💧 Filtración Natural del Agua
Agua y recursos hídricos: construcción de un filtro casero con arena, carbón activado y piedras, midiendo su eficacia con el sensor de luz del P-Bit.
7 saberes del currículo oficial LOMLOE, citados literalmente · 6-15 años
1.º-2.º Primaria · 3.º-4.º Primaria · 1.º ESO · 2.º ESO · 3.º ESO
Construcción y prueba del filtro.
Análisis del proceso y comparación con filtración industrial.
De qué trata
El agua que consumimos no siempre proviene de fuentes limpias. En la naturaleza, el agua de lluvia y de los ríos se filtra a través del suelo, la arena y las rocas antes de llegar a los acuíferos subterráneos.
Sin embargo, la contaminación y la actividad humana han reducido la disponibilidad de agua potable, haciendo necesario desarrollar soluciones sostenibles para su purificación.
En este experimento, el alumnado construirá un filtro casero usando arena, carbón activado y piedras, y evaluará su capacidad para limpiar agua turbia.
Objetivos de la situación
- Comprender cómo la naturaleza filtra el agua a través de materiales porosos.
- Construir un filtro casero con materiales naturales y medir su efectividad.
- Reflexionar sobre la importancia del acceso al agua potable y su purificación.
Por qué esta situación importa
Objetivos de Desarrollo Sostenible que esta situación trabaja de forma directa: no los menciona, los mide.
-
La filtración es un paso real hacia la gestión sostenible del agua y el saneamiento.
UNESCO · Greening Curriculum Guidance
Sustainable living spaces
Lugares sostenibles: el acceso a agua limpia es una de las condiciones básicas que los sostienen.
Texto original (en inglés)
Sustainable living places refer to happy, healthy, low-carbon and non-toxic places where people can live and strengthen their connection with nature through a vision and understanding of a shared ecosystem. Criteria for sustainable living spaces range from eco-friendly design and landscaping to construction and building materials. In this context, not only homes and neighbourhoods but educational institutions, campuses or schools could also be considered as living spaces to be designed sustainably.
GreenComp · Marco europeo de competencias verdes
Pensamiento exploratorio
Se prueban capas y materiales distintos y se compara el resultado, sin dar la respuesta por sabida.
Texto oficial del marco
Adoptar una forma relacional de pensamiento al estudiar y vincular diferentes disciplinas, utilizando la creatividad y la experimentación con ideas o métodos novedosos.
Qué necesitas
Cómo usar el P-Bit en esta situación
El LDR como medidor de turbidez: Menos luz pasa cuanto más turbia está el agua.
-
Monta la fila: Linterna → vaso de agua → P-Bit, con la parte de arriba del P-Bit mirando hacia la linterna.
- ¿Qué es el LDR? Una resistencia sensible a la luz, integrada en la parte de arriba de la carcasa. No hay que conectar nada.
-
Ve a la pantalla Luz y usa el modo Principal.
- ¿Cómo interpretar? Cuanta menos luz mide el sensor, más turbia está el agua.
-
Mantén siempre la misma distancia linterna-vaso-P-Bit entre una medición y otra, antes y después de filtrar.
- Si cambias la distancia entre mediciones, las lecturas no serán comparables.
Cómo se hace
Construiremos un filtro natural de agua para imitar el proceso de filtración en la naturaleza, y mediremos la claridad del agua antes y después usando el sensor de luz del P-Bit para analizar la cantidad de partículas en suspensión.
1. Planteamiento de la pregunta de investigación
- ¿Cómo funciona un filtro de agua natural?
- ¿Cuáles son los materiales más eficaces para la filtración?
- ¿Cómo podemos mejorar la calidad del agua con materiales accesibles?
2. Formulación de hipótesis
Algunos ejemplos que puede plantear el alumnado:
«El carbón activado atrapará más impurezas que la arena sola.»
3. Preparación del experimento
- Cortar la botella por la mitad y usar la parte superior como embudo del filtro.
- Colocar las capas de materiales dentro, de abajo hacia arriba: algodón o tela como base, carbón activado triturado, arena fina y gruesa, y piedras pequeñas y grava en la parte superior.
- Verter agua turbia lentamente y recoger el agua filtrada en un vaso.
- Medir la turbidez con el sensor LDR: colocar una linterna detrás del vaso, medir la cantidad de luz que atraviesa el agua con el P-Bit, antes y después del filtrado. Menos luz transmitida indica mayor turbidez.
4. Toma de datos
Mediciones a registrar
- Cantidad de luz transmitida antes y después, en % de luz recibida por el sensor LDR.
- Tiempo que tarda el agua en filtrarse.
- Observación visual: diferencias en color y transparencia.
Ejemplo de tabla de datos
| Muestra de agua | Luz antes | Luz después | Observaciones |
|---|---|---|---|
| Agua turbia 1 | 20 % | 75 % | Más clara, menos partículas |
| Agua turbia 2 | 15 % | 60 % | Ligera mejora, pero aún sucia |
5. Análisis de datos
- Calcula cuánto mejoró cada muestra: luz después menos luz antes. Cuanto mayor sea ese número, más partículas retuvo el filtro.
- Compara ambas muestras: si una mejoró mucho menos que la otra, revisa si estaba más sucia al empezar o si el filtro ya estaba saturado de partículas de la ronda anterior.
- ¿Qué capa crees que hizo más trabajo, según lo que observaste al desmontar el filtro? ¿Cómo mejorarías su diseño?
6. Reflexión y conclusiones
Preguntas para el debate
- ¿Se confirmó nuestra hipótesis sobre la filtración?
- ¿Cómo podemos mejorar el diseño del filtro para obtener agua aún más limpia?
- ¿Cómo afectan los contaminantes del agua a la salud y al medio ambiente?
7. Soluciones y alternativas sostenibles
- Filtros naturales en comunidades sin acceso a agua potable.
- Reutilización de botellas plásticas para construir sistemas de filtración caseros.
- Investigación de tecnologías modernas de purificación de agua.
Qué currículo trabaja
Con ese curso y esa materia no hay saberes. Prueba otra combinación.
1.º-2.º Primaria
Conocimiento del Medio Natural, Social y Cultural1
-
Conocimiento del Medio Natural, Social y Cultural · 1.º y 2.º
Las sustancias puras y las mezclas. Identificación de mezclas homogéneas y heterogéneas. Separación de mezclas heterogéneas mediante distintos métodos.
Por qué encaja
Ancla central, y literal: 'separación de mezclas heterogéneas mediante distintos métodos' es exactamente construir y probar el filtro.
Código de referencia:
PRI-CMNSC.c1.A.15· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
3.º-4.º Primaria
Conocimiento del Medio Natural, Social y Cultural2
-
Conocimiento del Medio Natural, Social y Cultural · 3.º y 4.º
Procedimientos de indagación adecuados a las necesidades de la investigación (observación en el tiempo, identificación y clasificación, búsqueda de patrones, creación de modelos, investigación a través de búsqueda de información, experimentos con control de variables...).
Por qué encaja
Cambiar el orden o el grosor de las capas y medir el resultado es el experimento con control de variables del saber.
Código de referencia:
PRI-CMNSC.c2.A.1· Real Decreto 217/2022 y 157/2022 -
Conocimiento del Medio Natural, Social y Cultural · 3.º y 4.º
Fases de los proyectos de diseño: diseño, prototipado, prueba y comunicación.
Por qué encaja
Diseñar, probar y comunicar el filtro son las fases del proyecto de diseño.
Código de referencia:
PRI-CMNSC.c2.B.6· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
Matemáticas1
-
Matemáticas · 3.º y 4.º
Comparación gráfica de dos conjuntos de datos para establecer relaciones y extraer conclusiones.
Por qué encaja
Agua antes y después del filtro son dos conjuntos de datos comparados gráficamente.
Código de referencia:
PRI-MAT.c2.E.5· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
1.º ESO
Biología y Geología1
-
Biología y Geología · 1.º a 3.º
Las funciones de la atmósfera y la hidrosfera y su papel esencial para la vida en la Tierra.
Por qué encaja
Las funciones de la hidrosfera y su papel esencial para la vida, con el acceso al agua potable como aplicación directa.
Código de referencia:
ESO-BG.1-3.E.3· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
Tecnología y Digitalización1
-
Tecnología y Digitalización · 1.º a 3.º
Herramientas y técnicas de manipulación y mecanizado de materiales en la construcción de objetos y prototipos. Introducción a la fabricación digital. Respeto de las normas de seguridad e higiene.
Por qué encaja
Construir el filtro con herramientas y materiales, desde Tecnología.
Código de referencia:
ESO-TD.etapa.A.8· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
Matemáticas1
-
Matemáticas · 1.º a 3.º
Comparación de dos conjuntos de datos atendiendo a las medidas de localización y dispersión.
Por qué encaja
Comparar distintos diseños de filtro por su efectividad media y su dispersión.
Código de referencia:
ESO-MAT.1-3.E.6· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
Y si tienes una sesión más
Añade: Añadir una fase de reflexión sobre qué pasa si el agua filtrada no está de verdad libre de microorganismos, aunque parezca clara.
Y sumas este saber de Biología y Geología:
-
Biología y Geología · 1.º a 3.º
La relación entre la salud medioambiental, humana y de otros seres vivos: one health (una sola salud).
Por qué encaja
Conecta con la relación entre salud medioambiental y humana: turbio no es lo mismo que potable.
Código de referencia:
ESO-BG.1-3.E.7· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
2.º ESO
Biología y Geología1
-
Biología y Geología · 1.º a 3.º
Las funciones de la atmósfera y la hidrosfera y su papel esencial para la vida en la Tierra.
Por qué encaja
Las funciones de la hidrosfera y su papel esencial para la vida, con el acceso al agua potable como aplicación directa.
Código de referencia:
ESO-BG.1-3.E.3· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
Tecnología y Digitalización1
-
Tecnología y Digitalización · 1.º a 3.º
Herramientas y técnicas de manipulación y mecanizado de materiales en la construcción de objetos y prototipos. Introducción a la fabricación digital. Respeto de las normas de seguridad e higiene.
Por qué encaja
Construir el filtro con herramientas y materiales, desde Tecnología.
Código de referencia:
ESO-TD.etapa.A.8· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
Matemáticas1
-
Matemáticas · 1.º a 3.º
Comparación de dos conjuntos de datos atendiendo a las medidas de localización y dispersión.
Por qué encaja
Comparar distintos diseños de filtro por su efectividad media y su dispersión.
Código de referencia:
ESO-MAT.1-3.E.6· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
Y si tienes una sesión más
Añade: Añadir una fase de reflexión sobre qué pasa si el agua filtrada no está de verdad libre de microorganismos, aunque parezca clara.
Y sumas este saber de Biología y Geología:
-
Biología y Geología · 1.º a 3.º
La relación entre la salud medioambiental, humana y de otros seres vivos: one health (una sola salud).
Por qué encaja
Conecta con la relación entre salud medioambiental y humana: turbio no es lo mismo que potable.
Código de referencia:
ESO-BG.1-3.E.7· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
3.º ESO
Biología y Geología1
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Biología y Geología · 1.º a 3.º
Las funciones de la atmósfera y la hidrosfera y su papel esencial para la vida en la Tierra.
Por qué encaja
Las funciones de la hidrosfera y su papel esencial para la vida, con el acceso al agua potable como aplicación directa.
Código de referencia:
ESO-BG.1-3.E.3· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
Tecnología y Digitalización1
-
Tecnología y Digitalización · 1.º a 3.º
Herramientas y técnicas de manipulación y mecanizado de materiales en la construcción de objetos y prototipos. Introducción a la fabricación digital. Respeto de las normas de seguridad e higiene.
Por qué encaja
Construir el filtro con herramientas y materiales, desde Tecnología.
Código de referencia:
ESO-TD.etapa.A.8· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
Matemáticas1
-
Matemáticas · 1.º a 3.º
Comparación de dos conjuntos de datos atendiendo a las medidas de localización y dispersión.
Por qué encaja
Comparar distintos diseños de filtro por su efectividad media y su dispersión.
Código de referencia:
ESO-MAT.1-3.E.6· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
Y si tienes una sesión más
Añade: Añadir una fase de reflexión sobre qué pasa si el agua filtrada no está de verdad libre de microorganismos, aunque parezca clara.
Y sumas este saber de Biología y Geología:
-
Biología y Geología · 1.º a 3.º
La relación entre la salud medioambiental, humana y de otros seres vivos: one health (una sola salud).
Por qué encaja
Conecta con la relación entre salud medioambiental y humana: turbio no es lo mismo que potable.
Código de referencia:
ESO-BG.1-3.E.7· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
Otras áreas que puedes trabajar
Áreas hacia las que se puede extender. A diferencia de lo de arriba, esto es criterio pedagógico nuestro y no una cita del currículo: por eso no lleva código.
- Geografía e Historia. Investigar dónde en el mundo el acceso a agua potable sigue sin estar garantizado.
- Educación en Valores Cívicos y Éticos. Debatir por qué el acceso al agua limpia es un derecho y no un privilegio.
Para ir más lejos
Cinco actividades para ampliar la situación, más otras ideas y las áreas con las que se conecta.
1. Sistema de filtración comunitario 🏘️💧
Objetivo: diseñar un filtro de agua a gran escala para mejorar el acceso al agua limpia en una comunidad.
Descripción: construir un filtro más grande con cubos o tubos de PVC, usando capas de arena, grava y carbón activado.
Técnica: ingeniería ambiental y diseño sostenible.
2. Calidad del agua en diferentes fuentes 🚰🔬
Objetivo: comparar la claridad y turbidez del agua de distintos lugares.
Descripción: recoger muestras de agua de lluvia, grifo, río y charco, y analizar su transparencia con el sensor de luz del P-Bit.
Técnica: comparación científica y análisis de datos ambientales.
3. Simulación de acuíferos subterráneos 🏞️💦
Objetivo: entender cómo los acuíferos almacenan y filtran el agua naturalmente.
Descripción: crear un modelo con arena, piedras y agua en una caja transparente para simular la filtración subterránea y observar cómo el agua se purifica al pasar por distintas capas.
Técnica: modelado físico y simulación ambiental.
4. Relato: "La última gota" 📖🌎
Objetivo: reflexionar sobre la importancia del agua potable a través de la escritura creativa.
Descripción: redactar una historia en la que el agua limpia sea un recurso escaso, y analizar cómo afectaría a la vida cotidiana.
Técnica: narrativa especulativa y concienciación ambiental.
5. Infografía sobre la crisis del agua en el mundo 🌍📊
Objetivo: visualizar datos sobre el acceso al agua potable en diferentes países.
Descripción: investigar y diseñar una infografía con estadísticas sobre la disponibilidad de agua potable en el mundo, destacando las regiones con mayor escasez.
Técnica: visualización de datos y educación ambiental.