El método del dragón: química para los más jóvenes Teach article

Traducido por María Moreno Morcillo. En Suecia vive un pequeña dragona verde llamada Berta, que invita a los niños pequeños a unirse a sus aventuras en la Tierra de los Dragones – todas relacionadas con química.

Retrato de Berta.
Imagen cortesía de Karin
Södergren

En el Centro de Ciencia NAVET (NAVET Science Center) en Borås, Suecia, creamos a Berta la Dragona como una forma para dar a conocer la ciencia a los niños muy jóvenes (4-8 años). El personaje de la dragona es una marioneta que enseña a los niños sobre el maravilloso mundo de la química a través de experimentos, usando las propias historias de Berta como punto de partida. Las primeras historias de Berta fueron tan populares que fueron publicadas en un libro en 2010, Experimentos del libro de Berta: Emocionantes cuentos de química de la Tierra de los Dragones (Berta’s Book of Experiments: Exciting chemical fairy tales from Dragon Land). Desde entonces le ha seguido un segundo libro de Berta.

Niños haciendo experimentos
de química.

Imagen cortesía de Joakim
Lenell

El objetivo de todas las actividades de Berta es promover el entendimiento y el uso de la química en la vida real, con materiales de todos los días que resultan familiares a todo el mundo. Los materiales no son tóxicos y casi todos son fáciles de encontrar en los estantes de los supermercados, por lo que los niños pueden manejarlos sin necesidad de un equipo de laboratorio complicado o costoso.

Los experimentos cubren muchas áreas diferentes de química – como soluciones, gases, y ácidos y alcalinos – y son todos diseñados para ser elaborados no solamente en centros o escuelas sino también en casa.

¿Cómo se consigue una buena actividad Berta?

Todas las actividades Berta han sido probadas con niños pequeños muchas veces durante varios años para asegurar que son interesantes y fáciles de hacer. Cuando elegimos actividades para Berta y sus jóvenes amigos investigadores, nosotros siempre buscamos estos elementos clave:
– Seguridad: ¿pueden los niños experimentar de una forma segura con los ingredientes, incluso si alguno acabara en sus bocas (no pasa nada si saben mal – pero tienen que ser comestibles para averiguarlo)?
– Atractivo para niños: ¿son los resultados divertidos, suficientemente claros de ver o tocar y un poco inesperados o incluso asombrosos?
– Exploración: ¿plantea la química cuestiones interesantes y dará lugar a nuevos experimentos y experiencias?

Foto de Berta.
Imagen cortesía de Adam
Danielsson

También tiene que haber un elemento de interacción con otras personas ya que esta es a menudo la forma en que aprendemos más. Algunos experimentos son más exitosos cuando se llevan a cabo con un gran grupo de niños reunidos alrededor de una actividad, hablando, explorando y vertiendo los ingredientes sobre la marcha; otros funcionan mejor con parejas de niños o grupos más reducidos.

En este artículo describimos 3 actividades populares típicas del estilo de Berta. Aunque los experimentos son diferentes, los tres comparten la característica de hacer de lo común algo fascinante.

 

Actividad 1: Burbujas flotantes

Impacto de una gota de agua
Imagen cortesía de Roger
McLassus/ Wikimedia
Commons

Edad del grupo: 4-8 años

Materiales

  • 4 cucharadas de hidrogenocarbonato de sodio (NaHCO3 también conocido como bicarbonato de sodio)
  • Agua – suficiente para llenar el recipiente con un volumen de 2cm de altura
  • 2 cucharadas de ácido cítrico
  • Preparado para crear pompas de jabón
  • Pequeño acuario o un recipiente similar con los lados planos
  • Trozo grande de papel para cubrir el recipiente

Procedimiento

  1. Mezcla las 4 cucharadas de hidrogenocarbonato de sodio con 2 de ácido cítrico.
  2. Extiende la mezcla sobre el fondo del recipiente.
Burbujas flotando muy por
encima del líquido.

Imagen cortesía de Emelie
Gunnarsson
  1. Vierte un poco de agua sobre la mezcla: ¿de dónde viene el sonido?
  2. Cubre la parte superior del recipiente con papel: ¿por qué es importante hacer eso?
  3. Espera 3–4 min.
  4. Crea pompas de jabón mientras esperas – los niños también pueden hacerlo. ¿Con qué tipo de gas rellenamos las burbujas de jabón? ¿Qué sabemos del gas que sale de nuestras bocas?
  5. Levanta el papel del recipiente y tira las pompas por encima dejando caer algunas en el gas de dióxido de carbono formado. ¿Por qué las burbujas parecen flotar muy por encima del líquido y no caen sobre su superficie?

Sobre lo que ocurre

Cuando el agua es añadida, el hidrogenocarbonato de sodio y el ácido cítrico se disuelven y comienzan a reaccionar. Se produce así dióxido de carbono lo que provoca un sonido efervescente particular al propagarse el gas por el recipiente.

El dióxido de carbono es más denso que el aire circundante por lo que no todo se aleja flotando, aunque hay de todas formas una posibilidad de escape debido a las turbulencias del aire (y es muy difícil ver dónde va pues carece de color). Esta es la razón por la que ponemos el papel sobre el recipiente y lo mantenemos ahí hasta que todo el gas es formado y todo está preparado para el momento de meter las burbujas. Las pompas de jabón contienen aire, por lo que tienen una densidad menor a la del dióxido de carbono; esto significa que van a flotar en la superficie del gas, mostrando dónde está éste y dónde termina.

Reflejo en una pompa de
jabón

Imagen cortesía de Trodel /
Flickr

Si las burbujas de jabón flotan durante un tiempo, verás que van lentamente aumentando su talla. Esto es porque el dióxido de carbono viaja más rápido dentro de la burbuja de lo que tarda el aire en salir. Esto también hace que la burbuja sea más pesada y con el tiempo se hunda hasta el fondo de la capa de gas.

Idea para una continuación del experimento

¿Qué ocurrirá si el dióxido de carbono se forma dentro de una bolsa de plástico?

Actividad 2: Dando un baño a las frutas cítricas 

Frutas cítricas diferentes se
comportan de forma distinta
cuando se dejan caer en el
agua.

Imagen cortesía de Emelie
Gunnarsson

Edad del grupo: 4-8 años

Materiales

  • 1 lima
  • Otras 4 frutas cítricas, ej. limón, pomelo, naranja, mandarina, etc.
  • Cuchillo para pelar la fruta
  • Recipiente grande transparente (de al menos 20 cm de profundidad)

Procedimiento

Los cítricos verdes tienen
muy poca parte blanca por lo
que a veces caen al fondo del
recipiente.

Imagen cortesía de Emelie
Gunnarsson
  1. Llena el gran recipiente de agua.
  2. Habla sobre lo que podría pasar cuando las frutas se dejan caer en el agua.
  3. Deja a las frutas ‘tomar un baño’. ¿Por qué algunas de ellas flotan mejor que otras?
  4. Pela las frutas con mucho cuidado – de manera que la piel se mantenga en una sola pieza – y retira toda la parte blanca (mesocarpo) de las frutas.
  5. Habla sobre qué podría pasar cuando las frutas son de nuevo puestas en el agua sin piel.
  6. Deja a las frutas ‘nadar’ de nuevo y observa lo que ocurre. Hablad sobre qué ha cambiado y cuál podría ser la razón de este cambio.
  7. Coge cada fruta y ponle su ‘chaleco salvavidas’ (su propia piel) de nuevo, después vuelve a dejarla en el agua. ¿Qué efecto produce la piel?
  8. Habla sobre lo que ocurre cuando las pieles se dejan en el agua sin la fruta – entonces hazlo y observa.

Sobre lo que ocurre

La dragona Berta con los
cítricos

Imagen cortesía de Emelie
Gunnarsson

La mayoría de los cítricos enteros flotan en el agua pero esto cambia un vez se les quita la piel. Las frutas intactas flotan porque una gran cantidad de aire queda en la parte blanca esponjosa, lo que les da una densidad menor que las frutas peladas. Si la piel se quita en una sola pieza, podemos retirarla y ponerla como un chaleco salvavidas y se hace evidente que es la piel la que está haciendo la diferencia en la flotabilidad de la fruta.

Las naranjas tienen suficiente
mesocarpo para flotar
cuando se dejan caer en el
agua.

Imagen cortesía de Emelie
Gunnarsson

En este sentido, la diferencia entre los limones y las limas resulta interesante. Ambas frutas tienen una densidad muy parecida a la del agua. Sin embargo, las limas siempre se hunden ya que tienen una densidad ligeramente superior a la del agua (porque no tienen casi mesocarpo), mientras que los limones a veces flotan y a veces se hunden dependiendo de la cantidad de mesocarpo que contenga la fruta.

Idea para una continuación del experimento

¿Qué ocurrirá si intentamos lo mismo con otras frutas y verduras?

Actividad 3: El drama de la gotita

Materiales

Bicarbonato de sodio o
hidrogenocarbonato de sodio

Imagen cortesía de Thavox,
Wikimedia
  • Aceite vegetal
  • 1 cucharadita de café de hidrogenocarbonato de sodio (también conocido como bicarbonato de sodio)
  • 1 limón
  • 100 ml de zumo de col lombardaw1 o de arándanos
  • Jarra estrecha y alta
  • Vaso
  • Cuchara

Procedimiento

  1. Pon 1 cucharadita de hidrogenocarbonato de sodio en la jarra.
  2. Vierte el aceite vegetal por encima hasta rellenar alrededor de los dos tercios de la jarra.
Aceite de oliva
Imagen cortesía de Lemone /
Wikimedia Commons
  1. Mira la jarra de cerca. ¿Qué tipo de burbujas están subiendo a la superficie? ¿Dónde van después de llegar a la superficie?
  2. Mezcla 100 ml de zumo con un poco de agua – lo suficiente como para mostrar su color real (púrpura para la col, azul para los arándanos).
  3. Comenta que el color del zumo podría cambiar si lo hacemos más agrio usando zumo de limón.
  4. Exprime un poco de limón en el zumo y remueve. ¿Por qué cambia de color?
  5. Vierte algo de esta mezcla de zumo en el aceite vegetal. ¿Qué ocurre con las gotitas de zumo? ¿Cómo se mueven? ¿Qué pasa con la burbujas transparentes que se forman?
  6. Mira el zumo del fondo de la jarra. ¿De qué color es? ¿Cómo cambia después de un rato?
  7. Si la reacción de ralentiza, pon algo más de zumo de limón en la jarra.

Sobre lo que ocurre

Niños haciendo experimentos
con Berta. 

Imagen cortesía de Joakim
Lenell

El hidrogenocarbonato de sodio del fondo de la jarra contiene un poco de aire atrapado en el polvo. Cuando el aceite vegetal es vertido encima, el aire forma burbujas que llegan a la superficie. La lombarda y los arándanos contienen colorantes naturales que son sensibles a los cambios de acidez y en ambos casos se vuelven rojos cuando se mezclan con zumo de limón, el cual es ácido (pH 3). Las gotitas de zumo rojo naufragan a través del aceite vegetal porque contienen principalmente agua, que tiene mayor densidad que el aceite. Una vez que el zumo ácido alcanza el hidrogenocarbonato de sodio, ocurre una reacción química, se produce dióxido de carbono y el zumo se hace menos ácido. (El hidrogenocarbonato de sodio es alcalino cuando se disuelve en agua, por eso neutraliza el ácido cuando reaccionan).

Profesoras observando las
burbujas en la jarra al final
del experimento.

Imagen cortesía de Joakim
Lenell

La burbujas más grandes de dióxido de carbono entonces llegan rápidamente a la superficie del aceite, mientras que las más pequeñas se acumulan en las superficies de las gotitas del zumo haciéndolas también flotar. Un vez que el gas se libera a la superficie, las gotitas de zumo se hunden de nuevo al fondo donde toman más gas proveniente de la reacción y suben de nuevo. También se vuelven más alcalinas cada vez, lo cual observamos por el cambio de color que vuelve a azul o púrpura.

Idea para la continuación del experimento

Observa cuántos colores diferentes puedes obtener sólo añadiendo diferentes cantidades de zumo de limón e hidrogenocarbonato de sodio a los arándanos y/o la col lombarda.

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References

  • Gunnarsson A., Södergren K. (2010) Berta’s Book of Experiments: Exciting chemical fairy tales from Dragon Land. Navet and P&K (The Swedish Plastics and Chemicals Federation), Sweden. ISBN: 978-91-85107- 22-3 (available in Swedish, English and Norwegian)
  • Gunnarsson A., Södergren K. (2013) Berta´s New Chemistry Adventures. Navet and IKEM (Innovation and Chemical Industries), Sweden. ISBN: 978-91-85107-23-0 (available in Norwegian and Swedish)

Web References

Resources

Author(s)

Anna Gunnarsson trabaja en el Centro de Ciencia NAVET, en Borås, Suecia, como profesora y directora de proyectos. Ella es responsable del desarrollo de actividades de química para niños pequeños y de otros proyectos de ciencia, matemáticas y tecnología, a nivel nacional e internacional.


Review

Por lo general, las lecciones de química no son parte de la educación de la escuela primaria, especialmente en edades más tempranas. Este artículo explica algunas actividades nuevas e interesantes y ofrece una forma alternativa de enseñar química por la que cualquier alumno puede llegar a participar y comprender. No creo que muchos maestros en Chipre incluyan la química en sus primeras tres o cuatro clases de educación primaria. Este artículo podría formar las bases para cambiar esta costumbre y para solicitar a jóvenes estudiantes su participación en lecciones divertidas y estimulantes. Es importante, sin embargo, que esta actividades no sean utilizadas sólo como experimentos show-and-tell (“muestra y cuenta”). Los maestros deberían estar bien preparados para el debate posterior. Deberían estar preparados para dar la lección desde un punto de vista pedagógico. Por ejemplo, las preguntas planteadas por el maestro, el debate mantenido entre los alumnos del mismo grupo y las explicaciones que ellos desarrollan (con la ayuda del maestro) es la parte más esencial del experimento. Estas elementos no se proporcionan aquí sino que se dejan abiertas para que sea el maestro el que las prepare.


Christiana Th. Nicolaou, Universidad de Chipre




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