Dos cuadrados de plástico de 12 x 12 cm de bolsa de basura. Tijeras.
Regla.
Procedimiento
1. Consigue una bolsa de plástico para depositar basura. Obsérvala a trasluz. Hay líneas que se observan en una dirección determinada.
2. Corta un segmento en cuatro tiras de 3 x 12 cm. Realiza el corte de las tiras paralelas a las líneas que se aprecian en el plástico. Observa el diagrama in- ferior. Da una tira a cada miembro de tu equipo.
3 cm 3 cm 3 cm 3 cm
12 cm
3. Toma una tira con ambas manos y sostenla con tus dedos pulgar e índice. A medida que la jalas (despacio al principio), observa la tira. ¿Cuánto se pue- de estirar antes de que se rompa? Mide con la regla cuánto se estiró la tira y anota los cambios que tuvo en tu tabla de resultados.
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3 cm 3 cm 3 cm 3 cm
12 cm
Tabla de resultados del estiramiento
Estiramiento Largo de la tira en cm Largo de la tira
al final en cm Corte paralelo
Corte perpendicular
5. En el caso de tu equipo, ¿cuál tipo de tiras se estiraron más? ¿Las cortadas en paralelo o las cortadas en perpendicular a las líneas del plástico? ¿Los otros equipos están de acuerdo?
6. ¿Piensas que hay alguna ventaja en utilizar una bolsa para basura que se estire más en una dirección que en otra? Explica tu respuesta.
7. Menciona algunas propiedades de las bolsas que las hacen adecuadas para la gente que las utiliza.
9. ¿Cuál es el principal riesgo por el uso excesivo de bolsas de plástico?
10. ¿Es conveniente o inconveniente usar bolsas de plástico?
11. ¿Es más conveniente usar bolsas de papel? ¿Por qué?
12. ¿Cuántas bolsas de plástico reciben en tu casa en un día? ¿En una semana? ¿En un mes?
Nota: Estas respuestas se pueden estimar de tu experiencia diaria; si no tienes idea, es
buen momento para iniciar una investigación que te permita responder a estas pregun- tas; informa a tu maestra o maestro sobre lo que vas a hacer.
Una vez que termines la investigación, anota tu estimado de acuerdo con el perio- do estipulado.
En un día En una semana En un mes
De manera opcional, los alumnos realizarán una lectura comentada de la “Regla de las 3R”:
La regla de las tres erres (3R): Reducir, Reciclar y Reutilizar. La de- nominada “Ley de las 3R”, propuesta que popularizó la organización ecologista Greenpeace, promueve la reducción, la reutilización y el re- ciclaje de los productos que consumimos.
1. Reducir
Hay que procurar disminuir el volumen de productos que consumimos. Muchas veces adquirimos cosas que no son necesarias, sólo por el afán de comprar. No pensamos que para su fabricación se precisan materias primas que no debemos derrochar, como el pe- tróleo y el agua. También es preciso tomar en cuenta la enorme cantidad de basura que
El utilizar productos desechables, como papel de cocina, servilletas y pañuelos de papel.
El uso del papel de aluminio.
La utilización de bolsas de plástico para la compra; recupera el gusto por los cestos y las canastas.
El consumo de energía: procura utilizar el transporte público y apagar las luces y aparatos electrodomésticos, cuando no los necesites.
El consumo de agua: dúchate, en lugar de bañarte y vigila que los grifos estén cerrados y sin fugas.
2. Reutilizar
Se trata de volver a usar el mayor número posible de objetos, con el fin de producir me- nos basura y gastar la menor cantidad posible de recursos en fabricar otros nuevos. Puedes reutilizar:
El papel: las hojas escritas sólo por una cara pueden servir para notas o para di-
bujar. El papel de regalo puede ser utilizado una segunda vez.
Los juguetes: los que ya no utilices, no los tires, hazlos llegar a asociaciones bené-
ficas para que los entreguen a otros niños que los necesiten.
El vidrio: procura comprar líquidos en botellas de vidrio, retornables.
3. Reciclar
Consiste en fabricar nuevos productos utilizando materiales obtenidos de otros viejos. Si no es posible reducir el consumo de algo ni reutilizarlo, intenta que al menos sea re- ciclable. Se puede reciclar:
El papel: en casa, separa los periódicos y revistas, cajas de cartón… y deposíta- los en los contenedores para su reciclaje.
El vidrio: haz lo mismo que con el papel, con cualquier envase de vidrio. Los fras- cos de alimentos infantiles y los tarros de mermelada también son reciclables. Los envases de plástico, latas y envases tipo brick: de leche, latas de refrescos, botellas de agua… también pueden reciclarse, depositándolos en los contene- dores para tal efecto.
Orientación didáctica
Después de la lectura comentada, el profesor dará indicaciones a los alumnos para que propongan las propiedades de una bolsa ideal, considerando el experimento anterior y la lectura que acaban de realizar.
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Escribe en equipo cuáles son las propiedades de la bolsa ideal. Propiedades de la bolsa ideal
Posteriormente, los alumnos realizarán una investigación bibliográfica acerca de los materiales de las bolsas –papel y plástico–, con la finalidad de propiciar y de- sarrollar las habilidades que caracterizan el conocimiento científico, como la argu- mentación.
En este momento los alumnos, reunidos en equipos, pondrán en común sus conocimientos en un cartel, al sistematizar y comunicar sus resultados, comenta- rios y conclusiones respecto a cómo el conocimiento científico propicia una mejor calidad de vida. El profesor puede sugerir que el cartel sea coevaluado entre los equipos.
Los criterios sugeridos para que los equipos coevalúen el cartel son: Si el equipo comunicó en forma escrita los resultados.
Si se apoyan en el cartel para comunicar en forma oral sus conclusiones. Si manifiestan los contenidos conceptuales, procedimentales (comunican sus resultados y conclusiones acerca de las ventajas y desventajas del uso de las bolsas de papel y de plástico) y actitudinales (valoran la importancia del conocimiento científico y el desarrollo de sus habilidades).
Actividad 4
Tiempo estimado: 90 minutos
Por medio de las siguientes actividades, los alumnos distinguirán algunas “carac- terísticas de la Química, por ejemplo, el lenguaje, el método y la medición”; en es- pecial, mediante la actividad experimental “el mejor pañal”.
Asimismo, en un debate los alumnos desarrollarán las habilidades de la “in- terpretación y el análisis de la información, que contienen distintas formas de re- presentación de fenómenos y procesos”.
Orientación didáctica
Los alumnos leerán el siguiente texto, de manera individual, y lo comentarán en equipos.
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Se sugiere que realicen las predicciones de lo que va a suceder, cuando se le agre- gue agua al pañal. Además, es necesario que consideren las propiedades de los pañales para elegir el mejor y que tomen conciencia del desarrollo de sus habilidades, para que interpreten lo mejor posible otros procesos y fenómenos de la vida cotidiana, en rela- ción con los conocimientos químicos.
El mejor pañal ¿Cómo funciona un pañal?3
Los pañales modernos pueden retener la orina y seguir pareciendo perfectamente secos. ¿Cómo puede explicarse esto?
La respuesta se encuentra en dos aspectos: primero, el tipo de sustancias quí- micas, casi todas sintéticas, presentes en él; segundo, la forma como se disponen estas sustancias al fabricar el pañal.
La capa interna está hecha de un plástico de tacto suave, que se mantiene se- co. La parte central está hecha de un polvo “súper absorbente”, además de una capa de fibra que evita que el fluido se concentre en un punto y lo obliga a distribuirse en toda la superficie. La capa externa está elaborada con una sustancia que retie- ne el fluido y deja pasar el vapor. El conjunto se une con puños de un material que repele el agua, con una banda elástica en torno a los muslos para impedir la salida del fluido. El pañal se sujeta al bebé mediante bandas adhesivas o “velcro”.
El polvo “súper absorbente” puede retener agua destilada hasta unas 800 ve- ces su propia masa. Si además de agua destilada se encuentran presentes otras sustancias, como la orina, la capacidad de absorción se reduce mucho.4
Actividad experimental
Orientación didáctica
Reunidos en equipo, los alumnos realizarán la siguiente actividad para aplicar lo apren- dido, mediante la elección de “El mejor pañal” de acuerdo con el poder de absorción; además, empezarán a identificar características de la Química, como son el lenguaje, el método y la medición.
3 P. Rodríguez Marqués, http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid/Rc-39/RC-39.htm, fecha de consulta: marzo de 2008.
4 M. A. Gómez, El rincón de la ciencia, núm. 15, febrero de 2002. http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/ Rincon-C/rincon.htm, fecha de consulta: marzo de 2008.
Poder absorbente de un pañal
¿Cuánta agua consideras que es capaz de absorber un pañal?
Los pañales de un solo uso se llenan con un polímero, éste se caracteriza por su gran capacidad de absorción del agua. En algunas experiencias se ha lle- gado a conseguir que el polímero absorba 75 gramos de agua por cada gramo de polímero.
Materiales
Uno o más pañales (es preferible utilizar pañales pequeños porque se ma- nejan más fácilmente).
Una lupa.
Una balanza granataria o de otro tipo (de uso en la cocina). ¿Qué vamos a hacer?
Queremos calcular cuánta agua es capaz de absorber un pañal en relación con su propio peso, esto nos dará idea de cuál es “el mejor pañal”. Los alumnos necesita- rán diferentes tipos de pañales, de distintas marcas, para hacer las comparaciones precisas. Es posible que en su equipo prueben con dos marcas de pañales o bien, que cada equipo experimente con una sola marca y al final se hagan las compara- ciones.
¿Cómo se va a hacer?
En primer lugar, mide la masa del pañal seco y limpio, en una balanza granataria o de cocina (si es que tu escuela no cuenta con una). Anota la masa.
A continuación añade agua, lentamente y con cuidado, de manera que el pa- ñal la absorba y aumente su volumen.
Llegará un momento en que la superficie del pañal esté muy tensa y será difí- cil que absorba más agua.
Justo en ese momento vuelve a medir la masa del pañal, con la balanza. Ano- ta el resultado.
Responde las siguientes cuestiones
¿Cuánta agua ha retenido el pañal? ¿Cuántos gramos de agua ha absorbido por ca- •
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Registra los resultados de los equipos en la siguiente tabla.5
Marca Masa del pañal
seco (g)
Masa del pañal mojado (g)
Gramos agua/ gramos pañal
Volumen de agua retenido
¿Cuál es el mejor pañal? Argumenta tu respuesta, con base en esta actividad expe- rimental y los resultados obtenidos.
¿A qué conclusiones llegó tu equipo respecto a la capacidad absorbente del pañal?
Elaboración de gráficas
Una vez registrados los datos respecto a la cantidad de agua absorbida por cada pañal, los alumnos procederán a realizar sus gráficas. Conviene que ellos elijan el tipo de gráfica a utilizar, por ejemplo, de barras o de columnas. Después, algunos equipos comentarán el análisis y la interpretación de su gráfica. La finalidad es que los alumnos se percaten de que por medio de gráficas es posible representar algún suceso, hecho o fenómeno. De igual forma, comienzan a desarrollar la abs- tracción y la generalización.
Orientación didáctica
El profesor evaluará a los equipos mediante la puesta en común ante el grupo, respecto a la elaboración, análisis e interpretación de gráficas.
Es importante recordar que se evalúa el proceso de la actividad práctica, con la fi- nalidad de que se realice una evaluación formativa y no sólo sumativa.
Ejemplo:
5 Silvia Jara Reyes, Prácticas. Química 2, México, Larousse.
Capacidad de absorción de los pañales
0 20 40 60 80 100 Pañal 1 Pañal 2 Pañal 3 Marcas de pañales
Masa de agua absorbida
Pañal 1 Pañal 2 Pañal 3
Criterios de evaluación del profesor para aplicar a los equipos, después de realizar la actividad experimental.
Sistematizan los datos en tablas.
Elaboran algún tipo de gráfica (barras, puntos, pastel).
Interpretan y explican la gráfica en forma oral; comentan, por ejemplo, la capacidad absorbente de los pañales y comparan marcas.
Gráficas (modelos) Sistematizan los
datos en tablas
Elabora algún tipo de gráfica Interpretan y explican gráficas equipo 1 equipo 2 equipo 3 equipo 4 equipo 5
Continúa la actividad experimental
Ahora, observa cómo cambia la consistencia del polímero absorbente cuando re- tiene el agua. Para ello, corta la tela del centro del pañal y extrae el polvo (sustan- cia absorbente) que se encuentra en el algodón.
Coloca la sustancia absorbente en un platito o una taza. Observa con una lupa el polvo (sustancia absorbente).
Añade agua y observa cómo cambia la apariencia de la sustancia absorben- te.
¿Cuál es el aspecto de la sustancia absorbente antes de añadir agua? ¿Cuál es su aspecto después de agregar agua?
Orientación didáctica
El avance en el aprendizaje, generalmente, va de lo concreto a lo abstracto.*
Los alumnos pueden aprender con mayor facilidad acerca de cosas tangibles y di- rectamente accesibles a sus sentidos (visual, auditivo, táctil y cinestésico). Con la expe- riencia, incrementan su capacidad para comprender conceptos abstractos, manipular símbolos, razonar lógicamente y generalizar. Sin embargo, estas destrezas se desarro- llan con lentitud, mientras que la dependencia de la mayoría de las personas a los ejem- plos concretos –para ilustrar nuevas ideas– persiste durante toda la vida. Como resul- tado, los profesores sobreestiman algunas capacidades de los alumnos para interpretar las abstracciones y toman el “uso apropiado” de las palabras por parte de los estudian- tes, como evidencia de comprensión.
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Elaboración de modelos por los alumnos
Imagina que tienes unos lentes potentes y puedes observar en un nivel mi- croscópico, el material absorbente del pañal: ¿cómo te imaginas la estructu- ra del material absorbente antes y después de añadir agua?
Representa por medio de un dibujo o un modelo tridimensional, el mate- rial absorbente antes y después de añadir agua.
Orientación didáctica
El profesor puede solicitar a los alumnos, que realicen un dibujo o un modelo tridimensio-
nal con el material que consideren pertinente; este dibujo o modelo mostrará cómo se
imaginan la estructura de la sustancia absorbente del pañal, primero en su estado se- co y después, con la presencia del agua. Posteriormente, lo contrastarán con un modelo científico.
Será necesario orientar a los alumnos en el empleo y elaboración de modelos, cuyo antecedente se encuentra en Ciencias II, para la explicación de ciertos fenómenos.
Contraste de modelos elaborados por los alumnos con un modelo científico. En equipo, los alumnos contrastarán sus modelos con el modelo científico que se muestra a continuación, y cotejarán qué tan cercanos o lejanos estu- vieron del modelo científico.6
Representación de la estructura del polímero
La primera figura representa la cadena del polímero seca y la segunda figura, la cadena del polímero con agua.
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Responde las preguntas
¿Se parece el modelo que elaboraste al científico? ¿En qué son similares?
¿En qué son diferentes?
¿Por qué consideras que es necesario desarrollar un modelo de explicación en este caso?
Si el modelo resulta adecuado para explicar y justificar lo que le sucede al pa- ñal, ¿quiere decir esto que es la explicación verdadera e infalible? ¿Por qué? ¿Por qué en la ciencia se utiliza la elaboración de modelos como herramien- ta para lograr explicaciones en fenómenos o sucesos?
Otras aplicaciones de los polímeros “súper absorbentes”
Como el polímero es súper absorbente, no sólo se utiliza para la elaboración de pa- ñales, también tiene otros usos.
¿Qué otros usos pueden tener los polímeros súper absorbentes, además de utilizarlos en los pañales?
Aparte de su aplicación en la higiene personal de los bebés y los adultos, los polímeros súper absorbentes también se utilizan para:
Limpiar residuos médicos en hospitales.
Proteger de las filtraciones de agua a centrales eléctricas y cables ópticos. Eliminar el agua de los combustibles de aviación.
Acondicionar la tierra de los jardines, propiciando que retenga agua. Para cerrar la sesión, pida a los alumnos que expongan en voz alta, de for- ma ordenada, sus conclusiones acerca de la metodología de la ciencia, en función de las actividades particulares que se han desarrollado con los materiales de los pañales; todo esto como una preparación para el cierre del tema, en la siguiente actividad.