La densidad es una propiedad específica de la materia, por lo que, permite caracterizar la sustancia. En el currículo de Física y Química de 2º ESO, el estudiante debe diferenciar entre lo que es una propiedad general de la materia de lo que es una propiedad específica y comprender la implicación que esto tiene para poder diferenciar sustancias. De forma intuitiva, el estudiante no concibe, a priori, que la densidad es una propiedad específica, de hecho, piensa que la masa o el volumen de un mismo material influyen en el valor de la densidad. Por ese motivo, se plantea la siguiente práctica en forma de investigación, siguiendo la metodología científica, para que sea el propio estudiante el que llegue a concluir que la densidad es una propiedad específica de la materia.
JOSEFA RUBIO CASCALES
- Introducción
- Objetivo
Demostrar que la densidad es una propiedad específica de la materia siguiendo la metodología científica.
Esta práctica está orientada tanto para la ESO como para FP básica
- Duración aproximada
Esta actividad se puede plantear solo como comprobación de que la densidad es una propiedad específica de la materia (1 sesión de clase) o, como un trabajo de investigación, en grupo, para el bloque 1 del currículo de Física y Química de 2º ESO y FP básica (5-6 sesiones de clase para la investigación más otras sesiones si los estudiantes exponen oralmente sus trabajos).
Para la realización experimental para la toma de medidas necesitaremos una clase de 55 minutos.
Para el desarrollo total de la actividad: búsqueda bibliográfica, elaboración de una presentación y diseño de una aplicación llamativa se necesitan 4 clases de 55 minutos distribuidas de la siguiente manera: búsqueda bibliográfica de conceptos de masa, volumen y densidad y, posteriormente para el diseño de una aplicación práctica, preparación experimental de la aplicación del estudiante y, preparación de la presentación.
Si el profesor decide que los estudiantes expongan su trabajo se necesitan más clases en función del número de alumnos y grupos formados.
- Materiales y equipos
Para cada grupo de trabajo en el laboratorio
• 60-100 g de plastilina
• 1 probeta de 100 ml
• 1 calculadora
• 1 balanza (puede ser compartida por varios grupos)
• Ficha de trabajo del estudiante para la toma de datos
Para la elaboración de la presentación
• Aula de ordenadores si se trata de grupo de estudiantes no digital
• Aula de clase si se trata de un grupo de estudiantes digital
Para la exposición oral
• Ordenador en el aula
• Cañón para proyectar
- EPI necesario
- Descripción o procedimiento
1ª SESIÓN:
El profesor inicia la actividad lanzando la siguiente pregunta, ¿qué es la densidad y para qué nos sirve a nivel cotidiano? A continuación, se propone a los estudiantes una búsqueda bibliográfica de los siguientes contenidos: masa, volumen y densidad. Para cada uno, buscar su definición, unidad de medida en el S.I e instrumento que se utiliza para poder medir cada magnitud. Explicar qué es una propiedad general y qué es una propiedad específica de la materia y clasificar las magnitudes masa, volumen y densidad. Los estudiantes inician su trabajo en formato digital: documento de texto o presentación. Finalizan la sesión planteando hipótesis sobre los factores que pueden influir en la densidad de un cuerpo.
El profesor ayudará en el proceso de planteamiento de hipótesis. Aunque los estudiantes han buscado los contenidos citados anteriormente, los factores que suelen aparecer en la influencia de la densidad son: masa, volumen y forma.
2ª SESIÓN:
Desarrollo experimental en el laboratorio para comprobar las hipótesis planteadas. Se entrega la ficha de trabajo a cada estudiante para anotar los datos tomados.
Experimento 1: analizar la influencia de la forma. Cada grupo de estudiantes coge 3 trozos de plastilina de igual masa (10 g cada uno) y moldea para dar forma de esfera, cubo y cilindro. Mide la masa en la balanza y el volumen de cada trozo con la probeta, mediante inmersión (si no se ha explicado antes se puede hacer en este momento). Después calcula la densidad.
Experimento 2: analizar la influencia de la masa (y también el volumen). Cada grupo de estudiantes coge 3 trozos de plastilina de masa diferente (10, 20 y 30 g). Mide la masa de cada trozo en la balanza y el volumen en la probeta. Después calcula la densidad.
No es necesario realizar la influencia del volumen porque se puede comprobar, en los trozos anteriores, el volumen es diferente.
3ª-4ª SESIÓN:
Análisis de resultados y conclusiones. Los estudiantes deben terminar su presentación en dos sesiones de clase. Deben responder a las cuestiones planteadas en el apartado siguiente y tienen que preparar una aplicación práctica en la que se aplique el concepto de densidad. El profesor puede proporcionarles las siguientes ideas: torre de colores, lámpara de lava, huevos que flotan y se hunden, diablillo de Descartes, velas que se apagan con dióxido de carbono, entre otros.
5ª SESIÓN:
Desarrollo experimental de la aplicación práctica elegida por cada grupo de estudiantes. El profesor tendrá disponible la mayor parte del material necesario y otro será aportado por los alumnos.
- Hoja con cuestiones y preguntas
- Gestión de residuos
El único residuo es la plastilina mojada. Hay que indicar a los alumnos que en cuanto midan el volumen de cada trozo de plastilina, la saquen inmediatamente y la depositen sobre un trozo de papel para que se seque y pueda ser reutilizada. Al día siguiente, la plastilina se puede guardar y utilizar de nuevo.
Los estudiantes deben lavar las manos tras la realización de la práctica.
- Bibliografía
Es idea y diseño propio de la autora Josefa Rubio Cascales
- Imágenes
Imágenes de la práctica
- Vídeo