En el módulo los alumnos actúan como miembros de una asesoría que debe aconsejar un material para fabricar un envase. Se plantea la necesidad de estudiar los plásticos antes de tomar una decisión. Se introducen su origen y su naturaleza. Investigan la evolución histórica del uso de plásticos y se introducen los usos y nombres de los plásticos y de las fibras sintéticas más comunes. Posteriormente investigan las propiedades físicas de cuatro plásticos comunes, obtienen en clase polímeros sintéticos y naturales y estudian la estructura de los polímeros y el proceso de polimerización haciendo modelos con clips. Se introducen las técnicas de transformación de plásticos y simulan una reacción de espumación como ejemplo. Investigan experimentalmente distintas aplicaciones industriales y cotidianas de los plásticos y se introducen algunas implicaciones de su uso relacionadas con el ahorro energético, las emisiones de CO2 y los residuos. Investigan el reciclaje de plásticos y llevan a cabo un proceso de reciclaje de un trozo de polímero. Se introduce el análisis de ciclo de vida, examinan la energía, las emisiones de efecto invernadero, el agua dulce y los residuos sólidos que se gastan o generan en la producción de los envases, su disposición y reciclabilidad y, finalmente, usan una matriz de decisión para determinar qué material recomiendan utilizar.
El módulo va dirigido a los alumnos de la Educación Secundaria Obligatoria (E.S.O.). Su duración es de 17 a 21 períodos de clase.
Al realizar las 10 actividades de que consta el módulo, los alumnos han de ser capaces de:
• Definir operacionalmente, mediante una terminología científica, los conceptos básicos relativos a los polímeros (estructura, propiedades y aplicaciones), a la reacción química de síntesis (reactivos, productos de reacción…) y al ciclo de vida de un producto.
• Interpretar hojas de trabajo y seguir procedimientos experimentales relacionados con la síntesis de polímeros, la determinación de sus propiedades físicas, la simulación de estructuras moleculares de plásticos, las técnicas de transformación, las aplicaciones de los plásticos y su reciclaje mecánico.
• Observar y anotar, de manera sistemática, datos experimentales cuantitativos y cualitativos.
• Analizar e interpretar datos experimentales cuantitativos y cualitativos.
• Comunicar y debatir, empleando la terminología propia de las ciencias experimentales, 1) las ventajas y los inconvenientes de distintos tipos de envases, 2) la evolución histórica de los plásticos y de su uso, 3) los resultados obtenidos en las síntesis de polímeros entrecruzados, las pruebas de determinación de propiedades físicas de polímeros y las construcciones de modelos de sus estructuras moleculares, 4) los resultados obtenidos en las experiencias de técnicas de transformación, de aplicaciones y de reciclaje mecánico de los plásticos.
• Trabajar en grupo en la realización de síntesis de polímeros, determinación de propiedades físicas, simulación de estructuras moleculares y técnicas de transformación, aplicaciones y reciclaje mecánico de los plásticos.
• Adquirir pensamiento crítico (argumentar los criterios a partir de los cuales se toman decisiones sobre el material para la fabricación de un producto teniendo en cuenta su ciclo de vida).
• Desarrollar iniciativa propia para redactar un procedimiento experimental, para dibujar y fabricar un objeto de plástico reciclado y para discutir las ventajas y los inconvenientes de distintos tipos de envases.
• Tomar una decisión argumentada relacionada con la utilización de distintos tipos de envases (valorar los pros y contras, el factor ambiental, las contrapartidas, las limitaciones de la ciencia y la tecnología y el hecho de que no exista una solución única a un problema).
• Integrar la información relacionada con las propiedades del plástico, del aluminio y del vidrio y con las ventajas y los inconvenientes de dichos materiales en la toma de una decisión razonada sobre el tipo de material para un envase.
• Tomar conciencia del impacto medioambiental de los hábitos sociales de consumo.
• Respetar la diferencia de opiniones en los temas medioambientales y sociocientíficos relacionados con la utilización social de los plásticos.
• Valorar la utilización correcta del material experimental y respetar las normas de su uso y mantenimiento.
• Tener una actitud responsable respecto a los roles que se asumen dentro de un grupo.
• Valorar las ventajas y los inconvenientes de cada uno de los tipos de envases y de la utilización de productos reutilizables o de un solo uso.
• Valorar la importancia de distintos factores ambientales, económicos, sociales y personales en el proceso de toma de decisiones razonadas sobre la selección del tipo de material para un envase.
• Tomar conciencia de la dificultad de tomar una decisión con implicaciones sociales sin disponer de toda la información necesaria.
El módulo se ofrece dispuesto para su uso inmediato con el material suficiente para ser utilizado 5 veces con 24 alumnos (el kit base puede ser utilizado más veces). Se precisa el siguiente material:
Equipo base
Equipo base (material común para todas las unidades) (ref. PL-3cas-base):
• 48 recipientes calibrados de 30 ml
• 26 vasos de plástico de 100 ml
• 12 vasos de plástico de 250 ml
• 24 cucharas pequeñas
• 12 cuentagotas
Los equipos A, B, C, D y E requieren del equipo base para realizar las actividades de las unidades correspondientes.
Equipo A
Equipo A (material correspondiente a la unidad 3) (ref. PL-3cas-A):
• 6 botellas goteadoras de 30 ml de alcohol desnaturalizado (etanol)
• 2 botellas dosificadoras de 120 ml de acetona
• tiras de polipropileno: 40 azules y 10 incoloras
• tiras de policloruro de vinilo: 40 verdes y 10 naranja
• tiras de polietileno de alta densidad: 40 rojas y 10 negras
• tiras de poliestireno: 40 amarillas y 10 blancas
• 60 granos de polipropileno
• 60 granos de policloruro de vinilo
• 60 granos de polietileno de alta densidad
• 60 granos de poliestireno
• 30 sobres de sal
• 100 clips
Equipo B
Equipo B (material correspondiente a las unidades 4, 5 y 6) (ref. PL-3cas-B):
• 240 ml de alumbre en polvo
• 240 ml de bicarbonato de sodio en polvo
• 6 botellas dosificadoras de 250 ml de solución de polialcohol vinílico al 4%
• 6 botellas dosificadoras de 180 ml de solución de borato de sodio al 4%
• 1 botella goteadora de 15 ml de colorante azul
• 1 botella goteadora de 15 ml de colorante rojo
• 6 botellas dosificadoras de 100 ml de solución de acetato de vinilo (cola blanca)
• 3 botellas goteadoras de 7 ml de disolución de nitrato de hierro (III)
• 300 clips
• 100 clips de color
• 50 gramos de gelatina en polvo
Equipo C
Equipo C (material correspondiente a las actividades 7.1 y 7.2, unidad 7) (ref. PL-3cas-C):
• 600 ml de tierra de maceta
• 12 embudos APQUA
• 120 papeles de filtro
• 60 ml de poliacrilato de sodio en polvo
•2 pañales de tela
•2 pañales de un solo uso
Equipo D
Equipo D (material correspondiente a las actividades 7.3 y 7.4, unidad 7) (ref. PL-3cas-D):
• 1 botella goteadora de 15 ml de colorante rojo
• 2 botellas de 120 ml de acetona
• 6 coladores
• 20 g de Algin (alginato de sodio)
• 40 g de Calcic (cloruro de calcio)
• muestras de espuma de poliestireno
• 6 vasos de plástico de 250 ml
• 3 flaneras de aluminio
• 3 termómetros
Equipo E
Equipo E (material correspondiente a la unidad 8) (ref. PL-3cas-E):
• 60 tiras de plástico termoplástico
• 12 pinzas
