Proyecto de innovación educativa sobre contaminación atmosférica para alumnos de secundaria

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Proyecto de innovación

educativa sobre

contaminación atmosférica

para alumnos de secundaria

Yolanda Díaz de Mera, Alberto Notario, Alfonso Aranda, José Antonio Adame, Jesús Parra, Fernando Muñoz, Eugenio Romero, Alfonso Parra

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Proyectos de cooperación en materia de innovación e investigación entre profesorado universitario y no universitario de la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha

2007-2009

Estudio físico-químico comparativo de una atmósfera próxima a una zona industrial y otra rural y su implicación en el currículo de secundaria

2009-2011

Análisis físico-químico comparativo de la calidad del aire de una atmósfera industrial y otra rural y sus conexiones con las materias de ciencias en la educación secundaria y las TIC

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Objetivos

1. Analizar una atmósfera próxima a una zona industrial (Argamasilla de Calatrava) y otra rural (Porzuna).

 Medida en continuo y tiempo real de ozono (contaminante troposférico muy importante) así como diferentes parámetros meteorológicos.

2. Particularizar los contenidos relativos a contaminación atmosférica de las materias de Física y Química y Tecnología en la Educación Secundaria, a un problema concreto: contaminación por ozono troposférico.

 Introducir a los alumnos en el método científico con el desarrollo de un trabajo de investigación específico.

Participantes

 Profesores universitarios

 Profesores de educación secundaria  Alumnos de bachillerato

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Localización

IES Ribera del Bullaque (Porzuna)

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IES Alonso Quijano

Argamasilla de Calatrava 6ooo habitantes

5 km NE Puertollano Zona con más industria pesada del centro de la península

Zona potencialmente contaminada

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IES Ribera del Bullaque Porzuna

4ooo habitantes

NO provincia Ciudad Real, estribaciones Montes Toledo Economía: agricultura y

ganadería Zona limpia

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Equipos

Analizador de ozono por absorción ultravioleta 253,7 nm Environment, modeloO342M

Método estándar Directiva Europea

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Estación meteorológica automática MK-IIIRTI-LR Rain Wise Inc.

Medida de temperatura, presión, precipitación, viento, …

Correlación los valores de ozono y su evolución con las correspondientes variables meteorológicas

Medida continua en cada uno los dos IES

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Principales Resultados Experimentales

 Se han excedido los límites impuestos por la Directiva Europea de calidad del aire (2008/50/EC), tanto de información a la población como protección de la vegetación

Umbral información: promedio horario > 180 g/m3

Alerta a la población: 3 superaciones promedio horario 240 g/m3 AOT40: 18000 g/m3_{promedio horario acumulado de mayo a julio}

 Mayor parte del tiempo en Argamasilla con vientos procedentes del sur (fuentes contaminantes), y en menor medida en Porzuna

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Resultados didácticos

Fase I: Iniciación

• Se realiza una presentación donde se les explica qué es el ozono troposférico, su dependencia de las condiciones meteorológicas,

funciones que desempeña, mecanismos de formación y relación con la contaminación atmosférica.

• Se presenta la estación meteorológica y el analizador de ozono troposférico, describiendo sus características.

• Se accede al ordenador donde se almacenan y procesan los datos meteorológicos.

Aportación didáctica

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Resultados didácticos

Fase II: Búsqueda de información

• Se pretende que los alumnos se familiaricen con los diferentes aspectos relacionados con el ozono.

• Para ello, búsqueda de forma autónoma en distintas fuentes:

bibliografía suministrada por el profesor, internet, materiales elaborados por el grupo de trabajo…

• Se profundiza en el manejo de información en otros idiomas (fundamentalmente inglés) y en el uso de tecnologías de la información y la comunicación.

Entrega a los alumnos de una serie de artículos aparecidos en prensa sobre cuestiones medioambientales relacionadas con el ozono, con una serie de preguntas para su

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Resultados didácticos

Fase III: Tratamiento y análisis de los datos generados

• La toma y el análisis de los datos constituye una de las fases principales en el desarrollo de un trabajo científico, ya que supone la base para extraer posteriores conclusiones.

• En esta fase se pretende cubrir varios de los objetivos del proyecto, en especial los relacionados con el desarrollo de una metodología

científica y el uso de las tecnologías de la información y la comunicación.

Desarrollo de una aplicación informática propia, en forma de archivo Excel, para la recogida, tratamiento y análisis de datos:

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Resultados didácticos

Fase IV: Comunicación de los resultados

Actuaciones principales:

•Difusión de resultados en los centros.

•Planteamiento reflexivo del problema de la contaminación, como contenido transversal, en las materias de Física y Química y Ciencias de la Naturaleza y la adquisición de compromisos.

•Participación en 5 congresos científicos docentes. • Publicación 2 artículos en revistas internacionales:

Journal of Chemical Education

Environmental Science nad Pollution Research

•Creación de una página web donde mostrar los logros alcanzados:

Datos medidos por el medidor de ozono y la estación meteorológica en tiempo real

Resúmenes diarios, mensuales, anuales… Información sobre el ozono troposférico Otros datos del proyecto

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Resultados didácticos

Fase V: Conexiones interdisciplinares

•Elaboración de tablas y gráficas en hojas de cálculo (Informática y Matemáticas)

•Realización de problemas relacionados con los conceptos, leyes, teorías y modelos más importantes y generales de la Física y la Química.

•Ejecución de tratamientos estadísticos que permiten establecer comparaciones entre meses o estaciones (Matemáticas)

•Obtención de datos climáticos de nuestra zona (Geografía)

•Observación de episodios de contaminación atmosférica y sus problemas medioambientales asociados (Ciencias de la Tierra y Medio Ambiente).

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Resultados didácticos

Fase V: Conexiones interdisciplinares Aportación didáctica

• Elaboración de la unidad didáctica “El Ozono”, que pretende integrar la contaminación por ozono troposférico con los contenidos impartidos en la

educación secundaria obligatoria y bachillerato (fundamentalmente en el área de Física y Química).

• En el programa guía de la unidad didáctica está incluida una colección de problemas que han sido propuestos por los profesores para el trabajo de los alumnos.

• También se ha elaborado el programa informático “Química ozono.exe” de autoevaluación para el alumnado.

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Resultados didácticos

Fase VI: Acercamiento a la Universidad

•Realización de prácticas de laboratorio en dependencias y con recursos del Departamento de Química-Física de la UCLM.

Simulación por ordenador de la contaminación atmosférica Determinación de NOx y partículas en el humo de un cigarrillo •Confección de las correspondientes memorias de laboratorio.

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