Proyecto de innovación

educativa sobre

contaminación atmosférica

para alumnos de secundaria

Yolanda Díaz de Mera, Alberto Notario, Alfonso Aranda, José Antonio Adame,

Jesús Parra, Fernando Muñoz, Eugenio Romero, Alfonso Parra

22 de enero de 2015

Proyectos de cooperación en materia de innovación e investigación entre

profesorado universitario y no universitario de la Junta de Comunidades de

Castilla-La Mancha

2007-2009

Estudio físico-químico comparativo de una atmósfera próxima

a una zona industrial y otra rural y su implicación en el currículo

de secundaria

2009-2011

Análisis físico-químico comparativo de la calidad del aire de

una atmósfera industrial y otra rural y sus conexiones con las

materias de ciencias en la educación secundaria y las TIC

Objetivos

1. Analizar una atmósfera próxima a una zona industrial (Argamasilla de Calatrava) y

otra rural (Porzuna).

Medida en continuo y tiempo real de ozono (contaminante troposférico muy

importante) así como diferentes parámetros meteorológicos.

2. Particularizar los contenidos relativos a contaminación atmosférica de las materias

de Física y Química y Tecnología en la Educación Secundaria, a un problema

concreto: contaminación por ozono troposférico.

Introducir a los alumnos en el método científico con el desarrollo de un trabajo

de investigación específico.

Participantes

Profesores universitarios

Profesores de educación secundaria

Alumnos de bachillerato

Localización

IES Ribera del Bullaque (Porzuna)

IES Alonso Quijano (Argamasilla de Calatrava)

IES Alonso Quijano

Argamasilla de Calatrava

6ooo habitantes

5 km NE Puertollano

Zona con más industria

pesada del centro de la

península

Zona potencialmente

contaminada

IES Ribera del Bullaque

Porzuna

4ooo habitantes

NO provincia Ciudad Real,

estribaciones Montes Toledo

Economía: agricultura y

ganadería

Zona limpia

Equipos

Analizador de ozono por absorción ultravioleta 253,7 nm

Environment, modeloO342M

Método estándar Directiva Europea

1 Año de medida en cada IES

Estación meteorológica automática MK-IIIRTI-LR

Rain Wise Inc.

Medida de temperatura, presión, precipitación,

viento, …

Correlación los valores de ozono y su evolución

con las correspondientes variables meteorológicas

Medida continua en cada uno los dos IES

Equipos

Principales Resultados Experimentales

Se han excedido los límites impuestos por la Directiva Europea de calidad del

aire (2008/50/EC), tanto de información a la población como protección de la

vegetación

Umbral información: promedio horario > 180 g/m3

Alerta a la población: 3 superaciones promedio horario 240 g/m3

AOT40: 18000 g/m3 promedio horario acumulado de mayo a julio

Mayor parte del tiempo en Argamasilla con vientos procedentes del sur (fuentes

contaminantes), y en menor medida en Porzuna

Niveles de fondo bastante elevados en Porzuna

Resultados didácticos

Fase I: Iniciación

• Se realiza una presentación donde se les explica qué es el ozono

troposférico, su dependencia de las condiciones meteorológicas,

funciones que desempeña, mecanismos de formación y relación con

la contaminación atmosférica.

• Se presenta la estación meteorológica y el analizador de ozono

troposférico, describiendo sus características.

• Se accede al ordenador donde se almacenan y procesan los datos

meteorológicos.

Aportación didáctica

Presentación Power Point: funcionamiento equipos, reacciones formación ozono…

Resultados didácticos

Fase II: Búsqueda de información

• Se pretende que los alumnos se familiaricen con los diferentes aspectos

relacionados con el ozono.

• Para ello, búsqueda de forma autónoma en distintas fuentes:

bibliografía suministrada por el profesor, internet, materiales elaborados

por el grupo de trabajo…

• Se profundiza en el manejo de información en otros idiomas

(fundamentalmente inglés) y en el uso de tecnologías de la

información y la comunicación.

Aportación didáctica

Entrega a los alumnos de una serie de artículos aparecidos en prensa sobre cuestiones

medioambientales relacionadas con el ozono, con una serie de preguntas para su

reflexión y posterior debate en clase.

Resultados didácticos

Fase III: Tratamiento y análisis de los datos generados

• La toma y el análisis de los datos constituye una de las fases principales

en el desarrollo de un trabajo científico, ya que supone la base para

extraer posteriores conclusiones.

• En esta fase se pretende cubrir varios de los objetivos del proyecto, en

especial los relacionados con el desarrollo de una metodología

científica y el uso de las tecnologías de la información y la

comunicación.

Aportación didáctica

Desarrollo de una aplicación informática propia, en forma de archivo Excel, para la

recogida, tratamiento y análisis de datos:

Presentación clara, evolución horaria, resúmenes mensuales...

Resultados didácticos

Fase IV: Comunicación de los resultados

Actuaciones principales:

•Difusión de resultados en los centros.

•Planteamiento reflexivo del problema de la contaminación, como contenido

transversal, en las materias de Física y Química y Ciencias de la Naturaleza y la

adquisición de compromisos.

•Participación en 5 congresos científicos docentes.

• Publicación 2 artículos en revistas internacionales:

Journal of Chemical Education

Environmental Science nad Pollution Research

•Creación de una página web donde mostrar los logros alcanzados:

Datos medidos por el medidor de ozono y la estación meteorológica en

tiempo real

Resúmenes diarios, mensuales, anuales…

Información sobre el ozono troposférico

Otros datos del proyecto

Resultados didácticos

Fase V: Conexiones interdisciplinares

Actuaciones principales:

•Elaboración de tablas y gráficas en hojas de cálculo (Informática y

Matemáticas)

•Realización de problemas relacionados con los conceptos, leyes, teorías y

modelos más importantes y generales de la Física y la Química.

•Ejecución de tratamientos estadísticos que permiten establecer comparaciones

entre meses o estaciones (Matemáticas)

•Obtención de datos climáticos de nuestra zona (Geografía)

•Observación de episodios de contaminación atmosférica y sus problemas

medioambientales asociados (Ciencias de la Tierra y Medio Ambiente).

Resultados didácticos

Fase V: Conexiones interdisciplinares

Aportación didáctica

• Elaboración de la unidad didáctica “El Ozono”, que pretende integrar la

contaminación por ozono troposférico con los contenidos impartidos en la

educación secundaria obligatoria y bachillerato (fundamentalmente en el área

de Física y Química).

• En el programa guía de la unidad didáctica está incluida una colección de

problemas que han sido propuestos por los profesores para el trabajo de los

alumnos.

• También se ha elaborado el programa informático “Química ozono.exe” de

autoevaluación para el alumnado.

Resultados didácticos

Fase VI: Acercamiento a la Universidad

Actuaciones principales:

•Realización de prácticas de laboratorio en dependencias y con recursos del

Departamento de Química-Física de la UCLM.

Simulación por ordenador de la contaminación atmosférica

Determinación de NOx y partículas en el humo de un cigarrillo

•Confección de las correspondientes memorias de laboratorio.

Aportación didáctica

Elaboración de los guiones de prácticas

Proyecto de innovación

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Yolanda Díaz de Mera, Alberto Notario, Alfonso Aranda, José Antonio Adame,

Jesús Parra, Fernando Muñoz, Eugenio Romero, Alfonso Parra

22 de enero de 2015