sus datos o alguna condición del problema.
• 5.3. Identificar y describir fenómenos a las que se pueda dar respuesta con criterios científicos, diferenciándolos críticamente de los elementos pseudocientíficos.
• 5.4. Proponer hipótesis, aplicando las leyes y teorías científicas conocidas, y diseñar los procedimientos experimentales o deductivos necesarios para su comprobación o refutación.

Aplica correctamente el método científico 10 puntos	Se limita a seguir instrucciones 8 puntos	No saca conclusiones 4 puntos	No participa 2 puntos	Ausente 0 puntos
Formula conjeturas, diseña experimentos teniendo en cuenta las posibles fuentes de error, realiza los experimentos y saca conclusiones razonadas.	Realiza los experimentos siguiendo un guion de trabajo y saca conclusiones razonadas, pero no realiza aportaciones al diseño de los experimentos.	Realiza los experimentos siguiendo un guion de trabajo, pero no obtiene conclusiones.	No participa en la realización de los experimentos, ni obtiene conclusiones.	No viene a clase.

Competencia específica 6. Manejar con soltura las reglas y normas básicas de la física y la química en lo referente al lenguaje matemático, al empleo de unidades de medida correctas, al uso seguro del laboratorio y a la interpretación y producción de datos e información en diferentes formatos y fuentes, reconociendo el carácter universal del lenguaje científico y la necesidad de una comunicación fiable en investigación y ciencia entre diferentes países y culturas.

• 6.1. Emplear datos en diferentes formatos para interpretar y comunicar información relativa a un proceso fisicoquímico concreto, estableciendo relaciones entre ellos y extrayendo en cada caso lo más relevante para la resolución de un problema.
• 6.2. Utilizar adecuadamente las reglas básicas de la física y la química, incluyendo el uso de unidades de medida, las herramientas matemáticas y las reglas de nomenclatura, para facilitar una comunicación efectiva con toda la comunidad científica.
• 6.3. Conocer las normas de uso de los espacios específicos de la ciencia.

Sigue las normas 10 puntos	Sigue algunas normas 6 puntos	No sigue las normas 2 puntos		Ausente 0 puntos
Utiliza adecuadamente el lenguaje científico y respeta las normas de seguridad	No utiliza adecuadamente el lenguaje científico o no respeta las normas de seguridad	No utiliza adecuadamente el lenguaje científico ni respeta las normas de seguridad		No viene a clase.

Competencia específica 9. Representar y comunicar conceptos, procedimientos, información y resultados matemáticos sencillos presentes en situaciones cotidianas o académicas, usando lenguaje oral, escrito, gráfico o medios digitales.

• 9.1. Representar conceptos, procedimientos, información y resultados matemáticos de modos distintos y con diferentes herramientas, visualizando ideas y estructurando procesos matemáticos.
• 9.2. Elaborar representaciones matemáticas que ayuden en la búsqueda de estrategias de resolución de una situación problematizada.
• 9.3. Comunicar información utilizando el lenguaje matemático apropiado, oralmente y por escrito, para describir, explicar y justificar razonamientos, procedimientos y conclusiones.

Construye y lee gráficas 10 puntos	Construye, pero no interpreta 6 puntos	No construye ni interpreta 2 puntos		Ausente 0 puntos
Construye gráficas de calentamiento y cambio de estado a partir de datos obtenidos en el laborarorio, y viceversa.	Construye gráficas de calentamiento y cambio de estado a partir de datos obtenidos en el laborarorio, pero no interpreta adecuadamente una gráfica de calentamiento y cambio de estado.	No construye gráficas de calentamiento y cambio de estado a partir de datos obtenidos en el laborarorio ni interpreta una gráfica.		No viene a clase.

Competencia específica 10. Desarrollar destrezas en lo personal y lo social, tanto en el control de las emociones propias para la aceptación de errores cometidos, como parte del proceso natural de aprendizaje, como en cuanto al respeto a las opiniones de los demás y la asunción de un rol específico en el trabajo colaborativo, valorando la importancia de éste en el avance científico y tecnológico.

• 10.1. Gestionar las emociones propias y desarrollar el autoconcepto matemático como herramienta, generando expectativas positivas ante nuevos retos.
• 10.2. Colaborar activamente y construir relaciones trabajando con las matemáticas en equipos heterogéneos, respetando diferentes opiniones, comunicándose de manera efectiva, pensando de forma crítica y creativa y tomando decisiones y juicios informados.

Forma equipo 10 puntos	No forma equipo 7 puntos	No colabora 2 puntos		Ausente 0 puntos
Realiza aportaciones con su trabajo y reconoce y valora las aportaciones del resto del equipo.	Realiza aportaciones con su trabajo, pero no reconoce ni valora las aportaciones del resto del equipo.	No realiza aportaciones al trabajo del equipo.		No viene a clase.

Competencia específica 11. Buscar y seleccionar información adecuada de manera crítica y segura en diversas fuentes, seleccionarla a través de procesos de investigación, métodos de análisis de productos, y experimentar con materiales, productos, sistemas y herramientas de simulación, definiendo problemas tecnológicos sencillos y desarrollando procesos de creación de soluciones a partir de la información obtenida.

• 11.1. Definir problemas sencillos o necesidades básicas planteadas, buscando y contrastando información procedente de diferentes fuentes de manera crítica y segura, evaluando su fiabilidad y pertinencia.

Utiliza criterios objetivos 10 puntos	No utiliza criterios objetivos 8 puntos	No contrasta 5 puntos	Ausente 0 puntos
Aplica criterios objetivos para juzgar la veracidad de una información.	Realiza estimaciones de la veracidad de una información sin utilizar criterios objetivos.	No se plantea la cuestión de si una información es falsa o no.	No viene a clase.

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Cuestionario de evaluación de la situación de aprendizaje.