x Facultat d’Educació
Memòria del Treball de Fi de Grau
Introducció dels conceptes de canvis físics i químics de la matèria en distintes fases del desenvolupament d’infants durant l’educació
primària
Aina Segovia Ferrer Grau d’Educació Primària
Any acadèmic 2020-21
DNI de l’alumne: 43210973E
Treball tutelat per Josefa Laurentina Donoso Pardo Departament de Química
S'autoritza la Universitat a incloure aquest treball en el Repositori Institucional per a la seva consulta en accés obert i difusió en línia, amb finalitats exclusivament acadèmiques i d'investigació
Autor Tutor Sí No Sí No
Paraules clau del treball: Constructivisme, reaccions químiques, canvis físics.
Índex
INTRODUCCIÓ I JUSTIFICACIÓ DEL TEMA ELEGIT ... 3
CONTEXTUALITZACIÓ ... 4
CONTINGUTS ... 6
OBJECTIUS ... 7
COMPETENCIES ... 8
METODOLOGIA ... 9
CONTEXTE EDUCATIU ... 11
ACTIVITATS EDUCATIVES... 12
CONCLUSIÓ FINAL ... 27
BIBLIOGRAFIA ... 28
INTRODUCCIÓ I JUSTIFICACIÓ DEL TEMA ELEGIT
Les ciències experimentals juguen un paper molt important a l’hora de comprendre el món que ens envolta. Per aquest motiu, és necessari que a les escoles es formin els infants perquè siguin capaços de desenvolupar-se en l’activitat científica i comprendre el context en el que viuen. Partim, per tant, de la idea de la ciència com activitat humana que ens serveix per entendre i explicar la realitat que ens envolta (Echevarría, 1995). La ciència te com a objectiu identificar preguntes rellevants; buscar conceptes, models i teories per donar resposta i trobar proves que les confirmin o donin lloc a noves preguntes (Sanmartí, 2004). Llavors si entenem la ciència com a mitjà per descobrir què i com és la realitat en la que vivim, entenem el mètode científic com una eina per descobrir i comprovar els coneixements que es van presentant en el nostre context quotidià.
Quan es tracta de la didàctica de les ciències experimentals, és un fet que les activitats que permeten l’experimentació aconsegueixen un major aprenentatge significatiu a l’aprenent. D’aquesta forma, assumim que la possibilitat de manipular i viure una experiència en la que l’aprenent tengui un paper actiu en l’activitat a desenvolupar, ofereix, sobretot a primària, una visió molt més clara i concisa dels continguts a treballar. Per poder treballar a partir de l’experiència, és imprescindible que els mestres duguin a terme un treball previ de planificació de les activitats i les qüestions dirigides especialment als experiments que hauran de realitzar-se. D’aquesta forma es permet als infants treballar activament en els experiments mentre el mestre, utilitzant les preguntes pertinents, juga el paper de guia perquè siguin els mateixos alumnes qui, a partir de l’experiència que estan vivint, construeixin el seu propi aprenentatge.
El meu Treball de Fi de Grau està orientat a seguir aquesta didàctica per treballar amb els infants de tots els cursos d’educació primària els canvis de la matèria i la seva classificació en canvis físics i químics. Es treballa seguint una didàctica activa que parteix de l’experiència prèvia de cada un dels infants. Després es passa a l’elaboració d’experiments que els permetin visualitzar i manipular el que volem treballar per finalment treure una conclusió.
CONTEXTUALITZACIÓ
La llei educativa en la que està emmarcat aquest treball és la LOMQUE (Llei Orgànica 8/2013 del 9 de desembre). La LOMQUE afavoreix la autonomia dels centres per poder acabar de desenvolupar el currículum depenent de les característiques socioculturals del seu context. D’aquesta forma es presenta una nova configuració del currículum que separa les assignatures en troncals, específiques i de lliure configuració autonòmica. A més, aquesta llei educativa reorganitza l’etapa d’educació primària abolint els cicles, fet que implica que cada curs és independent i per tant es pot repetir qualssevol d’ells.
En el curs acadèmic en el que ens trobem està en vigor la llei educativa abans mencionada, la LOMQUE, encara que al començament del curs escolar es va aprovar una nova llei educativa, la LOMLOE, si bé ja en vigor en molts d’aspectes, encara manca el seu desenvolupament autonòmic, sobre tot en lo relatiu als nous organigrames d'assignatures i continguts.
Present en aquest apartat algunes de les normes d’educació modificades per la Llei orgànica 3/2020, de 29 de desembre (LOMLOE), per la qual es modifica la Llei orgànica 2/2006, de 3 de maig, que s'ha publicat en el BOE de 30 de desembre de 2020.
Els principis de la LOMLOE estan enfocats a fomentar una millora contínua dels centres educatius i la personalització de l’aprenentatge, de forma que l’educació de qualitat estigui disponible per a tots i no presenti cap tipus de discriminació. Per aquest motiu incideix en la importància de tenir en compte els canvis socials que es duen a terme i que requereixen una educació flexible que es pugui adaptar a les característiques de tos els alumnes. És essencial perquè això és dugui a terme una bona coordinació i participació per part de la comunitat educativa. A més, pretén assegurar una educació que tengui com a prioritat els drets fonamentats de la infància i que treballi des d’una igualtat de gènere real. També reconeix la importància de l’educació per a un desenvolupament sostenible i incidir en la competència digital dels infants.
Els objectius que es volen aconseguir fent efectius aquests principis són:
- El desenvolupament de la personalitat i les capacitats dels alumnes.
- L’educació en el respecte i els drets fonamentals de les persones que fomentin la tolerància i la llibertat d’expressió dins la convivència dels centres.
- Capacitat del cada alumne per regular el seu propi aprenentatge. Això implica responsabilitat individual i esforç personal.
- Preparació per a la participació activa dels alumnes en tots els contextes de la vida quotidiana (social, cultural i econòmic).
Respecte al currículum es presenten un seguit de canvis que impliquen, en gran mesura que el currículum ha d’estar dirigit al desenvolupament de les competències per aconseguir un aprenentatge significatiu i augmentar l’èxit escolar. Les modificacions que es duen a terme són les següents:
- Desapareixen els estàndards d’aprenentatge avaluables.
- El Govern fixa els ensenyaments mínims en un 50% en aquelles comunitats autònomes que tenguin una llengua cooficial i en un 60% en aquelles comunitats autònomes que no la tenguin.
- S’elimina la classificació de les matèries en troncals, específiques i de lliure configuració.
- S’eliminen les proves finals d’Educació Primària, ESO i Batxillerat.
- Es crea una unitat dins del Ministeri d’Educació i Formació Professional que es coordina amb les comunitats autònomes per revisar i actualitzar el currículum.
Concretament dins l’Educació Primària, els canvis més notoris que s’han dut a terme en relació a l’organització acadèmica i l’orientació són que s’ha tornat a l’estructura de tres cicles en els que en cada cicle s’inclouen dos cursos; la matèria de valors socials i cívics es durà a terme en el tercer cicle; l’assignatura de religió serà oferta de forma obligatòria per tots els centres i d’elecció voluntària pels alumnes, però desapareix la possibilitat de cursar una matèria alternativa. En relació a l’avaluació i la promoció es demana als centres que es realitzi un informe detallat de cada alumne per a les famílies quan es finalitza cada cicle i l’etapa. La repetició només es pot dur a terme una vegada finalitzat el cicle. S’elimina l’avaluació individualitzada de 3r, però els centres hauran de realitzar una avaluació individualitzada que faci referència a l’adquisició de les competències a 4t.
CONTINGUTS
Aquesta proposta va dirigida a treballar els continguts relacionats amb els canvis físics i les reaccions químiques de la matèria (oxidació, fermentació i combustió), inclosos dins el currículum de ciències naturals d’educació primària en el bloc 4 (Matèria i energia).
L’objectiu que es vol assolir a través d’aquests experiments és doble: per una banda visualitzar amb exemples clars de la vida quotidiana les diferències entre un canvi físic i una reacció química i, per altra banda, conèixer la relació a la que estan sotmeses les lleis que regeixen les reaccions químiques mencionades amb anterioritat.
Quan es parla de canvis físics, la principal característica que ha de quedar clara és que la matèria no canvia de composició, només d’estat d’agregació o forma. Per aquest motiu, hi ha diversos experiments en els que els infants han de manipular la matèria per comprovar que, malgrat la seva forma pugui variar, es troben enfront de la mateixa matèria amb la que s’ha començat l’experiment.
De forma contrària, en les transformacions, reaccions o canvis químics, el que s’ha de tenir en compte és el fet que, quan ocorren, la matèria que es presenta al començament de l’experiment ha patit un canvi en la seva composició i ja no és la mateixa. La matèria original s’anomena reactiu, i la matèria en la que s’ha transformat a partir la reacció química s’anomena producte.
Les reaccions químiques que es treballen a través d’experiments són les següents:
- Combustió: aquesta reacció química transforma la matèria (combustible) que es troba en contacte amb l’oxigen generant una flama que desprèn gran quantitat de calor. La combustió presenta una característica que la diferencia de les altres i és que perquè es dugui a terme aquesta reacció necessita ser iniciada. És a dir, requereix que se li doni l’energia que necessita per arribar a la temperatura d’ignició que és el que farà que s’iniciï la flama.
- Fermentació: aquests tipus de reaccions químiques les duen a terme microorganismes (com per exemple el llevat, que és el que nosaltres farem servir) i bacteris. Aquests microorganismes s’alimenten de hidrats de carboni i sucres per treure l’energia necessària per viure. Una característica interessant d’aquests microscòpics éssers vius és que no malgrat no necessiten respirar
oxigen per viure quan extreuen l’energia de les substàncies nombrades anteriorment i expulsen diòxid de carboni.
- Oxidació: aquesta reacció química ocorre en entrar en contacte materials metàl·lics amb l’oxigen.
OBJECTIUS
Objectius generals
- Comprendre la realitat del món que ens envolta i les transformacions a què està sotmès.
- Estudiar i classificar materials segons les propietats, i observar i fer experiments per entendre les característiques d’alguns fenòmens.
- Participar en treballs d’investigació relacionats amb aspectes rellevants de les ciències naturals.
- Analitzar la intervenció humana en el medi fent una valoració crítica i fomentant actituds de protecció i conservació de l’entorn.
Objectius específics:
- Identificar i diferenciar els canvis físics i els canvis químics.
- Conèixer les reaccions químiques d’oxidació, fermentació i combustió.
COMPETENCIES
L’aprenentatge a partir de competències afavoreix els processos d’aprenentatge i la motivació per aprendre ja que permet als alumnes relacionar de forma directa les necessitats de la seva vida quotidiana amb els coneixements que han d’anar adquirint per poder desenvolupar-se en el món que els envolta.
La competència bàsica a partir de la qual s’enfoca aquest treball és “Aprendre a aprendre”. La feina que es desenvolupa en aquesta proposta didàctica requereix d’un treball profund en la capacitat de reflexió sobre què s’aprèn, sobre com s’aprèn i com es pot transmetre.
Per tant, quan es treballa a partir d’aquesta competència s’ofereix als alumnes la possibilitat de ser els líders del seu propi aprenentatge, ja que es tracta d’adquirir compromís i responsabilitat per construir el seu aprenentatge a partir d’experiències.
És important que l’error sigui vist com una oportunitat per modificar allò que no encaixa en els nostres esquemes de coneixement, i no com una acció que mereix ser sancionada. D’aquesta manera es potencia també la motivació per aprendre.
A més, entra en joc també la competència lingüística, ja que s’ha de tenir en compte que es treballa amb un llenguatge específic i un intercanvi de comunicació constant entre alumne-alumne i docent-alumne.
METODOLOGIA
Les activitats a partir de les que es presenten els continguts estan orientades des d’una metodologia constructivista, amb l’objectiu de donar als infants les eines necessàries perquè siguin ells qui, a partir de la seva participació i experiència assimilin i construeixin els conceptes plantejats.
Jean Piaget, biòleg i epistemòleg suís és el pare de la teoria constructivista. Piaget defensa la importància de dur a terme un procés d’aprenentatge significatiu d’acord amb la teoria de David Ausubel sobre l’aprenentatge significatiu segons l’organització dels esquemes mentals i l’adaptació de nous coneixements dins d’aquests esquemes.
David Ausubel defineix l’aprenentatge significatiu com aquell aprenentatge que succeeix quan s’atribueix significat a un concepte a partir de la participació directa en la construcció del mateix.
Per comprendre la teoria d’Ausubel s’ha de tenir en compte que els esquemes es van creant a mesura que s’ordenen les idees i els coneixements que s’adquireixen a partir de les experiències. És a dir, tota la informació que arriba és emmagatzemada i ordenada de forma que es van construint esquemes en referència al món que ens envolta.
El que ocorre entre els coneixements previs i els nous coneixements és una interacció cognitiva. Per tant, la variable que més afecta en un aprenentatge significatiu són els coneixements previs que ja estan assolits i incorporats en els esquemes mentals. La influència que exerceixen pot ser constructiva o no, és a dir, el coneixement previ pot servir de “ancoratge “per a nous coneixements, però pot també funcionar com a obstacle epistemològic (Bachelard, 1971).
Hi ha un seguit de condicions que han de complir-se perquè l’aprenentatge sigui significatiu:
- Els continguts que es presenten han de poder relacionar-se amb els coneixements que ja te assolits l’alumne per poder-los donar un significat i no introduir-los de forma arbitrària. D’aquesta forma es creen xarxes de significat que faciliten la comprensió i l’assoliment dels nous continguts introduïts.
- Els continguts han de presentar-se de forma lògica i estructurada, ja que d’aquesta manera es pot establir una relació clara i precisa entre els coneixements previs i els nous conceptes.
- L’actitud de l’aprenent ha de ser favorable, és a dir, ha de tenir intenció de voler relacionar els coneixements nous amb els que ja coneix.
En la seva teoria, David Ausubel remarca la importància de treballar a partir de material potencialment significatiu, i el defineix com una eina que ha de tenir un significat lògic i ha d’incloure els coneixements previs adequats per el nou concepte que es vol introduir.
D'acord amb Piaget, l’ adaptació de nous coneixements es pot fer mitjançant el procés mental d'assimilació o d'acomodació.
El primer, l’assimilació, està referit a com s’entenen les noves idees depenent de l’organització que segueixen fins al moment els coneixements previs que ja estan ordenats en els esquemes mentals. Un dels exemples que poden trobar per explicar aquest procés és el següent: l’animal que coneix un infant és el ca. En l’esquema mental on s’emmagatzema la informació dels animals apareix que el ca és un animal amb quatre potes. Un dia passejant el nen veu un cavall i pensa: “és un animal, te quatre potes, és un ca gran”. El que ha passat ha estat que a partir de les idees prèvies que tenia l’infant a l’esquema mental relacionat amb els animals (un ca te quatre potes) s’ha adaptat una nova idea per poder entendre el context en el que es troba i donar-li sentit al que s’està experimentant en el moment (aquest animal te quatre potes, és un ca).
El segon procés, l’acomodació, implica la reorganització dels esquemes per introduir els nous coneixements. Per tant és el procés contrari a l’assimilació. Seguint el mateix exemple d’abans: el nen es troba enfront del cavall i pensa: “és un animal, te quatre potes. Els cans tenen quatre potes, però aquest animal és molt més gran, te cabells llargs, les potes són distintes... és un animal diferent al ca”. En aquest moment és on entra en joc la curiositat que el mou a fer una construcció del seu propi aprenentatge. El nen demana: “quin animal és aquest?” i se li contesta que és un cavall. A partir d’aquest moment aquesta nova informació generada per la necessitat de conèixer l’entorn que l’envolta modifica l’esquema mental que existia per ampliar-lo. És en aquest moment quan es pot parlar d’aprenentatge significatiu.
CONTEXTE EDUCATIU
Tots els infants que participen en aquest experiment estan escolaritzats a la mateixa escola: CEIP S’Araranjassa. Per comprendre una mica millor com els nens entenen les ciències experimentals en aquest apartat es presenten les característiques metodològiques del centre.
Aquest centre es desenvolupa a partir d’una metodologia activa que promou l’experimentació dels alumnes en totes les àrees curriculars. És una escola molt petita, que compta amb vuitanta alumnes en l’etapa d’educació primària.
L’àrea de ciències experimentals s’organitza de forma que s’agrupen els alumnes de dos cursos (1r i 2n; 3r i 4t, 5è i 6è). Cada grup compta amb una sessió de dues hores setmanals per dur a terme un experiment.
Els infants que han participat en aquesta proposta didàctica són:
- Júlia, 7 anys, 2n. A na Júlia li agraden molt les ciències i les matemàtiques i és una nina molt curiosa.
- Ariann, 9 anys, 3r. A n’Ariann li agrada molt l’esport i no li agrada estar asseguda, ja que es posa nerviosa quan no es pot moure i deixa d’escoltar. Li agrada aprendre coses noves però no li agrada escriure.
- Rafel, 10 anys, 4t. En Rafel és un infant molt curiós amb els animals del seu entorn i coneix molt bé les característiques que tenen i què és el que necessiten per sentir-se bé. També li agrada molt llegir, sobretot històries on apareguin animals.
- Elizabeth, 11 anys, 5è. A n’Elizabeth li agrada molt l’art i les activitats que es poden desenvolupar amb les mans. També li agraden les ciències perquè diu que sempre es poden fer experiments per demostrar els principis científics i que d’aquesta manera ella ho entén.
- Joan, 12 anys, 6è. En Joan és un apassionat dels videojocs. No li agradava massa l’escola perquè ho trobava avorrit, però diu que des de que fa dos anys el seu centre va començar a fer coses més engrescadores (tallers, projectes...) li agrada més anar a escola.
ACTIVITATS EDUCATIVES
Seguint els principis constructivistes esmentats en l’apartat anterior, per dur a terme la presentació dels continguts que es treballen a la llarga d’aquesta proposta didàctica, la primera passa que es segueix és identificar quines són les idees prèvies que tenen els infants sobre la matèria i els seus canvis. Es fa partir del diàleg, eina que permet la interacció de forma directa i natural amb ells per determinar quins són els coneixements previs dels que s’ha de partir.
El desenvolupament de les activitats es duu a terme de manera que els infants tenen una participació activa en les activitats i tenen la possibilitat d’ experimentar i exposar les idees que els van sorgint.
Les activitats que es duen a terme són les següents:
Activitat 1
A través d’una conversa amb els infants es determinen els coneixements previs que tenen sobre el conceptes que volem treballar. Les preguntes van orientades a veure quin és el punt de partida per a cada infant, és a dir, què coneix sobre la matèria i els tipus de canvis que pot patir.
Les respostes dels nins queden enregistrades, ja que una vegada acabem de fer tots els experiments tornarem a llegir-ho junts per reflexionar sobre quins nous coneixements i idees han adquirit portant a terme aquestes activitats.
A tots els infants se’ls duen a terme les mateixes preguntes. L’entrevista és la següent:
Júlia
- Has sentit parlar alguna vegada de la matèria? Què creus que és? Sí, la matèria és del que estan fetes les coses, és com un material.
- Què és per tu un canvi? Que una cosa passa a ser una altra cosa. Creus que la matèria canvia? No ho sé, perquè si tens un material i canvia ja tens un altre material.
- Has tallat mai una poma i has deixat la meitat a la fruitera? Què li ha passat?
Creus que això és un canvi? No ho he fet mai però crec que se podriria. No sé si és un canvi perquè se torna d’un altre color però encara tenim sa poma.
- Has vist mai com a una barana de ferro li surten taques d’un color com a marró/taronja? Creus que això és un canvi? No, això se diu òxid.
- I quan es talla un arbre per treballar el seu tronc fins a convertir-lo en un moble, creus que ha passat algun canvi? Sí, perquè el tronc ha passat a ser un moble i ha canviat la seva forma.
- Alguna vegada has fet un glaçó al congelador? Com? Hi ha algun canvi quan l’aigua passa d’estar líquida a congelar-se? Coneixes un altre exemple en el que passi això? Sí, i si fiques una botella d’aigua al congelador també se congela i se torna un “cubito” gegant. Crec que torna més gran perquè quan ho feim sa mamà me diu que sa botella no pot estar plena perquè sinó explota.
- Podries dir-me alguns canvis que veus que passen en el teu entorn? Si treus sa botella des congelador el “cubito” torna aigua una altra vegada i te la pots endur a la platja i està fresqueta més temps. I si te talles els cabells també canvien.
- Creus que els canvis poden dur-se a terme sense ajuda de ningú? Sí, jo crec que la natura pot fer que les coses canviïn, perquè quan fa molt de fred els rius es congelen tot sols.
Observacions de l’entrevista: na Júlia assoleix el canvi com una cosa molt visual. Ella entén que un canvi només ocorre quan el material s’identifica com ell mateix però es veu d’una altra forma. Per tant, assimila els canvis físics com a canvis, inclosos els que tenen a veure amb els canvis d’estat de la matèria. Contràriament la idea que té de les reaccions químiques és que no són canvis perquè directament la matèria que hi havia al començament ja no hi és.
Ariann
- Has sentit parlar alguna vegada de la matèria? Què creus que és? És un material des que s’han fet ses coses.
- Què és per tu un canvi? Quan una cosa és diferent. Creus que la matèria canvia? Crec que sí que pot canviar perquè tot pot canviar.
- Has tallat mai una poma i has deixat la meitat a la fruitera? Què li ha passat?
Creus que això és un canvi? Se torna d’un altre color.
- Has vist mai com a una barana de ferro li surten taques d’un color com a marró/taronja? Creus que això és un canvi? Sí, perquè canvia es color i a vegades quan ho toques se romp.
- I quan es talla un arbre per treballar el seu tronc fins a convertir-lo en un moble, creus que ha passat algun canvi? Sí, perquè es tronc s’ha convertit en un moble que pot ser una taula, una cadira...
- Alguna vegada has fet un glaçó al congelador? Com? Hi ha algun canvi quan l’aigua passa d’estar líquida a congelar-se? Coneixes un altre exemple en el que passi això? Sí, només has de posar aigua dins una cosa per fer “cubitos” i si ho poses dins es congelador s’aigua se congela i ja tens gel i es gel el pots ficar a ses begudes perquè se refredin.
- Podries dir-me alguns canvis que veus que passen en el teu entorn? Sí, quan fas una coca i la fiques a nes forn sa pasta se converteix en una coca i se torna esponjosa. I quan plantes una llavor surt un arbre i això també és un canvi.
- Creus que els canvis poden dur-se a terme sense ajuda de ningú? Crec que depèn des canvi el pot fer sa naturalesa però hi ha canvis que no.
Observacions de l’entrevista: n’Ariann entén el canvi com un procés que modifica la matèria original. De fet, els exemples que ha aportat a la seva entrevista són la gran majoria reaccions químiques. Identifica ambdós processos (canvis físics i químics) com a successos habituals en el seu dia a dia.
Rafel
- Has sentit parlar alguna vegada de la matèria? Què creus que és? Sí, he sentit sa paraula però ara mateix no record què és. Me sona a material.
- Què és per tu un canvi? Creus que la matèria canvia? Un canvi seria com per exemple un canvi de classe o de casa. Crec que només poden canviar segons quins materials.
- Has tallat mai una poma i has deixat la meitat a la fruitera? Què li ha passat?
Creus que això és un canvi? Sí, sa poma se podreix i això és un canvi perquè sa poma ja no és bona.
- Has vist mai com a una barana de ferro li surten taques d’un color com a marró/taronja? Creus que això és un canvi? Sí, és perquè quan plou se banya i fa que li surtin taques.
- I quan es talla un arbre per treballar el seu tronc fins a convertir-lo en un moble, creus que ha passat algun canvi? Sí, perquè ara se pot utilitzar per posar dins sa casa.
- Alguna vegada has fet un glaçó al congelador? Com? Hi ha algun canvi quan l’aigua passa d’estar líquida a congelar-se? Coneixes un altre exemple en el que passi això? Jo no n’he fet però se fa amb aigua i quan la fiques a nes congelador se torna gel. Quan treus es gel i fa calor se descongela.
- Podries dir-me alguns canvis que veus que passen en el teu entorn? Si tu te poses una altra camiseta, si pintes sa bici o si pintes un dibuix.
- Creus que els canvis poden dur-se a terme sense ajuda de ningú? Depèn des canvi perquè es de sa barana de ferro sí que se fa tot sol però un dibuix no se pot pintar tot sol.
Observacions de l’entrevista: en Rafel té un concepte de canvi molt ampli que no acaba d’associar massa bé amb la matèria. Encara així, compren que tant els canvis físics com els canvis químics són modificacions que pateix la matèria.
Elizabeth
- Has sentit parlar alguna vegada de la matèria? Què creus que és? Crec que sa matèria deu ser com un material.
- Què és per tu un canvi? Creus que la matèria canvia? Un canvi és quan te vas a tallar es cabells. No se si sa matèria pot canviar però crec que sí.
- Has tallat mai una poma i has deixat la meitat a la fruitera? Què li ha passat?
Creus que això és un canvi? No, no sé què li passaria.
- Has vist mai com a una barana de ferro li surten taques d’un color com a marró/taronja? Creus que això és un canvi? Sí, perquè ha passat d’estar nou a estar oxidat.
- I quan es talla un arbre per treballar el seu tronc fins a convertir-lo en un moble, creus que ha passat algun canvi? Sí, ha passat que un arbre s’ha convertit en un material, perquè un arbre a nes principi és un tronc.
- Alguna vegada has fet un glaçó al congelador? Com? Hi ha algun canvi quan l’aigua passa d’estar líquida a congelar-se? Coneixes un altre exemple en el que passi això? No n’he fet però se com se fa. Quan poses aigua a nes congelador se converteix en un cubito. És un canvi perquè ha passat de ser aigua a ser gel. Se que ara fa tanta calor amb es canvi climàtic que s’estan fonent es gel de sa Terra i es óssos polars se queden sense lloc per viure i això crec que també és un canvi.
- Podries dir-me alguns canvis que veus que passen en el teu entorn? Tallar un arbre i canviar-te ses sabates.
- Creus que els canvis poden dur-se a terme sense ajuda de ningú? Si és una cosa natural no, però hi ha canvis que sí.
Observacions de l’entrevista: n’Elizabeth, malgrat no te clar el concepte de matèria, és capaç d’identificar algunes reaccions químiques com a canvis i algunes no.
Contràriament els canvis físics sí que els sap identificar com a modificacions de la matèria.
Joan
- Has sentit parlar alguna vegada de la matèria? Sí, i també de sa matèria prima.
Què creus que és? Sa matèria és el material del que estan fetes les coses.
- Què és per tu un canvi? Que tot se gira. Si estaves fent una cosa ara no la pots seguir fent. Creus que la matèria canvia? Alomillor sí, no ho tenc molt clar.
- Has tallat mai una poma i has deixat la meitat a la fruitera? Què li ha passat?
Creus que això és un canvi? Sí, és un canvi perquè sa poma se podriria.
- Has vist mai com a una barana de ferro li surten taques d’un color com a marró/taronja? Creus que això és un canvi? No, només s’embruta.
- I quan es talla un arbre per treballar el seu tronc fins a convertir-lo en un moble, creus que ha passat algun canvi? Claro que sí, perquè es tronc de s’arbre ara és un moble per sa casa i això vol dir que ha canviat.
- Alguna vegada has fet un glaçó al congelador? Com? Hi ha algun canvi quan l’aigua passa d’estar líquida a congelar-se? Coneixes un altre exemple en el que passi això? Sí, només has de ficar aigua a nes congelador i esperar un parell d’hores i se torna un gel. Després quan el treus se comença a descongelar fins que se converteix en aigua una altre vegada.
- Podries dir-me alguns canvis que veus que passen en el teu entorn? Quan es semàfor passa de vermell a verd, quan romps alguna cosa i quan t’embrutes.
- Creus que els canvis poden dur-se a terme sense ajuda de ningú? Jo crec tots es canvis necessiten que algú els faci.
Observacions de l’entrevista: en Joan te una visió molt general i embullada dels canvis físics i químics ja que alguns els identifica i d’altres no. Va dubtar bastant durant l’entrevista, es mostrava molt insegur respecte a les respostes que anava a donar.
Activitats CANVIS FÍSICS
Es realitzen en aquest apartat un seguit d’ activitats que ens permeten entendre que els canvis físics tenen a veure amb la forma en la que està presentada la matèria.
1. Canvi de forma en un paper: “PAPIROFLÈXIA”
Introducció:
Aquesta activitat ens serveix per reflexionar sobre què li passa al paper quan el dobleguem.
Objectius de l’activitat:
- Identificar que la matèria amb la que estam treballant (el paper) només canvia la seva forma però no la seva composició (segueix essent paper).
Reflexió de l’activitat:
Durant l’execució de l’activitat vaig realitzar algunes preguntes als infants per comprovar si relacionaven el fet de que quan el paper modificava la seva forma es realitzava algun tipus de canvi.
El resultat va ser que la majoria em van contestar que un tros de paper s’havia convertit en un moix de paper i que el paper havia canviat. Dos d’ells, en Joan i n’Elizabeth van concretar una miqueta més dient que el paper no havia canviat, només havia canviat la forma que nosaltres li havíem donat. Aprofitant aquest comentari vaig fer la pregunta “i si nosaltres no l’haguéssim doblegat, el paper hagués pogut canviar la seva forma?” i tots van contestar que no.
A partir d’aquesta activitat s’introdueix el concepte dels canvis físics de la matèria com aquells canvis que només inclouen modificacions externes de la matèria sense canviar la matèria original.
2. Canvis d’estat en la matèria: “FEIM UN GELAT DE IOGURT”
Introducció:
A través d’aquesta activitat s’ experimenta amb els canvis d’estat de la matèria. De la mateixa forma que podem trobar l’aigua en distints estats (líquid, sòlid o gas) moltes substàncies tenen les mateixes característiques.
“Aquest iogurt en quin estat es troba? Què passarà si el fiquem dins del congelador?”
Objectius de l’activitat:
- Identificar que els canvis d’estat de la matèria pertanyen al grup dels canvis físics ja que no afecten a la composició de la matèria, únicament al seu estat d’agregació.
Reflexió de l’activitat:
La reflexió d’aquesta activitat la vam fer en dues parts. La primera part van ser les suposicions que vam fer mentre preparàvem el iogurt per ficar-lo al congelador. Aquí, tots els infants coincidiren en que segurament el iogurt es congelaria i després el podríem menjar com un gelat.
La segona part la vam fer quan vam treure el gelat del congelador i vam comprovar que s’havia congelat. En aquest punt jo els vaig fer la pregunta “i ara, ja no és iogurt?” i em van contestar que si, que era iogurt perquè tenia el mateix gust, només que s’havia congelat i ara el podíem menjar de forma diferent. A la pregunta “això vol dir que hem provocat que el iogurt pateixi un canvi?” van contestar tots que sí, perquè abans el iogurt es podia menjar amb una cullera i després de treure’l del congelador només es podia menjar com un gelat. Després els vaig demanar “si deixam el iogurt defora, què creieu que li passarà?” i em van contestar que tornaria canviar i passaria a ser com era abans.
A partir d’aquest experiment es va fer una reflexió que introduïa el concepte dels canvis d’estat de la matèria com a canvis físics. Els infants es van adonar que no hi havia un canvi en la composició de la matèria quan aquesta canviava d’estat líquid a sòlid.
Activitats REACCIONS QUÍMIQUES
En aquest apartat es troben els tres experiments que tenen a veure amb els següents canvis químics de la matèria: fermentació, oxidació i combustió.
Abans de dur a terme aquests experiments relacionats amb les reaccions químiques de la matèria vaig considerar oportú fer una petita introducció, ja que revisant les entrevistes inicials dels infants vaig comprovar que no ho identificaven com a canvis. Per aquest motiu abans de començar amb aquests experiments vaig parlar amb ells per introduir les tres reaccions químiques abans esmentades i que les identifiquessin com a canvis en la composició de la matèria.
1. Fermentació: “INFLAM UN GLOBUS SENSE BUFAR”
Introducció:
Per parlar de la fermentació vaig utilitzar l’exemple del pa. Tots els infants havien vist com a casa es feia un pa, i ja coneixien què era el llevat. Per tant, ja sabien que el llevat es fa servir perquè la massa del pa s’infli i quedi més esponjosa. Els vaig demanar si creien que això era un canvi, i la majoria van dir que sí perquè la massa del pa passa d’estar buida a estar plena d’aire. No sabien quin era el motiu, així que crear curiositat amb aquest tema va ser una gran idea per començar a dur a terme l’experiment.
Objectius de l’activitat:
- Veure que apareix una nova substància gasosa que quan hem començat l’experiment no hi era i per tant relacionar-ho amb una reacció química.
- Entendre que el llevat és un ésser viu i que el gas que apareix és CO2, la resposta que aquest organisme unicel·lular dona a la reacció química que l’ha despert.
Explicació de l’experiment:
“Observem que s’infla el globus. Què ha passat? Així com s’infla la massa del pa també s’està inflant el globus. És perquè el llevat és un ésser unicel·lular que en trobar- se sec dins el sobre està “adormit”. En crear les característiques de l’entorn necessàries (una temperatura una mica càlida) per despertar-lo i afegir algun aliment d’on pugui treure energia (el sucre) el llevat comença a respirar. La seva forma de respirar és diferent a la nostra, ja que nosaltres inspiram oxigen i expiram CO2, però el llevat no inspira oxigen, només expira CO2. Per tant, aquesta substància gasosa que ha aparegut és el CO2.”
Reflexió de l’activitat:
En aquest experiment el que més els va sorprendre va ser que el llevat era un ésser unicel·lular i que en donar-li certes característiques al seu entorn el fèiem despertar. En demanar-los si aquest fet de despertar el llevat el consideraven un canvi i la seva resposta va ser que sí, perquè una vegada l’havíem despertat ja no tornava a “la seva forma” així que havia canviat. A més, van comprovar que apareixia una substància
gasosa (el CO2) que va fer que el globus s’inflés. En demanar-los si hi havia alguna diferència entre aquest experiment i els dos anteriors que havíem fet els infants em van contestar que els dos primers experiments es podien desfer, però aquest ja no. És a dir, el llevat ja no podia tornar estar dins el sobre i. A més, s’havia creat el gas com un nou element.
A partir d’aquesta activitat es va introduir el concepte de la fermentació com un canvi químic.
2. Oxidació: “EXPERIMENTAM AMB CLAUS DE FERRO”
Introducció:
“Heu sentit parlar alguna vegada de l’òxid? Quins materials o substàncies heu vist que estiguin oxidats? Heu tocat alguna vegada un ferro que vos hagi deixat una pols de color marró o groga a les mans? Això és l’òxid.”
L’òxid apareix quan un metall està en contacte amb l’oxigen durant un temps sense protecció. Per aquest motiu les baranes, les barreres i moltes altres coses de metall han de pintar-se per evitar que s’oxidin.
Objectius de l’activitat:
- Identificar la reacció química de l’oxidació.
- Assimilar que hi ha maneres de prevenir l’oxidació ( mantenir els materials sense contacte amb l’oxigen) i d’altres de serveixen per accelerar el procés (la sal).
Explicació de l’experiment:
En aquest experiment hem exposat els claus de ferro a tres entorns en els que comparar el que passarà. Una de les coses que hem de tenir en compte és que l’aigua està composta per àtoms que tenen en la seva composició àtoms d’oxigen. En dur l’aigua al punt d’ebullició, els àtoms d’oxigen que es trobaven en l’aire i s’havien dissolt en l’aigua tornen a l’atmosfera. Una altre característica a tenir en compte és que la sal accelera la reacció d’oxidació. Per tant, els entorns que hem creat són els següents:
- Un recipient ple d’aigua. Aquest recipient conté les partícules d’oxigen que presenta l’aigua ja que no hem modificat la substància.
- Un recipient ple d’aigua que ha estat bullida i per tant ha perdut gran part del seu oxigen dissolt. A més li hem afegit dues cullerades d’oli que com que te una menor densitat que l’aigua queda a la part de dalt i crea una espècie de tap perquè no pugui entrar l’oxigen.
- Un recipient ple d’aigua amb sal.
D’aquesta forma tenim la possibilitat de veure com serà el procés d’oxidació i veure alguns exemples de com frenar-lo o accelerar-lo.
Reflexió de l’activitat
L’observació del resultat final d’aquesta activitat es va dur a terme vuit dies després de realitzar l’experiment. Els resultats van ser els esperats: el clau que es trobava dins el recipient d’aigua amb sal va ser el que va patir una reacció d’ oxidació més gran; el clau que es trobava dins aigua va ser el segon que més es va oxidar; i el clau que es trobava
dins l’aigua que s’havia portat fins al punt d’ebullició va ser el que menys va patir la reacció d’oxidació, de fet, pràcticament estava igual que el primer dia. Les conclusions que es van extreure de l’activitat van ser molt clares: la sal va potenciar la reacció d’oxidació i llevar-li l’oxigen a l’aigua va fer que la reacció gairebé no fos notòria.
A partir d’aquest experiment es va introduir el concepte de l’oxidació com a canvi químic. La conclusió va ser que l’òxid apareix en la matèria quan aquesta es troba en contacte constant amb l’oxigen i canvia la composició original de la matèria.
3. Combustió: “QUÈ PASSA QUAN ALGUNA COSA ES CREMA?”
Introducció:
“Alguna vegada heu anat a una torrada i heu vist el foc? Què li passa a la llenya que fiquem al foc? I si només féssim un munt de llenya i el deixéssim estar, el foc començaria per ell mateix?”
Objectius de l’activitat:
- Identificar la combustió com una reacció química.
- Comprendre que la reacció no comença si no hi ha un factor extern que li dona l’energia que requereix.
Explicació de l’activitat:
- Seguim tenint el mateix material una vegada s’ha cremat que abans de cremar- se? En què s’ha convertit?
- Creus que es podria haver cremat si nosaltres no li haguéssim començat l’acció de donar foc?
Per dur a terme aquesta reacció és necessari que un factor extern doni l’energia necessària perquè el foc es produeixi i el material comenci la seva transformació. En acabar aquesta reacció el producte resultant és totalment diferent al material que teníem al començament, així que ens trobem davant d’un canvi químic de la matèria.
Reflexió de l’activitat
A partir d’aquest experiment es va introduir el concepte de la combustió com una reacció química de la matèria. La conclusió a la que es va arribar va ser molt clara: quan una matèria es crema canvia per complet la seva composició i passa a ser una matèria totalment diferent a la que existia abans de que es dugués a terme la reacció de combustió.
Activitat final de reflexió
L’activitat final va ser una reflexió conjunta en la que es va fer una comparació de les entrevistes de coneixements previs que s’havien portat a terme en l’activitat 1 per veure quins conceptes nous s’havien assolit després de realitzar tots els experiments.
Es va començar per fer una posada en comú de tot el que els infants havien entès dels experiments que havíem realitzat, i es van treure similituds i diferències entre els distints experiments.
El resultat va ser molt positiu ja que tots els infants van assolir la diferència entre una reacció química i un canvi físic. Els van identificar i explicar les característiques que es comentaren durant la realització de les activitats.
CONCLUSIÓ FINAL
Els continguts introduïts en aquesta proposta estan relacionats de forma directa amb la vida quotidiana dels infants. Per aquest motiu, no s’ha partit de zero: els nens ja venien amb idees prèvies gràcies a les experiències que havien tengut a la llarga de la seva vida amb els distints tipus de canvis. D’aquesta forma, l’aplicació de la metodologia constructivista ens ha permès partir d’aquests conceptes previs, relacionar els continguts plantejats amb aquestes idees que els infants ja havien interioritzat en els seus esquemes mentals.
Els experiments han permès als infants participar de forma activa en el procés d’ensenyament-aprenentatge. La manipulació del material i els dubtes que s’anaven generant han augmentat la seva motivació i atenció cap als conceptes treballats en cada experiment, creant una actitud favorable de cara a la incorporació dels nous coneixements i la seva adaptació en els esquemes mentals dels infants.
En definitiva, des del meu punt de vista ha estat un encert presentar les ciències experimentals a partir d’una metodologia constructivista, ja que ha permès que els infants es desenvolupessin de forma pautada però lliure en l’assoliment dels objectius plantejats en la proposta didàctica presentada.
BIBLIOGRAFIA
Martí i Feixas, J. (2006). LES IDEES CIENTÍFIQUES DELS INFANTS I L’ENSENYAMENT DE LES CIÈNCIES A L’ESCOLA PRIMÀRIA. Comunicació educativa, 19-26.
Neus Sanmartí. (2004). APRENDRE CIÈNCIES: CONNECTAR L’EXPERIÈNCIA, EL PENSAMENT I LA PARLA A TRAVÉS DE MODELS. Universitat de Barcelona.
Juan Ignacio Pozo Municio, & Miguel Angel Gómez Crespo. (2009). Aprender y enseñar ciencia. Del conocimiento cotidiano al conocimiento científico. EDICIONES MORATA, S. L.
B.R. (s. f.). La teoria del aprendizaje de Jean Piaget. Psicología y mente.
https://psicologiaymente.com/desarrollo/teoria-del-aprendizaje-piaget
Gobierno de España. (2020). Una educación para el siglo XXI. . https://www.educacionyfp.gob.es/destacados/lomloe.html
Universidad Autónoma de Valencia. (2015, 1 junio). Aprender a aprender: una competencia básica para el aprendizaje permanente. .
https://www.universidadviu.com/es/actualidad/nuestros-expertos/aprender- aprender-una-competencia-basica-para-el-aprendizaje
Porlán, R., & López, J. I. (s.f). Constructivismo en Ciencias: pensamiento del alumnado versus pensamiento del profesorado.
https://core.ac.uk/download/pdf/51388969.pdf
Pozo, J. I. (2009). Aprender y enseñar ciencia. Del conocimiento cotidiano al conocimiento científico. EDICIONES MORATA, S. L.
Mordeglia, C., & Mengasicini, A. (2014). Caracterización de prácticas experimentales en la escuela a partir del discurso de docentes de primaria y secundaria.
Enseñanza de las ciencias, 32.2, 71–89.
Romero, F. (2009). APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO Y CONSTRUCTIVISMO.
Temas para la educación, 3.
