Presentació de Jordi Cuadros al V Congrés de Docència en Química a Secundària. Departament de Química UdG, 21/03/12

1. Portant el laboratori virtual
a l'aula de química
Més opcions >>>
Jordi Cuadros. IQS Universitat Ramon Llull. (jordi.cuadros@iqs.edu)
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012

2. Simulacions
Una simulació consisteix en la utilizació de
models per representar una determinada
realitat o fenomen, de forma sovint
simplificada, amb l’objectiu de facilitar la
seva comprensió, estudi i tractament.
– Models icònics, anàlegs o analítics
– Simulacions numèriques o gràfiques
– Diferents nivells d’interactivitat
Jordi Cuadros. IQS Universitat Ramon Llull
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 2

3. Simulacions
• Simulacions com a eines de recerca
– Climatologia,
– Modelització molecular,
– Comportament de materials…
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 3

4. Simulacions
• Simulacions com a eines d'aprenentatge
– Ajuts per a l'aprenentatge conceptual,
– Suport per a la pràctica.
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 4

5. Simulacions - Exemples
• PhET simulations
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 5

6. Simulacions - Exemples
• Molecular Workbench
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 6

7. Simulacions - Exemples
• Open Source Physics
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 7

8. Simulacions - Exemples
• SimQuest
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 8

9. Laboratori virtual
Un laboratori virtual es un entorn informàtic
on succeeixen acciones, operacions o
experiències anàlogues a les que tenen lloc
en un laboratori real.
– Laboratoris virtuals de recerca
– Laboratoris virtuals d’aprenentatge
• Basats en tutorials
• Basats en recursos multimèdia
• Basats en simulacions
Jordi Cuadros. IQS Universitat Ramon Llull
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 9

10. Ús del ChemCollective Virtual Lab
Accedeix al Laboratori Virtual (en català)
Accede al Laboratorio Virtual (en español)
Jordi Cuadros. IQS Universitat Ramon Llull
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 10

11. Activitat 1
• Prepara una dissolució 0,1 mM d’àcid
clorhídric. Usa les eines de visualització
per comprovar el teu resultat.
• Pots repetir-ho amb el mode de
transvassament realístic. Hauràs de pensar
una mica més quin material utilitzes?
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 11

12. Activitat 2
• Prepara una dissolució de clorur sòdic 5 M.
• Com ho faries per preparar-ne una 7 M en
clorur sòdic? Fes-ho. Si et trobes algun
problema, cerca una solució.
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 12

13. Integració en la teoria
• Presentació • Integració / Aplicació
– Il·lustrar un fenomen – Resolució de problemes
– Presentar un problema o • Numèrics
context • Qualitatius
• Exploració – Mostrar aplicacions diferents
– Analitzar un fenomen
– Recollida de dades
• Conceptualització
– Presentar conceptes
– Posar a prova models i
hipòtesis
– Plantejar conflictes conceptuals
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 13

14. Integració en la pràctica
• Pre-lab
– Preparar l’experiència real
– Dissenyar l’experiència a dur a terme
• Experiència de laboratori
– Substitució del laboratori
• Per reducció de temps
• Per l’ús de reactius cars o perillosos
– Augmentar les pràctiques (experiències més obertes)
– Simulació de l’experiència real per a contrastar resultats
• Post-lab
– Estudi d’alternatives o casos semblants per a facilitar la integració de
teoria i pràctica
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 14

15. Activitats
• Podeu trobar activitats simples sobre àcid-
base i sobre solubilitat en els documents
adjunts.
• Activitats àcid-base: PDF
• Activitats sobre solubilitat: PDF
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 15

16. Práctiques virtuals: Densitat de metalls
• Estàs treballant en el laboratori d'una joieria.
La teva feina consisteix a estudiar les
propietats d'alguns aliatges de plata, rodi i platí
per tal de produir joies més brillants i més
barates. Però mentre estaves preparant els
aliatges, has perdut les etiquetes i ara tens tres
ampolles no identificades de pols metàl·liques.
Seràs capaç d’identificar-los? [PDF]
roblemes locals en català / Propietats de la matèria / Densitat
de metalls
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 16

17. Pràctiques virtuals: Refrescs de Cola
• Els clients s'estan queixant de què els
refrescs de cola que produïu estan en
males condicions. En assaigs preliminars
s'ha determinat que 3 mostres no estan
en bones condicions. Quines són? Quin
problema tenen? [PDF]
Problemas locales en español / Soluciones y concentraciones / Cola
de calidad
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 17

18. Pràctiques virtuals: L'oracle
• Sabem que quatre composts químics
reaccionen, però no sabem com. Podríeu
ajudar-nos a determinar-ho? [PDF]
Problemas locales en español / Estequiometría / El oráculo
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 18

19. Pràctiques virtuals: Colors
• Ets capaç de sintetitzar el color groc?
• I d’obtenir els 5 colors dels anells olímpics?
Local problems in English / Stoichiometry and Limiting Reagents /
Jello Problem
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 19

20. Pràctiques virtuals: Complexos de
cobalt
• Les sals de cobalt s’han usat històricament
com a indicadors d’humitat. Per fer-ho,
s’aprofita el canvi de color que té lloc en la
reacció d’equilibri:
[Co(H2O)6]2+ + 4 Cl- ⇌ [CoCl4] 2- + 6 H2O
Mira-ho i descobreix-ho per tu mateix! [PDF]
Problemas locales en español / Equilibrio químico / Complejos de
cobalto
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 20

21. Pràctiques virtuals: El cafè
• Un excèntric professor de química demana
cada dia 250 ml (és americà!) de cafè a
95ºC. Donat que li agrada prendre el cafè a
90ºC, hi afegeix una mica de llet freda a
10ºC. Quanta llet haurà d’afegir per obtenir
la temperatura desitjada? [PDF]
Local Problems in English / Thermochemistry / Coffee
Jordi Cuadros. IQS Universitat Ramon Llull
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 21

22. Pràctiques virtuals: El cafè
• El professor ha seguit les teves indicacions
però el cafè li ha quedat massa calent
(90,13ºC) Per què? Pots millorar els teus
càlculs? [PDF]
More Problems in English / Thermochemistry / Coffee Problem - III
Jordi Cuadros. IQS Universitat Ramon Llull
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 22

23. Pràctiques virtuals: Termoteràpia
• Et disposes a dissenyar un sistema tèrmic per
a la realització d’apòsits calents per
termoteràpia. Quina combinació de solucions
dels reactius A i B caldrà per escalfar a 50ºC
un equivalent a 100 mL d’aigua? [PDF]
Local problems in English / Thermochemistry / Thermochemistry
Problem 1
Jordi Cuadros. IQS Universitat Ramon Llull
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 23

24. Referències
• Cuadros, J. Portant el laboratori virtual a l’aula de
química: alguns coms i alguns perquès. Educació
Química EduQ, 6 (2010), 4-12.
Podeu consultar-ne una còpia en el CD: Cuadros_EduQ6p4.pdf
• ChemCollective. http://www.chemcollective.org
• Experiencias virtuales.
http://www.chemcollective.org/iqs
Material disponible a http://tinyurl.com/jcvlab
Jordi Cuadros. IQS Universitat Ramon Llull
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012 24

25. 25

26. Accedeix al Laboratori Virtual (en català)
Accede al Laboratorio Virtual (en español)
Accedeix a les diferents activitats
Portant el laboratori virtual
•Activitats àcid-base: PPT, PDF
•Activit ats sobre solubilitat: PPT, PDF
a l’aula de química
•Densitat de metalls: PPT, PDF
•Refrescs de cola: PPT, PDF
•L’oracle: PPT, PDF
•Colors: PPT
•Complexos de cobalt: PPT, PDF
•El café: PPT, PDF
•Termoteràpia: PPT, PDF
Més opcions >>>
Jordi Cuadros. IQS Universitat Ramon Llull
V CONGRÉS DE DOCÈNCIA EN QUÍMICA A SECUNDÀRIA.
Girona, 21 de març de 2012