Mediación social: Las estudiantes y la profesora trabajan cooperativamente. Tiempo: 15 minutos.
Monitoreo y evaluación de los aprendizajes:
Indicadores: Expresión de ideas de síntesis. Motivación frente a la tarea propuesta.
Instrumentos: Cuestionario oral.
Clase 4: Materiales, propiedades y su impacto ambiental Formato pedagógico/estructuras didácticas: Proyecto. a. Apertura
Acciones del docente: Inicia la clase preguntando si han pensado el diseño del filtro para AVU con acetato de celulosa, y qué materiales se necesitarían para su elaboración.
Posteriormente solicita a las estudiantes que elaboren una tabla –como la de la clase 1– con los materiales mencionados y que enuncien los posibles pasos para limpiar las colillas.
Acciones de los estudiantes: Muestran un croquis del diseño del filtro para AVU y elaboran una lista con los materiales necesarios. Vuelcan los datos de la lista en la tabla. Comentan que los materiales necesarios son15 botellas PET (sigla en inglés del polyethylene terephthalate), tapitas plásticas, silicona, colillas de cigarrillo limpias y secas, pistola para la silicona y tijeras.
Para la limpieza de las colillas requieren una cocina, olla, colador y papel absorbente.
Mediación instrumental: Pizarra, cuadernos. Mediación social: Las estudiantes y la profesora trabajan cooperativamente.
Tiempo: 15 minutos.
Monitoreo y evaluación de los aprendizajes:
Indicadores: responsabilidad de la tarea planteada, pertinencia de la metodología diseñada y relación con los contenidos desarrollados.
Instrumentos: Observación. b. Desarrollo
15Se pide autorización para ingresar tijeras, olla y colador. La Unidad Penitenciaria se ofrece a prestarnos un anafe
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Acciones del docente: Solicita a una estudiante que escriba en la pizarra la actividad planteada para luego realizar la puesta en común. El objetivo de esta actividad es evaluar el impacto ambiental de los materiales que usarán en el filtro para AVU y su innovación, además de sus propiedades.
Acciones de los estudiantes: Realizan la tabla y discuten qué materiales deberían utilizar en el filtro para AVU. Entre éstos mencionan botellas PET, tapitas plásticas y colillas de cigarrillo limpias. Analizan las propiedades ecológicas de los materiales, mencionan que las botellas PET y las tapitas plásticas son materiales sintéticos, reciclables, reutilizables, que liberan toxinas que contaminan ambiente y la salud de seres vivos; y que, además no son biodegradables. Respecto de las colillas de
cigarrillo, comentan que los filtros de acetato de celulosa no son biodegradables, especifican la cantidad de años necesarios para su degradación y qué sucede en ese lapso; además, que pueden ser reutilizables en artesanías pero no está fomentado su uso.
Concluyen que en el proceso de fabricación del filtro para AVU integran el tratamiento de tres residuos altamente nocivos para el ambiente: botellas PET, AVU y colillas de cigarrillos.
Mediación instrumental: Pizarra, cuadernos.
Mediación social: Las estudiantes y la profesora trabajan cooperativamente.
Tiempo: 35 minutos.
Monitoreo y evaluación de los aprendizajes:
Indicadores: Resolución de la actividad planteada. Análisis de la situación. Participación en la puesta en común. Interés y motivación en la realización del filtro para AVU. Expresión de compromiso ante el cuidado del ambiente.
Instrumentos: Observación del intercambio. c. Cierre
Acciones del docente: Aprovecha la participación y motivación que presentan las estudiantes y propone realizar un esquema que muestre de qué manera se integra el tratamiento de los tres residuos contaminantes del ambiente.
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Acciones de los estudiantes: Trabajan colaborativamente. Comentan cuáles son los pasos del reciclaje de AVU y de la obtención de acetato de celulosa a partir de las colillas de cigarrillo. También acerca de todos los productos que se obtienen de estos procesos. El esquema es el resultado de mucha discusión y debate entre ellas.
Mediación instrumental: Pizarra, cuadernos.
Mediación social: Las estudiantes trabajan cooperativamente en grupo. Tiempo: 30 minutos.
Monitoreo y evaluación de los aprendizajes:
Indicadores: Relación de los procesos de reciclado de residuos dañinos ambiente. Interés y motivación.
Instrumentos: Observación. Análisis del esquema desarrollado.
Clase 5. Métodos de separación de fases: Decantación y filtración (parte 1) Formato pedagógico/estructuras didácticas: Laboratorio
a. Apertura
Acciones del docente: Comienza la clase explicando que van a realizar la limpieza de las colillas de cigarrillo con el fin de obtener acetato de celulosa. Entrega el protocolo de la técnica, o sea de la actividad experimental; solicita a las estudiantes que lo lean individualmente y en silencio. Posteriormente consulta al grupo si hay alguna duda, algo que no se logre interpretar. Y por último prepara el aula para realizar la actividad –junta los bancos y hace una mesada de trabajo– y los materiales enumerados en el protocolo.
Acciones de los estudiantes: Leen en silencio el protocolo. Hacen preguntas. Preparan el aula, los bancos y los materiales necesarios para la actividad experimental.
Mediación instrumental: Bancos, colador, colillas, ollas, agua, bolsas, botellas, fibrones, jabón líquido elaborado a partir de AVU, papel absorbente.
Mediación social: Lectura individual y posterior trabajo cooperativo. Tiempo: 10 minutos.
Monitoreo y evaluación de los aprendizajes:
Indicadores: Respeto a la lectura en silencio. Ayuda en el orden del aula.
Instrumentos: Observación. b. Desarrollo
Acciones del docente: El docente lee detenidamente el protocolo en voz alta para el grupo. Luego solicita a las estudiantes que comiencen a trabajar, siguiendo paso a paso el protocolo de trabajo.
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Protocolo para la limpieza de las colillas de cigarrillos
Materiales:
Limpieza y cocción de colillas de cigarrillo Agua. Colillas de cigarrillo. Olla. Anafe eléctrico. Papel secante. Colador. Obtención de subproductos Jabón líquido. Botellas plásticas. Etiqueta o marcador. Técnica16:
Limpieza y cocción de colillas de cigarrillo
Extraer restos de cenizas y envoltorio de papel.
Colocar en una olla, 1 litro de agua y 12 colillas de cigarrillo limpias. Llevar a fuego fuerte hasta que llegue a hervor (100 °C) durante 5 min. Retirar del fuego y dejar enfriar.
Colar la mezcla tantas veces como sea necesario, hasta obtener una solución limpia (filtrado), sin restos observables.
Obtención de subproductos
Dividir en dos partes el filtrado obtenido del paso anterior.
Una parte envasar en botellas plásticas y rotular como anticorrosivo.
Agregar 50 ml de jabón líquido elaborado a partir de AVU a la segunda parte de filtrado. Mezclar la solución por agitación.
Envasar y rotular como insecticida.
A medida que realizan la actividad experimental, la profesora indaga los contenidos desarrollados, como por ejemplo: ¿Qué método de separación de fases realizamos cuando colamos las colillas? ¿Qué tipo de sistemas estamos separando? ¿Cuántas fases se observan? ¿Cuáles son sus componentes? El papel que queda como residuo, ¿es biodegradable? ¿Es tóxico? ¿Reciclable?
Explica que del proceso de reciclado se obtienen dos subproductos de la cocción de las colillas de cigarrillo. El filtrado obtenido después de colar las colillas tiene propiedades anticorrosivas, ya que al llevar a ebullición el agua con las colillas de cigarrillo, se liberan diversos químicos como la nicotina, Po-210, argón, cadmio y Benzopireno. Según estudios realizados por científicos
16 En las prácticas de laboratorio de esta secuencia se plantean pasos a seguir por las estudiantes; en otras
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(Antonio, 2010), se aplicó este producto sobre los tipos de acero empleados en la industria petrolífera y se encontró que actuaban como un anticorrosivo sumamente efectivo, incluso en condiciones sumamente duras.
Comenta que con el mismo filtrado más el agregado de jabón líquido elaborado a partir de AVU, se puede obtener el segundo producto (insecticida). El jabón potásico (jabón elaborado por las estudiantes en el Taller de Reciclado a partir de AVU con soda cáustica) es muy útil en la agricultura para matar insectos y otras plagas que acechan a las plantas: el jabón daña el exoesqueleto de los insectos y los mata al no permitirles respirar; si bien no tiene efectos a largo plazo, se considera un buen insecticida y fungicida, muy útil para eliminar plagas en las plantas como pulgones, cochinillas, arañas rojas así como hongos como mildiu, oídio, Botrytis etc. (Gutiérrez Arias, 2013). Otra aplicación importante de este jabón insecticida para las plantas es como coadyuvante, es decir, como compuesto orgánico que se usa para mejorar la eficiencia y actuación de los productos plaguicidas. Por lo tanto con el poder biocida de la nicotina y el poder insecticida del jabón elaborado a partir de AVU se obtiene un producto de alto espectro para eliminar todo tipo de plagas.
Propone almacenar los subproductos para evaluar su efectividad durante el año lectivo próximo, como una nueva línea de investigación.
Acciones de los estudiantes: En primera instancia limpian las colillas de cigarrillo. Este proceso consta de la extracción de los restos de cenizas y el envoltorio de papel. Comentan al docente las propiedades del papel como residuo y su biodegradabilidad. Llevan a ebullición durante 5 minutos y luego cuelan las colillas de cigarrillo. Dejan enfriar el filtrado, obteniendo un líquido limpio, sin restos observables, de color marrón (filtrado).
Comentan que el colado es un tipo de filtración y que separa las dos fases de un sistema heterogéneo. Por un lado el filtrado y en el filtro (colador) queda retenida la fase correspondiente a las colillas de cigarrillo limpias. A estas últimas las disponen en papel absorbente y las exponen al sol, para su secado durante 24 horas.
De la limpieza de las colillas de cigarrillo obtienen un filtrado con propiedades
anticorrosivas e insecticidas. A una parte del filtrado le agregan jabón líquido elaborado a partir de AVU y obtienen un insecticida con mayor espectro de acción. Mediación instrumental:
Bancos, colador, colillas, ollas, agua, bolsas, botellas, fibrones, jabón líquido elaborado a partir de AVU, papel absorbente.