Propuesta de secuencia de contenidos para enseñar propiedades de los materiales

Experiencias e ideas previas de los alumnos:

En relación con semejanzas y diferencias entre objeto y material, los alumnos desde muy pronto reconocen que un objeto deja de ser lo que era al romperse, por ejemplo, un vaso de vidrio. 

Los niños hasta los 7-9 años no dan explicaciones basadas en diferencias entre objeto y material. De hecho, antes de los 7 años, para describir objetos les asignan cualidades diferenciadas como el tamaño, el sabor o el color que pueda corresponder al material.

Las diferentes cualidades que usan pueden agruparse bajo cinco criterios: composición (es de papel), función (sirve para comer), localización (está en la playa), apariencia (tiene brillo), y procesamiento (es natural).

En cuanto a las propiedades generales que utilizamos para identificar la material, durante la educación primaria se va construyendo el concepto de peso, volumen y temperatura. A los 7 años comienzan a apreciar que cualquier cosa por pequeña que sea pesa algo.

A los 9-10 años comienzan a admitir la conservación del peso y volumen en situaciones sencillas como trocear o modelar la plastilina o transvasar líquidos entre dos recipientes distintos, pero no en situaciones complejas como sumergir un sólido en líquido.

El término de temperatura es reconocido por los niños desde pronto, aunque no lo utilicen espontáneamente. Durante la primaria, aunque los alumnos utilizan el termómetro, asocian la temperatura al tipo de material. El 50% de 12 años creen que la temperatura de un cubito de hielo grande será menor que la de uno pequeño aunque estén en el mismo congelador.

Tienen dificultades para reconocer los diferentes estados de agregación, llegando a creer a los 8 años que el aire no pesa o tiene peso negativo. A esta edad tampoco consideran como líquidos y sólido a los líquidos viscosos o los sólidos en polvo.

El estado gaseoso es el mas problemático. A los 8 años piensan que el aire no pesa, mas adelante a los 11-12 años no admiten la difusión del aire.

También tienen dificultades para diferenciar mezclas y sustancias puras.

En cuanto a las propiedades específicas, no consideran la interacción entre sistemas, lo que lleva a considerar que las propiedades son algo intrínseco a los materiales, es decir, hay materiales solubles que flotan con independencia de nada más.

Por último, el proceso de disolución es explicado por los mas peques por las acciones que realizan: echar azúcar y agitar hasta que desaparezca; mas tarde, se centran en uno de los componentes, el soluto: se distribuye por todo el líquido hasta que se vuelve dulce.

Propuesta de secuencia de los contenidos por ciclos:

1. Primer ciclo: trabajar con objetos que respondan a sólido y líquidos prototipos para explicar y diferenciar sus propiedades geométricas y materiales, utilizando los sentidos y aplicando fuerzas elementales como apretar, doblar o golpear.
2. Segundo ciclo: ampliar las experiencias anteriores, trabajando con objetos y materiales que incluyan con sólidos y líquidos no prototipos.
3. Tercer ciclo: trabajar solo con materiales, incluyendo los gases ademas de todo tipo de sólidos y líquidos. Incluir mezclas heterogéneas, homogéneas y sustancias puras.

En una situación didáctica los tres elementos que se encuentran en mutua interacción son: los objetivos que se persiguen, los contenidos que se enseñan y los métodos didácticos que utilizan.

Secuencia de enseñanza:

Fases:

• Iniciación: delimitar el tema de estudio, captar el interés de los alumnos, movilizar los conocimientos y experiencias previas de los alumnos.
• Desarrollo: generar nuevos conocimiento que modifiquen y amplíen las ideas y experiencias iniciales, desarrollar habilidades y disposiciones para la resolución de problemas.
• Revisión y síntesis: revisar que han aprendido los alumnos y como lo han hecho, estructurar nuevos conocimientos, aplicar nuevos conocimientos.

Implicaciones para la enseñanza para ir avanzando desde sus ideas iniciales hacia un conocimiento:

• trabajar con objetos cotidianos, estableciendo diferencias en las propiedades del objeto y material (1º ciclo)
• Avanzar progresivamente en la conceptuación de los diferentes estados de agregación: sólido y líquido (1º y 2º) y gases (3º ciclo)
• Aplicar en los experimentos acciones sobre materiales prototipos para explorar sus propiedades y cambios.
• Establecer diferencias en las propiedades de los materiales: generales a la materia, comunes al estado y específicas del material (2 y3)
• Atender al diferente significado del vocabulario en el lenguaje cotidiano y científico.
• Utilizar instrumentos de medida para registrar propiedades y superar el predominio de las percepciones (2 y 3)
• Abordar progresivamente los cambios en los materiales identificando que cambia y que conserva.

Materiales de uso cotidiano: explorando algunas propiedades y cambios , se plantea como objetivos generales:

• amplíen sus experiencias sobre la diversidad de los materiales, sus propiedades y cambios.
• Mejoren su comprensión sobre el comportamiento de los materiales frente a acciones diversas.
• Adquieran ideas adecuadas acerca de los materiales que favorecen una aproximación progresiva al concepto de materia.
• Desarrollen formas de exploración, que les ayuden a comprobar las ideas sobre las propiedades y cambios de los materiales.
• Generen actitudes positivas asociadas a las formas de exploración propias de la ciencia.

Planteamientos metodológicos dentro de un enfoque constructivista:

• Contemplar las ideas y experiencias de los alumnos como punto de partida de la enseñanza y hacer que las utilicen.
• Proponer interrogantes que cuestionen las ideas de los alumnos y permitan ampliar sus puntos de vista y experiencias iniciales.
• Dar respuesta a los interrogantes confrontando las ideas de los alumnos, resultados de las pruebas y la información que proporciona el profesor.
• Favorecer los procesos de comunicación entre alumnos, incorporando el trabajo en equipo habitualmente, y entre alumno y profe, discutiendo pros y contras de sus puntos de vista.
• Hacer que los alumnos utilicen los nuevos conocimientos aplicándolos en situaciones cada vez mas complejas.