Divulgación y enseñanza de la ciencia

PJ-DC-365-MA Tabla periódica interactiva

Educación de calidad

Asesor: MARISA CALLE MONROY

Pandilla Juvenil (1ro. 2do. y 3ro. de nivel Secundaria)

Miguel Ángel Flores Pérez[Tikal], Carlos Jalid Ibarra Gutiérrez[Tikal], Juan Pablo Razo García[Tikal]

Resumen

La tabla periódica interactiva fue desarrollada en el lenguaje “HTML” (HyperText Markup Language). Para el diseño se utilizó el software de aplicación Webnode; éste permite mostrar imágenes y programar los eventos como por ejemplo el hacer click.

El proyecto tiene la característica de interactividad, debido a que el usuario puede navegar libremente por los 118 elementos químicos. Los códigos QR empleados fueron generados en una aplicación gratuita a través del uso de URL (Uniform Resource Locator). 

El empleo de un código QR facilitó la presentación de la información pues el estudiante observa en su celular las principales características de un elemento químico. Se muestran solo los datos requeridos para el estudio de química a nivel secundaria. Cuando el usuario selecciona algún elemento, se realiza un enlace con una nueva página web, ésta contiene un código QR. Dicho código puede ser escaneado a través de un dispositivo móvil; la información mostrada corresponde a una imágen la cual contiene el número atómico, masa atómica, nombre y símbolo del elemento; en la parte inferior se muestra el nombre de la persona quién descubrió el elemento, su clasificación dentro de la tabla periódica, número de oxidación, cantidad de electrones, valencia y punto de fusión. La ventaja de utilizar la tabla periódica interactiva, es que los estudiantes de nivel secundaria encontrarán en una misma página web la información requerida para la materia de química. La principal diferencia entre nuestra tabla periódica interactiva y algunas otras dentro de la red es la implementación del código QR.

Pregunta de Investigación

¿Cómo adaptar y programar una tabla periódica interactiva con códigos QR en una página web?

Planteamiento del Problema

Los científicos comenzaron a clasificar los elementos conocidos, ya que algunos eran similares; el químico alemán Johan Devereiner clasificó algunos de los elementos químicos en grupos de tres denominados triadas ya que tenían propiedades químicas parecidas, por ejemplo, en la triada cloro (Cl), bromo (Br) y yodo (I) notó que la masa atómica de Br estaba muy próxima al promedio de la masa de Cl e I.

La primera tabla periódica la hizo el químico ruso Dmitri Mendelieev organizada  en orden creciente por su masa atómica en 1989, más de la mitad de los elementos se descubrieron entre 1800 y 1900.

En 1863 el químico inglés John Newlands clasificó los elementos de la época en grupos proponiendo la ley de “octavas” la cual dice que cada 8 elementos tienen masas atómicas similares. Por ejemplo, el Hidrógeno, Flúor, Cloro, Cobalto, Bromo, Paladio, Yodo y Platino.

La tabla periódica moderna se relaciona con la configuración electrónica de los átomos, sin embargo hay una excepción que es el telurio y el yodo.

Dentro de las escuelas de México una de las materias que se llevan en tercer grado de secundaria es la química y en ella un tema muy importante son los elementos químicos porque son la base del trabajo de la asignatura, el único detalle es que es extensa y es complicada de memorizar.

Antecedentes

Tabla periódica: En 1869, el químico ruso Dmitri Mendeleev publicó su primera tabla periódica de los elementos organizada en orden creciente de masa atómica. Mendeleev organizó su tabla en filas horizontales dejando espacios vacíos donde debían incorporar algunos elementos que aún no habían sido descubiertos. Más de la mitad de los elementos se descubrieron entre 1800 y 1900. Durante este periodo los químicos observaron que muchos de los elementos mostraban semejanza entre ellos. El reconocimiento de las regularidades en las propiedades físicas y en el comportamiento químico, así como la necesidad de organizar la gran cantidad de información disponible sobre la estructura y las propiedades de las sustancias elementales condujeron al desarrollo de la tabla periódica.

Durante el siglo XIX, los químicos comenzaron a clasificar los elementos conocidos de acuerdo con similitudes en sus propiedades físicas y químicas. El final de esos estudios generó la Tabla Periódica Moderna que conocemos.

Entre 1817 y 1829, el químico alemán Johan Dobereiner clasificó a algunos elementos en grupos de tres denominados triadas, ya que tenían propiedades químicas similares. Por ejemplo, en la triada cloro (Cl), bromo (Br) y yodo (I) notó que la masa atómica de Br estaba muy próxima al promedio de la masa de Cl e I. Desafortunadamente no todos los elementos se agrupaban en triadas y sus esfuerzos fallaron para proponer una clasificación de los elementos.

En 1863, el químico inglés, John Newlands clasificó los elementos establecidos en varios grupos proponiendo la Ley de Octavas, conformado por elementos de masa atómica creciente, donde ciertas propiedades se repetían cada 8 elementos.

En 1869, el químico ruso Dmitri Mendeleev publicó su primera tabla periódica de los elementos organizada en orden creciente de masa atómica. Al mismo tiempo, Lothar Meyer, químico alemán, publicó su propia tabla periódica con los elementos ordenados de menor a mayor masa atómica. Mendeleev organizó su tabla en filas horizontales dejando espacios vacíos donde debían incorporar algunos elementos que aún no habían sido descubiertos. En esa organización Mendeleev visualizó un patrón aparente: elementos con propiedades químicas similares aparecen en intervalos regulares (o periódicos) en las columnas verticales de la tabla. El respaldo a las predicciones de Mendeleev se produce tras el descubrimiento de galio (Ga), escandio (Sc) y germanio (Ge) entre 1874 y 1885 localizándolos en aquellos espacios vacíos, lo que dio aún más valor y aceptación de su Tabla Periódica en la comunidad científica.

En 1913, un químico inglés, Henry Moseley, mediante estudios de rayos X, determinó la carga nuclear (número atómico) de los elementos, agrupándolos en orden creciente de número atómico, tal como la conocemos hoy.

La tabla periódica moderna está relacionada con la configuración electrónica de los átomos. En ella se encuentran todos los elementos químicos conocidos, tanto los 92 que se encontra­ron en la Naturaleza como los que se obtuvieron en el laboratorio por medio de reacciones nucleares. Los elementos están ordenados por su número atómico creciente, de izquierda a derecha. Comienza por el 1H, sigue con el 2He, 3Li, 4Be, 5B, 6C, 7N, 80, etcétera.

A cada elemento le corresponde un casillero, donde figuran el correspondiente símbolo y otros datos, tales como el número atómico, la masa atómica, la distribución de los electrones, etcétera.

Las filas horizontales se denominan períodos y las columnas verticales reciben el nombre de grupos.

Códigos QR: Códigos QR fueron creados en 1994 por Denso Wave, subsidiaria japonesa en el Grupo Toyota. El uso de esta tecnología es ahora libre. El Código QR no es el único código de barras de dos dimensiones en el mercado, otro ejemplo es el código de matriz de datos.

Código QR es el más famoso de código de barras 2D en el mundo. Se ha ganado su éxito en Japón desde la década de 2000, donde ahora es un estándar. En 2011, un promedio de 5 códigos QR fueron escaneados diariamente por cada japonés – más que el número promedio de SMS enviados

En 2010 Códigos QR comenzaron a expandirse en los EE.UU. y luego en Europa, donde pueden verse notablemente en los anuncios.

En 2012, el código QR ganó el Premio al mejor Diseño otorgado por el «Japan Institute of Design» mediante votación de los Medios de Comunicación sobre Asuntos Industriales de Japón. La justificación del galardón fue la siguiente: «sus inventores asumieron el desafío de desarrollar códigos sofisticados, tenían desde el primer momento la previsión de ceder sus tecnologías al dominio público y diseñaron un sistema que ha permitido su uso de forma natural a todas las personas.» Dieciocho años después de la creación del código QR, esta fue la primera vez que, aparte de la funcionalidad inherente del código QR, fue reconocido y homenajeado públicamente el empeño para su difusión y el uso posterior que se le ha dado.

Hara, su inventor, dijo más tarde «el blanco y el negro ahora se han hecho más mundanos. Me gustaría crear los códigos QR más espectaculares que pudieran entusiasmar a la gente.» Respondiendo a una pregunta que le preguntaron sobre qué clase de gente esperaba iba a usar el código QR, expresó: «No me atrevo a predecir qué clase de personas va a usar los códigos. Sólo quiero que mucha gente los use y permitir que aparezcan nuevas formas práctica de utilización. Este es el futuro que me gustaría pensar que va a ocurrir con las mejoras evolutivas del código QR».

Sitios web: La World Wide Web (la Web) nació en el CERN, el Centro Europeo de Física Nuclear, en Ginebra (Suiza), de la mano del ingeniero y físico británico Tim Berners-Lee como un sistema de intercambio de datos entre los 10.000 científicos que trabajaban en la institución.

Su origen se remonta a 1969, cuando el Departamento de Defensa de los Estados Unidos desarrolló una red que conectaba varias universidades californianas, llamada ARPANET.

Esta red se fue extendiendo por los centros académicos y militares de todo el mundo, hasta que en los años 90 se abrió a todo el planeta y se convirtió en la Internet que todos conocemos.

Al principio la comunicación entre ordenadores era muy básica, sólo se intercambiaban mensajes o se ofrecía un acceso directo a los ficheros similar a cómo hoy accedemos a otro equipo a través de FTP.

Los informáticos se dieron cuenta de que era necesario un nuevo sistema de comunicación que permitiese mostrar información de forma intuitiva, para que todo el mundo pudiese acceder a ella.

Tim Berners-Lee, un científico inglés que trabajaba en el CERN, la Organización Europea para la Investigación Nuclear, con sede en Suiza, inventó un protocolo de comunicación basado en hipertexto (enlaces dentro de palabras), que permitía crear páginas con texto e imágenes que se enlazaban entre sí. Lo llamó World Wide Web (WWW)

La historia de la web abarca ya más de 30 años, en los que se han alternado períodos de intenso desarrollo con otros de estancamiento. Esta lección pretende comentar los acontecimientos más importantes sucedidos desde 1991, centrándose en las organizaciones que han guiado el desarrollo de la web, en las normas y recomendaciones publicadas y en los navegadores más importantes de cada época.

La primera versión del lenguaje de marcas inventado por Berners-Lee nunca fue publicado como documento oficial, pero si lo hubiera sido se hubiera llamado HTML 1.0. En noviembre de 1993 se publicó la versión 1.0 de Mosaic, un navegador creado en la Universidad de Illinois por Marc Andreessen y que supera a todos al permitir, por ejemplo, incluir imágenes en las páginas web.En 1994 se permitió el acceso de particulares y empresas a Internet. La web se convirtió enseguida en el servicio más empleado para ofrecer información, eclipsando a servicios competidores como Gopher y WAIS. La web empezó a verse como una gigantesca oportunidad de negocio y Marc Andreessen dejó la universidad para fundar Netscape, que publicaría la versión 1.0 de su navegador en diciembre de 1994. El W3C está organizado en grupos de trabajo (WG, Working Groups). Los primeros grupos de trabajo que se crearon se dedicaron al HTML y a las CSS.

Objetivo

Adaptar y programar una tabla periódica interactiva con códigos QR en un sitio web para un aprendizaje más eficaz y divertido.

Justificación

Al momento de estudiar la tabla periódica muchas veces se vuelve una tarea muy complicada ya que son muchos los elementos que se deben estudiar, además de que no existe mucha variedad de métodos para poder aprenderlos más fácil, rápido y didáctico. 

Debido a esto sugerimos programar una tabla periódica dentro de una página web, apoyándonos de códigos QR que den información acerca del elemento escaneado, así haciéndolo más didáctico y menos monótono a la hora de estudiar, además de que ya no debes de buscar páginas externas para obtener información acerca de los elementos.

Es importante el estudio de esta ya que te da el primer acercamiento a la química y es una ventana a la historia de la ciencia en general.

Hipótesis

Si logramos programar una tabla periódica interactiva con el uso de códigos QR en un sitio web entonces lograremos que los estudiantes de secundaria  tengan información más amplia y precisa acerca de los elementos.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales

Dispositivo electrónico

Internet

Página “Webnode”

Dispositivo móvil

Creador de códigos QR (https://www.codigos-qr.com/generador-de-codigos-qr/)

Imágenes individuales de todos los elementos de la tabla periódica

Información acerca de los elementos

Procedimiento

  1. Con tu dispositivo electrónico ingresar a la página “Webnode”.  
  2. Clickear en Crea tu web.
  3. Registrarse en la plataforma.
  4. Clickear en “página web”.
  5. Seleccionar una plantilla con fondo blanco y borrar todo el contenido.
  6. Agregar un cuadro de texto y dejarlo vacío.
  7. En un documento de Word, añadir una imágen de la tabla periódica.
  8. Dentro de Word seleccionar la opción de recorte de pantalla e ir tomando capturas a los elementos de manera individual, procurando que todas las imágenes tengan un tamaño de 1.56cm x 1.33cm.

9.- Tomar una captura de un cuadro en blanco de 1.56cm x 1.33cm.

10.- Almacenar cada una de las imágenes con la extensión “.png” para agregarlas a la web.

  1. Insertar cada imágen para formar la tabla periódica y usar los cuadros blancos para rellenar los espacios vacíos.
  2. Para el contenido del código QR realizar los pasos del 13 al 21.
  3. Abrir una página nueva, selecciona el ícono de “páginas”, elige la opción de “añadir página”, adjunta la imágen y la información acerca del elemento.
  4. Publica la página y copia el URL en el portapapeles.
  5. Regresa a la edición de la página y selecciona el ícono de “páginas”, en la ventana del lado izquierdo se muestra el nombre de las páginas creadas, selecciona una de ellas y desactiva la opción de “Mostrar la página en el menú” y así hacerlo con las demás.
  6. Ingresa al creador de códigos QR y en la opción de URL pega el enlace copiado previamente en el portapapeles con “ctrl + v”.
  7. Clickear el botón “GENERAR CÓDIGO QR”.
  8. Posicionarse en la imágen del código y presionar click derecho y seleccionar la primera opción (Abrir imágen en una nueva pestaña).
  9. Copiar el link de la imágen del código QR.
  10. Dentro de la página “webnode” da click a la imágen del elemento y selecciona la opción de editar.
  11. Seleccionar la opción de URL y pegar el link de la imágen.
  12. Repetir el proceso con cada uno de los elementos.
  13. Regresa a la edición de la página y selecciona el ícono de “páginas”, en la ventana del lado izquierdo se muestra el nombre de las páginas creadas, selecciona una de ellas y desactiva la opción de “Mostrar la página en el menú” y así hacerlo con las demás.
  14. Ingresa al creador de códigos QR y en la opción de URL pega el enlace copiado previamente en el portapapeles con “ctrl + v”.
  15. Clickear el botón “GENERAR CÓDIGO QR”.
  16. Posicionarse en la imágen del código y presionar click derecho y seleccionar la primera opción (Abrir imágen en una nueva pestaña).
  17. Copiar el link de la imágen del código QR.
  18. Dentro de la página “webnode” da click a la imágen del elemento y selecciona la opción de editar.
  19. Seleccionar la opción de URL y pegar el link de la imágen.
  20. Repetir el proceso con cada uno de los elementos.

Galería Método

Resultados

Se obtuvo una tabla periodica con un fondo de color blanco con los 118 elementos, cada uno con sus respectivos códigos, al escanear los códigos qr, te envia a una página en donde se puede ver la foto del elemento en grande e información particular sobre el elemento correspondiente, para poder escanear los códigos se necesita un celular y descargar una aplicación para leer codigos qr, la elaboración de la tabla periodica fue totalmente gratuita.

Galería Resultados

Discusión

Investigamos distintas tablas periódicas en páginas web, una de ellas es la tabla periódica en 3d desarrollada por la compañía Google, esta página muestra una animación del elemento aunque es una animación muy ilustrativa no es de mucha utilidad, la información que nosotros tenemos que ellos no sería la valencia y el número de oxidación,  además de que no hace uso de códigos QR, esto último la convierte en la primer tabla periódica dentro de una página web con el uso de códigos QR.

Actualmente el código QR es muy empleado debido a su facilidad de creación y a su información que puede albergar.

Conclusiones

A los alumnos de secundaria se les complica estudiar los elementos de la tabla periódica y muchas veces piden datos acerca de los elementos; por lo que decidimos hacer una tabla periódica con información más específica, precisa y detallada sobre cada elemento.

Un problema que tuvimos fue que dentro de la aplicación los elementos se ven un poco pequeños, sin embargo, dentro de la página web existe una opción para hacer zoom para poder visualizar de mejor manera cada elemento; otro problema es que hay que buscar mucha información, esto se puede hacer un poco tedioso y repetitivo al momento de estar realizando la página web.

Bibliografía

Explora. (30 de junio de 2019). ¿Cuál es el origen de la tabla periódica?. 5 de diciembre de 2021, de Explora Sitio web: https://www.explora.cl/blog/cual-es-el-origen-de-la-tabla-periodica/

 

IPN. (2019). Antecedentes de la tabla periódica. 5 de diciembre de 2021, de Gobierno de México Sitio web: https://www.aev.dfie.ipn.mx/Materia_quimica/temas/te

ma3/subtema1/subtema1.html 

 

Unitag. (2011). ¿Qué es un código QR?. 5 de diciembre de 2021, de Unitag Sitio web: https://www.unitag.io/es/qrcode/what-is-a-qrcode 

 

  1. (2019). Las páginas web cumplen 25 años, esta es su historia. 5 de diciembre. 2021, de computerhoy Sitio web: https://computerhoy.com/noticias/internet/paginas-web-cumplen-25-anos-49980 

 

McLibre. (2019). Historia de la Web (resumen). 5 diciembre 2021, de McLibre Sitio web: https://www.mclibre.org/consultar/htmlcss/otros/historia-resumen.htmln

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography