Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO

PROPUESTA DIDÁCTICA PARA EL ESTUDIO Y APRENDIZAJE DEL ÁTOMO Y LA TABLA PERIÓDICA EN 4ºESO MÁSTER EN PROFESOR DE EDUCACIÓN SECUNDARIA OBLIGATORIA Y BACHILLERATO, FORMACIÓN PROFESIONAL Y ENSEÑANZA DE IDIOMAS ESPECIALIDAD FÍSICA Y QUÍMICA TRABAJO FIN DE MÁSTER CURSO 2022-23 AUTORA: BEATRIZ ANTOLÍN PUEBLA TUTORA: PILAR REDONDO CRISTÓBAL JUNIO 2023 Resumen En este Trabajo Fin de Máster se abordará la elaboración y aplicación de diferentes actividades en forma de propuesta didáctica para la Unidad Didáctica acerca del átomo y la tabla periódica, de la asignatura Física y Química del 4º curso de Educación Secundaria Obligatoria (ESO) en un Instituto público de Castilla y León. La mayor motivación para hacer este Trabajo Fin de Máster es la posibilidad de conectar de algún modo todo lo visto en las clases teóricas del módulo específico del máster con la experiencia real en las aulas durante el Prácticum. La mayor parte del desinterés y bajo rendimiento de los alumnos en las aulas se debe entre muchos otros factores, al modo de impartición de las clases, en el que se suele dar muy poca importancia a la participación activa del alumno, donde la materia finalmente se percibe como difícil y abstracta y con una baja utilidad y aplicabilidad en la vida cotidiana. Con el fin de abordar esta problemática, se pretende el desarrollo de una serie de actividades contextualizadas, con el objetivo de llegar al aprendizaje significativo, a partir de los conocimientos previos del alumno. Para ello, en primer lugar, se planteó un cuestionario de nueve preguntas, en las cuales se trató de evaluar los conocimientos previos del alumnado. En segundo lugar, se diseñó y planificó una propuesta didáctica enfocada al alumnado de un grupo de 4º curso de ESO entre las que se incluyen actividades de comprensión lectora, simulaciones químicas y de acercamiento al concepto de “gamificación” a las aulas, así como una propuesta de actividades complementarias basadas en el aprendizaje por indagación/investigación y en el aprendizaje en contexto y en situaciones de la vida cotidiana. Finalmente, al término de la impartición de la propuesta didáctica, para comprobar la efectividad y productividad de la metodología empleada en el aula, se propuso una prueba final con ocho cuestiones/problemas, cuyos resultados fueron analizados con una rúbrica. Palabras clave: Aprendizaje en contexto, gamificación, simulaciones químicas, tabla periódica Abstract In this Master's Final Project we will deal with the development and application of different activities in terms of a didactic proposal for the atom and the periodic table Didactic Unit, of the Physics and Chemistry subject in the 4th year of Compulsory Secondary Education (ESO) in a public secondary school in Castilla y León. The main motivation for doing this Master's Final Project is the possibility of somehow connecting everything seen in the theoretical classes of the specific module of the Master's with the real experience in the classroom during the Practicum. Most of the disinterest and low performance of students in the classroom is due, among many other factors, to the way the classes are taught, in which very little importance is usually given to the active participation of the student, where the subject is finally perceived as difficult and abstract and with little utility and applicability in everyday life. In order to address this problem, the objective is to develop a series of context-based activities, with the aim of achieving meaningful learning, based on the student's prior knowledge. To do this, firstly, a nine-question questionnaire was designed to assess the students' prior knowledge. Secondly, a didactic proposal was designed and planned for students in a group of 4th year of ESO, including reading comprehension activities, chemical simulations and bringing the concept of "gamification" into the classroom, as well as a proposal for complementary activities based on learning through inquiry/investigation and learning in context and in everyday life situations. Finally, at the end of the didactic proposal, in order to check the effectiveness and productivity of the methodology used in the classroom, a final test with eight questions/problems was proposed, the results of which were analysed with a rubric. Keywords: Context-based learning, gamification, chemical simulations, periodic table ÍNDICE DE CONTENIDOS: 1. Introducción ........................................................................................................................ 8 2. Objetivos............................................................................................................................. 10 2.1 Objetivo general .................................................................................................... 10 2.2 Objetivos específicos .......................................................................................... 10 2.3 Objetivos generales de la etapa ................................................................... 10 3. Competencias clave...................................................................................................... 13 4. Justificación de la propuesta .................................................................................. 16 5. Metodología y plan de trabajo ............................................................................... 21 6. Contextualización ......................................................................................................... 22 7. Desarrollo y temporalización de la propuesta didáctica ...................... 24 8. Evaluación ......................................................................................................................... 48 9. Atención a la diversidad ........................................................................................... 53 10. Conclusiones y valoración personal .............................................................. 55 11. Bibliografía ................................................................................................................... 57 12. Webgrafía ...................................................................................................................... 59 Anexos .......................................................................................................................................... 60 ÍNDICE DE FIGURAS: Figura 1. Resultados de las preferencias de los alumnos en cuanto a la asignatura que más les motiva ............................................................................................................................23 Figura 2. Resultados de los planes futuros de estudio que tienen los alumnos hacia el próximo curso.................................................................................................................................23 Figura 3. Resultados del cuestionario inicial realizado a los alumnos antes de comenzar la Ud. Didáctica ..............................................................................................................30 Figura 4. Simulación PhET para la construcción de átomo a partir de partículas subatómicas .........................................................................................................................................32 Figura 5. Simulación PhET modo juego "encuentra el elemento" ..................................32 Figura 6. Simulación PhET del Segundo modo de juego "carga del elemento" .........33 Figura 7. Simulación PhET del tercer modo de juego ..........................................................33 Figura 8. Simulación PhET del cuarto modo de juego .........................................................33 Figura 9. Clasificación de los bioelementos. ............................................................................44 Figura 10. Esquema de los componentes de una comida saludable. Fuente Healthy Eating Plate: Harvard School of Public Health........................................................................45 Figura 11. Ejemplo de un etiquetado de un producto alimentario ................................46 Figura 12. Resultados de la prueba final realizada por los alumnos tras la impartición de la propuesta didáctica. Las respuestas se dividieron en cuatro niveles según el desempeño de los estudiantes (ver Tabla 8) ..........................................................................52 Figura 13. Tabla periódica muda que sirvió de base para realizar las anotaciones correspondientes en ella acerca de los contenidos de la propuesta didáctica ..........66 Figura 14. Muestra del cuestionario kahoot diseñado para una de las sesiones de esta propuesta didáctica .................................................................................................................67 Figura 15. Muestra del cuestionario kahoot diseñado para una de las sesiones de esta propuesta didáctica .................................................................................................................68 Figura 16. Figura ilustrativa de las cartas en formato descargable con las cuales se ha jugado al Quién en Quién durante una de las sesiones con el grupo de 4ºESO. Fuente: Editorial SM .........................................................................................................................74 Figura 17. Esquema de los componentes de una comida saludable. Fuente Healthy Eating Plate: Harvard School of Public Health........................................................................82 Figura 18. Etiquetado de los diferentes productos a utilizar durante la actividad complementaria nº2 .........................................................................................................................83 ÍNDICE DE TABLAS: Tabla 1. Contenidos, criterios de evaluación y estándares de aprendizaje dentro del Bloque 2 "La materia" de la asignatura Física y Química de 2ºESO. ..............................24 Tabla 2. Contenidos, criterios de evaluación y estándares de aprendizaje dentro del Bloque 2 "La materia" de la asignatura Física y Química de 4ºESO correspondiente a la propuesta didáctica "El átomo y la tabla periódica". .......................................................25 Tabla 3. Contenidos, criterios de evaluación, estándares de aprendizaje, así como las competencias clave a desarrollar en cada una de las partes de la propuesta didáctica "El átomo y la tabla periódica". ....................................................................................................27 Tabla 4. Resumen de la planificación y temporalización de las sesiones dedicadas a la propuesta didáctica "El átomo y la tabla periódica"........................................................28 Tabla 5. Estándares evaluables y porcentaje desglosado para la evaluación del cuaderno como herramienta de evaluación ............................................................................48 Tabla 6. Rúbrica para la evaluación y calificación de la actividad complementaria nº1 ...................................................................................................................................................................49 Tabla 7. Rúbrica para la evaluación y calificación de la actividad complementaria nº2. ..........................................................................................................................................................50 Tabla 8. Rúbrica para a evaluación y calificación de la prueba final .............................51 Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 8 1. Introducción El presente Trabajo Fin de Máster se enfoca en la elaboración y aplicación de diferentes actividades en el marco de un aprendizaje en contexto con la ayuda de técnicas de simulación y gamificación dentro de la educación secundaria (ESO) para conseguir un aprendizaje significativo. La educación es un pilar fundamental en el desarrollo de los individuos y la sociedad en su conjunto, y es crucial explorar enfoques innovadores que promuevan un aprendizaje más efectivo y significativo. En la actualidad, la educación se enfrenta a desafíos que requieren adaptarse a las demandas cambiantes de los estudiantes y al entorno digital en constante evolución. El aprendizaje en contexto se presenta como una estrategia pedagógica que busca relacionar los contenidos curriculares con situaciones de la vida real, permitiendo a los estudiantes comprender la relevancia y aplicabilidad de lo que están aprendiendo. El desarrollo de simulaciones de química permite explorar los elementos y las reacciones químicas de una manera visual y práctica. El uso de simulaciones en química puede ayudar significativamente a comprender fenómenos a nivel microscópico donde la experimentación no es posible. Por otro lado, la gamificación ha surgido como una herramienta poderosa para fomentar la motivación, el compromiso y la participación activa de los estudiantes en el proceso de aprendizaje. La aplicación de elementos de juego en entornos educativos puede hacer que el aprendizaje sea más divertido, desafiante y significativo, generando un mayor interés por parte de los estudiantes y promoviendo un enfoque más centrado en el estudiante. El objetivo de este trabajo es analizar el impacto del aprendizaje en contexto, las simulaciones y la gamificación en la educación secundaria, centrándose en los beneficios y desafíos que surgen de su implementación. Se explorarán diferentes enfoques y estrategias utilizados para integrar el aprendizaje en contexto, las simulaciones y la gamificación en el currículo de la ESO, así como el análisis de los resultados obtenidos en términos de rendimiento académico, motivación y satisfacción de los estudiantes. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 9 Se utilizará un enfoque metodológico mixto, combinando la revisión de la literatura existente en el campo con la recopilación y análisis de datos empíricos. Se examinarán estudios previos, experiencias prácticas y opiniones de expertos en el área para proporcionar una visión completa y fundamentada sobre el tema. Se espera que esta experiencia contribuya a enriquecer la comprensión de cómo el aprendizaje en contexto, las simulaciones y la gamificación pueden mejorar la experiencia educativa en la educación secundaria. Además, se espera que los resultados y conclusiones obtenidos sean de utilidad tanto para educadores como para estudiantes interesados en promover enfoques innovadores y efectivos en la enseñanza y el aprendizaje. Para ello, se ha implementado una serie de actividades basadas en la gamificación, simulaciones, investigación/indagación en la vida cotidiana, en el marco de los contenidos de la Unidad Didáctica del “Átomo y la Tabla periódica”. Se ha desarrollado en un grupo del 4º curso de Enseñanza Secundaria Obligatoria (ESO) compuesto por 17 alumnos durante doce sesiones de cincuenta minutos. Además, todas estas actividades se han complementado con un cuestionario inicial con el objetivo de conocer los intereses y perspectivas del alumnado. También se ha realizado una prueba inicial y otra final para determinar los conocimientos iniciales y los adquiridos por el alumnado al finalizar la propuesta didáctica. En resumen, este trabajo aborda el aprendizaje en contexto, las simulaciones y la gamificación en la educación secundaria, con el objetivo de analizar su impacto y beneficios en el proceso de aprendizaje. A través de un enfoque metodológico riguroso y una revisión de la literatura existente, se busca ofrecer una perspectiva completa y fundamentada para mejorar la práctica educativa en la ESO. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 16 4. Justificación de la propuesta Para entender cómo el aprendizaje en contexto, las simulaciones y la gamificación se han incorporado a la educación secundaria, es importante examinar cómo han influido las teorías educativas en la evolución de la enseñanza y el aprendizaje en general. Una de las teorías educativas más influyentes en la actualidad es el constructivismo, que se centra en el papel activo del estudiante en la construcción de su propio conocimiento (Carey et al., 2015). Según esta teoría, el aprendizaje es un proceso social y contextual que se produce a través de la interacción con el entorno y la reflexión sobre la experiencia. El aprendizaje en contexto se alinea perfectamente con esta teoría, ya que permite a los estudiantes aplicar lo que están aprendiendo en situaciones reales y contextualizadas. En cuanto a la gamificación, se puede relacionar con la teoría del flujo de Csikszentmihalyi (Mirvis and Csikszentmihalyi, 1991), que se centra en el estado mental óptimo que se alcanza cuando se está involucrado en una actividad desafiante y gratificante. La gamificación utiliza elementos de juego para fomentar la participación activa y la motivación en el proceso de aprendizaje, lo que puede ayudar a los estudiantes a experimentar el flujo y a mejorar su rendimiento académico. Otra teoría educativa relevante es la teoría del aprendizaje situado de Lave y Wenger (Lave and Wenger, 2013), que sostiene que el aprendizaje se produce en el contexto de la actividad y la interacción social. Esta teoría es compatible con el aprendizaje en contexto, ya que enfatiza la importancia de la relación entre el aprendizaje y el contexto en el que se produce (Akaygun et al., 1973). En cuanto a la gamificación, se puede relacionar con la teoría de la motivación intrínseca de Deci y Ryan, que destaca la importancia de la satisfacción de las necesidades psicológicas básicas para la motivación y el bienestar. La gamificación puede satisfacer estas necesidades a través de la inclusión de elementos como la autonomía, la competencia y la relación social (Deci, E. L., & Ryan, 1985) . En conclusión, las teorías educativas han influido en la forma en que se ha integrado el aprendizaje en contexto y la gamificación en la educación secundaria. El constructivismo y la teoría del flujo proporcionan un marco teórico para entender el papel de estas estrategias en el proceso de aprendizaje, mientras Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 17 que la teoría del aprendizaje situado y la teoría de la motivación intrínseca destacan la importancia del contexto y la motivación en el aprendizaje. Además de las teorías mencionadas anteriormente, la teoría del desarrollo cognitivo de Piaget (Carey et al., 2015) ha tenido una gran influencia en la educación y ha contribuido a la comprensión del proceso de aprendizaje en contextos educativos. Según Piaget, los estudiantes construyen activamente su conocimiento a través de la interacción con su entorno y la adaptación a nuevas experiencias. Esta teoría destaca la importancia de proporcionar a los estudiantes oportunidades para explorar, experimentar y construir su propio conocimiento. En este contexto, el enfoque del aprendizaje por indagación o investigación ha adquirido una creciente relevancia en la educación secundaria. Este enfoque promueve la participación activa de los estudiantes en la búsqueda de respuestas a preguntas o problemas planteados, fomentando el pensamiento crítico, la resolución de problemas y la adquisición de habilidades de investigación. El aprendizaje por indagación o investigación involucra a los estudiantes en la formulación de preguntas, la recopilación y análisis de datos, la elaboración de hipótesis y la generación de conclusiones basadas en la evidencia. Este enfoque fomenta la autonomía, la creatividad y el pensamiento reflexivo, brindando a los estudiantes una experiencia más significativa y duradera. Al combinar el aprendizaje en contexto, la gamificación y el enfoque de indagación o investigación, se puede crear un entorno de aprendizaje enriquecedor y motivador en la educación secundaria. Este enfoque holístico no solo facilita la comprensión de conceptos teóricos, sino que también promueve habilidades transferibles, como la colaboración, la comunicación y el pensamiento crítico. En resumen, desde las teorías educativas de Piaget y el enfoque del aprendizaje por indagación o investigación, se ha reconocido la importancia de involucrar activamente a los estudiantes en su propio proceso de aprendizaje. Al combinar estas teorías con el aprendizaje en contexto y la gamificación, se pueden aprovechar al máximo las capacidades y motivaciones de los estudiantes, fomentando un aprendizaje más profundo y significativo. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 18 En este trabajo se propone explorar y analizar cómo la combinación del aprendizaje en contexto, la gamificación y el enfoque de indagación o investigación puede beneficiar el proceso de aprendizaje en la educación secundaria. Se examinarán a continuación estudios empíricos, experiencias prácticas y opiniones de expertos en el campo para proporcionar una visión completa y fundamentada sobre el tema. Muchos estudios investigan la opinión de los estudiantes de secundaria sobre el uso técnicas de gamificación en la enseñanza. Franco-Mariscal et al. investigan las percepciones de los estudiantes de secundaria sobre el uso de juegos educativos como herramienta para la enseñanza de la tabla periódica de los elementos en una clase de Física y Química a estudiantes de 15-16 años en España. Las conclusiones fueron que los alumnos consideraron que los juegos educativos eran una herramienta interesante para hacer más ameno el proceso de aprendizaje. Se puede observar que las percepciones de los alumnos sobre los juegos son más favorables que para otras tareas de clase utilizadas en el grupo de control. Por otro lado, se considera que los juegos educativos ayudan a los alumnos a comprender mejor algunos de los principales conceptos presentados y discutidos a lo largo de la unidad (Franco-Mariscal et al., 2015). Por otro lado, Stanley Lourdes Benedict estudió como la inclusión de juegos de mesa, en los que los alumnos tendrán que responder a preguntas sobre el papel de un dado tradicional cuando caigan en el Grupo 1 (verde), el Grupo 17 (marrón), el Grupo 18 (morado) y los Elementos de Transición (azul) de un tablero. Las preguntas se refieren a las propiedades físicas y químicas del Grupo 1, el Grupo 17 y el Grupo 18. Además, cubre la reactividad de los elementos, sus características, las características especiales de los elementos de transición y el cálculo de la masa molar (Stanley Lourdes Benedict, 2023). En otro estudio, se ha analizado la utilización de barajas de cartas en el aprendizaje de la Química, obteniendo muy buenos resultados tanto en niveles de primaria hasta de 4ºESO y Bachillerato (Fernández-lago and Valcárcel, 2022). En él, pudieron comprobar que cambiar la dinámica de la actividad normal en el aula, fomentando la participación del alumno, creó interés y estimuló el aprendizaje de los estudiantes, interiorizando los nombres y símbolos de los elementos, las familias y posiciones de los elementos. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 19 Por otro lado, planteamientos algo más manuales o visuales, fueron implementados en niveles de primaria en la que se ha propuesto un conocimiento “construido con las propias manos” que trabaja conjuntamente y coopera con la mente es la base para la construcción de un aprendizaje profundo y duradero, demostrando que esta actividad acerca a los alumnos de primaria algunos conceptos abstractos de la teoría atómica (Cipolla and Ferrari, 2016). Todo ello se llevó a cabo utilizando materiales comunes y baratos, como bolas de plástico, plastilina o pequeñas cuentas de plástico. Cuando los alumnos aprenden los conceptos básicos de una disciplina al margen de las experiencias prácticas, tienen más dificultades para comprender en profundidad el contenido o la relevancia de ese campo. Centrar la enseñanza más explícitamente en cómo piensan los químicos cuando investigan, en lugar de en lo que saben, permite a los estudiantes participar en una gama más amplia de tareas y resolver problemas más complejos (Stowe et al. 2021; Talanquer & Pollard 2010) La Química se ocupa de estudiar fenómenos a nivel molecular que son muy diferentes a nuestra experiencia cotidiana en cuanto a número y tamaño. Para comunicar eficazmente ideas y explicaciones, este campo utiliza representaciones abstractas, diferentes notaciones y procedimientos cuantitativos. El triángulo de Johnstone distingue tres tipos de representaciones necesarias para la química: simbólicas (notaciones químicas), submicroscópicas (interacciones entre partículas y fuerzas) y macroscópicas (sustancias y soluciones) (Johnstone 1991). Con el uso de modelos en química, los estudiantes pueden interpretar representaciones figurativas de estructuras moleculares o interacciones y relacionarlas con fenómenos observables. En este sentido, el uso de simulaciones en química puede ayudar significativamente a comprender fenómenos a nivel microscópico donde la experimentación no es posible. En este sentido, otros enfoques para el aprendizaje de la estructura atómica, es la implementación de simulaciones interactivas como PhET. En el trabajo de Clark and Chamberlain la simulación PhET a través de los modelos del átomo de hidrógeno y las actividades que la acompaña son un valioso complemento de introducción a este tema, ya que ayudan a los alumnos a construir mentalmente los átomos e involucran a los estudiantes en tareas basadas en la indagación. La aplicación con éxito de estos de estos recursos en clases de estudiantes y facilidad y la viabilidad logística para Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 20 realizarlos, justifica aún más su implementación (Clark and Chamberlain, 2014). Por otro lado, La presentación de la tabla periódica de un modo familiar y fácil de recordar reduce el estrés, refuerza la adquisición de conocimientos , motiva y aumenta la determinación para tener éxito, que son factores vitales del éxito de los estudiantes (Watson et al., 2021). Además, en cuanto al aprendizaje basado en contexto, diferentes estudios arrojaron resultados muy interesantes. Por ejemplo, en el estudio de Overman et al., compararon resultados alcanzados bajo un enfoque tradicional de una clase de Física y Química a nivel de secundaria, con el enfoque basado en contexto. Por un lado, observaron desempeños mucho mejores en esta última metodología, enfocando la enseñanza en el alumno, haciendo énfasis en la relación entre la química, tecnología y sociedad. Por contrapartida, los alumnos percibieron una menor interacción a nivel personal con el profesor en las aulas con este enfoque context-based, señalando una menor conexión con el docente (Overman et al., 2014). Dado que los resultados deben analizarse e interpretarse por ambas partes, las cuales tienen la misma importancia, el cambio e implantación de nuevas metodologías en las aulas, supone un gran reto en el contexto de la educación y en los tiempos tan cambiantes en los que nos encontramos actualmente Se espera que las conclusiones de este estudio contribuyan a la mejora de las prácticas educativas en la educación secundaria, proporcionando una base teórica sólida y recomendaciones prácticas para la implementación de enfoques pedagógicos innovadores y efectivos. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 21 5. Metodología y plan de trabajo La metodología empleada en este trabajo de Fin de Máster estará basada como ya se ha hablado en el apartado de justificación, en la aplicación de enfoques de aprendizaje en contexto y de implantación de juegos en el aula, así como la inclusión de simulaciones haciendo uso de las herramientas TIC, dirigido a un grupo de 4ºESO de 17 alumnos de un centro de enseñanza público de la capital palentina, en la impartición de los contenidos de la Unidad Didáctica del “Átomo y la Tabla Periódica”. Para ello, se llevará a cabo una evaluación inicial de los conocimientos previos del alumnado a través de un cuestionario inicial, para saber las necesidades y características de los estudiantes. Para poder obtener un conocimiento significativo es fundamental partir de los conocimientos previos del alumnado. Se estructura la propuesta didáctica en doce sesiones de 50 minutos. En cada una de ellas se desarrollan unos contenidos aplicando diferentes metodologías y recursos. A través de la realización de actividades en grupo, se fortalecerá el trabajo colaborativo, así como la autonomía del alumno, fomentando el diálogo y el espíritu crítico del alumnado. Por otro lado, la gamificación se aplicará como un enfoque pedagógico que aprovecha los elementos y dinámicas propias de los juegos para motivar y comprometer a los estudiantes en su proceso de aprendizaje En resumen, la metodología de este TFM se basará en la combinación de enfoques de aprendizaje en contexto y gamificación junto con la aplicación de intervenciones innovadoras con la ayuda de las nuevas tecnologías y herramientas TIC, con el objetivo de promover un aprendizaje más significativo y motivador en el tema del átomo y la tabla periódica para los estudiantes de cuarto de la ESO. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 22 6. Contextualización La impartición de esta propuesta didáctica bajo este enfoque innovador ha sido aplicada a un curso de 4ºESO del Instituto Jorge Manrique de la capital palentina. La ubicación del IES Jorge Manrique hace que el espectro de alumnos sea muy variado y con unas características muy diferentes. Por un lado, acoge alumnos de zonas colindantes procedentes de los colegios de educación infantil y secundaria, y, por otro lado, tanto alumnos de colegios privados o concertados cercanos como La Salle, Maristas o Colegio Santo Ángel, así como población procedente de núcleos rurales como Venta de Baños o Villamuriel. Los alumnos, de forma general pertenecen a un contexto social y económico medio de forma predominante. Los padres que poseen estudios superiores rondan un 25% de los mismos situándose la gran mayoría, un 60% en el ámbito sociológico de obreros de diferente cualificación profesional. De igual forma el alumnado extranjero y de minorías étnicas supone un porcentaje diferenciado en función de los años. En relación con el grupo de alumnos inmigrantes destacan los provenientes de Latinoamérica, especialmente de Ecuador y Colombia, los que llegan de los países del este especialmente rumanos y búlgaros suponen apenas un 3% del alumnado total. Durante el curso escolar 2022-2023 el claustro está compuesto por 108 profesores divididos en las especialidades reconocidas en la normativa vigente. El perfil del centro ha variado este último año fruto de las jubilaciones habidas en el curso anterior y durante el mes de septiembre de este año. El número de profesores interinos es de 25, lo que se traduce en el 23,14% de la plantilla funcional del centro. La propuesta didáctica se ha impartido a un grupo compuesto por 17 alumnos. Para conocer un poco más sobre el perfil concreto de estos alumnos, se han realizado dos encuestas. En una se les pregunta sobre sus preferencias en cuanto a las asignaturas que más les motivan y en la otra sobre el tipo de bachillerato que tienen previsto cursar el próximo año. En cuanto a las asignaturas que más motivan los alumnos de este grupo, como puede verse en la Figura 1, cubren un amplio espectro de asignaturas. Aproximadamente un 50% del alumnado prefieren asignaturas enfocadas a las ciencias y la tecnología. Es de destacar que la asignatura Física y Química, junto a las TIC e inglés, es una de las que presenta un mayor porcentaje de aceptación (17%), Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 23 Por otro lado, además de sondear a los alumnos en cuanto a la asignatura que más les motiva, se les preguntó por sus planes para el curso que viene, en el que los resultados en este caso fueron más que esperados por todo lo que venía observando con ellos durante las sesiones. Todos ellos, querían seguir con sus estudios de Bachillerato, sin duda esto es algo no tan esperado como puede parecer, inclinándose en un 50% hacia el Bachillerato Tecnológico, mientras que el otro 50% se reparte entre el Bachillerato de artes, Ciencias Sociales y de la Salud. Por tanto, el perfil de alumnado en su gran mayoría está enfocado a continuar sus estudios a través del Bachillerato de ciencias, en su rama tecnológica o binitaria. FyQ 17% Lengua 9% EF 8% TIC 17% Filosofía 8% Inglés 17% NS/NC 8% Biología 8% Matemáticas 8% Bachillerato Ciencias Salud 25% Bachillerato Ciencias Sociales 8% Bachillerato Científico- Tecnológico 50% Bachillerato Artes 17% Figura 1. Resultados de las preferencias de los alumnos en cuanto a la asignatura que más les motiva Figura 2. Resultados de los planes futuros de estudio que tienen los alumnos hacia el próximo curso Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 24 7. Desarrollo y temporalización de la propuesta didáctica Durante el curso escolar en el que se planteó esta propuesta, la Educación Secundaria Obligatoria, y en este caso el 4º curso de ESO, está regido por la Orden EDU/362/2015 publicada en el BOCyL. En ella, se pueden encontrar los contenidos, criterios de evaluación y estándares de aprendizaje de cada uno de los Bloques existentes en la asignatura de Física y Química, donde se encuadran los contenidos de la Unidad Didáctica "El átomo y la tabla periódica". Uno de los contenidos que se encuentra presente desde el primer curso en que se ve la asignatura de Física y Química es el del conocimiento de la materia, el átomo, y la tabla periódica. En cuanto a los conocimientos previos, En el currículo de 2ºESO, los contenidos relativos al conocimiento de la materia, el átomo, y la tabla periódica se encuentran incluidos en el Bloque 2 titulado “La materia” de la asignatura Física y Química. En él, como puede verse en la Tabla 1, se introducirá a los alumnos en la estructura de la materia, los átomos, número atómico y másico y su representación, ordenación en grupos y periodos de los elementos en la tabla periódica, etc. Tabla 1. Contenidos, criterios de evaluación y estándares de aprendizaje dentro del Bloque 2 "La materia" de la asignatura Física y Química de 2ºESO. Bloque 2 “la materia” Contenidos Criterios de evaluación Estándares de aprendizaje Estructura atómica. Partículas subatómicas. Isótopos. Cationes y aniones. Número atómico (Z) y másico (A) Modelos atómicos sencillos. Reconocer que los modelos atómicos son instrumentos interpretativos de las distintas teorías y la necesidad de su utilización para la interpretación y comprensión de la estructura interna de la materia. Representa el átomo, a partir del número atómico y el número másico, utilizando el modelo planetario. Describe las características de las partículas subatómicas básicas y su localización en el átomo. Relaciona la notación 𝑋 𝐴 𝑍 con el número atómico, el número másico determinando el número de cada uno de los tipos de partículas subatómicas básicas. Explica en qué consiste un isótopo y comenta aplicaciones de los isótopos radiactivos, la problemática de los residuos originados y las soluciones para la gestión de los mismos. El Sistema Periódico de los elementos: grupos y períodos. Símbolos químicos de los elementos más comunes Interpretar la ordenación de los elementos de la Tabla Periódica y reconocer los más relevantes a partir de sus símbolos. Justifica la actual ordenación de los elementos en grupos y periodos en la Tabla Periódica. Relaciona las principales propiedades de metales, no metales y gases nobles con su posición en la Tabla Periódica y con su tendencia a formar iones, tomando como referencia el gas noble más próximo. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 25 En cuanto al currículo de 3ºESO, esta parte no tiene una clara presencia en el currículum de la asignatura Física y Química ya que no aparece como contenido explícito la estructura de la materia, los modelos atómicos o la tabla periódica y su organización, aunque resultan necesarios para para abordar algunos de los muchos contenidos de la asignatura. En este curso, aparecen nuevos conceptos para el cálculo de las masas, el concepto de mol, etc. Para la realización por ejemplo de cálculo de masas molares, es necesario acudir a la tabla periódica para conocer el valor de la masa atómica, lo cual requiere de unos conocimientos básicos sobre la estructura de la tabla periódica y la información que nos muestra y cómo interpretarla que se han abordado en el curso anterior. Por último, en cuanto a los contenidos de la Unidad Didáctica "El átomo y la tabla periódica" que se va a implementar se encuentran en el Bloque 4 “La materia” de la asignatura Física y Química para el curso de 4ºESO se muestran en la Tabla 2 junto a los criterios de evaluación y los estándares de aprendizaje. Tabla 2. Contenidos, criterios de evaluación y estándares de aprendizaje dentro del Bloque 2 "La materia" de la asignatura Física y Química de 4ºESO correspondiente a la propuesta didáctica "El átomo y la tabla periódica". Bloque 4 ”La materia” Contenidos Criterios de evaluación Estándares de aprendizaje Modelos atómicos. Sistema Periódico y configuración electrónica. Reconocer la necesidad de usar modelos para interpretar la estructura de la materia utilizando aplicaciones virtuales interactivas para su representación e identificación. Relacionar las propiedades de un elemento con su posición en la Tabla Periódica y su configuración electrónica. Agrupar por familias los elementos representativos y los elementos de transición según las recomendaciones de la IUPAC Compara los diferentes modelos atómicos propuestos a lo largo de la historia para interpretar la naturaleza íntima de la materia, interpretando las evidencias que hicieron necesaria la evolución de los mismos. Establece la configuración electrónica de los elementos representativos a partir de su número atómico para deducir su posición en la Tabla Periódica, sus electrones de valencia y su comportamiento químico. Distingue entre metales, no metales, semimetales y gases nobles justificando esta clasificación en función de su configuración electrónica. Escribe el nombre y el símbolo de los elementos químicos y los sitúa en la Tabla Periódica. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 32 ✓ Predecir cómo la adición o sustracción de un protón, neutrón, o electrón cambiará el elemento, la carga, y la masa. ✓ Usar el nombre del elemento, la masa y carga para determinar el número de protones, neutrones y electrones. ✓ Definir protón, neutrón, electrón, átomo e ion. A continuación, se exponen los distintos modos en los que estas simulaciones pueden utilizarse. En primer lugar, se encuentra la simulación “construye tu átomo” con la que se puede ir añadiendo protones, electrones y neutrones, de forma que la simulación va indicando qué elementos va generando, así como su carga y estabilidad. Además, como se ve en la figura de la derecha, también se muestra en pantalla cómo se simbolizaría el elemento con el número Z y A. Por otro lado, se encuentra otro tipo de simulación tipo juego, en el que existen 4 modalidades. La primera de ellas consiste en encontrar en el elemento, pinchando en la tabla periódica que se nos muestra, en función del número de protones, neutrones y electrones dados. Figura 4. Simulación PhET para la construcción de átomo a partir de partículas subatómicas Figura 5. Simulación PhET modo juego "encuentra el elemento" Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 33 El segundo modo de juego, “¿Cuál es la carga del elemento?, el tercero, en el que, según los datos proporcionados, el alumno debe rellenar correctamente el número másico, atómico o carga del elemento, y por último el cuarto modo de juego, en el que dado un elemento con su correspondiente carga, el alumno deberá construir el átomo según los datos dados. Figura 6. Simulación PhET del Segundo modo de juego "carga del elemento" Figura 7. Simulación PhET del tercer modo de juego Figura 8. Simulación PhET del cuarto modo de juego Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 34 SESIONES 2-3 Objetivos: Contenidos: Modelo atómico de Rutherford y fenómenos de electrización. Experimentos de Geiger y Marsden Espectros atómicos de emisión y absorción. Identificación de los elementos Actividades Temporalización Visualización vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=B1oS263HseQ Clase explicativa Ficha de ejercicios modelos atómicos: Anexo 2 50’ Visualización de los diferentes espectros de emisión y absorción de los elementos a través de: Educaplus. https://www.educaplus.org/luz/espectros.html Clase explicativa Ejercicios del libro de texto 50’ RECURSOS Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=B1oS263HseQ Recursos: Educaplus. https://www.educaplus.org/luz/espectros.html - EducaPlay: Empleado para la explicación de los espectros atómicos y creación de otras actividades como crucigramas. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 35 Desarrollo de las sesiones: Para explicar el modelo de Rutherford se comienza por la visualizarán de un video en la pantalla interactiva del aula. Con ello podrán entender la experiencia que realizó Rutherford para concluir cómo era el átomo por dentro, el cual podría ser macizo y compacto o podría ser hueco y vacío. Con su experimento concluyó que era casi todo vacío excepto una pequeña parte que estaría en el centro con pequeñas partículas que eran los protones y neutrones formando el núcleo. Tras la visualización del vídeo, se podrán plantear las siguientes preguntas: ✓ ¿Qué es una partícula alfa? ✓ ¿Qué observó Rutherford al disparar miles y miles de partículas alfa a una delgada pieza de lámina de oro? ✓ ¿Cómo explicó Rutherford la observación de que la mayoría de las partículas alfa atravesaban directamente la lámina de oro? ✓ ¿Qué dijo sobre las partículas que fueron desviadas? ✓ ¿Qué hubiera pasado si el átomo hubiera sido una esfera totalmente maciza constituida por partículas positivas? En la segunda parte de la sesión 2, se entregará a los alumnos el Anexo 2, donde podrán hacer los ejercicios que en él se encuentran, por parejas si así lo desean o de forma individual. En esta ficha, se incluyen ejercicios de destinos tipos, en los que se incluyen ejercicios de relacionar conceptos, así como crucigramas. Cabe destacar que el ejercicio que incluye a los modelos atómicos se dejará para otras de las sesiones en las que ya se haya explicado en su totalidad de forma teórica los modelos atómicos. Por otro lado, en la sesión 3, que trata de los espectros atómicos, su obtención y su relación con los modelos atómicos, existe la necesidad de la utilización de diferentes recursos, ya sean vídeos, juegos enfocados al aprendizaje, aplicaciones interactivas en internet que ayudan en la parte de transmitir el conocimiento de contenidos quizás que tienen más carácter abstracto, o bien a que alumnos de esta edad, cuesta más que adquieran. Este es el caso de la aplicación de EducaPlay, en la que los alumnos pueden ir viendo en tiempo real los diferentes espectros que tienen cada uno de los átomos, los cuales los caracterizan. Además, de esta manera, puede Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 36 quedarles mucho más claro que cada elemento tiene un espectro de emisión y absorción único y diferente al resto. Por otro lado, para facilitar la comprensión de la obtención de los diferentes tipos de espectros, se hace por parte del profesor un esquema en la pizarra, el cual los alumnos deben reproducir en sus cuadernos, de esta forma pueden interiorizarlo. Seguidamente se realizan ejercicios del libro de texto y se comenta su resolución en clase. SESIONES 4-5 Contenidos: Identificación de los elementos. Orbitales atómicos y configuración electrónica. Introducción al Sistema periódico Actividades Temporalización Clase explicativa dinámica Ficha de ejercicios identificación de los elementos: Anexo 3 50’ Visualización de la aplicación ptable Ejercicios del libro de texto 50’ RECURSOS Anexo 3 ptable Desarrollo de las sesiones: En la sesión 4 en primer lugar, se dará lugar a la lectura de los epígrafes correspondientes del libro de texto en cuanto a la identificación de los elementos, para conocer más a fondo lo que es el número atómico y másico, así como su Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 37 representación y la información que nos proporciona. Se sigue con los orbitales atómicos, la configuración electrónica, para terminar, haciendo la ficha de ejercicios “Identificación de los elementos” (Anexo 3), que se comienza en clase a hacer por parejas. Por otro lado, en la sesión 5, se comienza resolviendo la ficha de ejercicios del Anexo 3 y discutiendo las dudas que se planteen durante la sesión a modo de repaso. Para continuar la clase, se muestra en la pantalla interactiva del aula la aplicación ptable, que también se puede utilizar como ayuda para volver a repasar las configuraciones electrónicas, cómo varían al cambiar de periodo, y los orbitales atómicos. Para acabar la sesión 5, se plantearon ejercicios del libro de texto que se comienzan por parejas al final de la sesión y se van resolviendo las dudas que surjan. Los ejercicios que no se finalicen en clase pasan a ser los deberes para el día siguiente. SESIÓN 6 Contenidos: Sesión práctica de repaso Actividades Temporalización Trabajo individual sobre una tabla periódica muda: Anexo 4. 20’ Kahoot: Anexo 5 30’ RECURSOS Anexo 4 Aplicación Kahoot Desarrollo de la sesión: Al comienzo de la sesión se corrigen los ejercicios propuestos al final de la sesión anterior y se resuelven las posibles dudas. Seguidamente, durante aproximadamente la primera mitad de la clase, se reparte una tabla periódica muda (Anexo 4). En ella de forma manual e individual, los alumnos irán confeccionando una tabla periódica en la que van a ir señalando los diferentes bloques s, p, d y f. La variación de las diferentes propiedades periódicas como el carácter metálico o los nombres de las familias o grupos. De esta forma, tienen resumido de forma visual, muchos de los conceptos y les ayudará a ir interiorizando. La segunda parte de la sesión costará en una actividad interactiva tipo Kahoot. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 38 Kahoot es una plataforma en línea que permite crear, compartir y participar en cuestionarios interactivos, conocidos como "kahoots". Estos kahoots son juegos de preguntas y respuestas que se realizan en tiempo real, ya sea en el aula o de forma remota. Para comenzar, nos debemos registrarse en la plataforma kahoot. Luego, se puede crear un nuevo kahoot seleccionando el tipo de juego que desea crear. Se pueden agregar preguntas, opciones de respuesta y, opcionalmente, imágenes o videos relacionados con cada pregunta. Una vez que se han agregado las preguntas, se puede establecer un límite de tiempo para responder cada pregunta, así como también decidir si los participantes verán las respuestas correctas después de cada pregunta. También se puede establecer un temporizador global para todo el kahoot. Una vez creado el kahoot, los participantes (alumnos) pueden unirse al juego ingresando ese código en la página de inicio de kahoot en un ordenador o en la aplicación móvil Kahoot. También es posible compartir el kahoot mediante un enlace directo. Una vez que todos los participantes se han unido, el juego puede comenzar. Cuando el juego comienza, cada pregunta y las opciones de respuesta se muestran en la pantalla principal. Los participantes deben seleccionar la opción de respuesta correcta dentro del límite de tiempo establecido. Los puntos se otorgan según la rapidez y precisión de las respuestas. Al final de cada pregunta, se muestra qué opción fue la correcta y qué puntuación obtuvo cada alumno. Una vez terminado el juego, los jugadores pueden ver su posición en la tabla y celebrar al ganador. Además, los creadores del kahoot (el profesor) pueden acceder a un informe detallado con los resultados y estadísticas de los participantes. La realización del Kahoot se alargó, bastante más de lo previsto, por lo cual es recomendable reservar al menos 20 minutos para la realización del kahoot expuesto en este trabajo que se muestra en el Anexo 5. Sin duda fue una de las actividades propuestas con los alumnos que más gustó junto con el juego de cartas de la tabla periódica que se verán en la sesión 9. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 39 SESIÓN 7 Contenidos: Concepto de radioactividad Actividades Temporalización Visualización de un video: https://www.youtube.com/watch?v=3tuWzjaQuA4&t=181s 10’ Actividad de comprensión lectora: Anexo 6 40’ RECURSOS Video: https://www.youtube.com/watch?v=3tuWzjaQuA4&t=181s Anexo 6 Desarrollo de la sesión: En esta sesión 7, se tratará el concepto de radioactividad, que no se encuentra dentro de la programación que muestra el libro de texto en el cual me he apoyado para la impartición de esta Propuesta Didáctica, pero consideré importante incluirlo. Me pareció una buena forma de hacerlo, relacionándolo con la vida de Marie Curie y sus principales hitos en la ciencia. Es por ello, que los primeros 10 minutos de la clase los dediqué a la visualización de un vídeo acerca de la vida de esta científica. Seguidamente, pregunté a los alumnos si habían oído hablar de este concepto y de la existencia de esta científica, a lo que la gran mayoría de los alumnos contestaron que sí. Además, les surgieron muchas dudas de la visualización del vídeo. Una vez resueltas las dudas y curiosidades, se reparte la ficha que aparece en el Anexo 6. En él, deberán en primer lugar leer el texto en alto por orden establecido por el profesor, y seguidamente contestar por parejas a las cuestiones planteadas en Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 40 la ficha. Durante la parte intermedia de la sesión, se deja que los alumnos trabajen pudiendo hablar entre ellos y al final de la clase se hace una resolución conjunta de las cuestiones. SESIÓN 8-9 Contenidos: El modelo de los niveles de energía. Modelo de Bohr y niveles energéticos Números cuánticos Actividades Temporalización Explicación de la teoría en la pizarra y realización de ejercicios del libro de texto Ejercicios de repaso 20’ 30’ Números cuánticos (introducción) Juego “¿Quién es Quién?” de la tabla periódica 20´ 30’ RECURSOS Ejercicios del libro de texto de repaso Ejercicios números cuánticos: Anexo 9 Anexo 8: Cartas del Juego de ¿Quién es Quién? de la tabla periódica Desarrollo de las sesiones: Durante las sesiones 8 y 9, se introducirá el concepto de niveles de energía, a partir del modelo atómico de Bohr. Por otro lado, en la última de las sesiones explicativas, se introducirá a los alumnos el concepto de los números cuánticos con un pequeño esquema en la pizarra. Además, de esta forma, aunque los números cuánticos no están incluidos en los contenidos del currículum de 4º de la ESO con la LOMCE ni tampoco está previsto que lo esté con la nueva ley LOMLOE, creo que introducirles este concepto, les ayuda bastante a entender el porqué de las diferencias energéticas de los diferentes orbitales o los espectros atómicos. Además, muchos de los alumnos tienen una gran capacidad de aprendizaje, y a veces, lo dado en clase se les queda bastante corto, y les parece todo bastante fácil, por lo cual, me sirvió a modo de motivación para la Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 41 gran mayoría de ellos, ya que muchos afirmaron ya haber oído hablar de ellos en otros cursos. Posteriormente, se planteará un juego de cartas de forma que la clase de divide en parejas y se reparte la baraja entre todas las parejas hasta que la baraja se agota. Cada carta es un elemento químico. De esta forma, se comienza por turnos por pareja, escogiendo una de sus cartas, de forma que el resto de las parejas, tienen que adivinar de qué elemento se trata hacienda preguntas por turnos, cuya contestación solamente puede ser si o no. De esta forma, se fomenta el trabajo en equipo y colaborativo, así como la fijación de conceptos como la configuración electrónica de los elementos y la relación entre su nombre y el símbolo. Además, las cartas pueden usarse de maneras diferentes. Las cartas están diferenciadas por colores, de manera que tenemos muchas posibilidades para jugar con ellas. Se distinguen el juego de las "familias químicas", "todas para mí", "chinchón químico" o "uno químico". Las instrucciones se encuentran en el siguiente enlace: https://www.grupo-sm.com/es/es/sites/smespana/files/resources/imagenes/MKT/Blog/descargables/Instrucciones_Baraja- 1-3.pd Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 48 8. Evaluación La evaluación del aprendizaje en la presente propuesta didáctica se llevó a cabo a través las siguientes herramientas de evaluación. En primer lugar, la realización del seguimiento de las tareas diarias por parte del alumnado, donde al menos dos días a la semana, se comprobará la realización de los ejercicios propuestos para realizar en casa y afianzar los conocimientos. Además, también se empleará, la nota obtenida en las actividades complementarias, la entrega del cuaderno el día de la prueba escrita, y la prueba escrita. Se establecen por ello, los siguientes criterios de calificación: - La prueba escrita supondrá hasta un 60% de la calificación final. - Las actividades complementarias/transversales supondrán hasta un 20% de la calificación final (ver rúbricas para su calificación). - El cuaderno supondrá hasta un 10% de la calificación final. - Finalmente, las tareas diarias supondrán hasta un 10% de la calificación final El cuaderno se evaluará teniendo en cuenta la rúbrica que se muestra en la Tabla 5. Tabla 5. Estándares evaluables y porcentaje desglosado para la evaluación del cuaderno como herramienta de evaluación Herramienta de evaluación Estándares evaluables Porcentaje desglosado Porcentaje de la nota total Cuaderno Orden y limpieza 20% 10% Ortografía 20% Resumen de cada apartado 30% Ejercicios resueltos 30% Las rúbricas que se han empleado para evaluar las actividades complementarias 1 y 2 que suponen hasta un 20% de la nota final se recogen en la Tabla 6 y 7, respectivamente. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 49 Tabla 6. Rúbrica para la evaluación y calificación de la actividad complementaria 1. (Elaboración propia) Criterios de evaluación Descriptor Investigación del elemento químico (3 puntos) • El grupo investigó de manera clara y precisa el elemento químico asignado. • Se proporcionó información detallada sobre la presencia y relevancia del elemento en los dispositivos móviles. • Se identificaron ejemplos claros de dispositivos que contienen el elemento. Comprensión de la importancia y función del elemento (2 puntos) • El grupo demostró una comprensión clara de la importancia y función del elemento en el funcionamiento de los dispositivos móviles. • Se explicaron de forma coherente las características y propiedades del elemento que lo hacen adecuado para su uso en dispositivos móviles. Análisis del proceso de extracción y producción del elemento (2 puntos) • El grupo hizo un análisis sólido del proceso de extracción y producción del elemento. • Se describieron los posibles impactos ambientales y sociales asociados con la extracción y producción del elemento, mostrando una comprensión de los desafíos relacionados. Presentación y organización (1 puntos) • La presentación fue clara, estructurada y bien organizada. • Se utilizaron recursos adecuados, como imágenes, gráficos o ejemplos, para respaldar la presentación. • Se utilizaron términos y conceptos científicos de manera precisa y comprensible Reflexión y conciencia sobre la gestión responsable (2 puntos) • El grupo demostró una reflexión crítica sobre los desafíos y las oportunidades relacionados con el uso responsable de los dispositivos móviles y la gestión de los recursos. • Se presentaron ideas y recomendaciones para la adecuada gestión de los dispositivos móviles al final de su vida útil y la minimización del impacto en el medioambiente. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 50 Tabla 7. Rúbrica para la evaluación y calificación de la actividad complementaria 2. (Elaboración propia) Criterios de evaluación Descriptor Precisión en el cálculo (3 puntos) • El estudiante utilizó correctamente los factores de conversión en el cálculo • El cálculo se aplicó de manera precisa y se obtuvo el resultado correcto de la cantidad del alimento en la porción seleccionada. • El estudiante mostró habilidad para manejar unidades de medida. Interpretación y análisis de los resultados (3 puntos) • El estudiante presenta adecuadamente el resultado del cálculo, indicando la cantidad del alimento en la porción seleccionada. • Se hizo una comparación razonable entre la cantidad obtenida y las recomendaciones diarias de ingesta del alimento. • Se mostró una comprensión de la relevancia y contribución del alimento en relación con la ingesta de este. Organización y presentación (2 puntos) • El trabajo del estudiante está organizado y se presenta de manera clara y estructurada. • Se incluyeron los pasos seguidos en el cálculo, así como el resultado obtenido. • Se utilizó una notación adecuada y se evitó el uso de errores o ambigüedades en los cálculos. Pensamiento crítico y reflexión (2 puntos) • El estudiante demostró habilidad para analizar críticamente la relación entre el cálculo realizado y las recomendaciones diarias de ingesta del alimento. • Se hizo una reflexión razonada sobre la contribución del alimento a la ingesta del alimento y su importancia para una dieta equilibrada. • Se plantearon posibles mejoras o estrategias para ajustar la ingesta del alimento en base al cálculo realizado. La nota del examen final escrito es el resultado de la suma de cada uno de sus apartados. El examen se deberá hacer a bolígrafo, salvo anotaciones o esquemas que pueden hacerse a lápiz. No se usa corrector. Si algo está mal indicado, se rodea y se tacha o se anota. Todos los cambios de unidades deben ir acompañados de sus correspondientes factores de conversión, así como las magnitudes físicas con sus unidades. Está permitido el uso de calculadora, pero todas las operaciones y pasos intermedios deben indicarse con claridad. Se debe escribir de manera coherente y sin faltas de ortografía. En la Tabla 8 se muestra la rúbrica empleada para la calificación de la prueba final. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 51 Tabla 8. Rúbrica para a evaluación y calificación de la prueba final Contenido Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3 Nivel 4 Cuestión 1 Conceptos V o F No da ninguna respuesta correcta o bien solamente una, justificando la respuesta Consigue justificar, la veracidad o falsedad del enunciado de dos de los enunciados Consigue justificar, la veracidad o falsedad de tres de los enunciados Consigue justificar, la veracidad o falsedad de cuatro de los enunciados Cuestión 2 Modelos atómicos Identifica correctamente gráficamente ninguno o uno de los modelos Identifica correctamente gráficamente dos de los modelos Identifica correctamente gráficamente tres de los modelos Identifica correctamente gráficamente cuatro de los modelos Cuestión 3 Identificación de los elementos No existe consistencia en los resultados y no tiene claro el significado de Z, A y su relación Es capaz de rellenar correctamente un 50% de las casillas Es capaz de rellenar correctamente la gran mayoría de la tabla Es capaz de rellenar correctamente la totalidad de la tabla Cuestión 4 Cálculo de la abundancia relativa No demuestra comprensión del ejercicio y no hace en ningún caso el planteamiento del mismo Hace un planteamiento, aunque erróneo del ejercicio Hace planteamiento correcto del ejercicio, aunque no llega a dar la solución correcta Hace un planteamiento correcto y llega a la solución correcta junto con las correspondientes unidades Cuestión 5 Cálculo masa relativa No demuestra comprensión del ejercicio y no hace en ningún caso el planteamiento del mismo Hace un planteamiento, aunque erróneo del ejercicio Hace planteamiento correcto del ejercicio, aunque no llega a dar la solución correcta Hace un planteamiento correcto y llega a la solución correcta junto con las correspondientes unidades Cuestión 6 Configuración electrónica No desarrolla configuraciones electrónicas y la identificación del grupo y el periodo Desarrolla configuraciones electrónicas parcialmente correctas Desarrolla configuraciones electrónicas e identifica grupo y periodo con pequeños fallos Desarrolla configuraciones electrónicas e identifica grupo y periodo correctamente Cuestión 7 Clasificación de los elementos No identifica grupo y periodo de un elemento, así como su clasificación dentro de la tabla periódica Identifica en ocasiones grupo y periodo de un elemento, así como su clasificación con algunos fallos Identifica grupo y periodo de un elemento, así como su clasificación con algunos fallos Identifica grupo y periodo de un elemento, así como su clasificación correctamente Cuestión 8 Clasificación metal-no metal No es capaz de clasificar los elementos y de dar sus principales características Es capaz de clasificar algunos elementos, pero no da sus características Es capaz de clasificar los elementos y señalar características con algunos fallos Es capaz de clasificar los elementos y señalar características correctamente Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 52 Los resultados obtenidos por los alumnos en la prueba final se recogen en la Figura 12. El número de alumnos que han sido evaluados son 12, ya que algunos de los alumnos no acudieron a los últimos días de clase previos a las vacaciones de semana santa. Figura 12. Resultados de la prueba final realizada por los alumnos tras la impartición de la propuesta didáctica. Las respuestas se dividieron en cuatro niveles según el desempeño de los estudiantes (ver Tabla 8) Claramente en las cuestiones 2 (modelos atómicos), 4, 5 (ejercicios de cálculo numérico de abundancias relativas y masas atómicas relativas) y 8 (elementos metálicos) es donde se encontraron unos resultados mucho más deficientes con respecto al resto de cuestiones. Esto vendría explicado, o bien por la falta de motivación en el aprendizaje y práctica de ejercicios numéricos, o bien que no estudiaron lo suficiente. Si bien es cierto, que se encontró una polaridad muy marcada en los resultados de los ejercicios numéricos, ya que o bien eran resultados de nivel muy bajo, o bien resultados muy buenos en los que se hacía una resolución impecable del ejercicio, lo cual demuestra también la importancia del grado de compromiso y madurez del alumnado. 0 2 4 6 8 10 12 14 Cuestión 1 Cuestión 2 Cuestión 3 Cuestión 4 Cuestión 5 Cuestión 6 Cuestión 7 Cuestión 8 nº alumnos Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3 Nivel 4 Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 53 9. Atención a la diversidad Finalmente, la información para concretar las medidas de atención a la diversidad ha sido extraída del ACUERDO 29/2017, de 15 de junio, de la Junta de Castilla y León, por el que se aprueba el II Plan de Atención a la Diversidad en la Educación de Castilla y León. La ley de atención a la diversidad en Educación Secundaria es un marco legal diseñado para garantizar que todos los estudiantes, independientemente de sus diferencias, reciban una educación de calidad y equitativa. Esta ley reconoce la importancia de abordar la diversidad en el aula y promover la igualdad de oportunidades para todos los alumnos. La diversidad en el ámbito educativo se refiere a las diferencias individuales que existen entre los estudiantes, ya sea en términos de habilidades, necesidades, intereses, culturas, género, origen étnico, orientación sexual o discapacidades. Cada estudiante es único y posee sus propias características y circunstancias, por lo que es fundamental adaptar la enseñanza para atender a sus necesidades específicas. La ley de atención a la diversidad en Educación Secundaria tiene varios objetivos clave: Inclusión educativa: La ley promueve la inclusión de todos los estudiantes en el sistema educativo, evitando cualquier forma de discriminación y asegurando que todos tengan acceso a una educación de calidad. Atención individualizada: Reconoce la importancia de adaptar el proceso de enseñanza-aprendizaje a las características y necesidades de cada estudiante. Esto implica proporcionar apoyos y recursos adicionales a aquellos alumnos que requieren una atención especializada. Igualdad de oportunidades: La ley busca eliminar las barreras que puedan limitar el acceso de ciertos grupos de estudiantes a una educación de calidad. Esto implica tomar medidas para reducir las desigualdades socioeconómicas, culturales y de género que puedan existir en el ámbito educativo. Flexibilidad curricular: Reconoce la necesidad de adaptar el currículo para satisfacer las necesidades de los estudiantes con diferentes habilidades y ritmos de Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 54 aprendizaje. Esto implica ofrecer opciones y alternativas en la planificación y organización de la enseñanza. Colaboración y participación: Fomenta la colaboración entre docentes, familias y otros profesionales involucrados en la educación de los estudiantes. La participación activa de todos los actores educativos es fundamental para garantizar una educación inclusiva y de calidad. La ley de atención a la diversidad en Educación Secundaria tiene como objetivo crear un entorno educativo inclusivo que valore y respete la diversidad de los estudiantes. Al promover la igualdad de oportunidades y la atención individualizada, se busca asegurar que todos los alumnos puedan desarrollar su máximo potencial y participar plenamente en la sociedad. Es una herramienta fundamental para construir una educación inclusiva y equitativa. En el grupo en el que se ha impartido la propuesta didáctica recogida en este trabajo no existió ninguna adaptación curricular como tal. De esta forma, una buena metodología, tal y como recoge en el II Plan de Atención a la Diversidad en Educación en Castilla y León, son el aprendizaje cooperativo y los grupos interactivos, grupos que sean heterogéneo, de forma que los estudiantes con más dificultades estuvieran en contacto con los alumnos con mayores capacidades sin que esto suponga un impedimento para estos alumnos. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 55 10. Conclusiones y valoración personal En este TFM se han propuesto un conjunto de actividades innovadoras junto con el empleo de herramientas TIC y aplicaciones que fomenten y desarrollen el interés del alumno durante las sesiones, así como juegos y actividades complementarias basadas en el aprendizaje en contexto, supliendo las carencias en cuanto a la posibilidad de realizar prácticas en el laboratorio con simulaciones, ya que por los contenidos tan teóricos y abstractos, es difícil encontrar experiencias en el laboratorio que puedan ayudar en el proceso de enseñanza aprendizaje. Todo ello enfocado a la propuesta didáctica “Átomo y la Tabla Periódica” en un grupo de 17 alumnos de 4ºESO. La elaboración de esta propuesta me ha parecido sin lugar a duda una de las partes más enriquecedoras y que más me ha gustado de todo el Máster, junto con el Prácticum, en el cual he podido plasmar prácticamente la totalidad de la temporalización presente en este trabajo. Durante las sesiones, me pude dar cuenta de las diferentes realidades que se pueden encontrar en una misma clase, y cómo esto afecta al modo de enfocar la impartición de cada una de estas sesiones, y cómo lo que puedes llevar planeado para tu clase, puede desmoronarse a medida que la clase se va desarrollando. Y creo que esos momentos son los que nos pueden aportar mayor valor, es decir, aprender a desenvolvernos en el aula sin necesidad de un guion y aprender a sortear los diferentes problemas que vayamos encontrando por el camino, aun teniendo preparadas actividades para todas las sesiones. Sin duda, la parte a mejorar de toda esta intervención sería la introducción de prácticas de laboratorio que mejoraran la motivación de los alumnos en las clases, ya que es una de las actividades que más ha sido demandada y que por falta de tiempo en la rutina, no han podido ser llevadas a cabo. Además, por el carácter tan teórico y abstracto de los contenidos de la propuesta, desde un enfoque más práctico en el laboratorio, se produciría un aprovechamiento más fructífero de las sesiones. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 56 Por otro lado, a la vista de los resultados de prueba escrita, para futuros años, se intentaría incidir más en los conceptos de los modelos atómicos incluyendo actividades que se los hagan más visuales. Además de hacer más hincapié en ejercicios numéricos, que podría servir también como refuerzo a los alumnos que tienen más problemas en resolverlos. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 57 11. Bibliografía Akaygun, S., Aslan-Tutak, F., Lave, J., Wenger, E., Mirvis, P.H., Csikszentmihalyi, M., Los, U.M.D.E.C.D.E., Piaget, J., 1973. Legitimate peripheral participation in communities of practice, Inquiry and the National Science Education Standards. National Academies Press. https://doi.org/10.4324/9780203996287-11 Carey, S., Zaitchik, D., Bascandziev, I., 2015. Theories of development: In dialog with Jean Piaget. https://doi.org/10.1016/j.dr.2015.07.003 Cipolla, L., Ferrari, L.A., 2016. Big Atoms for Small Children: Building Atomic Models from Common Materials to Better Visualize and Conceptualize Atomic Structure. Journal of Chemical Education 93, 1068–1072. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.5b00784 Clark, T.M., Chamberlain, J.M., 2014. Use of a PhET interactive simulation in general chemistry laboratory: Models of the hydrogen atom. Journal of Chemical Education 91, 1198–1202. https://doi.org/10.1021/ed400454p Deci, E. L., & Ryan, R.M., 1985. Intrinsic Motivation and Self-Determination in Human Behavior. Fernández-lago, E., Valcárcel, C., n.d. STM como herramienta educativa Algunas reflexiones sobre el futuro de la química computacional. Franco-Mariscal, Antonio Joaquín. Oliva-Martínez, Jos María, Almoraima Gil, M.L., 2015. Students ’ Perceptions about the Use of Educational Games as a Tool for Teaching the Periodic Table of Elements at the High School Level. Journal of Chemical Education. Johnstone, A. H. Why is Science Difficult to Learn? Things Are Seldom What They Seem. Journal of Computer Assisted Learning. 1991, 7 (2), 75−83. Lave, J., Wenger, E., 2013. Legitimate peripheral participation in communities of practice, Distributed Learning: Social and Cultural Approaches to Practice. https://doi.org/10.4324/9780203996287-11 Mirvis, P.H., Csikszentmihalyi, M., 1991. Flow: The Psychology of Optimal Experience. The Academy of Management Review 16, 636. https://doi.org/10.2307/258925 Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 64 ANEXO 3. ACTIVIDADES – IDENTIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS Y SUS ISÓTOPOS 1. Completa la siguiente tabla, sin usar la tabla periódica: Representación Símbolo Protones Neutrones Electrones Z A q Ca 20 40 +2 S 18 16 –2 Na 11 12 10 P 15 18 31 2. Completa la siguiente tabla, usando la tabla periódica cuando sea necesario: Representación Símbolo Protones Neutrones Electrones Z A q 𝐿𝑖+ 3 7 10 10 19 As 76 –3 𝑂2− 16 8 O 14 27 0 19 18 36 𝑀𝑔2+ 25 Fe 30 +2 3. Observa los siguientes átomos: 𝑩 𝟓 𝟏𝟎 ; 𝑩 𝟓 𝟏𝟏 ; 𝑩 𝟓 𝟏𝟐 ; 𝑵 𝟕 𝟏𝟒 ; 𝑶 𝟖 𝟏𝟔 ; 𝑪 𝟔 𝟏𝟐 ; 𝑪 𝟔 𝟏𝟐 . Agrupa los átomos anteriores según: a. Sean isótopos b. Tengan el mismo número másico c. Tengan el mismo número de neutrones 4. El plomo presenta cuatro isótopos: 𝑷𝒃 𝟐𝟎𝟒 ; 𝑷𝒃 𝟐𝟎𝟔 ; 𝑷𝒃 𝟐𝟎𝟕 ; 𝑷𝒃 𝟐𝟎𝟖 . La abundancia de los tres primeros es 1,4 %; 28,2 % y 57,8 % respectivamente. Calcula la masa atómica del plomo. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 65 5. El boro, de masa atómica 10,811 u, está formado por dos isótopos, 𝑩 𝟏𝟎 y 𝑩 𝟏𝟏 , cuyas respectivas masas isotópicas son 10,0129 u y 11,0093 u. Calcula la abundancia natural de estos isótopos. 6. El uranio se presenta en forma de tres isótopos: 𝑼 𝟗𝟐 𝟐𝟑𝟒 (0,0057 %); 𝑼 𝟗𝟐 𝟐𝟑𝟓 (0,72 %); 𝑼 𝟗𝟐 𝟐𝟑𝟖 (99,27 %). a. ¿En qué se diferencian estos isótopos? b. ¿Cuál es la masa atómica del uranio natural? 7. El carbono tiene 3 isótopos; dos de ellos el 𝑪 𝟏𝟐 y el 𝑪 𝟏𝟑 son estables, mientras que el 𝑪 𝟏𝟒 es inestable (radiactivo) y por lo tanto no se considera a la hora de calcular la masa atómica del carbono. Teniendo en cuenta que el 𝑪 𝟏𝟐 está en una proporción de 98,89% y el 𝑪 𝟏𝟑 en una proporción de 1,108%, calcula la masa atómica del carbono. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 66 ANEXO 4. TABLA PERIÓDICA MUDA Figura 13. Tabla periódica muda que sirvió de base para realizar las anotaciones correspondientes en ella acerca de los contenidos de la propuesta didáctica Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 67 ANEXO 5: Kahoot (Elaboración propia) Figura 14. Muestra del cuestionario kahoot diseñado para una de las sesiones de esta propuesta didáctica (continua en la siguiente página) Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 68 Figura 15. Muestra del cuestionario kahoot diseñado para una de las sesiones de esta propuesta didáctica Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 69 ANEXO 6. COMPRENSIÓN LECTORA (Adaptado del libro de texto de Oxford Education) Lee el siguiente texto y contesta las preguntas: “Una vez escogido el tema, comenzó a trabajar en una pequeña habitación acristalada de los bajos de la escuela de Física y Química. Becquerel había demostrado que las radiaciones del uranio provocaban que el aire fuese conductor de la electricidad. Su experimento consistía en investigar si otras sustancias distintas del uranio eran capaces de hacer que el aire fuera conductor de la electricidad. Así comprobó que el torio y sus compuestos se comportaban de forma parecida al uranio y demostró que la actividad del uranio dependía de la cantidad de este y no del estado en el que se encontrara. Posteriormente, comprobó que la pecblenda era cuatro veces más activa que el uranio y la calcolita dos veces. Si su hipótesis era cierta estos minerales contenían otras sustancias más activas que el uranio y que podría haber encontrado nuevos elementos. El 14 de abril de 1898 comenzó la búsqueda de dichos elementos y empezó con 100 g de pecblenda, pronto se daría cuenta de que necesitaba toneladas. El 27 de junio obtenían un precipitado hasta 300 veces más activo que el uranio: ahí estaba el nuevo elemento, el polonio. Pero el líquido residual de la obtención del polonio seguía siendo activo, 900 veces más que el uranio. El nuevo elemento sería el radio. Solo le quedaba demostrar que estas sustancias eran verdaderamente elementos, cuestión que demostró a través del espectroscopio. El 28 de marzo de 1902 medía la masa atómica relativa del radio: 225,93, quedaba así definido el nuevo elemento. Marie Curie obtuvo en 1903 el Premio Nobel de Física y en 1911 el Premio Nobel de Química. Marie Curie sufrió anemia perniciosa causada por las largas exposiciones a la radiactividad. Murió el 4 de julio de 1934 en la Alta Saboya.“ Grandes científicos del siglo xx. Marie Curie Actividades 1. Según Becquerel, ¿qué provocaban las radiaciones del uranio? 2. ¿En qué consistía el experimento de Marie Curie? 3. ¿Se comporta el torio igual que el uranio? ¿Depende la actividad del torio del estado físico en el que se encuentre? Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 70 4. ¿Qué le ocurría a la pecblenda y a la calcolita? 5. ¿Cuál es la hipótesis de Marie Curie al respecto? 6. ¿Qué nuevos elementos descubrió Marie Curie? ¿Son elementos radiactivos? 7. ¿Qué tres tipos de radiaciones emiten las sustancias radiactivas? 8. Identifica un isótopo del radio de número atómico 88 y número másico 226. Averigua el número de protones, neutrones y electrones que posee un átomo de este elemento. 9. ¿En qué grupos del sistema periódico se encuentran los elementos radio y polonio? 10. ¿Qué importantes premios le fueron concedidos a Marie Curie? 11. Completa la biografía de Marie Curie. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 71 ANEXO 7. PRUEBA FINAL. TEMA 4. ÁTOMO Y TABLA PERIÓDICA. Nombre y apellidos: 1. Indica si los siguientes enunciados son verdaderos o falsos y justifica tu respuesta. (1 p) a. A través del experimento de la lámina de oro, Rutherford y sus compañeros constataron que el átomo era un espacio fundamentalmente vacío. b. En el experimento de la lámina de oro, las partículas cargadas positivamente que chocan contra los núcleos de los átomos de oro, atraviesan la lámina de oro. c. La materia se electriza por ganancia o pérdida de protones de los átomos que la conforman. d. Los isótopos son átomos de un mismo elemento que tienen el mismo número de protones, pero distinto número de electrones. 2. Indica a qué científico le corresponde cada una de las representaciones de modelos atómicos: Dalton, Rutherford, Bohr y Thomsom. (1 p) Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 72 3. Completa la siguiente tabla a partir de los siguientes datos: (1 p) Símbolo Nº atómico (Z) Nº másico (A) Protones Neutrones Electrones Carga 𝐶𝑟 24 52 𝑃 15 31 𝑆2− 16 32 𝐵𝑟− 35 80 4. Se conocen dos isótopos del Litio, de números másicos 6 y 7. Sabiendo que su masa atómica relativa es de 6,94 u, calcula la abundancia relativa de estos dos isótopos. (1,5 p) 5. El cobre natural está formado por los isótopos de número másico 63 y 65. El más abundante es el primero, con una abundancia isotópica de 64,4 %. Calcula la masa atómica relativa aproximada del cobre. (1,5 p) 6. Si el número atómico del Calcio es (z=20) y el del Galio (z=31): (1,5 p) a. Escribe la configuración electrónica y sitúa al elemento en la tabla periódica indicando periodo y grupo al que pertenece, justificando tu respuesta. b. Indica cuál presentará un mayor carácter metálico y por qué. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 73 7. Indica el periodo y el grupo al que pertenecen los siguientes elementos a partir de su configuración electrónica y justifica si se tratan de elementos representativos o metales de transición, así como la familia a la que pertenecen cuando corresponda: (1,5 p) a. A (Z=11): 1s2 2s2 2p6 3s1 b. B (Z=15): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 c. C (Z=25): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 8. Indica dos características de los elementos metálicos y no metálicos y pon dos ejemplos de cada uno de ellos: (1 p) ELEMENTOS METÁLICOS ELEMENTOS NO METÁLICOS - - Ejemplos: - - Ejemplos: ¿Cuál es la asignatura de este curso con la que te sientes más motivado? ¿Cuáles son tus planes para el próximo curso? Bachillerato, ciclo formativo, etc. ¿Sientes que los ejercicios prácticos que se hacen en clase junto con las fichas no son suficientes o por el contrario crees que para ti son más que suficientes para aprobar la asignatura? Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 80 EJERCICIOS DE REPASO ELEMENTO SÍMBOLO Z A nº protones nº neutrones nº electrones Carga Oxígeno 18 8 -2 Paladio 46 107 - Estaño 119 46 +4 327 13 + Al −314 7N Manganeso 25 30 +3 Bario 56 138 - Oro 79 118 +1 Ca 40 20 +2 Ni 59 28 Plomo 82 207 +2 Azufre 32 10 +6 Potasio 19 20 +1 +428 14 Si Iodo 53 127 3+ +259 27 Co Cadmio 112 48 +2 Xenón 54 77 - +428 14 Si Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 81 ANEXO 10. ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA Nº1 Los metales desempeñan un papel crucial en la fabricación de dispositivos móviles. Estos dispositivos utilizan una amplia gama de metales en su construcción para garantizar su rendimiento, durabilidad y estética. El aluminio es comúnmente utilizado en la carcasa de los dispositivos móviles debido a su ligereza, resistencia a la corrosión y capacidad para disipar el calor. El acero inoxidable se utiliza en algunos modelos de gama alta por su resistencia y aspecto premium. Además, los metales como el cobre son esenciales en la electrónica interna de los dispositivos, ya que son excelentes conductores de electricidad. Los metales presentes en los dispositivos móviles no solo brindan una estructura resistente, sino que también permiten un rendimiento eficiente y confiable, haciendo posible la amplia gama de funciones y características que disfrutamos en nuestros teléfonos inteligentes. Además, el litio, el cobalto y el oro son elementos esenciales en la fabricación de dispositivos móviles. Sin embargo, es importante abordar los desafíos asociados con la extracción y el reciclaje de estos materiales para garantizar un enfoque sostenible en la producción y uso de dispositivos móviles. Deberás investigar con tu grupo: 1. La presencia del elemento químico en los dispositivos móviles. 2. La importancia y función del elemento en el funcionamiento de los dispositivos. 3. El proceso de extracción y producción del elemento, y sus implicaciones ambientales y sociales. Una vez recopilada la información, prepara con tu grupo la siguiente información en un informe con los siguientes resultados: 1. Una descripción del elemento químico y su importancia en los dispositivos móviles. 2. Ejemplos de dispositivos y componentes que contengan ese elemento. 3. Información sobre el proceso de extracción y producción del elemento, y posibles impactos ambientales y sociales. 4. Reflexión sobre la importancia de la gestión adecuada de los dispositivos móviles al final de su vida útil para minimizar el impacto ambiental. Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 82 ANEXO 11. ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA Nº2 La dieta y los bioelementos desempeñan un papel crucial en el mantenimiento de la salud y el bienestar del organismo. Los bioelementos, también conocidos como minerales, son sustancias inorgánicas que el cuerpo necesita en cantidades mínimas para llevar a cabo diversas funciones biológicas. Estos elementos, como el calcio, hierro, zinc, magnesio y muchos otros, son fundamentales para el funcionamiento adecuado de los sistemas corporales, incluyendo la formación de huesos, la producción de energía, la regulación de la función cardiovascular y la actividad enzimática. Una dieta equilibrada y variada, que incluya alimentos ricos en bioelementos, proporciona los nutrientes esenciales necesarios para mantener la salud y prevenir deficiencias que puedan dar lugar a enfermedades. La comprensión de la importancia de la dieta y los bioelementos es fundamental para promover una alimentación adecuada y garantizar un adecuado estado nutricional y bienestar general. Figura 17. Esquema de los componentes de una comida saludable. Fuente Healthy Eating Plate: Harvard School of Public Health. Observa y lee con atención la información que aparece en la siguiente página web: https://estilosdevidasaludable.sanidad.gob.es/alimentacionSaludable/queSabemo s/comoDistribuir/historia/home.htm. Seguidamente, junto con tus compañeros del grupo, contesta las siguientes preguntas con respecto al grupo de alimentos que se te ha asignado: 1. Busca información e indicar, dos ejemplos de alimentos de ese grupo, y los tipos de bioelementos que existen en cada uno de esos alimentos, así como Propuesta didáctica para el estudio y aprendizaje del átomo y la tabla periódica en 4ºESO 83 las fuentes alimenticias principales de ese bioelemento, la función y el papel del bioelemento en el organismo y los problemas de salud relacionados con la deficiencia o el exceso de ese bioelemento 2. ¿Qué es la Cantidad Diaria Recomendada (CDR)? 3. Construye tu propio plato, incluyendo en cada bloque de alimentos, aquellos que sean tus preferidos Ahora supongamos que queremos prepararnos para el desayuno un vaso de leche con cacao en polvo. Dadas las siguientes tablas nutricionales: Figura 18. Etiquetado de los diferentes productos a utilizar durante la actividad complementaria nº2 Responde a las siguientes cuestiones: 1. Señala los bioelementos y localízalos en el Sistema Periódico indicando qué tipo de elemento es y si se trata de un metal o un no metal. 2. ¿Qué otros nutrientes se indican en la tabla nutricional? 3. Calcula la cantidad (en mg) de hierro y calcio, si preparamos un desayuno mezclando 250 mL de leche con 20 g de cacao en polvo.