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La materia y los modelos

Conocemos ya algunos datos importantes sobre la materia: en qué estados se encuentra y cómo la podemos clasificar. Vamos ahora a profundizar un poco más investigando cómo se comporta la materia por dentro y cómo podemos investigar ese comportamiento.

¿Estamos preparados?

Recordamos

La materia está presente en tres estados diferentes: sólido, líquido y gaseoso. Los sólidos y líquidos muestran una apariencia macroscópica de continuidad. Pero ¿Cómo son en su interior? ¿Y cómo son los gases? 

Frente a preguntas de este tipo los científicos tienden a construir modelos. Estos modelos intentan representar la materia a nivel microscópico. Son un conjunto de supuestos, lo más simples posible, que están de acuerdo con lo que observamos en el objeto sometido a estudio. Es decir, se trata de aproximaciones a lo que realmente sucede. 

Para explicar el comportamiento de la materia y las características de los gases, los científicos propusieron durante el siglo XIX la  "Teoría cinética de los gases". Su ampliación a los líquidos y sólidos dio lugar al "modelo cinético molecular" de la materia.

Cuando la comunidad científica acepta un modelo, el conjunto de hipótesis propuestas se denomina "teoría". En este caso, se habla de la "Teoría corpuscular de la materia". Según esta teoría, la materia está formada por partículas o corpúsculos muy pequeños. Estas partículas se denominan átomos y moléculas.

Actividades. Investigamos la materia y sus características

En este grupo de actividades trabajaremos para analizar las propiedades de la materia en los distintos estados en los que se presenta. También investigaremos los cambios de estado de la materia. Nuestro punto de partida será la teoría cinético molecular.

Trabajaremos fundamentalmente en el laboratorio real y virtual. Guardaremos todos los materiales y documentos en la carpeta "La materia y los modelos" de nuestra maleta de investigación.

 

Actividad 1. Investigando los gases


En esta actividad nos planteamos investigar las propiedades y leyes de los gases. Para ello vamos a trabajar en tres fases.

En la primera realizaremos diferentes experimentos en el laboratorio virtual. En la segunda fase realizaremos cálculos matemáticos y gráficos. Finalmente, reflejaremos las conclusiones obtenidas las en un informe. 

Trabajaremos en grupo individualmente. Para evaluar, utilizaremos la rúbrica de informes de actividades.

Recordemos que nuestro objetivo es trabajar experimentalmente en el laboratorio virtual, con cálculos matemáticos, gráficos y diferentes conceptos relacionados con los gases: las Leyes de los gases, la presión y la temperatura. 

 

Actividad 2. Comparando los estados de la materia


Formaremos equipos de tres personas. Nos planteamos una pequeña investigación con dos fases.

  • Comprobar experimentalmente las diferentes propiedades de los gases.
  • Utilizar las conclusiones para elaborar un informe sobre la propiedades de los estados de la materia, diferencias y similitudes, aplicando la teoría cinética molecular. El informe lo haremos en forma de tabla conceptual.

Para la evaluación tendremos como referencia la rúbrica de informes de actividades.

 

Actividad 3. Investigando los cambios de estado


Nuestro objetivo es diseñar la práctica  y elaborar el informe final de una práctica de laboratorio sobre los cambios de estado que experimenta el agua. Calentaremos una cantidad de hielo e iremos anotando las temperaturas y los tiempos. Nos puede ayudar el siguiente recurso: cambios de estado de la materia.

Consideramos tres fases:

  • Diseñaremos la práctica y planificaremos los pasos a realizar.
  • Realizaremos la práctica en el laboratorio.
  • Redactamos el informe final.

Formaremos un equipo para resolver la actividad. Evaluaremos el resultado empleando la rúbrica de evaluación de laboratorio. 

Tarea: presentando nuestro trabajo

En esta tarea debemos planificar y elaborar una presentación en formato digital. Para elaborarla vamos a utilizar los informes realizados en las actividades anteriores. Compartiremos la presentación con nuestros compañeros, que nos harán sugerencias y comentarios para ayudarnos a mejorarla.

Podemos optar por grabar un vídeo de la práctica realizada en el laboratorio sobre la comprensión y expansión de los gases. ¿Nos atrevemos?

Continuaremos trabajando en equipo. Estos son los pasos que debemos seguir:

  • Búsqueda de información sobre presentaciones.
  • Planificar la presentación.
  • Elaborar la presentación.

Nuestro trabajo (que guardaremos en la carpeta "La materia y los modelos" de nuestra maleta de investigación) se evaluará según la rúbrica para una exposición oral con apoyo de una presentación de diapositivas. Revisémosla bien para tener claro cuáles son los puntos a los que debemos prestar atención.

¡Adelante!

Diario de aprendizaje

Después de finalizada la tarea, es el momento de guardar todos los documentos que hayamos creado en la carpeta de investigación.

También puede ser momento para revisar el trabajo que hemos hecho y anotar nuestras impresiones en un diario de aprendizaje.

Abrimos una entrada con el título de este apartado y revisamos nuestro trabajo. Podemos responder a estos ítems:

  • No me ha costado hacer...
  • He tenido dificultades en...
  • No he terminado la tarea porque...
  • Doy por terminada la tarea (fecha)

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