Creamos sustancias: situación de aprendizaje

ODS

	Objetivo 12: Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles

Contribuciones al perfil de salida

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.

• STEM5. Emprende acciones fundamentadas científicamente para promover la salud física, mental y social, y preservar el medio ambiente y los seres vivos; y aplica principios de ética y seguridad en la realización de proyectos para transformar su entorno próximo de forma sostenible, valorando su impacto global y practicando el consumo responsable.

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)

• CC2. Analiza y asume fundadamente los principios y valores que emanan del proceso de integración europea, la Constitución española y los derechos humanos y de la infancia, participando en actividades comunitarias, como la toma de decisiones o la resolución de conflictos, con actitud democrática, respeto por la diversidad, y compromiso con la igualdad de género, la cohesión social, el desarrollo sostenible y el logro de la ciudadanía mundial.
• CC3. Comprende y analiza problemas éticos fundamentales y de actualidad, considerando críticamente los valores propios y ajenos, y desarrollando juicios propios para afrontar la controversia moral con actitud dialogante, argumentativa, respetuosa y opuesta a cualquier tipo de discriminación o violencia.
• CC4. Comprende las relaciones sistémicas de interdependencia, ecodependencia e interconexión entre actuaciones locales y globales, y adopta, de forma consciente y motivada, un estilo de vida sostenible y ecosocialmente responsable.

Planteamiento general

Es difícil lograr un aprendizaje significativo en química sin conocer un modelo atómico básico como el de Rutherford. Es por eso que en esta actividad se procurará que el alumnado conozca el proceso que llevó a dicho modelo y lo utilice para explicar la existencia de isótopos e iones, así como la relación entre la estructura de un átomo y su posición en la Tabla Periódica.

El uso de fórmulas para indicar la composición de una especie química, y la lectura de dichas fórmulas para conocer su composición, es imprescindible para los estudios de química.

Es necesario comprender la diferencia entre sustancias puras y mezclas.

Es conveniente que el alumnado conozca, al menos superficialmente, una clasificación de los materiales más usados en aplicaciones tecnológicas, así como la importancia de una gestión ecológica de dichos materiales.

Saberes básicos

• A.1.2.1. Búsqueda, identificación y utilización de fuentes fidedignas de información científica.
• A.1.2.2. 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.1.2.3. 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.1.2.4. Análisis de los resultados experimentales obtenidos y obtención de conclusiones.
• A.1.2.5. 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.2.2.1. 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.2.2.2. Interpretación, producción y comunicación de información científica y técnica en diferentes formatos y medios.
• A.2.2.3. 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.3.2.1. La evolución histórica del saber científico: la ciencia como labor colectiva, interdisciplinar y en continua construcción. Reconocimiento del papel de los principales científicos y científicas a lo largo de la Historia, y de la contribución de las ciencias y la tecnología en el progreso de la sociedad.
• A.4.2.1. Estrategias de fomento de la curiosidad y la iniciativa en el aprendizaje de las ciencias. Transformación del error en oportunidad de aprendizaje.
• A.5.2.1. Actitudes inclusivas y aceptación de la diversidad presente en el aula y en la sociedad.
• F.1.2.1. Aplicación de la teoría cinético-molecular a observaciones sobre la materia para explicar sus propiedades, la formación de mezclas y los métodos de separación de las mismas.
• F.2.2.1. Descripción del modelo atómico de Rutherford como punto de partida para entender la formación de iones, la existencia y formación de isótopos y sus propiedades, así como la ordenación de los elementos en la tabla periódica.
  
• L.2.2.1. Materiales y herramientas tecnológicos básicos y su impacto ambiental.
  
• L.2.2.3. La importancia de las 5R: reducir, reparar, recuperar, reutilizar y reciclar.

Actividades

Tras la presentación del modelo atómico de Rutherford (hay información y una simulación digital sobre este tema en los apuntes), y de cómo se llegó hasta él, el alumnado utilizará simuladores para explicar la formación de elementos, isótopos e iones, y sus características en función de los números atómico y másico. También realizará ejercicios escritos sobre la composición de distintos isótopos.

Posteriormente, utilizando la regla del octeto, el alumnado realizará ejercicios en los que deducirá, a  partir de su número atómico, la posición de un átomo pequeño en la tabla periódica.

El uso de modelos de esferas e imanes puede ser útil para que el alumnado pueda visualizar las razones por las que los cristales iónicos siguen un diseño geométrico. el uso de modelos moleculares puede servir para visualizar la formación de moléculas. Una colección de minerales y rocas puede servir para ilustrar el hecho de que en la Naturaleza es habitual la formación de cristales, tanto iónicos como covalentes, con formas geométricas claramente definidas (puede ser útil el uso de un microscopio para ver mejor la geometría de los minerales). A partir de una disolución saturada de sal de cocina, si se deja en reposo en un recipiente adecuado y se permite la evaporación del agua, se forman cristales de cloruro de sodio lo bastante grandes como para apreciar a simple vista su geometría, pero conviene preparar la disolución con mucha antelación, porque el proceso de evaporación del agua y formación de los cristales es lento.

El alumnado, partiendo de modelos moleculares, diagramas de Lewis y otras representaciones sencillas, deberá representar la composición de distintas especies químicas mediante el uso de fórmulas. También deberá indicar la composición de una especie a partir de su fórmula, diferenciando entre elementos y compuestos. Hay información sobre este tema en los apuntes de Mezclas.

Presentación, en el aula, de los principales tipos de materiales y la importancia de su gestión ecológica según las 5R, según el resumen de los apuntes.

Competencias y criterios de evaluación

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.

Eficiente 10 puntos	Conoce, pero no aplica 5 puntos	No participa 2 puntos		Ausente 0 puntos
Conoce y aplica las reglas que describen la composición de una sustancia.	Conoce las reglas que describen la composición de una sustancia, pero no las aplica.	No conoce ni aplica las reglas que describen la composición de una sustancia.		No viene a clase.

Competencia específica 8. Identificar las ciencias, la tecnología y las matemáticas implicadas en contextos diversos, interrelacionando conceptos y procedimientos, para aplicarlos en situaciones de la vida cotidiana.

• 8.1. Reconocer situaciones susceptibles de ser formuladas y resueltas mediante herramientas y estrategias matemáticas, estableciendo y aplicando conexiones entre el mundo real y las matemáticas.
• 8.2. Reconocer y valorar, a través del análisis histórico de los avances científicos logrados por mujeres y hombres, así como de situaciones y contextos actuales (líneas de investigación, instituciones científicas etc.), que la ciencia es un proceso en construcción continua, así como sus repercusiones e implicaciones sociales, económicas y medioambientales.

Eficiente 10 puntos	Conoce, pero no aplica 5 puntos	No participa 2 puntos		Ausente 0 puntos
No conoce ni aplica los modelos que explican la naturaleza de la materia.	Conoce los modelos que explican la naturaleza de la materia, pero no los aplica.	No conoce ni aplica los modelos que explican la naturaleza de la materia.		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.

Contrasta información 10 puntos	No contrasta información 5 puntos	No fiable 2 puntos		Ausente 0 puntos
Mantiene el rigor en su búsqueda de información y en sus investigaciones de laboratorio.	No mantiene el rigor en su búsqueda de información o en sus investigaciones de laboratorio.	No mantiene el rigor en su búsqueda de información ni en sus investigaciones de laboratorio.		No viene a clase.

Competencia específica 13. Hacer un uso responsable y ético de la tecnología, mostrando interés por un desarrollo sostenible, identificando, de forma genérica, sus repercusiones y valorando la contribución de las tecnologías emergentes para identificar las aportaciones y el impacto del desarrollo tecnológico en la sociedad y en el entorno.

• 13.1. Conocer y valorar la influencia de la actividad tecnológica en la sociedad y en el medioambiente.

Valora todo 10 puntos	Le falta sensibilidad ecológica 5 puntos	No participa 2 puntos		Ausente 0 puntos
Reconoce la importancia tecnológica de los materiales, así como el impacto medioambiental derivado de su uso.	Reconoce la importancia tecnológica de los materiales, pero no se plantea el problema que pudiera derivarse del impacto medioambiental de su uso.	No realiza aportaciones al trabajo del equipo.		No viene a clase.

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Cuestionario de evaluación de la situación de aprendizaje.