¿Puede el agua de los lagos ser segura?
Microorganismos y purificación del agua. 2º- 3º ESO. (Biología)
Resumen:
En muchos países, el agua de los lagos es una importante fuente de agua para los hogares. Pero estas aguas pueden acumular sustancias solubles utilizadas en el medio y albergar numerosos organismos unicelulares y pluricelulares. Este módulo examina las condiciones de dichas aguas y la vida en su interior. Se plantea la cuestión de si son aguas seguras y, de no serlo, cómo puede establecerse la seguridad de las aguas de bebida. Se abordará la comprensión del concepto de microorganismo.
Secciones que incluye
1. Actividades para los estudiantes Describe detalladamente el escenario y las tareas que los estudiantes deben realizar 2. Guía de enseñanza Sugiere un enfoque de enseñanza
3. Evaluación Proporciona sugerencias de estrategias de evaluación formativa
Fuente:
Este módulo ha sido adaptado a partir de su correspondiente análogo desarrollado en el proyecto PARSEL (www.parsel.eu) como parte del proyecto EC FP6 (SAS6-CT-2006-042922-PARSEL) en pro de la divulgación de la educación de ciencias por Y. Padilla y O. Álvarez, Universidad de Valladolid, España.
Objetivos generales/competencias:
Se espera que los estudiantes sean capaces de:
- Decidir y justificar cuándo el agua de los lagos puede hacerse potable y segura para su uso.
- Llevar a cabo experimentos para determinar el uso del cloro como agente purificador.
- Comunicar los resultados experimentales y las decisiones de forma oral y escrita.
- Cooperar con los miembros de un grupo para llevar a cabo experimentos y tomar decisiones.
- Explicar cómo el cloro oxida sustancias.
- Explicar el significado de microorganismo y bacterias.
- Distinguir entre bacterias y virus.
Contenidos curriculares: Purificación del agua, microorganismo, oxidación como medio para eliminar microorganismos, usos del cloro como agente oxidante, bacterias, comparación entre bacterias y virus.
Tipo de actividad: Trabajo experimental; discusión en grupo Tiempo previsto: 4 horas de clase
Con este método de enseñanza-aprendizaje se persigue promover la alfabetización de los estudiantes mediante el reconocimiento científico de aprendizaje en cuatro ámbitos:
1 1.. el desarrollo intelectual 2 2.. el proceso científico 3 3.. el desarrollo personal 4 4.. el desarrollo social
El enfoque novedoso que se presenta está ligado al hecho de presentar los conocimientos teóricos en relación a su aplicabilidad, para contribuir a la motivación del alumnado y mostrar la presencia de fenómenos químicos en la vida real.
Esta singularidad está reflejada en:
1
1.. Un título relacionado con la sociedad y basado en hechos reales.
2
2.. El estudio centrado en la resolución de problemas científicos, que abarca el aprendizaje de una serie de objetivos educativos y científicos.
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¿Puede el agua de los lagos ser segura?
Guía del Estudiante
Escenario:
El Lago Tahito es muy pintoresco. Sus orillas están llenas de árboles de manglar, calas de arena y cabañas de pescadores. El lago es el soporte vital del área y provee de agua potable y agua para riego y para uso doméstico.
Tristemente algunos habitantes del área se han visto afectados recientemente por diarrea. Una de las victimas analizadas ha dado positivo para cólera y hay un buen número de casos de disentería. Es obvio que el suministro de agua está contaminado. La comunidad decidió tratar el agua y llevar a cabo medidas sanitarias en la zona. El consejo de la aldea invitó a una inspectora de sanidad que pudiera asesorarles. Ella sugirió añadir cloro a toda el agua extraída del lago. ¿Pero qué quería decir? ¿Qué es el cloro? ¿Cómo es posible obtenerlo? ¿Cómo funcionará? El consejo de la aldea decidió solicitar la ayuda de los alumnos de la escuela que estudian química.
¡Por favor, ayuda!
Tus tareas:
1. Discute qué significa que el agua esté contaminada. Anota tus respuestas en forma de gráfico.
2. Examina una muestra de agua del lago. Anota todas tus observaciones. ¿Está limpia el agua? ¿Cómo puedes limpiarla?
3. Ahora mira una muestra al microscopio. ¿Qué es lo que ves?
4. Descubre si puedes ver bacterias o virus. Explica cómo determinas qué son. 5. Prepara una disolución de cloro por electrolisis de cloruro de sodio.
6. Anota cómo supiste que tenías definitivamente cloro.
Contaminación del agua
7. Utiliza el cloro obtenido para realizar pruebas sobre distintos objetos/elementos para ver qué ocurre:
a. Un papel indicador
b. Una prenda de color sucia c. Flores de colores
d. Microorganismos
8. Explica, mediante ecuaciones iónicas, qué ha ocurrido químicamente. 9. Compara la acción de tu cloro con la de la lejía.
10. Decide si la solución de cloro puede hacer el agua segura. 11. Discute cómo hacer el agua del lago segura.
¿Puede el agua de los lagos ser segura?
Guía del Profesor
En este módulo se abordará:
1. Identificación del cloro como agente oxidante 2. Purificación del agua
3. Identificación de microorganismos, especialmente bacterias
Resultados de aprendizaje por sesión
Sesión 1
Al final de esta sesión, se espera que los estudiantes sean capaces de:
Discutir el problema de la carencia de pureza del agua del lago y registrar sus causas en un gráfico
Proponer soluciones para solventar el problema. Sesión 2
Al final de esta sesión, se espera que los estudiantes sean capaces de:
Examinar una muestra de agua del lago al microscopio.
Determinar los efectos de añadir agua con cloro a la muestra de agua del lago.
Comparar los efectos de añadir cloro al agua con los de añadir lejía.
Determinar los efectos de hervir el agua del lago. Sesión 3
Al final de esta sesión, se espera que los estudiantes sean capaces de:
Deducir las razones de los efectos del cloro en el agua.
Explicar qué son los microorganismos y como se puede acabar con ellos.
Dibujar los microorganismos como se ven por el microscopio.
Sesión 4
Al final de esta sesión, se espera que los estudiantes sean capaces de:
Decidir con justificación si el agua del lago puede ser segura
Identificar alguna acción que pudiera ser llevada a cabo por los estudiantes y como se podría hacer
Explicar el significado de “agua-potable”
Estrategias de enseñanza sugeridas:
El módulo empieza con un ejercicio interactivo donde los estudiantes dan ideas de las posibles causas de contaminación del agua y las enfermedades que puede transmitir, especialmente las que afectan a los habitantes del pueblo. El profesor acepta todas las respuestas pero guía a los estudiantes a ser lo más concretos posible y a pensar, más allá de la contaminación del agua, en los métodos de purificación de la misma.
Los estudiantes anotan posibles causas de la contaminación del agua en forma de gráfico. Las causas pueden ser directamente visibles, como la presencia de objetos en el agua, o factores invisibles, como los pesticidas disueltos en el agua, la presencia de bacterias etc.
El profesor guía a los estudiantes para encontrar maneras con las que el problema puede ser atajado y hacia el uso de productos de purificación que se encuentran en los mercados. Ellos también tienen que decir los principales elementos encontrados en estos productos como el cloro.
Cómo se obtiene el cloro en el laboratorio y en la industria, así como sus diferentes usos. Los estudiantes pueden investigar la pureza de las muestras de agua usando un micro-kit, con la supervisión del profesor.
La consecución de los objetivos
Objetivo Conseguido mediante
Decidir, con argumentos, si se puede hacer que el agua del lago sea segura
Debate dentro del grupo Realizar experimentos para determinar la
utilidad del cloro como agente purificador
Preparación de una disolución de cloro y realización de ensayos para ver sus efectos. Por grupos y siguiendo un guión de trabajo.
Comunicar en forma escrita y oral Participación en las discusiones y en el registro de datos de la experimentación Cooperar con los miembros de un grupo
para llevar a cabo experimentos y su discusión
Trabajando para el grupo como miembro del mismo
Explicar la formación del cloro Registrando en el cuaderno los resultados de los experimentos y sus correspondientes explicaciones Explicar, con la ayuda de ecuaciones
químicas, cómo puede oxidarse el cloro
Registrando las explicaciones en el cuaderno, de manera individual
¿Puede el agua de los lagos ser segura?
Evaluación
Esta guía para las estrategias de evaluación se plantea desde diferentes perspectivas. En la parte A la evaluación se centra en las destrezas a desarrollar por el estudiante. La parte B se basa en las estrategias de evaluación utilizadas en cada sección, mientras que la parte C ilustra la evaluación según los 3 métodos diferentes que el profesor puede utilizar para la evaluación formativa - observación, comunicación oral o calificaciones de trabajos escritos. No se muestran estrategias de evaluación sumativa pero estas podrían estar relacionadas con la comunicación oral y / o la calificación de pruebas escritas / preguntas de examen.
Parte A Evaluación de habilidades/destrezas del estudiante
Grado de adquisición de valores sociales (objetivo 1)
El profesor escucha a los alumnos la presentación de sus puntos de vista durante la discusión en clase.
x El estudiante es incapaz de, o se muestra reacio a, presentar argumentos útiles para evaluar la situación y para tomar una decisión sobre si es posible hacer que el agua del lago sea segura.
√ El estudiante es capaz de presentar argumentos útiles que le permiten evaluar la situación y tomar una decisión sobre si es posible hacer que el agua del lago sea segura.
√√ El estudiante es capaz de dirigir el debate y de presentar importantes argumentos a tener en cuenta en la evaluación de la situación. El estudiante es capaz de tomar una decisión apropiada con justificación, sin ayuda y sugerir una definición adecuada de agua potable.
Grado de adquisición de métodos de la ciencia (objetivos 2 y 3) El profesor observa a los estudiantes y anota su plan y sus observaciones.
x El estudiante no es capaz de tomar parte en la ejecución de los experimentos.
√ El estudiante es capaz de contribuir a la realización de los experimentos como se indica en la hoja de trabajo. Es capaz, asimismo, de hacer las observaciones apropiadas con la ayuda del profesor.
√√ El estudiante es capaz de realizar los experimentos, llevando a cabo por sí mismo observaciones y análisis significativos.
Grado de adquisición de habilidades personales (objetivos 4 y 5) El profesor observa a los estudiantes en sus grupos.
x El estudiante no coopera, dejando el trabajo a los demás, y no participa en las discusiones de una manera significativa.
√ El estudiante coopera como un miembro del equipo y es capaz de discutir los procedimientos a adoptar y plantear sugerencias útiles.
√√ El estudiante es capaz de cooperar y ayudar a otros compañeros a participar en el trabajo del grupo. Es capaz de plantear sugerencias útiles y animar a otros a que expongan sus ideas.
Grado de adquisición de conceptos científicos (objetivos 6 y 7) El profesor califica el informe de los estudiantes
x El estudiante es incapaz de explicar la formación del cloro y no distingue entre bacterias y virus.
√ El estudiante puede explicar la formación del cloro y distingue entre bacterias y virus.
√√ El estudiante comprende completamente la formación del cloro a partir de diferentes fuentes y es capaz de explicar las diferencias entre bacterias y virus y la forma en que pueden ser tratados.
Parte B Evaluación por sesiones
Sesión 1
Dimensión Criterio de evaluación El estudiante: Calificación (x,√,√√) 1 Funcionamiento en el grupo durante la experimentación o la discusión
Contribuye al debate del grupo planteando los problemas de la falta de pureza del agua del lago y proponiendo cómo podrían resolverse.
Manifiesta habilidades de liderazgo – guiando al grupo en la elaboración de la tabla.
Muestra tolerancia con los miembros del grupo y les estimula.
2 Elaboración de tablas/gráficas con las causas que alteran la pureza del agua
Es capaz de realizar las tablas/gráficas que se requieren
3 Resolución de problemas
Manifiesta pensamiento/procedimientos creativos en la resolución de problemas Aporta ideas apropiadas para hacer frente al problema
Sesión 2
Dimensión Criterio de evaluación El estudiante:
Calificación (x,√,√√) 1 Funcionamiento en el Coopera con otros en un grupo y participa
grupo durante la experimentación
Manifiesta dotes de liderazgo – guiando al grupo por su pensamiento creativo y ayudando a los compañeros (tanto en lo cognitivo como en lo psicomotor) resumiendo los resultados.
Muestra tolerancia con los miembros del grupo y les estimula.
2 Realización de la investigación o experimento
Comprende los objetivos de la investigación / trabajo experimental y sabe qué pruebas y mediciones realizar. Lleva a cabo el experimento de investigación / de acuerdo con las instrucciones / plan diseñados.
Utiliza instrumentos de laboratorio y equipos de medición de una manera segura y apropiada.
Se comporta de una manera segura con respecto a él / ella misma y para los demás
Mantiene ordenada y limpia la mesa de trabajo
3 Registro de los detalles
experimentales y observaciones
Presenta la actividad de manera práctica y clara.
Muestra comprensión de la materia.
Utiliza términos y lenguaje científicos precisos y adecuados.
Sesión 3
Dimensión Criterio de evaluación El estudiante:
Calificación (x,√,√√) 1 Sacar conclusiones Deduce razones de los efectos del cloro o
la lejía en el agua del lago.
Saca conclusiones apropiadas en relación con la investigación / cuestión científica.
2 Respuesta a preguntas
Explica el significado de micoorganismos y bacterias.
Es capaz de distinguir entre las bacterias y los virus.
3 Elaboración de esquemas
Es capaz de realizar un esquema de un microorganismo visto al microscopio
Sesión 4
Dimensión Criterio de evaluación El estudiante:
Calificación (x,√,√√) 1 Respuesta a
preguntas
Es capaz de dar una explicación adecuada de lo que podría entenderse por agua segura.
2 Razonamiento científico o socio-científico
Manifiesta pensamiento creativo en la sugerencia de acciones que podrían llevar a cabo para contribuir a hacer segura el agua del lago.
Toma una decisión socio-científica justificada en relación a si puede o no hacerse segura el agua del lago, destacando correctamente los componentes científicos.
Parte C Evaluación según método utilizado
Observación
Dimensión Criterio de evaluación El estudiante: Calificación (x,√,√√) 1 Funcionamiento en el grupo durante la experimentación o la discusión
Participa en la discusión de grupo durante las distintas fases de la indagación (haciendo preguntas, planificando la investigación/experimentación,
proponiendo hipótesis / predicciones, analizando datos, sacando conclusiones, tomando decisiones justificadas).
Coopera con otros dentro del grupo y participa plenamente en el trabajo del grupo.
Muestra dotes de liderazgo - guiando al grupo con su pensamiento creativo y ayudando a aquellos que necesitan ayuda (cognitiva o psicomotora); resumiendo los resultados
Muestra tolerancia con los miembros del grupo y les estimula.
2 Realización de la investigación o experimento
Comprende los objetivos de la investigación / trabajo experimental y sabe qué pruebas y mediciones realizar. Lleva a cabo el experimento de investigación / de acuerdo con las instrucciones / plan diseñados.
Utiliza instrumentos de laboratorio y equipos de medición de una manera segura y apropiada.
Se comporta de una manera segura con respecto a él / ella misma y para los demás
Mantiene ordenada y limpia la mesa de trabajo
3 Presentación oral de la investigación o del experimento.
Presenta la actividad de una manera clara y práctica justificando las decisiones tomadas.
Manifiesta conocimiento y comprensión de la materia
Utiliza términos y lenguaje científicos precisos y adecuados.
Ppresenta con claridad y confianza utilizando una voz audible.
Calificación de trabajos escritos
Dimensión Criterio de evaluación El estudiante: Calificación (x,√,√√) 1 Elaboración de un proyecto o un informe de investigación.
Propone un investigación / cuestión científica apropiada y / o conoce el propósito de la investigación / experimento
Diseña una investigación o un plan experimental adecuados para el nivel de detalle requerido por el profesor.
Propone una predicción / hipótesis apropiada.
Desarrolla un procedimiento adecuado (incluyendo equipo / productos químicos y procedimientos de seguridad necesarios) e indica las variables a controlar.
2 Registro de los datos experimentales recogidos
Efectúa y registra observaciones / recogida de datos adecuadamente (en términos de número de observaciones consideradas aceptables / exactitud de lo registrado / errores)
3 Interpretación o cálculo a partir de los datos recogidos y extracción de conclusiones
Interpreta los datos recopilados de manera justificada, incluyendo la utilización de gráficos, tablas y símbolos adecuados.
Llega a conclusiones apropiadas relacionadas con la pregunta de investigación/ cuestión científica.
4 Respuesta a preguntas
Responde correctamente por escrito a preguntas formuladas oralmente o por escrito.
Proporciona respuestas suficientemente detalladas, especialmente cuando se le pide una opinión o tomar una decisión.
5 Elaboración de gráficos / diagramas / tablas / modelos / representaciones simbólicas.
Es capaz de proporcionar una representación gráfica como se requiere Es capaz de hacer representaciones gráficas de un tamaño y con un grado de detalle adecuados.
Es capaz de proponer encabezamientos adecuados para diagramas, figuras, tablas.
6 Razonamiento científico o socio-científico
Manifiesta pensamiento/ procedimientos creativos en la resolución de problemas. Toma una decisión socio-científica justificada a un problema o cuestión, destacando correctamente el componente científico.