Plan de Clase | Metodología Activa | Unidades de Concentración: Fracción Molar

Premisas: Este Plan de Clase Activa asume: una clase de 100 minutos de duración, estudio previo de los estudiantes tanto con el Libro, como con el inicio del desarrollo del Proyecto y que se elegirá una única actividad (entre las tres sugeridas) para realizarse durante la clase, ya que cada actividad está pensada para ocupar gran parte del tiempo disponible.

Objetivo

Duración: (5 - 10 minutos)

La etapa de objetivos es clave para establecer la dirección de la lección y para que los alumnos comprendan claramente qué se espera de ellos. Definir objetivos claros ayuda a enfocar la atención en los conocimientos y habilidades fundamentales que se abordarán y aplicarán durante la clase. Además, asegura que tanto el docente como los estudiantes estén en sintonía respecto al propósito y los objetivos de aprendizaje de la sesión.

Objetivo Utama:

1. Permitir que los estudiantes calculen la fracción molar de un compuesto en una solución, entendiendo que la fracción molar es la relación entre el número de moles del compuesto y el número total de moles en la solución.

2. Desarrollar el Pensamiento Crítico y habilidades prácticas mediante la resolución de problemas que impliquen sistemas de soluciones y cálculos estequiométricos.

Objetivo Tambahan:

1. Fomentar la colaboración y el debate entre los estudiantes para profundizar en la comprensión del tema.

Introducción

Duración: (15 - 20 minutos)

La etapa de Introducción tiene como objetivo preparar a los estudiantes para la aplicación práctica del concepto de fracción molar utilizando situaciones problemáticas que refuercen el aprendizaje previo y contextualizaciones que muestren la relevancia del tema en el mundo real. Esto ayuda a involucrar a los alumnos en el proceso de aprendizaje, aumentando su percepción de la importancia del tema y preparándolos para las actividades más complejas que seguirán.

Situación Problemática

1. Imaginá que tenés un tanque que contiene 2 moles de agua y 3 moles de etanol. ¿Cuál sería la fracción molar de etanol en este sistema?

2. En un laboratorio, un químico mezcla 4 moles de ácido clorhídrico con 6 moles de agua para crear una solución. ¿Cuál es la fracción molar de ácido clorhídrico en la solución?

Contextualización

La fracción molar es una herramienta fundamental en química que se utiliza para describir la composición de una mezcla. Por ejemplo, en la industria alimentaria, determinar la fracción molar de azúcares en jarabes puede influir directamente en la calidad del producto final. Asimismo, entender la fracción molar es esencial para diseñar nuevos materiales, como compuestos de baterías, donde la proporción exacta de los componentes puede cambiar drásticamente sus propiedades y eficiencia.

Desarrollo

Duración: (70 - 75 minutos)

La etapa de Desarrollo está diseñada para permitir a los estudiantes aplicar los conceptos de fracción molar que han estudiado previamente de manera práctica y profunda. Trabajando en grupos, enfrentarán desafíos que simulan situaciones reales donde calcular fracciones molares es esencial. Este enfoque no solo refuerza el aprendizaje teórico, sino que también desarrolla habilidades de trabajo en equipo, pensamiento crítico y resolución de problemas. Cada actividad es una oportunidad para que los alumnos exploren, debatan y apliquen sus conocimientos de forma creativa y colaborativa.

Sugerencias de Actividades

Se recomienda realizar solo una de las actividades sugeridas

Actividad 1 - La Gran Mezcla: Revelando la Fracción Molar

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Practicar el cálculo de fracción molar en escenarios prácticos y desarrollar habilidades de argumentación y presentación.

- Descripción: Los estudiantes se dividirán en grupos de hasta 5 integrantes. Cada grupo recibirá cuatro soluciones con diferentes concentraciones de componentes químicos (moles de A y moles de B) y calcularán la fracción molar de cada componente en cada solución, identificando finalmente cuál solución tiene la mayor fracción molar para cada componente.

- Instrucciones:

• Formar grupos de hasta 5 estudiantes.

• Recibir los materiales: cuatro tubos de ensayo que contienen diferentes soluciones y una tabla de datos.

• Calcular la fracción molar de A y B en cada solución.

• Registrar sus cálculos en la tabla.

• Discutir en el grupo qué solución tiene la mayor fracción molar para cada componente y justificar sus elecciones.

• Preparar una breve presentación para compartir los resultados y el proceso de pensamiento con la clase.

Actividad 2 - El Desafío del Bartender Químico

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Aplicar conceptos de fracción molar en un contexto divertido y práctico, desarrollando habilidades de cálculo y evaluación crítica.

- Descripción: En esta actividad lúdica, se retará a los estudiantes a 'mezclar' soluciones para crear la 'bebida perfecta', donde cada ingrediente tiene su fracción molar ideal para el sabor deseado. Se proporcionarán ingredientes básicos y objetivos de fracción molar, y los estudiantes deberán calcular las cantidades exactas a mezclar para lograr la 'perfección.'

- Instrucciones:

• Organizarse en grupos de hasta 5 personas.

• Leer la carta de bartender, que contiene los ingredientes proporcionados y las fracciones molares deseadas para cada uno.

• Calcular las cantidades necesarias de cada ingrediente para lograr las fracciones molares deseadas en la mezcla final.

• Preparar la mezcla usando agua y tazas de medir.

• Evaluar el sabor de la mezcla. ¿Cómo se compara con la 'mezcla perfecta'?

• Discutir las dificultades encontradas y las estrategias utilizadas.

Actividad 3 - Investigadores de la Mezcla Misteriosa

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Desarrollar habilidades de investigación y análisis crítico aplicando conceptos de fracción molar en un contexto de resolución de problemas.

- Descripción: Los estudiantes investigarán una 'escena del crimen' donde diferentes tarros contienen sustancias con fracciones molares desconocidas. Utilizando técnicas de análisis y cálculo, deberán determinar el contenido de cada tarro y reconstruir lo que pudo haber ocurrido en la mezcla.

- Instrucciones:

• Dividirse en grupos de hasta 5 personas.

• Examinar los tarros y registrar sus observaciones iniciales.

• Realizar pruebas para determinar las fracciones molares de cada sustancia en los tarros.

• Usar los datos obtenidos para formular hipótesis sobre cómo se hicieron las mezclas.

• Preparar un informe que incluya los cálculos, hipótesis y conclusiones del grupo.

Retroalimentación

Duración: (20 - 25 minutos)

El propósito de esta etapa es permitir que los estudiantes reflexionen y articulen lo que aprendieron a través de las actividades prácticas. La discusión grupal ayuda a consolidar el conocimiento e identificar áreas que pueden necesitar revisión adicional. Además, al escuchar las experiencias y perspectivas de sus compañeros, los estudiantes pueden obtener nuevas ideas y enfoques, enriqueciendo su comprensión del tema.

Discusión en Grupo

Inicia la discusión grupal con un breve resumen de las actividades realizadas, reforzando el concepto de fracción molar y su importancia práctica. Luego, pide a cada grupo que comparta sus hallazgos y los desafíos que enfrentaron. Anima a los estudiantes a explicar las estrategias que utilizaron para calcular las fracciones molares y cómo aplicaron el concepto en los diferentes contextos propuestos en las actividades.

Preguntas Clave

1. ¿Cuáles fueron los mayores desafíos al calcular fracciones molares en las actividades y cómo los superaste?

2. ¿Cómo se puede aplicar la comprensión de la fracción molar en situaciones reales que discutiste durante las actividades?

3. ¿Hubo alguna situación en la que la teoría de la fracción molar no se aplicó correctamente? Si es así, ¿por qué?

Conclusión

Duración: (5 - 10 minutos)

La etapa de Conclusión es fundamental para consolidar el aprendizaje, asegurando que los estudiantes hayan comprendido los conceptos principales y las aplicaciones prácticas de la fracción molar. Resumir y conectar la teoría con la práctica ayuda a reforzar la memoria de los estudiantes y a aclarar la importancia de lo que han aprendido. Además, al resaltar la relevancia del tema en la vida cotidiana y la industria, motiva a los estudiantes a valorar y aplicar el conocimiento adquirido.

Resumen

En esta etapa final, el docente debe resumir los conceptos principales tratados en relación a la fracción molar, reiterando la definición e importancia de calcular la fracción molar en soluciones químicas. Se debe repasar los métodos utilizados para determinar la fracción molar de diferentes componentes en una solución y cómo esto se aplica en escenarios prácticos y reales.

Conexión con la Teoría

Es esencial resaltar cómo la lección de hoy conectó la teoría con la práctica, mostrando a los estudiantes cómo se aplicaron los conceptos de fracción molar en actividades que simularon situaciones reales y desafiantes. Esto refuerza la idea de que la química no es solo una ciencia teórica, sino también una disciplina práctica aplicable en diversas áreas del conocimiento y en la vida cotidiana.

Cierre

Finalmente, el docente debe enfatizar la relevancia de estudiar la fracción molar, subrayando cómo este conocimiento es esencial para diversas aplicaciones, desde la industria química hasta la preparación de alimentos, y cómo la capacidad de calcular y entender la fracción molar puede ayudar a los estudiantes a volverse más críticos y conscientes en sus futuras prácticas y decisiones.