Cuando se presentan los ejes correspondientes al Diseño Curricular de Fisicoquímica del 3° año de Escuelas Secundarias de la provincia de Buenos Aires (Argentina), podemos encontrar ciertos contenidos que pueden ser abordados desde personajes de Ciencia Ficción que permitan abordarlos desde su desmitificación o que son magnificados por el simple hecho de pertenecer a la misma ficción para mercantilizar los productos que se buscan promocionar.
El Diseño Curricular de Fisicoquímica de 3° año nos presenta una serie de ejes en torno a los cuales se deben abordar los contenidos referidos a: Las transformaciones de la materia, los intercambios de energía (E) y la estructura de la materia. Basados en la noción de proceso, cambio y conservación de la energía. Tal como puede verse en el siguiente diagrama.
Diseño Curricular para 3° año (ES) | Fisicoquímica | Pág. 73
En esta línea, se ha propuesto continuar con el abordaje de la Historia de las Ciencias Naturales desde una obra de teatro de títeres, similar a la realizada durante el año 2023, tomando como ventaja que la mayoría de los superhéroes de Ciencia Ficción transitan su historia desde el Universo (sobre todo en universo Marvel) y que permiten la búsqueda de respuestas científicas acerca de los mitos y verdades en torno a los personajes seleccionados por los estudiantes.
El increíble Hulk (Su historia)
Según lo que podemos encontrar en Wikipedia: Hulk (también llamado El Hombre Increíble en algunas de las traducciones al español), es un superhéroe ficticio que aparece en los cómics estadounidenses publicados por Marvel Comics, siendo considerado el personaje más fuerte de la editorial. En sus apariciones de cómic, el personaje es a la vez Hulk, un ser humanoide enorme de piel verde, corpulento y musculoso que posee una gran fortaleza física, y su alter ego el Dr. Robert Bruce Banner (o Dr. David Bruce Banner), un físico socialmente retraído, débil físicamente y emocionalmente reservado, las dos personalidades existentes como independientes y con resentimiento de la otra.
Explicación desde la ciencia ficción
Después de una exposición accidental a los rayos gamma durante la detonación de una bomba experimental, Banner se transforma físicamente en Hulk cuando está sometido a estrés emocional, a su voluntad o en contra de ella, lo que a menudo lleva a destrozos y conflictos que complican la vida civil de Banner. El nivel de fuerza de Hulk se transmite normalmente de forma proporcional a su nivel de ira. Comúnmente retratado como un salvaje furioso, Hulk ha sido representado con otras personalidades basadas en la mente fracturada de Banner, desde una fuerza descerebrada y destructiva hasta un brillante guerrero o genio científico por derecho propio. A pesar del deseo de soledad tanto de Hulk como de Banner, el personaje tiene un gran elenco de apoyo, que incluye al amor de Banner, Betty Ross, su amigo Rick Jones, su prima She-Hulk, sus hijos Hiro-Kala y Skaar, y sus cofundadores del equipo de superhéroes, Los Vengadores. Sin embargo, su poder incontrolable lo ha llevado a entrar en conflicto con sus compañeros héroes y otros.
Es importante brindar una explicación acerca del espectro electromagnético, para explicar a qué tipo de radiación pertenece la radiación a la cual se expuso el Dr Banner.
La clasificación de la radiación, encontramos las: ionizantes y las no ionizantes. La aclaración es válida para cuando la radiación transporta energía suficiente como para provocar ionización en el medio que atraviesa, se dice que es una radiación ionizante. En caso contrario se habla de radiación no ionizante. El carácter ionizante o no ionizante de la radiación es independiente de su naturaleza corpuscular u ondulatoria.
Como radiaciones ionizantes los rayos X, rayos γ, partículas α y parte del espectro de la radiación UV entre otros.
¿Dónde encontramos la radiación?
El suelo, el agua, el aire y nuestro organismo producen distintas formas de radiación por lo que, de alguna manera, todos los días estamos expuestos a este tipo de energía, señala la Organización Mundial de la Salud (OMS). El radón, por ejemplo, es un gas natural que emanan las rocas y la tierra, siendo una de las principales fuentes de radiación natural.
Incluso la medicina utiliza los efectos de la radiación para estudiar y analizar a los pacientes que requieren un diagnóstico determinado: la fuente de radiación artificial más habitual son los aparatos de rayos X que se utilizan en la radioterapia. Sin embargo, cuando la exposición a la radiación es excesiva, el cuerpo humano puede sufrir consecuencias.
¿En qué unidades se mide la radiación?
La radiación puede medirse de dos formas: a) Por la dosis de radiación recibida y b) por su potencial para causar daños en el tejido y los órganos de las personas.
La dosis de radiación se mide en una unidad llamada Gray (Gy); mientras que, por su potencial de daño denominada sievert (Sv) o milisievert (mSv).
Según el Instituto Nacional del Cáncer: La radiación de alta energía, como los rayos X, los rayos gamma, las partículas alfa, partículas beta y los neutrones pueden dañar el ADN y causar cáncer. Estas formas de radiación pueden emitirse en accidentes de plantas nucleares de electricidad y cuando se fabrican, prueban o usan armas atómicas.
Según la OMS: La exposición excesiva a la radiación de los tejidos y órganos vivos puede dañarlos, en función de la cantidad o dosis de radiación recibida. El riesgo de que la radiación afecte a la salud depende de la dosis recibida: cuanto mayor sea esta, mayor es el riesgo. Si la dosis de radiación es baja o se reparte en un periodo prolongado, el riesgo será mucho menor porque el organismo podrá reparar el daño infligido a las células y moléculas.
A dosis muy elevadas, la radiación puede alterar el funcionamiento de los tejidos y los órganos y producir efectos agudos como náuseas y vómitos, eritemas, caída del cabello, un síndrome agudo por radiación, lesiones locales (quemaduras por radiación) e incluso la muerte.
Cambios en la piel
Según Wikipedia: A las pocas horas de la irradiación, puede producirse un enrojecimiento transitorio e inconsistente (asociado con picazón). Luego, puede ocurrir una fase latente que dura desde unos pocos días hasta varias semanas, cuando se observa un intenso enrojecimiento, ampollas y ulceración del sitio irradiado. En la mayoría de los casos, la curación se produce por medios regenerativos; Sin embargo, dosis muy altas en la piel pueden causar pérdida permanente del cabello, daño de las glándulas sebáceas y sudoríparas, atrofia, fibrosis (principalmente queloides), disminución o aumento de la pigmentación de la piel y ulceración o necrosis del tejido expuesto.
Propuesta didáctica (optativa)
El caso de Hisashi Ouchi, como el ser humano que recibió la mayor cantidad de radiación es un claro ejemplo de la imposibilidad de la existencia de un Hulk. Otro dato interesante resulta la presentación de Three Mile Island (EE.UU.) como el mayor accidente nuclear de la historia, por encima de Chernóbil y Fukushima.
Así también se puede instaurar el debate sobre las normas de seguridad que rigen para la Energía Nuclear en la antigüedad dado que, tal como se puede leer en la nota, el error fue humano al utilizar un recipiente de trasvase con mayor cantidad de la permitida o recomendada.
El Dr Strange y los multiversos
Según Wikipedia, el Dr Strange se lo reconoce como el Hechicero Supremo, principal protector de la Tierra contra las amenazas mágicas y místicas. Inspirado en historias de magia negra y Chandu el Mago, Strange fue creado durante la edad de plata de los cómics para traer un tipo diferente de personajes y temas a Marvel. En el transcurso de los años, el personaje fue actualizándose a los tiempos que corren. Por tal motivo, debemos incluir en nuestro relato la existencia del concepto del Multiverso, nombre que se asigna a los múltiples universos alternativos que puede tener la realidad en la película de Marvel. El Multiverso ofrece historias ilimitadas y nuevas narrativas: al tratarse de múltiples universos alternativos, las posibilidades (y las especulaciones) son infinitas. (Fuente: Disneylatino.com)
Stephen Hawking y Norma Sanchez.
Para intentar aclarar ciertas cuestiones referidas a los viajes en el tiempo, nadie mejor que Stephen Hawking experto en agujeros negros y, por contrapartida una científica argentina que lo desafió en cuanto a una teoría errónea (planteada inicialmente por Hawking) donde refería a que la información contenida en un agujero negro se perdía, siendo que en realidad se almacena para ser devuelta en un momento determinado.
La disputa entre Stephen y Norma
La "radiación de Hawking" es una de las teorías cobró mayor notoriedad, la cual intenta explicar los agujeros negros. Lo que afirma la Dra Sánchez es que Hawking "Decía que los agujeros negros, al terminar su vida, iban a dar información incompleta, en relación a la llamada “radiación de Hawking”. En 1999, y a través de la teoría de cuerdas, llegué a la conclusión de que los agujeros podían seguir irradiando y conservar toda la información. No tienen una explosión final ni ningún misterio"
Esta incongruencia fue admitida por Hawking en el año 2004, sin dar crédito a la investigadora argentina, dado que habría arribado a la misma conclusión 5 años antes de sus declaraciones.
¿Cómo se forma un agujero negro?
Un agujero negro de masa estelar se forma cuando una estrella de más de 20 masas solares agota el combustible en su núcleo y colapsa bajo su propio peso. El colapso desencadena la explosión de una supernova que expulsa las capas exteriores de la estrella. Pero si el núcleo aplastado contiene más de tres veces la masa del Sol, ninguna fuerza podrá detener su colapso en un agujero negro. Se tiene poco conocimiento sobre el origen de los agujeros negros supermasivos, pero se sabe que existen desde los primeros días de vida de una galaxia.
Una vez formados, los agujeros negros crecen por la acumulación de la materia que atrapan, incluyendo el gas desprendido de estrellas vecinas e incluso otros agujeros negros.
Un agujero negro es una región del espacio con una cantidad de masa tan grande y tan concentrada que por mucho tiempo se pensó que nada podía escapar de su gravedad, ni siquiera la luz.
La teoría de cuerdas
La teoría de cuerdas es un modelo de la física teórica que básicamente asume que las partículas materiales aparentemente puntuales son en realidad "estados vibracionales" de un objeto extendido más básico llamado "cuerda" o "filamento".
De esta forma, un electrón no es un "punto" sin estructura interna y de dimensión cero, sino un amasijo de cuerdas minúsculas que vibran en un espacio-tiempo de más de cuatro dimensiones. Un punto no puede hacer nada más que moverse en un espacio tridimensional. De acuerdo con esta teoría, a nivel "microscópico" se percibiría que el electrón no es en realidad un punto, sino una cuerda en forma de lazo. Una cuerda puede hacer algo además de moverse; puede oscilar de diferentes maneras. Esta teoría, ampliada con otras como la de las supercuerdas o la Teoría M, pretende alejarse de la concepción del punto-partícula. (Extraído de: Teoría de cuerdas y de supercuerdas)
Recurso didáctico: Video "Qué es la teoría de cuerdas, en tres minutos"
En el posteo anterior, se presentó un artículo Chernóbil: ¿Cómo fue el accidente?, una parte del artículo menciona "Los ecosistemas afectados por el accidente de Chernóbil se han estudiado y vigilado ampliamente en los dos últimos decenios. Durante los primeros diez días hubo grandes emisiones de radionucleidos que contaminaron más de 200.000 kilómetros cuadrados de Europa"
Pregunta disparadora: ¿En esas condiciones existe la posibilidad de que persista algún ser vivo?
“En 1991, se encontró el denominado “hongo negro” o radiotrófico, que crecía en las paredes del reactor, lo que desconcertó a los científicos debido al ambiente extremo y pesado por la radiación.
Catorce años después del desastre de Chernobyl, científicos ucranianos publicaron un estudio reportando el hallazgo de una extensa comunidad de especies fúngicas que crecían dentro del reactor nuclear abandonado. Allí donde las radiaciones matarían a un ser humano luego de un corto tiempo de exposición, algunos hongos habían encontrado un lugar para vivir.
Los investigadores finalmente se dieron cuenta de que los hongos no solo eran impermeables a la radiación mortal, sino que también parecían sentirse atraídos por ella.
Una década después, los investigadores probaron algunos de los hongos y determinaron que tenía una gran cantidad de pigmento melanina, que también se encuentra, entre otros lugares, en la piel de los humanos.”
Los hongos radiotróficos son hongos que aparentemente hacen uso del pigmento melanina para convertir la radiación gama en energía química que utilizan para su crecimiento.
Este mecanismo propuesto podría ser similar al de fijación del carbono en los organismos fotótrofos, los cuales capturan fotones de la luz visible por medio de pigmentos como la clorofila, para luego utilizar su energía en la generación de ATP y poder reductor desembocando finalmente en la fotólisis del agua. Sin embargo, aún se desconoce si los hongos que contienen melanina emplean una ruta metabólica de múltiples pasos similar a la de la fotosíntesis, o algún tipo de ruta de quimiosíntesis.
Hongos negros
Los hongos radiotróficos son también llamados hongos negros, y ese es justamente donde está el secreto de su éxito ante la radiación.
La sustancia de color negro que predominaba en los hongos hallados era la melanina, la misma que da pigmentación y protege nuestra piel del sol. Esto sugería un posible rol protector o ventaja ante la presencia del compuesto en estos organismos.
Según este estudio, el hongo Cryptococcus neoformans, qué solo sintetiza melanina bajo ciertas condiciones, era capaz de captar la radioactividad con ayuda del pigmento y utilizarla para potenciar su crecimiento. Por otra parte, especies como Cladosporium sphaerospermum, predominante en el reactor nuclear destruido, manifestaban un mayor crecimiento en presencia de radiaciones ionizantes en todas las condiciones ensayadas.
El trabajo proponía un complejo mecanismo por el cual la melanina atrapaba esta energía y la transferiría al NADH (dinucleótido de nicotinamida y adenina reducido), una de las moléculas que los seres vivos utilizan para intercambiar energía entre diversos procesos metabólicos.
Los hongos habían estado utilizando melanina para convertir la radiación en energía química y potenciar su nutrición gracias a la radioactividad. De forma similar a las plantas que utilizan la radiación solar para síntesis de compuestos orgánicos que les servirán de alimentos, sólo que en este caso, la frecuencia de la radiación electromagnética que se utiliza, es diferente. Los científicos denominaron a estas especies que poseen la capacidad de convertir radiaciones gama y beta (radiaciones ionizantes) en energía química para el crecimiento: “radiotróficas”.
Actividad domiciliara: Se solicitará a los estudiantes que indiquen las clasificación de los hongos dentro del reino Fungi. Establecer comparaciones, características, similitudes o diferencias.
Chenóbil en la actualidad: La invasión rusa a Ucrania.
El 24 de febrero de 2022 se dio inicio a la invasión rusa a Ucrania, poniendo en vilo a las personas que, seguían de cerca el ataque a la central de Chernóbil.
El 26 de abril de 1986 ocurría el peor accidente nuclear de la historia, no solo por su magnitud sino también por su impacto medioambiental, en la central nuclear Vladímir Ilich Lenin, ubicada en la ciudad de Prípiat (entonces RSS de Ucrania)
Ubicación en el mapa - Geolocalización en Google Maps
Ubicada a 18 kilómetros de la ciudad de Chernóbil, 17 kilómetros de la frontera con Bielorrusia y, a 120 kilómetros al norte de la ciudad de Kiev.
Lectura del artículo "Chernóbil: ¿Cómo fue el accidente nuclear?"
Estrategias didácticas: Se solicitará a los estudiantes que, se dividan en 4 grupos para analizar las diferentes regiones de nuestro país: NOA (Noroeste aregentino), NEA (Noreste argentino), Centro y Patagonia
¿Cuál es el organismo que regula a las centrales nucleares?
Visualización del video.
El siguiente video fue grabado dentro de las instalaciones de reactor RA-6, en el Instituto Balseiro (Río Negro - Argentina). Dicho video cuenta con la explicación magistral de su diseñador, el Ingeniero Juan Manuel Longhino.
Actividaddomiciliaria: Integrando lo desarrollado en clase, utilice la aplicación Wordwall para socializar entre los estudiantes, el grado de seguridad que se maneja en el diseño de los reactores nucleares en Argentina. Establecer similitudes y diferencias entre Argentina - Ucrania respecto de la aplicación, potencia, funcionalidad, seguridad, ente u organismo regulador, entre otros.
En el próximo posteo, continuaremos con la secuencia que aborda las diferentes aristas a tener en cuenta, cuando debe analizarse la realidad, sin dejar de ver lo que ha pasado.
El abordaje de un tema interesante, desde el aspecto práctico es lo que logra el aprendizaje significativo (Ausubel, 1976) a ciencia cierta de que una práctica experimental, en la cual, los propios estudiantes deban construir su modelo o prototipo, conlleva una demanda de tiempo adicional, que generalmente, en el devenir del aula no contamos.
Es muy habitual presentar los conceptos de transmisión de calor (conducción, convección y radiación) de forma aislada a través de ejemplos en los que puedan describirse cada uno de los fenómenos.
Aunque algunas ideas de los estudiantes sean difíciles de desterrar, es una tarea laboriosa que debe llevar adelante el docente, para elaborar estrategias didácticas que favorezcan el cambio conceptual (MOREIRA, 1994).
En esta oportunidad, se presentará una experiencia práctica, íntegramente realizada por los estudiantes e ideada por quien realiza el posteo, habiendo sido llevada a la práctica, con sus respectivos ensayos erróneos, generando así, un trabajo de investigación en torno a las posibles causas de la falla experimental.
Desarrollo.
Es importante establecer la diferencia entre calor y temperatura.
Donde calor es la energía intercambiada entre dos sistemas en contacto a diferente temperatura. Puesto que la temperatura es un parámetro que permite describir un sistema. Los cuerpos no poseen "frío" ni "calor", puesto que pueden tener bajas o altas temperaturas y, como dos o más sistemas a distinta temperatura inicial, cuando se ponen en contacto, alcanzarán el equilibrio térmico luego de cierto tiempo.
Si se toma como referencia sólo
uno de los sistemas que intercambia energía: El que recibe energía ha
recibido calor mientras que el otro lo ha
cedido (no decimos que ha recibido frío o que se ha "enfriado").
No existen cuerpos fríos ni calientes.
La sensación de frialdad o de calor
de los cuerpos se relaciona con la energía
intercambiada y con la rapidez con que
intercambian energía nuestro cuerpo
cuando los tocamos. No existen cuerpos fríos o calientes
por naturaleza, sino aislantes o conductores
térmicos.
Un aislante térmico nos protege
tanto de las bajas como de las altas
temperaturas.
En los procesos que transcurren con intercambio de calor entre dos sistemas, uno
de ellos recibe energía y el otro lo cede.
Fuente: "Didáctica específica II: Didáctica de la Física". Rubinstein, J. Iuliani, L. UNSAM. Escuela de Humanidades.
Tal como mencionamos en la introducción, existen tres formas de transmitir energía bajo la forma de calor:
Conducción: Se denomina conducción a la transferencia de energía sin desplazamiento de materia de un cuerpo que se encuentra a mayor temperatura a otro que se encuentra a menor temperatura. (Los aislantes son aquellos materiales que son malos conductores del calor)
Convección: Se denomina convección a la transferencia de energía con desplazamiento de materia debido a corrientes convectivas, tanto en gases como en líquidos.
Radiación: Esta transferencia de energía no se da por intercambio de calor entre cuerpos que se encuentran a distintas temperaturas, ni por trabajo. Involucran transferencias de energía por medio de ondas electromagnéticas.
A través de un ejemplo, pueden visualizarse las 3 formas de transferir energía.
La propuesta de trabajo, consiste en realizar un modelo, íntegramente por parte de los estudiantes.
Para ello necesitaremos:
Un recipiente circular de cartón.
Una tapa circular metálica.
Un visor de casco de motociclista.
Pistola de silicona.
Termómetro.
Cono forrado con papel de aluminio en el interior.
Lámpara incandescente.
Portalámpara cerámico.
Cable.
Enchufe.
Materiales aislantes (telgopor, membrana, cartón, espuma de poliuretano, lana de vidrio, etc.)
Modelo presentado en el aula.
Explicación de lo que ha de ocurrir: La lámpara incandescente comenzará a transferir energía bajo la forma de calor por radiación de forma concentrada (y en su mayor parte reflejada por el papel de aluminio del cono) hacia la tapa metálica cuya característica de buen material conductor del calor, la transforma en un elemento clave para que el calor sea transferido hacia el interior del recipiente, generando corrientes convectivas hasta alcanzar el equilibrio térmico en su interior.
La idea consiste en experimentar en diferentes instancias:
a) Tapa metálica expuesta a la radiación.
b) Tapa metálica con diferentes materiales aislantes, colocados en el lado interno de la misma.
Tomando registro de la variación de temperatura en el interior del recipiente circular, se pretenderá determinar una comparación en cuanto a la efectividad de los materiales aislantes del calor.
Sin embargo, el experimento no resultó como hubiéramos esperado...
Posibles causas:
El recipiente debía ser más bajo.
El diámetro del cilindro debía ser menor.
La tapa original pertenecía a una olla de aluminio, averiguar por otros tipos de materiales.
Espesor de la tapa metálica.
Por tratarse de una lámpara incandescente, el portalámpara debe ser de un material resistente al calor (en vez de ser uno plástico)
Al reducir el diámetro puede favorecer la transmisión de calor puesto que la transmisión es de carácter radial.
Lo mismo ocurrirá al disminuir el valor del espesor del material.
Como así también, teniendo en cuenta otro tipo de materiales (coeficiente de conductividad térmica)
Todo lo mencionado antes, puede favorecer, el aprendizaje conjunto de la Ley de Fourier, que contempla esas consideraciones a evaluar.
La actividad puede complementarse con la indagación de los diferentes tipos de materiales y los respectivos cálculos de la transmisión de calor por conducción, teniendo en cuenta las variables de temperatura, espesor, área (diámetro que debe ser reducido) y establecer comparaciones y/o anticipar conclusiones.
Aplicaciones en la vida cotidiana.
Esta experimentación, no solo puede ser considerada como una comparación entre materiales para corroborar su efectividad como aislantes del calor.
La problematización o continuidad de la investigación puede venir de la mano al consultar ¿Todos los materiales conducen o aislan el calor de la misma manera? ¿Existen otros materiales que sean mejores aislantes del calor? ¿Dónde se los utiliza?
En la construcción es muy habitual hablar de los materiales sustentables, pensados en el ahorro energético.
Una buena oportunidad, para interiorizarlos en el tema y sacar provecho pedagógico de una actividad experimental íntegramente casera.
Bibliografía.
Rubinstein, J. Iuliani, L. "Didáctica específica II: Didáctica de la Física". UNSAM. Escuela de Humanidades.
González, N. Muñoz, J. Iuliani, L. "Física. ES 4". Ediciones Tinta Fresca.
¿Con qué debíamos experimentar era el interrogante?
Uno de los estudiantes propuso experimentar con piel de cerdo, dada su similitud con la piel humana ya que es empleada por los tatuadores para experimentar.
Como todo trabajo de investigación, debió partirse de una hipótesis, un supuesto en el que se afirmara una condición que, al experimentarse se corroboraría (o no) la misma.
Una muestra sería la testigo, sin ningún tipo de protector solar.
Otra muestra debía ser ungüentada con el protector solar común y otra muestra con el protector solar nanoparticulado.
Fueron varias las experimentaciones y las hipótesis planteadas que derivaron en posteriores investigaciones.
Primera experimentación: Con cuero de cerdo durante 2 horas de exposición a radiación UV (horario de clases normal)
Segunda experimentación: Con cuero de cerdo durante 4 horas de exposición a radiación UV (horario extra escolar)
Tercera experimentación: Con cuero de liebre durante 3 horas de exposición a radiación UV (horario extraescolar)
Cuarta experimentación: Con cuero de cerdo sumergido en agua destilada durante 2 horas de exposición a radiación UV durante 2 horas de exposición a radiación UV (horario escolar)
Quinta experimentación: Con cuero de pollo durante 2 horas de exposición a radiación UV (horario escolar)
Sexta experimentación: Con cuero de pollo durante 4 horas de exposición a radiación UV (horario extraescolar)
Se aclara que las investigaciones fueron surgiendo en función de la inquietud de los adolescentes que iban planteando sus dudas a medida que continuábamos con la investigación, sin saber adonde llegaríamos con la misma. El tiempo de exposición a la radiación UV fue variando en función de la de los estudiantes.
A continuación se adjunta la tabla con los resultados obtenidos.
Resultados y discusión de los resultados.
No sólo se comprobó la eficacia del protector solar nanoparticulado, sino que también dejó en clara la falencia al colocar cualquier protector solar común de manera incorrecta.
Toda esta información deber ser socializada de forma tal que ciudadano acceda a temas que no han sido abordados en el aula, con la profundidad en que fueron abordados los actuales temas. La pregunta que surgió de la investigación: ¿Qué diferenciaba un protector solar respecto de otro? ¿Qué características hacen diferente al nanoparticulado? En el siguiente enlace se detallan las propiedades de uno de los ingredientes: Metileno Bis - Benzotriazolyl - Tetrametilbutilfenol.
Reflexión.
Como el proyecto fue inscripto para Feria de Ciencias, una de las sugerencias fue que se solicitara asesoramiento por especialistas (dermatólogos, por ejemplo) y, dejar plasmado en un tríptico informativo buscando la concientización en torno a los riesgos de exponerse a la radiación solar, empleando protectores solares de cualquier tipo (sea o no nanoparticulado)
La nanotecnología se aplica en diferentes ramas, con la finalidad de perfeccionar las características o comportamientos de diferentes materiales. Lo importante realizar su tratamiento en los programas de estudio, tal vez existan puntos por profundizar, aunque el camino se ha comenzado a transitar... Para más detalles, deje su mail y su consulta, será respondida a la brevedad.
El presente posteo presenta la particularidad de ser 'novedoso', sin restar mérito a los anteriores, debo destacar que para abordar los contenidos y experimentar, como docente al frente del aula aposté al constructivismo, a la creatividad, a la innovación, dando rienda suelta a la motivación intrínseca de los estudiantes que motorizaron y motivaron para que, una secuencia didáctica (concebida de esa forma en un comienzo) se transformara en un proyecto de ciencia escolar.
La nanotecnología no es un tema nuevo, desde mediados del siglo pasado que lleva ese nombre, aunque tanto la naturaleza como las civilizaciones antiguas o griegas, trabajaban empíricamente al respecto.
En la rama de las Ciencias Naturales es muy común el abordaje del concepto de materia, su estructura molecular, su composición química, como así también los átomos que juegan un papel fundamental en cuanto a su distribución.
La nanotecnología es una rama de la Ciencia que estudia la materia en la escala nanométrica (millonésima parte del milímetro), pensando en una regla muy habitual entre nuestros estudiantes,la división más pequeña (correspondiente a 1 milímetro) debe ser concebida como subdividida en un millón de partes.
Observemos el siguiente video para disipar algunas dudas:
Los especialistas son contundentes: La nanotecnología se encuentra presente en lo que uno pueda imaginar.
Actividad: Al conformar grupos,de no más de 4 integrantes, deberán representar a uno de los especialistas que aparece en el video, indicando: - La rama a la que pertenece, - Características sobre la implementación o empleo de la nanotecnología. Lo que se responda puede ser socializado en un Padlet (pizarra digital)
¿Cómo introducir el tema en nuestras aulas?
La introducción debe ser paulatina y estratégica, por ejemplo, ofreciendo la posibilidad de analizar artículos periodísticos.
Protección Solar
Este artículo te permitirá tomar conciencia acerca de los daños que el sol produce a nuestra piel y conocer los cuidados que son necesarios tomar para minimizar estos riesgos.
Por qué es tan importante cuidar la piel del sol?
El sol provoca daños en nuestra piel que se van acumulando día a día. La piel tiene memoria de estos daños y una vez que se producen son irreversibles.
El sol provoca en nuestra piel quemaduras, envejecimiento prematuro, que se evidencia mediante manchas, arrugas y dilataciones vasculares, y cáncer de piel.
El cáncer de piel es el más común de todos los tipos de cáncer: siendo de cada tres cánceres, uno de piel. Lamentablemente su incidencia se ha triplicado en los últimos años por la exposición inadecuada al sol. La radiación solar sin una protección apropiada es la responsable del 90% de los cánceres de piel.
Cuáles son los rayos que nos llegan del sol?
El sol emite diferentes tipos de rayos que llegan a la piel. Éstos son, los rayos ultravioleta A (UVA), los ultravioleta B (UVB), los rayos infrarrojos y la luz visible.
Los UV A penetran en las capas más profundas de la piel y son responsables del envejecimiento prematuro y del aumento del riesgo de cáncer. Los UV B penetran de modo más superficial y provocan quemaduras solares y tienen un efecto directo en la aparición del cáncer de piel. Los rayos infrarrojos dan la sensación de calor que percibimos del sol y favorecen el envejecimiento de la piel y probablemente el cáncer.
Cómo debemos protegernos de la radiación ultravioleta?
Para prevenir las quemaduras, el envejecimiento y el cáncer de piel que provoca la radiación UV debemos cuidarnos adecuadamente del sol.
La manera de hacerlo de forma correcta es utilizando medidas físicas tales como el resguardo del sol en la sombra, el uso de ropa que proteja la exposición directa al sol, sombreros de ala ancha, y lo más importante protectores solares que en lo posible hayan sido indicados por el dermatólogo.
Qué hay que tener en cuenta al elegir un protector solar?
Los protectores solares son productos que contienen sustancias que reducen la cantidad de rayos que penetran en nuestra piel, pero no lo evitan completamente. Si se utilizan de modo correcto disminuyen de modo significativo el daño solar, aunque no en su totalidad.
Al momento de elegir un protector solar hay que tener en cuenta lo siguiente:
El protector solar ideal debe contener una combinación adecuada de filtros químicos (absorben la radiación UV) y filtros físicos (reflejan la radiación).
Debe ser eficaz para frenar los rayos UV A y los UV B, debiendo aclararlo en su envase.
El denominado “Factor de Protección Solar” (FPS) es un número que mide la efectividad del producto para prevenir las quemaduras solares causadas por los rayos UV B; es decir, mide la protección contra la radiación UVB.
El FPS no debe ser menor a 30 y variará según el tipo de piel. Las pieles más claras que se enrojecen rápidamente y se broncean con dificultad, necesitan factores de protección más altos, siendo 50 el ideal. Por ejemplo, un protector con FPS 30 bloquea el 96% de la radiación UV B mientras que un FPS 50 lo hace en un 98%.
El protector solar tarda 20 minutos en empezar a protegernos del sol desde que lo colocamos sobre la piel y su acción protectora dura 2 horas; es por eso que es necesario renovarlo pasado ese tiempo o luego de entrar al agua o transpirar. Es más importante renovar la aplicación cada dos horas que preocuparse en utilizar un factor de protección elevado.
Los errores más comunes:
No usar el protector solar porque engrasa la piel. Existen protectores solares que son aptos para cutis grasos y que no dejan residuo graso sobre la piel. Son ideales para pieles acneicas.
Aplicarse poca cantidad de producto. Los estudios demuestran que utilizamos menos de la mitad de lo necesario para estar bien protegidos. Al colocarnos menos cantidad se reduce sustancialmente el grado de protección.
Las nubes solamente frenan el 10% de la radiación, siendo necesario usar el protector auque esté nublado.
Cuidados especiales
Tomar abundante líquido para compensar lo perdido con el sudor
No exponerse al sol si se están tomando medicamentos hasta consultarlo con el dermatólogo
Durante el embarazo o cuando se toman anticonceptivos es conveniente evitar el sol y usar protectores con factor alto para evitar que la cara se manche
No se deben colocar perfumes, desodorantes, o after-shaves, previos a estar al sol, dado que pueden provocar manchas y/o quemaduras
No exponerse al sol luego de depilarse
Y por último, vale aclarar que se trata de un producto estable, que no requiere pruebas de alergia, ya que no provoca rechazo.
Consultá con el Dermatólogo para que evalúe tu piel y te indique el protector solar más adecuado según tu tipo de piel.
Actividad: Además de identificar las ideas principales y las ideas secundarias, deben realizarse preguntas abiertas, tales como ¿Qué son los rayos/radiaciones UV? ¿Las podemos observar a simple vista? ¿Se han expuesto durante el día a la acción del Sol, tal como menciona en el artículo sin protección? ¿Qué les ocurrió? ¿Y con protección les pasó lo mismo?
Las respuestas serán contundentes "nunca han visto una radiación, sí sus efectos"
Recordemos este GIF animado:
Dentro del espectro de luz visible, nos encontramos con la luz blanca (que cuando se descompone, se visibilizan los colores del arco iris) pero dentro de lo que no podemos percibir a simple vista, son las radiaciones infrarrojas 'longer' (onda larga) y las radiaciones ultravioletas 'shorter' (onda corta)
Intuitivamente, surge que los rayos ultravioletas son los más perjudiciales para la salud, para complementar esta actividad, es recomendable recurrir al simulador pHet Efecto invernadero: En este caso conviene explorar el simulador guiando a los estudiantes con preguntas, tales como ¿Qué ocurre si no se encuentran las nubes? ¿Cuando las colocamos? ¿Qué radiaciones llegan? ¿Qué ocurre con la temperatura?
Clic para Ejecutar
Si la nanotecnología se encuentra presente en varias ramas de la Ciencia, focalizaremos nuestra investigación en las protecciones solares: Los protectores comunes que son fáciles de conseguir en una farmacia o supermercado y los no tan comunes llamados nanoparticulados. Aquí comenzó una ardua tarea, la de conseguir un protector solar nanoparticulado. Indagando con Leandro Sokolovski, miembro de la FAN (Fundación Argentina de Nanotecnología) señala que conocía de la existencia de dos empresas, una argentina y otra mexicana, al entrar en contacto con ambas, la respuesta no fue favorable. Solo restaba buscar por mercado libre, una marca que aparecía en un artículo y que aparentaba cumplir con las características nano, aparentemente dado que no se publicita con ese nombre, por ello debió solicitarse la composición química de este protector, contando como ingrediente con tetrametilbutilfenol nano es una sustancia orgánica que absorbe luz ultravioleta, encontrándose autorizado a ser usado en cosmética siempre que tenga tamaños mayores a los 120 nm. La experimentación. Realizando un curso sobre nanotecnología y el paradigma de su enseñanza, trabajando colaborativamente, propuse algo que surgió como inquietud a la hora de llevar a la práctica una experimentación cualitativa y cuantitativa. Debe modelizarse una fuente de radiación UV. En Youtube aparecía un ejemplo.
Aunque es solo como modelo, en nuestro caso transformamos una caja de madera en desuso y realizamos la conexión de las lámparas UV.
La enseñanza
de la radiación y la radiactividad son temas que son esquivos en el ámbito
docente, dado su prejuicio, desconocimiento o desinformación que conlleva a una
tendenciosa idea sobre la temática, vinculando los fenómenos a hechos
catastróficos que perduran en el inconsciente colectivo.
Desterrar
esas ideas erróneas es un trabajo arduo que debe centrarse en la labor docente
que no se encuentra exenta de arbitrar por todos los medios para interiorizarse
en la realidad de nuestro país, cuya finalidad en el uso de la tecnología
nuclear es con fines pacíficos.
Formar
ciudadanos alfabetizados científicamente, “(...) la introducción de
contenidos CTS choca con la inercia existente para la reconsideración de los
contenidos científicos que tradicionalmente se han venido enseñando, los cuales
son considerados muchas veces imperturbablemente válidos y adecuados para todos
los estudiantes y etapas educativas.
Convendría
pues hacer un esfuerzo para diferenciar entre los contenidos disciplinares de
los cursos de Ciencias, que encuentran su justificación en la lógica de las
diferentes disciplinas científicas y en los conocimientos y habilidades
requeridas en futuros estudios académicos, y los contenidos CTS cuyos criterios
de selección intentan ajustarse a los intereses y motivaciones de los
estudiantes a los que van dirigidos y a sus necesidades como futuros ciudadanos
y ciudadanas. Necesidades que suponen comprender, a partir de los conceptos y
teorías de la ciencia, el mundo físico y tecnológico que les rodea, su propio
cuerpo y el planeta Tierra en el que habitan, pero que suponen también ser
capaces de resolver problemas prácticos en su vida cotidiana y profesional,
saber formarse una opinión sobre temas sociales y tecnológicos de carácter
científico, saber argumentar en base a los hechos, saber escuchar y juzgar los
argumentos de los otros y, en último término, saber actuar en consecuencia. Un
equilibrio entre ambos tipos de contenidos sería lo deseable en la
planificación de los nuevos currículos de Ciencias”
El enfoque CTS debe considerarse como una
perspectiva más amplia de entender la ciencia, que podríamos concretar en una
serie de afirmaciones como: La ciencia no es neutral; está condicionada por
factores técnicos, pero también políticos, económicos y culturales. No existe
un método científico como procedimiento infalible para llegar a la construcción
de las leyes científicas. La observación está directamente influida por la
teoría. . La ciencia y la tecnología contribuyen al desarrollo y bienestar
social, pero también reportan riesgos, a veces, difíciles de prever. Los
artefactos tecnológicos deberían servir para facilitar nuestra vida, no para
que ésta se adapte a ellos. Existe una gran interdependencia entre los sistemas
económicos y los de ciencia y tecnología. La participación ciudadana es posible
en los temas relacionados con las políticas de ciencia y tecnología.
Procedimientos
En cuanto a la selección de procedimientos, debemos intentar que permitan
participar al alumnado no sólo de la forma de hacer ciencia, sino también del
apasionado debate social que hoy día plantean algunos temas científicos. Para
mostrarlo con un ejemplo hemos escogido algunos de los procedimientos con los
que habitualmente trabajamos. Aparecen agrupados en procesos básicos e
integrados, lo que puede resultar de ayuda a la hora de su secuencia y su
graduación atendiendo a la exigencia cognitiva que requiere. Como puede apreciarse
se trabajan numerosas habilidades de investigación y comunicación.
-Procesos básicos. Planteamiento de ventajas e
inconvenientes en tecnologías de uso cotidiano.
-Identificación de artefactos del entorno
producidos gracias a la ciencia y la tecnología.
-Establecimiento de criterios y clasificaciones
en la evaluación de la ciencia.
-Consulta de fuentes de información sobre
cauces de participación pública en la política de ciencia y tecnología de
diferentes países.
-Elaboración y comunicación de informes sobre
aspectos relacionados con la evaluación de la ciencia.
-Procesos integrados. Identificación de
variables en la evaluación externa de la ciencia.
-Representación e interpretación de datos sobre
inversión científica por países y sectores.
-Establecimiento de predicciones sobre posibles
ventajas e inconvenientes de una determinada implantación científica.
-Representación de un problema social
relacionado con la ciencia o la tecnología e interpretación de distintos roles.
-Formulación de tendencias sobre la
financiación según zonas geográficas y áreas de investigación.
-Uso de modelos (enfoques determinista y
constructivista) para el desarrollo científico.
-Interpretación de noticias e informaciones a partir
de los modelos anteriores.
-Identificación y reconocimiento de ideas
principales y secundarias en informaciones recogidas de diversas fuentes.
-Inferencia del modelo de desarrollo científico
subyacente en esas ideas y opiniones.
Intención educativa:
- Fomentar la participación ciudadana en la toma
de decisiones sobre temas científicos y tecnológicos de trascendencia social.
-Puede incorporarse a unidades didácticas de
biología o química.
Contenidos conceptuales:
-Evaluación externa de la ciencia y la
tecnología.
- Modelos de desarrollo de la ciencia. Factores
que influyen en el desarrollo de la ciencia.
-Participación ciudadana.
Contenidos procedimentales:
-Manejo y contraste de informaciones distintas
sobre un mismo tema científico.
-Resumen de información, concretando las ideas
principales de un texto.
- Identificación de relaciones entre las
consecuencias (sociales, económicas, ambientales) que se producen por una implantación
tecnológica dada.
-Exposición oral de ideas fundamentadas.
-Participación en debates.
Contenidos actitudinales:
-Valoración de la necesidad de estar bien
informados para la toma de decisiones.
-Fomento del hábito por la lectura de prensa.
- Valoración de la importancia del conocimiento
científico para la participación ciudadana.
- Fomento de la tolerancia y el respeto al
diálogo.
Metodología:
-Lectura de textos periodísticos sobre un mismo
tema, pero con opiniones distintas.
-Resumen y síntesis en el cuaderno de las ideas
principales.
-Interpretación de uno de los roles por cada
grupo de alumnos y alumnas.
-Debate en grupo.
Objetivos generales
Indagar y resignificar saberes previos de los
estudiantes en relación con las radiaciones, tanto electromagnéticas como
nucleares.
Desarrollar en los estudiantes habilidades
cognitivo-lingüísticas relativas a los fenómenos físicos y tecnológicos
vinculadas con las radiaciones.
Fomentar una práctica transformadora del
conocimiento desde el punto de vista de las ciencias naturales.
Desarrollar competencias para el trabajo
cooperativo y colaborativo, considerando el contexto socio cultural de los
estudiantes.
Objetivos específicos.
Reconocer la interacción de la materia con las
radiaciones.
Identificar esta interacción como una
problemática controversial en el ámbito social.
Conocer los aportes positivos que las radiaciones
hacen a la sociedad en materia de salud, alimentación, desarrollos
agroindustriales, etc.
Valorar los aportes de la actividad científica
vinculada a la utilización de las radiaciones en pos de la mejora de la calidad
de vida de los seres humanos.
Actividades a desarrollar.
El
objetivo de la actividad de visualización del video “El proyecto Manhattan” es para
evidenciar lo que históricamente se conoce como el “detrás de escena” del
bombardeo a Hiroshima y Nagasaki, siempre vinculadas a lo catastrófico del
empleo de la tecnología nuclear, apareciendo en el relato la figura de Albert
Einstein, quien se arrepentiría de haber enviado la carta al presidente
Roosevelt, aunque era una elección: Entre EE UU y Alemania (una puja de poder)
A continuación,
se presentan citas del reconocido Albert Einstein, como así también de las
publicaciones de Twitter y de las aplicaciones de la tecnología nuclear.
CITA:
“Cometí un grave error en mi vida – cuando firmé la carta al
Presidente Roosevelt recomendando que se hicieran bombas atómicas pero había
cierta justificación – el peligro de que los Alemanes las hicieran”. – Albert
Einstein
“Dado que no veo que la energía atómica vaya a ser un gran
beneficio hasta dentro de un largo tiempo, tengo que decir que por el momento
es una amenaza. Quizá esté bien que así deba ser. Puede que intimide a la raza
humana para que ponga orden en sus asuntos internacionales, lo que sin la
presión del miedo, no ocurriría”. – Albert Einstein
Justificación: Al
emplear las citas de Albert Einstein, por un lado se evidencia cierto
“arrepentimiento” y hasta diríamos una justificación de su decisión. Mientras
que, por otro lado vaticina el empleo de la energía atómica para beneficio de
la humanidad.
Presentación de fotografías:
Justificación: Se
muestran dos imágenes, y se consultará qué observan en cada una y si les
resulta familiar, donde la observaron. Y la pregunta será ¿Qué relación tiene o
suponen que tienen ambas imágenes? La respuesta viene por el lado de la tecnología
nuclear. A continuación se presentan los siguientes Tweets:
¿Con cuál imagen presentada anteriormente asociarían cada Tweet? Reflexión y descubrimiento: Siguiendo con la línea que vaticinaba Albert
Einstein se recurrirá a la información que se provee desde el Ministerio de
Energía y Minería. Ingresando al siguiente enlace https://www.minem.gob.ar/www/838/25698/otros-usos-de-la-energia-nuclear-en-nuestro-pais
A partir de la información suministrada, los estudiantes deberán realizar un cuadro sinóptico indicando las diferentes utilizaciones que se brinda a partir de la tecnología nuclear. Visualización del video que trata sobre el Reactor RA-6
Actividad final A partir de la información suministrada, los estudiantes deberán realizar un mural digital en Padlet a fin de concientizar sobre el empleo que se da a la tecnología nuclear, buscando concientizar en torno a la mala reputación que se le ha dado a la misma, a lo largo de los años. Para su realización, solicitaremos que indaguen otras fuentes de consulta y que realicen las citas correspondientes. Proyección Feria de Ciencias - Participación Club de Ciencias. Las producciones serán presentadas en instancias de participación o de muestras en las que se observe el trabajo en el aula, sobre la temática de la tecnología nuclear.
Bibliografía
Andrade Gambo, J.; Corso, H.; “La Química está
entre nosotros. De que están hechas las cosas (átomo a átomo y molécula a
molécula)”. Colección Ciencia que ladra…. Siglo XXI Editores Argentina S.A.
Buenos Aires. (2013).
Bazo, R.; Briuolo, P.; y col. “Fisicoquímica,
en la vida cotidiana”. Colección Nuevos Desafíos. Editorial Kapelusz-Norma.
CABA. (2012).
Bravo, B.; Cajaraville Pejito, J.; y col.
“Materiales didácticos para la enseñanza de las Ciencias de la Naturaleza en
educación secundaria y bachillerato”. Editorial REUN, Buenos Aires, (2011).
Camaño, A.; Gil, D.; y col. “Física y Química”
Complementos de formación disciplinar. Editorial Graó. Barcelona. (2011).
·Camaño, A.;
Ametller, J.; “Didáctica de la Física y la Química”. Editorial Graó. Barcelona.
(2011).
Camaño, A.;
Anta, A.; “Física y Química” Investigación, innovación y buenas prácticas.
Editorial Graó. Barcelona. (2011).
Diseño Curricular para La Educación Secundaria
Fisicoquímica. 3° año. Dirección General de Cultura y Educación. Pcia Bs. As.
Fernández Niello, Jorge. “El universo de las
radiaciones. Colección Ciencia Joven”. Editorial EUDEBA (2006)
Ferraro, Mónica Luisa; Csik, Antonio Juan;
Pisano, Juan Pablo. “Física” Ediciones Logikamente.
Furman, M.;
Podestá, M.; “La aventura de enseñar Ciencias Naturales”. Editorial Aique.
Buenos Aires. (2009).
Galagovsky,
L.; “Del aprendizaje significativo al aprendizaje sustentable. Parte 1: El
Modelo Teórico”. ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2004, 22(2), 229–240
Núcleos de Aprendizajes Prioritarios. Ciencias
Naturales. Ciclo Básico Educación Secundaria 1° y 2° / 2° y 3° años. Consejo
Federal de Educación. Ministerio de Educación Presidencia de La Nación.
Núcleos Interdisciplinarios de Contenidos (NIC):
La Educación en Acontecimientos. Documento de desarrollo curricular para la
educación primaria y secundaria. Ministerio de Educación de la Provincia de
Santa Fe. Abril, 2016.
Cárpena, José. Lopesino, Carlos. “¿Qué
contenidos CTS podemos incorporar a la enseñanza de las Ciencias?” Alambique.
Didáctica de las Ciencias Experimentales.
Usamos cookies propias y de terceros que entre otras cosas recogen datos sobre sus hábitos de navegación para mostrarle publicidad personalizada y realizar análisis de uso de nuestro sitio.
Si continúa navegando consideramos que acepta su uso. OKMás información | Y más
.jpg#/media/Archivo:Hulk_(2540708438).jpg)
