aprender química para un futuro sostenible. aspectos ctsa en

APRENDER QUÍMICA PARA UN FUTURO SOSTENIBLE. ASPECTOS CTSA
EN LA QUÍMICA DE 2º DE BACHILLERATO UTILIZANDO LAS TIC(1)
(1) Esta comunicación ha sido concebida como contribución a la Década de la Educación para un futuro
sostenible, instituida por Naciones Unidas para el periodo 2005-2014. (Ver http://www.oei.es/decada/).
A. Cárdenes Santana1, F. Martínez Navarro2, E. de Santa Ana Fernández3, V. Mingarro González4,
J. A. Domínguez Silva5.
1
IES Lila, 2IES Alonso Quesada, 3IES Tafira, 4IES Vega de San Mateo, 5Colegio Heidelberg.
Dirección: C/ Pintor Manolo Millares, 35 -35310- Las Palmas Teléfono: 928354357 Correo
electrónico: marcelyana@teleline.es
Grupo Lentiscal de Didáctica de la Física y Química
http://www.gobiernodecanarias.org/educacion//fisicayquimica/lentiscal/
Área 2. Nuevas tendencias en la Metodología y Didáctica de la Química.
Comunicación oral
1. INTRODUCCIÓN
En los últimos años se constata una disminución alarmante del número de estudiantes que escoge la
opción de ciencias en la ESO, y en el bachillerato sólo elige Química alrededor de un 35% del
alumnado. Los estudiantes señalan que la enseñanza de la química está aislada de la sociedad y de la
vida cotidiana y que el método de enseñanza utilizado mayoritariamente por el profesorado, basado en
la transmisión verbal de conocimientos ya elaborados, es aburrido y poco participativo. La ausencia de
trabajos prácticos, del uso del ordenador y el hecho de no abordar problemas relevantes de nuestro
tiempo, que despierten interés, contribuye a la desmotivación y al fracaso escolar. Se esta produciendo
un alarmante descenso del interés de los jóvenes por los estudios científicos (Informe Rocard, 2007).
Por otra parte, se percibe una visión cada vez más negativa de los efectos de la química en la sociedad
y en el medio ambiente: lo que tiene química es “malo” para la salud; la química se relaciona con
determinado tipo de armas, contribuye a la contaminación, etc. Es algo que, en definitiva, debemos
evitar en nuestras vidas.
Ante esta situación, ¿qué puede hacer el profesorado de Química? En los últimos años se han dados
respuestas diversas desde la didáctica de las ciencias (Perales y Cañal, 2000), algunas de las cuales
han sido consideradas en la Comunidad Autónoma de Canarias. Por una parte, en el decreto del
currículo oficial de química de bachillerato (Consejería de Educación del Gobierno de Canarias, 2002)
se incluyen contenidos CTSA (enfoque Ciencia Tecnología Sociedad y Medio Ambiente) y
estrategias de aprendizaje basadas en el uso de las Tecnologías de la Información y la Comunicación
(TIC). Desde hace una década el profesorado que se coordina con las universidades para establecer los
criterios y contenidos objeto de evaluación en la PAU, ha consensuado la inclusión de los siguientes
contenidos CTSA: el efecto invernadero, la erosión de la capa de ozono y la lluvia ácida.
Desde nuestro grupo de trabajo proponemos cambios sustantivos, no necesariamente novedosos, en
algunos elementos del currículo. La enseñanza de una química actualizada supone relacionar
conceptos básicos, generalmente abstractos, con situaciones de la vida cotidiana para aumentar la
motivación de los estudiantes. En la medida en que se entienda la importancia que la comprensión de
los conceptos científicos tiene para su desarrollo personal y su relación con el entorno, podrán realizar
el esfuerzo y la dedicación que el aprendizaje de la química requiere. Una disciplina, por cierto, cuya
dificultad para el alumnado, no tiene siempre presente el profesorado.
Para ello hemos intentado darle otro enfoque a los contenidos, insistiendo en sus aplicaciones y
repercusiones sociales, tratando aspectos que relacionen la química con la tecnología, la sociedad y el
medio ambiente, de acuerdo con las aportaciones de Vilches y Gil, 2003. No podemos obviar un hecho
Aprender química para un futuro sostenible
Grupo Lentiscal de Didáctica de la Física y Química
evidente, el tratamiento de nuevos contenidos o la insistencia en las aplicaciones de algunos de ellos,
requiere dar prioridad a unos contenidos sobre otros. En este sentido, nos parece que se podrían reducir
algunos contenidos sobre la estructura de la materia: aquellos que se tratan en 1º y 2º de bachillerato que,
además de ser innecesarios en el aprendizaje de la química en este nivel, presentan mucha dificultad,
como por ejemplo la hibridación o la resonancia.
Al estudiar los cambios en el medio ambiente, se comprende que los organismos vivos (incluyendo los
seres humanos) pueden variar las condiciones del planeta, originando diferentes situaciones
problemáticas que deben ser objeto de estudio en el aula, como por ejemplo, la gestión del agua, los
residuos urbanos, la contaminación atmosférica, la desaparición del ozono estratosférico, la desertización
del planeta, la lluvia ácida, la corrosión de metales, el aumento del efecto invernadero, etc.
Para desarrollar un trabajo en el aula con este tipo de contenidos, planteamos una propuesta basada en el
modelo de enseñanza y aprendizaje por investigación orientada de problemas relevantes (Gil, Macedo y
otros, 2005; Guisasola y Pérez de Eulate, 2001). Utilizando diferentes estrategias de enseñanza y
siguiendo el modelo de diseño de lecciones interactivas, que ya hemos aplicado en anteriores trabajos
(Domínguez, y otros, 2005; Grupo Lentiscal, 2005; Martínez y de Santa Ana, 1993; Martínez, 2003;
Martínez, y otros, 1995 y 2006), se proponen tareas sobre los problemas citados en el párrafo anterior a
los que el alumnado debe dar respuesta haciendo uso de las TIC. Se trata de poner de manifiesto cómo la
química es una ciencia básica que tiene multitud de relaciones con los problemas que atañen al planeta y,
por tanto, a los seres humanos, y aprovechar la potencialidad de las TIC para orientar al alumnado hacia
las posibles soluciones, que se concretan en un desarrollo sostenible, que comprometa a cada uno de
nuestros estudiantes con un desarrollo científico, tecnológico, social y económico responsable y solidario
con nuestro planeta y sus valores naturales, sociales y artísticos.
2. OBJETIVOS
Entre los distintos objetivos que nos proponemos destacamos los siguientes:
☺ Actualizar el currículo de la Química de 2º de Bachillerato proponiendo contenidos CTSA y el uso
de las TIC para motivar al alumnado a través del estudio de problemas relevantes.
☺ Promover la producción de materiales audiovisuales y multimedia variados para su uso educativo.
☺ Elaborar lecciones interactivas con simulaciones virtuales para el aprendizaje de la química, sobre
todo en los casos en que la experimentación real no es posible.
☺ Potenciar el aprendizaje autónomo del alumnado.
☺ Hacer más atractivo el estudio de la química, aumentando de esta forma la motivación del alumnado.
☺ Contribuir a la concienciación de los problemas medioambientales y al compromiso con un
desarrollo responsable en el marco de la “Década de la Educación por un Futuro Sostenible”
Todo ellos se encierran en un gran objetivo: “que el alumnado aprenda química, junto con sus
aplicaciones y sus implicaciones sociales”. De esta forma se contribuye mejor al desarrollo de las
principales competencias básicas, que propone la Unión Europea, incluidas en la nueva Ley Orgánica
de Educación y los Reales Decretos del currículo que la desarrollan.
3. DESCRIPCIÓN DE LA PROPUESTA
En el currículo oficial de Química de Bachillerato de Canarias se incluyen aspectos CTSA, y la comisión
encargada de la Coordinación para la Prueba de Acceso a la Universidad, ha propuesto para cada uno de
los seis bloques temáticos los correspondientes contenidos, relacionados con la vida cotidiana y con
diferentes aspectos de la Ciencia, Tecnología, Sociedad y Medio Ambiente, que recogemos en la
siguiente tabla:
Aspectos CTSA en la química, utilizando las TIC
2
Aprender química para un futuro sostenible
Bloque de contenidos
BLOQUE 1: Las
reacciones químicas y sus
implicaciones energéticas
BLOQUE 2: Cinética y
equilibrio químico
BLOQUE 3: Reacciones
de transferencia de
protones
BLOQUE 4: Reacciones
de transferencia de
electrones
BLOQUE 5:
Estructura de la
materia. Introducción
a la Química Moderna
BLOQUE 6: Química
del Carbono
Grupo Lentiscal de Didáctica de la Física y Química
Propuesta de aspectos CTSA
* Agotamiento de los recursos fósiles:
• Diferencias entre recursos renovables y no renovables.
• Clasificación de los combustibles fósiles: carbón (hulla, lignito y antracita), petróleo
y esquistos bituminosos.
* Contaminación:
• Contribución de las centrales térmicas y del transporte.
* Aumento del efecto invernadero. Calentamiento global. Cambio climático:
• Definición, causas y consecuencias.
• Soluciones.
* Obtención industrial del amoníaco:
• Necesidad de producción de NH3.
• Influencia de la presión, la temperatura y la presencia del catalizador en la síntesis
del amoníaco.
* Cinética en los organismos vivos:
• Biocatalizadores: enzimas, su importancia en los seres vivos.
* La erosión de la capa de ozono:
• Formación de la capa de ozono.
• Acción de los CFCs.
• Consecuencias de la destrucción de la capa de ozono.
• Soluciones.
* La lluvia ácida:
• Definición y formación.
• Causas de la presencia de óxidos de azufre y de nitrógeno en la atmósfera.
• Efectos de la lluvia ácida.
• Soluciones.
* Obtención industrial del H2SO4:
• Procesos industriales en los que interviene el ácido sulfúrico.
• Producción de H2SO4 de un país y nivel de industrialización.
* Pilas comerciales:
• Tipos de pilas y aplicaciones.
• Efecto contaminante del Hg y de otros metales pesados.
• Reciclaje.
* Aplicaciones industriales:
• Recubrimientos electrolíticos: dorados, cromados, etc.
• Obtención de cloro y sodio por descomposición electrolítica.
• Refinado electrolítico.
• Contaminación por los residuos electrolíticos.
* Corrosión de metales:
• Descripción del proceso químico.
• Protección del hierro: utilización de pinturas (minio), galvanización, ánodos de
sacrificio y aleaciones.
• Pérdidas económicas ocasionadas por la corrosión de los metales.
* Propiedades específicas del agua en relación con el enlace de hidrógeno:
• Su función como regulador térmico.
• Repercusión de su densidad en la vida subacuática.
• Su gran poder disolvente.
* El agua, un recurso limitado:
• La escasez de agua continental frente a la del mar.
• Importancia del agua en Canarias. Desalinización y potabilización.
* Derivados del petróleo:
• Destilación fraccionada.
• Reacciones de combustión. Impacto ambiental.
* Macromoléculas y polímeros:
• Clasificación de los polímeros: cauchos, fibras y plásticos.
• Los polímeros en la vida moderna. Aplicaciones e impacto ambiental.
Aspectos CTSA en la química, utilizando las TIC
3
Aprender química para un futuro sostenible
Grupo Lentiscal de Didáctica de la Física y Química
4. EJEMPLIFICACIÓN: TRATAMIENTO DIDÁCTICO DE LA PROPUESTA
Para ilustrar esta propuesta, presentamos una lección interactiva sobre el calentamiento global del
planeta. La ejemplificación, diseñada en formato de CD, contiene un módulo teórico, una secuencia
de actividades de aprendizaje y evaluación y diferentes recursos didácticos: simulaciones interactivas
en flash, audios, vídeos, Hot Potatoes, Web Quest, etc., que utilizamos con nuestro alumnado.
Con el fin de facilitar el trabajo del profesorado y del alumnado de 2º de bachillerato, hemos
elaborado una propuesta de programa de actividades de enseñanza y aprendizaje sobre algunas
aplicaciones de la química relacionadas con el medio ambiente, en concreto, sobre el efecto
invernadero, la erosión de la capa de ozono y la lluvia ácida y que pueden ser objeto de preguntas en
las Pruebas de Acceso a la Universidad.
Por falta de espacio solo ejemplificamos algunas actividades, doce en total, de la propuesta del
aumento de efecto invernadero y el cambio climático.
ACTIVIDAD 0. Busca información y completa detalladamente la siguiente tabla:
EL EFECTO INVERNADERO
I. ¿QUÉ ES? ¿CÓMO SE FORMA Y CÓMO AUMENTA?
II. ¿CUÁLES SON LAS CAUSAS?
III. ¿CUÁLES SON SUS EFECTOS?
IV ¿CUÁLES SON ALGUNAS SOLUCIONES POSIBLES?
AUMENTO DEL EFECTO INVERNADERO (Actividades objeto de PAU)
1. a) Explica en qué consiste el efecto invernadero, ¿cuál es su origen y sus consecuencias? (1p)
b) Como alternativa a la gasolina, se ha experimentado en algunos vehículos con otros combustibles, entre
ellos gas butano y etanol. Escribe la reacción de combustión de ambas sustancias y determina, si se queman
masas iguales de butano y etanol, cuál de ellas contribuye más al efecto invernadero. (1p)
[Datos: Masas atómicas relativas: Ar(H)=1; Ar(C)=12; Ar(O)=16]. [Propuesto en la PAU, curso 1995 – 96]
2. Gracias a las burbujas de aire atrapadas hace mucho tiempo en los hielos de Groenlandia y de la
Antártida podemos comparar el aire de entonces con el actual. De esta manera se comprueba que los gases
invernadero han ido incrementando gradualmente su presencia en la atmósfera durante los últimos años.
(Tom Hare)
a) ¿Cuáles son los gases invernadero y qué función realizan como componentes de la atmósfera? (0,7 p)
b) Indica las causas que explican el aumento de dichos gases en la atmósfera, tal como se dice en el texto.
(0,6 p)
c) Comenta algunas de las consecuencias que parecen derivarse del aumento de los gases invernadero y
propón una serie de medidas encaminadas a controlar dicho aumento. (0,7 p)
3. Un excesivo calentamiento generalizado del aire atmosférico provocaría diversos fenómenos y
consecuencias no deseados por el hombre sobre el medio ambiente.
a) Indica algunas causas de origen natural e inducidas por el hombre que pueden ocasionar el calentamiento
generalizado del aire de la atmósfera. (0,7)
b) Señala diversos efectos ambientales que se derivan de este fenómeno. (0,6 p)
c) Comenta qué acciones concretas podrían proponerse para evitar las consecuencias derivadas de este
fenómeno. (0,7 p)
4. “Grupos de científicos norteamericanos, británicos y soviéticos demostraron que el proceso de
calentamiento global de la Tierra se había acelerado más en la última década que durante todo el siglo
pasado. Comprobaron que los cuatro años de temperaturas más elevadas pertenecen a esta década.”
a) ¿Por qué crees que está aumentando la temperatura global del planeta? ¿Qué nombre recibe dicho
fenómeno? ¿En qué consiste? (1 p)
b) ¿Qué consecuencias tiene para el medio ambiente? ¿Qué podemos hacer para paliar la situación? (1 p)
Aspectos CTSA en la química, utilizando las TIC
4
Aprender química para un futuro sostenible
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EL CALENTAMIENTO GLOBAL DEL PLANETA Y EL DESARRROLLO SOSTENIBLE
¿Qué es el aumento de efecto invernadero y el cambio climático y cómo evitarlo?
Actividades Iniciales
A.1 Breve presentación de la unidad didáctica por el profesor y orientaciones para su desarrollo.
A.2 Cuestionario tipo KPSI. Señalar en el cuestionario de la tabla, la intensidad con que percibes conocer y
poseer las habilidades necesarias para desarrollar los siguientes temas.
1
2
3
4
5
Concepto/Tema
Sería
capaz
de
No
sé
Sé
un
Lo
conozco
Lo
¿Qué creemos saber sobre el tema?
nada
poco
suficiente
conozco
bien
explicarlo a
otros
Cuáles son los componentes de la atmósfera
Qué es el clima
Qué es el cambio climático
Qué es el calentamiento global
Qué es el efecto invernadero
Qué gases invernadero conoces
Cuáles son las causas del aumento del efecto
invernadero
Cuáles son los efectos
Cuáles son las soluciones posibles
Qué es el protocolo de Kioto
Qué entiendes por “comercio de emisiones”
Qué es el desarrollo sostenible
Cuáles son los grandes problemas ambientales que
tiene planteados hoy la humanidad.
A.3 Formula una pregunta, interrogante o problema que te gustaría abordar y obtener respuesta en el
transcurso del presente tema. Compártelo con tus compañeros y selecciona uno o dos de ellos en el seno del
pequeño grupo
Interrogante
individual
Interrogante en el
grupo
A.4 Indica si las siguientes proposiciones son verdadera o falsas. Reescribe las falsas para que resulten
verdaderas:
a) El oxígeno es el componente mayoritario de la atmósfera actual.
b) El calentamiento global del planeta es debido a la erosión de la capa de ozono.
c) El medio ambiente no incluye componentes sociales sino solamente componentes naturales.
d) El agujero de la capa de ozono está originado por el aumento del efecto invernadero.
e) La lluvia ácida contribuye al calentamiento global del planeta.
f) El agujero de la capa de ozono contribuye al calentamiento global del planeta.
g) El efecto invernadero contribuye negativamente al desarrollo sostenible de la vida en la Tierra.
h) La actividad humana es responsable de la mayor parte del calentamiento global del planeta.
i) La mayor parte del calentamiento producido en los últimos 50 años se debe al aumento de la concentración
de gases de efecto invernadero.
j) El aumento de las emisiones de dióxido de carbono es la principal causa del cambio climático actual.
A5 Compartir con el alumnado los objetivos de la Unidad y los problemas a abordar
Aspectos CTSA en la química, utilizando las TIC
5
Aprender química para un futuro sostenible
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Actividades de desarrollo
Desglose de los tipos de energía utilizada para la producción de energía eléctrica
A.6 En los gráficos de sectores que se muestran a continuación, se indica el porcentaje de energía
consumida en tres países muy diferentes
a) Interpreta los gráficos y completa la siguiente tabla
Tipo Hidráulica Eólica-SolarNuclear
Petróleo Gas
Carbón
País
Biomasa
Natural
A
B
C
a) Calcula los porcentajes de energías renovable y de energías no renovables de estos tres países.
b) Indica qué problemas medio ambientales cabe esperar en cada uno de los tres países.
c) Intenta deducir cuál de ellos puede corresponder a un país desarrollado y cuál a un país en vías de
desarrollo, y el por qué.
d) ¿Qué gráfico corresponde a Canarias? Explica por qué lo crees y di qué consecuencias se derivan de
nuestro actual modelo energético.
e) ¿Está nuestro modelo energético de acuerdo con las recomendaciones para avanzar hacia un futuro
sostenible? ¿Cómo deberían evolucionar los tipos de energía consumida en los próximos años?
f) Si el total de la energía eléctrica producida en Canarias en el año 2006 fue de aproximadamente 8000
GWh (Gigavatios·hora), desglosa dicha energía producida en los GW·h de origen térmico,
minihidráulico y de origen eólica-fotovoltaica.
g) ¿Sabes qué es el PECAN? Busca información sobre el mismo y realiza un resumen, señalando sus
previsiones para los próximos años (2007-2015). Realiza un análisis crítico de sus propuestas.
A.7 Problemas numéricos. Estequiometría y termoquímica
1. Uno de los problemas que presentan los combustibles que contienen carbono es que producen dióxido de
carbono cuando se queman, por lo que una de las consideraciones que podría determinar la selección de un
combustible podría ser la energía obtenida por mol de CO2 producido.
a) Calcular esta cantidad para el metano y el octano. b) Calcular la entalpía de combustión de la glucosa.
c) ¿Qué proceso desprende más CO2 al ambiente por cada kilojulio generado: comer (resultado de la
combustión de glucosa) o quemar octano?
DATOS: ∆Hºc(CH4(g)) = –890 kJ/mol; ∆Hºc(C8H18(l)) = –5471 kJ/mol; ∆Hºf(CO2(g)) = –393,51 kJ/mol;
∆Hºf(H2O(l)) = –285,83 kJ/mol; ∆Hºf(C6H12O6(s)) = –1268 kJ/mol.
2. Una medida práctica del valor de un combustible es la entalpía específica, es decir, la entalpía de combustión
por gramo. Los combustibles con una entalpía específica elevada desprenden una gran cantidad de energía por
gramo cuando se queman. Así, la entalpía específica es un buen criterio de selección cuando la masa es un
factor importante, como es el caso de los aviones. a) Determina cuál de los dos combustibles, el metanol o el
metano, es el mejor para un cohete. b) ¿Cuál de los dos contribuye más al efecto invernadero?
DATOS: ∆Hºf(CO2(g)) = –393,51 kJ/mol; ∆Hºf(H2O(l)) = –285,83 kJ/mol; ∆Hºf(CH4(g)) = –74,81 kJ/mol;
∆Hºf(CH3OH(g)) = –200,66 kJ/mol; Masas atómicas relativas: (H)=1; (C)=12; (O)=16
Aspectos CTSA en la química, utilizando las TIC
6
Aprender química para un futuro sostenible
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3. Supón que vas a ir de excursión varios días, por lo que alquilas una tienda, te llevas tu mochila y tu saco de
dormir; en la mochila entre otras cosas quieres llevar combustible para cocinar. En el mercado encuentras dos
tipos de bombonas con las siguientes características:
Combustible
Fórmula Masa (kg) Volumen (l) Precio (€) ΔH comb. (kJ/mol)
4
2
3,5
–2.875,8
Butano
C4H10
4
2
3,5
–2.217,9
Propano
C3H8
A la vista de lo anterior y, teniendo en cuenta que no hace mucha gracia llevar mucho peso inútil en la mochila
ni gastar dinero inútilmente, y que te interesa sacar el máximo de energía de las bombonas, a) ¿por cuál de ellas
te decidirías? ¿Por qué? b) ¿Con cuál de ellas se contribuye más al efecto invernadero?
A.8 COMENTARIO DE TEXTO
EL SÍNDROME DE "LA RANA HERVIDA"(1)
(1) Boletín nº 11 (30 de septiembre de 2006) de la Década por una Educación para la Sostenibilidad.
http://www.oei.es/decada/boletin011.htm.
“Acaba de hacerse público un estudio, realizado por científicos del Instituto Goddard de
la NASA, según el cual la Tierra está alcanzando las temperaturas más altas desde hace
12.000 años, señalando que si aumenta un grado más igualará el máximo registrado en
el último millón de años.
"Esto significa -explican los autores del estudio- que un mayor calentamiento global de
un grado define un nivel crítico. Si el calentamiento se mantiene en ese margen, los
efectos del cambio climático podrían ser manejables, porque durante los periodos
interglaciales más templados, la Tierra era más o menos como es hoy. Pero si las
temperaturas suben dos o tres grados centígrados más, probablemente veremos cambios
que harán de la Tierra un planeta diferente del que conocemos hoy. El punto crítico de
un proceso irreversible está, pues, a sólo uno o dos grados más y desde hace 30 años se
ha acelerado el calentamiento, aumentando la temperatura media en 0.2 ºC cada 10 años.
Si el proceso continúa, el desastre global se producirá en poco más de 50 años. Al Gore,
en su muy oportuno film "Una verdad incómoda", explica este comportamiento
refiriéndose al "síndrome de la rana hervida": si intentamos introducir una rana en
agua caliente, da un salto y escapa; pero si la introducimos en agua a temperatura ambiente y
procedemos a calentarla lentamente permanece en el agua hasta morir hervida.
La cuestión estriba, pues, en lograr que la especie humana "salte", antes de sucumbir víctima
inconsciente de los "pequeños cambios". Ése es el objetivo central de la década de la educación
por un futuro sostenible: contribuir a que seamos conscientes, cuanto antes, de la gravedad de la
situación, sus causas y las medidas que se requiere adoptar; porque, aunque se están agotando las
posibilidades de evitar un desastre global e irreversible, aún estamos a tiempo de saltar. Y
debemos hacerlo ya.
Actividades: Guía de lectura.
1 Resume el texto y describe brevemente en qué consiste el cambio climático.
2 Dónde se encuentra y qué significa el punto crítico del proceso irreversible.
3 Después de ver el vídeo de Al Gore: “Una verdad incómoda”, realiza un resumen del mismo, resalta las
conclusiones y justifica su título. 4 En qué consiste el “síndrome de la rana hervida”
5 Realiza una valoración personal del texto, indicando claramente tu opinión sobre el mismo.
6. Infórmate y resume las últimas conclusiones del IPCC (Panel intergubernamental del cambio climático).
COMENTARIO DE TEXTO PERIODISTICO: La Provincia-Diario de Las Palmas
“Canarias no cumple los niveles internacionales de emisiones de gases establecidos por el
protocolo de Kioto y las normas internas de la Unión Europea. En los últimos 14 años ha habido un
crecimiento constante de las emisiones de CO2 debidas principalmente a las emisiones de las
centrales eléctricas y al sector de transporte terrestre, principales causantes del aumento del efecto
invernadero. El Archipiélago se enfrenta de aquí al 2008 a un gran reto medioambiental: reducir sus
emisiones de gases a los niveles exigidos por los acuerdos internacionales”.
Actividades: Guía de lectura.
1. Busca información y resume el protocolo de Kioto: Objetivos, acuerdos, países firmantes.
2. ¿En qué cuantía sobrepasa nuestra Comunidad Autónoma las emisiones de gases establecidos
en Kioto? ¿A qué crees que se debe este exceso de emisiones? ¿Qué podemos hacer?
Aspectos CTSA en la química, utilizando las TIC
7
Aprender química para un futuro sostenible
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A.9 Las WebQuest: Investigando el aumento del efecto invernadero ¿Cómo pararlo?
Una WebQuest es una actividad de investigación orientada en la que la información
que los alumnos y alumnas utilizan proviene en su mayor parte de las Web. Este
modelo permite que el estudiante elabore su propio conocimiento al tiempo que lleva a
cabo la actividad, navega por la Web con una tarea en mente. Es otra herramienta que
nos permite investigar seleccionando y contrastando toda la información disponible en
las Web.
Esta WebQuest completa en: http://www.gobiernodecanarias.org/educacion//fisicayquimica/lentiscal)
Introducción
Tarea
Proceso
Recursos
Conclusión
Evaluación
Profesorado
Créditos
INTRODUCCIÓN: La introducción establece el marco y aporta alguna información.
TAREA: Indica aquellas tareas que debe llevar a cabo el alumno.
PROCESO: Descripción de los pasos a seguir para llevar a cabo las tareas.
RECURSOS: Selección de enlaces a los sitios de interés.
CONCLUSIÓN: Recuerda lo que se ha aprendido y se anima a continuar con el aprendizaje.
EVALUACIÓN: Explicación de cómo será evaluada la realización de las tareas.
PROFESORADO: Guía didáctica con comentarios y documentos de apoyo para el profesorado.
Indicadores para evaluar el desarrollo sostenible de un país
A.10 Para determinar si un país está realizando una gestión sostenible de sus recursos se utilizan
algunos indicadores de la sostenibilidad. Algunos de estos indicadores son de tipo medioambiental y
otros socioeconómicos. Para evaluar cada indicador se utilizan tres categorías:
☺
Evaluación positiva: se está realizando una gestión sostenible del indicador.
Evaluación negativa: no se está llevando a cabo la gestión sostenible del indicador
Evaluación con avances: se va por buen camino, pero es necesario mejorar
Se sigue un modelo de desarrollo sostenible cuando al menos 8 indicadores de la tabla siguiente son
positivos. No se sigue un modelo de desarrollo sostenible cuando presenta más de 8 indicadores de la tabla
que son negativos.
Indicadores
1. Aumento del ahorro de agua
2. Disminución de la contaminación del agua
País 1
☺
☺
3. Disminución de la contaminación del aire
4. Aumento del ahorro de energía
5. Aumento de la producción de energías renovables
☺
6. Disminución de la generación de residuos
7. Mejora del tratamiento de los residuos
8. Aumento de la declaración de áreas protegidas
☺
9. Disminución del número de especies amenazadas
10. Disminución del número de incendios forestales.
11. Disminución del número de desempleados
12. Aumento de la renta de los trabajadores y
trabajadoras
13. Descenso del nivel de pobreza.
14. Aumento de la esperanza de vida
15. Aumento del nivel cultural
16. Mejora de la educación ambiental
Aspectos CTSA en la química, utilizando las TIC
☺
☺
☺
☺
☺
País 2
Actividades
1. ¿Cuántos parámetros son
positivos en cada uno de los países?
¿Cuántos negativos?
2. Indica cuál de los países siguen o
no el modelo de desarrollo
sostenible
3. ¿Cuál de los países corresponde a
un país industrializado? ¿Por qué?
4. Indica cuáles son las principales
diferencias entre ambos países en
materia medioambiental
5. Busca información en Internet
sobre la situación en Canarias de
alguno
de los siguientes
indicadores de sostenibilidad y
realiza un informe, comentando si
evaluarías positiva o negativamente
el indicador. Justifica tu respuesta.
a) Disminución de incendios
forestales.
b)
Aumento
de
declaración de áreas protegidas.
c) Aumento de ahorro de agua
d) Ahorro y eficiencia energética.
8
Aprender química para un futuro sostenible
Grupo Lentiscal de Didáctica de la Física y Química
Actividades finales o de síntesis
A.11 Actividades de autoevaluación con Hot Potatoes
(Consultar completos en http://www.gobiernodecanarias.org/educacion//fisicayquimica/lentiscal)
Hot Potatoes es un programa de autor, formado por un conjunto
de seis herramientas, que permite elaborar diferentes tipos de
cuestionarios y actividades interactivas basados en páginas
Web, para que entren a forman parte de las lecciones
interactivas diseñadas por el profesorado.
Su versión 6 permite integrar animaciones en Flash.
Las diferentes herramientas son muy útiles para diseñar
evaluaciones y autoevaluaciones para el alumnado.
JBC, genera un test de respuestas múltiples, de las que hay que
elegir la opción correcta.
JQuiz, genera una serie de preguntas abiertas y se introduce la
respuesta en un cuadro de texto
J Mix, genera ejercicios de ordenar frases
JCross, genera crucigramas con espacios para introducir las
respuestas.
JMatch, genera ejercicios de asociación.
J Cloze, genera un texto con huecos en blanco, para completar
las palabras que faltan.
Se descarga en la Web de la Universidad de Victoria:
http://web.uvic.ca/hrd/halfbaked
Animaciones o simulaciones virtuales: De todas las
decenas de simulaciones, utilizadas en el CD, la mayoría en Flash,
bajadas de Internet, hemos realizado una transposición didáctica, para
integrarlas en las diversas partes de las lecciones interactivas.
Ejecuta las animaciones y realiza las actividades propuestas
A.12 ACTIVIDADES
1. En 1992, se celebro en Río la cumbre de la Tierra. Indica los
acuerdos que se alcanzaron en la misma.
2. En febrero de 2005 entró en vigor en 145 países el protocolo de
Kioto. Indica el objetivo del protocolo de Kioto, los países firmantes
(los que lo ratifican, los que lo aprueban pero no lo ratifican y los que
no lo aprueban) y el grado de cumplimiento de los acuerdos
alcanzados.
3. ¿Cuáles son los países que más y los que menos contribuyen al
aumento del efecto invernadero? Compruébalo en la animación y
anota los datos totales de CO2 emitidos en billones de toneladas.
¿Cuál es la tendencia de las emisiones de CO2?
4. ¿Qué es el cambio climático? ¿Por que se afirma que el cambio
climático es el problema global más grave que tiene planteado la
humanidad?
5. ¿Qué es la Agenda 21? ¿Qué dice la misma sobre el cambio
climático?
6. ¿A qué se llama desarrollo sostenible? Tipos de medidas para
avanzar en la construcción de un futuro sostenible.
7. Visita la Web: Tú controlas el cambio climático. Calculadora de
carbono: http://www.mycarbonfootprint.eu/es/carboncalculator1.asp
Tienes que indicar los cambios que estás dispuesto a hacer en cada
una de las cuatro categorías (Baja-Apaga-Recicla-Camina). Haz un
informe de todo el proceso y de los resultados encontrados
Aspectos CTSA en la química, utilizando las TIC
Para ejecutar estas y otras muchas
animaciones puedes visitar nuestra Web:
http://www.gobiernodecanarias.org/e
ducacion//fisicayquimica/lentiscal
Seleccionar en Química, CTSA y pulsar
sobre el título de la animación deseada.
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Aprender química para un futuro sostenible
Audios
Videos
Grupo Lentiscal de Didáctica de la Física y Química
Hemos seleccionado decenas de audios y videos, que recogemos en el CD,
relacionados con el cambio climático y el calentamiento global, procedentes de
Internet, de You Tube, programas de TV (Informe Semanal, documentales, Debates
de Tele Madrid, etc.) de radio (Radio Nacional, Cadena Ser, etc.)…
También hemos grabado varios videos, con máquina de fotos digital o con cámara de
video, en cuyo montaje han participado algunos de nuestros alumnos. Se acompañan
de secuencias de actividades.
La realización de cortos y de material multimedia resulta muy atractiva para el
alumnado y tiene grandes posibilidades didácticas, convirtiéndose en una estrategia
muy potente de enseñanza y aprendizaje.
5. CONCLUSIONES. RESULTADOS Y REFLEXIONES FINALES
La inclusión de las actividades CTSA y la utilización de las TIC en el proceso de enseñanza
aprendizaje mejora la imagen de la ciencia y de los científicos y permite relacionar la química con la
vida cotidiana y el entorno. Es un factor motivador que conecta la química con sus aplicaciones, con
la sociedad y genera actitudes críticas positivas hacia la química y su aprendizaje.
Los estudiantes de química prestan mucha mayor atención a los temas tratados si se contextualizan
y los ejercicios numéricos son realizados con mucha mejor disposición si tienen enunciados referentes
a los problemas relevantes de nuestra época.
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CONSEJERÍA DE EDUCACIÓN CULTURA Y DEPORTES DEL GOBIERNO DE CANARIAS (2002).
Decreto 53/2002, por el que se establece el currículo de Bachillerato en el ámbito de la Comunidad Autónoma de
Canarias. (BOC nº 59, de 8 de mayo de 2002).
DOMÍNGUEZ, J A; MARTÍNEZ, F; DE SANTA ANA, E; CÁRDENES, A; MINGARRO, V; TRUJILLO, J;
MENDOZA, M. Á (2005) Uso del ordenador en la enseñanza de la química en bachillerato. Lecciones
interactivas de química utilizando simulaciones modulares integradas. Enseñanza de las ciencias, 2005.
Número extra. VII congreso, 1-5. Universidad de Granada.
GIL, D; MACEDO, B, MARTÍNEZ –TORREGROSA, J., SIFREDO, C., VALDÉS, P. Y VILCHES a. (Eds)
(2005). ¿Cómo promover el interés por la cultura científica? Una propuesta didáctica fundamentada para la
educación científica de jóvenes de 15 a 18 años. Santiago. OREALC/UNESCO.
GORE, A. (2007). Una verdad incómoda. La crisis planetaria del calentamiento global y cómo afrontarla.
Barcelona: Gedisa.
GRUPO LENTISCAL de investigación e innovación en la didáctica de la Física y Química (2005): CD con
Lecciones Interactivas de Física y CD con Lecciones interactivas de Química. Consejería de Educación del
Gobierno de Canarias: http://www.gobiernodecanarias.org/educacion//fisicayquimica/lentiscal/
GUISASOLA. J Y PÉREZ DE EULATE. L (2001). Investigaciones en didáctica de las Ciencias
experimentales basadas en el modelo de enseñanza-aprendizaje como investigación orientada. Bilbao.
Universidad del País Vasco.
MARTÍNEZ, F. y DE SANTA ANA E. (1993): Aspectos didácticos de la químico-física del medio ambiente:
La lluvia ácida y la capa de ozono dos ejemplos de módulos de enseñanza y aprendizaje de Educación
Ambiental en la Enseñanza Secundaria. Barcelona. IV Congreso Internacional de la Enseñanza de las
Ciencias.
MARTÍNEZ, F., MATO, M. C. y REPETTO, E. (1995): Los aspectos medioambientales y la Enseñanza de las
Ciencias en la Educación Secundaria. Tenerife.CCPC- Consejería de Educación. Cuadernos de Aula nº 6.
MARTÍNEZ, F. (2003). Análisis, desarrollo y evaluación del currículo de Física y Química de 1º de Bachillerato.
Implicaciones para la Formación del Profesorado. Tesis Doctoral. ULPGC
MARTÍNEZ, F., DOMÍNGUEZ, J.A., DE SANTA ANA E, CÁRDENES, A., MINGARRO, V y TRUJILLO
RAMIREZ, J. (Grupo Lentiscal) (2006). Uso del ordenador en la enseñanza de la Física y Química. Lecciones
interactivas. Alambique, nº 50 (76-83). Internet en la enseñanza de las ciencias. Barcelona, Graó.
PERALES, F. J. y CAÑAL, P (2000). Didáctica de las Ciencias experimentales. Alcoy. Marfil.
VILCHES, A. Y GIL, D (2003): Construyamos un futuro sostenible. Diálogos de supervivencia. Madrid.
Cambridge University Press., Aula de innovación, 27, pp. 32-40.
Aspectos CTSA en la química, utilizando las TIC
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