Diseño de ChemEscapes educativos como actividades complementarias para aumentar la motivación y fomentar el aprendizaje activo de la química en primero de bachillerato

DISEÑO DE CHEMESCAPES EDUCATIVOS COMO ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS PARA AUMENTAR LA MOTIVACIÓN Y FOMENTAR EL APRENDIJE ACTIVO DE LA QUÍMICA EN PRIMERO DE BACHILLERATO TRABAJO FIN DE MÁSTER CURSO: 2021/22 Autora: Rebeca Infante Blanco Tutora: Yolanda Arroyo Gómez Máster en Profesor de Educación Secundaria Obligatoria y Bachillerato, Formación Profesional y Enseñanza de Idiomas Facultad de Educación y Trabajo Social – Facultad de Ciencias Universidad de Valladolid Resumen La gamificación y el aprendizaje basado en juegos, como forma de adquirir conocimientos y el desarrollo de competencias, ha sufrido en los últimos años un aumento significativo de popularidad entre la comunidad educativa. El ambiente atractivo generado durante estos “juegos” propicia la motivación del alumnado haciendo que acreciente su implicación en el proceso de enseñanza-aprendizaje mejorando así la creatividad, el rendimiento y el alcance de un mayor grado de consecución de objetivos y competencias. En la memoria aquí descrita se presentan diversas actividades de gamificación de tipo escape room, en la que se incluyen juegos educativos y pasatiempos, diseñados para ser llevados a cabo durante el primer curso de bachillerato para los Bloques de Química (ChemEscapes) en la asignatura de Física y Química. La incorporación, en estos juegos, de un contexto conocido en las experiencias mediante la narración, junto con una metodología de indagación, puede potenciar aún más la motivación del alumnado y la curiosidad por la Ciencia, frente a los juegos más tradicionales por si solos. Abstract Gamification and game-based learning (GBL), as a way of acquiring knowledge and developing skills, has seen a significant increase in popularity among the educational community in recent years. The attractive environment generated during these "games" encourages student motivation, increasing their involvement in the teachinglearning process, thus improving creativity, academic performance and reaching a higher degree of achievement of objectives and competences. Several escape room-type gamification activities are presented, which include educational games and pastimes, designed to be carried out during the first year of high school for the Chemistry Blocks (ChemEscapes) in the subject of Physics and Chemistry. The provision of a known context through the storytelling, together with an inquiry methodology in these games can further enhance students’ motivation and curiosity for science compared to more traditional games by themselves. Índice 1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................... 9 2. OBJETIVOS .......................................................................................... 15 3. CONTEXTUALIZACIÓN ............................................................................ 17 3.1 Justificación de la propuesta ..................................................................................... 17 3.2 Contenido y plan de trabajo ..................................................................................... 18 3.3 Competencias clave y elementos transversales ..................................................... 19 4. MARCO TEÓRICO ................................................................................. 22 4.1 Pero, ¿qué se entiende por el termino motivación? .............................................. 22 4.1.1 Motivación intrínseca ................................................................................................................................ 22 4.1.2 Motivación extrínseca ................................................................................................................................ 23 4.1.3 Perfil y características de un estudiante motivado...................................................................... 23 4.2 Metodologías que aumentan la motivación .......................................................... 24 4.3 La gamificación en la educación .............................................................................. 26 4.3.1 Escape room en la educación ................................................................................................................. 28 5. METODOLOGÍA .................................................................................... 31 5.1 Aprendizaje basado en juegos ................................................................................. 31 5.2 Metodología basada en la indagación .................................................................... 32 5.3 Metodología basada en la experimentación .......................................................... 32 5.4 Metodología de evaluación ....................................................................................... 33 6. PROPUESTA EDUCATIVA ......................................................................... 34 6.1 Escape room 1 – Víctima encontrada en el laboratorio. ¿Quién es el culpable? . ........................................................................................................................................ 34 6.1.1 Breve resumen ............................................................................................................................................... 34 6.1.2 Contenidos ....................................................................................................................................................... 34 6.1.3 Objetivos específicos: conceptuales y procedimentales ............................................................. 36 6.1.4 Metodología.................................................................................................................................................... 37 6.1.5 Diseño y esquema de la actividad ........................................................................................................ 38 6.1.6 Temporalización .......................................................................................................................................... 39 6.1.7 Desarrollo de la actividad ........................................................................................................................ 40 6.1.8 Evaluación ....................................................................................................................................................... 50 6.2 Escape room 2 – Wanda en el multiverso traslada bacteria mortal, ¿habrá antídoto para salvar a la humanidad? ............................................................................ 51 6.2.1 Breve resumen ............................................................................................................................................... 51 6.2.2 Contenidos curriculares ............................................................................................................................ 51 6.2.3 Objetivos específicos: conceptuales y procedimentales ............................................................. 53 6.2.4 Metodología.................................................................................................................................................... 54 6.2.5 Diseño y esquema de la actividad ........................................................................................................ 55 6.2.6 Temporalización .......................................................................................................................................... 55 6.2.7 Desarrollo de la actividad ........................................................................................................................ 56 6.2.8 Evaluación ....................................................................................................................................................... 69 7. CONCLUSIONES Y REFLEXIÓN FINAL........................................................... 70 8. BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................... 71 8.1 Referencias bibliográficas ......................................................................................... 71 8.2 Recursos electrónicos ................................................................................................. 75 9. ANEXOS ............................................................................................. 76 ANEXO 1. TABLA 3: CONTENIDOS, CRITERIOS DE EVALUACIÓN, ESTÁNDARES DE APRENDIZAJE Y CC DE LA ASIGNATURA DE FÍSICA Y QUÍMICA DE 1º BACHILLERATO INVOLUCRADOS EN LOS ESCAPES ROOM. ......................... 77 ANEXO 2. TABLA 4. CONOCIMIENTOS PREVIOS DE ESO DE RELEVANCIA INVOLUCRADOS EN EL ESCAPE ROOM 1 QUE NO APARECEN EN EL CURRÍCULO DE 1º BACHILLERATO ........................................................................................ 80 ANEXO 3. TABLA 5. RÚBRICA DE EVALUACIÓN ALUMNOS PARA EL ESCAPE ROOM 1: TRABAJO PARA CASA .. 82 ANEXO 4. TABLA 6. RÚBRICA DE EVALUACIÓN ALUMNOS PARA EL ESCAPE ROOM 2: TRABAJO PARA CASA .. 84 ANEXO 5. LISTA DE COTEJO PARA EVALUAR EL TRABAJO GRUPAL PRESENCIAL DEL ESCAPE ROOM Y DE LABORATORIO. ELABORACIÓN PROPIA. ....................................................................................................................................................... 85 ANEXO 6. NORMAS DE LABORATORIO Y PICTOGRAMAS DE SEGURIDAD. ELABORACIÓN PROPIA. ....................... 87 ANEXO 7. CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS DE CARBONO SEGÚN PRIORIDAD CRECIENTE DEL GRUPO PRINCIPAL. ELABORACIÓN PROPIA. ............................................................................................................................................................... 89 ANEXO 8. FIGURA 21. RESOLUCIÓN DEL CRUCIGRAMA DE LA FIGURA 12 Y EL MENSAJE SECRETO DE LA FIGURA 13. ELABORACIÓN PROPIA ................................................................................................................................................................. 90 ANEXO 9. INSTRUCCIONES DEL JUEGO DE LA OCA PARA LOS ALUMNOS. ELABORACIÓN PROPIA ........................ 91 ANEXO 10. FIGURA 22. SOLUCIÓN DE LA SOPA DE LETRAS DE LA FIGURA 17 Y EL MENSAJE SECRETO DE LA FIGURA 18. ELABORACIÓN PROPIA ................................................................................................................................................................. 92 ANEXO 11. PRÁCTICA DE LA PREPARACIÓN DE UN JABÓN. ELABORACIÓN PROPIA ....................................................... 93 ANEXO 12. CUESTIONARIO PARA EVALUAR LAS PROPUESTAS POR PARTE DE LOS ALUMNOS AL FINALIZARA LAS ACTIVIDADES DE ESCAPE ROOM. ELABORACIÓN PROPIA. ......................................................................................................... 96 Lista de Figuras Figura 1. Evolución de las puntuaciones PISA en ciencias a lo largo de los últimos 10 años. (PISA 2018) ..................................................................................................................................................................... 11 Figura 2. Porcentaje de alumnos en cada uno de los niveles de rendimiento obtenidos en PISA 2018 por España, EU y OCDE. (PISA 2018) ................................................................................................... 11 Figura 3. Porcentaje de alumnos repetidores en PISA 2012, 2015 y 2018. (PISA 2018) ............................. 12 Figura 4. Evolución del abandono prematuro de la educación en España en los últimos 10 años. (PISA 2018) ............................................................................................................................................................ 13 Figura 5. Matriculados en las universidades españolas por rama de enseñanza desde 2007 hasta 2021. Elaboración propia con datos recogidos del INE. ................................................................................ 14 Figura 6. Resumen de las competencias clave. (ESERO Spain 2020) .......................................................... 19 Figura 7. Habilidades cognitivas de la taxonomía de Bloom: nivel de complejidad superior al ascender en la pirámide. (Proyecto Creación de Recursos Educativos Abiertos [CREA], Junta de Extremadura) ............................................................................................................................................ 25 Figura 8. Resumen de contenidos conceptuales sobre sistemas materiales implicados en el Escape Room 1. Elaboración propia. ................................................................................................................... 36 Figura 9. Mapa conceptual de los contenidos del Bloque 5 implicados en el escape room 2. Elaboración propia. ........................................................................................................................................................ 52 Figura 10. Mapa conceptual de la clasificación de los Compuestos de Carbono. Elaboración propia. .. 52 Figura 11. Mapa conceptual de contenidos del Bloque 3 y 4 implicados en el escape room 2. Reacciones Químicas. Elaboración propia. ................................................................................................................ 53 Figura 12. Crucigrama de grupos funcionales y formulación. Elaboración propia. ................................. 58 Figura 13. Mensaje oculto en el crucigrama. Elaboración propia. ............................................................... 58 Figura 14. Definiciones para resolver el crucigrama. Elaboración propia.................................................. 59 Figura 15. Imagen expuesta en la pared de la clase. Elaboración propia. .................................................. 60 Figura 16. Juego de la Oca con tarjetas de formulación orgánica. Elaboración propia salvo plantilla tablero (ver referencia web). ................................................................................................................... 61 Figura 17. Sopa de letras misteriosa: palabras relacionadas con la isomería. Elaboración propia. ........ 64 Figura 18. Mensaje oculto tras la sopa de letras. Elaboración propia. ........................................................ 64 Figura 19. Cuestiones para resolver la sopa de letras. Elaboración propia. ............................................... 65 Figura 20. Trabajo para casa en grupos de 4 posteriores al desarrollo de la actividad. Elaboración propia. ........................................................................................................................................................ 68 Figura 21. RESOLUCIÓN DEL CRUCIGRAMA DE LA Figura 12 Y EL MENSAJE SECRETO DE LA Figura 13. Elaboración propia ................................................................................................................. 90 Figura 22. SOLUCIÓN DE LA SOPA DE LETRAS DE LA Figura 17 Y EL MENSAJE SECRETO DE LA Figura 18. Elaboración propia ................................................................................................................. 92 Lista de Imágenes Imagen 1. Montaje que se encontrarán los alumnos al lado del cofre. Elaboración propia. ............ 41 Imagen 2. Mensaje y bolígrafos que se encontrarán en el cofre. Elaboración propia. ...................... 42 Imagen 3. Cromatografía en papel de filtro de las tintas de los bolígrafos de la izquierda. Elaboración propia. ........................................................................................................................... 42 Imagen 4. Montaje equipo de destilación de laboratorio. Elaboración propia. ................................. 46 Imagen 5. Montaje casero de destilación. Alternativa si el centro no dispone del material necesario. Elaboración propia.......................................................................................................... 46 Lista de Abreviaturas ABJ Aprendizaje basado en juegos ANQUE Asociación Nacional de Químicos e Ingenieros Químicos CC Competencias Clave o Competencia Ciudadana CCL Comunicación Lingüística o Competencia en Comunicación Lingüística CD Competencia Digital CE Competencia Emprendedora CEC / CCEC Competencia en Conciencia y Expresiones Culturales ChemEscapes/ChEsRms Escapes Room de Química CMCT Competencia Matemática y Competencias Básicas en Ciencia y Tecnología CP Competencia plurilingüe CPAA Competencia Aprender a Aprender CPSAA Competencia personal, Social y de Aprender a Aprender CSC Competencias Sociales y Cívicas EREA Escape Room-based Educational Assessment ESO Educación Secundaria Obligatoria ET2020 Marco Estrátegico de Educación y Formación EU Unión Europea feiQue Federación Española de la Industria Química GBL Game-Based Learning ICCA The International Council of Chemical Association INE Instituto Nacional de Estadística MRUA Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado OCDE Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico PBL Points, Badges and Leaderboards PIB Producto Interior Bruto PISA Programme for International Student Assessment SIE Sentido de la Iniciativa y Espíritu Emprendedor STEM Science, Technology, Engineering y Mathematics o Competencia matemática y competencia en Ciencia, Tecnología e Ingeniería TFM Trabajo de Fin de Máster TICs Tecnologías de la Información y Comunicación Introducción 9 1. INTRODUCCIÓN La Química tiene su origen en las culturas mesopotámica y egipcia, ambas unidas en la Grecia Clásica. Empédocles entre 490 – 430 a.C. enunció la teoría de los cuatro elementos básicos del universo, tierra, agua, aire y fuego, que Aristóteles generalizó posteriormente para intentar dar explicación a fenómenos físico-químicos fuera del gobierno de los astros o de los dioses. Este último concibió dichos elementos como el resultado de la combinación entre dos parejas de cualidades opuestas, frío y calor y humedad y sequedad. Así, por ejemplo, la combinación de frío y humedad da lugar al elemento agua. Hoy podríamos relacionar estos elementos con los conceptos de los tres estados de la materia (sólido, líquido y gas) y quizás, con el concepto de energía (fuego). Estas ideas se mantuvieron de una manera u otra mediante la Alquimia hasta el siglo XVIII, momento en el que los nuevos conocimientos desarrollados condujeron a considerar la Química como una verdadera Ciencia. Las aportaciones de Paracelso a la Química y su logro de convencer a los alquimistas de la época de abandonar sus ideas de transformar los metales en oro, mediante el descubrimiento de la piedra filosofal, y de preparar remedios caseros a base de sales inorgánicas para tratar enfermedades fueron poco a poco desterrando a la Alquimia. De esta forma, los médicos de la época, con nivel cultural superior a los alquimistas, tomaron el relevo en las investigaciones químicas. En contraste con los brillantes logros de los científicos en otros campos, el avance de la Química fue mucho más lento y su revolución científica se produjo en el siglo XVIII con más de un siglo de retraso respecto a la Física. Finalmente, en ese siglo se entierra definitivamente a la Alquimia y se cimenta la Química Moderna como Ciencia, gracias a extraordinarios científicos como Priestley, Boyle y sobre todo Lavoisier. De hecho, el químico Wurtz, en su Diccionario de Química, la denomina como “una Ciencia francesa fundada por Lavoisier”. En 1774 Lavoisier enuncia su ley de conservación de la masa y pocos años después fue guillotinado durante la Revolución Francesa, en palabras de Lagrange: “No les costó más que un momento para cortar aquella cabeza, pero quizás se necesiten más de cien años para encontrar otra igual”. Gracias a la importantísima contribución de Lavoisier a la Química, que ahora puede parecer trivial, surgieron en la época importantes avances, dando lugar a las Leyes Fundamentales de la Química. Desde el nacimiento de la Química como Ciencia moderna hasta la actualidad han sido muchos los científicos que han contribuido a su progresión y desarrollo. No hay que olvidar que la Química es una Ciencia de carácter eminentemente experimental y que está en continuo 16 Capítulo 2 XII. Desarrollar destrezas en el uso de las TICs y saber sacar partido de ellas para adquirir nuevos conocimientos. Dentro de cada una de las actividades planteadas para cada bloque temático en el correspondiente apartado se determinarán los objetivos perseguidos más específicos de carácter más conceptual y procedimental, siempre de acuerdo con lo establecido en la citada legislación. Contextualización 17 3. CONTEXTUALIZACIÓN 3.1 Justificación de la propuesta Basándonos en el Preámbulo de la Ley Orgánica 3/2020, de 29 de diciembre, “La ciudadanía reclama un sistema educativo moderno, más abierto, menos rígido, multilingüe y cosmopolita que desarrolle todo el potencial y talento de nuestra juventud, planteamientos que son ampliamente compartidos por la comunidad educativa y por la sociedad española.”…”Garantizar una formación adecuada pasa necesariamente por proporcionar una formación integral, que se centre en el desarrollo de las competencias”. Teniendo en cuenta esas premisas se deduce que la comunidad educativa no solo debe ofrecer un entorno seguro de trabajo más flexible, sino que también debe estar adaptado a los nuevos tiempos apostando por la innovación educativa con el objetivo final de la adquisición de las competencias clave, elementos transversales y los contenidos especificados en el currículo. Por todo ello, este trabajo de fin de master se ha orientado en el diseño de una serie de actividades de tipo escape room basadas en metodologías de gamificación y aprendizaje basado en juegos, innovadoras y en auge en los últimos años, para ser llevadas a cabo en el primer curso de Bachillerato en la asignatura de Física y Química. Por razones de extensión de este proyecto se han diseñado actividades exclusivamente para los Bloques de Química, aunque en algún caso se incluirá algún apartado que abarque algún contenido físico del presente curso o de repaso de cursos previos de secundaria. Cabe decir que este tipo de actividades son de carácter complementario al finalizar los Bloques de contenido, no pretendiendo la sustitución de clases de tipo más tradicional, clases magistrales, aprendizaje basado en problemas o experimental, sino como refuerzo para afianzar ciertas competencias, dar cabida a los elementos transversales, aumentar la motivación, fomentar la cooperación entre estudiantes y desarrollar la creatividad, con el fin de construir un aprendizaje significativo e integral de acuerdo a los nuevos tiempos. Según se recoge en la legislación vigente, Orden EDU-363-2015, de 4 de mayo, el currículo de la sección de Química de la materia del primer curso de primero de Bachillerato se divide en 5 Bloques: ➢ Bloque 1. La actividad científica. ➢ Bloque 2. Aspectos cuantitativos de la Química. ➢ Bloque 3. Reacciones químicas. ➢ Bloque 4. Transformaciones energéticas y espontaneidad de las reacciones químicas. ➢ Bloque 5. Química del carbono. 18 Capítulo 3 Por su parte, la sección de Física se divide en 3 Bloques: ➢ Bloque 6. Cinemática. ➢ Bloque 7. Dinámica. ➢ Bloque 8. Energía. El programa de actividades contemplado pretende abarcar contenidos de Química de los Bloques del 2 al 5, mientras que algunos de los contenidos del Bloque 1 serán complementarios y estarán presentes durante todo el proyecto. También estarán presentes algunos contenidos de Física de los Bloques 6 y 7. 3.2 Contenido y plan de trabajo Se presentarán 2 experiencias a modo de escape room: ➢ Escape room 1. Este escape room es de carácter principalmente experimental y abarca contenidos de diferentes Bloques temáticos del currículo, tanto de Química como de Física. Se contemplan conceptos sobre tipos de mezclas, disoluciones y propiedades coligativas (Bloque 2), así como conocimientos previos de 2º ESO como son la separación de mezclas de sustancias. También en esta experiencia se emplearán contenidos del Bloque 3, como es el cálculo estequiométrico y el tipo de reacciones más importantes, relacionándolo con los conocimientos impartidos en 4º ESO como son las reacciones ácido-base y las valoraciones. La familiarización con este contenido es clave, puesto que algunos de estos conceptos se presentan de manera recurrente en los siguientes Bloques de Química o en cursos sucesivos. En este escape room se involucran algunos contenidos de los Bloques de Física, como el MRUA (Bloque 6) o la Ley de Hooke (Bloque 7), por lo que es deseable comenzar el curso por estas Unidades Didácticas. ➢ Escape room 2. En la segunda experiencia, de carácter más teoríca, se trabajarán principalmente los contenidos curriculares del Bloque 5, que trata la química del carbono, relacionándolos con los contenidos del Bloque 2 como es la determinación de fórmulas empíricas y moleculares y el empleo de la ecuación de estado de gases ideales, así como los cálculos estequiométricos del Bloque 3 y la espontaneidad de las reacciones referentes al Bloque 4. De tal forma que esta última experiencia no solo incorpora los contenidos del Bloque 5, como es la formulación de compuestos orgánicos, isomería o tipos de reacciones orgánicas más frecuentes, sino que también se pretende que sea un compendio de muchos de los contenidos estudiados en la sección de Química del presente curso. Contextualización 19 En el Anexo I se recogen a modo de resumen los contenidos, los criterios de evaluación, los estándares de aprendizaje evaluables, así como las competencias clave que se trabajaran en cada una de las dos actividades propuestas, siempre de acuerdo con la Orden EDU-363-2015, de 4 de mayo. Dado que el primer escape room involucra contenidos de los Bloques de Física de 1º de Bachillerato resulta imprescindible abordar estos contenidos al inicio de curso, aunque en el currículo aparezcan posteriores a los de Química. Además, aunque las actividades se han desarrollado para ser llevadas a cabo en 1º de Bachillerato se pueden realizar algunas de ellas en secundaria. Por ejemplo, la actividad 1 se podría ejecutar en 2º y 3º curso de ESO, y en 4º curso de ESO se podrían realizar ambas actividades con pequeñas modificaciones para adaptarlas a los correspondientes currículos. 3.3 Competencias clave y elementos transversales De acuerdo con lo establecido en el Real Decreto 1105/2014, de 26 de diciembre, las competencias se definen como las capacidades para aplicar de forma integrada los contenidos propios de cada enseñanza y etapa educativa, con el fin de lograr la realización adecuada de las actividades y la resolución eficaz de problemas complejos. De acuerdo con la normativa de la Orden ECD/65/2015 de 21 de enero se establecen 7 competencias clave Figura 6, que son las siguientes: ➢ Comunicación Lingüística: CCL ➢ Competencia Matemática y Competencias Básicas en Ciencia y Tecnología: CMCT ➢ Competencia Digital: CD ➢ Aprender a Aprender: CPAA ➢ Competencias Sociales y Cívicas: CSC ➢ Sentido de la Iniciativa y Espíritu Emprendedor: SIE ➢ Conciencia y Expresiones Culturales: CEC En las actividades aquí presentadas se trabajarán todas las competencias clave, aunque principalmente la experiencia se centra en la CMCT, objeto principal de la materia de Física y Química, la CSC y la CPAA. En menor medida se trabajará la CCL, la CD, la SIE y la CEC. A continuación, se desarrollarán las competencias a trabajar: Figura 6. Resumen de las competencias clave. (ESERO Spain 2020) 20 Capítulo 3 a) CCL: en esta competencia se trabajará la riqueza del vocabulario específico haciendo hincapié en la comprensión de textos, guiones de prácticas de laboratorio y mediante la expresión en la redacción de los informes finales de cada actividad. Se valorará la claridad y rigor de los términos empleados, la capacidad de realización de síntesis y la comunicación de resultados. b) CMCT: es en la que más se centrarán estas actividades. Se fomentará la adquisición de destrezas como la observación, la experimentación y la formulación de conclusiones desde el razonamiento basándose en los datos obtenidos a partir de la realización de pruebas. Esta competencia contribuye al desarrollo del pensamiento científico, pues incluye la aplicación de los métodos propios de la racionalidad científica y las destrezas tecnológicas, que conducen a la adquisición de conocimientos, el contraste de ideas y la aplicación de los descubrimientos al bienestar social. c) CD: esta competencia se trabajará en dos vertientes. Por un lado, mediante la búsqueda de información por medio de las TICs y por otro para la elaboración de los informes finales que tendrán que entregar. d) CPAA: esta competencia incluye una serie de habilidades que pretenden la reflexión y la toma de conciencia de los propios procesos de aprendizaje. Todo ello con el fin de que sean capaces de aplicar los conocimientos adquiridos en cursos previos y extrapolarlos. Con las actividades propuestas se pretende que ellos sean los que propongan cómo llevar a cabo la experimentación, en base a búsquedas en internet o el libro de texto, y se organicen para llevarlas a cabo, con el objetivo de ganar autonomía en el proceso de aprendizaje. e) CSC: con esta se pretenderá animar al trabajo en equipo y por el bien común, el saber cooperar entre personas, fomentar la participación, el compartir ideas y conclusiones, al respeto y la asertividad. f) SIE: esta competencia se trabajará en el sentido del desarrollo de la iniciativa, la proactividad e innovación para desarrollar tareas nuevas a las que no se han enfrentado antes. También se atenderá en el sentido de mejorar su capacidad de análisis, su capacidad organizativa, el cómo comunicar, presentar y defender un trabajo y negociar con sus compañeros. g) CEC: en esta competencia se trabajará la imaginación y la creatividad sobre todo mediante la expresión escrita, y la expresión corporal al adquirir un rol diferente durante la escenificación en algunas actividades. De acuerdo con lo establecido en el Real Decreto 1105/2014, existen una serie de elementos transversales, de los cuales se trabajarán principalmente la comprensión lectora, la expresión oral y escrita y las tecnologías de la información. Los elementos transversales que se trabajarán durante las actividades son los siguientes: Contextualización 21 • Comprensión lectora • Expresión oral y escrita • Tecnologías de la Información y la Comunicación • Educación cívica y constitucional • Valores éticos • Vida saludable Las dos primeras es obvio que se trabajarán en la lectura de los actos de la historia y guiones de laboratorio, así como en la redacción de los informes finales, que se incluyen en todas las actividades. Las TICs serán el referente como búsqueda de información, confección de los informes o eje en la ejecución de alguno de los juegos. La educación cívica y constitucional, así como los valores éticos se atenderán en el sentido de la colaboración y respeto a los compañeros y las infraestructuras. La última competencia transversal se desarrollará en los debates finales de alguna de las actividades que tiene relación directa con la moraleja de alguna de las historias. Cabe decir que durante el transcurso de la redacción de este Trabajo Fin de Máster se ha publicado un nuevo Real Decreto (Real Decreto 243/2022, de 5 de abril), donde se definen las competencias clave como “desempeños que se consideran imprescindibles para que el alumnado pueda progresar con garantías de éxito en su itinerario formativo, y afrontar los principales retos y desafíos globales y locales” y se establecen 8 competencias clave para el bachillerato: ➢ Competencia en Comunicación Lingüística (CCL) ➢ Competencia Plurilingüe (CP) ➢ Competencia Matemática y competencia en Ciencia, Tecnología e Ingeniería (STEM) ➢ Competencia Digital (CP) ➢ Competencia Personal, Social y de Aprender a Aprender (CPSAA) ➢ Competencia Ciudadana (CC) ➢ Competencia Emprendedora (CE) ➢ Competencia en Conciencia y Expresión Culturales (CCEC) En el Anexo I de este Real Decreto se definen cada una de estas, así como la descripción de los diferentes grados de adquisición de esas competencias. También establece una serie de competencias específicas para cada asignatura y nivel educativo. Como se puede observar existe una correlación directa entre las competencias del anterior Real Decreto y el nuevo, en el que se ha añadido la competencia plurilingüe. De acuerdo con este nuevo Real Decreto en las actividades que se propondrán se trabajarán todas las competencias clave excepto la competencia plurilingüe. Por razones obvias dada la fecha de publicación de este nuevo Real Decreto (Real Decreto 243/2022, de 5 de abril), posterior al comienzo de este TFM, se ha seguido para la confección de este trabajo el Real Decreto 1105/2014 y la Orden EDU-363-2015, de 4 de mayo. 22 Capítulo 4 4. MARCO TEÓRICO En la introducción de este TFM, las cifras de abandono prematuro y la tasa de repetición en nuestro país, muestran un panorama bastante desolador, en cuanto al fracaso escolar se refiere. Además, en el caso que nos ocupa se observa una disminución del rendimiento académico en Ciencias. Difícil analizar todas las causas de ello (UNIR 2020), ya que son múltiples y muy variadas (Fullana, 1995; Antelm et al., 2018; Romero y Hernández, 2019), algunas complicadas de solventar y que requieren la participación de múltiples instituciones y toda la comunidad educativa. Sin embargo, sí parece haber elementos al alcance de los docentes y los centros educativos en las aulas para intentar atenuar esas cifras, ya que uno de los factores personales que propician el fracaso y abandono escolar es la falta de interés y motivación del alumnado según destaca la revista iberoamericana de educación (CEE, 2009; CES, 2009; Gabinete de Estudios, 2009). Asimismo, Lozano (2003) pone de manifiesto mediante un estudio estadístico cuantitativo multivariable que el rendimiento académico aumenta al aumentar la motivación académica, al igual que lo hace el artículo de Garrido-Macías et al. en 2013. Pekrun (1992) por su parte, estudió los efectos producidos por las emociones positivas y negativas en la motivación intrínseca, concluyendo que se aumenta cuando se disfruta de la tarea, y la motivación extrínseca, que a su vez es capaz de provocar el aumento de la anterior. Por tanto, el incremento de la motivación y más concretamente la motivación intrínseca es un elemento importante a tener en cuenta a la hora de mejorar el rendimiento académico. 4.1 Pero, ¿qué se entiende por el termino motivación? Según la RAE la motivación es el: “conjunto de factores internos o externos que determinan en parte las acciones de una persona”. Atendiendo a un punto de vista psicológico los autores Pintrich y Schunk (2006) la definen como: “proceso que nos dirige hacia el objetivo o la meta de una actividad, que la instiga y la mantiene”. La motivación se puede clasificar en dos tipos: 4.1.1 Motivación intrínseca La motivación intrínseca se basa en la voluntad de un individuo para involucrarse en una tarea por factores internos, es decir sin esperar una recompensa o beneficio a cambio (Deci, 1975). Según los anteriores autores (Pintrich y Schunk, 2006, p. 239), la motivación intrínseca se refiere a “la motivación para implicarse en una actividad por su propio valor”. Se entiende por Marco Teórico 23 tanto que para las personas que están motivadas de manera intrínseca su recompensa viene del interior por el propio deseo de poder participar en la propia actividad. La motivación intrínseca puede estar alimentada por varios factores como son la autoexigencia, el disfrute, la autodeterminación y la elección personal o incluso la competencia y el control. Por su parte los autores Lepper y Hodell en 1989 sugirieron en su trabajo que el desafío, la curiosidad, el control y la fantasía son fuentes de motivación intrínseca, lo que nos lleva a pensar que actividades que fomenten esas características actuaran en incremento de ella. 4.1.2 Motivación extrínseca En contraposición a la motivación intrínseca, en la extrínseca se participa en una tarea por razones externas a la misma, como puede ser la recompensa por un objeto, la obtención de una buena calificación, un buen feedback o la búsqueda de aprobación constante por parte del profesor o sus propios padres. Así pues, los estudiantes están extrínsecamente motivados si el objetivo principal por el que realizan la tarea está enfocado a obtener alguno de esos beneficios anteriores (Deci y Ryan 2004). En 1975 el estudio realizado por Csikszentmihalyi (1975) demostró que personas que realizaban tareas motivadoras intrínsecamente se involucraban por completo en ellas. Sin embargo, hay que tener cuidado porque al parecer realizar actividades intrínsecamente interesantes cuya meta es una recompensa externa pueden actuar en detrimento de la motivación intrínseca (Deci, et al. 2001; Lepper, et al., 2005), lo cual debe tenerse en consideración en términos educativos donde muchas veces se dan recompensas y castigos (Pintrich y Schunk, 2006). Este último autor afirma en un artículo en 2012 (Schunk, 2012, pp. 356) que la motivación de los estudiantes puede influir en lo que aprenden y en cómo lo aprenden y al mismo tiempo conforme aprenden y perciben que se vuelven cada vez más hábiles, se sienten motivados para seguir aprendiendo. Se deduce que la motivación es un proceso de retroalimentación constante. 4.1.3 Perfil y características de un estudiante motivado Según Lens (1998), Lamas (2018) y Sánchez (2014) un estudiante motivado posee las siguientes características: ➢ Pretende un aprendizaje excelente. ➢ Busca lo mejor para su futuro y tiene claro dónde quiere llegar. ➢ Aspira a realizar tareas de dificultad alta. 24 Capítulo 4 ➢ Mantiene un nivel alto de esfuerzo. ➢ Responde de manera positiva a la competición. ➢ Es curioso y busca respuestas continuamente. ➢ Su trabajo es perseverante, incluso cuando las metas son a largo plazo. ➢ Busca más de una meta. Las bondades de todas estas características hacen que la búsqueda de una motivación adecuada sea esencial para estimular no solo un buen aprendizaje en las aulas sino también para la vida futura de nuestros estudiantes. 4.2 Metodologías que aumentan la motivación Es bien sabido que la enseñanza de la materia de Física y Química, de manera general en nuestro país, comprende una serie de clases típicas dónde el profesor se centra en explicar una serie de conceptos, definiciones y términos científicos, que podríamos definir como magistrales, que en ocasiones conducen a la resolución de problemas tipo mediante ecuaciones y fórmulas, y así sucesivamente con cada uno de los temas del currículo. Sin embargo, este método de enseñanza no parece funcionar todo lo bien que debiera. En el trabajo de Méndez-Coca (2015) se recogen una serie de artículos en su parte introductoria centrados en la falta de motivación del alumnado en las Ciencias y en concreto en la materia de Física y Química, donde los estudiantes parecen alegar el aburrimiento que sufren en dicha asignatura, así como su percepción de dificultad hacía la misma (MarbáTallada y Márquez, 2010; Solbes, 2011). Solbes et al. (2007) también evidencian este desinterés del alumnado para con la Ciencia en nuestro país. Atendiendo a las evidencias, el docente debe propiciar que los estudiantes deseen aprender por el mero hecho de hacerlo y para ello debe procurar actividades o tareas que les sean atractivas y no aburridas, que fomenten su curiosidad, que preferiblemente conecten con lo que conocen en su vida cotidiana y relacionadas con la práctica. Así, Méndez-Coca (2015) revela la mejora de la motivación de los alumnos de 3º de ESO en la enseñanza de la asignatura de Física y Química cuando se emplea una metodología diferente a la tradicional, lo que conlleva un mejor rendimiento. Yuriev et al. (2016) defiende la importancia del conocimiento y compresión profunda de la terminología científica para abordar correctamente los problemas y conseguir un aprendizaje con mayores habilidades cognitivas y así conseguir un nivel superior en la taxonomía de Bloom (1956, Figura 7). Así, destaca la efectividad de los crucigramas en el aprendizaje de estos conceptos y términos y la mejora de las habilidades en cuanto a la resolución de problemas se refiere. Existen otros artículos en la bibliografía educativa en la que se defiende el uso de los Marco Teórico 25 crucigramas como modo de aprender terminología y fijar conceptos para diferentes niveles, materias y enseñanzas, así como su beneficio motivacional (algunos ejemplos: Most, 1993; Boyd, 2007; Cady, 2012; Joag 2014). Figura 7. Habilidades cognitivas de la taxonomía de Bloom: nivel de complejidad superior al ascender en la pirámide. (Proyecto Creación de Recursos Educativos Abiertos [CREA], Junta de Extremadura) En este mismo sentido otros artículos demuestran la efectividad de las nuevas metodologías vs la metodología clásica para la enseñanza de la Física y/o la Química (algunos ejemplos: Hake, 1998; Russell, 1999; Hanson, 2002; Hänze, y Berger, 2007, Quintanal, 2016; Rau, 2017) adaptándose al siglo XXI y los nuevos modelos de sociedad. Con todas estas aportaciones parece indiscutible que la motivación del alumnado juega un importantísimo rol en cuanto al rendimiento académico se refiere al involucrarse más activamente en su aprendizaje y en ese aspecto una metodología diferente o complementaria a la tradicional parece proporcionar el objetivo deseado de incrementarla. Y no solo del propio alumnado también la motivación y autoestima del docente parecen claves (Rodríguez et al., 2009). Como hemos destacado, en las últimas décadas se han desarrollado diferentes metodologías educativas y estrategias didácticas para mejorar el proceso de enseñanzaaprendizaje y adaptarse a los nuevos tiempos poniendo énfasis precisamente en la motivación e implicación del alumnado haciéndole protagonista de su propio aprendizaje (RodríguezSánchez, 2011; Uzcátegui, 2013, Buckley, 2016; Martínez, 2017; García-Varcálcel, 2017; Colomo 2020). En este sentido una metodología emergente e innovadora que actualmente está en auge y a priori muy motivadora por sus características inherentes y activas es la gamificación. 32 Capítulo 5 tolerantes para con el grupo, asimismo fomenta el desarrollo de un pensamiento reflexivo y de razonamiento (Bernabeu, 2009). 5.2 Metodología basada en la indagación El aprendizaje por indagación es una metodología en la cual los alumnos deben encontrar una solución a un problema a partir de un proceso de investigación. Las actividades de indagación resultan útiles para la comprensión, racionalización e interiorización de conceptos para ser empleados posteriormente en situaciones semejantes o de mayor complejidad, lo que implica un aprendizaje cognitivo de nivel superior. Ayudan a desarrollar las capacidades como la iniciativa, el razonamiento y la resolución de problemas, habilidades fundamentales para afrontar con éxito los retos a los que estarán expuestos en sus futuros trabajos. Este tipo de actividades de carácter indagatorio, están orientadas hacia la aplicación del método científico y combinadas, como es el caso del escape room 1, de su escenificación hipotética como si fuera algo real, acerca más a los estudiantes a lo que es la investigación en sí y propician su razonamiento, lógica y reflexión, además de incrementar su autonomía frente al aprendizaje. Lo que se persigue con todo ello es un aprendizaje significativo de la materia implicada y la consecución de todos los objetivos incluyendo los procedimentales. Por otro lado, el mero hecho de ser indagatoria siempre provee a la actividad un carácter motivacional para el alumnado, que induce directamente una mayor implicación en la tarea. Es por esto último, que se ha elegido como fuente de inspiración para el diseño del escape room 1 una serie con bastante éxito entre el público adolescente, con el fin de llamar su atención. 5.3 Metodología basada en la experimentación La Química es una Ciencia eminentemente experimental por ello está metodología resulta muy adecuada para su estudio. Además, el aprendizaje de unos contenidos no solo se trata de responder cuestiones y problemas tipo y memorizar, sino de razonar y saber aplicar esos contenidos, es decir saber hacer (tal y como indica Delors (1998) en “Los cuatro pilares de la educación”). Es por ello, que una metodología basada en la experimentación resulta sumamente adecuada para esta materia. Es una metodología que permite al alumno poner en práctica sus conocimientos, a veces abstractos, mediante un aprendizaje activo acercando lo que conoce a su aplicabilidad, potenciando así el desarrollo de una mentalidad científica. Además, no solo mejora la comprensión de conceptos, sino que también mejora la capacidad de reflexión del alumnado. Metodología 33 5.4 Metodología de evaluación Teniendo en cuenta la ORDEN EDU/363/2015, de 4 de mayo: la evaluación debe ser de manera continua, atendiendo al grado de adquisición de las competencias clave enunciadas previamente, los objetivos aptitudinales, conceptuales y procedimentales expuestos y perseguidos con los escapes room. Se basan en los estándares de aprendizaje evaluables, así como en los criterios de evaluación que se encuentran en el ANEXO 1 y ANEXO 2 recogidos de dicha orden. Así pues, en cada uno de los escapes room propuestos se expone el método de evaluación que principalmente se centrará en el empleo de listas de cotejo para evaluar la actividad grupal y experimental y una rúbrica para evaluar el trabajo que deben entregar tras las experiencias. En el apartado correspondiente se indicará el valor de cada actividad y su forma de evaluación concreta. Los alumnos deberán llevar un portfolio donde recojan todas las actividades y tareas que se les encomiende, y que entregarán para su corrección por parte del docente. De esta manera se pretende un feedback personalizado y en un tiempo adecuado, de tal manera que el docente pueda valorar la progresión del alumno y le sirva a este para mejorar a lo largo del curso académico. Por último, indicar que se ha elaborado un cuestionario de evaluación de la propuesta ANEXO 12 que los alumnos deberán rellenar una vez realizados ambos escapes room con el objetivo de conocer el impacto que ha generado en ellos y saber su opinión (si les ha gustado, si desearían realizar más actividades como está durante el curso, si les ha ayudado a aprender y comprender los contenidos curriculares o si les han parecido dificultosos), para poder adaptar las futuras actividades o confeccionar otras similares si han resultado exitosas. 34 Capítulo 6 6. PROPUESTA EDUCATIVA 6.1 Escape room 1 – Víctima encontrada en el laboratorio. ¿Quién es el culpable? 6.1.1 Breve resumen La actividad propuesta, centrada en una metodología de gamificación en combinación con una metodología indagatoria y experimental, está inspirada en parte en la “ciencia forense” y se basa en la recreación de un escenario de un crimen ocurrido en el laboratorio. En él, el culpable no es muy cuidadoso y va dejando una serie de pistas, como un mensaje escrito a bolígrafo y unas manchas de sangre en diversos puntos. Los alumnos tienen que ir analizando cada pista con el fin de averiguar quién es el culpable de los hechos ayudando a la policía por un lado y a los médicos que tratarán a la víctima por el otro. ¿Quién perpetró el crimen? ¿Morirá finalmente la victima? Según vayan descubriendo las pistas, se establecerá una discusión guiada de cómo analizar cada pista y una vez determinado el cómo, se les dará un pequeño guion de cada parte experimental y se les dejará trabajar por parejas de manera colaborativa. 6.1.2 Contenidos El escape room, junto con las tareas para casa, trabaja algunos de los conceptos contenidos en los 3 primeros Bloques de Química del currículo de 1º de Bachillerato (Orden EDU-3632015, de 4 de mayo, ANEXO 1). Además, dado el carácter experimental de la Química y relacionado con estas unidades didácticas se hace imprescindible, en mi opinión, el repaso de algunos conocimientos previos de 2º curso de ESO (Orden EDU-362-2015, de 4 de mayo, ANEXO 2), que no vuelven a ser estudiados durante toda la secundaria y bachillerato y de gran relevancia, como son la composición de mezclas y las técnicas de separación de estas. También se ha incluido las volumetrías ácido-base que aparecen en 4 ºESO y el concepto de indicador. Asimismo, este escape room abarca conceptos que se plantean en el currículo de 1º de Bachillerato en los Bloques de Física, por tanto, se recomienda el comienzo del curso por dichos Bloques y posteriormente los de Química. Así pues, los contenidos y conceptos involucrados en este escape room se resumen en el siguiente esquema: Propuesta Educativa 35 Contenidos de 1º Bachillerato: ➢ Bloque 1. La actividad científica • El método científico. Estrategias necesarias en la actividad científica. • Sistema internacional de unidades. • Notación científica y uso de cifras significativas. • Tecnologías de la Información y la Comunicación. ➢ Bloque 2. Aspectos cuantitativos de la Química • Disoluciones: formas de expresar la concentración, preparación. • Propiedades coligativas. Variaciones en los puntos de fusión y ebullición. • Composición centesimal y fórmula de un compuesto. Determinación de fórmulas empíricas y moleculares. ➢ Bloque 3. Reacciones químicas • Concepto de reacción química y ecuación química. Estequiometría de las reacciones. Ajuste de ecuaciones químicas. • Tipos de reacciones químicas más frecuentes (neutralización ácido-base). ➢ Bloque 7. Cinemática • Movimientos rectilíneos. Tipos. Magnitudes: Velocidad media. Aceleración media. Ecuaciones. ➢ Bloque 7. Dinámica • Fuerzas elásticas. Ley de Hooke. Dinámica del M.A.S. Movimiento vertical de un muelle elástico. Repaso de contenidos previos de 2º ESO y 4º ESO: ➢ Bloque 1. La actividad científica (2º ESO) • El trabajo en el laboratorio. ➢ Bloque 2. La materia (2º ESO) • Propiedades de la materia. • Estados de agregación. Cambios de estado. Modelo cinético-molecular. • Sustancias puras y mezclas. Mezclas de especial interés: disoluciones. • Métodos de separación de mezclas homogéneas y heterogéneas. ➢ Bloque 5. Los cambios (4º ESO) • Características de los ácidos y las bases. Indicadores para averiguar el pH. • Neutralización ácido-base. Planificación y realización de una experiencia de laboratorio en la que tenga lugar una reacción de neutralización. 36 Capítulo 6 6.1.3 Objetivos específicos: conceptuales y procedimentales ➢ Objetivos transversales relacionados con el Bloque I de la asignatura de Física y Química de 1º Bachillerato: I. Reconocer y utilizar las estrategias básicas del método científico. II. Valorar el uso de las TICs para búsqueda de información y la elaboración de informes. III. Diseñar procedimientos para determinar magnitudes. ➢ Objetivos específicos del Bloque I y II de la asignatura de Física y Química de 1º Bachillerato relacionados con la actividad: I. Emplear factores de conversión para realizar los cálculos de cambios de unidades. II. Expresar los resultados en notación científica y con las cifras significativas adecuados. III. Realizar cálculos necesarios para la preparación de disoluciones, bien sea para solutos en estado sólido, o a partir de otra de concentración conocida. Sistema Material Compuesto o Elemento Químico Mezcla Mezcla Heterogénea por ejemplo Líquido-Líquido separación por Decantación Líquido-Sólido separación por Filtración Mezcla Homogénea Disolución por ejemplo mezclas Líquido-Líquido separación por Destilación Cromatografía Líquido-Sólido separación por Evaporación Cromatografía Cristalización componentes Soluto (menor proporción) Disolvente (mayor proporción) proporción componentes Disolución diluida Disolución concentrada Disolución saturada Disolución sobresaturada cuantificación Concentración % masa % en masa-volumen Molaridad Fracción molar Molalidad propiedades Propiedades constitutivas Propiedades coligativas Descenso de la presión de vapor Variación de las temperaturas de ebullición y congelación Presión osmótica Mezcla Coloidal Suspensión Figura 8. Resumen de contenidos conceptuales sobre sistemas materiales implicados en el Escape Room 1. Elaboración propia. Propuesta Educativa 37 IV. Diseñar y describir el procedimiento de preparación en el laboratorio de disoluciones de una concentración determinada. V. Interpretar la variación de las propiedades coligativas entre una disolución y el disolvente puro, así como calcular masas molares a partir de datos conocidos. ➢ Objetivos específicos del Bloque IV y VII de la asignatura de Física y Química de 1º Bachillerato relacionados con la actividad: • Analizar el movimiento de un cuerpo en situaciones cotidianas razonando si el sistema de referencia elegido es inercial o no inercial. • Reconocer las fuerzas elásticas en situaciones cotidianas y determinar experimentalmente la masa de un cuerpo aplicando la ley de Hooke sabiendo la constante elástica de un muelle. ➢ Objetivos adicionales: I. Activar conocimientos previos de cursos anteriores de secundaria, como son: • Identificar el material básico de laboratorio y los pictogramas de seguridad de los compuestos químicos, así como respetar las medidas de seguridad del laboratorio químico (2º ESO). • Diseñar y analizar posibles experimentos para la separación de mezclas homogéneas, planificar el material de laboratorio necesario y el procedimiento experimental para llevarlos a cabo (2º ESO). • Diseñar el procedimiento de realización una volumetría de neutralización entre un ácido fuerte y una base fuerte, e interpretar los resultados (4º ESO). • Determinar el carácter ácido, básico o neutro de una disolución utilizando la escala de pH (4º ESO). 6.1.4 Metodología La actividad está enmarcada dentro de una metodología de gamificación combinada con una basada en la indagación estructurada en el laboratorio a la que se ha dotado de un contexto conocido y un escenario motivador, en donde los alumnos, a los que se les asignará unos roles, trabajarán de forma colaborativa en las partes experimentales, cuya puesta en escena se realizará de manera cooperativa. En la sesión final, que habrá después de realizar la actividad y de entregar la tarea correspondiente, se expondrán los trabajos por parte de los alumnos en el aula para compartir sus ideas y resultados. Por último, para concluir se desarrollará un pequeño debate estructurado en el aula. 38 Capítulo 6 6.1.5 Diseño y esquema de la actividad En el desarrollo de la actividad (Apartado 6.1.8) se expone la historia y escenario, así como las tareas en el orden tal y como serán llevadas a cabo. El esquema de la actividad es el siguiente: a) Asignación de roles en la clase previa en el aula para que vengan caracterizados. La propuesta se realizará asignando diferentes roles teatralmente, de tal manera que los alumnos pueden incluso caracterizarse para su realización. Se pedirá la colaboración de un alumno o alumna del instituto de un curso superior para que haga de víctima. b) Lectura por parte de los alumnos de la parte introductoria de la historia (los dos primeros párrafos del Acto 1) el día de asignación de roles para contextualizar la escena. Selección de grupos. Lectura de las normas de seguridad del laboratorio y los pictogramas de seguridad del ANEXO 6 antes del comienzo de la actividad. c) Puesta en escena y experimentación en el laboratorio. • Se ha desmenuzado la puesta en escena y su experimentación en 6 ACTOS (los 5 primeros se desarrollarán en el laboratorio, el sexto es el final de la historia que se les dará en la última sesión en el aula). • Durante la búsqueda de las pistas se trabajará de manera cooperativa todos juntos, el docente les conducirá mediante preguntas hacia ellas y posteriormente se establecerá un diálogo estructurado en el laboratorio sobre cómo analizarlas, y sobre las cuestiones que se irán planteando en los distintos actos de la actividad. • Se les irá dando las cuestiones y pequeños informes de la experimentación conforme vayan descubriendo las pistas en el mismo orden en como viene especificado en el desarrollo de la actividad. Esos pequeños informes contendrán información limitada, por ejemplo, el disolvente para la cromatografía, con el objeto de que sean ellos los que busquen en sus libros de texto o internet el material de laboratorio que necesitan y así sean más conscientes de la actividad científica. • Una vez tengan esas cuestiones y pequeños informes, la experimentación se llevará a cabo en grupos de 3 de manera colaborativa, teniendo que buscar, seleccionar y debatir entre ellos la mejor manera de ejecutar los experimentos. En algunos experimentos (Ley de Hooke) deberán esperar a que acabe la experimentación un grupo para empezar el siguiente o incluso podrán repartirse las tareas entre grupos siempre con indicación del profesor (ejemplo: preparación de disoluciones del luminol). • De cada experiencia (ACTO) se registrarán unos datos que tendrán que utilizar para realizar las tareas para casa. Propuesta Educativa 39 • Después de cada acto habrá una puesta en común de las conclusiones o resultados a las que han llegado con las experiencias. Se trata de que estas nos vayan dando pistas para resolver el enigma de quién es el culpable y qué paso. d) Tareas para casa: en cada acto del desarrollo de la actividad vienen especificadas una serie de tareas para casa. • Las tareas para casa se formalizarán en grupos de 3, y se entregarán progresivamente en diferentes plazos de entrega posteriores a la experimentación, excepto la tarea del ACTO 5 que tendrá que ser completada de manera previa a la puesta en marcha del experimento en el laboratorio. • En la primera sesión de laboratorio se les mandará las Tareas 1, 2, y 3 con un amplio margen de entrega para estas y la parte de la Tarea 5 previa a la experimentación que entregarán en la siguiente sesión práctica. • En la segunda sesión de laboratorio se les mandará la tarea 6, que entregarán al finalizar la tercera sesión en el aula. • Hay varios tipos de tarea durante la propuesta: tareas de descripción de procedimientos experimentales y material, tareas de cálculo numérico y una tarea final para continuar y completar la historia planteada. Las tareas referentes al procedimiento experimental y material se corregirán por parte del profesor fuera del aula, las de cálculo numérico se resolverán por los alumnos saliendo a la pizarra, mientras que la tarea final se expondrá por cada grupo en el aula. e) Exposición y corrección de las tareas encomendadas para casa en una sesión posterior en el aula en el horario habitual de clase. A continuación, se les dará el final de la historia (ACTO 6, sin la moraleja) y se comparará con lo que ellos han planteado, estableciendo un diálogo estructurado de por qué lo han planteado así. La historia tiene dos moralejas y se pretende que los alumnos, sin indicárselo, la extraigan durante la sesión del acto final (ACTO 6). 6.1.6 Temporalización La propuesta didáctica se enfoca en un contexto de la semana de la Ciencia, en la que se realizarán actividades en el laboratorio en horario de tarde, fuera del horario escolar. Se plantea de esta manera por la temática de esta y la complejidad para llevarla a cabo durante las sesiones en el aula. Destacar que es importante abordar previamente los Bloques de Física del currículo al inicio del curso, ya que el escape room incluye conceptos de estos Bloques. La actividad se desarrollará en 2 partes (Tabla 1): ➢ La primera parte se realizará en el laboratorio y se necesitarán 2 sesiones en el laboratorio de 2 horas cada una para llevarla a cabo. 40 Capítulo 6 • En la primera sesión se desarrollará hasta el ACTO 5 salvo la experimentación de una parte ese punto que corresponde a una destilación que se realizará en una segunda sesión. • La segunda sesión se formalizará un día no consecutivo a la primera sesión durante la misma semana para que tengan tiempo para realizar unas cuestiones previas (Tarea 5 del ACTO 5 antes de la experimentación) y al mismo tiempo no pierdan el hilo de la historia. ➢ La segunda parte se desarrollará en una sesión en el aula en el horario habitual de clase, una vez realizada la actividad, el día de entrega de las tareas. 1. ACTOS del 1 al 5 (salvo destilación y valoración de este último). 1 sesión / 2h Laboratorio 2. Experimentación ACTO 5 (día no consecutivo) 1 sesión / 2h Laboratorio 3. Exposición y corrección de las Tareas. 1 sesión / 50 min Aula Tabla 1. Temporalización del Escape Room 1. 6.1.7 Desarrollo de la actividad ACTO 1 En el laboratorio de química ha aparecido una muchacha que está como muerta e inmediatamente se la han llevado en ambulancia al hospital. Se observa en el laboratorio que hay sangre, por lo que se sospecha que puede haber un culpable. Nadie del instituto ha podido ver nada de la escena del crimen. Queremos averiguar quién lo ha provocado, y en qué momento ocurrió y necesito que vosotros nos ayudéis a mí y a la policía a resolver el caso. El presunto asesino no ha sido muy cuidadoso y nos ha dejado una serie de pistas. Saliendo del instituto fue grabado por una de las cámaras de la entrada del edificio principal. El sospechoso recorrió los 50000 mm que separaban la puerta del edificio principal de la salida del instituto a una velocidad de 12 Km/h en línea recta con una aceleración de 0,5 m/s. TAREA 1 ➢ Tarea para casa: a) ¿Cuánto tiempo tardó en recorrer esa distancia? Expréselo en segundos. b) Sabiendo que la cámara lo grabó a las 12:20:00, ¿a qué hora cruzo la puerta exterior del recinto escolar? Propuesta Educativa 41 ACTO 2 La escena del crimen resulta un tanto extraña, en una mesa junto al cuerpo hay un cofre cerrado y al lado de él un soporte vertical, al que han pegado una cinta métrica, del que cuelga un muelle y un portaobjetos, también hay 3 llaves y unas cartulinas en blanco. En la mesa justo detrás hay un spray con una etiqueta que dice: “Fenolftaleína: indicador ácido-base: úsame para revelar el color. Las cartulinas en blanco no son lo que parecen” Los alumnos deberán inspeccionar la escena del crimen, encontrar el spray y rociar la cartulina con la solución indicadora que contiene fenolftaleína. En las cartulinas hay escrito un mensaje oculto con una disolución ligeramente básica y al pulverizarlo se revelará de color rosa. El mensaje dice lo siguiente: “Si queréis saber lo que he hecho, abrid el cofre con la llave cuya masa es 15g. ¡Cuidado! No uséis la balanza, ni probéis las llaves en la cerradura, he puesto una bomba, si no hacéis lo que os digo volareis por los aires. Tampoco intentéis escapar. Firmado: mg=k(l-lo)” La policía alarmada por la detonación de la bomba nos sugiere que sigamos las indicaciones de la nota para intentar abrir el cofre, pero admiten no tener ni idea de cómo podemos averiguar la masa de las llaves sin usar una balanza, pero que debemos colaborar para salir de allí todos con vida. Se establecerá un dialogo con los alumnos para discutir que podemos usar para determinar la masa de esas llaves. En la base del soporte vertical encontrarán una etiqueta pegada que dice:” “Constante elástica del muelle: k = 1,51 N/m. mportaobjetos = 4,1 g” Los alumnos deberán colocar cada llave en el portaobjetos que cuelga del muelle para determinar su masa con la ley de Hooke. siendo  l el alargamiento sufrido por el muelle. Al abrir el cofre encontrarán 3 bolígrafos etiquetados con unos nombres y un mensaje escrito en papel de filtro repetidas veces que dice: “Nunca imaginarás lo que he hecho………, Nunca imaginarás lo que he hecho………, Nunca imaginarás lo que he hecho……....., Nunca imaginarás lo que he hecho…..…,” Imagen 1. Montaje que se encontrarán los alumnos al lado del cofre. Elaboración propia. 48 Capítulo 6 ➢ Tarea para casa (después de la realización de la experimentación): j) Realice un pequeño informe indicando el material necesario y el procedimiento experimental para realizar una valoración. Incluya: - la reacción de neutralización del HCl con NaOH. - los resultados obtenidos del apartado f) y g). - la molaridad del HCl determinada, indicando los cálculos realizados. k) ¿Cuál es la densidad del etanol obtenido? Busque la densidad del etanol puro en internet y compárela con el resultado experimental. ¿Hay alguna diferencia? l) ¿Cuál era la concentración del etanol en la disolución contenida en el Bote 1 manchado de sangre expresada en %volumen? m) Realice un pequeño informe indicando el procedimiento experimental, el material de laboratorio necesario para realizar una destilación y las medidas de seguridad a tener en cuenta. Incluya en ese informe los datos recogidos en el laboratorio, apartados h), i), y las respuestas a las preguntas k) y l). ACTO 6 “Gracias a nuestra rápida investigación, la policía pudo informar rápidamente a los médicos de los hallazgos, poniendo el tratamiento adecuado a la muchacha. Tras unos días en el hospital se recuperó por completo. Finalmente, nuestras pruebas determinaron que el bolígrafo pertenecía a la propia víctima, y la policía, tras el análisis del ADN, llegó a la conclusión de que la sangre encontrada era suya también. Ella misma pudo contar a la policía, que, en un acto de travesura en la hora anterior, junto con un amigo, se colaron en el laboratorio, prepararon la bromita de la bomba y vio el bote con la disolución de alcohol y lo ingirió. La sangre encontrada se explicó porque la victima al coger el vaso roto se cortó con el borde en la yema del dedo y el labio, esparciendo su sangre por el vaso, los botes, la mesa donde estaba el cofre y su interior. El amigo se largó asustado sin ayudar a su amiga y le detectó la cámara al salir del instituto corriendo. Esta historia tiene dos moralejas, la primera es que nunca se debe ingerir nada que haya en un laboratorio y la segunda que el etanol consumido en exceso puede provocar coma etílico. Ambos hechos pueden tener consecuencias fatales.” (Nota: los dos últimos párrafos de este punto 6 de la historia se les dará a los alumnos una vez concluida la actividad después de que hayan realizado el resumen que se pide de la historia en la sesión final en el aula). Propuesta Educativa 49 TAREA 6 ➢ Tarea para casa: Realice un resumen de la historia aportando datos de las investigaciones realizadas en el laboratorio. Por ejemplo: a) ¿Crees que tuvo algo que ver en el incidente la persona que fue grabada por la cámara del instituto? b) ¿Quién colocó la bomba y con qué fin? c) ¿A quién pertenecía el bolígrafo según nuestras pruebas (aporta la cromatografía)? d) ¿Por qué crees que escribió el presunto culpable ese mensaje y para quién? e) ¿Dónde encontramos las manchas de sangre? f) ¿Cuál era la concentración de la disolución que ingirió la víctima? ¿Fue del Bote 1 o 2? ¿Crees que la obligaron? g) Escribe un final para la historia. ¿Crees que la víctima se salva? ¿A quién apuntan las pruebas que fue el culpable? ¿Por qué crees que lo hizo? Algunas preguntas no tienen una única respuesta válida, se trata de analizar la historia y dar una posible respuesta coherente. Sesión Final Para finalizar la actividad se plantea una última sesión en el aula de manera cooperativa para corregir las tareas en común y mediante un diálogo estructurado debatir las posibles respuestas de los alumnos referentes a la Tarea 6, donde tienen que analizar las pruebas y proponer unas posibles hipótesis de los hechos basándose en los resultados de las experimentaciones. En ese momento les repartiré la historia completa, menos la moraleja (último párrafo del Acto 6), para que comparen con lo que ellos han planteado en este último punto y deduzcan esa moraleja. Notas y Aclaraciones Las tareas para casa se realizarán en grupos de 3 alumnos, y se entregarán secuencialmente en dos partes cada dos semanas después de realizar la actividad, salvo la Tarea 5 previa a la realización de la actividad. Los experimentos en el laboratorio se realizarán también en grupos de 3 de manera colaborativa una vez encontradas las pruebas en el laboratorio y resueltas las dudas de los pequeños guiones que se les entregue. Este último punto también se realizará cooperativamente. 50 Capítulo 6 6.1.8 Evaluación Con base en la ORDEN EDU/363/2015, de 4 de mayo, la evaluación será de manera continua, atendiendo a los criterios establecidos para cada unidad didáctica y teniendo en cuenta el grado de adquisición de las competencias clave enunciadas previamente, los estándares de aprendizaje evaluables, así como los criterios de evaluación que se recogen en el ANEXO 1 y ANEXO 2 para el escape room 1. Dicho esto, la evaluación de los alumnos de la actividad en su conjunto se realizará por medio de dos listas de cotejo y una rúbrica. Una de las listas de cotejo servirá para valorar la actividad grupal presencial y otra para la práctica de laboratorio. Por su parte el trabajo teórico se evaluará con una rúbrica graduada con 4 niveles de desempeño. Escape Room 1 Método Evaluación Porcentaje nota respecto evaluación 1. Actividad grupal presencial Lista de Cotejo (ANEXO 5) 5 % 2. Trabajo de laboratorio Lista de Cotejo (ANEXO 5) 10 % 3. Trabajo teórico para entregar Rúbrica (ANEXO 3) 10 % En cuanto a la evaluación del trabajo para casa se realizará por medio de una rúbrica (ver anexo). Para esta, se han establecido cuatro grados de consecución para los indicadores de logro, siendo el cuatro el nivel máximo de desempeño y uno el mínimo. Por tanto, se le ha asignado una puntuación máxima de 4, que se extrapolará a 10 puntos y contará un 10% de la nota del trimestre. Cada Indicador lleva asociado un porcentaje que señala el peso en el cómputo global de la calificación de la tarea. La nota de la evaluación se completará con dos exámenes a lo largo de la evaluación, correspondientes a los 2 últimos Bloques de Física (Dinámica y Energía) y 3 primeros Bloques de Química. De tal forma que la evaluación del trimestre quedará como sigue: a) Grado de implicación del alumno en el aula. Participación y comportamiento. Resolución de ejercicios en el aula y realización de tareas para casa. 10 % b) Actividad: Escape Room 1. 25 % c) Dos exámenes escritos. 65% En último lugar con el objetivo de evaluar la actividad y valorar su impacto en los alumnos se ha confeccionado un cuestionario (ANEXO 12) para que lo cumplimenten de manera anónima al terminar el siguiente escape room propuesto. Propuesta Educativa 51 6.2 Escape room 2 – Wanda en el multiverso traslada bacteria mortal, ¿habrá antídoto para salvar a la humanidad? 6.2.1 Breve resumen La actividad propuesta está centrada al igual que las demás en una metodología de gamificación. Sin embargo, en este caso se combina con una metodología basada en juegos y experimentación. En este caso, los participantes del escape room, deben encontrar la cura para una enfermedad que afecta y mata a los niños. La contextualización del escenario se basa en la película de Marvel del “Doctor Strange en el multiverso de la locura”, con una sinopsis diferente de elaboración propia, pero manteniendo los personajes principales y sus características personales. Con esta narración se pretende que los alumnos se introduzcan en la historia y se motiven a participar al estar fundamentada en una película popular para el público adolescente. 6.2.2 Contenidos curriculares El escape room, junto con las tareas para casa posteriores, abarca conceptos de todos los Bloques de contenido del currículo de 1º de Bachillerato (Orden EDU-363-2015, de 4 de mayo, (ver ANEXO 1) centrándose principalmente en el Bloque 5: La química de carbono. Por Bloques, los contenidos que se trabajaran son los siguientes: ➢ Bloque 1. La actividad científica • Sistema internacional de unidades. • Notación científica y uso de cifras significativas. • Tecnologías de la Información y la comunicación. ➢ Bloque 2. Aspectos cuantitativos de la Química • Gases ideales. Ecuación de estado de los gases ideales. • Composición centesimal y fórmula de un compuesto. Determinación de fórmulas empíricas y moleculares. ➢ Bloque 3. Reacciones químicas • Estequiometría de las reacciones. Ajuste de ecuaciones químicas. • Cálculos estequiométricos. • Reactivo limitante y rendimiento de una reacción. ➢ Bloque 4. Transformaciones energéticas y espontaneidad de las reacciones químicas • Entalpía. Reacciones exotérmicas y endotérmicas. Ecuaciones termoquímicas y dibujo de diagramas entálpicos. • Entropía, variación de esta última en una reacción química. 52 Capítulo 6 • Procesos espontáneos y no espontáneos. Factores que intervienen en la espontaneidad de una reacción química. Energía de Gibbs. • Reacciones de combustión. ➢ Bloque 5. Química del carbono • Compuestos de carbono. Enlaces del átomo de carbono. Grupos funcionales y series homólogas. Clasificación de los compuestos orgánicos, su nomenclatura y formulación. • Isomería. Tipos. • Tipos de reacciones orgánicas más frecuentes. Los mapas conceptuales siguientes resumen los contenidos implicados en el escape room 2) y las tareas para casa (Figura 9, Figura 10 y Figura 11) y serán proporcionados a los alumnos antes de realizar la actividad a modo de repaso: Figura 9. Mapa conceptual de los contenidos del Bloque 5 implicados en el escape room 2. Elaboración propia. Figura 10. Mapa conceptual de la clasificación de los Compuestos de Carbono. Elaboración propia. Química del Carbono Compuestos de Carbono - Serie Homóloga - Grupo Funcional Isomería Estructural De Cadena De Posición De Función Geometríca Cis Trans Óptica Carbono Asimétrico Enantiómeros Tipos de reacciones Esterificación Saponificación Combustión Determinación Fórmulas Empirícas y Moleculares Compuestos de Carbono Átomo de Carbono posibilidad de formar 4 enlaces covalentes Consigo mismo Enlace Sencillo Alcanos Enlace Doble Alquenos Enlace Triple Alquinos Con otros átomos Halógeno Halogenuros -C-X Oxígeno Alcoholes -OH Éteres -OCetonas C=O Aldehídos -CHO Ésteres -COOR Ácidos -COOH Nitrógeno Nitrilos -CN Aminas -NH2 Nitrógeno y Oxígeno Nitroderivados -NO2 Amidas -CONR2 Propuesta Educativa 53 Figura 11. Mapa conceptual de contenidos del Bloque 3 y 4 implicados en el escape room 2. Reacciones Químicas. Elaboración propia. 6.2.3 Objetivos específicos: conceptuales y procedimentales Los objetivos específicos conceptuales y procedimentales relacionados con la asignatura de Física y Química de 1º de Bachillerato relacionados con este escape room se resumen de acuerdo con los diferentes Bloques, como se indica a continuación: ➢ Objetivos específicos del Bloque I: I. Emplear factores de conversión para el cambio de unidades expresando el resultado en notación científica y con las cifras significativas adecuadas. II. Aplicar las TICs en la redacción de un informe científico. ➢ Objetivos específicos del Bloque II: I. Realizar cálculos necesarios para determinar la presión parcial y presión total ejercida por una mezcla de gases. II. Determinar fórmulas empíricas y moleculares a partir de la composición centesimal y la masa molar. ➢ Objetivos específicos del Bloque III: I. Ajustar reacciones químicas y realizar cálculos estequiométricos. II. Identificar el reactivo limitante y en exceso en una reacción química. III. Determinar el rendimiento de una reacción química. ➢ Objetivos específicos del Bloque IV: I. Expresar las reacciones mediante ecuaciones termoquímicas dibujando e interpretando los diagramas de entalpía asociados. Reacciones Químicas viabilidad Termodinámica Calor Trabajo Energía Interna a presión constante Entalpía clasifica Reacción Endotérmica Hr> 0 Reacción Exotérmica Hr< 0 desorden Entropía espontaneidad Variación energía libre de Gibbs Reacción espontánea G 0 Reacción no espontánea G > 0 estado final Equilibrio Químico Reacciones Reversibles Reacciones Irreversibles Estequiometría Ajuste reacciones Calculos estequiométricos Reactivo limitante y Reactivo en exceso Rendimiento reacción 54 Capítulo 6 II. Predecir la variación de entropía en una reacción química dependiendo de la molecularidad y estado de los compuestos que intervienen. III. Identificar la energía de Gibbs con la magnitud que informa sobre la espontaneidad de una reacción química. IV. Justificar la espontaneidad de una reacción química en función de los factores entálpicos, entrópicos y de la temperatura. V. Relacionar el concepto de entropía con la espontaneidad de los procesos irreversibles, por ejemplo, en las reacciones de combustión. ➢ Objetivos específicos del Bloque V: I. Formular y nombrar según las normas IUPAC: hidrocarburos de cadena abierta y cerrada y derivados aromáticos, con función oxigenada o nitrogenada. II. Identificar el tipo de isomería que presentan entre sí dos compuestos orgánicos dados. III. Justificar la importancia de la química del carbono y su incidencia en la calidad de vida. IV. Relacionar las reacciones de condensación y combustión con procesos que ocurren a nivel biológico. ➢ Objetivos adicionales: I. Activar conocimientos previos de cursos anteriores de secundaria, como son: • Identificar el material básico de laboratorio y los pictogramas de seguridad de los compuestos químicos, así como respetar las medidas de seguridad del laboratorio químico. Con este escape room que abarca una cantidad amplia de contenido se pretende como objetivo fundamental, que los alumnos se den cuenta de la relación íntima entre todos los conceptos, no siendo exclusivos de una Unidad Didáctica, y aprendan a relacionarlos de unas unidades a otras. 6.2.4 Metodología Como se ha comentado en el resumen se seguirá una metodología centrada en la gamificación junto con una basada en juegos. La actividad la realizarán en grupos de 4 personas donde deberán trabajar de manera cooperativa con el fin de resolver el enigma entre todos. Al mismo tiempo competirán con el resto de los grupos para ver quien consigue el objetivo final antes. El docente será mero espectador de la actividad, haciendo respetar las normas del juego y realizando un feedback adecuado para corregir errores o dudas. En caso de bloqueo por parte de los alumnos o que algún puzle les resulte dificultoso estructuraría un Propuesta Educativa 55 dialogo cooperativo con un brainstorming entre los alumnos para intentar solventar esa dificultad. 6.2.5 Diseño y esquema de la actividad La actividad se divide en 3 partes: I. La primera parte será llevada a cabo en el aula y comprenderá la lectura previa de un texto y la visualización de un video para contextualizar el escenario. Posteriormente la resolución de los puzles del 1 al 6 en grupos de 4 alumnos: • Puzle 1: crucigrama de grupos funcionales con mensaje secreto. • Puzle 2: molécula en la pared con código secreto. • Puzle 3: el juego de la Oca. Deberán formular y nombrar unos compuestos orgánicos hasta encontrara las pistas y las claves. • Puzle 4: determinación de fórmula empírica y fórmula molecular del antídoto. Reacción de combustión para encontrar la clave. • Puzle 5: sopa de letras de isomería con mensaje oculto. • Puzle 6: descubriendo la composición del antídoto. II. La segunda parte comprende una parte del puzle 6 que constará de una práctica de laboratorio sencilla, como es la preparación de un jabón, y se realizará en el laboratorio de manera individual. III. La última parte de la actividad constará de la realización de un informe para casa en grupos de 4 (los mismos con los que trabajaron en el escape room, salvo las cuestiones 12 y 13 que se completarán de manera individual) que deberán entregar y que deberán incluir todos los puzles y enigmas resueltos, las cuestiones propuestas, así como un guion de la práctica que realizaron en el laboratorio con las preguntas correspondientes. 6.2.6 Temporalización De acuerdo con la normativa vigente, Orden EDU-363-2015, de 4 de mayo, se establecen 4 sesiones a la semana de 50 minutos para el primer curso de Bachillerato. Atendiendo al número de Bloques temáticos (8 en total, 5 de Química y 3 de Física) y abogando por la equidad entre ambas disciplinas, a la Química le corresponden 4 meses y medio de curso. Teniendo en cuenta que el primer Bloque temático es multidisciplinar y más corto (unas 2 semanas), a la Química le corresponde alrededor de 4 meses, por lo que para los Bloques temáticos del 2 al 5 tenemos aproximadamente un mes para cada uno de ellos, unas 14-15 sesiones dependiendo de fiestas y vacaciones del correspondiente año. 56 Capítulo 6 Esta actividad está pensada para ser desarrollada al final del Bloque 5 en 4 sesiones, que correspondería a una semana entera y 3 semanas para desarrollar previamente la Unidad Didáctica (10 sesiones) y reservar una última sesión para la evaluación por medio de un examen escrito. De acuerdo con el resumen de la Tabla 2, 3 de las sesiones se desarrollarían en el aula y la última en el laboratorio: 4. Contextualización del escenario: lectura previa, visualización video. Puzle 1 (crucigrama) y 2. 1 sesión Aula 5. Puzle 3: El juego de la Oca. 1 sesión Aula 6. Puzle 4, 5 (sopa de letras) y 6 (descubriendo la composición del antídoto). 1 sesión Aula 7. Puzle 6: Práctica de laboratorio 1 sesión Laboratorio Tabla 2. Temporalización para el Escape Room 2. 6.2.7 Desarrollo de la actividad Lectura previa, contextualización del escenario Año 2030, estamos sumidos en un caos donde prima el miedo y la incertidumbre, la vida de todos los niños en el mundo se encuentra en peligro por una nueva bacteria que se propaga a gran velocidad y ha acabado con la vida de millones de infantes en la tierra. Detrás de todo esto se encuentra Wanda, atormentada por la pérdida de sus hijos, está decidida a que todos los de los demás no sobrevivan. Wanda que adquirió la capacidad de viajar por el metaverso, extrajo una bacteria de otro universo y la trasladó a la tierra. El Dr. Strange no consiguió detenerla y en su intento por frenar la masacre se traslada al futuro (año 2050) para intentar descubrir un antídoto que se preparará en un laboratorio para revertir la difícil situación. Año 2050, el panorama es desolador, la vida en la tierra no tiene alegría sin los niños, no hay parques, no hay colegios ni institutos, la población está muy envejecida, no hay apenas gente para trabajar y los alimentos escasean. Por desgracia, Wanda se entera de lo que pretende el Dr. Strange, roba la pócima y la receta para prepararla y la esconde en un viejo edificio en ruinas. El Dr. Strange investigando descubre que ese edificio era un antiguo instituto, precisamente en el que estamos, y nos manda un mensaje al pasado que dice: “Tenéis que daros prisa en encontrar la cura para frenar la enfermedad, el futuro de todos los niños está en vuestras manos. La cura está escondida en vuestra clase y es cuestión de tiempo que Wanda se entere de este mensaje y vuelva a por ella. No puedo ayudaros, estoy buscándola para retenerla, pero Propuesta Educativa 57 mi energía se agota, tenéis poco tiempo. Wanda ha puesto códigos, donde os había dejado pistas de lo que he ido averiguado, la fórmula del antídoto está en una de ellas, algunas de las pistas las he puesto en clave y escondidas para que ella no las descubra, pero otras las interceptó. Fijaros en el reloj, este contiene la primera clave. Que la suerte os acompañe, el futuro de la humanidad depende de vosotros.” Visualización de video Puzle 1 Por el aula hay dispersas una serie de cajas de distintos tamaños con candados, un ordenador encendido y un reloj. El reloj está parado y marca las 18:01. Los alumnos deben probar los dígitos del reloj para abrir una de las cajas. Dentro de la caja que abre el código del reloj se encuentran unas hojas (tantas como alumnos hay en la clase, aunque trabajaran en grupos de 4 durante toda la experiencia), con un crucigrama en su interior (Figura 12) con un mensaje oculto (Figura 13). Deberán resolver el crucigrama con las cuestiones de la Figura 14 relativas a los grupos funcionales y la formulación orgánica. La solución de la Figura 12 se encuentra en el ANEXO 8. Se entregará a los alumnos el ANEXO 7 durante las explicaciones de la materia de este Bloque, que recoge la clasificación de compuestos de carbono según prioridad creciente de grupos funcionales. 64 Capítulo 6 Sopa de letras misteriosa con mensaje oculto: palabras relacionadas con la isomería “E N O P T I C A L A N T L C I D O T O O E S U N I D S A I A O M E R O I D E P O E S R S C L I C I O N D C E L P C U U I A A T R O A L I L N O T T R R E S I M E T O X I F S U C E T N O L C E N L A Q U I E U F E L O S G A R U P O S C A R L M E I L O Y P M T E T I O T X O I E D S T A S N R E O N S M E E T A E L C O E D A N I E G G O D E L A U L T I M N E N A N T I O M E R O A C A J S A E S C E R O D O C E S U E R T E A M I G O A N E D A C E D S .” Figura 17. Sopa de letras misteriosa: palabras relacionadas con la isomería. Elaboración propia. Figura 18. Mensaje oculto tras la sopa de letras. Elaboración propia. Propuesta Educativa 65 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Figura 19. Cuestiones para resolver la sopa de letras. Elaboración propia. Encuentra en la sopa las respuestas a las preguntas siguientes: Dos compuestos presentan isomería _____________ cuando presentando la misma fórmula molecular se diferencian en la forma de enlazarse los átomos. Dos compuestos presentan isomería ___________ cuando tienen la misma fórmula molecular y los átomos están enlazados de la misma forma, pero difieren en la distribución de los átomos en el espacio. Esta isomería es típica de moléculas que tienen la misma fórmula molecular y poseen una rigidez en un enlace entre dos átomos que les impide girar. La presentan los alquenos. Cuando dos moléculas exactamente iguales poseen un carbono con 4 sustituyentes distintos, pero no son superponibles entre sí, se dice que presentan isomería __________. ¿Estas dos moléculas son entre sí? ¿Qué isomería presentan estas dos moléculas? ¿Qué isomería presentan estas dos moléculas? ¿Qué isomería presentan estas dos moléculas? En esta molécula la disposición relativa de los sustituyentes es _____. En esta molécula la disposición relativa de los sustituyentes es _____. 66 Capítulo 6 El mensaje oculto tras la sopa de letras es (ANEXO 10): “El antídoto es un isómero de posición del 4-alil-3-metoxifenol en la que los grupos alilo y metoxi están en meta. El código de la última caja es 012. ¡Suerte amigos!” Con este mensaje los alumnos tendrán que deducir que el compuesto que curará a todos los niños será un isómero de ese compuesto en el que los radicales alilo y metoxilo están en disposición relativa meta. De esta forma deberán llegar a que las posibilidades son: Puzle 6 Con este código abrirán la última caja morada en la que habrá un mensaje del Dr. Strange que dice lo siguiente: “Si habéis llegado hasta aquí, ya habréis reunido casi todas las pistas y estaréis muy cerquita de averiguar cuál es el antídoto para salvar al mundo. En mis averiguaciones en el laboratorio encontré un trozo de papel roto, os lo lance desde otro universo y no sé exactamente donde ha caído, buscarlo, quizás esa sea la clave fundamental para anclar todas las pistas. Cuando lo encontréis escribir su nombre en el archivo que hay en el ordenador del aula para poder abrirlo” Habrá un trozo de folio de papel arrugado en una de las cajas abiertas en el que está dibujaba una molécula en la que el alilo está en posición relativa para al hidroxilo. Con esta información podrán deducir que la fórmula del compuesto final es: Introduciendo el nombre del compuesto en el archivo Word del ordenador podrán abrirlo. En ese archivo aparecerá el mensaje siguiente del Dr. Strange: “¡Encesté eh!…Aunque no lo creáis veo todo lo que hacéis desde aquí. Ahora que tenéis el antídoto, correr todo lo que podáis. Ir al laboratorio y preparar jabón, allí os he dejado la receta de cómo prepararlo, lo necesitareis para lavaros bien las manos asiduamente y limpiar todas las superficies, es Propuesta Educativa 67 la manera de prevenir el contagio. En cuanto esto salga a la luz, se formará un caos para comprarlo, así que os conviene tener. Además, recordar que Wanda no parará e intentará por todos los medios evitar que la transmisión cese, he conseguido zafarme antes de que me matase, pero no he logrado acabar con ella, es muy fuerte y muy buena hechicera. Importante mandar la fórmula del antídoto a todos los laboratorios de investigación para que lo preparen en gran cantidad. Lo habéis hecho muy bien, la humanidad está en deuda con vosotros, si os necesito alguna otra vez, os pediré ayuda. Gracias por todo y hasta pronto.” Con esto último, saldremos de la clase e iremos corriendo al laboratorio para preparar el jabón (ver ANEXO 11 con la receta que nos dejó el Dr. Strange). En este caso realizarán la práctica de manera individual. Trabajo para casa Una vez terminada la actividad, se les proporcionará a los alumnos las cuestiones de la Figura 20, que deberán realizar en grupos de 4, salvo las cuestiones 12 y 13 que se conformarán de manera individual y se entregarán para la posterior evaluación. CUESTIONES 1. Puzle 1. Rellena el crucigrama y completa el mensaje secreto. 2. Puzle 2. Nombra la molécula e indica los localizadores de los radicales. 3. Puzle 3. Fórmula o nombra cada una de las moléculas del juego de la oca. 4. Puzle 3. Indica cuál es la clave secreta para desbloquear la pantalla del ordenador, cuál es la clave del archivo y los posibles radicales que contiene el antídoto. 5. Puzle 4. Realiza los cálculos necesarios para determinar la fórmula empírica y la fórmula molecular. 6. Puzle 4. Plantea y ajusta la reacción de combustión del antídoto en presencia de oxígeno y calcula los litros de CO2 que se forman al someter a combustión el antídoto. a) ¿Hay reactivo limitante? En caso afirmativo, indicar ¿cuánta cantidad quedará sin reaccionar del reactivo en exceso? b) ¿Cuál es la presión total y la presión parcial del CO2 y H2O cuándo la reacción ha terminado? Emplea fracciones molares para determinar las presiones parciales. 7. Puzle 4. En relación con la reacción de combustión anterior: ▪ ¿se trata de un proceso reversible o irreversible? 68 Capítulo 6 Figura 20. Trabajo para casa en grupos de 4 posteriores al desarrollo de la actividad. Elaboración propia. ▪ ¿es exotérmica o endotérmica? ¿cómo será la entalpía de la reacción Hr, negativa o positiva? ¿por qué? ▪ prediga si la entropía será mayor o menor al final de la reacción. ▪ ¿es una reacción espontánea? Justifícalo empleando la energía de Gibbs y la ecuación que la relaciona con la entropía y la entalpía. ▪ realiza un gráfico donde se represente en ordenadas la energía y en abscisas la coordenada de reacción, indicando todas las magnitudes energéticas implicadas (diagrama energético). 8. Puzle 5. Resuelve las preguntas relativas a la isomería para determinar las palabras a buscar en la sopa de letras. Resuelve la sopa y encuentra el mensaje oculto. 9. Puzle 5. El Dr. Strange no es experto en la materia y en el mensaje secreto que hay en la sopa de letras nombra uno de los radicales mal, ¿cuál es?. Indícalo y nómbralo correctamente. 10. Puzle 5. ¿Cuáles son los posibles isómeros del antídoto? Indícalos y nombra cada uno de ellos, empleando localizadores y también la nomenclatura orto, meta y para. 11. Puzle 6. Indica y razona cuál es la estructura y nombre del antídoto. 12. Puzle 6. Realiza un informe de laboratorio respecto a la realización de la práctica del jabón. ▪ Indica la reacción, debajo las cantidades en gramos o mililitros y justo debajo los moles correspondientes. ▪ ¿Hay reactivo limitante? ▪ Enumera el material empleado. ▪ Describe el procedimiento de la reacción, con las cantidades de reactivos y producto obtenido, así como colores, aspecto, si se calienta…etc. ▪ Calcula el rendimiento de la reacción. ▪ Disuelve un poco de jabón en agua y mide su pH, ¿es apto para su uso doméstico? ▪ ¿De qué tiempo de reacción orgánica se trata? ▪ La saponificación es una reacción que podríamos decir “contraria” a la esterificación, conoces alguna reacción a nivel biológico relacionada con la formación de grasas. Sino la conoces emplea las TICs para descubrirla. 13. Rellena de manera individual el cuestionario final en relación con ambos escapes room ANEXO 12. Propuesta Educativa 69 6.2.8 Evaluación Con base en la ORDEN EDU/363/2015, de 4 de mayo, la evaluación será de manera continua, atendiendo a los criterios establecidos para cada unidad didáctica y teniendo en cuenta el grado de adquisición de las competencias clave enunciadas previamente, los estándares de aprendizaje evaluables, así como los criterios de evaluación que se recogen en el ANEXO 1 para el escape room 2. Dicho esto, la evaluación de los alumnos de la actividad en su conjunto se realizará por medio de dos listas de cotejo y una rúbrica. Una de las listas de cotejo servirá para valorar la actividad grupal presencial y otra para la práctica de laboratorio. Por su parte el trabajo teórico se evaluará con una rúbrica graduada con 4 niveles de desempeño. Escape Room 2 Método Evaluación Porcentaje nota respecto evaluación 1. Actividad grupal presencial Lista de Cotejo (ANEXO 5) 5 % 2. Práctica de laboratorio Lista de Cotejo (ANEXO 5) 5 % 3. Trabajo teórico para entregar Rúbrica (ANEXO 4) 10 % La nota de la evaluación se completará con dos exámenes a lo largo de la evaluación, correspondientes respectivamente a los dos últimos Bloques temáticos de Química. De tal forma que la evaluación del trimestre quedará como sigue: a) Grado de implicación del alumno en el aula. Participación y comportamiento. Resolución de ejercicios en el aula y realización de tareas para casa. 10 % b) Actividad: Escape Room 2 20 % c) Dos exámenes de los Bloques temáticos 4 y 5 70 % Aunque el escape room comprende contenidos principalmente del Bloque 5, también involucra conceptos de otros Bloques, y precisamente en las tareas para casa bastantes del Bloque 4. Es por ello por lo que se ha decidido otorgar un peso del 20% en el conjunto de la nota del trimestre. Cabe decir que durante el trimestre se realizará un feedback adecuado y a tiempo para que los alumnos puedan ir corrigiendo sus errores y mejorando su proceso de aprendizaje. En último lugar con el objetivo de evaluar la actividad y valorar su impacto en los alumnos se ha confeccionado un cuestionario para que lo cumplimenten de manera anónima al terminar ambos escapes room (ANEXO 12). 70 Capítulo 7 7. CONCLUSIONES Y REFLEXIÓN FINAL 1. Se han confeccionado dos actividades innovadoras centradas en una metodología de gamificación de tipo escape room de diferente índole adecuando el tándem enseñanzaaprendizaje a los nuevos tiempos. a) El primero de ellos más experimental y con carácter indagatorio centrado en un escenario que podría ocurrir en la vida real, como es una investigación de asalto o asesinato, inclinado a lo que viene siendo la “ciencia forense”. b) El segundo de ellos de índole más teórico y que se combina con aprendizaje basado en juegos, se inspira en una película de Marvel famosa para el público adolescente, aunque con una historia inventada de elaboración propia, a priori irreal y bastante fantástica, pero con un guiño a la pandemia producida por el COVID. 2. Ambos escapes room se han adaptado a los currículos de 1º de Bachillerato haciendo uso de la legislación y se han diseñado de tal forma que se trabajan las competencias clave y los elementos transversales potenciando el trabajo en grupo, las interacciones sociales, la iniciativa propia y la motivación para conseguir un aprendizaje activo. 3. Se han diseñado pretendiendo que las actividades propuestas les ayuden a repasar conocimientos previos de otros cursos, a aumentar la experimentación de la asignatura de Física y Química (escape room 1), además de trabajar conceptos y contenidos, y relacionarlos entre unidades didácticas diferentes (escape room 2). 4. Se ha contribuido a aumentar los trabajos de investigación educativa respecto a las actividades de escape room adaptadas a los currículos de bachillerato en la asignatura de Física y Química. 5. Con la intención de evaluar su impacto en la motivación del alumnado y en su rendimiento académico, se ha confeccionado un test de evaluación. También para conocer su opinión para diseñar más adecuadamente las actividades por si les han resultado muy dificultosas, ya que eso podría provocar frustración y obtener el resultado contrario al deseado. Durante la puesta en práctica de este tipo de actividades puede haber dificultades, sobre todo, en los escapes room más experimentales, por falta de disponibilidad horaria, de laboratorio o de material. Además, dependerá del número de alumnos de la clase, ya que pudiera ser necesario separarlos en diferentes sesiones, lo que dificultaría aún más su realización. No obstante, en mi opinión, merece la pena apostar por este tipo de actividades innovadoras, que pueden contribuir a un antes y un después en la metodología docente, en favor de un aprendizaje más interactivo con el alumno. Bibliografía 71 8. 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(2016). Gamificación y la Física-Química de Secundaria. Education in the Knowledge Society, 17(3), 13–28. 80 Capítulo 9 ESCAPE ROOM 2. ABARCA CONTENIDOS DE BLOQUE 1,2, 3, 4 Y 5 DE LA LEGISLACIÓN CONTENIDOS CRITERIOS DE EVALUACIÓN ESTÁNDARES DE APRENDIZAJE EVALUABLES CC BLOQUE 5. Química del Carbono. 1. Compuestos de carbono: Grupos funcionales y funciones orgánicas. Clasificación de los compuestos orgánicos. Hidrocarburos, compuestos nitrogenados y oxigenados. 2. Formulación y nomenclatura IUPAC de los compuestos del carbono. 1. Reconocer hidrocarburos saturados e insaturados y aromáticos relacionándolos con compuestos de interés biológico e industrial. 2. Identificar compuestos orgánicos que contengan funciones oxigenadas y nitrogenadas. 2.1. Formula y nombra según las normas IUPAC: hidrocarburos de cadena abierta y cerrada y derivados aromáticos. 2.2. Formula y nombra según las normas de la IUPAC: compuestos orgánicos sencillos con una función oxigenada o nitrogenada. CMCT CCL CPAA 3. Isomería. Tipos. 3. Representar los diferentes tipos de isomería. 3.1. Representa los diferentes isómeros de un compuesto orgánico. 4. Tipos de reacciones orgánicas más frecuentes. 4. Valorar el papel de la química del carbono en nuestras vidas. 4.1. Justifica la importancia de la química del carbono y su incidencia en la calidad de vida. 4.2. Relaciona las reacciones de condensación y combustión con procesos que ocurren a nivel biológico. ANEXO 2. TABLA 4. CONOCIMIENTOS PREVIOS DE ESO DE RELEVANCIA INVOLUCRADOS EN EL ESCAPE ROOM 1 QUE NO APARECEN EN EL CURRÍCULO DE 1º BACHILLERATO CONOCIMIENTOS PREVIOS DE ESO DE RELEVANCIA INVOLUCRADOS EN EL ESCAPE ROOM 1 CONTENIDOS CRITERIOS DE EVALUACIÓN ESTÁNDARES DE APRENDIZAJE EVALUABLES CC 2º Y 3º ESO BLOQUE 1. La actividad científica. 1. El trabajo en el laboratorio. 1. Reconocer los materiales e instrumentos presentes en los laboratorios de Física y de Química. 2. Conocer, y respetar las normas de seguridad en el laboratorio y de eliminación de residuos para la protección del medioambiente. 1.1. Reconoce e identifica los símbolos más frecuentes utilizados en el etiquetado de productos químicos e instalaciones, interpretando su significado. 2.1. Identifica material e instrumentos básicos de laboratorio y conoce su forma de utilización para la realización de experiencias, respetando las normas de seguridad e identificando actitudes y medidas de actuación preventivas. CMCT CCL CSC CPAA SIE Anexos 81 CONOCIMIENTOS PREVIOS DE ESO DE RELEVANCIA INVOLUCRADOS EN EL ESCAPE ROOM 1 CONTENIDOS CRITERIOS DE EVALUACIÓN ESTÁNDARES DE APRENDIZAJE EVALUABLES CC 2º ESO BLOQUE 2. La materia 1. Propiedades de la materia. 1. Reconocer las propiedades generales y características específicas de la materia y relacionarlas con su naturaleza y sus aplicaciones. 1.1. Distingue entre propiedades generales y propiedades características de la materia, utilizando estas últimas para la caracterización de sustancias. 1.2. Describe la determinación experimental del volumen y de la masa de un sólido y calcula su densidad. CMCT CCL CSC CPAA SIE 2. Estados de agregación. Cambios de estado. Modelo cinéticomolecular. 2. Justificar las propiedades de los diferentes estados de agregación de la materia y sus cambios de estado, a través del modelo cinético-molecular. 2.1. Justifica que una sustancia puede presentarse en distintos estados de agregación dependiendo de las condiciones de presión y temperatura en las que se encuentre. 2.2. Deduce a partir de las gráficas de calentamiento de una sustancia sus puntos de fusión y ebullición, y la identifica utilizando las tablas de datos necesarias. 3. Sustancias puras y mezclas. Mezclas de especial interés: disoluciones, aleaciones y coloides. 3. Identificar sistemas materiales como sustancias puras o mezclas (homogéneas y heterogéneas) y valorar la importancia y las aplicaciones de mezclas de especial interés. 3.1. Distingue y clasifica sistemas materiales de uso cotidiano en sustancias puras y mezclas, especificando en este último caso si se trata de mezclas homogéneas, heterogéneas o coloides. 3.2. Identifica el disolvente y el soluto al analizar la composición de mezclas homogéneas de especial interés. 4. Métodos de separación de mezclas homogéneas y heterogéneas 4. Proponer métodos de separación de los componentes de una mezcla homogénea y heterogénea. 4.1. Diseña métodos de separación de mezclas según las propiedades características de las sustancias que las componen, describiendo el material de laboratorio adecuado. 4º ESO BLOQUE 5. Los cambios 1. Características de los ácidos y las bases. Indicadores para averiguar el pH. Neutralización ácido-base. 1.1. Identificar ácidos y bases, conocer su comportamiento químico y medir su fortaleza utilizando indicadores y el pH-metro digital. 1.2. Realizar experiencias de laboratorio en las que tengan lugar reacciones de neutralización, interpretando los fenómenos observados. 1.1. Establece el carácter ácido, básico o neutro de una disolución utilizando la escala de pH. 1.2. Diseña y describe el procedimiento de realización una volumetría de neutralización entre un ácido fuerte y una base fuertes, interpretando los resultados. CMCT CCL CPAA SIE CSC 82 Capítulo 9 ANEXO 3. TABLA 5. RÚBRICA DE EVALUACIÓN ALUMNOS PARA EL ESCAPE ROOM 1: TRABAJO PARA CASA INDICADORES GRADO DE DESEMPEÑO EXCELENTE GRADO DE DESEMPEÑO ALTO GRADO DE DESEMPEÑO SUFICIENTE GRADO DE DESEMPEÑO INSUFICIENTE REDACCIÓN DEL INFORME CIENTÍFICO (5%) Redacta perfectamente el informe y preguntas, atendiendo a la gramática, ortografía y puntuación, con una presentación limpia y ordenada y se expresa en un lenguaje escrito cualificado. La narración y final de la historia concuerda con las pruebas experimentales. Lo entrega en el tiempo indicado. Redacta el informe y preguntas, atendiendo a la gramática, cometiendo algún pequeño error de ortografía y puntuación, con una presentación limpia y ordenada y se expresa en un lenguaje. escrito bastante cualificado. La narración y final de la historia concuerda bastante bien con las pruebas experimentales. Lo entrega en el tiempo indicado Redacta el informe y preguntas, atendiendo a la gramática, pero cometiendo faltas de ortografía y puntuación, con una presentación algo desordenada y se expresa en un lenguaje escrito poco cualificado. La narración y final de la historia concuerda en parte con las pruebas experimentales. Lo entrega en el tiempo indicado. Redacta el informe de manera deficiente, apenas contesta a las preguntas, y comete bastantes faltas de ortografía y puntuación, con una presentación desordenada y se expresa en un lenguaje escrito poco cualificado. La narración y final de la historia no concuerda con los datos experimentales. No lo entrega en el tiempo indicado. USO DE LAS TICs (10%) Busca, extrae e identifica la información que se le pide existente en las TICs con contenido fiable y recomendada, y presenta el informe del proyecto empleando las TICs con el software más apropiado y con buena presentación. Busca, extrae e identifica la información que se le pide existente en las TICs en páginas poco fiables, y presenta el informe del proyecto empleando las TICs con el software más apropiado y con buena presentación. No consigue encontrar la información que se le pide en las TICs, pero presenta el informe del proyecto empleando las TICs con el software más apropiado. No consigue encontrar la información que se le pide en las TICs, y presenta parte del informe del proyecto en papel. MAGNITUDES, UNIDADES, FACTORES DE CONVERSIÓN Y NOTACIÓN CIENTÍFICA (10%) Asigna a cada magnitud su unidad, efectúa los cambios de unidades empleando factores de conversión y realiza la conversión entre la forma decimal y la notación científica correctamente. Utiliza cifras significativas. Asigna a todas las magnitudes su unidad, comete algún error en los cambios de unidades empleando factores de conversión y realiza la conversión entre la forma decimal y la notación científica correctamente. No tiene en cuenta las cifras significativas. Asigna algunas magnitudes su unidad, efectúa de manera incorrecta los cambios de unidades empleando factores de conversión y realiza la conversión entre la forma decimal y la notación científica correctamente. No tiene en cuenta las cifras significativas. No asigna a cada magnitud su unidad, efectúa los cambios de unidades empleando factores de conversión y la conversión entre la forma decimal y la notación científica de manera incorrecta. No tiene en cuenta las cifras significativas. DETERMINACIÓN DENSIDAD. ESTADOS DE AGREGACIÓN Y SUS CAMBIOS (5%) Conoce las propiedades de la materia y las magnitudes para su caracterización, determina perfectamente la densidad de líquidos, y maneja correctamente los conceptos de cambio de estado. Conoce las propiedades de la materia y las magnitudes para su caracterización, determina la densidad de líquidos y disoluciones con algún error, y maneja los conceptos de cambio de estado. Conoce las propiedades de la materia y las magnitudes para su caracterización, no sabe determinar la densidad de líquidos y disoluciones, y presenta lagunas en los conceptos de cambio de estado. Desconoce las propiedades de la materia y las magnitudes para su caracterización, no sabe determinar la densidad de líquidos y disoluciones, y no maneja los conceptos de cambio de estado. PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES Y CÁLCULOS (20%) Diferencia perfectamente las sustancias puras de mezclas, y estas en homogéneas y heterogéneas. Sabe expresar la concentración de una disolución de diferentes formas y conoce el material necesario para Diferencia perfectamente las sustancias puras de mezclas, y estas en homogéneas y heterogéneas. Tiene dificultades en alguna forma para expresar la concentración de una disolución, pero conoce el material Diferencia perfectamente las sustancias puras de mezclas, y estas en homogéneas y heterogéneas. No sabe expresar la concentración de una disolución de diferentes formas y presenta algún fallo en el material Tiene dificultades para diferenciar entre mezclas homogéneas de heterogéneas. No sabe calcular la concentración de una disolución y apenas conoce el material necesario y el procedimiento experimental. Anexos 83 INDICADORES GRADO DE DESEMPEÑO EXCELENTE GRADO DE DESEMPEÑO ALTO GRADO DE DESEMPEÑO SUFICIENTE GRADO DE DESEMPEÑO INSUFICIENTE prepararla y su procedimiento experimental. necesario y el procedimiento experimental. necesario y el procedimiento experimental, PROPIEDADES COLIGATIVAS Y DETERMINACIÓN DE FÓRMULAS EMPÍRICAS (10%) Determina correctamente la fórmula empírica y la fórmula molecular a partir de la composición centesimal y la masa molar. Sabe que, a partir de las propiedades coligativas, como el descenso crioscópico, se puede determinar la masa molar de una sustancia. Determina correctamente la fórmula empírica y la fórmula molecular a partir de la composición centesimal y la masa molar. Sabe que, a partir de las propiedades coligativas, como el descenso crioscópico, se puede determinar la masa molar de una sustancia. Determina la fórmula empírica a partir de la composición centesimal. No sabe que, a partir de las propiedades coligativas, como el descenso crioscópico, se puede determinar la masa molar de una sustancia. No sabe determinar fórmulas empíricas ni fórmulas moleculares. Tampoco cómo calcular la masa molar a partir del descenso crioscópico de una mezcla. DISEÑO MÉTODOS DE SEPARACIÓN MEZCLAS (15%): 5% CROMATOGRAFÍA Y 10% DESTILACIÓN Propone y conoce perfectamente métodos de separación de mezclas según las propiedades características de las sustancias que las componen, describe el material de laboratorio necesario y los pasos del procedimiento experimental. Propone y conoce métodos de separación de mezclas según las propiedades características de las sustancias que las componen, describe la mayor parte del material de laboratorio necesario y los pasos del procedimiento experimental Propone inadecuadamente, pero conoce métodos de separación de mezclas según las propiedades características de las sustancias que las componen, describe parte del material de laboratorio necesario y desordenadamente los pasos del procedimiento experimental. No conoce los métodos de separación de mezclas según las propiedades características de las sustancias que las componen, describe parte del material de laboratorio necesario y muy desordenadamente los pasos del procedimiento experimental. VALORACIÓN: PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Y CÁLCULOS (15%) Diseña el procedimiento experimental y conoce perfectamente el material de laboratorio necesario para realizar una valoración, escribe correctamente la reacción ácido-base ajustada y realiza correctamente los cálculos. No sabe diseñar el procedimiento experimental, pero conoce el material de laboratorio necesario para realizar una valoración, escribe correctamente la reacción ajustada y realiza correctamente los cálculos. No sabe diseñar el procedimiento experimental y tampoco conoce todo el material de laboratorio necesario para realizar una valoración, escribe correctamente la reacción ajustada y tiene comete errores al realizar los cálculos. No sabe diseñar el procedimiento experimental y tampoco conoce todo el material de laboratorio necesario para realizar una valoración, no escribe correctamente la reacción ajustada y no sabe realizar los cálculos. CINEMÁTICA Y DINÁMICA (10%) Emplea vectores para expresar las expresiones matemáticas de movimiento y fuerza Conoce perfectamente la ley de Hooke. Indica las expresiones bien y realiza los cálculos correctamente. No emplea vectores para expresar las expresiones matemáticas de movimiento y fuerza Conoce perfectamente la ley de Hooke. Indica las expresiones bien y realiza los cálculos correctamente. No emplea vectores para expresar las expresiones matemáticas de movimiento y fuerza Conoce la ley de Hooke. Indica las expresiones con algún errorcillo y comete errores en el cálculo. No emplea vectores para expresar las expresiones matemáticas de movimiento y fuerza No conoce la ley de Hooke. No realiza los cálculos que se le piden o lo hace mal y no indica las fórmulas. 84 Capítulo 9 ANEXO 4. TABLA 6. RÚBRICA DE EVALUACIÓN ALUMNOS PARA EL ESCAPE ROOM 2: TRABAJO PARA CASA Se emplearán los 3 primeros indicadores que se describen en el ANEXO 3 cada uno con un 5% además de los siguientes: INDICADORES GRADO DE DESEMPEÑO EXCELENTE GRADO DE DESEMPEÑO ALTO GRADO DE DESEMPEÑO SUFICIENTE GRADO DE DESEMPEÑO INSUFICIENTE FORMULACIÓN ORGÁNICA (25%) Formula y nombra según las normas IUPAC perfectamente sin ningún error. Formula y nombra según las normas IUPAC con algún error de menor importancia. Identifica los grupos funcionales y sus terminaciones, así como radicales, pero no numera correctamente la cadena principal o comete errores en su elección en algún caso. No identifica la cadena principal y apenas reconoce los grupos funcionales. ISOMERÍA (15%) Distingue perfectamente el tipo de isomería existente entre dos compuestos orgánicos, ya sea estructural, geométrica u óptica. Distingue el tipo de isomería existente entre dos compuestos orgánicos, ya sea estructural o geométrica, pero se lía un poco cuando es óptica. Distingue el tipo de isomería existente entre dos compuestos orgánicos solamente cuando es estructural y no en todos los casos. La mayor parte de las veces no distingue el tipo de isomería existente entre dos compuestos orgánicos. DETERMINACIÓN DE FÓRMULAS EMPIRÍCAS Y MOLECULARES (10%) Determina perfectamente la fórmula empírica y molecular a partir de la composición centesimal y la masa molar. Determina la fórmula empírica y molecular a partir de la composición centesimal y la masa molar con algún error de cálculo. No llega a determinar la fórmula empírica y molecular a partir de la composición centesimal pero el planteamiento está bastante bien enforcado. No llega a determinar la fórmula empírica ni molecular y el planteamiento es un desastre. AJUSTE REACCIONES Y CALCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS (10%) Ajusta de manera correcta las reacciones químicas, efectúa cálculos estequiométricos en presencia de un reactivo limitante y determina el rendimiento de la reacción. Ajusta de manera correcta las reacciones químicas, efectúa cálculos estequiométricos en presencia de un reactivo limitante y determina el rendimiento de la reacción con algún error de cálculo o confusión. Ajusta de manera correcta las reacciones químicas, efectúa cálculos estequiométricos sencillos, pero no tiene en cuenta la presencia de un reactivo limitante o se equivoca al determinarlo. No sabe calcular el rendimiento de una reacción. Se equivoca en el ajuste de la reacción química, y los cálculos estequiométricos además están mal planteados. No sabe calcular el rendimiento de una reacción. TERMOQUÍMICA (10%) Distingue entre reacciones endotérmicas y exotérmicas. Dibuja diagramas entálpicos correctamente También distingue entre procesos reversibles e irreversibles como las reacciones de combustión. Justifica y predice la espontaneidad de una reacción química. Distingue entre reacciones endotérmicas y exotérmicas. Dibuja diagramas entálpicos correctamente También distingue entre procesos reversibles e irreversibles como las reacciones de combustión. No justifica ni predice del todo bien la espontaneidad de una reacción química. Distingue entre reacciones endotérmicas y exotérmicas. Los diagramas entálpicos están incompletos. Distingue entre procesos reversibles e irreversibles como las reacciones de combustión. No justifica ni predice bien la espontaneidad de una reacción química. No distingue entre reacciones endotérmicas y exotérmicas. Los diagramas entálpicos están mal dibujados y sin variables. Distingue entre procesos reversibles e irreversibles como las reacciones de combustión. No justifica ni predice la espontaneidad de una reacción química. INFORME PRÁCTICA DE LABORATORIO (15%) El informe contiene el procedimiento experimental, los resultados obtenidos, todos los cálculos realizados y las cuestiones completadas con una redacción científica impecable y rigurosa. El informe contiene el procedimiento experimental, los resultados obtenidos, los cálculos realizados con algún error de menor importancia y las cuestiones con alguna pequeña deficiencia. El informe contiene el procedimiento experimental, los resultados obtenidos, los cálculos mal realizados y alguna de las cuestiones sin completar. El informe contiene el procedimiento experimental con deficiencias, los resultados obtenidos, los cálculos mal realizados y bastantes cuestiones sin completar. Anexos 85 ANEXO 5. LISTA DE COTEJO PARA EVALUAR EL TRABAJO GRUPAL PRESENCIAL DEL ESCAPE ROOM Y DE LABORATORIO. Elaboración propia. Evaluación del escape room: actividad grupal Alumno:_________________________________________Grupo:__________________ A: perfecto, completado B: regular, de forma parcial C: insuficiente, inacabado Indicadores A B C Observaciones 1. Atiende las explicaciones del profesor. 2. Comprende y respeta las normas del juego. 3. Colabora activamente en el grupo. 4. Considera las opiniones de sus compañeros. 5. Proporciona ayuda a sus compañeros si alguno tiene alguna duda. 6. Respeta los turnos de palabra y espera que su compañero o profesor terminen de hablar. 7. Muestra interés por el juego. 8. Motiva a sus compañeros a participar en la actividad. 9. Muestra iniciativa para comenzar las tareas. 10. Maneja los conceptos de grupo funcional y serie homóloga, y formula y nombra correctamente. 11. Conoce los tipos de isomería e identifica el tipo de isomería existente entre dos compuestos orgánicos. 12. Sabe calcular la formula empírica y formula molécula a partir de la composición centesimal y la masa molar. 13. Ajusta correctamente una reacción química y maneja los conceptos de reactivo limitante y en exceso. 14. Emplea factores de conversión para los cálculos y expresa el resultado en notación científica con las cifras significativas adecuadas y las unidades correspondientes. NOTA: La lista de cotejo se empleará para ambos Escape room. Para el Escape room 1, se evaluarán indicadores del 1 al 9, 12, 13 y 14. Para el Escape room 2 se evaluarán todos los indicadores propuestos. 86 Capítulo 9 Evaluación del trabajo en el laboratorio Alumno:_________________________________________ A: perfecto, completado B: regular, de forma parcial C: insuficiente, inacabado Indicadores A B C Observaciones 1. Conoce los pictogramas de seguridad y las normas de laboratorio. 2. Respeta las normas de laboratorio y seguridad. 3. Identifica material e instrumentos básicos de laboratorio. 4. Mantiene limpio el material y la zona de trabajo: balanzas, mesa y material empleado. 5. Escucha al profesor atentamente cuando explica o da pautas de la práctica. 6. Lee las indicaciones del guion otorgado con detenimiento antes de comenzar. 7. Sigue la receta de preparación tal como viene descrita o se ha explicado. 8. Utiliza el material correctamente. 9. En caso de incidencia avisa de inmediato al profesor. 10. Consigue terminar la práctica o prácticas adecuadamente, realizando los ensayos posteriores. 11. Determina adecuadamente cuál es la llave que abre el cofre con la ley de Hooke empleando el montaje dado. 12. Realiza la TLC de acuerdo a las indicaciones y deduce cuál es bolígrafo con el que se escribió la nota. 13. Conoce el material necesario para preparar una disolución (matraz aforado) y diseña y efectúa el procedimiento adecuadamente. 14. Diseña el procedimiento y conoce el material necesario para realizar una valoración. Enrasa la bureta correctamente y obtiene un valor reproducible y parecido al que debería en la valoración. 15. Realiza el montaje de la destilación adecuadamente y avisa al profesor antes de iniciarla para que compruebe que está todo correcto. Nota: Esta lista de cotejo se empleará para evaluar toda la actividad práctica de los escapes room. Para el Escape room 1 se evaluarán todos los indicadores descritos. Para el escape room 2 se evaluarán los indicadores del 1 al 10 de la tabla. Anexos 87 ANEXO 6. NORMAS DE LABORATORIO Y PICTOGRAMAS DE SEGURIDAD. Elaboración propia. El trabajo en el laboratorio químico entraña unos riesgos asociados a la manipulación de sustancias y material, en caso de incidente avisar inmediatamente al profesor. Personales 1) Obligatorio el uso permanente de: Bata de laboratorio y pantalón largo Gafas protectoras Guantes Calzado cerrado Pelo largo recogido como medidas elementales de seguridad, ya que por mucho cuidado que se tenga al trabajar, las salpicaduras de los productos químicos son inevitables y muchos de estos compuestos son tóxicos, irritantes o corrosivos. 2) No utilizar lentes de contacto, pueden quedar adheridas si ocurre una salpicadura de algún producto químico. 3) No beber ni comer dentro del laboratorio, tampoco se debe correr. 4) Antes de ir al laboratorio se debe leer detenidamente el fundamento de la práctica correspondiente y las instrucciones para realizarla, aclarando cualquier duda antes de realizar la práctica. 5) Los alumnos deben abstenerse de realizar experimentos por propia iniciativa, así como modificar los que se propongan. Siempre realizar lo que dice el profesor de la manera que lo dice o exactamente como indica el guion de la práctica. No se juega en el laboratorio y no se mezclan sustancias que no se deben. 6) Cualquier duda que surja durante el desarrollo de las prácticas se debe consultar con el profesor, al que debe comunicarse cualquier accidente o incidencia que se produzca por pequeño que parezca. 7) Si cae cualquier producto sobre la piel u ojos lavar inmediatamente con agua durante 20 minutos y avisar al profesor de inmediato. Si cae sobre la ropa, quitar si fuera posible, y si no lavar con agua. 8) Hay que trabajar con atención y cuidado para evitar accidentes. 9) No tire nada por las pilas salvo lo que indique el profesor. 88 Capítulo 9 Manipulación Productos y material 1) Antes de utilizar un producto, hay que asegurarse bien de que efectivamente es el que nos interesa. Leer las etiquetas, nombre del producto, concentración del mismo o pureza, así como los pictogramas y descargar las hojas de datos de seguridad del producto (SDS). 2) No separe nunca un tapón de su correspondiente frasco para evitar confusiones y la consiguiente contaminación de los productos. 3) Después de cada operación, debe limpiar bien el material con agua y detergente y, una vez terminada la práctica, es obligatorio dejar el lugar de trabajo perfectamente limpio. 1) No hay que introducir pipetas, varillas de vidrio ni cualquier otro objeto en los frascos de los reactivos, salvo que se le indique específicamente. Ello puede producir la contaminación de los productos. 2) Añadir el ácido sobre la base y nunca al revés. 3) Nunca calentar líquidos inflamables directamente en una placa. 4) Nunca caliente un recipiente cerrado, se crearía sobrepresiones con riesgo de explosión. 5) No deben olerse directamente los vapores desprendidos en ningún caso, ni probar ningún producto. Para oler un producto asegurarse primero que no es tóxico ni irritante por inhalación, al hacerlo mover la mano sobre el recipiente que lo contenga y nos lleguen los vapores lentamente. SGA – Pictogramas de peligro y riesgo químico Peligros físicos Inflamable Comburente Explosivo Gas comprimido Corrosivo Peligros para la salud Peligros para el medio ambiente Corrosivo Irritante Nocivo Tóxico Mutagénico Cancerigéno Nocivo para el medio ambiente Anexos 89 ANEXO 7. CLASIFICACIÓN DE LOS COMPUESTOS DE CARBONO SEGÚN PRIORIDAD CRECIENTE DEL GRUPO PRINCIPAL. Elaboración propia. Tipos de átomos Serie homóloga Grupo funcional Nombre grupo funcional Nombre como radical prefijo Nombre como grupo principal sufijo Ejemplo C, H Alcanos -il -ano etano C, H, N, O Nitroderivados nitro nitronitroetano C, H, X Halogenuros de Alquilo haluro halocloroetano C, H Alquinos alquino alquinil- -ino etino C, H Alquenos alqueno alquenil- -eno eteno C, H, O Éteres oxi alcoxi- -éter dimetiléter C, H, N Aminas amino amino- -amina etanoamina C, H, O Alcoholes hidroxilo hidroxi- -ol etanol C, H; O Cetonas carbonilo oxo- -ona propanona C,H,O Aldehídos carbonilo formil- -al etanal C; H, N Nitrilos ciano ciano- -nitrilo propanonitrilo C, H, O, N Amidas amida carbamoil- -amida etanoamida C, H, O Ésteres éster alcoxicarbonil- -oato de alquilo etanoato de metilo C, H, O Ácidos carboxilo carboxiÁcido -oico ácido etanoico 96 Capítulo 9 ANEXO 12. CUESTIONARIO PARA EVALUAR LAS PROPUESTAS POR PARTE DE LOS ALUMNOS AL FINALIZARA LAS ACTIVIDADES DE ESCAPE ROOM. Elaboración propia. Test evaluación propuesta Con el fin de conocer vuestra opinión y poder valorar la puesta en marcha de este tipo de actividades de gamificación en el aula, si os han sido útiles para trabajar los conceptos y os han motivado a estudiarlos, os pido por favor que rellenéis este cuestionario de manera sincera y anónima. Sexo:  Femenino  Masculino  NC Repetidor ESO:  Sí  No Repetidor Bachillerato:  Sí  No ¿Has realizado alguna vez alguna actividad de tipo escape room en el aula?  Sí  No En el cuestionario marca lo que corresponda de acuerdo con el siguiente baremo: Estoy de acuerdo o Mucho Medianamente de acuerdo o A medias No estoy de acuerdo o Nada Escape room 1 o Escape room 2 1 2 3 ER Hay preguntas en las que hay que elegir entre el escape room 1 o 2. En ese caso rellena la casilla ER: - Pon un número 1 para elegir el Escape Room: Victima en el laboratorio - Pon un número 2 para el elegir el Escape Room: Wanda en el multiverso traslada bacteria moral. Cuestionario Por favor atento al baremo y responde sinceramente lo que te hayan parecido las actividades. En alguna pregunta se puede marcar la casilla del 1 al 3, y también la ER. Nunca marques dos casillas del 1 al 3. Pregunta 1 2 3 ER 1. ¿Te han gustado los escapes room realizados? ¿Cuál de los dos escapes te ha gustado más? 2. ¿Crees que este tipo de actividades contribuyen a tu aprendizaje mejor que las actividades tradicionales? 3. ¿Te han resultado motivadoras para participar en ellas? ¿cuál de los dos escapes te parece más motivador? 4. ¿Te han resultado dificultosas? ¿cuál de las dos te ha parecido más difícil? Anexos 97 Pregunta 1 2 3 ER 5. ¿Te gustaría realizar más actividades como esta durante el curso? 6. ¿Crees que los profesores deberían emplear más este tipo de juegos en clase? 7. ¿Consideras que con estas actividades a los alumnos no les parecería tan aburrida la asignatura de Física y Química? 8. ¿Estudiarías más con tal de ganar el juego? 9. ¿Prefieres actividades más experimentales como el escape room 1? 10. ¿Prefieres actividades más teóricas como el escape room 2? 11. ¿Cuál de las dos crees que contribuye mejor a tu aprendizaje? 12. ¿Consideras que estos escapes room fomentan el aprendizaje activo? 13. ¿Te han ayudado para aprender conceptos y contenidos? ¿cuál de los dos escapes crees que te ha ayudado más? 14. ¿Las tareas para casa de los escapes room te han parecido excesivas? En caso afirmativo indica cuál de los dos o ambos. 15. ¿Te has sentido cómodo trabajando en grupo? 16. ¿Crees que las actividades en grupo fomentan un mejor aprendizaje al ayudaros unos a otros? 17. ¿En tu opinión, han sido positivas las experiencias?