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Aprender
25 minutos
Representar los cambios en los tipos de materia 15 minutos
Divida la clase en grupos y distribuya los materiales para el modelo de cambio reversible. (Ver el Recurso de la Lección 16) Pida a los grupos que organicen las flechas y las imágenes de modo que muestren las relaciones de causa y efecto entre el calentamiento y enfriamiento y el tipo de materia de cada material.
Muestre el termómetro de franjas de colores. Pida a los estudiantes que piensen en las temperaturas necesarias para derretir o congelar los materiales en las imágenes, y dígales que coloreen las flechas para coincidir con la franja del termómetro donde creen que se derrite o se congela cada material.
Nota para el maestro
Si es necesario, recuerde a los estudiantes que una relación de causa y efecto describe cómo un cambio (causa) conduce a un determinado resultado (efecto). Pida a los estudiantes que piensen en cómo cambiar la temperatura de un objeto (causa) puede conducir a un cambio en su tipo de materia (efecto).
Nota para el maestro
La elección del color puede ser distinto del ejemplo de respuesta porque depende de las temperaturas del agua caliente y enfriada en la investigación.
Nota para el maestro
Calentamiento
Ejemplo de respuesta del estudiante: Enfriamiento
Calentamiento
Enfriamiento
Calentamiento
Enfriamiento
En el bachillerato, los estudiantes aprenden sobre los puntos de derretimiento y de congelamiento. Si bien algunos estudiantes pueden elegir el rojo para colorear la flecha de calentamiento para el hielo según sus observaciones, otros estudiantes pueden aplicar sus conocimientos previos sobre el hielo y colorearlo de amarillo o verde. Si los estudiantes optaron por colorear la flecha de rojo, anímelos a pensar qué pasaría con el hielo si se dejara en el mostrador a temperatura ambiente a fin de que coloreen con mayor exactitud la flecha de calentamiento.
Recuerde a los estudiantes que el agua del hielo derretido seguía siendo líquido a temperatura ambiente. Aunque los estudiantes no observaron el congelamiento del agua, anímelos a usar sus conocimientos previos sobre la temperatura necesaria para hacer hielo para colorear la flecha de enfriamiento.
Diferenciación
Considere identificar las fotografías con el nombre de cada material.
Después de que los grupos organicen las flechas y las imágenes y coloreen las flechas, pida a los estudiantes que reflexionen sobre sus modelos.
► ¿Cómo muestra su modelo los cambios reversibles en la materia?
▪ Nuestro modelo muestra que calentar los objetos sólidos los convierte en objetos líquidos. Enfriar los objetos líquidos los convierte de nuevo en objetos sólidos.
▪ Los cambios que se producen cuando calentamos los objetos se deshacen cuando enfriamos los objetos; por lo tanto, los cambios son cambios reversibles.
► ¿Cómo explica su modelo la relación entre la temperatura y los sólidos y líquidos?
▪ Algunos sólidos cambian a líquidos cuando sube la temperatura.
▪ Algunos líquidos se convierten en sólidos a temperatura ambiente, pero el agua permanece líquida.
▪ Diferentes materiales se derriten y congelan a diferentes temperaturas.
Por último, comente brevemente las limitaciones del modelo con los estudiantes.
► Nuestro modelo no puede mostrar todo lo que sabemos sobre las relaciones de causa y efecto. En nuestra investigación, ¿qué propiedad no regresó al estado que tenía antes del cambio reversible?
▪ Nuestro modelo no muestra que las formas de los sólidos no volvieron a las formas que tenían antes.
▪ ¡La forma! En nuestra investigación, la mantequilla y el chocolate blanco no se volvieron a convertir en trozos después de congelarse y convertirse nuevamente en sólidos. Ambos quedaron en un pedazo grande.
Verificación de la comprensión
Los estudiantes representan cambios reversibles utilizando flechas para mostrar las relaciones de causa y efecto en el calentamiento o enfriamiento de diferentes materiales.
Elementos evaluados
SEP.2: Desarrollan o usan un modelo que represente cantidades, relaciones, escalas relativas (más grande, más pequeño) o patrones en la naturaleza y el mundo diseñado por los seres humanos.
PS1.B: Calentar o enfriar una sustancia puede generar cambios observables. A veces, estos cambios son reversibles y, a veces, no lo son.
CC.2: Los eventos tienen causas que generan patrones observables.
Evidencias
Los estudiantes representan (SEP.2) la relación (CC.2) entre el calentamiento o el enfriamiento y el tipo de materia de un material (PS1.B) para demostrar que:
▪ el calentamiento o el enfriamiento puede dar lugar a un cambio en el tipo de materia,
▪ el calentamiento o el enfriamiento es la causa del cambio en el tipo de materia y
▪ un cambio en el tipo de materia causado por el calentamiento o el enfriamiento es reversible.
Actualizar el cuadro de anclaje 10
Pasos siguientes
Si los estudiantes tienen dificultades para representar las relaciones de causa y efecto entre el calentamiento o el enfriamiento y el tipo de materia, guíe su razonamiento con preguntas como las siguientes: ¿Cuándo se produjo el cambio de materia en este objeto durante la investigación?
¿Qué efecto tuvo el calentamiento de este objeto?
¿Qué efecto tuvo el enfriamiento de este objeto?
¿Qué cambios observaron en las propiedades del objeto?
minutos
Repase con los estudiantes las fotografías de las cataratas del Niágara (Recurso A de la Lección 14).
Pida a los estudiantes que utilicen lo que han aprendido para responder a la Pregunta del fenómeno: ¿Cómo experimentan las cataratas del Niágara los cambios en el tipo de materia?
Ejemplos de respuestas de los estudiantes:
▪ En invierno, el agua líquida se congela y forma hielo sólido. Lo contrario ocurre en verano; por lo tanto, el cambio es reversible.
▪ Cuando hace calor afuera, el hielo sólido se derrite y se convierte en líquido. Cuando hace frío afuera, el agua líquida se congela y se vuelve sólida.
▪ En invierno, las cataratas pasan por un cambio reversible de líquido a sólido. En verano, pasan por otro cambio reversible de sólido a líquido.
Use las respuestas de los estudiantes para resumir el conocimiento nuevo y anote este resumen en una tira de oraciones. Coloque la tira de oraciones en el cuadro de anclaje debajo del nuevo encabezado La materia puede cambiar.
Ejemplo de cuadro de anclaje:
Materia
Propiedades de la materia
• Los objetos están hechos de materiales.
• El color, la textura, la flexibilidad y la dureza son propiedades de los materiales.
• El tamaño, la forma, el peso y el volumen son propiedades de los objetos sólidos y de las muestras de líquido.
• Un sólido es un tipo de materia cuya forma es estable, pero los empujones y jalones pueden cambiar su forma.
• Un líquido es un tipo de materia cuya forma cambia según el recipiente en el que se encuentre.
• La materia es cualquier cosa que tenga peso y ocupe un espacio (volumen).
• Las piezas de los objetos son ejemplos de diferentes tipos de materia. Las piezas se pueden unir de diferentes maneras.
La materia puede cambiar
• Calentar o enfriar la materia puede hacer que cambie.
• Los cambios reversibles de la materia son cambios que se pueden deshacer.
