Un modelo de Química. Cuando las TIC vienen a darnos una mano Loreley E. A. Pértile Pavón Año 2015

Índice: 1. Introducción 2. Desarrollo

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2.1 El papel de los modelos en la Química 2.2 Lo esencial es invisible a los ojos: las potencialidades del uso pedagógico de las TIC para la comprensión de los niveles de representación microscópico, submicroscópico y simbólico de la materia. 2.3 Si no puedes contra ellos, úneteles: el diseño de la secuencia didáctica incorporando las TIC. Criterios para la planificación de las actividades y la selección de los recursos. 2.4 ¡TIC hasta en la sopa! La evaluación de los aprendizajes también mediada por TIC

3. Conclusión 4. Secuencia didáctica “Estructura del átomo” 5. Referencias bibliográficas

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1. Introducción: ¿Por qué te odiaré tanto, Química querida? Para muchos de mis alumnos la Química es como Dos Caras (el villano de Batman): buena y accesible cuando en la clase se proponen experimentos o se analizan sus aplicaciones cotidianas, pero aterradora y fatal cuando se trata de utilizar su lenguaje o comprender sus abstracciones. Ese lado oscuro los paraliza a tal punto de impedirles avanzar, cerrándose a toda posibilidad de aprendizaje. Uno de los mayores obstáculos se les presenta al plantearles la interpretación de los fenómenos que suceden en el nivel microscópico y submicoscópico de la materia. Es que la relación entre lo que se observa y lo que hoy se sabe que sucede en ningún caso es evidente (Solsona et al., 2003), y esto, sumado a las dificultades para imaginar esas entidades invisibles y desconocidas, termina haciendo que mis explicaciones les resulten irrelevantes. En la búsqueda de soluciones a estos problemas las TIC se presentan como un recurso a través del cual es posible modelizar la realidad de un modo mucho más atractivo y eficaz que de las maneras tradicionales. Por un lado, la incorporación de códigos sonoros, visuales y audiovisuales puede facilitar las representaciones de la realidad gracias a su riqueza didáctica. Por otro lado, las TIC posibilitan la puesta en marcha de procesos de enseñanza y aprendizaje colaborativos y ubicuos que pueden adaptarse a las más variadas situaciones y necesidades de los estudiantes. En las próximas líneas relataré mi experiencia pedagógica, mediada por TIC, al implementar la secuencia “Estructura del átomo”. Mi propósito es generar un espacio de reflexión sobre los desafíos que enfrentamos los docentes a la hora de incluir los recursos tecnológicos, valorando sus fortalezas, y legitimando estas prácticas como la expresión de nuestro compromiso con el mandato de garantizar una Escuela Secundaria de calidad.

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2. Desarrollo

2.1- El papel de los modelos en la Química: Evolución del modelo atómico. Estructura del átomo. Partículas subatómicas. Número atómico y número másico. Iones: aniones y cationes. Tema complejo si lo habrá, ¿no es verdad? La interpretación y representación del modelo atómico se presenta como uno de los propósitos más difíciles de materializar en las clases de Química. Este es un serio problema con el que nos enfrentamos los profesores, ya que la apropiación de estos saberes condiciona la de otros con los que están directamente relacionados, constituyéndose en un obstáculo que no nos permite seguir avanzando. Los modelos en ciencias naturales son esquemas teóricos de un sistema o de una realidad compleja, que se elaboran con el fin de facilitar su comprensión. Así, Ardúiz-Bravo (2010) los describe como sustitutos facilitadores de los sistemas reales. Que los estudiantes puedan modelizar implica el logro de capacidades cognitivas, comunicacionales y actitudinales que van más allá de la simple comprensión de un concepto.

Sin embargo, los procedimientos de

vinculación entre hechos y modelos constituyen para ellos una problemática compleja que requiere no poca intervención de parte del docente. Incluso en ocasiones estos inconvenientes se refuerzan cuando los docentes, que tenemos naturalizados estos procedimientos, pasamos de un nivel de representación a otro sin mayores aclaraciones. La evolución del modelo atómico suele presentarse como un relato en el cual se suceden las concepciones del átomo a lo largo de la historia, una después de la otra, indicando las experiencias que fueron descartando y validando las distintas teorías. Esta decisión pedagógica favorece la construcción de una visión positivista de la ciencia, describiendo una realidad absoluta que poco tiene que ver con la hipótesis y el marco teórico del científico en su entorno histórico y cultural: se enfatizan sólo los aspectos experimentales, dejando un vacío en la comprensión conceptual de las ciencias. Así, la enseñanza se convierte en una retórica de conclusiones que los estudiantes se sienten obligados a memorizar (Niaz, 2010), y los profesores desaprovechamos la oportunidad de poner en el centro de atención la naturaleza de la investigación científica. En cambio si, como sugiere Schnek (2008), destacamos en este relato los obstáculos, las dudas y controversias que fueron apareciendo, ligadas a los contextos culturales, filosóficos y tecnológicos de cada época, presentaremos los modelos explicativos de la ciencia no como verdades absolutas, sino como construcciones provisionales que deben ser consideradas críticamente para entender el progreso científico.

2.2 - Lo esencial es invisible a los ojos: las potencialidades del uso pedagógico de las TIC para la comprensión de los niveles de representación microscópico, submicroscópico y simbólico de la materia: 3

Como adelanté en la introducción, entre las dificultades que presenta la enseñanza de la Química en la escuela secundaria una de las más complicadas de sortear es la comprensión de la materia y sus transformaciones representadas en niveles imposibles de percibir con los sentidos. Luego, como si esto fuera poco, también se requiere de un elevado grado de abstracción para utilizar un lenguaje simbólico relacionado con esas representaciones microscópicas y submicroscópicas (átomos, moléculas, iones), que constituye un modo de expresión completamente nuevo para los jóvenes estudiantes. Ante estas situaciones, los profesores hemos intentado proponer, desde siempre, representaciones simples y concretas que resulten explicativas; las maquetas, los dibujos y los hechos ejemplares de los que echamos mano, han poblado nuestras aulas y laboratorios. Sin embargo, muchas veces hemos visto cómo, involuntariamente, las actividades terminan siendo abreviadas a la mera obtención del prototipo, desviándonos de los propósitos iniciales. Hoy, la multiplicidad de recursos que nos ofrecen las TIC nos permiten superar estos modos de representación y sus problemáticas, o complementarlos para incorporar, mediante la exploración de unos y otros, diversas visiones, reflexiones sobre sus potencialidades y nuevas posibilidades para la construcción del conocimiento. Los recursos TIC son herramientas potentes en cuanto a la riqueza didáctica que proyectan. En este sentido, los software de representación molecular habilitan la visualización y animación de moléculas en tres dimensiones. Las simulaciones interactivas, por su parte, reproducen fenómenos naturales observables o no, permitiendo modificar parámetros y analizar variables; algunas incorporan también actividades lúdicas. Otro caso es el de los videos educativos, que si bien no permiten la interacción con la interfaz como los anteriores, siempre tienen el atractivo de la imagen, el sonido y el movimiento capaz de despertar el interés y la curiosidad. Sin embargo, es importante resaltar que la simple incorporación de estos y otros recursos TIC no garantiza la construcción de aprendizajes significativos. Para conseguirlo, los recursos deben ser seleccionados según su potencial para favorecer la comprensión y resolver los problemas de enseñanza propios de la disciplina, obedeciendo a una estrategia que contemple las decisiones curriculares, pedagógicas y tecnológicas que hemos tomado en función de las necesidades y características del grupo de estudiantes.

2.3- Si no puedes contra ellos, úneteles: el diseño de la secuencia didáctica incorporando las TIC. Criterios para la planificación de las actividades y la selección de los recursos. Frente a la idea de planificar una secuencia didáctica mediada por TIC, la primera decisión que debí tomar fue la de seleccionar dónde, cuándo y con quiénes implementarla, y los recursos con los que debía contar. Un par de clases antes de dar inicio a la secuencia creé un grupo para el curso destinatario en la plataforma virtual de Edmodo y les expliqué de qué manera íbamos a trabajar en ella. 4

Valiéndome de un proyector y de la conexión móvil del celular pude mostrarles los principales elementos de la plataforma, y varios se registraron en el momento, sirviendo de ejemplo para que los demás pudieran hacerlo luego, en algún lugar con conectividad a internet. La invitación tuvo buena aceptación. La plataforma les resultó sencilla e intuitiva, por sus similitudes con las redes sociales. Decidí utilizar esta plataforma gratuita para darles a conocer otras maneras de interacción diferentes al Facebook o Twiter, teniendo en cuenta además que prácticamente todas las universidades e institutos de formación usan actualmente estos entornos. Para la primera clase seleccioné una actividad grupal bastante conocida entre los docentes de Química: “La caja negra”. Mi propósito fue plantear una analogía entre la problemática de descubrir el contenido de una caja por medio de la interpretación de los sonidos, los movimientos o las propiedades magnéticas de los objetos que están en su interior, y la construcción de los modelos atómicos a partir de los fenómenos macroscópicos (como cambios de estado, reacciones químicas, etc.) que se producen en forma controlada mediante experimentos cuyos datos permiten elaborar hipótesis sobre la estructura interna de la materia. Esta propuesta fue recibida con mucho agrado y entusiasmo por mis alumnos. Pude evidenciar, tal como afirman Giudice y Galagovsky (2010:165) que este tipo de actividades que requieren imaginar, argumentar, comunicar ideas, encontrar una lógica entre las evidencias y las posibles explicaciones, equivocarse y no paralizarse, comprender el error propio y el de otros, brindan a los estudiantes la oportunidad de valorar la actividad científica, por haberla vivenciado como placentera. Seguidamente observaron un video en el que se describe de manera muy simple la evolución del modelo atómico a lo largo del tiempo. Si bien descargué este video de internet, decidí editarlo para que respondiera a mis propósitos. De esta manera evité introducir conceptos que no deseaba tratar en el momento. Una vez terminada la visualización, apoyada por unas consignas orientadoras, fue posible establecer comparaciones entre la actividad de la caja y la evolución de los modelos atómicos producto de las investigaciones, experiencias y controversias protagonizadas por los científicos. Con esto, consideré que mis alumnos dieron un primer paso en la percepción de la ciencia como una actividad humana que responde a las necesidades y exigencias de los individuos y las sociedades. Como actividad de cierre les solicité que elaboraran una presentación (en Power Point, por ejemplo) en la que volcaran los saberes aprendidos. No fue necesario detenernos en el uso de la herramienta porque la sabían manejar. Finalmente, debían subir la producción al aula virtual para compartirla con el resto de sus compañeros. Para iniciar la clase número dos realicé, en conjunto con los alumnos, un cierre conceptual de las producciones socializadas, con la intención de generar un nuevo espacio de clarificación y refuerzo de los saberes alcanzados. Seguidamente, les proporcioné la simulación “Construir un átomo” y un material con los conceptos de número atómico, másico, cationes y aniones, que 5

también expliqué en el pizarrón porque resultó necesario (a pesar de que la idea original era propiciar en esta instancia un aprendizaje más autónomo mediante la lectura de los conceptos y sus representaciones con el simulador). Este texto también contenía un breve tutorial sobre cómo utilizar el simulador, el cual, para mi sorpresa, fue prácticamente innecesario. Debo reconocer que estoy impresionada ante la facilidad que tienen mis estudiantes para reconocer de manera casi intuitiva los modos en que funcionan los software y otros recursos digitales. La idea de incorporar a sus respuestas las imágenes que ellos mismos obtuvieron al manipular el simulador les resultó motivadora, y los ejercicios fueron resueltos con gran precisión. Para la última clase, luego de un momento inicial para repasar los conceptos de la clase anterior y despejar dudas, les propuse la consigna de resolver el “Juego” del simulador (ejercicios de aplicación de los conceptos teóricos, agrupados en 4 niveles según su grado de complejidad, que tras ser resueltos otorgan un puntaje y el tiempo utilizado para la resolución de cada nivel). Pensé en incorporar esta estrategia para salir de los clásicos ejercicios de lápiz y papel. Además, al asumir un formato lúdico, los estudiantes no “tienen que cumplir con” una actividad impuesta por mí, sino que “son parte” de ella. Si bien los objetivos se pueden lograr de ambas maneras, darle un tinte lúdico y descontracturado a las actividades me prometía un alto porcentaje de interés y entusiasmo, que no quise desaprovechar. Y efectivamente, no salí decepcionada. La participación fue total, y con los sucesivos juegos los puntajes obtenidos fueron mejorando, contribuyendo a aumentar la satisfacción y la autoestima de muchos de mis alumnos que nunca antes habían obtenido una nota alta. “¡Me saqué un diez, mire profe!”, “Me equivoqué, ¿puedo intentar de nuevo?”, “¡Ya voy por el nivel 4, y haciendo todo bien, venga, venga a mirar!” son algunas de las expresiones que escuché en esa clase. Pensé la clase final como una instancia de integración de los saberes obtenidos tras la aplicación de las actividades de la secuencia. Una actividad para volver sobre lo aprendido, enriquecer las primeras conceptualizaciones y mejorar sus producciones. Otra forma de acercamiento a la actividad científica en la cual las investigaciones, avances y nuevos aprendizajes ayudan a formular y reformular el conocimiento en continua construcción.

2.4- ¡TIC hasta en la sopa! La evaluación de los aprendizajes también mediada por TIC: Si bien la secuencia concluye en una actividad de evaluación, ésta no es entendida aquí como una instancia final definitoria. La evaluación se produce durante todo el proceso, y las TIC favorecen momentos y mecanismos en los que el docente no es el único que evalúa. Los espacios de socialización virtuales propician la coevaluación de los aprendizajes entre compañeros de clase y la valoración de la mirada de los otros sobre la producción propia. Estas intervenciones, si responden a criterios debidamente acordados, son herramientas que naturalizan los mecanismos de retroalimentación de los aprendizajes, estableciendo en el grupo una cultura de confianza y apoyo constructivo. Esta retroalimentación además contribuye a que 6

cada estudiante ponga en marcha procesos de autoevaluación, analizar su propio proceso de aprendizaje.

mediante los cuales puede

Así, le será posible identificar sus fortalezas y

también aquello que le representa dificultades, comprender dónde está posicionado y tomar conciencia de su realidad a tiempo de pedir la ayuda que necesite (de ser posible, en la clase siguiente). De esta forma, la intervención del docente tiene mayores posibilidades de llegar en el momento adecuado, y no en las instancias finales (como sucede en las evaluaciones tradicionales) cuando, tras un largo recorrido y mucho tiempo desperdiciado, recién salen a la luz las dificultades.

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3. Conclusión Con este sencillo relato pretendo animar a cada uno de ustedes, mis colegas docentes, a resignificar sus prácticas, a animarse a más. Tal vez ya están transitando conmigo este camino en la búsqueda de respuestas, de recursos que nos permitan seguir construyendo. Probablemente muchos de ustedes van por delante, despejando el paso para los que venimos detrás. Quizá otros aún no se han animado a comenzar, y seamos nosotros quienes los contagiemos para que se nos unan. Sea cual sea la posición en la que se encuentren, quiero compartirles este pensamiento que me inspira, esperando también lo haga con ustedes: “Todas las mañanas hay que retomar el camino a clase, aunque prefiramos hacer otra cosa, no hayamos tenido tiempo de preparar las clases, tengamos miedo metido en el cuerpo o el cansancio y el desánimo se apoderan de nosotros…Pero aceptar la mediocridad inevitable de lo cotidiano no significa condenarse sin remedio a la rutina y a la insignificancia. Ni, sobre todo, abandonar la esperanza de que pueda ocurrir “algo” importante, un día, en la clase”. Philippe Meirieu

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4. Secuencia didáctica

SECUENCIA DIDÁCTICA: ESTRUCTURA DEL ÁTOMO Propósitos:   



Utilizar el relato histórico de la evolución del modelo atómico a fin de reflexionar, junto a los alumnos, sobre el carácter provisorio de la ciencia y su relación con el contexto. Posibilitar la interpretación y el empleo de las representaciones y del lenguaje específico de la química. Incorporar los recursos TIC para superar los problemas de enseñanza vinculados al grado de abstracción que requiere el aprendizaje del núcleo de contenidos, y utilizarlos como asistentes en la realización de actividades de resolución de problemas cuantitativos. Utilizar herramientas de colaboración que propicien el trabajo grupal y la coevaluación.

Objetivos:     

Que los estudiantes: Perciban la ciencia como una actividad humana que responde a las necesidades y exigencias de los individuos y las sociedades. Expliciten sus ideas previas respecto al modelo atómico para luego revisarlas, ampliarlas y acceder a la comprensión del modelo atómico actual. Adquieran destreza en el uso de la tabla periódica en cuanto a la ubicación de los elementos según su número atómico. Utilicen las definiciones de número atómico y número másico para determinar el número de partículas subatómicas. Comprendan la manera en que se originan los iones e interpreten el significado de su carga.

Contenidos: Evolución del modelo atómico. Estructura del átomo. Partículas subatómicas. Número atómico y número másico. Iones: aniones y cationes.

Saberes previos: En relación con la disciplina:  

Concepto de materia, sustancia y elemento químico. Modelo atómico simplificado (compuesto por el núcleo, donde se ubican los protones positivos y los neutrones, alrededor del cual giran los electrones negativos).

En relación con las TIC:  Elaboración de presentaciones con Power Point  Manejo del procesador de textos  Uso del accesorio Paint para la producción de imágenes  Uso del aula virtual Edmodo

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Actividades: Clase 1 Uno de los mayores inconvenientes a los que nos enfrentamos en las clases de química es la dificultad que tienen nuestros alumnos para comprender los fenómenos que suceden al nivel microscópico y submicroscópico de la materia. En esta clase pretendemos que los estudiantes conozcan la evolución histórica que ha atravesado el modelo atómico, desde las ideas propuestas por Demócrito hasta la concepción actual, interpretando las causas de esa evolución. Con este fin, buscamos crear una analogía entre la problemática de descubrir el contenido de una caja por medio de la interpretación de los sonidos, los movimientos o las propiedades magnéticas de los objetos que están en su interior, y la construcción de los modelos atómicos a partir de los fenómenos macroscópicos (como cambios de estado, reacciones químicas, etc.) que se producen en forma controlada mediante experimentos cuyos datos permiten elaborar hipótesis sobre la estructura interna de la materia.

Apertura (40 minutos) Para dar comienzo a la actividad, les pediremos a los estudiantes que se reúnan en grupos de no más de 4 integrantes. Luego, entregaremos a cada grupo una “caja negra” cerrada, y les pediremos que procedan según nuestras instrucciones. El docente preparará previamente la cantidad de cajas necesaria, de acuerdo al número de estudiantes de su curso. Cada una debe contener los siguientes elementos: - Objetos móviles de diferentes tamaños y materiales, que puedan rodar o deslizarse libremente por el interior, como canicas, tubitos, clavos, cuentas, monedas. - Una o dos varillas que la atraviesen, de tal modo que luego puedan ser retiradas. A estas varillas inicialmente se debe sujetar algunos objetos, como un cascabel, una pequeña pelota, una arandela. La idea es que, mientras las varillas están colocadas en la caja, se pueda inferir la existencia de los objetos que están sujetos a ellas por el choque con los objetos móviles. Luego de retirarlas (con mayor o menor facilidad) estos objetos quedarán sueltos y esto dará lugar a más observaciones. Una vez retiradas las varillas, la disposición del contenido cambiará y no será posible recuperarla. El contenido de las cajas no debe ser idéntico, pero sí debe ser similar. También se proporcionará a los grupos un imán, de modo que puedan utilizarlo para averiguar si alguno de los objetos es metálico.1 Una vez armados los grupos y distribuidas las cajas, iniciaremos la actividad: El misterio de la caja negra La caja que tienen frente a ustedes contiene varios objetos que deseamos identificar. Seguramente, pensarán que lo más fácil sería abrirla y mirar su contenido, pero en este caso eso no está permitido. La única regla será mantenerla cerrada todo el tiempo. 1

En el Anexo proporcionado al final de este documento se ofrecen ideas para la elaboración de la caja negra.

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Respondan en sus carpetas los siguientes interrogantes junto a sus compañeros de grupo, siguiendo el paso a paso: 1. Paso 1: Sin tocar la caja, ¿pueden determinar características de los objetos que hay dentro? ¿cuáles? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… 2.

Paso 2: Tomen la caja y comiencen a moverla, sin retirar la varilla. Seguramente escucharán distintos sonidos, sentirán su peso. Pueden utilizar el imán, para determinar si existen objetos metálicos. Teniendo en cuenta lo que perciben, realicen una lista de los objetos que ustedes creen hay adentro. Contenido de la caja: ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………

3.

Paso 3: En este momento retiren la varilla. ¿Encuentran alguna diferencia? ¿cuál? ¿aparece algún objeto “nuevo”? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………

4.

Comparen la información acerca del contenido de la caja que obtuvieron en los pasos 1, 2 y 3. ¿Dónde obtuvieron mayor información acerca del contenido de la caja? ¿Por qué? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………

5.

El contenido de las cajas de los otros grupos es muy parecido al de la suya, pero no totalmente idéntico. ¿Pueden las conclusiones de los otros grupos servirles a ustedes? ¿completamente, o hasta que punto? ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………

Desarrollo (40 minutos) Solicitaremos a los alumnos que miren un video en el cual se relata la evolución del modelo atómico, desde la concepción de Demócrito hasta la actualidad, tomando nota de algunos aspectos puntuales. Luego, plantearemos una discusión que les permita establecer un paralelismo entre la actividad de la caja negra y el contenido del video observado. Para este momento el docente deberá evaluar cuál es la opción que mejor se ajusta a su grupo. Por un lado, es deseable que cada estudiante descargue el video en su computadora, a fin de tenerlo disponible para reverlo todas las veces que considere necesario. Sin embargo, la observación individual o en pequeños grupos suele causar inconvenientes si no se utilizan auriculares, pues las reproducciones pueden distraer al resto de los compañeros y generar un ambiente poco propicio para el aprendizaje. Una posibilidad es realizar una primera 11

reproducción para todo el curso, valiéndose de un proyector y parlantes, centrando la atención en un solo lugar. Posteriormente, cada uno podrá volver a mirarlo utilizando auriculares o quitando el sonido. Existe gran cantidad de videos en la red referidos a la evolución del modelo atómico. En este caso se propone el uso del recorte de un video, a modo de adaptación al contenido y los propósitos específicos de esta secuencia. Los modelos atómicos a través del tiempo - Vean el siguiente video, referido a cómo fue evolucionando el modelo atómico a lo largo del tiempo: https://goo.gl/6VOLvF Mientras lo observan, tomen nota de los siguientes aspectos y de todo aquello que les resulte interesante:  Científicos involucrados, nacionalidad y época en la que realizaron sus aportes.  Principales características de cada modelo atómico.  Factores determinantes en la aparición de cada modelo, por ejemplo: ¿por qué cada modelo que apareció reemplazó al modelo anterior? ¿qué sucedió entre modelo y modelo?  Modelos que fueron desechados por completo y modelos que fueron reformulados. - Discutan con sus compañeros de grupo el siguiente planteo: Cuando realizamos la actividad de la caja negra, sacamos conclusiones sobre su contenido en base la manipulación que podíamos hacer de ella según el paso a paso (solamente mirarla, tocarla, moverla, usar el imán y finalmente retirar la varilla). ¿Podemos establecer una analogía (comparación) entre nuestra actividad con la caja y lo que observamos en el video sobre la forma en que evolucionó el modelo atómico? …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………..

Cierre (40 minutos) A continuación les pediremos a los grupos que realicen una presentación en Power Point para luego compartirla en el aula de Edmodo, a fin de que todos tengan acceso a las producciones de los demás, puedan valorarlas y enriquecer sus propios conocimientos. La producción final A modo de cierre del tema que trabajamos, realicen con su grupo una presentación en Power Point que incluya las siguientes secciones: 1) Esquema de cada uno de los modelos atómicos, describiendo sus características más importantes. Para ello pueden utilizar imágenes, fotografías de dibujos propios, y todo el material que consideren necesario a fin enriquecer su presentación. 2) Relato de no más de 150 palabras en el que argumenten porqué la idea de átomo fue 12

cambiando a lo largo de la historia hasta el modelo actual. Una vez lista, compartan su presentación en el aula de Edmodo. Tengan la precaución de guardar también la “versión abierta” (ppt) que permite modificaciones posteriores, ya que más adelante retomaremos esta actividad. Actividad individual: Vean y comenten las presentaciones de al menos dos grupos en los que ustedes no hayan participado. Además, recuerden estar atentos a los comentarios que recibirán sus producciones.

Coevaluación: Es importante resaltar que los comentarios que realice cada uno evaluando el trabajo de sus compañeros de clase deberán trascender el simple “me gusta” o las otras opciones de respuesta rápida que ofrece el aula de Edmodo. Para esto resulta fundamental acordar con los estudiantes los criterios que deberán tener en cuenta a la hora de valorar las presentaciones, por ejemplo: la correcta ubicación de cada modelo atómico en las diapositivas de la presentación (según su orden de aparición), la claridad, calidad y originalidad de las imágenes para ilustrar cada modelo, la coherencia en la argumentación del relato, si el relato es comprensible, etc. Podríamos proponerles, por ejemplo, que en sus comentarios incluyan: - Una valoración de la presentación, en la que enfaticen los puntos positivos y destacables, ofreciendo cumplidos honestos. - Una inquietud acerca de algún aspecto que no haya quedado claro o que no esté presente (si ocurriera), no como acusación o crítica negativa, sino como una forma de contribuir a mejorar la producción. En este caso sería deseable que agregaran alguna sugerencia para resolver el problema identificado. Este tipo de intervenciones (adaptadas del “Protocolo de la escalera de la retroalimentación”) son herramientas que, si el docente logra incorporar a las actividades cotidianas, naturalizarán los mecanismos de retroalimentación de los aprendizajes, estableciendo en el grupo una cultura de confianza y apoyo constructivo.

Recursos: Herramientas disponibles: - Netbooks o laboratorio de informática. Proyector y parlantes (opcional). - Video “Modelos atómicos -versión recortada-” disponible en https://goo.gl/6VOLvF - Aula virtual Edmodo www.edmodo.com Guías de actividades: - Se ofrece a los alumnos las tres guías de actividades para trabajar: El misterio de la caja negra, Los modelos atómicos a través del tiempo y La producción final, las cuales estarán disponibles en el aula de Edmodo en formato digital. 13

Bibliografía/Webgrafía: - Infografía sobre los modelos atómicos: http://www.educ.ar/sitios/educar/recursos/ver?id=20102 - Protocolo de la escalera de la retroalimentación: http://erikamartinezcifuentes.blogspot.com.ar/2013/03/protocolo-escalera.html

Clase 2 Apertura (40 minutos) Iniciaremos esta segunda clase retomando la socialización de las producciones de la clase anterior y la coevaluación realizada mediante la plataforma de Edmodo. Es deseable aprovechar esta instancia para volver a destacar el valor de la mirada de otros sobre la producción propia. Pediremos que cada grupo exponga brevemente los comentarios recibidos y reflexione sobre la posibilidad de mejorar, a partir de éstos, el trabajo realizado. A continuación, trabajaremos con el relato incluido en la producción final y, teniendo en cuenta la retroalimentación recibida, elaboraremos una construcción colaborativa entre todos. Este nuevo texto nos permitirá un cierre conceptual institucionalizado, el cual también será compartido luego en el espacio de Edmodo. Para este momento el docente puede valerse de un proyector a fin de mostrar oportunamente cada una de las presentaciones realizadas y facilitar la escritura de la construcción colaborativa por parte de todos los estudiantes.

Desarrollo (60 minutos) La actividad que realizaremos a continuación tiene como finalidad acercar a los estudiantes a los conceptos de número atómico, número másico, átomo neutro e ión. Trabajarán en forma individual, con un texto en el cual se define cada concepto y con una simulación: Construir un átomo, que les permite su interpretación. El sitio PhET (Physics Educations Tecnology) ofrece simulaciones interactivas en forma gratuita, creadas por investigadores de la Universidad de Colorado (Estados Unidos), en el marco de un programa desarrollado para el aprendizaje de la Física. Estas simulaciones están escritas en Java y Flash, por lo que se pueden ejecutar en un ordenador que tenga Flash y Java instalados2. Si bien la simulación puede trabajarse desde el sitio web, es recomendable descargarla y guardarla en las netbooks de los estudiantes, para acceder a ella sin condicionantes. 1- Analiza con atención cada uno de los siguientes conceptos: Número atómico: Es un número entero positivo, igual al número total de protones en el núcleo del átomo. Se lo representa con la letra Z. Es característico de cada elemento químico (como si fuera el DNI de un ciudadano, es único e irrepetible). Z = protones En la Tabla Periódica, los elementos se encuentran ubicados en orden creciente de número atómico. 2

Programa JAVA disponible en: http://www.java.com/es/download/

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En un átomo eléctricamente neutro, la cantidad de protones (de carga positiva) es igual a la cantidad de electrones (de carga negativa). Entonces, en un átomo eléctricamente neutro, Z indica también el número de electrones. Número másico: Representa la cantidad de partículas subatómicas presentes en el núcleo del átomo. Es decir, la cantidad total de protones y neutrones. Se lo simboliza con la letra A. A = protones + neutrones

Representación del átomo: Para representar simbólicamente un átomo de un elemento determinado, en muchos textos se utiliza la siguiente simbología: se escribe el símbolo del elemento en cuestión. A la izquierda del mismo, como superíndice, se coloca el número másico y como subíndice el número atómico. Por ejemplo: Iones: Un ión es una partícula eléctricamente cargada. Según su carga, los iones se clasifican en cationes (de carga positiva) y aniones (de carga negativa). Un ión se forma cuando un átomo neutro capta o pierde electrones. Los metales tienen tendencia a perder electrones, mientras que los no metales tienden a captarlos. La carga eléctrica neta que posee el ión nos indica la cantidad de electrones ganados o perdidos. Cuando un átomo neutro pierde uno o más electrones queda con un exceso de carga positiva, convirtiéndose entonces en un catión. Por ejemplo:  El calcio forma un solo ión, y se trata de un catión:

Ca+2

el calcio perdió 2 electrones (quedando con 20 protones y 18 electrones)

En cambio, cuando un átomo neutro capta uno o más electrones queda con un exceso de carga negativa, transformándose en un anión. Por ejemplo:  El flúor forma el anión fluoruro:

F -1

el flúor captó un electrón (quedando con 9 protones y 10 electrones)

2- Explora el simulador Construir un átomo, disponible en: http://phet.colorado.edu/es/simulation/build-an-atom El simulador tiene con dos ventanas. En esta actividad trabajarás con la ventana de la izquierda, llamada: “Construir un átomo”

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Conteo de las partículas colocadas

Arrastrá las partículas para formar un átomo neutro o un ión

Botón de reinicio

Como ves, cuenta con un espacio para ubicar los protones, electrones y neutrones a fin de construir un átomo. Podrás notar que, según las partículas colocadas, la Tabla Periódica de la derecha te indicará el elemento del que se trata. Habilitando las pestañas “Símbolo”, “Número másico” y “Carga neta” obtendrás toda la información acerca del átomo neutro o ión que estás construyendo. Por ejemplo:

En el símbolo, además del número másico y el número atómico, aparece como superíndice a la derecha el valor de la carga neta. En este caso, por tratarse de un átomo neutro, la carga neta es cero. - Una vez que te hayas familiarizado con el uso del simulador, realizá las siguientes actividades: 2.1- Reproducí con el simulador la siguiente situación y respondé: Se desea construir un átomo de flúor. Como el flúor tiene Z = 9 se deben colocar 9 protones. Luego arrastrar el segundo protón, en el simulador aparece la leyenda “Inestable” y la zona del núcleo comienza a temblar. Cuando se colocan los 9 protones ya se identifica el flúor, pero el temblor continúa. Se agregan algunos neutrones, y como el átomo debe ser neutro, los 9 electrones. Pero sigue siendo “Inestable”. Si se agregan más neutrones, finalmente el átomo se estabiliza. ¿Cuántos protones, electrones y neutrones están presentes en ese átomo de flúor “Estable”?........................................................... ¿Podría haber estabilizado el átomo agregando más protones? ¿Qué ocurre en ese caso? ¿Cómo lo justificarías? 16

………………………………………....................................................................................................................... ........................................................................................................................................ 2.2- Construye los siguientes átomos e iones. En cada caso, realizá una captura de pantalla e incorporá las imágenes obtenidas: a) Un átomo de nitrógeno. b) El átomo de litio y el ión Li+ c) Be+2 d) O-2 Instrucciones para hacer una captura de pantalla y guardarla como imagen: 1) Hacé clic en la ventana que deseas capturar. Presioná Alt+Impr Pant, manteniendo presionada la tecla Alt mientas presionás la tecla Impr Pant. La tecla Impr Pant está al lado de la esquina superior derecha del teclado. (Según el tipo de teclado que tengas, los nombres exactos de las teclas pueden variar ligeramente). 2) Hacé clic en Inicio, en Accesorios y luego en Paint. 3) En la ventana de Paint, hacé clic en Edición y después en Pegar. 4) Cuando aparezca la imagen en la ventana de Paint, hacé clic en Archivo y luego en Guardar como. 5) En el cuadro de diálogo Guardar como, en el cuadro Nombre de archivo, escribí un nombre para la captura de pantalla y hacé clic en Guardar. ¡Imagen lista para usar!

Cierre (20 minutos) Los estudiantes participarán de un plenario en el que intercambiarán las conclusiones de las actividades realizadas, exponiendo los conceptos clave aprendidos en la clase y la resolución de la actividad 2.1 que implica una interpretación clara de esos conceptos. Luego, les solicitaremos que, como actividad domiciliaria, realicen un afiche en Paint en el que se destaquen las representaciones simbólicas del número atómico, el número másico y la clasificación de los iones, a modo de ayuda memoria para tener disponible las clases siguientes. Este afiche (imagen) deberá compartirse en el aula de Edmodo, a fin de que pueda ser utilizado por cualquiera de los compañeros si así lo desean. Además, les pediremos que completen la siguiente autoevaluación domiciliaria:

Autoevaluación: ¿Qué aprendí hoy? ¿Logré entender sola/o los conceptos teóricos de la clase, o tuve que pedir ayuda a mi profesora? ¿Pude comprender rápidamente el funcionamiento del simulador? ¿Me resultó sencillo interpretar y realizar las actividades con el simulador? ¿Tuve que mirar todo el tiempo la teoría para resolver las actividades, o fue fácil para mí recordar estos conceptos? Cuando participé del plenario, ¿mis respuestas coincidieron con las de mis compañeros? ¿Me

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sirvió este momento para corregir o mejorar la actividad realizada?

Con las actividades de autoevaluación domiciliaria se propicia una instancia de reflexión en la que el alumno analizará su propio proceso de aprendizaje. Es una oportunidad para el autoreconocimiento, para que logre identificar sus fortalezas y también aquello que le representa dificultades. Estas reflexiones permiten que el estudiante comprenda donde está posicionado y tome conciencia de su realidad, a tiempo de pedir la ayuda que necesite (de ser posible, en la clase siguiente). De esta forma, la intervención del docente tiene mayores posibilidades de llegar en el momento adecuado, y no en las instancias finales de evaluación cuando, tras un largo recorrido y mucho tiempo desperdiciado, recién salen a la luz las dificultades.

Recursos: Herramientas disponibles: - Netbooks o laboratorio de informática. Proyector (opcional). - Simulación Construir un átomo disponible en: http://phet.colorado.edu/es/simulation/build-an-atom - Aula virtual Edmodo www.edmodo.com Guías de actividades: - Se ofrece a los alumnos la guía de actividades con introducción teórica para trabajar, la cual estará disponible en el aula de Edmodo en formato digital. Bibliografía: - Casen, J; de Francisco, K; Grimberg, F, López, A., Moreno, P., Olazar, L. (2009). Química. Buenos Aires: Tinta Fresca

Clase 3 Apertura (20 minutos) Daremos inicio a nuestra tercera clase a partir de la autoevaluación realizada por nuestros alumnos. Nos tomaremos un tiempo para despejar las dudas y conceptos que necesiten ser aclarados.

Desarrollo (80 minutos) En continuidad con la clase anterior, seguiremos trabajando con el simulador Construir un átomo, pero esta vez avanzaremos hacia actividades que integran los conceptos desarrollados. Nos centraremos en el “Juego”, que consiste en una serie de problemas con grado de dificultad creciente (ordenados en 4 niveles). La corrección de los resultados es automática, otorga dos puntos por cada respuesta correcta en el primer intento, y un punto si se consigue en el segundo intento. Cada nivel cuenta con 5 problemas. Al finalizar el nivel, el jugador puede ver el puntaje obtenido y el tiempo que demoró en completarlo.

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Esta actividad está pensada para salir de las estrategias tradicionales de resolución de ejercicios en lápiz y papel. Al asumir un formato lúdico, los estudiantes no “cumplen con” una actividad propuesta por el docente, sino que “son parte” de ella. Si bien los objetivos se pueden lograr de ambas maneras, darle un tinte lúdico y descontracturado a las actividades asegura un alto porcentaje de interés y entusiasmo, y eso ya es más que suficiente para fundamentar esta elección. Incluso se propone aquí buscar el récord del mayor puntaje en el menor tiempo para cada nivel, no con ánimo de generar una competencia, sino como una forma de incentivar a los alumnos/participantes a prestar más atención y mejorar los resultados. Les pediremos a los estudiantes que procedan a jugar, teniendo a mano el afiche confeccionado al finalizar la clase 2, que les ayudará a recordar de manera rápida los conceptos que necesitarán aplicar para resolver cada problema. ¡A jugar! Hoy vas a utilizar la pestaña de la derecha del simulador que conociste la clase pasada:

Como ya imaginarás, se trata de un juego en el que podrás aplicar todos los conceptos aprendidos hasta aquí. Sería bueno que tengas disponible también el afiche con las representaciones simbólicas, para ayudarte a recordarlos. 

Elegí el NIVEL 1 y hacé click en ¡Comenzar! Tendrás 5 problemas que superar. Luego de seleccionar tu respuesta, clickeando Comprobar sabrás si es correcta o no. Si fallaste, tendrás una oportunidad para intentarlo de nuevo (pero ¡ojo! se te descontará un punto). Si en la segunda oportunidad tampoco obtenés el resultado correcto podrás mirar cuál era, pero no tendrás puntos.

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Finalizado el nivel, si estás conforme con tu puntaje, podrás avanzar al siguiente. Si querés una revancha podés volver a jugar el nivel 1, seguramente tus resultados mejorarán. En todos los niveles la forma de jugar es la misma, la diferencia está en que a medida que vas avanzando los problemas se vuelven más complejos ¡pero nada imposible de resolver! 19

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Una vez que te sientas confiada/o ¡seguí avanzando! Al finalizar cada nivel se te informará el puntaje obtenido y el tiempo que tardaste en resolver los 5 problemas.

¿Buscamos el récord? Si te parece que lograste un buen puntaje en un tiempo increíble, capturá la pantalla y guardá esa imagen para tener un comprobante de tu gran desempeño. (Si no recordás cómo hacerlo, en la guía de la clase 2 podés consultar el paso a paso).

Cierre (20 minutos) A continuación trabajaremos en plenario, recogiendo las opiniones, fortalezas y dificultades de cada uno en la realización de las actividades propuestas. En esta instancia también podría resultar útil contar con un proyector conectado a la netbook del docente, por si fuera necesario retomar alguno de los problemas tipo que aparecen en el juego para aclarar dudas y dar un cierre conceptual institucionalizado. Además, daremos a conocer los récords logrados en cada nivel, mostrando las capturas de pantalla que fueron guardadas para tal fin. Estas capturas serán publicadas en el aula de Edmodo. Como todo récord, éstos podrán ser superados posteriormente. Nuevamente, les pediremos a los alumnos que realicen una actividad de autoevaluación domiciliaria:

Autoevaluación: ¿Qué aprendí hoy? ¿Pude resolver solo/a los problemas a resolver en el juego o necesité ayuda? Clasificar el nivel de ayuda que necesité usando un número del 1 al 10 (1 si no necesité nada de ayuda- 10 si no pude resolver sin ayuda ninguna actividad) ¿Me resultó útil el afiche que confeccioné la clase anterior? ¿Por qué? ¿Cómo me siento cuando mi profesora propone actividades que implican tener que resolver rápido y bien, como la de la búsqueda del récord? (¿Me gusta? ¿me da lo mismo? ¿no me gusta?) ¿Por qué?

Recursos: Herramientas disponibles: - Netbooks o laboratorio de informática. Proyector (opcional). - Simulación Construir un átomo disponible en: 20

http://phet.colorado.edu/es/simulation/build-an-atom - Aula virtual Edmodo www.edmodo.com Guías de actividades: - Se ofrece a los alumnos la guía de actividades con introducción teórica para trabajar, la cual estará disponible en el aula de Edmodo en formato digital. Bibliografía: - Casen, J; de Francisco, K; Grimberg, F, López, A., Moreno, P., Olazar, L. (2009). Química. Buenos Aires: Tinta Fresca

Actividades de cierre: Clase 4 Apertura (20 minutos) Retomaremos la clase a partir de la autoevaluación realizada por los alumnos luego de la clase anterior, con el fin de aclarar todas las dudas que pudieran haber surgido.

Desarrollo (70 minutos) Les pediremos a los estudiantes que integren los mismos grupos de la clase 1, en la cual trabajaron con la “caja negra”. Una vez organizados, revisarán las producciones grupales e individuales que realizaron durante las tres clases de esta secuencia, y, teniendo en cuenta las sugerencias recibidas en la retroalimentación de la clase 1 retomarán el trabajo con el Power Point a fin de mejorarlo y completarlo. En esta instancia, las reflexiones realizadas sobre las posibilidades de enriquecer esa primera producción deberán materializarse. Además, se incluirán nuevas diapositivas para explicar los conceptos que se incorporaron y desarrollaron en las clases 2 y 3. La idea es que utilicen las capturas de pantalla de la simulación para graficar y ejemplificar los conceptos de número atómico, número másico, formación de aniones y cationes, neutralidad del átomo y carga neta. Durante la clase deberán tomar las decisiones en cuanto a los materiales a utilizar, los puntos a rehacer, la división de tareas. Realizarán un borrador de las ideas que vayan surgiendo, mientras acompañaremos a cada grupo a fin de orientarlos y evaluar la participación individual de cada integrante. Por cuestiones de tiempo, la elaboración del trabajo será domiciliaria. Las inquietudes que pudieran surgir en el camino serán consultadas a través del aula de Edmodo.

Trabajo final grupal A partir de los trabajos grupales e individuales que han realizado en estas tres clases, realicen un Power Point que integre los contenidos trabajados, tomando como punto de partida el que elaboraron en la clase 1. En esta nueva presentación estará presente lo ya producido, pero deberán revisar los aspectos que les sugirieron mejorar y hacerlo. También se incluirán nuevas diapositivas, en las que 21

deberán desarrollar y ejemplificar, utilizando las capturas de pantalla del simulador, los conceptos de:  número atómico  número másico  formación de aniones y cationes,  neutralidad del átomo  carga neta También podrán enriquecer su producción con imágenes, fotografías, fotografías de dibujos, etc. Una vez finalizada, la presentación deberá subirse al aula de Edmodo, para ser compartida con todo el curso. Plazo de entrega: 15 días.

Cierre (30 minutos) Explicitaremos los criterios de evaluación del trabajo final. Además, cada grupo tendrá la posibilidad de exponer lo realizado durante la clase, explicando las mejoras que planean efectuarle a la presentación original y las ideas que les hayan surgido. Será otra oportunidad para la valoración de las ideas de los compañeros y para plantear una retroalimentación verbal.

Recursos: Herramientas disponibles: - Netbooks o laboratorio de informática. - Video “Modelos atómicos -versión recortada-” disponible en https://www.youtube.com/watch?v=AhaNTMtbIB0 - Simulación Construir un átomo disponible en: http://phet.colorado.edu/es/simulation/build-an-atom - Aula virtual Edmodo www.edmodo.com Guías de actividades: - Se ofrece a los alumnos la guía con las consignas del Trabajo Final Grupal, la cual estará disponible en el aula de Edmodo en formato digital. Bibliografía/Webgrafía: - Infografía sobre los modelos atómicos: http://www.educ.ar/sitios/educar/recursos/ver?id=20102 - Casen, J; de Francisco, K; Grimberg, F, López, A., Moreno, P., Olazar, L. (2009). Química. Buenos Aires: Tinta Fresca

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Anexo: Ideas para la elaboración de la “caja negra” El formato de la caja negra tiene infinidad de opciones. Aquí les presento uno que me pareció bastante práctico y sobre todo reutilizable, ya que con arreglos mínimos una vez que usamos las cajas podemos volver a dejarlas en condiciones para otro grupo de estudiantes. De todas maneras, animo a cada docente a crear sus propias versiones, según los materiales que tenga disponibles.

Buscando y pensando en distintas opciones a utilizar, recordé estas cajas cilíndricas en las que suele venir envasado el dulce de leche. Hay de diversos tamaños. Esta medida, de 10 cm de alto y 9 cm de diámetro me pareció la más apropiada.

Coloqué los objetos móviles, metálicos y no metálicos, que serán los que produzcan los sonidos que los estudiantes tratarán de interpretar para descubrirlos. También coloqué un pequeño cascabel, que hará interesante el contenido de la caja.

Luego perforé la caja para permitir que el palillo la atraviese de lado a lado. Usando un clavo calentado al fuego, perforé una tapita plástica realizando un orificio de diámetro similar al del palillo, de manera que ésta quede bastante ajustada y no salga con demasiada facilidad. Con esto, quedó terminado el “interior secreto”

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Ya tapada la caja, coloqué cinta de papel para cerrar la unión. Con esto nos aseguramos de que nuestros alumnos no se tienten a hacer trampa y destapar la caja para mirar su contenido, ya que si lo hacen, quedarían en evidencia.

¡Hora de ensuciarse las manos! Necesariamente, tendremos que pintar la caja de negro para que el nombre de nuestra actividad tenga sentido. Usando témpera o pintura acrílica, cubrimos toda la caja pintando también el palillo y la cinta de empapelar.

Sólo nos resta esperar que la pintura seque y, si es necesario, darle una segunda mano. ¡Y listo! Caja misteriosa terminada y preparada para la clase.

Una vez que nuestros alumnos concluyan con la actividad, si bien no habrán abierto la caja, al sacar el palillo se desarmó la disposición interna. Para reutilizarla, sólo debemos quitar la cinta, acomodar nuevamente el palillo y la tapita en su lugar, volver a cerrar la caja y retocar la pintura sobre la cinta.

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5. Referencias bibliográficas 

Galagovsky, L. (2010) Didáctica de las Ciencias Naturales - El caso de los modelos científicos. Buenos Aires. Lugar.

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Galagovsky, L. (2008) ¿Qué tienen de “naturales” las ciencias naturales? Buenos Aires. Biblos.

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Gellon, G. (2007) Había una vez el átomo. Buenos Aires. Siglo XXI

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Perini, L. H., Torrents, S. (2013). Clase Nro 1. El diseño de secuencias didácticas con integración de TIC. Desarrollo de Propuestas Educativas con TIC 2: Química y TIC 2. Especialización docente de nivel superior en educación y TIC. Buenos Aires: Ministerio de Educación de la Nación.



Sacristán, Gabriela. (2014). Clase Nro 1: ¿Qué es escribir? Seminario intensivo II. Especialización docente de nivel superior en educación y TIC. Buenos Aires: Ministerio de Educación de la Nación.

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Sacristán, Gabriela. (2014). Clase Nro 2: ¿Cómo escribir? Seminario intensivo II. Especialización docente de nivel superior en educación y TIC. Buenos Aires: Ministerio de Educación de la Nación.



Sacristán, Gabriela. (2014). Clase Nro 3: Las voces en la experiencia pedagógica. Seminario de Integración II. Especialización docente de nivel superior en educación y TIC. Buenos Aires: Ministerio de Educación de la Nación.



Sacristán, Gabriela. (2014). Clase Nro 4: La escritura sobre la experiencia pedagógica. Seminario intensivo II. Especialización docente de nivel superior en educación y TIC. Buenos Aires: Ministerio de Educación de la Nación.



Magadán, Cecilia (2012), “Clase 4: El desafío de integrar actividades, proyectos y tareas con TIC”, Enseñar y aprender con TIC, Especialización docente de nivel superior en educación y TIC, Buenos Aires, Ministerio de Educación de la Nación.

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