© NARCEA, S. A. DE EDICIONES, 2018
Paseo Imperial 53-55, 28005 Madrid. España
www.narceaediciones.es
© Routledge, a member of the Taylor & Francis Group
Título original: The Really Useful Book of Science Experiments
Traducción: Clara Cuennet Mas
Cubierta: Soraya Andújar
ISBN papel: 978-84-277-2355-9
ISBN ePdf: 978-84-277-2356-6
ISBN ePub: 978-84-277-2357-3
Todos los derechos reservados
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INTRODUCCIÓN
1. Tiempos de reacción. ¡Medir nuestros tiempos de reacción!
2. Descomposición. Investigar qué materiales se descomponen
3. Mantener el calor. ¿Qué materiales son más adecuados para mantenernos calientes?
4. Los latidos del corazón. ¿Cómo cambia nuestro ritmo cardíaco con el ejercicio?
5. ¿Tener los pies grandes significa tener las manos grandes?
6. El gusto y el olfato. Usar solo el sentido del gusto
7. ¡Agarra la pelota! ¡Los efectos de ver con un solo ojo en vez de con dos!
8. ¿Eres muy sensible? ¿Qué sensibilidad tiene nuestra piel?
9. Por qué sudamos. Investigar cómo el sudor nos ayuda a mantenernos frescos
10. Prueba y cata de alimentos. ¿Qué alimentos contienen almidón y grasas?
11. Todo sobre la levadura. ¿Qué temperatura del agua prefiere la levadura?
12. ¿Qué necesitan las plantas para crecer? Investigar lo que necesitan las plantas para crecer saludablemente
13. ¿Qué crece en cada lugar? Las plantas que crecen alrededor la escuela
14. Nos cepillamos los dientes. ¿Cuál es la mejor manera?
15. ¡Diseña una semilla! Entender la dispersión de las semillas
16. Encuentra los estomas. Observar los estomas de las hojas
17. Masticar la comida. ¿Qué efecto tiene?
18. ¡Gusanos verdes! Estudiar el camuflaje
19. ¿Somos muy diferentes? Observar la variedad del aspecto físico de los compañeros de la clase
20. Claveles de colores. Investigar cómo viaja el agua en las plantas
21. Agua en movimiento. ¿Cómo el agua entra y sale de las verduras?
22. Los picos de los pájaros. Estudiar la adaptación de los picos de los pájaros al tipo de alimento que comen
23. ¡El pan está mohoso! ¿Cuáles son las mejores condiciones para que aparezca moho en el pan?
24. Hacer germinar semillas. ¿Cuál es la mejor superficie?
25. Fertilizantes. El efecto del uso de fertilizantes en las plantas
26. Fabricamos un indicador. ¡Fabricar un indicador con col lombarda!
27. Cromatografía de los "Lacasitos" o de los "M&M's". ¿Qué colorantes se usan?
28. ¡Vamos a separar! Cómo separar diferentes mezclas
29. Disolver azúcares. ¿Cuál se disuelve más rápido?
30. ¡Encuentra el solvente! El solvente adecuado para un soluto
31. ¡Vamos a saturarnos! Encontrar el punto de saturación del agua
32. Limpiar el agua. ¿Se puede limpiar agua sucia?
33. Nivel de difusión. Investigar el nivel de difusión del agua
34. La mejor pajita para beber. Estudiar la capilaridad
35. Hagamos una emulsión. Preparar nuestra propia emulsión
36. Agua salada. ¿Podemos hacer flotar objetos?
37. Fundir chocolate. ¿Qué ocurre cuando se funden diferentes sustancias?
38. Quemar diversas sustancias. ¿Qué ocurre cuando se queman diferentes sustancias?
39. Un problema oxidado. ¿Cuáles son las condiciones necesarias para que tenga lugar la oxidación?
40. ¿Conductor o aislante? Comprobar la conductividad
41. El hilo más fuerte. Investigar la resistencia de diferentes fibras
42. Diseñamos una bolsa. ¿Cuál es el mejor material?
43. ¡Que no se moje! Investigar si algunos materiales son impermeables
44. Secar la ropa. ¿Cuáles son las mejores condiciones?
45. Comparamos diferentes terrenos. Estudiar las características de diferentes muestras de tierra
46. Analizamos rocas. Similitudes y diferencias
47. ¡Lluvia ácida! Conocer el efecto de la lluvia ácida
48. El desafío de los cubitos de hielo. Observar cómo se derriten
49. ¿Dónde se fue el agua? Estudiar la evaporación
50. Fabricamos un fósil. ¿Cómo se conservan los organismos?
51. ¿Cuánta fuerza tiene tu imán? Observar la fuerza de diferentes imanes
52. Fabricamos un electroimán. Fabricar un electroimán simple y comprobar su fuerza
53. Fabricamos un interruptor. Buscar el mejor diseño para un interruptor
54. ¡Circuitos de fruta! ¿Pueden usarse frutas a modo de pila o batería?
55. Bombillas más luminosas. Observar bombillas en un circuito
56. ¿Qué flota y qué se hunde? Encontrar objetos que flotan y objetos que se hunden
57. Densidad, densidad. Observar las capas que forman los líquidos
58. Fricción. Observar la distancia que recorren cochecitos de juguete en diferentes superficies
59. ¿Cuánta fuerza hace falta? Alzar y desplazar diferentes objetos
60. ¡Pelotas que rebotan! Observar cuánto rebotan diferentes pelotas
61. Coches veloces. Factores que afectan a la velocidad de un coche
62. Fabricamos un helicóptero. Estudiar la gravedad
63. Fabricamos un paracaídas. Estudiar la fricción
64. Conducir el calor. ¿Qué materiales son mejores para conducir el calor?
65. ¡A balancearse! Observar el balanceo de un péndulo
66. Estirar un muelle. Investigar lo que ocurre cuando estiramos un muelle
67. Hacemos un arcoíris. Los colores del espectro luminoso
68. Luz de colores. Usar filtros de colores
69. Diseñar cortinas. Encontrar el mejor material para bloquear la luz
70. Espejito, espejito. ¿Cómo se refleja la luz?
71. En la sombra. Aprender cómo cambiar el tamaño de una sombra
72. Agua musical. Hacer música con botellas de agua
73. Fabricamos una trompetilla. ¿Cuál es el mejor diseño?
74. Insonorización. ¿Qué materiales insonorizan mejor?
75. Construir un juego de pulso firme. Investigar los circuitos eléctricos
76. Analizar la orina. Encontrar glucosa y proteína en orina falsa.
77. ¡Erupción volcánica! Crear un volcán con bicarbonato y vinagre
78. ¿Cuál es el mejor jabón para lavavajillas? Investigar detergentes
79. Fabricamos un aerodeslizador. Probar fuerzas
80. La ciencia del castaño de Indias. Cómo endurecer las castañas de Indias
81. Proteger un huevo. Estudiar las fuerzas y las propiedades de los materiales
82. "En la escena del crimen". Aprender a tomar huellas dactilares
83. Medir la fotosíntesis. Observar una espiga de agua
84. La cochinilla caprichosa. Investigar los hábitats
85. Los ositos de gominola. Examinar diferentes soluciones
86. Provocamos olas. Construir una playa y ver cómo se forman las olas
87. ¡Llamad al cirujano! Hacer una disección de corazón
88. Una pelota que rebota. Investigar las propiedades de diferentes materiales
89. Fabricamos un minicohete. ¡Diseñar y fabricar un cohete que despega!
90. Obtener ADN. Estudiar la evolución
91. Hacemos limonada. Observar sustancias que se disuelven en agua
92. Construimos una lámpara de lava. Estudiar la densidad
93. Fabricar lodo. Fluidos no newtonianos
94. Extraer «plástico» de la leche. Estudiar los polímeros
95. Limpiamos monedas. ¿Se pueden limpiar monedas de céntimo con vinagre y sal?
96. Leche de colores. Estudiar la tensión superficial
97. Helado casero. ¡Hacer helado sin congelador!
98. ¡Hierro para desayunar! Buscar qué cereales contienen hierro
99. Compost en un tarro. Investigar cómo crecen las plantas
100. Formar cristales. Formar nuestros propios cristales usando sulfato de magnesio
ÍNDICE DE CONTENIDOS CIENTÍFICOS DE CADA EXPERIMENTO
Un libro pensado para profesores en ejercicio, profesores de apoyo, padres, madres y monitores de tiempo libre que quieren provocar momentos emocionantes para los niños, mientras descubren, en primera persona, cómo funciona el mundo que les rodea. La ciencia puede –suele– enseñarse con libros y hojas de ejercicios, pero para que los niños realmente experimenten la ciencia deben tener la oportunidad de llevar a cabo con frecuencia actividades prácticas que no solo pongan en marcha su actividad mental, sino que también incentiven su gusto por la ciencia como materia.
El libro presenta 100 experimentos científicos que pueden hacerse con alumnos y alumnas de entre 7 y 12 años, es decir, de nivel primario, con el objetivo de fomentar su atracción por esta asignatura vital. Está compuesto por una combinación de experimentos clásicos que se han practicado a lo largo de mucho tiempo, con experimentos que puede que sean menos conocidos por los docentes. Espero que tanto los profesores como los alumnos encuentren estos experimentos inspiradores y que les sean de gran utilidad en sus clases.
Los experimentos científicos son decisivos en las clases de ciencias. Vivimos en un mundo cada vez más científico y, por ello, necesitamos personas con conocimientos de ciencias. Desgraciadamente, los más jóvenes a menudo tienen una idea muy limitada de lo que significan «científico» y «ciencia» y se imaginan hombres viejos, con pelos de loco y bata de laboratorio, desarrollando investigaciones solitarias en un laboratorio (Silver y Rushton, 2008).
Sin embargo, la realidad es muy diferente. Los y las científicas vienen de áreas muy dispares y trabajan en campos increíblemente diversos: desde farmacéuticos y farmacéuticas desarrollando los últimos medicamentos, hasta biólogos marinos explorando la profundidad de los océanos, pasando por astrofísicos diseñando telescopios cada vez mejores. La ciencia es un área multidisciplinar. El tiempo de los científicos trabajando horas y horas sin parar, solos en su laboratorio, forma parte del pasado; la investigación hoy en día se comparte entre equipos de todo el mundo que trabajan unidos para descubrir algo nuevo.
Los experimentos de este libro permiten a los alumnos y alumnas trabajar juntos, colaborando y descubriendo por sí mismos ideas científicas y principios básicos en contextos relevantes y significativos. Al realizar los experimentos e investigaciones que presenta el libro, no solo desarrollan más conocimientos y un mayor gusto por la ciencia, sino que además desarrollan habilidades prácticas cruciales como la observación, la medición, la recopilación de datos, la comunicación, etc.; habilidades todas ellas muy importantes para trabajar otras materias del currículo.
Para formar la siguiente generación de científicos y científicas y de individuos con conocimientos mínimos de ciencias necesitamos inspirar a los más jóvenes con experimentos de ciencias emocionantes, interesantes y prácticos.
Algunas investigaciones han demostrado en repetidas ocasiones que el interés infantil por la ciencia disminuye con el paso de los años (Murphy y Beggs, 2003). Esta disminución a menudo se atribuye a la carencia de ejercicios experimentales de calidad practicados en clase. Para favorecer el interés de los y las alumnas por la ciencia, se les deben presentar muchas oportunidades de experimentar. Pero para llevar a cabo estos experimentos en el aula, los y las profesoras necesitan poner en práctica elementos de seguridad y tener los conocimientos suficientes para realizarlos. Esta seguridad y estos conocimientos son a veces escasos, a causa de la falta de formación recibida cuando ellos y ellas estudiaron la asignatura de ciencias. Para cubrir estas posibles carencias, este libro pretende proveer de abundantes ideas entre las que poder elegir, asegurándoles el apoyo necesario sobre lo que tienen que saber y poner en práctica.
Todos los experimentos que aporta el libro han sido probados, y han resultado exitosos tanto entre docentes como con estudiantes. Para realizarlos, no es necesario un equipamiento especializado y caro, sino que pueden realizarse con el equipamiento escolar habitual de un aula y con objetos domésticos cotidianos. Las preocupaciones por la salud y la seguridad también han tenido un papel relevante en la reducción del número y la variedad de experimentos científicos que a veces se practican en las escuelas, especialmente en Primaria. Sin embargo, pueden llevarse a cabo un gran número de experimentos científicos emocionantes si se respetan algunas reglas básicas de salud y seguridad. Este libro presenta los pasos básicos necesarios que los docentes deben seguir para impartir sus clases de ciencias, divertidas y de modo seguro.
Cómo usar este libro
Los experimentos pueden llevarse a cabo durante las clases, como parte del temario de Ciencias, pero también pueden utilizarse en grupos aficionados a la ciencia o cuando las familias buscan estimular y divertir a sus hijos en casa. Cada experimento consta de los siguientes apartados:
Objetivos: El objetivo de aprendizaje del experimento.
Presentación: Un breve resumen del experimento.
Conocimientos previos de ciencias: Este apartado tiene una doble finalidad. En primer lugar, dejar claro al docente los conocimientos que preferiblemente los niños y niñas deberían tener antes de llevar a cabo el experimento. Y, en segundo lugar, presentar un breve resumen de los conceptos científicos que se esconden detrás de cada experimento. Este resumen está pensado para los profesores; no indica lo que los niños deben saber.
Materiales necesarios: Una lista de los materiales y objetos necesarios para el experimento.
Seguridad y apuntes técnicos: Una visión general de las observaciones de seguridad que son importantes para el experimento, y posibles consideraciones técnicas concretas. Algunos de los experimentos hacen uso de alérgenos, por ejemplo: huevos, lácteos, fresas, etc.; por eso los profesores deben tener en cuenta, antes del experimento, si algún niño o niña tiene alguna alergia. Otros experimentos (están señalados en el libro) precisan de permiso paterno, por lo que los profesores deben asegurarse de que tienen permiso para tal lección en particular, o que la política general de permisos para las clases de ciencias en el colegio o escuela cubren ese experimento.
Desarrollo del experimento: Los pasos que deben seguir los alumnos para llevar a cabo el experimento.
Recopilación de ideas: Presentación del resultado del experimento.
Diferenciación: Otras ideas para hacer que el experimento resulte más fácil o más difícil.
Preguntas útiles para los alumnos: Sugerencias de preguntas que se pueden hacer a los niños y niñas durante y después del experimento.
Profundizando en el trabajo: Ideas para un trabajo más profundo a partir del experimento. Puede hacerse en otra ocasión dentro del aula o como deberes y tareas para casa.
En las páginas finales del libro figura un Índice de contenidos científicos en el que quedan registrados el tema o temas que trata cada experimento. Con esto se facilita al profesor dónde puede incluir el experimento en el temario que esté desarrollando en su clase de Ciencias. Los temas son: las plantas; los animales, incluyendo a seres humanos; los seres vivos y el medio que les rodea; los cambios estacionales; los materiales cotidianos y su uso; las propiedades, cambios y estados de la materia; las rocas; el sonido; la luz; la electricidad; y las fuerzas e imanes.
EXPERIMENTO 1
Tiempos de reacción
Objetivos: Medir nuestros tiempos de reacción.
Presentación: Los niños investigarán sus tiempos de reacción cogiendo una regla cuando otra persona la deja caer. La distancia a la que la han agarrado puede así convertirse en un «tiempo de reacción».
Conocimientos previos de ciencias:
Los niños no necesitan tener ningún conocimiento previo para este experimento.
Un tiempo de reacción es el tiempo que tarda un organismo en responder a un estímulo en particular. Consta tanto de un «tiempo para pensar» (cuánto tarda el cerebro en darse cuenta de que algo que necesita respuesta está pasando), como de la velocidad del sistema nervioso para responder al estímulo. En el ser humano, el sistema nervioso está compuesto por el cerebro y neuronas (células nerviosas). Los impulsos nerviosos viajan muy rápido por el cuerpo, con lo que podemos reaccionar con rapidez a los estímulos. Esto es importante para la supervivencia, por ejemplo, cuando apartamos la mano al tocar algo caliente. Sin embargo, el cuerpo no reacciona inmediatamente a los estímulos. Suele haber cierto retraso entre el estímulo y la reacción del cuerpo. Este retraso es el tiempo de reacción. Ciertos factores pueden incrementar o disminuir los tiempos de reacción. El alcohol, por ejemplo, es una droga depresora que ralentiza el sistema nervioso y, por lo tanto, aumenta los tiempos de reacción. Algunas enfermedades del sistema nervioso como la esclerosis múltiple también aumentan en las personas los tiempos de reacción.
Materiales necesarios:
– Reglas de 30 cm o de 1 m
Seguridad y apuntes técnicos:
Usar reglas pequeñas, por ejemplo, de 30 cm, si se realiza el experimento con niños pequeños. Los mayores pueden usar reglas de 1 m.
Es aconsejable hacer una demostración con los niños de cómo agarrar y dejar caer la regla. El niño que deje caer la regla no deberá decir, al niño que la agarre, en que momento la deja ir. Los niños deberán intentar agarrar la regla solo con su mano dominante, es decir, derecha o izquierda según el niño sea diestro o zurdo.
Desarrollo del experimento:
Tenga preparada una tabla de cálculo de los tiempos de reacción de los alumnos en una hoja o en la pizarra.
Indicaciones para los alumnos:
1. Por parejas, manteneos de pie uno enfrente del otro.
2. Uno de los dos debe sostener la regla en vertical con el brazo estirado con el número 0 en el extremo inferior de la regla.
3. El otro debe estirar el brazo para que la mano dominante quede justo debajo de la regla, pero ¡sin tocarla!
4. Cuando los dos estéis preparados, el primero soltará la regla y el otro debe intentar agarrarla lo más rápidamente que pueda.
5. Repetid el experimento cinco veces antes de cambiar los roles.
Recopilación de ideas: Anota en la tabla los resultados obtenidos.
Diferenciación: Para disminuir la dificultad, los niños pueden recibir ayuda para leer correctamente dónde han agarrado la regla. Para aumentar la dificultad, los niños pueden repetir el experimento con su mano no dominante y comparar los resultados.
Preguntas útiles para los alumnos:
¿Crees que podemos hacer algo para mejorar los tiempos de reacción?
¿Se te ocurre algo que pueda ralentizar los tiempos de reacción?
¿En qué trabajos las personas necesitan tener tiempos de reacción rápidos?
Profundizando en el trabajo:
Este experimento puede repetirse regularmente durante unas semanas para ver si los tiempos de reacción de los niños mejoran. Puede relacionarse con el Atletismo, por ejemplo, con los corredores, que necesitan mejorar sus tiempos de reacción y salir corriendo justo cuando se dispara el pistoletazo de salida. Normalmente lo logran practicando regularmente.
EXPERIMENTO 2
Descomposición
Objetivos: Investigar qué materiales se descomponen y cómo lo hacen.
Presentación: Los niños investigarán qué materiales se descomponen y la cantidad de putrefacción que producen enterrando diferentes materiales en la tierra. Se observará a estos materiales durante cierto período de tiempo para ver los cambios que se producen.
Conocimientos previos de ciencias:
Los niños deberían conocer el significado de la palabra «putrefacción» o «descomposición», ya que puede que en su lugar usen la palabra «podrido».
La putrefacción se da a causa de bacterias (y algunos hongos) que viven en la tierra. Las bacterias son organismos vivos, lo que significa que necesitan ciertas condiciones para vivir. Una de estas condiciones es que precisan de una fuente de nutrición. Para las bacterias que viven en la tierra, esta nutrición suele provenir de la descomposición de materia orgánica (viva). Las bacterias descomponen la materia orgánica soltando enzimas. Toda materia orgánica acaba por pudrirse, incluso los materiales hechos con organismos previamente vivos, como el papel. En cambio, la mayoría de materiales hechos por el ser humano no se pudren, o tardan mucho tiempo en descomponerse (cientos de años, por ejemplo). Los niveles de putrefacción están condicionados por factores como la temperatura (a causa de las enzimas, la temperatura no puede ser demasiado caliente o demasiado fría) y la cantidad de agua y oxígeno presentes. También puede ayudar a la descomposición la presencia de otros organismos, por ejemplo, gusanos y moscas.
Materiales necesarios:
– Materiales adecuados para la descomposición como periódicos, cartón, papel de aluminio, botellas de plástico, latas, pieles de plátano, cucharas de metal, corazones de manzana, bolsitas de té usadas, etc.
– Herramientas adecuadas para cavar, por ejemplo, una pala de jardinería
– Marcadores para identificar el lugar donde se han enterrado los objetos como etiquetas o palos de piruleta
Seguridad y apuntes técnicos:
No enterrar carne, pescado, comida cocinada ni huevos o cáscaras de huevo porque pueden atraer plagas.
Comprobar que los recipientes que contenían comida han sido cuidadosamente limpiados.
Vigilar a los niños mientras usan herramientas de jardinería. Usar herramientas de tamaño apropiado para los niños.
Los niños deben limpiarse las manos después de llevar a cabo el experimento.
Desarrollo del experimento:
Recopile los objetos que desea enterrar y encuentre un lugar apropiado para la actividad. Antes de enterrar cada objeto, fotografíelo para tener un recordatorio para los niños. También puede pedirles una observación detallada de cada uno de ellos, explicando qué aspecto tiene, cómo huele, qué tacto tiene, etc.
Indicaciones para los alumnos:
1. Elije el primer objeto que vas a enterrar en la tierra. Haz un hoyo en la tierra con la pala de jardinería. Asegúrate de que el hoyo es suficientemente grande para el objeto que vas a colocar en él. Colócalo y cúbrelo con la tierra que has sacado. Golpea la tierra con la palma de la mano para que la superficie quede lo más lisa posible.
2. Coloca un marcador cerca del objeto para indicar dónde está enterrado.
3. Repite la operación con el resto de objetos. Intenta que los hoyos estén todos a la misma profundidad.
Observación de los objetos enterrados:
1. Identifica uno de los marcadores. Desentierra con cuidado el objeto con la ayuda de la pala de jardinería. No lo saques del hoyo ni lo toques.
2. Fotografía el objeto y anota tus observaciones. Piensa en lo que puedes ver, oler, sentir y oír. Vuelve a cubrir el objeto con tierra y recoloca el marcador.
3. Repite la operación con los demás objetos enterrados.
Recopilación de ideas: Fotografiar los objetos, con la ayuda de una cámara digital. Estas fotos pueden usarse como «cronología» de la descomposición. Escribir sus observaciones cada vez que analicen los objetos.
Diferenciación: Para disminuir la dificultad, esta actividad puede llevarse a cabo como un experimento para toda la clase, con diferentes roles para diferentes niños. Para aumentar la dificultad, pueden investigar factores adicionales que influyen en la descomposición. Por ejemplo, pueden enterrar los mismos objetos en macetas con compost seco dentro del aula y compararlos con los enterrados en el exterior.
Preguntas útiles para los alumnos:
¿Qué tienen en común los materiales que se han descompuesto? ¿Y los que no? ¿Por qué crees que algunos no se han descompuesto?
¿Por qué es importante saber si un material puede descomponerse?
Profundizando en el trabajo:
Este experimento es útil para trabajar el reciclaje y la sostenibilidad. Los niños pueden diseñar un objeto que pueda descomponerse tras su uso y compararlo con el mismo objeto hecho con materiales que no se descomponen.
EXPERIMENTO 3
Mantener el calor
Objetivos: Investigar qué materiales son más adecuados para mantenernos calientes.
Presentación: Los niños descubrirán qué material conserva mejor el calor cuando vean como diferentes materiales aíslan mejor o peor un vaso de precipitados con agua caliente. La temperatura del agua se medirá a lo largo de un periodo de tiempo establecido para ver el cambio de temperatura.
Conocimientos previos de ciencias:
Los niños deberían saber usar termómetros o registradores de datos.
Un vaso de precipitados con agua caliente pierde calor mediante los procesos de conducción, convección y radiación. El calor es una forma de energía que solo se desplaza en una dirección –de un punto caliente a un punto frío. En la conducción y en la convección la energía se traspasa cuando las partículas chocan las unas con las otras, lo que hace que la energía pase de la partícula «caliente» a la partícula «fría». En la radiación, la energía se traspasa cuando el calor emana como radiación infrarroja un tipo de onda electromagnética. Un aislante es algo que evita o reduce este traspaso de energía. Algunos materiales evitan la pérdida de calor en los procesos de conducción y convección. Estos materiales suelen ser burbujas de aire contenido, por ejemplo, el poliestireno. El aire –especialmente el aire contenido–es un buen aislante porque sus partículas están muy alejadas unas de otras. Otros materiales, como el papel de aluminio, evitan la pérdida de calor mediante el proceso de radiación porque «irradian» el calor de vuelta a su origen.
Materiales necesarios:
– Una selección de diferentes materiales, como por ejemplo tela, papel de aluminio, algodón, papel de periódico, pañuelos de papel, etc.
– Vasos de precipitados. Agua
– Termómetros o registradores de datos. Gomas elásticas. Cronómetros
Seguridad y apuntes técnicos:
Vigilar a los niños cuando usen agua caliente. No es necesaria agua hirviendo para este experimento, es suficiente el agua caliente del grifo.
Asegurarse de que los vasos de precipitados no puedan ser golpeados, especialmente cuando estén los termómetros dentro de ellos.
Los niños deben mantenerse de pie durante el experimento para reducir riesgos en caso de derrames de agua.
No usar termómetros de mercurio si es posible.
Desarrollo del experimento:
Prepare los materiales que se van a usar asegurándose de que sus tamaños son lo más parecidos posible. Este es un experimento de tipo científico, entonces anime a los niños a pensar en las variables que necesitarán controlar.
Indicaciones para los alumnos:
1. Envuelve tu vaso de precipitados con uno de los materiales que te han dado. Intenta que quede uniforme y sujétalo con una goma elástica. Llena el vaso con el agua caliente.
2. Toma la temperatura del agua y anótala en una tabla de resultados.
3. Inicia el cronómetro. Toma la temperatura del agua cada minuto durante 5 minutos.
4. Repite el experimento con el resto de materiales.
Recopilación de ideas: En la tabla, toma nota de todos los resultados obtenidos.
Diferenciación: Para disminuir la dificultad: algunos niños pueden tener dificultades en tomar la temperatura cada minuto. Los registradores de datos suelen poder programarse para tomar y registrar la temperatura en intervalos predeterminados. Para aumentar la dificultad, los niños pueden investigar si los materiales son igualmente apropiados para aislar objetos fríos, por ejemplo, envolviendo un vaso que contiene cubitos de hielo. Entonces se compararían los resultados.
Preguntas útiles para los alumnos:
¿Cuál ha sido el material más aislante? ¿Y el menos aislante? ¿Cómo lo sabes?
¿Por qué crees que estos materiales son buenos o malos aislantes?
¿Qué prendas de vestir suelen considerarse buenos aislantes?
Profundizando en el trabajo:
Los resultados de este experimento pueden relacionarse con la ropa aislante y otras propiedades que deben tener las prendas de vestir. El algodón, por ejemplo, es un buen aislante, pero no es impermeable. Los niños pueden pensar en cómo fabricarían una prenda aislante adecuada.
EXPERIMENTO 4
Los latidos del corazón
Objetivos: Investigar cómo cambia nuestro ritmo cardíaco con el ejercicio.
Presentación: Los niños observarán sus ritmos cardíacos en descanso y en movimiento. Tras tomarse el pulso al estar sentados, llevarán a cabo diferentes tipos de actividad física para ver el efecto que tiene esta en su frecuencia cardíaca.
Conocimientos previos de ciencias:
Los niños deberían conocer la función básica del corazón en el cuerpo humano y saber que el pulso indica la velocidad de los latidos del corazón.
La función del corazón es bombear sangre a todo el cuerpo, la cual contiene oxígeno, alimentos descompuestos y residuos producidos por el cuerpo. El corazón debe latir más rápidamente mientras el cuerpo practica ejercicio porque los músculos necesitan oxígeno (transportado en los glóbulos rojos) para la respiración (proceso que permite que se produzca a partir de los alimentos que comemos). Cuanto más esfuerzo tienen que hacer los músculos, más energía necesitan. Por otra parte, los músculos también producen dióxido de carbono, un residuo de la respiración, que debe ser enviado a los pulmones a través de la sangre. Esta sustancia se disuelve en el flujo sanguíneo. Además, puede que los músculos también produzcan ácido láctico (la sustancia que nos provoca «flato»), el cual debe ser enviado al hígado para su descomposición. Estos factores adicionales también explican la necesidad de que el corazón lata más rápido para transportar estas sustancias por el cuerpo.
Materiales necesarios:
– Equipamiento adecuado para hacer ejercicio, por ejemplo pelotas, combas, hula-hoops, colchonetas, etc.
– Cronómetros
Seguridad y apuntes técnicos:
El nivel de ejercicio físico debe ser el mismo que en la asignatura de Educación Física.
Los niños deben llevar calzado y ropa adecuada.
No permitir a los niños subir y bajar las escaleras corriendo.
Tener consideración con los niños que se sientan incómodos haciendo ejercicio físico.
Tener conocimiento de los niños con problemas de salud que puedan verse afectados por el ejercicio físico.
Es recomendable cronometrar a los niños juntos como clase en cada ejercicio.
Desarrollo del experimento:
Asegúrese de que se cuenta con un espacio adecuado para la actividad y de que los niños tienen acceso a un equipamiento deportivo adecuado.
Indicaciones para los alumnos:
1. Tómate el pulso cuando estés sentado/a y en descanso; anota los resultados.
2. Haz el ejercicio que elijas durante un minuto. El profesor o profesora te cronometrará y te indicará el inicio y el final.
3. Tras el minuto de ejercicio, tómate de nuevo el pulso. Anota el resultado.
4. Siéntate de nuevo durante un minuto. Vuelve a tomarte el pulso. Si ha vuelto a tu ritmo cardíaco de descanso puedes seguir; si no, espera 30 segundos y tómate el pulso de nuevo.
5. Repite la actividad con otro tipo de ejercicio físico.
Recopilación de ideas: Apunta en tu cuaderno:
Mi ritmo cardíaco en descanso es…………..
Cuando hago ejercicio, mi ritmo cardiaco es………….
Diferenciación: Para disminuir la dificultad, los niños pueden simplemente calificar, del 1 al 10, cuán cansados se sienten después de cada ejercicio. Para aumentar la dificultad, los niños pueden investigar también cuánto tarda su corazón en volver al ritmo cardíaco de descanso tras haber hecho ejercicio durante un minuto y si esto varía según el tipo de ejercicio.
Preguntas útiles para los alumnos:
¿Qué tipo de ejercicio ha aumentado más tu ritmo cardíaco? ¿Y cuál lo ha aumentado menos? ¿A qué crees que se debe esto?
¿Qué otros tipos de ejercicio físico crees que aumentarían mucho tu ritmo cardíaco?
¿Por qué crees que tu corazón late más rápido cuando estás haciendo ejercicio físico?
Profundizando en el trabajo:
Esta actividad puede relacionarse con el hecho de tener un estilo de vida sano. Los niños pueden investigar qué más deben hacer para tener un «corazón sano», como por ejemplo mantener una dieta sana baja en sal y colesterol, no fumar, no beber alcohol, etc.
EXPERIMENTO 5
¿Tener los pies grandes significa tener las manos grandes?
Objetivos: Investigar la relación de proporción entre diferentes partes de nuestro cuerpo.
Presentación: Los niños investigarán diferentes partes de su cuerpo para ver si hay alguna relación entre ellas. Se les pueden proporcionar las relaciones entre dos partes del cuerpo o se les puede animar a que las establezcan ellos mismos.
Conocimientos previos de ciencias:
Los niños no necesitan tener ningún conocimiento previo en particular para este experimento, pero deberían saber usar instrumentos de medición básicos como una cinta métrica.
El cuerpo humano suele ser proporcional en la mayoría de las personas. Esto se debe a que los genes, que son uno de los factores que determinan nuestras características corporales, influyen en cuánto crecen nuestros huesos e influyen de la misma manera a todos los huesos del cuerpo. Por lo tanto, por ejemplo, las personas que son altas en general tienen los pies más grandes que las personas que son bajas. Otros factores como la dieta también afectan al cuerpo humano, lo que puede causar un desarrollo mayor o menor de los huesos y los músculos. Tener ciertas características corporales también puede influir en la capacidad de llevar a cabo ciertas tareas. Por ejemplo, las personas que tienen las piernas largas normalmente pueden saltar más distancia que las personas que tienen las piernas cortas, igual que las personas que tienen las manos grandes en general pueden agarrar más cosas que las personas que las tienen pequeñas.
Materiales necesarios:
– Una selección de instrumentos de medición básicos, como cinta métrica, reglas, cuerda, etc.
Seguridad y apuntes técnicos:
Evitar actividades que impliquen pesar a los niños para no incomodar a ninguno.
Para obtener resultados fiables, conviene medir un mínimo de veinte personas. Los resultados se pueden combinar a partir de diferentes grupos que hagan el mismo experimento.
Desarrollo del experimento:
Proponga algunas relaciones entre partes del cuerpo para que la clase pueda elegir algunas o deje que los niños decidan sus propias investigaciones.
Indicaciones para los alumnos:
1. Decide qué relación entre partes del cuerpo quieres investigar.
2. Decide los instrumentos que necesitarás para tu investigación.
3. Lleva a cabo tu investigación, midiendo el máximo de personas de tu clase que puedas.
4. Anota los resultados en tu tabla.
Recopilación de ideas: Los niños pueden anotar sus resultados en tablas básicas y luego dibujar un histograma, un diagrama de barras o un diagrama de dispersión, según lo que hayan decidido estudiar.
Diferenciación: Para disminuir la dificultad, los niños pueden registrar sus resultados visualmente, por ejemplo, dibujando la silueta de manos y pies y luego pegándola en un gráfico preparado para la clase. Para aumentar la dificultad, pueden analizar partes del cuerpo más difíciles de medir como la circunferencia de la cabeza o la longitud del dedo índice. También se les puede introducir a la idea de la «línea de mejor ajuste» de un diagrama de dispersión y a su uso.
Preguntas útiles para los alumnos:
¿Qué has descubierto sobre las relaciones de proporción de tu cuerpo? ¿Te ha sorprendido?
¿Por qué hemos tenido que medir a muchas personas para esta investigación? ¿Crees que obtendrías los mismos resultados si midieras a personas mayores o más jóvenes?
Profundizando en el trabajo:
Los niños pueden elegir una de las relaciones entre partes del cuerpo para investigar con otra clase de alumnos mayores o menores y entonces comprobar si la relación se mantiene igual.
EXPERIMENTO 6
El gusto y el olfato
Objetivos: Analizar el efecto de usar únicamente el sentido del gusto cuando comemos.
Presentación: Los niños analizarán el efecto de usar únicamente el sentido del gusto mientras comen. Tratarán de distinguir el sabor de diferentes frutas con los ojos vendados y sin usar el sentido del olfato.
Conocimientos previos de ciencias:
Los niños deberían conocer el nombre y la función de los cinco sentidos.
El sentido del olfato es muy importante cuando comemos. Tenemos la capacidad de oler gracias a la región olfativa de la nariz, que contiene neuronas que detectan olores. Cuando comemos, estos olores van de la comida hasta la nariz y son muy importantes a la hora de determinar el sabor de los alimentos que comemos. Esto explica por qué, cuando estamos resfriados, la comida es insípida: tenemos la nariz bloqueada y entonces los olores no pueden llegar a las neuronas. Aun así, también es posible notar el sabor sin el sentido del olfato debido a las papilas gustativas, que se sitúan en la lengua. Las sustancias químicas de los alimentos se disuelven en la saliva y estimulan las papilas gustativas para enviar un impulso nervioso al cerebro. Sin embargo, las papilas gustativas solo distinguen los «sabores principales»: el dulce, el salado, el ácido, el amargo y el recientemente añadido umami («lo sabroso»). Es por ello que el sentido del olfato es tan importante para realzar el sabor de lo que comemos.
Materiales necesarios:
– Una selección de frutas troceadas especialmente sabrosas. Por ejemplo, manzana, fresa, plátano, etc.
– Vendas para cubrir los ojos
Seguridad y apuntes técnicos:
Colocar la fruta troceada en servilletas de papel o en pequeños frascos limpios.
Los niños deben limpiarse las manos antes de empezar.
Tener constancia de posibles alergias.
Tener el consentimiento de los padres para este experimento.
Desarrollo del experimento:
Separe las frutas y colóquelas en diferentes frascos o servilletas de papel.
Indicaciones para los alumnos:
1. Por parejas, uno de los dos se venda los ojos. El que no lleva los ojos vendados debe elegir un trozo de fruta para el otro ¡sin decir de qué fruta se trata!
2. El que lleva los ojos vendados debe apretarse la nariz y masticar la fruta ¡sin tragar! Debe decir qué sabor le parece que tiene esta fruta y el otro debe anotarlo en la tabla de resultados.
3. Entonces, el que lleva los ojos vendados se suelta la nariz y termina de comerse la fruta. ¿Qué sabor tiene ahora? El otro debe escribirlo en la tabla de resultados.
Recopilación de ideas: Anota el sabor de la fruta antes y después de apretarte la nariz.
Diferenciación: Para disminuir la dificultad, los niños pueden probar solo dos tipos de fruta y comprobar cuántas veces son capaces de identificar de qué fruta se trata. Para aumentar la dificultad, pueden ampliar el experimento proponiendo su propia investigación de «gusto versus olfato». Por ejemplo, pueden intentar identificar diferentes tipos de chips, verduras y otros alimentos para comprobar qué tipo de alimento es más difícil saborear sin el sentido del olfato.
Preguntas útiles para los alumnos:
¿Algún sabor ha sido más fácil de identificar que otros? ¿A qué crees que se debe?
¿Algún sabor ha sido más difícil de identificar que otros? ¿A qué crees que se debe?
¿Por qué crees que ha sido más fácil saborear la fruta cuando no te estabas apretando la nariz?
Profundizando en el trabajo:
Este experimento se puede relacionar con la cocina como tarea interdisciplinar. Los niños pueden cocinar o preparar alimentos que tienen aromas fuertes como la vainilla, la fresa o la menta.
EXPERIMENTO 7
¡Agarra la pelota!
Objetivos: Investigar los efectos de usar solo un ojo en vez de dos.
Presentación: Los niños investigarán el efecto de usar un solo ojo al intentar agarrar una pelota. Primero lanzarán y atraparán la pelota con los dos ojos abiertos y luego lo harán con un ojo vendado.
Conocimientos previos de ciencias:
Los niños deberían conocer el nombre y la función de los cinco sentidos.