Desafío en el Laboratorio

Breakout educativo:

Desafío en el Laboratorio

Empezar

Este "breakout" ha sido diseñado para el día del centro del curso 2023/2024, como actividad lúdica con la que trabajar de manera trasversal algunas habilidades trabajadas en la asignatura de Física y Química en los cursos de 2º, 3º y 4º ESO. El presente recurso tiene como finalidad recopilar el trabajo realizado para su posterior reutilización. Sentíos libres de copiar, adaptar y mejorar cualquier aspecto de nuestra actividad. Siempre se agradece la difusión. Juntos, hacemos comunidad.

Comencemos

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Para entender nuestro proyecto, obviamente lo mejor es vivirlo (jugarlo). Aquí daremos algunas pinceladas de la narrativa y de cómo propusimos las pruebas. Dejaremos todo el material editable para que se pueda adaptar y personalizar si se desea. Recomendamos comenzar viendo la dinámica y estructura de la actividad, para ir pasando luego a las pruebas. Pero puedes pasar directamente a las pruebas si lo deseas.

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pruebas

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Nuestra actividad constaba de 5 pruebas situadas en espacios diferentes, en cada uno de los cuales se encontraba un docente para recibir al grupo, supervisar la prueba y preparar el material para el siguiente grupo. Los grupos de alumnos, de entre 3 y 6 participantes, debían ir pasando por cada una de las pruebas. Al finalizar, el alumnado podrá quedarse con parte del material, en el que se explican los fenómenos y conceptos vistos en cada prueba. El tiempo que necesitó cada grupo se anotó con intención no competitiva, sino meramente informativa.

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Cada grupo recibe, en el momento de inscribirse en la actividad, un enlace en el que puede encontrarse la carta inicial y un vídeo de introducción. También cada grupo tenía su ficha para poder anotar los resultados de cada prueba y llevar cierto control.

Ficha inscripción:

Carta inicial:

Vídeo de intro:

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Nuestro alumnado es citado en el laboratorio de FyQ, cada grupo con una hora asignada (en intervalos de 15 minutos). El siguiente mapa muestra en rojo dónde estamos y en verde a dónde podemos acceder.

Pulsa en el mapa la zona verde para continuar.

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Nada más entrar, les damos las primeras indicaciones, proyectamos de nuevo el vídeo, y dejamos que empiecen a explorar la sala para que encuentren los primeros elementos:

Alumnado explorando

Proyección de vídeo

Primeras pautas

Ver desafío

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Clave "Confidencial"

Hoja "Colores"

Lupas, maletín y ordenador

Fragmento de diario

Desafío 1: Colores

Explorando la sala encontrarán diferentes objetos con los que deberán interactuar: no tardarán en entender que hay que situar la hoja perforada sobre la carta inicial para obtener un código, con el que podrán abrir el archivo guardado en la ubicación indicada como pista.

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Número mágico

Acceso al archivo Confidencial

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Desafío 1: Colores

Archivo

Al abrir el archivo usando la contraseña anterior (9261), aparece un número con colores y algunas pistas. Usando los filtros en el orden apropiado (rojo, verde y azul, según el orden de la bandera marciana) sobre el "número mágico", podrán apreciar los números 2-5-1. Es un efecto muy llamativo: cómo un mismo objeto puede verse de manera tan distinta según el filtro desde el que se vea.

Abrir Maletín

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Desafío 1: Colores

En el maletín encontrarán un imán, una tiza, un fragmento del diario y una práctica de laboratorio: cálculo de densidades y porcentaje en masa.

Accede al laboratorio desde el mapa.

práctica

En el laboratorio les espera una segunda caja con candado numérico. El código, tal como indica en el guion que encontraron en el maletín anterior, lo deben tomar de los resultados que vayan a obtener. Así que deben determinar el contenido (% en masa) de dos mezclas de limaduras de hierro con arena. Deberán utilizar el método de separación magnética gracias al imán encontrado antes. También deducirán el volumen de la tiza y anotarán su masa para calcular su densidad.

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Desafío 2: Mezclas y densidades

Abrir Maletín

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Desafío 2: Mezclas y densidades

En el maletín encuentran un nuevo fragmento del diario y un garabato que, desde el ángulo adecuado, les permite leer un mensaje que les dirige al almacén. También estaba previsto un acertijo adicional (el cuadrado con letras), pero finalmente decidimos suprimirlo. De haberlo conservado, deberían llevarlo hasta el almacén, donde encontrarían la clave para resolverlo..

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Desafío 3: Disoluciones Ác-Base

En el almacén encuentran una gradilla con 10 tubos de ensayo, en los que hay disoluciones incoloras. A su lado, indicadores ácido-base (fanolftaleína y verde bromocresol) con los que deben discriminar cuántas disoluciones hay ácidas, básicas y neutras.

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Desafío 3: Disoluciones Ác-Base

En el almacén encuentran una gradilla con 10 tubos de ensayo, en los que hay disoluciones incoloras. A su lado, indicadores ácido-base (fenolftaleína y verde de bromocresol) con los que deben discriminar cuántas disoluciones hay ácidas, básicas y neutras.

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Desafío 4: Óptica

Unas siluetas en la estructura frente al láser indican el lugar en el que deben colocar los prismas y lentes para conseguir que la luz, a través de reflexiones y refracciones, les muestre dónde se encuentran las siguientes pistas.

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Desafío 5: Centro de masas

En este último desafío les espera un mapa de Extremadura en el que deben hallar el centro de gravedad para determinar la ubicación en la que se encuentra el tesoro. Aprenderár qué es el centro de masas y cómo hallarlo fácilmente en objetos "unidimensionales" (escoba, listón de madera...) y "bidimensionales" (mapa).

Final

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Final: El tesoro

Nada como unos caramelos y chuches para celebrar la victoria. Caras de felicidad: ahora sí mereció la pena. Fotos y abrazos entre los equipos participantes, y también entre los organizadores.

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Plano del laboratorio:

Pulsa la zona del mapa a la que quieras dirigirte

inventario

Imprimibles

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Puedes hacer una copia aquí de la lista de cotejo para que no se te escape nada el día en cuestión:

Material para imprimir:

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Accede a los enlaces para hacer una copia de cada documento.

Diario

Inscripción

Carta

Guiones de prácticas y otros documentos editables para que el alumnado se lleve a casa. (Una copia por grupo)

Colores

Clave carta

Mezclas

Espiral

Ácidos

Código

Pesando el hierro para hacer el cálculo. Guardar el imán en una funda de plástico facilita luego su limpieza.

Determinar la densidad de la tiza es ya la última parte de la práctica.

Listado:

1. Maletín o caja
2. Candado
3. Imán
4. Tiza
5. Guion práctica Mezclas y densidades
6. Fragmento diario 15 abril

Listado:

1. Maletín o caja
2. Candado
3. Fragmento del diario "2 de Junio"
4. Pista ácidos y bases
5. (Cuadrado de letras)

Material realizado por el Departamento de Física y Química del IES Universidad Laboral (Cáceres) en el curso 2023/2024, compuesto por:

• César Laguna Marcos
• Pedro Márquez Gallardo
• Alejandro González Pizarro
• David Rivas Montero
• Javier Galán Cantero

Listado:

1. Ordenador (con conectividad)
2. Archivo "Confidencial" en el ordenador
3. Carta inicial (Intro)
4. Lupas
5. Fragmento diario 12 febrero
6. Clave Intro (hoja perforada, guardada en un cajón)

Este cuadro con letras aparentemente aleatorias será un misterio que no podrán resolver hasta que no lleguen al el siguiente desafío.

Listado:

1. Maletín o caja
2. Candado
3. Prismas y lentes
4. Fragmento del diario "10 de Junio"
5. Mensaje cifrado "Símbolos"

Detalle del contenido del maletín

Detalle del mensaje bajo cierto ángulo.

El diario en realidad es una excusa para que lean un poco y se metan algo más en la historia. En cuanto lo leen, se les da paso al laboratorio, donde les espera el segundo reto: la práctica de densidades y porcentaje en masa.

Usando la clave

Encontrarán la clave: una hoja perforada, con los mismos dibujos que la carta inicial. Poniéndola sobre ella, se podrá leer "(átomos más matraces) elevado a gafas". El alumnado debe deducir que hay que contar cada elemento y realizar la operación (10+11)^3=9261. La inscripción inferior les llevará a un archivo en el ordenador protegido por contraseña.

Listado:

1. Chuches

Pista en la que puede leerse "Identifica los ácidos y las bases en el almacén del laboratorio".

El alumnado, poco habituado a tratar con disoluciones, suele sorprenderse al descubrir que algunas disoluciones, a pesar de tener el mismo aspecto, pueden llegar a ser muy distintas. Ante los mismos compuestos (los mismos indicadores), cada una se comporta de diferente manera.

El objetivo de esta práctica es que presentar al alumnado conceptos como el pH, las sustancias ácidas, básicas y neutras, sus diferencias y algunos indicadores para determinar la acidez o basicidad de una disolución.

Separando las limaduras de hierro. Puede apreciarse perfectamente el campo magnético creado alrededor del imán.

En este mensaje cifrado se esconde el texto que necesitábamos. Pero podemos generar otro en el enlace: http://www.theteachersroom.net/secretmessage/secretmessage.html

Es muy importante tener cuidado y situar las piezas con precisión. El resultado es muy sensible a las pequeñas desviaciones.

Aunque en nuestra actividad escondimos la clave junto al mensaje cifrado (solo hice una copia), me gusta mucho la idea de que los grupos vayan encontrando mensajes codificados que no sepan descifrar hasta que, tiempo después, encuentran el código correspondiente. Guardar al principio un objeto que parece inútil para que luego acabe siendo clave en la historia es siempre muy divertido en incluso algo instructivo, ¿no creéis?

Al abrir el cofre, el grupo obtendrá un nuevo fragmento del diario, un mensaje cifrado y un conjunto de prismas, lentes y espejos.

Si el ordenador tiene acceso a internet, el alumnado podrá buscar información sobre la bandera de Marte, necesaria para saber el orden de los dígitos en la clave del maletín.

Listado:

1. Gradilla y 10 tubos de ensayo
2. Disoluciones ácido y base (con pipetas)
3. Indicadores (fenolftaleína y verde de bromocresol)
4. Clave perforada (cuadrado de letras)
5. Pista espiral*
6. Documento "Ácidos y bases"*

*Guardado en un cajón

Una breve explicación de la apreciación de los colores. Al finalizar la actividad, podrán llevársela como recuerdo.

Detalle del contenido del maletín

Precioso el efecto que se produce al ver el número a través de los filtros rojo, verde y azul. Venga, en serio: te recomiendo hacerte unas lupas con celofán y probar. ¿A qué esperas?

De todas las vasijas del almacén, solo cuatro de ellas eran iluminadas con el puntero. Para dar más dramatismo y emoción, el profesor advirtió que las vasijas "falsas" contenían un veneno mortal que no puede ser tocado. Había que evitar que simplemente cogiesen todas y mirasen lo que había dentro, jeje.

Primero deben tomar una muestra de la mezcla y anotar su masa.

El último pasaje del diario, dividido en cuatro fragmentos, se recompone para darles paso al laboratorio 2, donde les aguarda el último desafío.

Listado:

1. Láser y equipo de óptica
2. Vasijas (al menos 5-6)
3. Fragmento del diario "11 de junio" (roto en varios pedazos, guardados en algunas vasijas)

Aunque pusimos distintos indicadores ác-base para despistar, en realidad solo usarán dos. Una pista con la frase "La documentación se encuentra guardada en el cajón" debería haber dirigido al grupo hacia el resto de materiales. Esta vez, simplemente los pusimos sobre la mesa.

Practicamos un poco cómo determinar el centro de masas de varios objetos (escobas, listones de madera...)

Lupas fabricadas artesanalmente, con cartón en el exterior y papel celofán para actuar a modo de filtro. Se recomienda plegar varias veces el papel para que el filtro sea más efectivo. El maletín tiene un candado numérico de tres dígitos. Aún no podrán abrirlo. Dejaremos que vayan probando con las lupas.

Listado:

1. Balanza, vidrios de reloj...
2. Mezclas con hierro
3. Calculadora

Un fragmento de diario en que puede leerse la introducción a nuestra historia.

Gracias al descodificador, puede leerse el mensaje "Colocad las piezas adecuadamente y el láser os indica el camino".

Este cuadrado debería haber estado junto a la gradilla. Se trata de una hoja perforada cuyos agujeros (los cuadrados blancos) dejan leer un mensaje cuando se coloca sobre el cuadrado con letras que encontraron antes. Hay que ir rotando en el orden que indican los puntos que hay en la base.

Listado:

1. Mapa "trucado"
2. Cuerda y peso (plomada)

Usando una plomada, determinarán el centro de gravedad de nuestro mapa trucado (unas pesas detrás desequilibran un poco para que el centro de masas no coincida con el centro geométrico).