La Historia de la Química como Escenario Pedagógico STEAM en Educación Primaria y Secundaria
La Historia de la Química como Escenario Pedagógico STEAM en Educación Primaria y Secundaria.
Introducción
La educación STEAM aboga por trascender las lindes habituales entre materias. No obstante, historia y ciencia suelen ser ámbitos del saber netamente diferenciados y distantes en el currículo escolar. En aras de contribuir a tender puentes entre áreas del saber y etapas educativas, la experiencia práctica STEAM que se presenta aborda el uso de la historia de la química, no siempre conocida, para fomentar el aprendizaje experimental en Educación Secundaria Obligatoria y despertar el interés por la química en Educación Primaria.
Contexto
“La química es una ciencia fundamental en nuestra vida cotidiana y su historia, un reto pendiente del currículo escolar”.
Pese a su gran relevancia, la química cuenta con un papel secundario en el currículo de Educación Primaria. Si bien es cierto que muchos de sus conceptos implican una gran capacidad de abstracción y pueden resultar complejos, no es menos cierto que su dimensión de ciencia experimental entronca con metodologías y aptitudes ampliamente adecuadas a las aulas de Educación Primaria, como la observación de fenómenos cotidianos, el aprendizaje manipulativo o la curiosidad por el entorno. Asimismo, es frecuente que el alumnado de Educación Secundaria Obligatoria presente una visión negativa de esta ciencia, fruto de la opinión generalizada en nuestra sociedad que asocia “químico” con artificial, peligro o toxicidad. En aras de introducir la química en edades tempranas y de contribuir a concienciar de su relevancia social y cultural, se ha diseñado una actividad didáctica que hace uso de la historia para contextualizar una serie de experiencias prácticas de química. Se trata de una actividad en clave feria científica que ha tenido como hilo conductor la historia de la química, herramienta didáctica que cuenta con un amplio respaldo por parte de la literatura académica (Moreno Martínez, 2022). Se apuesta así por el aprendizaje interdisciplinar y multidisciplinar propio de la educación STEAM (Pinto Cañón, 2023).
“La historia de la química actúa como un potencial escenario pedagógico en el que el alumnado puede adquirir aprendizajes en la frontera entre ciencias y humanidades, seña de identidad de la educación STEAM”.
En esta experiencia se han tomado como referencia los siete días de la semana y su asociación con las siete deidades de la Antigüedad, las cuales no solo estaban relacionadas con sus correspondientes cuerpos celestes, sino también con elementos químicos que resultaron clave en el desarrollo de la humanidad (Torregrosa, 2018).
Así, el lunes honra a la luna y al metal que se asoció con ella, la plata (Ag). El martes rinde homenaje al dios de la guerra Marte y al metal que forjaba las armas de antaño, el hierro (Fe). El miércoles, a mitad de semana, quedará ligado al dios que siempre se situaba en medio del olimpo cual atento mensajero, Mercurio, y su correspondiente metal fluido del mismo nombre (Hg). El jueves se dedicó a Thor o Zeus, que hicieron del rayo su emblema, al igual que un misterioso elemento químico que cristalizaba en forma de curiosos rayos: el estaño (Sn). Las costas de Chipre, ricas en minerales de cobre (Cu), vieron nacer a la diosa Venus, como nos recuerda Botticelli en su célebre obra, por lo que no es de extrañar que dicho elemento quedase asociado al viernes. El sábado (Saturday) honra al dios que fue capaz de devorar a sus hijos, cual muestra de locura retratada por Goya, como la provocada por la intoxicación por plomo (Pb), que no en vano se denominó saturnismo. Finalmente, el domingo (Sunday) honra al dios Sol que no podía tener otro metal asociado que no fuese el oro (Au) con su característico brillo dorado. Los siete días de la semana son así el recuerdo de siete grandes deidades y siete cuerpos celestes, pero también de siete elementos químicos. Esta historia fue el punto de partida para el diseño de una feria científica por parte del alumnado de Física y Química de 3º y 4º curso de ESO del CEIPS Vicente Aleixandre de Miraflores de la Sierra. Los detalles de la experiencia didáctica, desarrollada en el curso 2022-2023, se recogen a continuación.
Alumnos de Educación Primaria visitan la feria
Objetivos
La actividad ha pretendido los siguientes objetivos:
- Concienciar al alumnado del valor cultural de la química.
- Dar a conocer la química al alumnado de Educación Primaria.
- Movilizar saberes básicos de la materia de Física y Química de 3º y 4º ESO sobre las reacciones químicas (reacciones de oxidación, reacciones de precipitación, influencia del tamaño de partícula de los reactivos, evidencias experimentales para identificar si se está produciendo una reacción química...) y sobre las propiedades de los elementos químicos (usos, aplicaciones, origen de los símbolos químicos, identificación usando ensayos a la llama...).
- Desarrollar las destrezas básicas del trabajo científico, desde la documentación bibliográfica y elaboración de un informe científico al diseño de experimentos y su realización en el laboratorio (materiales, manejo de reactivos, normas de seguridad...).
- Relacionar la química con otros saberes, como la mitología, la historia o el arte.
- Fomentar la creatividad y el trabajo en equipo.
- Contribuir a la adquisición de habilidades de comunicación oral entre el alumnado.
- Despertar el interés por la ciencia en general y por la química en particular entre alumnado de Educación Primaria y Secundaria, fomentando el aprendizaje conjunto entre ambas etapas educativas.
Desarrollo de la actividad
La actividad se inició introduciendo al alumnado la relación entre los siete días de la semana y los siete metales de la Antigüedad anteriormente detallada. Posteriormente, el alumnado se distribuyó en grupos (uno por cada metal) y realizó una búsqueda bibliografía de información sobre el metal asignado para la elaboración de un informe que incluyese: las principales características físicas y químicas, aplicaciones y usos del elemento; el origen etimológico de su símbolo químico; dos experimentos relacionados con el elemento químico asignado; una anécdota histórica o historia de ficción relacionada con ese elemento y una pintura que guarde relación con el elemento. Este último aspecto, netamente STEAM, se consideró de gran interés ya que la feria de la ciencia se desarrolló en el marco de la Semana Cultural 2023 del CEIPS Vicente Aleixandre que tuvo el arte como hilo conductor.
A partir de los informes realizados por el alumnado de 3º y 4º ESO, se elaboraron los guiones de trabajo para cada uno de los stands de la feria y se establecieron los experimentos para cada uno de ellos. Dichos experimentos consistieron en:
- Reacciones de precipitación que implicaban la mezcla de dos disoluciones acuosas para formar un producto sólido insoluble o precipitado, como el cloruro de plata (stand del lunes) o “la lluvia de oro” basada en la formación de diyoduro de plomo (stands del sábado y domingo).
Formación de cloruro de plata
- Reacciones de combustión, como la realizada en el stand del martes en el que se demostró que el hierro sí puede arder siempre que el tamaño de partícula sea el adecuado.
Combustión de la lana de hierro
- Reacciones imposibles, como la búsqueda de la unión del mercurio y el azufre para fabricar el oro anhelado por los alquimistas. Esta fue la historia narrada en el stand del miércoles, el cual sirvió para mostrar la importancia de los fracasos en el desarrollo del conocimiento científico.
- Reacciones de oxidación, como la experimentada por el estaño al ser tratado por el ácido nítrico. Esta experiencia, realizada en el stand del jueves, sirvió para concienciar al alumnado de los riesgos para el medio ambiente de los óxidos de nitrógeno, como el producido en esta reacción.
Oxidación del estaño con ácido nítrico
- Ensayos a la llama de sales de cobre. Esta experiencia del stand del viernes permitió a los asistentes fabricar “fuego verde” y aplicar el conocimiento sobre la estructura atómica de la materia para explicar este curioso fenómeno mediante el modelo atómico de Bohr.
Producción de fuego verde
El alumnado ensayó las explicaciones y el experimento asociado con su stand adecuándolo a dos escenarios: público de Educación Primaria y público del resto de cursos de ESO. El profesor se encargó de proporcionar retroalimentación al alumnado en dichos ensayos y facilitar estrategias. Durante el desarrollo de la actividad el alumnado de 3º ESO y 4º ESO ocupó los stands en un horario específico, sabiendo con antelación qué alumnado asistiría como público. La experiencia aprovecha así las potencialidades de los centros públicos tipo CEIPSO de la Comunidad de Madrid ofreciendo una experiencia de aprendizaje conjunta y muy enriquecedora para el alumnado de Educación Primaria y Educación Secundaria Obligatoria. Cabe añadir que el alumnado de 4º ESO presentó la experiencia en el I Certamen de Proyectos Educativos de Química organizado por la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Complutense de Madrid obteniendo el Premio al Mejor Póster Científico.
A modo de conclusión
La experiencia presentada ha permitido obtener conclusiones en dos ámbitos. Desde el punto de vista de la didáctica de la química, ha resultado una experiencia de gran interés para el alumnado de Educación Secundaria Obligatoria a fin de afianzar conceptos básicos de la asignatura, desde la estructura atómica de la materia a las reacciones químicas. Asimismo, ha contribuido a fomentar el trabajo experimental en el laboratorio con autonomía atendiendo a las normas de seguridad y correcto manejo de materiales y reactivos. Desde un punto de vista pedagógico, la experiencia también ha servido para que el alumnado de Educación Secundaria Obligatoria adquiera habilidades de comunicación oral, adecuando su discurso al público. Además, ha contribuido a su directa implicación en la formación de sus compañeros de Educación Primaria, que a su vez encontraron en la experiencia un marco privilegiado para aprender sobre química de forma sencilla, cercana y amena.
“La experiencia se ha probado de gran valor para tejer lazos entre áreas del saber, pero también entre etapas educativas, visibilizando la química en edades tempranas y haciendo que el alumnado de Educación Secundaria cuestione sus ideas previas sobre esta ciencia fundamental para las profesiones STEM del futuro”.
Recursos y materiales
Todos los guiones de trabajo generados por el alumnado en el desarrollo de la experiencia didáctica se encuentran disponibles en:
https://luismormz.jimdo.com/la-qu%C3%ADmica-de-cada-d%C3%ADa/
El póster resumen de la experiencia que fue galardonado en el I Certamen de Proyectos Educativos de Química de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Complutense de Madrid está disponible en este enlace:
Referencia bibliográfica
Moreno Martínez, Luis (2022). El valor educativo de la historia de la química para las aulas de secundaria. Anales de Química, 118(3), 163-171.
Pinto Cañón, Gabriel (2023). Casos interdisciplinares y multidisciplinares para un aprendizaje STEAM contextualizado. Supervisión 21. Revista de Educación e Inspección, 69.
Torregrosa, Daniel (2018). Del mito al laboratorio. La inspiración de la mitología en la ciencia. Madrid: Cálamo.
Luis Moreno Martínez.
CEIPS Vicente Aleixandre, (Miraflores de la Sierra).
Profesor de Física y Química y Secretario del CEIPS Vicente Aleixandre.
Comunidad de Madrid.
| Luis Moreno Martínez. Profesor de Física y Química. Secretario del CEIPS Vicente Aleixandre. (Miraflores de la Sierra). Comunidad de Madrid. |
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