Exploramos de qué está hecho el mundo que nos rodea
Generamos, registramos, graficamos y evaluamos la
indagación científica (día 3)
¡Asume tu reto de ser un explorador y prepárate!
1. Probletizamos
Esta es tu oportunidad para reajustar lo que hiciste la semana anterior. Empieza por el problema de indagación, el cual puedes medir y comprobar en casa: ¿Cómo
afecta la concentración de sal en el agua al volumen de agua que se evapora?
Algunas hipótesis:
- A mayor cantidad de sal disuelta en el agua, menor volumen de agua evaporada.
- A menor cantidad de sal disuelta en el agua, mayor volumen de agua evaporada.
- La mayor cantidad de sal disuelta en agua influye en una mayor evaporación.
O puedes escribir la que formulaste:
HIPÓTESIS: La concentración de sal es diferente, por ello en diferentes lugares, la cantidad de agua evaporada varía.
De acuerdo a lo trabajado en el problema de indagación y el planteamiento de la hipótesis, procede a identificar las variables dependiente, independiente e intervinientes. Toma como referencia el ejemplo y contrasta tus variables; si son diferentes, puedes reajustarlas
Clasificamos variables
Variable dependiente:
- El volumen de agua evaporada.
Variable independiente:
- La cantidad de sal disuelta en el agua.
Variables intervinientes que controlar:
- La potencia del foco de luz.
- El tiempo de exposición del agua a la fuente de calor.
- La distancia entre la fuente de calor y el recipiente.
- La temperatura del agua en el recipiente.
- El área de la superficie de agua expuesta a la fuente de calor.
- El volumen de agua en el recipiente.
- El ángulo de incidencia promedio de la luz.
- El volumen de agua evaporada.
2. Diseñamos estrategias
Para definir el método que utilizarás para manipular la variable independiente, responde las siguientes preguntas:
• ¿Qué volumen de agua utilizarás para este experimento?, ¿por qué?
Decide por un volumen pequeño de agua que te permita demostrar tu
experimentación, unos 200 ml.
• Con respecto a la cantidad de sal a disolver, ¿qué cantidad como máximo puedes diluir en la cantidad de agua seleccionada?
Puedes considerar alrededor de 40 g por cada 100 ml a una misma
temperatura en °C. En general dependerá de la temperatura, así que con
unos 80 g de sal tendría máxima concentración en 200 ml.
• ¿En qué unidades se mide la concentración?
La unidad en g/ml o kg/m3.
• ¿Cuántos valores de concentración de sal diferentes propondrás? Porque esta es la variable que modificarás y verás su efecto en el volumen de evaporación. ¿Qué te dará más seguridad en tus datos obtenidos: trabajar con 3 o 4 valores de concentración de sal?
Por ejemplo, si decides 80 g por 200 ml de agua, unos 4 valores de
concentración de sal pueden ser 80 g, 60 g, 40 g, 20 g.
Tú puedes proponer otras concentraciones; solo asegúrate de que te masen
las proporciones de sal en una balanza con anticipación.
Si vas a realizar tres repeticiones del experimento, ten 3 medidas de cada
cantidad, es decir, 3 medidas de 80 g, de 60 g, y así sucesivamente.
Nota. Si no cuentas con balanza, también puedes efectuar mediciones con
una cuchara medidora al ras (4, 3, 2 y 1 cuchara por recipiente, cada uno
con 200 ml de agua). De todas maneras, es necesario que obtengas el
volumen de evaporación con una jarrita medidora o probeta, si la tuvieras.
• ¿Qué instrumentos necesitas para medir la concentración de sal que
tendrán los 200 ml de agua?
Una jarrita medidora o balanza para la masa, etc.
Para definir el método que utilizarás para medir la variable dependiente, responde las siguientes preguntas:
• ¿Cómo verificarás que el agua del recipiente se evaporó? ¿Cómo medirás el volumen de agua evaporada? ¿Qué instrumentos requieres para hacer esta medida?
Si no cuentas con una probeta o una jarrita medidora de volumen, o botella graduada casera, puedes crearla con una botella de gaseosa mediana lisa (pide a un adulto que recorte la parte superior y que quede como un
vaso largo) con una jeringa sin aguja de 10 ml y un lapicero marcador. Vas añadiendo agua y vas marcando finamente de 10 en 10 ml o de 20 en 20 ml, hasta llegar a 200 ml. Eso te servirá para medir el volumen de agua y ver la cantidad de agua evaporada, por diferencia, la que había al inicio menos la que hay al final; lo restas y anotas la información en la tabla.
Si no tuvieras balanza, también puedes usarla para medir la sal (sería cada
decigramo por 10 ml).
• Para cada valor de concentración de sal propuesto, ¿cuántas veces repetirás la medida del volumen de agua evaporada correspondiente?
Mínimo 3 veces. Para que obtengas en menor tiempo los resultados, realiza
las 3 repeticiones en un solo día. Pero si no cuentas con todos los recursos,
puedes hacerlo en 3 días.
Explica cómo controlarás las variables intervinientes, es decir, cómo te asegurarás de que no cambian durante el experimento, sobre todo:
EJEMPLO DE RESPUESTA:
Se puede calcular y controlar el volumen de agua en cada recipiente y las horas que el agua esta expuesta al sol.
Ahora ten listos todos los materiales e instrumentos que requerirás para
generar datos e información a partir de la experiencia.
3. Generamos datos e información
¡ES HORA DE REALIZAR EL EXPERIMENTO!
Después de realizar el experimento:
Organiza tus datos en una tabla como esta; especifica las variables y sus unidades. La cantidad de filas es referencial; dependerá de la cantidad de valores de concentración que propongas.
Calcula el valor promedio de las tres medidas correspondientes a cada
concentración. Sintetiza toda la información en una tabla y discute por qué tienes que promediar las tres medidas.
Recuerda: El valor promedio es la media aritmética de los datos, por ejemplo: ¿Cual es el valor promedio de los siguientes datos: 2, 4, 3 y 1?
VALORES PROMEDIOS:
Representa los datos gráficamente con la intención de establecer su relación cualitativa y matemática. En esta gráfica debes consignar las escalas, unidades de medida de acuerdo a tus variables de indagación. Puedes utilizar un papel
cuadriculado para la gráfica.
4. Analizamos datos e información
Según la tabla de datos que relaciona las variables dependiente e independiente o en la gráfica, ¿hay una clara o evidente tendencia de comportamiento entre ellas?
EJEMPLO DE RESPUESTA:
Existe una tendencia lateral, donde la cantidad de volumen aumenta si disminuye la cantidad de sal, es decir tiene picos y bajos.
¿Es posible afirmar que, a mayor concentración, mayor es el volumen de agua evaporada, o es todo lo contrario?
EJEMPLO DE RESPUESTA:
No es posible afirmar, ya que a mayor concentración de sal en el agua, exista una menor tendencia de que el volumen de agua evaporada sea mayor.
¿Sería posible afirmar que la concentración de sal no influye en el volumen de agua evaporada?
EJEMPLO DE RESPUESTA:
No es posible afirmar, ya que la concentración de sal si influye en el volumen de agua evaporada.
Si evalúas la definición de evaporación, ¿los resultados son coherentes con esta definición?, ¿por qué?
EJEMPLO DE RESPUESTA:
El proceso de evaporación depende de varios factores, como es el caso del la concentración de sal, que se realizo en este experimento.
¿Cómo explicas la evaporación desde la teoría cinética molecular? ¿Cómo es que el agua logra pasar del estado líquido a vapor?
EJEMPLO DE RESPUESTA:
Algunas moléculas del agua vencen la fuerzas de atracción que existen entre ellas en el estado líquido, mientras que las otras moléculas que no rompen la barrera se quedan en su lugar. Estas fuerza son intensas en el estado líquido debido a la cercanía de sus moléculas.
¿Se podría afirmar que la hipótesis ha sido validada?
EJEMPLO DE RESPUESTA:
Recordemos la hipótesis:
HIPÓTESIS: La concentración de sal es diferente, por ello en diferentes lugares, la cantidad de agua evaporada varía.
La hipótesis es afirmada, porque dependiendo la concentración de sal, la cantidad de agua evaporada varía.
Escribe una conclusión basada en el análisis de los datos de la indagación con respecto a la hipótesis y al problema planteado.
EJEMPLO DE RESPUESTA:
La concentración de sal influye en el volumen de agua evaporada.
5. Evaluamos y comunicamos nuestra indagación
¿Los datos obtenidos son suficientemente confiables?
EJEMPLO DE RESPUESTA:
Los datos en este experimento han sido manejados caudalosamente.
¿Qué dificultades se presentaron durante la indagación? ¿Qué parte de los procesos de indagación se podrían mejorar?
EJEMPLO DE RESPUESTA:
La temperatura cambiante, es una variable que ningún ser humano puede controlar.
¿Qué alcance tiene la conclusión? ¿A qué otras situaciones del entorno pueden aplicarse? ¿En qué favorece o dificulta que el agua del mar sea salada, con respecto a los efectos del fenómeno de El Niño? ¿Qué pasaría si el agua del mar fuera dulce?
EJEMPLO DE RESPUESTA:
Nos sirve para entender el proceso de evaporación del agua, y como otros elementos influyen en su evaporación, en el caso del fenómeno El Niño a mayor cantidad de lluvias por este fenómeno en el mar, menor concentración de sal, por lo que el volumen de evaporación será mayor.
Vuelve a responder las preguntas propuestas al inicio de esta indagación. Compara y mejora tus respuestas. (Revisa el “Recurso 5”).
EJEMPLO DE RESPUESTA:
Primera pregunta: ¿Cómo afecta la concentración de sal en el agua al volumen de agua que se evapora? RESPUESTA: A mayor concentración de sal en el agua, mayor será la saturación y, por lo tanto, menor será la evaporación.
Sustentamos los resultados de la indagación científica (día 5)
• Organiza los productos elaborados durante todo el proceso de indagación; esto te ayudará a consolidar la evidencia de aprendizaje, la cual consiste en elaborar el informe de indagación de acuerdo al esquema que te sugiere el texto.
• Recuerda que un buen sustento se basa en evidencias de tu experimentación y exploración de información científica que contraste tu hipótesis y responda al problema de indagación.
Llegó el gran momento de sacar al científico que llevas dentro y demostrar en la exposición el proceso y resultados de la indagación científica que has llevado a cabo. ¿Estás lista/o?
Empecemos:
• Te sugerimos organizar tu informe de indagación, ya sea ordenando tus apuntes y/o observaciones, o elaborando un PPT o documento en Word con todo el proceso de la indagación que has desarrollado. Esto constituye una evidencia de aprendizaje, la cual se complementará con la exposición que realizarás a tu familia, profesora o profesor. Puedes utilizar fotos, dibujos, esquemas, artículos científicos o periodísticos relacionados con el tema, etc. También puedes repetir o mostrar una parte del experimento mientras lo realizas, o puedes ir explicando con razones por qué lo realizaste de esa manera y no de otra, porqué realizas varias mediciones, entre otros aspectos.
• En tu exposición sustenta con evidencias cómo se da el proceso de evaporación del agua del mar, detallando características de esa evaporación del agua con concentraciones de sal, cómo se produce el cambio de estado de líquido a vapor a la luz de la teoría cinética molecular, cómo has tenido que controlar otros factores, debido a que tu experimentación ha sido abierta y has tenido que tener presentes variables intervinientes, y cómo hiciste para tomarlas en cuenta. Como introducción de tu exposición puedes explicar el fenómeno de El Niño y cómo se relaciona con tu indagación. Comparte tu exposición con tus familiares, profesora o profesor.
