Seguridad en el laboratorio de Química (enfoque por competencias)

Descripción
Propuesta didáctica para la asignatura Química que aborda los siguientes conceptos: Sistema Globalmente Armonizado; riesgo, peligro, enfermedad profesional y accidente; ficha de datos de seguridad química; y tratamiento de residuos y derrames.

Fundamentación: La siguiente propuesta ha sido elaborada como tarea final del Curso "Las competencias, un nuevo modelo para intentar resolver problemas viejos". Consiste en la planificación de una unidad didáctica sobre la seguridad en el laboratorio de Química, está enmarcada en el trabajo en el laboratorio y usando la metodología del aprendizaje basado en competencias. Tiene una duración total de 18 horas de clase (de 45 minutos cada una). Originalmente fue pensada para ser trabajada en la asignatura Taller de pensamiento científico-químico de primer año en el Bachillerato Tecnológico de Química Industrial, pero la propuesta puede ser adaptada para cualquier curso de Química, si se modifica la duración de la misma.

Competencias e indicadores para el eje temático: Para el eje temático seleccionado se indica, en la tabla que se encuentra a continuación, la dimensión de la competencia científica que se trabajará en cada una de las clases propuestas y los indicadores de aprendizaje para cada una de dichas dimensiones.

El siguiente recurso resume cuáles son las dimensiones de la competencia científica.

Clase Indicadores de aprendizaje Dimensión Capacidades
1

- Busca fuentes de información fiable sobre FDSQ.

- Selecciona fuentes de información fiable sobre FDSQ.

- Extrae información de las diferentes partes de la FDSQ y la interpreta.

- Extrae e interpreta información de los videos 1 y 2.

Procedimental Capacidad de obtener información relevante para  resolver un problema y organizarla adecuadamente.
2.1 - Usa el concepto punto de inflamabilidad, combustión y temperatura de autoencendido para interpretar el accidente con el metanol. Conceptual Capacidad de utilizar los conceptos y modelos científicos para analizar y resolver  problemas.
2.2 - Ante la situación narrada del accidente con metanol detecta el problema que se deriva del relato. Procedimental Capacidad de identificar problemas científicos y/o diseñar estrategias para su resolución.
2.3 - Extrae e interpreta información de la tabla de datos del punto de inflamabilidad y la temperatura de autoencendido para algunos combustibles. Procedimental Capacidad de obtener información relevante para resolver un problema y organizarla adecuadamente.
2.4 - Valora positivamente manejar los conceptos de clase de fuegos y su relación con los extintores como información importante a tener en cuenta en una situación de
emergencia.
Actitudinal Capacidad de interesarse por el conocimiento, indagación y resolución de problemas científicos y problemáticas  sociales y ambientales.
3.1 - Usa el concepto de pictograma y sistema globalmente armonizado para elaborar la etiqueta. Conceptual Capacidad de utilizar los conceptos y modelos científicos para analizar y resolver problemas.
3.2 - Extrae información de la FDSQ para elaborar una etiqueta según el decreto 307/09.
- Extrae información de cada uno de los pictogramas usados en el SGA.
Procedimental Capacidad de obtener información relevante para resolver un problema y organizarla adecuadamente.
3.3 - Elabora una etiqueta con la información extraída de la FDSQ. Procedimental Capacidad de procesar la información obtenida.
3.4 - Valora positivamente el uso de pictogramas en las etiquetas para brindar información al usuario de forma rápida, sencilla y global. Actitudinal Capacidad de interesarse por el conocimiento, indagación y resolución de problemas científicos y problemáticas sociales y ambientales.
4.1 - Usa los conceptos trabajados para identificar las causas del accidente con hidróxido de sodio en Facultad de Química. Conceptual Capacidad de utilizar los conceptos y modelos científicos para analizar y resolver problemas.
4.2 - Extrae información sobre la clasificación de los residuos según su naturaleza química y su desactivación.
- Extrae información de la imagen 5 y la relaciona con el texto.
- Extrae información de video para la parte 6 e identifica las medidas de seguridad sugeridas en el mismo.
- Extrae información de la FDSQ del nitrato de sodio y del plomo sobre qué hacer en caso de derrame.
Procedimental Capacidad de obtener información relevante para resolver un problema y organizarla adecuadamente.
4.3 - Elabora una tabla de datos con la información extraída.
- Interpreta los pictogramas de cada uno de los residuos planteados en la parte 5 y aplica dicha información y los conceptos trabajados para elaborar su respuesta.
- Interpreta la información referida a la sección 3 de la FDSQ del nitrato de sodio y procesa la información seleccionando correctamente el pictograma que debe aparecer en la etiqueta del mismo.
Procedimental Capacidad de procesar la información obtenida.
5.1  - Utiliza los conceptos trabajados hasta el momento para plantear su solución al caso estudiado. Procedimental Capacidad de utilizar los conceptos y modelos científicos para analizar y resolver problemas.
5.2 - Plantea soluciones que se podrían dar inicialmente al problema del derrame en la ruta de San José.
- Reflexiona sobre su formulación inicial del estudio de caso y lo compara con la solución alcanzada por el colectivo de los estudiantes.
Procedimental Capacidad de identificar problemas científicos y/o diseñar estrategias para su resolución.
5.3 - Extrae información de la noticia y la relaciona con los conceptos trabajados.
- Busca una fuente de información fiable para encontrar FDSQ del NaOH al 33 %.
- Selecciona el pictograma que corresponde al transporte del NaOH en solución.
- Selecciona información referida al efecto sobre el motociclista del accidente y relaciona dicha información con las frases H y P de la FDSQ.
- Organiza la información con los pasos a seguir en un esquema.
Procedimental Capacidad de obtener  información relevante para  resolver un problema y organizarla adecuadamente.
5.4 - Interpreta el texto sobre el daño del NaOH en materiales y lo relaciona con la información de la FDSQ. Procedimental Capacidad de procesar la información obtenida.
5.5 - Redacta conclusiones al caso fundadas en los conceptos trabajados. Procedimental Capacidad de formular conclusiones fundamentadas.
5.6 - Valora la importancia de los conocimientos científicos aprendidos para resolver con rigurosidad científica el estudio del caso.
- Valora positivamente la información científica, como las FDSQ, frente a otra que no lo es, como la noticia de un periódico.
Actitudinal Capacidad de valorar la calidad de una información en función de su procedencia o de los procedimientos utilizados para generarla.
5.7 - Se interesa por conocer y plantear soluciones a un problema socioambiental del derrame ocurrido en San José. Actitudinal Capacidad de interesarse por el conocimiento, indagación y resolución de problemas científicos y problemáticas sociales y ambientales.
5.8 - Adopta una postura basada en información fiable al  participar en la discusión con su equipo y en la puesta en común con todos los equipos. Actitudinal Capacidad de adoptar decisiones autónomas y  críticas en contextos personales y sociales.

Contenidos:

Conceptuales:

  • SGA (Sistema Globalmente Armonizado).
  • Riesgo, peligro, enfermedad profesional, accidente.
  • FDSQ y secciones.
  • Tratamiento de residuos y derrames.
  • Punto de inflamabilidad y temperatura de autoencendido.

Procedimentales:

  • Construcción de etiquetas para diversas sustancias y soluciones, e interpretación de las mismas.
  • Interpretación de textos y tabla de datos.
  • Interpretación de los diversos pictogramas.
  • Aplicar las medidas de seguridad al trabajar en el laboratorio.
  • Análisis de diversas situaciones problema.
  • Utilizar correctamente tablas de datos teóricos.
  • Estudio de un caso de derrame de solución de NaOH en San José y su análisis.

Actitudinales:

  • Valoración de las medidas de seguridad aplicadas al trabajar en el laboratorio.
  • Valoración de la información científica frente a la que no lo es.
  • Promoción de una postura basada en información fiable al participar en una discusión.

Metodología: Se han seleccionado como estrategias metodológicas para el desarrollo de esta unidad didáctica el aprendizaje basado en problemas y el estudio de casos.

Secuencia de actividades: 

Clase 1 (3 horas): Se inicia el trabajo con el recurso 1, los estudiantes lo visualizan desde su dispositivo móvil y se hace una puesta en común a partir de la interrogación guiada.

Se comenta dónde encontrar en la web las fichas de datos de seguridad química de los productos químicos.
Se comparan búsquedas.
Los estudiantes visualizan los siguientes videos: video 1 y video 2.


Se trabaja con la ficha de datos de seguridad del amoníaco en solución al 25 % analizando las distintas secciones que presenta. Se divide a la clase en grupos y cada uno de los grupos analiza una sección. Luego se realiza una puesta en común.


Clase 2 (3 horas): Se trabaja en grupos con el siguiente texto y 6 preguntas guía:
Consigna: Lee con atención el siguiente texto y contesta las preguntas que se encuentran a continuación. 
1. ¿Qué accidente, al realizar un experimento con metanol, se cita en el texto?
2. ¿Qué medidas de seguridad se deben tomar en cuenta al trabajar con el metanol?
3. ¿Qué es el punto de inflamabilidad? ¿Cómo se explica este hecho desde el punto de vista corpuscular?
4. ¿Qué es el punto de combustión?
5. ¿Qué es la temperatura de autoencendido?
6. ¿Qué clase de fuegos puede haber? ¿Con qué objetivo crees que se ha clasificado así a los fuegos?

Luego de realizar la puesta en común de la actividad realizada en grupos, se analiza la siguiente tabla de datos:

Combustible Punto de inflamabilidad (ºC) Temperatura de autoencendido (ºC)
Etanol al 70 % 16,6 363,0
Gasolina (petrol) - 43,0 280,0
Diesel (2-D)  mayor a 52,0 256,0
Querosene 38,0 - 72,0 220,0
Aceite vegetal de canola 327,0 424,0

Tabla 1 - Punto de inflamabilidad y temperatura de autoencendido para algunos combustibles. Fuente.
 

Clase 3 (3 horas): A partir del recurso 2 se visualiza cómo se elaboran las etiquetas (según el decreto 307/09).


Se divide al grupo en equipos de 4 integrantes como máximo y se les solicita que elaboren a mano 6 etiquetas siguiendo el modelo trabajado en el recurso 2, a partir de las siguientes fichas de datos de seguridad:

Como tarea domiciliaria deberán pasar las 6 etiquetas a formato digital y entregarlas.

Clase 4 (3 horas): Se trabaja con la ficha 1 (Residuos y derrames de productos químicos) en grupos. La misma incluye 7 ejercicios y problemas a resolver. Se realiza una puesta en común de todos los grupos para analizar cómo se han resuelto.

Clase 5 (3 horas): Se trabaja con la ficha 2 (Un derrame de químico peligroso) como un estudio de caso.
Fase 1: Lectura y análisis del caso. De forma individual cada estudiante analiza la ficha 2.
Fase 2: Discusión en pequeños grupos. En grupos se debaten las diferentes alternativas.
Fase 3: Sesión plenaria de discusión. Se modera la discusión y se hace conocer la solución del caso.
Fase 4: Reflexión individual. El estudiante confronta su idea inicial con la solución del caso.

Clase 6 (3 horas): Se realizará una evaluación escrita individual de los temas trabajados.

Propuesta de evaluación: Como técnica de evaluación se ha diseñado el siguiente trabajo escrito.

Ficha de datos de seguridad del formol.

Rúbrica para evaluar la propuesta: La siguiente rúbrica ha sido elaborada para evaluar el desempeño de cada estudiante en el trabajo escrito.

Bibliografía consultada:

Aprendizaje basado en competencias

  • Ambrós, A. La programación de unidades didácticas por competencias. Aula de Innovación Educativa núm 180.
  • Cañal, P. (2012). ¿Cómo evaluar la competencia científica? Investigación en la Escuela, 78.
  • Cañal, P. (2012). La evaluación de la competencia científica requiere nuevas formas de evaluar los aprendizajes. En E. Pedrinaci. El desarrollo de la competencia científica. Barcelona, España: Graó.
  • Coll, C., y otros (2010). Desarrollo, aprendizaje y enseñanza en la educación secundaria. Barcelona, España: Graó.
  • Duran, D. GAPPISA, una guía para el análisis de pruebas evaluativas desde la perspectiva PISA.
  • Giné, N., Parcerisa, A. (2007). Evaluación en la educación secundaria. Elementos para la reflexión y recursos para la práctica. (2da edición). España: Graó.
  • Laborde, G. (2015). La Enseñanza de las Ciencias desde un enfoque basado en competencias. México, Sapiens.
  • Laborde, G. (2015). Enseñar Química por competencias. ¿Cómo evaluar competencias? México, Sapiens.
  • Laborde, G. (2016). Metodología de enseñanza en un modelo competencial. Material de apoyo al curso de Didáctica III. I.P.A.
  • Laborde, G. (2017). Una unidad didáctica basada en el desarrollo de competencias. Dimensiones de análisis de un sistema. 
  • Pedrinaci, E., Caamaño, A., Cañal, P. y de Pro, A. (2012). 11 ideas clave. El desarrollo de la competencia científica. Barcelona, España: Graó.
  • Roegiers, X. ¿Qué es el EPC? Enfoque por las competencias y pedagogía de la integración explicadas a los educadores. 
  • Sanmartí, N. (2007). 10 ideas clave. Evaluar para aprender. España: Graó.
  • Zabala, A. y Arnau, L. (2008). Cómo aprender y enseñar competencias. Barcelona, España: Graó.

Recursos empleados en la propuesta didáctica:

Autor
Gatto, Anarella
Responsable
Gatto, Anarella
Fecha de publicación
Créditos

Imagen descriptiva: Pictogramas SGA | Autor: A. Gatto | Licencia: CC BY-SA 4.0.

Imagen diseñada a partir de las siguientes imágenes:

 

Clasificación curricular
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