En esta unidad se descubre que la materia está compuesta por partículas y se estudian las propiedades que dependen de su comportamiento.
El desarrollo de la unidad didáctica debería contribuir al desarrollo de los siguientes objetivos generales de la etapa de Educación Secundaria Obligatoria:
1. Reconocer y valorar las aportaciones de la ciencia para la mejora de las condiciones de existencia de los seres humanos y apreciar la importancia de la formación científica.
2. Conocer los fundamentos del método científico, para así comprender y utilizar las estrategias y los conceptos básicos de las Ciencias de la naturaleza para interpretar los fenómenos naturales, así como para analizar y valorar las repercusiones (culturales, económicas, éticas, sociales, etc.) que tienen tanto los propios fenómenos naturales como el desarrollo técnico y científico y sus aplicaciones.
3. Aplicar en la resolución de problemas estrategias coherentes con los procedimientos de las ciencias, tales como la discusión del interés de los problemas planteados, la formulación de hipótesis, la elaboración de estrategias de resolución y de diseños experimentales y el análisis de resultados, así como la consideración de las aplicaciones y repercusiones del estudio realizado y la búsqueda de una coherencia global.
4. Comprender y expresar mensajes con contenido científico utilizando el lenguaje oral y escrito con propiedad, interpretar diagramas, gráficas, tablas y expresiones matemáticas elementales, así como comunicar a otros argumentaciones y explicaciones en el ámbito de la ciencia.
5. Obtener información sobre temas científicos utilizando distintas fuentes, incluidas las tecnologías de la información y la comunicación, y emplear dicha información para fundamentar y orientar trabajos sobre temas científicos, valorando su contenido y adoptando actitudes críticas sobre cuestiones científicas y técnicas.
6. Adoptar actitudes críticas fundamentadas en el conocimiento científico para analizar, individualmente o en grupo, cuestiones científicas y tecnológicas, contribuyendo así a la asunción para la vida cotidiana de valores y actitudes propias de la ciencia (rigor, precisión, objetividad, reflexión lógica, etc.) y del trabajo en equipo (cooperación, responsabilidad, respeto, tolerancia, etc.).
7. Desarrollar actitudes y hábitos favorables a la promoción de la salud personal y comunitaria a partir del conocimiento sobre la constitución y el funcionamiento de los seres vivos, especialmente del organismo humano, con el fin de perfeccionar estrategias que permitan hacer frente a los riesgos que la vida en la sociedad actual tiene en múltiples aspectos, en particular en aquellos relacionados con la alimentación, el consumo, el ocio, las drogodependencias y la sexualidad.
8. Comprender la importancia de utilizar los conocimientos de las Ciencias de la naturaleza para mejorar las condiciones personales y sociales y participar en la necesaria toma de decisiones en torno a los problemas locales y globales a los que nos enfrentamos.
9. Conocer y valorar las interacciones de la ciencia y la tecnología con la sociedad y el medio ambiente, con atención particular a los problemas a los que se enfrenta hoy la humanidad y a la necesidad de búsqueda y aplicación de soluciones, sujetas al principio de precaución, para avanzar hacia un futuro sostenible.
10. Entender el conocimiento científico como algo integrado, en continua progresión, y que se compartimenta en distintas disciplinas para profundizar en los diferentes aspectos de la realidad, reconociendo el carácter tentativo y creativo de las Ciencias de la naturaleza y sus aportaciones al pensamiento humano a lo largo de la historia, así como apreciando los grandes debates superadores de dogmatismos y las revoluciones y avances científicos que han marcado la evolución social, económica y cultural de la humanidad y sus condiciones de vida.
11. Conocer las diferentes aportaciones científicas y tecnológicas realizadas desde la Comunidad autónoma de Aragón, así como su gran riqueza natural, todo ello en el más amplio contexto de la realidad española y mundial.
12. Aplicar los conocimientos adquiridos en las Ciencias de la naturaleza para apreciar y disfrutar del medio natural, muy especialmente del de la comunidad aragonesa, valorándolo y participando en su conservación y mejora.
Objetivos específicos de la unidad didáctica:
1. Recordar las propiedades de los estados de agregación con animaciones en inglés.
2. Desarrollar los conceptos necesarios para la comprensión del comportamiento de los gases con la ayuda de ejemplos.
3. Comprobar las leyes de los gases con experimentos sencillos y resolución de ejercicios.
4. Diseñar modelos satisfactorios para dar respuestas válidas a los fenómenos observados.
5. Justificar los estados de agregación, los cambios de estado, el movimiento browniano, el comportamiento de los gases y las leyes de los gases con el modelo de partículas de la materia.
6. Asociar el éxito científico al esfuerzo, a la investigación y a la capacidad de aprender de los errores.
7. Despertar el interés por la ciencia, la investigación y la curiosidad por comprender la materia.
8. Trabajar en el laboratorio, manipular reactivos y material con seguridad.
La naturaleza corpuscular de la materia:
1. Contribución del estudio de los gases al conocimiento de la estructura de la materia.
2. El modelo cinético de los gases. Utilización del modelo para explicar sus propiedades, interpretar situaciones y realizar predicciones.
3. Interpretación y estudio experimental y mediante simulaciones de las leyes de los gases.
4. Extensión del modelo cinético de los gases a otros estados de la materia. Interpretación de hechos experimentales.
5. Interpretación de diagramas de partículas de la materia en los tres estados de agregación.
La unidad didáctica debería contribuir, sobre todo, al desarrollo de las siguientes competencias básicas:
Competencia en el conocimiento e interacción con el mundo físico: Es la competencia con mayor peso en esta materia. Requiere que el alumno se familiarice con el método científico como método de trabajo siendo competente en los aspectos siguientes: observar la realidad, formular hipótesis, experimentar, comprobar y elaborar conclusiones. Todo ello desarrolla en el alumno la comprensión de sucesos, la predicción de consecuencias y la actividad dirigida a la mejora y preservación de las condiciones del entorno, lo que le permitirá actuar de modo racional y reflexivo en muchos aspectos de su vida académica, personal o laboral.
Competencia matemática: El uso del lenguaje matemático y el uso de herramientas matemáticas es imprescindible para cuantificar fenómenos naturales, expresar datos, representar gráficas, etc. El alumno se hace consciente de que los conocimientos matemáticos tienen una utilidad real en muchos aspectos de su propia vida.
Competencia de aprender a aprender: El deseo de investigar, experimentar y comprobar las hipótesis planteadas, así como la realización de diferentes actividades, la elaboración de conclusiones y el diseño de modelos que permiten explicar los fenómenos observados es una buena contribución para desarrollar habilidades que le faciliten el aprendizaje a lo largo de su vida y que le permitan construir y transmitir el conocimiento científico e integrarlo en los conocimientos que ya posee.
Competencia digital y tratamiento de la información: La utilización de las TIC, el uso de la pizarra digital interactiva y la realización de las actividades interactivas nos facilitan un modo de trabajo muy importante para que los aprendizajes sean atractivos y el alumno adquiera un rol más activo en esta área. El planteamiento de hipótesis por parte del alumnado requiere la búsqueda de soluciones, siendo necesario recurrir a diferentes fuentes de información y su posterior análisis. El uso de las nuevas tecnologías contribuye al desarrollo de esta competencia.
La unidad didáctica favorece además de forma interdisciplinar el desarrollo de las siguientes competencias básicas:
Competencia en comunicación lingüística: El uso de un vocabulario específico en el ámbito científico es necesario para ser rigurosos en cualquier trabajo científico, incluso el uso de inglés sencillo en vídeos como lenguaje más utilizado en ciencia. La reflexión lingüística sobre qué vamos a comunicar y cómo vamos a hacerlo contribuye a mejorar esta competencia.
Competencia social y ciudadana: La participación de todos los alumnos, cada uno desde sus diferentes niveles de competencia curricular y/o capacidades contribuye a mejorar esta competencia. Según las características del alumnado, algunos participarán más en las actividades y en los experimentos en los que la manipulación adquiere mayor protagonismo que en la exposición oral.
Competencia en autonomía e iniciativa personal: La capacidad de elegir con criterio propio, de hacerse preguntas, de imaginar posibles soluciones y de llevar adelante las acciones necesarias para desarrollar los propios planes personales, con el diseño de experimentos para comprobar las hipótesis planteadas responsabilizándose de ellas, son aspectos íntimamente ligados a la ciencia experimental.
Competencia cultural y artística: El análisis de la evolución del conocimiento científico y su influencia en la vida cotidiana contribuye al desarrollo de esta competencia. También enriquece al alumno conocer, comprender, apreciar y valorar críticamente el estudio de la evolución del concepto de elemento desde la época de los griegos pasando por el concepto moderno de elemento establecido por Boyle, hasta llegar al conocimiento actual de los elementos.
1. Describir las características y propiedades de los estados sólido, líquido y gaseoso: densidad, cambios de estado.
2. Interpretar cualitativamente la presión y la temperatura a partir de la teoría cinética para llegar a la comprensión del comportamiento de los gases.
3. Interpretar las gráficas que relacionen las variables presión, volumen y temperatura.
4. Aplicar las leyes de los gases para calcular el valor de una de las variables presión, volumen o temperatura permaneciendo constante la tercera.
5. Conocer los aspectos básicos de la teoría cinética de la materia.
6. Utilizar el modelo cinético para justificar las características de los estados de agregación.
7. Explicar los cambios de estado de acuerdo con la teoría cinética de la materia.
8. Diferenciar la descripción macroscópica de las propiedades de su interpretación a nivel microscópico mediante modelos.
Enlaces que recomendamos para esta unidad
Vídeo de animación de los estados de agregación en inglés Elegir activity
Resumen de los estados de agregación en inglés
Estados del agua, cobre y nitrógeno
Simulador del calentamiento de un vaso con cubitos de agua con un mechero En el menú Estados, selecciona las pestañas estados de agregación (repaso) y la pestaña Cambios de estado.
Curva de calentamiento del agua
Actividades estados de agregación y cambios de estado
Presión
Manómetros
Experiencia de Torricelli
Vídeos sobre efectos de la disminución de presión
Meter huevo en una botella
Sacar un corcho de una botella
Temperatura Elige la pestaña Temperatura en el menú Propiedades
Escalas de temperaturas
Laboratorios virtuales de las leyes de gases
Laboratorios virtuales de las leyes de gases
Laboratorios virtuales de las leyes de gases
Laboratorio virtual de la ley de Boyle en inglés
Laboratorio virtual de la ley de Charles en inglés
Laboratorio virtual de la ley de Gay-Lussac en inglés
Teoría cinética Elige Teoría cinética en el menú TCM
Modelo de partículas de la materia
Modelo cinético y estados de agregación
Modelo cinético y cambio de estado
La forma de los líquidos
Pompas de jabón
Efecto botijo
Nubes en una botella
Globo incombustible
Barómetro casero
Biografía de Robert Boyle Elige el apartado Biografías
Fluidos no newtoniano
Silly Putty (boligoma o masilla pensadora), vídeo en inglés subtitulado de 2´58 “
Material que no se moja
Plasma
Creación de plasma
Páginas muy completas para el estudio de los estados de agregación, leyes de los gases y el modelo de partículas de la materia.
Materiales educativos
physicsandquimica
IES Domingo Miral
La materia Repaso de 1ºESO
Página con recopilación de direcciones para el estudio de la estructura de la materia.
Cienciaragon
Vídeo de introducción a la Química y a la Materia Hablemos de química. de Elesapiens, de 2´40 “de duración.
Direcciones de páginas y blogs con desarrollo completo de unidades didácticas de Física y Química de 3ª ESO en la propuesta “Trabajamos como científicos”
Introduce el concepto de Materia. Aplica el método científico a través de las observaciones macroscópicas y la experimentación, recordamos los estados de agregación de la materia, descubrimos el comportamiento de los gases y establecemos las leyes de los gases.
Inicia al alumnado en la comprensión del modelo de partículas para explicar el comportamiento de la materia hasta ahora estudiado y como es capaz de justificar nuevos fenómenos.
Propone experimentos para comprobar las leyes de los gases, comprender los cambios de estado y el movimiento browniano con el modelo de partículas.