OBSERVACIÓN, RELACIÓN Y RAZONAMIENTO
Para generar el conflicto inicial llevaré al aula una reacción química sencilla (la clásica mezcla de bicarbonato y vinagre que produce CO2) y por otro lado, dejaré caer una tiza para que ésta se rompa (cambio físico). A continuación discutiremos en gran grupo qué diferencias observan entre ambas situaciones. Construiremos en la pizarra una tabla de semejanzas y diferencias y su análisis nos permitirá concluir cuáles son las diferencias que existen entre un cambio químico y un cambio físico.
PROFUNDIZACIÓN
Desde este análisis generaremos un brainstorming de reacciones químicas, de forma que serán conscientes de cuántas cosas en su entorno son, en sí mismas, una reacción química: la combustión de gasolina, la digestión de alimentos, la respiración de nuestras células, la fotosíntesis, la producción de energía en pilas, etc.. Para ayudarles en esta reflexión, con mis preguntas iré recorriendo con ellos un día normal, desde que se levantan hasta que se acuestan, para observar «mentalmente» su entorno e identificar estas reacciones químicas que nos rodean, pero pasan inadvertidas. Las reacciones químicas, así, pasan de ser algo teórico o lejano, para ser algo cotidiano y necesario para nuestra vida.
Los estudiantes elegirán en qué reacción química quieren profundizar (del listado generado o incluso de nuevas ideas que puedan surgir). Pero yo les ofreceré una guía previa para que hagan un trabajo de calidad y tengan una estructura a seguir. Les enseñaré la estrategia de las 5W+2H que nos permite explicar un hecho en profundidad:
- Para que todos investiguen al menos el quién (los reactivos específicos que participan en cada reacción concreta),
- El cómo ocurre (la recolocación de átomos que se ha producido al pasar de reactivos a productos),
- El por qué es el cambio a simple vista que me hace ver que ahí está ocurriendo una reacción química
- Y el cuánto cuesta sería de alguna manera el punto de vista industrial para ver si se pueden “trucar” esas reacciones para que sean más eficientes modificando la velocidad a la que ocurren.
Cada grupo expone esas reacciones concretas, no es necesario para este momento inicial que las búsquedas hayan sido muy exhaustivas, y el resto de grupos ofrecerá feedback de mejora y harán preguntas sobre lo que no acaban de entender de la reacción de sus compañeros. De esto modo podrán matizar o profundizar en su búsqueda. Este ejercicio nos sirve para que mejoren su competencia tanto a la hora de buscar información sobre un tema, construir una presentación y exponerla, teniendo en cuenta que el objetivo es que su audiencia comprenda. Obliga también a comprender más allá de «leer» la exposición, lo que aumenta la implicación del alumnado. Y ayuda a trabajar la metacognición del alumnado, es decir a autoevaluar su trabajo, de forma que progresivamente su trabajo se hace más eficiente y competente.
Al finalizar todas estas intervenciones, ya podríamos construir las definiciones precisas de cambio físico y cambio químico y sería de esperar que la mayoría del alumnado las haya comprendido.
Cada alumno debe recoger toda la información de la reacción de su grupo para la elaboración del producto en las siguientes sesiones.
APLICACIÓN
El aprendizaje multinivel -como cualquier modelo que responder a un marco inclusivo- busca poner a los estudiantes en el rol de verdaderos investigaciones, de forma que elijan el enfoque, profundidad y complejidad de su aprendizaje. También busca que todo el alumnado tenga éxito en alcanzar sus propios objetivos y progrese sobre su punto de partida. Por eso, el papel de guía del docente es vital, para construir con su alumnado un plan de trabajo eficaz:
Docente: “Si queremos explicar y aplicar lo que sabemos de reacciones, ¿qué producto os permitiría mostrar mejor vuestra comprensión?”
Alumnado (posibles respuestas): “Un experimento real comparando si al calentar la reacción va más rápida o no” o “Un vídeo con un modelo de partículas en plastilina y su ecuación ajustada” o “Un póster que explique la combustión y por qué en esa reacción se conserva la masa aunque no lo parezca” o “Un prototipo de bolsa de frío/calor casera”.
Docente: “¿Qué pasos necesitamos para hacerlo bien?”
Alumnado: “Elegir la reacción concreta”, “Definir la pregunta a la que queremos responder”, “Planificar materiales y medidas de seguridad”, “Recoger datos o evidencias”, “Ajustar y explicar con el modelo que habíamos supuesto” o “Revisar que cumplimos los ítems necesarios con una lista de cotejo”.
Docente: “¿Cómo sabréis que habéis llegado a un buen nivel en vuestro producto final?” (Esta pregunta puede ser de ayuda en la confección de la rúbrica y que ellos se sientan partícipes de la misma).
Alumnado: “Si la explicación que damos conecta lo observado en el experimento con el modelo previsto; si la ecuación está bien ajustada; si se entiende con nuestra explicación si es exotérmica/endotérmica; si justificamos las decisiones; y si el producto es claro y visual”.
A continuación podríamos entregar una lista de cotejo al alumnado para organizar/pautar su trabajo (especialmente para aquellos grupos con menor grado de autonomía).
1. Elegir mi reto/producto (recreación experimental de una de las reacciones y grabación en vídeo, modelización con plastilina o con los modelos de plástico que hay en muchos IES, elaboración de un prototipo de bolsa frío/calor, creación de un póster sobre la reacción concreta con los aspectos clave de una comunicación científica…).
2. Definir mi pregunta/propósito: por ejemplo, “¿cómo afecta la temperatura a la velocidad de reacción de una tableta efervescente?” o “¿cómo explicar la combustión de una vela a nivel de partículas?”
3. Planificar (materiales, variables, normas de seguridad, datos a recoger, evidencias visuales…).
4. Ejecutar y registrar (tabla de datos y/o evidencias, boceto de partículas implicadas en el proceso…).
5. Modelizar y simbolizar (ecuación en palabras → ecuación ajustada → diagrama de partículas en plastilina).
6. Analizar energía/velocidad (identifico si es exotérmica/endotérmica y justifico factor/es que regulan la
velocidad).
7. Comunicar (formato elegido) y pedir/integrar el feedforward del profesorado o de mis pares antes de cerrar el producto.
8. Reflexionar (qué aprendí, qué mejoraría…).
FEEDFORWARD (EVALUACIÓN FORMATIVA)
Planteamos una rúbrica de 1 solo punto que nos servirá para monitorizar el progreso de los estudiantes en tiempo real:
| Criterio Evaluado | Objetivo |
| Comprensión del contenido subyacente | Explica la reacción como reorganización de átomos; diferenciando entre cambio físico y químico con evidencias claras. |
| Modelo y simbolización | Representa con partículas y escribe una ecuación ajustada coherente con la ley de conservación de la masa |
| Análisis de energía / velocidad | Identifica si es exotérmica o endotérmica y/o justifica los factores que influyen en la velocidad investigando con datos u observaciones. |
| Calidad de la comunicación | El producto es claro, visual y preciso, con argumentos y referencias a las decisiones tomadas. |
Lo interesante de esta rúbrica es que nos permita aportar feedforward en el “durante”, en borradores intermedios como por ejemplo: “Tu ecuación está ajustada, pero faltan evidencias que la conecten con el modelo. ¿Podrías comprobar que el ajuste es correcto representando esas moléculas con dibujos?”
También en el “después”: aportando feedback específico en fortalezas o siguientes pasos a realizar por cada estudiante, y decisiones de próximo reto personal, como por ejemplo: “¿Pasaría lo mismo si probarais con otro factor que afecte a la velocidad?” o “Deberíais trabajar más la simbolización para que se entienda mejor lo que está ocurriendo a nivel microscópico”. Observar el trabajo de los distintos grupos de estudiantes durante su recorrido nos permitirá ofrecer propuestas de mejora, tanto para ajustarse a los estándares mínimos a alcanzar, como para impulsar un aprendizaje más allá de lo esperado en aquellos estudiantes que muestren un mayor potencial, interés, curiosidad o implicación por el área que estamos trabajando.
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