Currículo ciencias aplicadas a la actividad profesional 4º ESO (LOE)

Es una materia que es modificada en LOMCE, ver Currículo ciencias aplicadas a la actividad profesional 4º ESO (LOMCE)


Introducción


Es importante que al finalizar la Educación Secundaria Obligatoria, los estudiantes hayan adquirido conocimientos procedimentales en el área científica, sobre todo en técnicas experimentales. Esta materia les aportará una formación experimental básica y contribuirá a la adquisición de una disciplina de trabajo en el laboratorio, respetando las normas de seguridad e higiene así como valorando la importancia de utilizar los equipos de protección personal necesarios en cada caso. Por tanto es fundamental utilizar un enfoque práctico en su desarrollo metodológico.

Una de las finalidades de esta materia es la de dar una orientación general a los estudiantes sobre los métodos prácticos de la Ciencia, sus aplicaciones a la actividad profesional, los impactos medioambientales que conlleva así como operaciones básicas de laboratorio. Esta formación les aportará una base muy importante para abordar en mejores condiciones los estudios de formación profesional en las familias: agraria, industrias alimentarias, química, sanidad, vidrio y cerámica, etc. al igual que para cursar bachillerato en la opción de Ciencias y Tecnología.

En el tratamiento de toda la materia debe primar la parte práctica, potenciándose y valorando en gran medida el trabajo en equipo, así como la exposición oral de los resultados obtenidos en los trabajos realizados. Por otro lado se debe impulsar la utilización de las TIC, de forma individual o en grupo, tanto como herramienta de trabajo para la exposición de resultados y trabajos de indagación, para la profundización y ampliación de la información, como para el correcto manejo de programas de experimentación asistidos por ordenador (LAO).

Los contenidos se presentan en 3 bloques. El primer bloque está dedicado al trabajo en el laboratorio siendo importante que los estudiantes conozcan la organización de un laboratorio, los materiales y sustancias que van a utilizar durante las prácticas, haciendo mucho hincapié en el conocimiento y cumplimiento de las normas de seguridad e higiene. Los estudiantes realizarán experiencias de laboratorio que le permitan ir conociendo las técnicas básicas, es importante que el profesor explique la manipulación correcta de los reactivos nuevos que se vayan utilizando así como el manejo de los nuevos materiales que vayan introduciendo a través de las diferentes prácticas.

Además de conocer las técnicas básicas de laboratorio, los estudiantes deberán obtener en él sustancias con interés industrial, de forma que establezcan una relación entre la necesidad de investigar en el laboratorio y aplicarlo después a la industria. Una vez establecida esta relación, es interesante que conozcan el impacto medioambiental que provoca la industria durante la obtención de dichos productos, así como las aportaciones que a su vez también hace la ciencia para mitigar dicho impacto incorporando herramientas de prevención que fundamenten un uso sostenible de los recursos.

Para trabajar las aplicaciones de las reacciones químicas en la industria se pueden realizar prácticas sencillas de obtención de productos que tengan utilidad industrial, como por ejemplo la obtención de la aspirina o el naylon Sería recomendable dejar al alumno la parte de indagación sobre la utilidad industrial de estos productos, valorando la utilización de las TIC para la búsqueda y organización de la información.

El bloque II está dedicado a la ciencia y su relación con el medioambiente, está elaborado para que los estudiantes conozcan los diferentes tipos de contaminantes ambientales, su origen y efectos sobre el medioambiente, así como el tratamiento de estos contaminantes y residuos generados. La parte teórica debe ir combinada con realización de prácticas de laboratorio que le permitan al alumno tanto conocer cómo se pueden tratar estos contaminantes, como utilizar las técnicas aprendidas. En concreto se debe llevar a cabo alguna práctica de tratamiento de aguas, así como la utilización del pH como medida e indicador medioambiental.

También es importante en este bloque que los estudiantes utilicen las TIC para realizar actividades de indagación con el fin de profundizar en aspectos relacionados con las posibles soluciones al problema medioambiental. Realizando debates en el aula, que hayan requerido antes un trabajo previo de búsqueda de información, organización y reflexión, para, finalmente realizar su puesta en común. Es importante que los contenidos de este bloque se complementen con los estudiados en materias como Biología y Geología y Tecnología, para lo cual es importante la coordinación con el profesorado que imparta dichas materias.

El bloque III puede ser el más novedoso para los estudiantes y debería trabajarse combinando los aspectos teóricos con los de indagación, utilizando las TIC, que constituirán una herramienta muy potente para que el alumno pueda conocer los últimos avances en este campo tanto a nivel mundial, estatal y sobre todo en su Comunidad.

Es importante también que los estudiantes empiecen a conocer la necesidad de la investigación, desarrollo e innovación en las empresas, no solo para el propio desarrollo económico de éstas, sino para el avance del propio país. No debemos olvidar que uno de los objetivos de la economía de nuestro país es mejorar nuestra productividad para ser competitivos en el mercado global. Sin duda, una forma de conseguirlo es aplicando políticas de apoyo a los departamentos de I+D+i de los distintos organismos y empresas.

Los estudiantes serán los futuros impulsores de estas políticas si desde bien temprano se les conciencia de la importancia que la I+D+i tiene en el tejido productivo, creando productos y servicios con alto valor añadido, puesto que hoy por hoy no podemos competir en precio con la fabricación que se realiza en los países emergentes, pero sí lo podemos hacer con el diseño, la calidad del producto y en general con la innovación.

Contribución de la materia a la adquisición de las competencias básicas


El tratamiento de los contenidos de esta materia, principalmente desde una vertiente práctica, propicia en los estudiantes el conocimiento y la experimentación de procesos físico-químicos que explican muchos de los fenómenos que ocurren de forma natural y otros muchos generados por la acción humana, favoreciendo la adquisición de la competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico de una forma muy clara. Al mismo tiempo, también se favorece su adquisición al conocer las consecuencias que la actividad industrial y humana provoca en el medioambiente, podrán promover acciones dirigidas a mejorarlo y preservarlo.

Esta materia conlleva por una parte, la utilización de herramientas matemáticas para medir, calcular magnitudes básicas y derivadas, calcular la fiabilidad de las medidas, lectura e interpretación de tablas y gráficos y para analizar los datos estadísticos que se le presentarán al alumno estudiando situaciones reales y por otra, la utilización de técnicas de resolución de problemas para solucionar posibles situaciones que se les planteen en el laboratorio, contribuyendo de manera efectiva al desarrollo de la competencia matemática.

La adquisición de esta competencia se potencia mediante la realización de cálculos para la preparación de los reactivos o sustancias que se van a utilizar durante las prácticas de laboratorio o la aplicación de las ecuaciones para prever el resultado de una experiencia y constatar que el procedimiento se ha llevado de forma correcta al coincidir el resultado teórico con el práctico. Cuando presente informes, se apoyará en las herramientas matemáticas para mostrar los resultados de una manera más clara y gráfica.

La interpretación y selección de información hará desarrollar en el alumno el carácter crítico necesario para poder comunicar el conocimiento de forma organizada, utilizando un vocabulario científico y técnico apropiado, contribuyendo de esta forma a desarrollar del tratamiento de información. Así mismo al utilizar las TIC como herramienta de trabajo para comunicarse, recabar y presentar información, simular y visualizar situaciones, obtener y tratar datos, se contribuye a adquirir la competencia digital, de igual manera que mediante la búsqueda y selección, de la información, donde las TIC tendrán un papel importante, para la realización de debates en el aula.

Con esta materia se contribuye a la adquisición de la competencia en comunicación lingüística al adquirir y utilizar el vocabulario científico y técnico necesario para comprender los diferentes contenidos de la materia, así como a la hora de buscar, interpretar, seleccionar y comunicar la información. Durante la exposición de los fenómenos que afectan al medioambiente y las líneas de desarrollo de I+D+i de las empresas punteras se podrán generar debates en los que tendrán que argumentar de forma madura las posturas encontradas que puedan surgir. La búsqueda de información que realizará, contribuye a que el alumno se deba enfrentar a diferentes tipos de texto y estructuras formales que deberá interpretar.

Por otra parte, el conocimiento y la aplicación de las principales técnicas de laboratorio ayudan a que el alumno adquiera la autonomía e iniciativa personal necesaria para adoptar decisiones a la hora de enfrentarse a los retos que se le propongan durante las distintas actividades, desarrollando la capacidad para analizar situaciones y valorar los factores que han incidido en ellas y sus consecuencias.

La competencia social y ciudadana debe ser abordada a lo largo de todo el curso, pero sobre todo cuando se traten los contenidos medioambientales que deben ir acompañados de actividades de reflexión sobre la necesidad actual de un uso sostenible de los recursos. El alumno deberá adquirir un carácter crítico al comprender los beneficios que el desarrollo industrial produce en la mejora de la calidad de vida de las personas, al mismo tiempo que conoce los efectos negativos que éste puede provocar en el medioambiente, haciendo que tome decisiones para posicionarse en el mundo real que le rodea.

La transición de los adolescentes a la vida adulta hace necesario formarles para que sean autónomos en la toma de decisiones y sean capaces de afrontar nuevos problemas. Actualmente nos encontramos con una sociedad en continuo cambio y un mercado laboral en el que la necesidad de formación permanente es un hecho que obliga a plantearse como objetivo prioritario, que los estudiantes sean capaces de aprender por sí mismos lo que las circunstancias les impongan. Las estrategias y técnicas de estudio, de observación y registro sistemático de datos, la planificación de tareas en el laboratorio, el conocimiento de los diferentes recursos disponibles y fuentes de información contribuirán a la competencia de aprender a aprender. El conocer como funcionan algunos fenómenos naturales o creados por el hombre, le hará plantearse nuevas curiosidades y preguntas a las que podrá enfrentarse él solo investigando en textos o recursos digitales, pues dispondrá de los conocimientos básicos para poder interpretar la nueva información.

Es estudio de algunas de las numerosas técnicas de laboratorio destinadas a la investigación y restauración del patrimonio artístico, así como la repercusión que tienen los diferentes agentes contaminantes atmosféricos sobre dicho patrimonio y como a su vez la ciencia y la tecnología están contribuyendo a mitigar sus efectos, potencia la aportación de esta materia al desarrollo de la competencia cultural y artística.

Objetivos


La enseñanza de esta materia en esta etapa tendrá como finalidad el desarrollo de las siguientes capacidades:

1. Conocer la organización de un laboratorio así como las técnicas de trabajo más habituales en él, sabiendo seleccionar el material específico más adecuado para cada una de ellas.

2. Trabajar en el laboratorio conociendo y respetando las normas de seguridad e higiene, utilizando los equipos de protección necesarios en cada caso.

3. Aplicar, en casos prácticos, las técnicas básicas de laboratorio, adquiriendo y desarrollando buenos hábitos de trabajo individual y en equipo y comunicando de forma adecuada los resultados.

4. Aplicar métodos de observación, recogida de datos, análisis y extracción de conclusiones basados en modelos científicos.

5. Conocer algunas de las principales aplicaciones científicas en diferentes actividades profesionales.

6. Comprender las aportaciones de la Ciencia y la Tecnología para la conservación, preservación y protección de los recursos naturales, incorporando herramientas de prevención que fundamenten un uso sostenible de los recursos.

7. Conocer los diferentes tipos de agentes contaminantes, provenientes de la actividad industrial, agrícola o de producción de energía, valorando el impacto medioambiental que producen.

8. Comprender el concepto de I+D+i valorando su importancia para la fabricación de nuevos materiales o productos, diseño de nuevos procesos, sistemas de producción así como de su mejora tecnológica.

9. Conocer la evolución de la I+D+i, así como los organismos que la fomentan, sus últimos logros y la incidencia que tiene en la mejora de la competitividad de los distintos sectores productivos, sobre todo los existentes en nuestro entorno.

10. Aplicar las Tecnologías de la Información y la Comunicación para la búsqueda de información y para recoger, seleccionar, procesar y presentar la información obtenida, así como para el manejo de programas de experimentación y experimentos asistidos por ordenador.

11. Utilizar estrategias que le permitan seleccionar, integrar y utilizar los conocimientos y procedimientos adquiridos a la hora de entender su entorno cotidiano desde una perspectiva científica.

Contenidos


Bloque 1. Técnicas básicas de Laboratorio


– El laboratorio: Organización. Materiales e instrumentos básicos. Productos químicos habituales. Interpretación de su etiquetado. Manipulación y Transporte de reactivos.

– Normas de seguridad e higiene en el laboratorio. Equipos de protección más habituales.

– Experimentación. Recogida de datos. Análisis de resultados. Precisión de las medidas. Cifras significativas. Errores.

– Realización de ensayos físicos y químicos de identificación y/o medidas de magnitudes como el volumen, la masa o la temperatura.

– Mezclas y sustancias puras. Disoluciones. Concentración. Preparación y propiedades coligativas. Crioscopia y ebulloscopía.

– Técnicas de separación y purificación de sustancias: filtración, destilación, cristalización, centrifugación, decantación, extracción y cromatografía.

– Reacciones químicas más frecuentes en un laboratorio: ácidos-bases, indicadores. Medida de pH. Hidrólisis. Electrolisis y reacciones de óxido reducción. Análisis químico: identificación de aniones y cationes en una disolución.

– Aplicaciones de las reacciones químicas en la industria y en la vida cotidiana. Obtención de algunos productos en el laboratorio relacionados con las industrias del nitrógeno, farmacéuticas y de obtención de polímeros.

– Herramientas TIC en el trabajo de laboratorio para la búsqueda, análisis y tratamiento de la información, así como para la realización de simulaciones y experiencias asistidas por ordenador.

Bloque 2. Ciencia y medioambiente


– Concepto de contaminación. Contaminación de la atmósfera: agentes contaminantes, origen de éstos y efectos sobre el medioambiente (lluvia ácida, efecto invernadero, destrucción de la capa de ozono, cambio global)

– Contaminación del suelo como consecuencia de la actividad industrial y agrícola. Principales agentes contaminantes y su procedencia. Impacto ambiental.

– Contaminación del agua: agentes contaminantes, origen análisis y tratamiento. Realización de alguna técnica en el laboratorio de tratamiento de aguas.

– Contaminación nuclear, gestión y almacenamiento de residuos. Fuentes de contaminación radiactiva. Efectos de la contaminación radiactiva.

– Tratamiento de residuos. Reciclaje y reutilización de recursos materiales.

– Experimentación con reacciones químicas relacionadas con el medio ambiente. Conocimiento del pH como medida e indicador medioambiental.

– Concepto de desarrollo sostenible. Posibles soluciones al problema medioambiental: Técnicas de ahorro energético, diversificación energética, desarrollo de nuevas tecnologías en la industria para favorecer la eficiencia energética y reducir la contaminación.

Bloque 3. I + D + i


– Conceptos de Investigación, Desarrollo e innovación.

– Ciclo de I+D+i: Relación entre las 3 etapas: Investigación, Desarrollo e innovación.

– Conocimiento de los distintos tipos de innovación de productos basado en la utilización de nuevos materiales, en la aplicación de nuevas tecnologías, adaptación de productos o servicios existentes para dar respuesta a nuevas necesidades, etc.

– Conocimiento de los distintos tipos de innovación en los procesos: nuevos métodos de fabricación industrial para optimizar la producción aunando la tecnología de la información con la gestión de recursos humanos.

– Organismos y administraciones que fomentan la I+D+i en nuestro país a nivel estatal y en la Comunidad Autónoma. Conocimiento de los centros y líneas de investigación, así como la actividad profesional de las empresas relacionadas con aplicaciones científicas existentes en nuestro entorno.

– Análisis de las líneas de I+D+i en las industrias químicas, farmacéuticas, alimentarias y de producción de energía, sobre todo las presentes en las empresas de nuestro entorno.

– Importancia de las Tecnologías de la información y comunicación en la I+D+i.

Criterios de evaluación


1. Identificar y manipular correctamente los materiales y productos con los que se trabaja en el laboratorio, respetando y cumpliendo las normas de seguridad e higiene aprendidas.

Con este criterio se trata de evaluar la capacidad de identificar, nombrar y manipular los materiales más habituales en un laboratorio, así como el conocimiento y respeto por las normas de seguridad y la valoración del orden y la limpieza a la hora de trabajar en el laboratorio y al usar aparatos, instrumentos, sustancias y diferentes fuentes de energía necesarios en sus trabajos experimentales.

2. Manejar y elegir el instrumento de medida adecuado para determinar el valor de las diferentes magnitudes con la precisión adecuada, así como preparar los diferentes reactivos que se van a utilizar en las prácticas.

Con este criterio se trata de evaluar la capacidad para elegir el instrumento más adecuado teniendo en cuenta la precisión, idoneidad y sensibilidad del instrumento de medida y calcular el error cometido en dicha medida. También se valora la capacidad para preparar una disolución de una determinada concentración

3. Aplicar métodos de observación, recogida de datos, análisis y extracción de conclusiones basados en modelos científicos.

Con este criterio se trata de utilizar el método científico para observar un proceso o hecho, recoger datos de modo válido y fiable, establecer un proceso de análisis de los mismos y extraer una serie de conclusiones suficientemente respaldadas por un proceso coherente y lógico que aporte rigurosidad a lo realizado.

4. Identificar algunas de las principales aplicaciones científicas en diferentes actividades profesionales.

Con este criterio se pretende valorar la comprensión de la estrecha relación actual entre la ciencia, sus múltiples aplicaciones y las diversas actividades profesionales productivas y de servicios.

5. Utilizar las técnicas más adecuadas para: separar los componentes de una mezcla y realizar volumetrías para determinar la concentración de una disolución.

Con este criterio se trata de evaluar la capacidad para elegir la técnica más adecuada para separar los componentes de una mezcla, a partir de sus propiedades, así como la capacidad de determinar la concentración de una disolución utilizando la volumetría con una disolución de concentración conocida.

6. Experimentar y describir los siguientes tipos de reacciones químicas: ácido -base, hidrólisis, medida de PH, oxidación-reducción, precipitación. Identificar cationes y aniones en disolución.

Con este criterio se pretende valorar la capacidad del alumno para distinguir entre los diferentes tipos de reacciones químicas, así como el manejo adecuado de las técnicas que ha ido aprendiendo, como el análisis cualitativo de cationes y aniones y la capacidad de emitir conclusiones.

7. Elaborar los informes de las prácticas realizadas en el laboratorio de una forma precisa, empleando un vocabulario técnico adecuado y utilizando las TIC para el tratamiento de datos y para la elaboración de dichos informes.

Con este criterio se pretende valorar la capacidad de elaborar una memoria que recoja todos los apartados indispensables, valorando el rigor en el empleo del vocabulario científico y técnico y el uso de las TIC para la elaboración de dicha memoria.

8. Analizar el impacto ambiental y la contaminación generada por el desarrollo de una actividad profesional o productiva, valorando el efecto que producen los agentes contaminantes en la atmósfera, suelo y agua e indicando las acciones que se deberían adoptar para minimizarlo.

Este criterio pretende valorar el conocimiento que se tiene tanto de las actividades humanas que generan la contaminación en los distintos medios como las consecuencias que conllevan, tales como de la lluvia ácida, el efecto invernadero, la destrucción de la capa de ozono, las mareas negras, la radiactividad, entre otros, contribuyendo todo ello al cambio climático y al deterioro del medioambiente. Se trata también de que asimilen las acciones que se deben adoptar para minimizare e incluso eliminar las repercusiones. Se verificará así el grado de consecución de la competencia social y ciudadana, comprendiendo y explicando problemas de interés social desde una perspectiva científica y reconociendo las implicaciones del desarrollo científico y técnico y los riesgos sobre las personas y el medio ambiente.

9. Identificar los diferentes tipos de residuos que se generan en una determinada actividad, indicando las soluciones para su gestión, almacenamiento, reciclaje y eliminación según el producto de que se trate.

Este criterio está destinado a evaluar que el alumno es consciente del problema que supone la generación de residuos en todos los ámbitos de la vida, especialmente en la industria (RSU, residuos tóxicos, biosanitarios, radiactivos, desechos electrónicos entre otros). Además se busca comprobar la iniciativa que puede tener el alumno a la hora de buscar soluciones a estos problemas.

10. Explicar la incidencia de la I+D+i en la mejora de la productividad, en el aumento de la competitividad en el mercado global y en la promoción del desarrollo sostenible a partir de un ejemplo de proyecto innovador.

Con este criterio se pretende evaluar si el alumno comprende que sin I+D+i un país no podrá ser competitivo. Además se pretende comprobar que el alumno entienda que la forma de mejorar en la productividad y en los procesos, siempre va de la mano de la innovación, ya sea en los medios de producción o durante los distintos procesos de la cadena de diseño, fabricación, gestión y comercialización. Sin embargo, aunque el desarrollo productivo sea el objetivo, no hay que olvidar que se debe realizar de forma que se satisfagan las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer las necesidades de las generaciones futuras. También se trata de comprobar el grado de adquisición de la competencia social y ciudadana, junto con la de autonomía e iniciativa personal y la competencia de aprender a aprender para seleccionar y utilizar con éxito las capacidades y conocimientos necesarios en cada situación o proyecto innovador, de forma creativa (CAN).

11. Investigar sobre los distintos tipos de innovación de productos y procesos, estudiando ejemplos de empresas punteras en innovación, valorando la aportación de los organismos y administraciones a los planes de desarrollo de I+D+i.

Con este criterio se pretende valorar la capacidad del alumno de buscar información sobre empresas innovadoras y los organismos y administraciones que las apoyan utilizando las TIC, de elaborar un informe estructurado y coherente y sacar conclusiones al respecto.

12. Emplear adecuadamente las TIC en la búsqueda, selección y proceso de la información necesaria para realizar un estudio relacionado con el conocimiento científico aplicado a la actividad profesional.

Con este criterio se pretende comprobar si los estudiantes son capaces de utilizar las herramientas informáticas disponibles para buscar y tratar la información necesaria llevar a cabo un estudio sobre la aplicación del conocimiento científico a la actividad profesional. También se trata, por medio del estudio de casos concretos, comprobar la capacidad de respuesta, el grado de adquisición de la competencia en comunicación y expresión lingüística, junto con la del tratamiento de la información y competencia digital, en la resolución de diferentes problemas científicos contextualizados en diferentes situaciones profesionales.
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