Química

Experiencias docentes

Este debate contiene 5 respuestas, tiene 3 mensajes y lo actualizó Imagen de perfil de Patricia Illoldi patriciailloldi hace 3 meses, 1 semana.

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  • #9403
    Imagen de perfil de Manuel
    manuelquimest
    Participante

    Mis estimados profesores los invito a participar en este foro donde compartiremos experiencias docentes que nos hallan sido exitosas, se pueden compartir practicas, trabajos colaborativos, estrategias didácticas, en fin todo aquello que nos pueda ser útil en nuestro quehacer cotidiano frente al grupo.

    #9410
    Imagen de perfil de CARLOS JAVIER
    carlosjaviernajerai
    Participante

    EXPERIMENTO N° 1
    FABRICACIÓN DE UN CALORÍMETRO CON MATERIALES RECICLABLES.

    Asignatura: Física II Temas a cubrir: CALOR, TRANSFERENCIA DE CALOR, EFECTOS DEL CALOR SOBRE FLUIDOS,
    Tema Integrador: PLANETA VERDE Y BIODIVERSIDAD Objetivo General: El alumno elaborará un calorímetro con materiales reciclables.
    Tiempo asignado: 8 hrs. Concepto subsidiario: CONDUCCIÓN, CONVECCIÓN, RADIACIÓN, FLUIDOS.
    Nivel Académico: MEDIO SUPERIOR. Objetivo Específico:

    EL ALUMNO DISTINGUIRA FISICAMENTE CON LA AYUDA DE LA CONSTRUCCIÓN DE SU PROPIO PROTOTIPO DENOMINADO CALORÍMETRO, CUALES SON LOS FENÓMENOS QUE DEBE CONOCER PARA EVITAR AL MÁXIMO LAS PERDIDAS DE CALOR EN EL MISMO CALORÍMETRO (AGUA).
    Semestre: V y VI

    Metas académicas:

    1. QUE EL ALUMNO PUEDA IDENTIFICAR FÍSICAMENTE COMO SE MANIFESTARÁ LA ACCIÓN DEL CALOR EN EL FLUIDO QUE SE INTRODUCIRÁ AL INTERIOR DEL CALORÍMETRO A CONSTRUIR, Y QUÉ DEBE HACER EL ALUMNO PARA EVITAR LA FUGA DE LA ENERGÍA EN EL MOMENTO DE LA CONSTRUCIÓN DEL MISMO.

    2. UNA VEZ QUE EL ALUMNO ADQUIRIÓ EL CONOCIMIENTO DE LAS DFERENTES FORMAS DE TRANSFERENCIA DE CALOR, ENTENDERÁ POR QUÉ UTILIZÓ LOS DIFERENTES MATERIALES EN LA CONSTRUCCI´N .

    3. CONCLUIDA LA CONSTRUCCIÓN PROCEDERÁ A ENTENDER CUALES SON LOS USOS CIENTÍFICOS MÁS IMPORTANTES QUE EL HOMBRE LE HA DADO AL CALORÍMETRO.

    Carreras: TODAS

    Academia: FISICO – MATEMÁTICO
    Ciclo Escolar: Feb-Jul 2010
    Valores: Actitud, trabajo en equipo, responsabilidad, honestidad y equidad.
    Interrelación con otras asignaturas y módulos: MATEMÁTICAS, ECOLOGÍA, ECONOMÍA.

    “ENSEÑANDO Y ECOLOGIMIZANDO”

    DOCENTE QUE ELABORA LA PRÁCTICA. Y TITULAR DE LA MATERIA “A” CHARLY BROWN
    Vo. Bo. JEFE DEL DEPTO. DE DES. ACADÉMICO.

    Justificación: EL ALUMNO ADQUIERA LA ESTIMULACIÓN DE LOS CUATRO HEMISFERIOS CEREBRALES, PRIMERO HACIENDO LECTURAS DE INFORMACIÓN, DESPUES INTERACTUAR POR EQUIPOS DESARROLLANDO SU PARTE AFECTIVA Y DE COMUNICACIÓN, LA TOMA DE FOTOGRAFIAS DE SUS TRABAJOS SERVIRÁ EN LA FIJACIÓN TANTO DE LOS CONOCIMIENTOS BUSCANDO QUE EL ÁREA VISUAL DEL HEMISFERIO CEREBRAL SEA ESTIMULADA ASÍ COMO PRESNTAR COMO EVIDENCIA DE SU PARTICIPACIÓN EN EQUIPO, AL CONSTRUIR Y UNIFICAR UN TODO IMPLICANDO CONOCIMIENTOS Y PODER HACER MANUALMENTE SU INSTRUMENTO DE APRENDIZAJE, ESTIMULA SU HABILIDAD PSICOMOTORA, SABERSE COOPARTICIPE DE LA PROPIA ENSEÑANZA LE DA INDEPENDENCIA Y AUTOSUFICENCIA PREPARANDO EL TERRENO PARA FUTUROS INVESTIGADORES DE LOS CONOCIMIENTOS RECIONADAS CON EL MISMO TEMA.

    ANTECEDENTES
    A partir del descubrimiento del efecto invernadero que provocan los gases contaminantes en la atmósfera, y de los acuerdos estrictos sobre el uso y producción de gases de efecto invernadero publicados en el convenio de Quioto, el tema del calentamiento global es un comentario a veces alarmante que todos los días escuchamos en la televisión, en las noticias, etc. Sin embargo la humanidad no profundiza en la adquisición de los conocimientos relacionados con el calor o los temas que explican el efecto contaminante del calor proveniente de la industria y de algunas combustiones.
    ¿Cómo se identifica el calor?, ¿cómo lo hacemos incidir en donde deseamos?, ¿cómo se desplaza?, el efecto del mismo en los materiales sólidos y en los fluidos, ¿por qué es posible que ocasione un cambio climático?, ¿por qué? el desequilibrio térmico de la tierra por contaminación térmica está trayendo como consecuencias grandes tormentas.

    Ante los comentarios anteriores, se considera en la presente práctica que debemos iniciar por brindarle a los educandos una cultura profunda y palpable del tema, es posible que como el calor no se puede observar, y al mismo tiempo es energía, solo sentimos sus efectos cuando cocinamos los alimentos en la casa o cuando a veces acercamos una flama a nuestro cuerpo, también nos damos cuenta de sus devastadores efectos inmediatos cuando estalla una bomba, cuando inicia un incendio en una zona arbolada, pero no nos acercamos a él, es decir, no queremos conocerlo a fondo.
    Conocer cuánto calor puede recibir un objeto o una substancia sin cambiar sus propiedades, es decir que el hielo cambie al estado líquido, o que el calentamiento de un material de inicio a su inflamación, también que un líquido se transforma en gelatina o en un sólido, ¿con qué rapidez se puede calentar un objeto o substancia ya sea sólida o fluida, pero también con qué rapidez se enfría o se solidifica, es esa la capacidad que el hombre aprendió a medir una vez que encontró las diferentes formas de cuantificar la energía, y a relacionarla con los materiales, fue entonces cuando inició la carrera de arrebatarle al vapor su poder mecánico, para después utilizarlo para el crecimiento industrial.

    Medir cuanto calor gana o pierde una substancia es de gran importancia, ya que es la base del conocimiento que debe tener el ser humano para poder hacer con las substancias cambios físicos interesantes, es decir si se desea que camine una locomotora debemos saber cuánto calor se debe suministrar en el agua para convertirla en vapor y este a su vez en energía mecánica, ó cuanto calor necesitaría la gran masa de trigo con levadura y agua para ser convertido en pan en una empresa que distribuye pan en todo México, si en las actividades mencionadas el ser humano no conociera los datos mencionados, desperdiciaría los recurso necesarios para suministra el calor con eficiencia en los procesos mencionados, es decir con muchas pérdidas económicas y afectando en segundo término la contaminación atmosférica.

    Pues bien para dar el primer paso a ese respecto y como se sabe que el equipo de laboratorio que nos determina cuanta energía absorbe o cede una substancia (fluido en este caso) en un proceso termodinámico, se procederá a construir un CALORÍMETRO con marca escolar dentro de el laboratorio de Física y con materiales que posiblemente se encuentren en la basura de nuestra casa o en la nuestros vecinos, o en los deshechos de algún negocio.
    NOTA: El alumno debe leer detenidamente la presente introducción ya que trae algunas respuestas a los cuestionarios.

    MATERIALES Y EQUIPO UTILIZADOS

    MATERIALES
    cantidad Material a utilizar capacidad$ unitario$ Costo total
    1 Cubeta vacía c/tapa(de pintura) 18 litros 10.00 10.00
    20 Bolsas vacías de fondo reflejante Sin/cap. 00.00 00.00
    3 Cubierta protectora de muebles
    (bajo alfombra) Metros de largo 00.00 00.00
    1 Bote de pegamento 3800
    (para pegar bajo alfombra litro 30.00 30.00
    1 Tijera para cartón corta 10.00 10.00
    1 Trozo de madera
    cilíndrica 3mm 60 cent. 2.00 2.00
    total 42.00

    EQUIPO UTILIZADOS
    PROPORCINADO POR EL PLANTEL
    cantidad Equipo a utilizar capacidad $ unitario $Costo total
    1 Termómetro de laboratorio 0 a 100 oC 00.00 00.00
    1 Resistencia eléctrica 900 watts 00.00 00.00
    1 Baso de precipitados 1000 ml. 00.00 00.00
    1 Mechero de Bunsen Baja flama 00.00 00.00
    1 Mesa de trabajo acondicionada 6 personas 00.00 00.00
    total 00.00

    DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

    • El alumno iniciara conociendo los pasos para evaluar sus conocimientos, por lo que al inicio de deberá tener como primera actividad de apertura de la práctica recordando los conocimientos de transferencia de calor por conducción, convección y radiación así como la de los efectos del calor sobre los fluidos. En un segundo término el alumno debe demostrar su participación pegando sus propias fotografías en el presente formato de práctica, en tercer orden El facilitador hará al final un cuestionario que demuestre en qué nivel el alumno ha comprendido los conocimientos de la teoría del calor y como los ha relacionado en cada paso de la fabricación, así mismo el facilitador hará conciencia de que esos conocimientos serán la base de la construcción de su prototipo, entre más se domine los conocimientos teóricos, mejor desarrollarán la presente práctica.

    • Como Actividad del aprendizaje Iniciará solicitando en los negocios de venta de pintura una cubeta de plástico vacía normalmente las regalan o venden a precios muy económicos, misma que tendrá capacidad mínima de 18 litros (foto electrónica 1 )

    foto electrónica 1

    • El alumno teniendo la tapa de la cubeta en sus manos, procede a dibujar tres círculos separados en el centro de la tapa, un circulo en el centro de la tapa de 5 centímetros de diámetro, y otros dos círculos centrados a los lados del central y del tamaño del ancho del trozo de segueta (7 u 8 milímetros aproximadamente). Se procede a perforar los dibujos circulares calentando la segueta con el mechero de Bunssen al rojo vivo, esto permitirá derretir el plástico y hacer los orificios en la tapa de tamaño mencionados.

    foto electrónica 2

    • Desbaratando y lavando con jabón las bolsas de desecho que el alumno ha recolectado o bien le ha pedido a sus familiares y amigos que sean guardadas después de extraer los productos, las cuales contenían productos alimenticios (papas doradas, galletas, hamburguesas etc.), cuyo fondo es de un material reflejante (foto electrónica 3).

    foto electrónica 3

    • El alumno iniciara el proceso de aislamiento térmico de la cubeta de plástico, misma que es una cubeta que se obtiene en los expendios de pintura y libre de todo residuo de pintura, por lo que se recomienda que haya sido recipiente de pintura vinílica para una mayor facilidad en la limpieza de la misma. En este caso el alumno debe saber que inicia el proceso de aislamiento radiante, es decir, que en este proceso procederá al pegado adecuado y bien acoplado de las bolsas (foto electrónica 3) dejando como frente la parte reflejante de la bolsa que tiene una capa color plata pulida. Las bolsas deberán cubrir el fondo interno y la parte interna de la tapa de la cubeta, así también deberá cubrirse la forma cilíndrica interna de la cubeta con el mismo material perfectamente adherido con el pegamento adecuado como lo indica la fotografía 4.

    foto electrónica 4

    • Siguiendo con el proceso de aislamiento de la cubeta el alumno procederá a cubrir a doble capa todo el exterior del la misma, en este caso debe estar consciente que está realizando un trabajo de aislamiento en contra de la transferencia de calor por conducción. El exterior se cubrirá pegando el bajo alfombra alrededor de la cubeta así como la parte baja de la misma y la parte superior de la tapa, recordando que se aplicará doble capa del mismo material para una mayor efectividad del aislante. El material llamado en el comercio como bajo alfombra por los tapiceros, es un material color blanco hecho de plástico acolchonado que guarda en su interior pequeños espacios de aire en toda su textura, lo que lo convierte en un excelente aislante flexible que se amolda a cualquier tipo de superficie, este material aparte de ser vendido por el comercio de la tapicería, también es utilizado como envoltura de protección por la mayoría de los comerciantes de todo tipo de muebles y aparatos electrónicos, por lo que lo encontramos tirado en las afueras de toda mueblería y o expendios de aparatos electrodomésticos evitando su compra y utilizando este material con un uso académico, en la presente práctica.

    foto electrónica 5

    Una vez terminados los orificios e la tapa, y habiendo aplicado ambos forros con distintos materiales, se presentará el CALORÍMETRO ya terminado (foto electrónica 5).

    Se colocará en la parte central de la tapa la resistencia eléctrica, y a los lados en los orificios pequeños el termómetro y del otro lado un agitador de madera que tenga forma cilíndrica, dando por concluida la construcción del mismo (foto electrónica 1)

    Figura1

    Cierre de la actividad
    CUESTIONARIO

    1.- ¿Cuál es el efecto que se busca obtener forrando el interior del calorímetro con papel reflejante.?
    R=
    2.- ¿Cuál es el efecto que se busca obtener forrando el exterior del calorímetro con material “bajo alfombra”?.
    R=

    3.- Sí utilizáramos agua adentro de la cubeta. ¿Qué investigaciones podrías hacer cuando introduzcas y provoques un calor interno con la resistencia?, explica claramente en media cuartilla.
    R=
    4.- En qué consiste ó ¿cómo?, puedes considerar que este experimento es de carácter ecológico.
    R=

    4.- Explica qué usos se han aprovechado en los centros de investigación como los de la UNAM, POLITËCNICO, y en otras universidades extranjeras del calorímetro.
    R=
    5.- Explica claramente para que utilizarías el trozo de madera sumergido en el calorímetro.
    R= 6.- Explica claramente qué uso le darías al termómetro que está inserto en el calorímetro.
    R=

    ACTIVIDADES EXTRACLASE

    1. Investiga cual es la fórmula que involucra al mismo tiempo los parámetros del tiempo, temperatura, calor específico y masa de una substancia y energía calorífica.

    R= q =

    2. Investiga desde ¿qué épocas ya se hacía uso del calorímetro?.
    R=

    3. Investiga de qué materiales está hecho y la diferencia que existe entre un calorímetro construido de acuerdo a las normas de calidad (hecho en fábrica), y el que fue construido en el laboratorio por tu cuenta.
    R=

    TEXTOS RECOMENDADOS:

    Paul G. Hewit, Física conceptual, décima edición, Pearson, 2007.
    Tippens. Física, conceptos y aplicaciones, sexta edición, Mc Graw – Hill, 2007
    Héctor Pérez Montiel, Física General, tercera edición, Publicaciones Cultural, 2006
    Raymond A. Serway, Clement J. Moses Curt A. Moyer, Física Moderna, tercera edición, Thomson, 2006
    Raymond A. Serway, Jerry S. Faughn, Física, Para bachillerato general, Volumen 1, sexta edición, Thomson, 2006
    Raymond A. Serway, Jerry S. Faughn, Física, Para bachillerato general, Volumen 2, sexta edición, Thomson, 2006
    Frederick J. Bueche, Física General, novena edición, Mc. Graw-Hill, 2005
    Thomas A. Moore, Física, Seis ideas fundamentales, tomo I, segunda edición, 2005
    Thomas A. Moore, Física, Seis ideas fundamentales, tomo II, segunda edición, 2005
    S. Burbano de Ercilla, E. Burbano García, C. Gracia Muñoz, Problemas de Física, Tomo 1, 27a Edición, Alfaomega, 2005
    S. Burbano de Ercilla, E. Burbano García, C. Gracia Muñoz, Problemas de Física, Tomo 2, 27a Edición, Alfaomega, 2005
    S. Burbano de Ercilla, E. Burbano García, C. Gracia Muñoz, Problemas de Física, Tomo 3, 27a Edición, Alfaomega, 2005
    Héctor Riveros Rotgé, José Colado Pernas, José Mieres Orta, Experimentos Impactantes, mecánica y fluidos 1, Trillas, 2005
    Paul G. Hewit, Física conceptual, novena edición, Pearson, 2004.
    Norma Esthela Flores, Jorge Enrique Figueroa, Física Moderna, Pearson, Prentice-Hall, 2004
    Federico D. Halpern, Teodoro Halpern, Experimentos con Hilos y Cinta Adhesiva, American Physical Society y American Association of Physics Teachers (Con la colaboración de la Sociedad Mexicana de Física). 2002
    Susan M. Lea, John Robert Burke, Física, Vol. I, la naturaleza de las cosas, Thomson, 2002

    #9411
    Imagen de perfil de CARLOS JAVIER
    carlosjaviernajerai
    Participante

    Fé de Erratas, como es sabido los hemisferios cerebrales en realidad son dos. Las cuatro divisiones a las que me refiero es con respecto a las definiciones de ubicación que Bernice McCarthy define en los estilos de aprendizaje de acuerdo al Sistema 4 MAT de estilos de aprendizaje B. McCarthy (1986).
    atte. CHARLY BROWN

    #9412
    Imagen de perfil de CARLOS JAVIER
    carlosjaviernajerai
    Participante

    He leído un anuncio respecto a al permiso de participación de acuerdo a las asignaturas, por lo tanto me encuentro en confusión ya que estoy respondiendo al debate invitado por uds. y pensando que estoy inscrito en su grupo desde que me inscribí al curso para darme de alta en esta plataforma. quisiera saber sus comentarios al respecto.

    #9413
    Imagen de perfil de Manuel
    manuelquimest
    Participante

    Por supuesto que estas inscrito en el foro y tu aportación es muy valiosa no se nada respecto al permiso de participación y que yo sepa, yo puedo abrir un foro y es abierto para todos los maestros que quieran entrar al mismo.
    Respecto a tu experimento del calorímetro lo voy a compartir con el asesor de física porque es aplicable tanto en química como física y voy a proponer que adicionalmente este diseño experimental se aplique (con la ayuda del calorímetro) a la determinación del calor generado por los alimentos, y se extrapole a la energía liberada por deshechos orgánicos y la obtención de energía para producir electricidad.
    Muchas gracias por participar.

    #9445
    Imagen de perfil de Patricia Illoldi
    patriciailloldi
    Participante

    A un semestre de la aplicación del nuevo modelo educativo y de los nuevos programas, ¿cuál ha sido tu experiencia?

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