Cómo motivar a los estudiantes mediante actividades científicas atractivas

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PEQUEÑA INVESTIGACIÓN DE LA ENERGÍA DE LOS ALIMENTOS

José Enrique Martínez Benavent COLEGIO JUAN XXIII

Burjassot (Valencia) Introducción: Los alimentos nos proporcionan la energía necesaria para mantener nuestra actividad diaria. Esta energía puede calcularse a través del calor producido por el cuerpo, que es consecuencia de la oxidación de los nutrientes y se mide en calorías. Las necesidades calóricas humanas responden a la necesidad de mantener la temperatura corporal constante, de atender al trabajo de ciertos órganos y glándulas, de crecer en una determinada época de la vida y de reponer el desgaste diario de los tejidos. Por supuesto, estas necesidades varían según la actividad física, el tipo de trabajo, la edad o en situaciones fisiológicas especiales (en el embarazo y la lactancia se incrementa el consumo calórico en 350 y 550 kilocalorías). Objetivos:

• Medir la variación de temperatura del agua al quemarse alimentos líquidos. • Transformar la variación de temperatura en su equivalente en calorías. • Comparar los diferentes resultados experimentales obtenidos con tablas de

resultados teóricos. • Extraer conclusiones de la comparación de resultados. • Familiarizarse con el material de laboratorio (conocer los nombres, utilización,…)

Relación del tema propuesto con el currículo del Curso: Está directamente relacionado con la primera evaluación de la asignatura “Ámbito Científico” de los alumnos que cursan 3º de ESO del Grupo de diversificación PACG (Programa de Adaptación Curricular en Grupo).

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Material y recursos necesarios:

• Soporte universal con pinzas de agarre. • Tripié. • Tela de alambre. • Escobillón para tubo de ensayo. • Mechero de cocina (alargado). • Termómetro. • Dos vasos de precipitado. • Probeta. • Tubos de ensayo. • Cronómetro. • Papel de aluminio. • Mecha. • Báscula (precisión mínima 1 gramo) • Una botella de aceite de maíz:

� Por cada 100g: � Valor energético: 900 Kcal � Proteínas: 0 g � Hidratos de carbono: 0 g � Grasas: 100 g

• Grasas saturadas: 41 g • Grasas Monoinsaturadas: 29 g • Grasas Poliinsaturadas: 57 g • Colesterol: 0 mg

� Fibra alimentaria: 0 g � Sodio: 0 g � Grasas: 100 g

• Grasas saturadas: 11 g • Grasas Monoinsaturadas: 34 g • Grasas Poliinsaturadas: 55 g • Colesterol: 0 mg

• Una botella de aceite de girasol: � Por cada 100g:

� Valor energético: 900 Kcal � Proteínas: 0 g � Hidratos de carbono: 0 g � Grasas: 100 g

• Grasas saturadas: 11 g • Grasas Monoinsaturadas: 34 g • Grasas Poliinsaturadas: 55 g • Colesterol: 0 mg

� Fibra alimentaria: 0 g � Sodio: 0 g � Grasas: 100 g

• Grasas saturadas: 11 g • Grasas Monoinsaturadas: 34 g • Grasas Poliinsaturadas: 55 g • Colesterol: 0 mg

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• Una botella de aceite de oliva: � Por cada 100g:

� Valor energético: 900 Kcal � Proteínas: 0 g � Hidratos de carbono: 0 g � Grasas: 100 g

• Grasas saturadas: 13 g • Grasas Monoinsaturadas: 79 g • Grasas Poliinsaturadas: 8 g • Colesterol: 0 mg

� Fibra alimentaria: 0 g � Sodio: 0 g � Grasas: 100 g

• Grasas saturadas: 11 g • Grasas Monoinsaturadas: 34 g • Grasas Poliinsaturadas: 55 g • Colesterol: 0 mg

Normas de seguridad:

• Deben utilizarse gafas protectoras. • Hay que tener mucho cuidado de no tocar la llama. • Ante cualquier duda, preguntar antes al profesor de laboratorio.

Procedimiento:

1. Introducimos 10 ml de agua en un tubo de ensayo y lo sujetamos con una pinza metálica de agarre al soporte universal. Para ello utilizamos previamente un vaso de precipitado y una probeta.

2. Introducimos un termómetro dentro del tubo con 10 ml de agua y lo sujetamos con otra pinza al soporte universal de forma que el termómetro no toque la “pared” del tubo de ensayo. Para ello utilizamos previamente un vaso de precipitado y una probeta.

3. Con la ayuda de una báscula y un vaso de precipitado pequeño medimos un gramo de aceite (alimento a estudiar).

4. Cortamos y pelamos un trozo de entre dos o tres centímetros de mecha para quedarnos con la parte interior.

5. Con un trozo de papel de aluminio de aproximadamente 15 * 15 cm construimos un pequeño vaso donde más tarde depositaremos la mecha.

6. Colocamos los distintos elementos tal y como se muestra en las siguientes figuras:

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7. Empapamos la parte cortada de mecha con el gramo de aceite. 8. Colocamos la mecha empapada en aceite en el “vaso” de aluminio. 9. Encendemos la mecha empapada en aceite con el mechero de cocina. Tarda un poco

pues para arder el aceite debe estar caliente. 10. Colocamos el vaso de aluminio de tal forma que la llama caliente el tubo de ensayo. 11. Repetimos el experimento dos o tres veces para un mismo tipo de aceite, y después

repetimos el proceso para los diferentes tipos de aceite que tengamos. 12. Se realizan los cálculos de cambio de temperatura a calorías y se valoran y

comentan los resultados obtenidos. En el experimento ideal, cada grado Celsius que se eleve el termómetro equivalen a 10 cal (0’01 kcal).

13. Extraemos conclusiones de los resultados obtenidos.

Tiempo necesario para desarrollar esta práctica:

Una hora y media (incluyendo la reflexión con los alumnos).

Cuestiones para los alumnos:

• ¿Se han obtenido los resultados que esperabas? a) ¿Crees que influye en los resultados que los aceites tengan diferentes tipos de grasa,

el color del aceite, su densidad,…? • A la vista de los resultados, ¿qué conclusiones generales obtienes? • ¿Crees que ésta práctica realmente sirve para medir la “energía de los alimentos”?,

¿Por qué? • ¿Cómo mejorarías el rendimiento de esta práctica? • Otras observaciones: • ¿Qué tipo de práctica de laboratorio te gustaría hacer?, ¿sobre qué?,…

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Análisis de las respuestas de los alumnos: Basándonos en las respuestas de los alumnos podemos concluir que la mayoría de los alumnos entendieron el concepto de caloría y lo que era un calorímetro casero. Los alumnos responden que los diferentes tipos de grasa de los aceites sí que deben influir en los resultados, pero que el color no, pero no tienen muy claro las razones.

Análisis de la práctica presentada por el profesor: Es una buena práctica para la comprensión del concepto “caloría”, aunque los resultados cuantitativos esperados no son del todo correctos, si se pueden extraer conclusiones cualitativas. Destacar que les hubiese gustado una práctica más “espectacular” aunque reconocieron que fue mejor participar poco a poco para así, en un futuro, desenvolverse mejor en un laboratorio de ciencias. Era la primera práctica de laboratorio de su vida. Anexo Guión de laboratorio utilizado por los alumnos. Bibliografía: La idea principal de la práctica desarrollada proviene de otra práctica explicada en la página 46 del libro de texto para 3º de ESO “Biología y Geología” de la editorial Edelvives (ISBN: 84-263-3058-4). Los autores del libro son: Carlos Arribas Puras, Juan Ángel España Talón, Víctor López Fenoy y José Vicente Morales Ortiz.