Tema: Cambios físicos y químicosActividad: Fabricando plastilina3° gradoNew Model International School

Presentación de la actividad: Esta actividad se propone, a través de un experimento muy simple y divertido como es fabricar plastilina, abordar un tema complejo y difícil de comprender para los alumnos como es el de los cambios físicos y químicos. La clase que presentamos en el programa, formó parte de un proyecto que la docente viene trabajando con los chicos que se llama La materia y sus transformaciones. Dentro de este proyecto los alumnos ya habían hecho varias experiencias a través de las cuales diferenciaron las transformaciones físicas de las químicas (realizaron tanto experimentos que implican cambios físicos como otros que generan transformaciones químicas). Entonces la docente comienza la clase repasando estos conceptos.En el caso de que un docente quiera realizar esta actividad como primera experiencia para trabajar las reacciones químicas, la modificación a esta secuencia será la siguiente: comenzar por recordar las características de los cambios físicos y presentar como problema comprobar si la fabricación de plastilina genera cambios físicos o si es un proceso que presenta características diferentes (y cuáles son las mismas)

Descripción de la actividad:La clase comienza con el repaso de las diferencias entre cambios físicos y químicos. A partir de esto, se presenta a los alumnos la receta de la plastilina y se les pide que formulen como hipótesis qué tipo de cambio implicará este proceso. En este punto es importante la puesta en común para que los alumnos puedan discutir sobre sus anticipaciones y las fundamentaciones que dan a las mismas. Por ejemplo, es interesante solicitarles que expliquen qué ingredientes o qué parte del proceso les hace suponer que se generará ese tipo de cambio y no el otro. El trabajo con la hipótesis es muy importante porque es la que guía la experiencia, es decir, se parte de las anticipaciones de los chicos y con ellas se orienta toda la realización del experimento.

El segundo paso se trata de realizar a partir de la receta la mezcla necesaria para hacer la plastilina. (Según la edad de los alumnos, será conveniente que la parte del proceso en que se agrega el agua hirviendo quede a cargo de la docente). Durante esta segunda etapa también es muy importante ir generando en los alumnos todo el tiempo anticipaciones a través de preguntas como así también volver permanentemente a la hipótesis inicial para ver si a medida que se avanza en la experiencia esta parece ser confirmada o refutada. Por ejemplo: ¿qué pasará cuando se agregue el agua? ¿Qué función cumplirá el jugo en polvo? ¿Y el aceite? ¿En esta etapa del proceso podría volver a obtener los ingredientes originales? ¿Y ahora? El objetivo de este tipo de intervención docente es hacer que los alumnos centren permanentemente su atención en el contenido que están trabajando y que el interés no quede exclusivamente en el hecho de fabricar plastilina. (Realizar la experiencia con una serie de preguntas previas planteadas y tenerlas presentes mientras se realiza la misma, provoca en los alumnos otro tipo de reflexión y observación durante el experimento).

La tercera parte de la clase consiste en obtener el producto final, es decir, la plastilina. El procedimiento es muy simple: se trata de que cada chico amase una parte de la mezcla sobre un poco de harina hasta que esta quede totalmente absorbida y el producto además ya no se pegue en las manos.

Para cerrar la clase, la maestra vuelve entonces al inicio: pregunta a los chicos si se comprobó o no la hipótesis y les solicita que fundamenten su respuesta.

Contenidos: Transformaciones de la materiaDiferencias entre cambios físicos y químicosFormulación de hipótesisComprobación de hipótesis

Receta: Mezclar 12 tazas de sal fina, 24 tazas de harina y 12 sobres de jugo en polvo (el color de la plastilina será el del jugo). Agregar 30 tazas de agua hirviendo e ir revolviendo para hacer una pasta. Finalmente agregar 30 cucharadas de aceite. Separar la mezcla en pequeñas porciones y amasar sobre un poco de harina hasta obtener la plastilina.

Variaciones para aplicar con alumnos más grandesEsta experiencia fue realizada en 3° grado, pero obviamente, se puede complejizar de manera tal de poder aplicarla también con alumnos más grandes. De hecho, la estructura y los cambios de la materia es un contenido que aparece en el 2° ciclo de los CBC. De realizarse entonces con alumnos más grandes, se puede, por ejemplo, desde los contenidos procedimentales, trabajar con instrumentos de medición para ver qué sucede con el producto final si se realizan variaciones en las cantidades y de esta forma abordar también el tema del aislamiento de variables, o trabajar de manera más sistemática todos los pasos del método científico, terminando la experiencia con la escritura de un informe como así también abordar de manera más teórica todo lo que implican las reacciones químicas.A modo de ejemplo, presentamos a continuación otra experiencia que aborda el mismo contenido y que está pensada para que la realicen alumnos del 2° ciclo. La misma está publicada en: www.experimentar.gov.ar por Gabriel Gellon y Melina Furman y se trata de que los chicos fabriquen el “Supermoko”.Transcribimos a continuación la explicación dirigida directamente a los alumnos y luego una serie de indicaciones para los docentes:

A) Para los alumnos:Materiales: - Cola de pegar (adhesivo vinílico, plasticola o similar)- Agua- Vasos- Bórax ( se compra en la farmacia. No es tóxico pero no hay que llevarlo a la boca ni

acercarlo a los ojos porque es muy irritante)

Cómo hacerlo

1 Prepará una solución de bórax. Para eso tenés que poner unas cucharadas de bórax en un vaso lleno de agua hasta la mitad. Asegurate de poner bórax suficiente para que, aunque mezcles bien, siempre te quede un poco de bórax en el fondo, sin disolver. 2 Prepará ahora cola de pegar diluída. Una pavada: colocá cola de pegar en otro vaso, la cantidad que quieras. Agregale un poco de agua y mezclá bien. 3 Agregá la solución de bórax (sólo el líquido, no el bórax que quedó en el fondo) a la cola diluída. Revolvé despacito y observá qué sucede con la consistencia.

Si el moco parece muy líquido, agregale más solución de bórax. O probá de nuevo con solución de cola menos diluída (es decir, con menos agua).¿Cómo te quedó: blando, duro, rebotín, en hilos y fibras?

¿Cómo hacer un moco verde, rojo o de otros colores? Aquí es donde entra tu ingenio, pero te sugerimos que pruebes para empezar con cola de pegar de colores.

¿Cómo hacer un moco transparente?Probá usar adhesivo vinílico transparente en lugar de cola.

Cómo fabricar el moco perfectoSi te interesa ser un verdadero científico del moco, hay un experimento más sofisticado que podés hacer para investigar cómo fabricar el moco perfecto.

Cómo encontrar la fórmula del moco perfecto

Como viste en el experimento anterior, para hacer el Supermoko necesitás tres elementos: cola de pegar, agua y bórax. ¿Pero cuál es la proporción que da los mejores resultados, qué pasa cuando se varían esas proporciones?

Para investigar estas fórmulas, es necesario que puedas medir cuánto ponés de cada uno de los ingredientes. Una manera simple de hacer esto es usar como medida una cucharada y expresar nuestra fórmula como cucharadas de los distintos componentes.

En esta tabla te sugerimos algunas proporciones que podés probar. Si la imprimís, podés usarla para anotar tus resultados.

Importante: en este experimento trabajamos con una solución saturada de bórax (una solución que contiene el máximo bórax disuelto posible). En este caso, entonces, no vamos a variar las proporciones de bórax y de agua de la solución de bórax sino a considerar a la solución como un único componente.

Fórmula Cola de pegar AguaSolución de

bóraxResultado

14 cucharadas

4 cucharadas 4 cucharadas  

2 4 cucharadas 4 cucharadas 1 cucharadas  

3 4 cucharadas 4 cucharadas 16 cucharadas  

5 4 cucharadas 1 cucharada 4 cucharadas  

6 4 cucharadas 16 cucharadas 4 cucharadas  

7 1 cucharada 4 cucharadas 4 cucharadas  

8 16 cucharadas 4 cucharadas 4 cucharadas  

Mirá bien esta tabla. La fórmula número 1 tiene la misma proporción de los tres componentes y funciona como un punto de referencia. Los resultados los podés comparar siempre respecto de esta fórmula. ¡Los puntos de referencia son muy importantes en la ciencia, por más casera que sea, porque sin ellos no se puede hacer comparaciones entre cosas! En las fórmulas dos y tres variamos la cantidad de solución de bórax: pusimos primero muy poco y después mucho. En las fórmulas cuatro y cinco variamos la proporción de agua y dejamos sin cambiar en nada las proporciones de los otros dos componentes.

Es importante que varíes de un ingrediente por vez para poder ver así el efecto de cada uno.

¿Cómo te quedaron los mocos artificiales con cada fórmula?

Para seguir pensando:

¿Cómo influye la cantidad de los distintos componentes en la consistencia del supermoko?

¿Dura el supermoko para siempre? ¿Qué pasa si lo ponés en la heladera? ¿Cuántas y qué tipo de consistencias lograste?

B) Para los docentes

Contenidos Básicos Comunes para segundo ciclo EGB, Ministerio de Educación, República Argentina.

Área:Ciencias Naturales bloque 3: "Estructura y cambios de la materia"

Contenidos conceptuales:• reacciones químicas comunes

Contenidos procedimentales:• Identificación de preguntas que orientan las exploraciones• Formulación de anticipaciones que den cuenta de las cuestiones a investigar• Formulación de preguntas y de explicaciones provisorias• Establecimiento de relaciones entre anticipaciones y resultados de experiencias• Diseño e implementación de experiencias sencillas • Uso de probetas, pipetas y otro tipo de recipientes que permitan realizar mediciones• Comunicación de resultados mediante informes sencillos

Objetivo:• Introducir experiencias que utilizan reacciones químicas para plantear el problema de la transformación de unos materiales en otros

Propuesta de TrabajoEl concepto de reacción química suele ser difícil de comprender por los alumnos. La experiencia del supermoko pretende ayudarlos a plantearse el problema desde la observación de los cambios obtenidos a partir de realizar la mezcla del bórax, el agua y la plasticola.

Les proponemos que realicen el experimento como lo indica la nota de Supermoko, en pequeños grupos. Es interesante dar a los chicos un tiempo para explorar y jugar con la mezcla y prestar atención a sus comentarios con referencia a los cambios observados al mezclar la solución de bórax con la plasticola. Pueden sugerirles que describan las características de la nueva sustancia y que la comparen con las características de sus ingredientes por separado.

Para que los chicos sigan observando, comparando y dando explicaciones sobre la sustancia que tienen en la mano, les sugerimos que les propongan el desafío de realizar el moko perfecto. Para ello, deberán realizar variaciones de la mezcla original, lo que implicará el uso de algunos elementos de medición y el aislamiento de variables.

Una vez que terminan la actividad, es conveniente realizar una puesta en común para compartir los resultados obtenidos por los diferentes grupos y decidir entre todos cuál es la

mejor fórmula posible (lo que dependerá de la consistencia que se desee obtener y el uso de la mezcla).

Para abordar, ahora sí, el concepto de reacción química de manera más teórica, se puede promover un pequeño debate con la siguiente pregunta: El producto obtenido de la combinación de agua, bórax y plasticola ¿es un material distinto al que teníamos antes de mezclarlos?

Sugerencias de sistematización

Para cerrar la actividad, se puede explicarles a los chicos teóricamente (ver polímeros) por qué sucedió esa transformación en la plasticola al agregarle bórax. De esta manera estarán explicando la transformación química que permitió hacer el supermoko y, por proceso de generalización, acercarse a la comprensión de reacción química. Luego, se puede proponer que los chicos investiguen y den ejemplos de sustancias que reaccionan al mezclarse (como una mezcla de vinagre con bicarbonato), y otras que no (como el agua con sal).Es importante que para concluir, los chicos tengan algún tipo de material escrito con información sobre el tema y que quede como registro para que puedan volver a él cuando sea necesario.

A través de esta actividad los chicos pueden aprender que:

• No siempre que dos o más sustancias se mezclan se producen reacciones químicas • Al producirse una reacción química se forma un elemento nuevo con características propias diferentes a las características de los elementos que la componen

¿Por qué al agregarle solución de bórax la cola de pegar se vuelve como moco? (Polímeros)

Empecemos por el principio. La cola de pegar, como todas las sustancias conocidas del Universo, está compuesta de partecitas increíblemente pequeñas. Del mismo modo que la arena está compuesta de muchísimos granitos de arena. En el caso de la cola, como en muchísimas otras sustancias, estas "partecitas" se llaman moléculas.Pero no todas las moléculas son iguales. Las moléculas de cola de pegar son largas y flexibles, como si fueran cadenas de ganchitos clip como la de la figura. El bórax hace que las moléculas de cola de pegar se entrelacen unas con otras, formando redes. Pero, ¿por qué la consistencia de moco?Aunque sea pegajosa, la cola de pegar es líquida y fluye en tus manos, por eso es difícil agarrarla. Esto es porque sus moléculas se deslizan unas sobre otras como si fueran granos de arena. En el moco, en cambio, las moléculas están entrelazadas formando redes. Por eso, si tiramos de la punta de una de las redes, todo el resto se mueve también. Eso es lo que le da al moco su consistencia elástica.

Cuanto más entrelazadas estén las moléculas de cola de pegar, más dura se pondrá la mezcla.