Los estados del agua: Secuencia didáctica y experimentos

*Publicación actualizada

Secuencia didáctica:  Los estados del agua

• Objetivo: Reconocer algunos estados en que se puede encontrar el agua (líquido y sólido)

La docente inicia la clase con apoyo de la ejercitación en el momento de focalización. Incentivando a los niños/as responder algunas preguntas, tales como ¿Dónde encontramos agua?.
¿con que se hace el hielo?, etc.

• Exploración:En este caso el punto de partida propuesto es un cuento para niños cuyo personaje principal vive aventuras relacionadas con los cambios de estado del agua (agua líquida/hielo). La actividad consistirá en ir llevándolos a cambiar la mirada sobre la historia narrada para interesarse por el fenómeno físico subyacente, proponiéndoles manipular objetos con el fin de simular la situación, instrumentarla y describirla. Se trata de enseñarles a los más chiquitos a ir pasando progresivamente de una visión subjetiva y afectiva de un fenómeno a una visión racional y más objetiva. Esa posibilidad de cambio de actitud se inscribe en un marco de educación científica escolar.

• Duración: 2 o 3 clases

• Materiales(se usarán en la tercer clase): Para el lobo, cartón y piolín o hebras de lana; tapitas de plástico de botellas; *mezcla refrigerante: agua y sal.  

*La mezcla refrigerante se realiza con hielo triturado y sal gruesa, más hielo que sal, lo que permite alcanzar temperaturas de alrededor de –12º C a -18º C. Cuando se desea conservar frías las bebidas gaseosas durante bastante tiempo también se las suele colocar en una mezcla de hielo y sal.

• Objetivos: Es de esperar que los alumnos puedan caracterizar el estado líquido y el estado sólido del agua, aproximándose a la construcción de la noción de sólido y reconozcan los cambios de estado. Se busca que estén en condiciones para cambiar de mirada ante un mismo fenómeno, para manipular materiales y para comunicarse a través de textos y dibujos.

Consigna: “Hoy les voy a contar, para que escuchen, una historia maravillosa que comienza con: Había una vez…”

Pampa Rara 

La zona de Pampa Rara es muy conocida por los cambios bruscos de su clima. A la mañana puede hacer frío, a la tarde mucho calor y por la noche nieva. Una semana puede llover sin parar y, a la siguiente, ni una nube en el cielo. Los animales se acostumbraron rápido a esos cambios. Cuentan que una vez, un lobo viejo tenía mucho calor. Estaba al lado de un charco formado con la lluvia de la mañana, y sentía arder su cola, su cabeza y sus patas. Efectivamente, era una tarde muy calurosa. Para refrescarse, el lobo metió la cola en el charco y suspiró, aliviado. Pero de pronto el tiempo cambió, sopló un viento helado y comenzó un frío intenso. El agua del charco se hizo hielo en apenas un minuto. Cuando el lobo quiso correr a buscar un refugio, no pudo porque su cola estaba atrapada dentro del charco congelado. Sus esfuerzos por soltarse fueron en vano: la cola lo aferraba al hielo. Para colmo, cuando el viejo lobo ya estaba resignado a que todo su cuerpo terminaría congelándose y tiritaba por el frío, se acercó un cazador apuntándole con su rifle. El lobo trató de escapar pero no podía. Al darse cuenta, el hombre se deleitó observando a su presa atrapada. El lobo lo miró, dejó de patalear y aulló muy fuerte. Su aullido retumbó en toda Pampa Rara. El cazador soltó el arma y se tapó los oídos. En ese momento, el viejo lobo hizo un último esfuerzo, se desprendió de la trampa de hielo y comenzó a correr. Aunque el cazador alcanzó a dispararle un par de veces, el lobo se había perdido en el horizonte. Cuando llegó a su madriguera y se acurrucó para descansar, el lobo se dio cuenta que tan fuerte fue el tirón que dio, tantas las ganas tenía de no ser cazado, que se había traído el charco congelado pegado a su cola.

Autor: Horacio Tignanelli 

https://youtu.be/goCMk03FH8A

Desarrollo: Se trata de una actividad colectiva. Se les lee el cuento seleccionado a los alumnos reunidos en un gran círculo alrededor del/de la docente. A partir de ese momento se organiza una actividad lingüística tradicional en cuyo transcurso los chicos conversan entre ellos y se producen aportes de vocabulario. Se continúa con una actividad individual. 

Consigna: “Haga cada uno, en su cuaderno de ciencias, un dibujo de lo que más los impresionó del cuento”
Luego se vuelve a reunir a todos los chicos en círculo, invitándolos a recordar la narración del día anterior. Pero ahora, por medio de preguntas, se los irá llevando a interesarse en las causas “físicas” de los hechos evocados en el cuento: “¿Por qué se queda agarrada la cola del lobo? ¿Por qué se volvió “dura” el agua del charco?¿Ustedes ya vieron agua como ésta? ¿Cuándo la vieron? ¿Cómo habría que hacer para fabricar agua tan dura como el agua del charco?”

Consigna 1: “Propongan cómo podrían hacer en clase lo que pasó con el agua en el cuento”

Consigna 2: “Reproduzcan lo que ocurrió en el cuento, usando los materiales que les mostré (materiales citados al comienzo de la secuencia)”

Desarrollo: Los alumnos forman pequeños grupos y se organiza una discusión entre ellos con el fin de saber cómo “fabricar” el pequeño lobo (cartón para el cuerpo y hebras de lana o piolín para la cola). Una vez hecho el lobo se plantea el problema del experimento propiamente dicho. Es de esperar que, con la ayuda del maestro (o sin ella), los alumnos organicen el experimento de manera que la cola quede en la tapita de plástico y éste sumergido en la mezcla refrigerante. Poco después el agua cambia de estado, se solidifica y mantiene agarrada la cola del lobo. Si los chicos logran prever lo que tendrán que hacer para escenificar la situación en clase y qué ocurrirá (el agua se endurece y la cola se traba), se tratará no sólo de una manipulación, será un experimento que ellos diseñaron.

• Reflexión: 

Objetivo: Reconocer las transformaciones del agua.

Consigna: “Dibujen lo que hicieron”

Desarrollo: Los niños comunicarán las acciones realizadas por medio de dibujos. Se trata de una actividad individual. Las producciones constarán en el cuaderno de ciencias. En reunión plenaria, como actividad colectiva, se hará una revisión de lo trabajado respecto del agua líquida, del agua sólida (hielo) y de la transformación de una en otra. Entre todos se arma un texto o un esquema que exprese las siguientes ideas básicas: “El agua puede estar líquida o sólida”. “El hielo es agua sólida”. “Si el hielo se calienta se transforma en agua líquida”. “Si el agua líquida se enfría pasa a ser sólida, se transforma en hielo”. Cada niño hará registro de esta síntesis en su cuaderno de ciencias.

Fuentes: http://coleccion.educ.ar/coleccion/CD23/ 

http://cienciasnaturalesenlasala.blogspot.com.ar/

¿Y si hacemos llover...?

Con estos experimentos los niños descubrirán el estado gaseoso de agua a través el proceso de evaporación y condensación.

Objetivos: 

• Iniciarse en el conocimiento del ciclo del agua.
• Investigar el ciclo del agua con distintas experiencias. 
• Aprender cómo la temperatura influye en el estado del agua.

Experimento 1:

Materiales: pava, agua, bandeja y hielo.

Desarrollo: 
-Mostramos el agua en un recipiente en estado líquido y luego la colocaremos a calentar en una pava. Estimularemos a que se observe cómo cuando el agua hierve se produce ruido y larga humo (pasaje del estado líquido al gaseoso).

-Vertemos el agua caliente en el  recipiente y ponemos una bandeja en la parte superior del frasco.   Esperamos unos minutos y colocamos cubitos de hielo sobre la bandeja . Observamos lo que sucede en el interior del frasco .
(El vapor al chocar con la bandeja fría se transforma nuevamente en gotitas de agua).

Foto encontrada en:http://www.icanteachmychild.com/

-A continuación la docente propondrá comentar la experiencia realizada y sacar conclusiones. Se puede por último tratar por medio de un cuento o una canción, de llevar esta experiencia a lo que ocurre en la naturaleza con el sol, los ríos, las nubes y los vientos.

Fuente: Ciencias Naturales en el Nivel Inicial y Primer Ciclo.Volumen 1 

Experimento 2:

Materiales: Una bolsa de plástico transparente , agua teñida con colorante vegetal o témpera azul, un marcador indeleble, cinta adhesiva.
             
Desarrollo:
-Dibujamos en la bolsa  nubes simulando el cielo y colocamos en su interior un poco de agua coloreada para representar el mar.

-Cerramos bien la bolsa, para que quede precintada y no se salga el agua. La colocamos en una ventana  en la que dé el sol una buena  parte del día , sujetándola con cinta adhesiva.

De este modo, el sol calentará el agua y se producirá la evaporación. Al cabo de un  tiempo el vapor de agua se condensa y las gotas de agua caen  en forma de lluvia sobre el "mar" .

Foto encontrada en : http://aulavalleciclo2.blogspot.com.ar/

Experimento 3:

Materiales: Botella de plástico grande, maceta pequeña con planta , agua.

Desarrollo:
- Armamos un terrario cortando la base a una botella de plástico. Pulverizamos con agua la tierra de la maceta  para aportar humedad inicial y la cubrimos con la parte superior de la botella, dejando incluso el tapón cerrado.

Visto en: http://www.ecodecomobiliario.com/terrarios/

-  Colocar este terrario en un sitio donde alumbre el sol  y esperar un rato para comenzar a observar cómo la botella se va empañando.

 -Al pasar  los días, quitar la parte botella para que los niños toquen la tierra:¿sigue húmeda? ¿por qué  no necesitamos regar la planta? ¿vemos esas pequeñas gotas en las paredes? ¿de dónde ha salido ese agua?

La observación del terrario nos dará pie a preguntarnos cómo se forman las nubes, qué sucede cuando llueve, a dónde va el agua de los charcos después de la lluvia.

Explicación científica: El aire que se queda dentro de la botella, se va calentando poco a poco con el calor del sol, y así, el agua de la tierra comienza a evaporarse. La botella se va empañando, y cuando no da el sol, y la botella se enfría, se irán formando gotas de agua sobre las paredes de la botella, volviendo a caer sobre la planta en forma de “lluvia”, con lo cual, no sería necesario regar la planta continuamente para que siga con vida (sólo cuando veamos que dejan de formarse gotas de lluvia en la botella).

Propuesta didáctica para Nivel Inicial 5: Cambios de estado

Propósitos:

- Promover situaciones donde los niños puedan visualizar el cambio de estado de sólido a líquido.

- Conocer diferentes maneras de propiciar ese cambio

Contenidos:

- Cambios de estado de la materia: La fusión y la solidificación.

Ideas a desarrollar:

- Los hielos pueden pasar al estado líquido.

- Se puede incidir en la velocidad de ese cambio.

- Todas las formas de acelerarlo implican un aporte de energía: mediante calor, o movimiento (frotamiento y/o golpes).

- El agua líquida también puede solidificarse

ACTIVIDAD 1:

Para hacer visibles las ideas de los niños sobre la fusión se les propone una carrera de hielos.

Consigna posible: Cada mesa recibirá un hielo en el plato. Deben “derretirlos”.

La primera mesa que logre hacerlo gana. Tienen un ratito para pensar qué van a hacer para ganar.

Seguramente los niños pregunten si pueden usar cosas que hay en la clase o trasladarse en el salón o fuera y pidan permiso para hacerlo. Es importante favorecer los materiales y si es posible, pedirles que fundamenten por qué creen que ese material les va a servir. Por ejemplo, pueden pedir encender una estufa y acercarse a ella: además de hacer las recomendaciones del caso la maestra podrá preguntar ¿por qué creen que cerca de la estufa se derretirá antes? ¿Por qué ese calor ayuda a que se derrita? 

Seguramente los niños mantengan respuestas del tipo “el calor derrite las cosas”, “porque está caliente”, “porque lo caliente derrite”. Para nivel inicial son respuestas esperables y que las

aceptaremos. Pero si estuviéramos trabajando con clases más grandes tendríamos que pasar a explicaciones que lleguen al nivel micro, explicaciones que muestren que imaginan qué puede estar pasando “adentro del hielo”. Se comenta esto porque en clases más grandes se necesita llegar a desarrollar la idea de que estos cambios que se ven a simple vista tienen una explicación a nivel micro o submicro (esta diferenciación solamente la manejamos a nivel docente).

Luego de que todos los equipos acuerdan algunas estrategias se vuelve a trabajar a nivel de grupo clase. Antes de entregar los hielos se puede plantear algunas preguntas ¿les parece que tengo que traer hielos del mismo tamaño?,¿por qué?, ¿y de la misma forma? Estas son cuestiones útiles para que los niños vayan internalizando el tema del control de las variables. Si bien esto no es un experimento propiamente dicho, se trata de una situación experimental ya que se compararán diferentes formas de lograr un mismo objetivo.

Es importante que la maestra observe las diferentes estrategias y ver si todas implican calor (sol, manos, aliento) o si hay otras que agreguen situaciones de frotamiento, golpes, o una combinación de ambas.

Finalizada la carrera, es importante conocer las estrategias usadas por cada grupo comentando las estrategias que se reiteran, buscando sus opiniones sobre cuál creen que fue la mejor y por qué. Esta puesta en común debe ser acompañada con el registro en un papelógrafo para luego poder utilizarlo. 

ACTIVIDAD 2

Se relee el papelógrafo de la actividad anterior, se buscan las estrategias “parecidas”, por ejemplo: ponerlo al sol y ponerlo frente a la estufa (calor), frotarlo entre trapos y frotarlo contra el piso (movimiento), los golpes no son vistos, generalmente, asociados al movimiento, seguramente lo quieran clasificar a parte, se podría dejar a parte o ayudarlos a ver que hay movimiento en ello. Para

armar la clasificación se puede usar otro papelógrafo o realizar anotaciones o marcas en el mismo papelógrafo.

Esta actividad tiene el fin de conocer qué ideas han construido sobre este cambio de estado y por supuesto iniciar una clasificación, habilidad cognitiva fundamental del pensamiento científico. Si no surgiera el tema de la relación entre hielo y agua, la maestra debe traerlo a discusión: “Esa agua que queda luego de que el hielo se derrita ¿de dónde viene? ¿Dónde estaba antes?” Otra opción es no discutir esto último verbalmente y que los niños realicen un dibujo explicativo de esto de pasar de hielo a agua y que se realice una entrevista con cada niño para conocer sus ideas.

ACTIVIDAD 3

Con las ideas de los niños la maestra deberá intervenir para propiciar nuevos aprendizajes. Se sugiere que las primeras intervenciones sean vivenciales (noverbales o transmisivas como videos, esquemas o narrativas docentes).

Una actividad vivencial puede ser la de derretir hielos con el fin de conservar toda el agua. Luego de tener el agua, congelarla (se puede congelar el agua de algunas mesas en los platos y el de otras mesas pasarlas a cubitos). Si se contara con balanza se puede pesar el hielo y dejar el plato en la misma balanza para luego volver a pesarlo cuando ya esté líquido.

La idea que queremos que se desarrolle con esta actividad es reconocer que la misma agua puede verse de formas diferentes: líquida o sólida. Es probable que se dificulte superar la idea de que “el agua líquida es agua-agua, y el hielo es agua-hielo”. Esto sucede porque hay usos de la vida cotidiana de estos términos en los que se anclan los nuevos aprendizajes. Lo importante no es el modo de llamar al agua en estado líquido o sólido, como docentes lo que nos interesa es que se logre entender que es “la misma cosa”, la misma sustancia que puede encontrarse de diferente manera.

También es necesario formar la idea de que el hielo debe “recibir” algo para cambiar a estado líquido, para ser agua líquida: recibir calor, recibir movimientos, recibir contacto con algo que ayude dando calor o movimiento. (Si estas actividades son propuestas con clases más grandes se puede empezar a hablar de energía térmica o energía cinética).

OTRAS POSIBLES ACTIVIDADES: 

En algunas clases, mientras los niños mantengan el interés, se puede probar otra carrera ahora entre hielos formados en platillos y otros en los formados en cubos. Los equipos que trabajen con hielos

de platillos lograrán gran diferencia con los equipos que tienen los hielos en cubos. Juntos discutimos por qué será. Volvemos a analizar las estrategias y vemos qué diferencias puede haber. Es importante que la maestra muestre que tenemos más superficie que hace contacto con el ambiente. Para ello es

necesario mostrar que si yo toco un hielo en plato con la mano y un hielo en cubo (siempre con la misma cantidad de aguase “enfría” más partes de mi mano al tocar al primero al segundo. Para comparar esto se puede realizar otra actividad con hielos entintados en platos y en cubos donde se envuelva en papel los dos tipos de hielo y comparamos cuanto papel se colorea en ambos casos.

ACTIVIDAD EVALUATORIA:

Esta actividad no es de cierre, permite al maestro ver las ideas de los niños en este momento y cómo seguir.

Se les muestra a los niños la imagen de un cubo de hielo completo, y una imagen de un cubo de hielo derretido no uniformemente. ¿Qué crees que pudo suceder para que se de este cambio? 

Autor: Mtra. Andrea Etchartea

Tomado de https://uruguayeduca.anep.edu.uy/recursos-educativos/3133

Otros recursos relacionados

Cuento Las gotitas de agua

https://www.slideshare.net/lolaeirene/cuento-ciclo-del-agua

La gotita Clarita

Otra versión de la Gotita Clarita:

http://www.slideshare.net/thodge9/la-gotitaclarita

La gotita Plim Plim

https://www.slideshare.net/ana_bastida