2 UD duración prof post exec

Unidad Didáctica 2
¿DURAN TODOS LOS DÍAS IGUAL?
¿EN QUÉ ÉPOCAS DEL AÑO
DURAN MÁS LOS DÍAS?
¿Y MENOS?
Material del Profesor
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Resumen
En esta unidad, a través de la investigación sobre la duración de los días, se pretende que los alumnos
descubran la razón de ser de las estaciones, qué las caracteriza y qué caracteriza a los días especiales
(respecto a la duración del día). En esta unidad los alumnos deberán llegar al descubrimiento representando
y extrayendo conclusiones de datos secundarios. Al final, como siempre, realizarán ejercicios de aplicación y
reflexionarán sobre que han aprendido
Objetivos
General
Descubrir y apropiarse de las regularidades anuales en la duración del día en la localidad
Específicos
- Constatar que la duración del día varía a lo largo del año
- Constatar que la duración de los días se repite cada 365 días y que por eso existe la unidad de tiempo
llamada año
- Identificar, y recordar, los días especiales que permiten dividir el año en las cuatro estaciones, a partir de
datos secundarios relativos a la duración del día
- Averiguar, comprender y recordar qué caracteriza cada estación respecto a la duración del día (valores
absolutos y primera derivada –aumento o disminución-)
- Comprender y saber utilizar la simetría respecto a los solsticios para comparar la duración de días distintos
- Reforzar algunos metaconceptos científicos (hipótesis, diseño experimental)
- (ampliación) Avanzar en la capacidad de hacer e interpretar gráficas cartesianas
Obstáculos posibles
- Abstracción de los datos secundarios.
- Falta de competencia en la realización e interpretación de gráficos, particularmente en los valores derivados
- Falta de competencia en la resta de horas
- Ideas alternativas: los días duran más en verano (que en primavera) y menos en invierno (que en otoño)
Criterios de evaluación
- Saber nombrar las fechas de inicio de las estaciones y qué las caracteriza en cuanto a duración de los días.
- Saber comparar la duración de días distintos en función de su distancia a los días especiales.
- Saber identificar si la duración de los días aumenta o disminuye en cualquier periodo del año.
Preguntas guía
- ¿Duran todos los días igual? ¿En qué épocas del año duran más los días? ¿Y menos?
Divulgación
- Cómo cambia la duración del día en otros lugares del planeta
Materiales
- Representación (en blanco) de la rueda de las estaciones tamaño pizarra
- (opcional) Periódicos con el horario del orto y ocaso en días clave
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¿Duran todos los días igual?
¿En qué épocas del año duran más los días?
¿Y menos?
Introducción: Presentar la investigación que vamos a hacer en esta unidad.
Indicación general: Reproducir los dibujos en la pizarra o en otro soporte -en especial la rueda de las estacionespara guiar al conjunto de la clase.
A.1
1. Sobre la duración de los días, yo creo que…
2. Los días son más largos en ...
3. Y más cortos en ....
Iniciar el debate preguntando si creen que todos los días duran lo
mismo. Habrá que aclarar las dos acepciones de la palabra día
y precisar que nos referimos al tiempo en que podemos ver el
Sol, desde que sale hasta que se pone. Es muy importante que
empiecen a constatar que no hay un isomorfismo entre palabra y
cosa; que las palabras pueden ser vagas y ambiguas /
polisémicas.
No se trata, por supuesto, de obtener una respuesta de SI/NO.
Esta pregunta evocará en los alumnos sus ideas (que, sin duda,
las tienen) sobre la duración de los días, de modo que el NO
generalizado irá acompañado de expresión de creencias
comunes: son más largos en verano y más cortos en invierno. El
profesor debe dejar que expresen libremente sus ideas.
Se puede reflexionar sobre la hora de puesta del Sol en la fiesta
de las hogueras, al principio de curso, en Navidad…
A.2 ¿Por qué piensas que es así?
Pedir a continuación que escriban lo que
piensan sobre esta cuestión y POR QUÉ
CREEN que es así. Cabe esperar que
aludan a vivencias personales (“en invierno
cuando salgo o llego a casa es de noche,
en verano no”, por ejemplo) o a
informaciones recogidas de su entorno
(cambio de hora). Se trata de generar la
situación adecuada para, posteriormente,
resaltar la diferencia entre lo que se piensa
como creencia (de “oídas”) y el
pensamiento
apoyado
en
la
experimentación. Es un aspecto importante
en la formación de todos los ciudadanos.
A.3 ¿Qué podríamos hacer para decidir si la duración de los días varía como creemos? Describe
cómo podríamos averiguarlo.
En ciencia no podemos creernos las cosas sin más; hay que comprobarlas ¿qué podríamos hacer para
averiguar cómo varía la duración de los días a lo largo del año? Dejad tiempo para que piensen. No será
difícil (ni resultará ilógico para los alumnos) llegar (a partir de sus intervenciones y las del profesor) a
proponer el medir la duración de distintos días a lo largo del año y comparar los resultados. Para facilitar esa
comparación utilizaremos tablas y gráficas.
Preguntar cómo habíamos definido el momento del orto y el del ocaso (cuando aparece el primer fragmento
del Sol y cuando desaparece el último, suponiendo el horizonte plano -sin montañas ni obstáculos).
Se puede recordar el concepto de crepúsculo.
A.4 Obtén algún dato experimental de la hora de salida o puesta del Sol intentando que sea en
una zona sin montañas o edificios. Los alumnos de estas edades pueden imaginarse cómo se harían
las mediciones y por tanto es posible continuar con datos obtenidos por otras personas (astrónomos del
OAN, por ejemplo; o del periódico). No obstante, puede ser posible que algunos alumnos tomen
directamente la hora de salida o de puesta del Sol en un mismo día o en varios.
Día 1
Día 2
Día 3
Día 4
Salida
Puesta
Duración
En esta época del año, ¿aumenta o disminuye la duración del día?
Si se han tomado medidas en días separados y en los meses adyacentes a los equinoccios, al ser el
cambio de 2-3 minutos al día, puede ser posible observar el cambio. En la proximidad de los solsticios es
menos de un minuto.
260
A.5 Hemos conseguido algunos datos experimentales y vosotros vais a conseguir los que
faltan del periódico, que también los han conseguido a partir de las observaciones de los
científicos. Los datos están dados en horario solar. Con todo lo que ya has aprendido podrás
completar la tabla calculando los datos que faltan.
ALICANTE
(hora solar)
21 de enero
21 de febrero
21 de marzo
21 de abril
21 de mayo
21 de junio
21 de julio
21 de agosto
23 de septiembre
21 de octubre
21 de noviembre
21 de diciembre
Hora de
salida del sol
7:33
7:00
6:00
5:28
4:54
4:45
5:02
5:31
6:00
6:32
7:08
7:34
Hora de
puesta del sol
17:19
17:54
18:00
19:00
19:30
19:48
19:40
19:04
18:00
17:26
16:53
16:52
21 de enero
7:33
17:19
Duración del día
borrador
Duración del día
limpio
9:46
10:54
12:00
13:32
14:36
15:03
14:38
13:33
12:00
10:54
9:45
9:18
9:46
NB: Los números en gris/negrilla los deben calcular los alumnos a partir de la simetría diaria
que ya conocen de la UD anterior.
Puedes hacer las restas aquí:
Posteriormente, tendremos que analizar los resultados y decidir si la duración de los días varía tal
como esperábamos o no. Desde hace siglos, los astrónomos han estado realizando estas mediciones
de manera precisa, de modo que podemos utilizar los datos que han ido obteniendo para seguir
nuestra investigación. Los periódicos consiguen los datos de los observatorios astronómicos. Para
facilitar nuestro trabajo no hemos puesto los datos de cientos de días seguidos, sino que hemos
tomado un día de cada mes durante 13 meses.
Se puede iniciar la actividad proporcionando algunos periódicos completos para que busquen el lugar
donde aparece la hora del orto y ocaso. Cada alumno o “equipo” tiene una copia de la página con los
datos de un día.
Para graduar la dificultad se puede pedir a los alumnos que calculen solo aquellas restas en las que
la cifra en minutos del ocaso sea mayor a la del orto. Se puede premiar a los alumnos que hagan
bien las restas pidiéndoles que escriban los resultados en la pizarra o incluso mostrando como las
han hecho a sus compañeros.
Por motivos que desconocemos, los datos del periódico Información discrepan en algunos casos de
los del Instituto Geográfico Nacional y del US Naval Observatory. Los hemos utilizado para dar un
papel más activo y vivencial a los alumnos y porque lo importante son los ciclos más que los datos
absolutos (excepto en el caso de los equinoccios). El dato del 21 febrero está modificado 3 minutos
para mejorar la simetría. Hemos modificado los datos de los equinoccios para que duren
exactamente 12 horas, con simetría en el mediodía (hay muchos factores que afectan la hora
experimental del orto y el ocaso, como la difracción variable de la atmósfera). Los datos en negrita
son los modificados y vienen en el material del alumno en lugar de obtenerlos del periódico.
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A.6 Representa los datos experimentales escribiendo en la “rueda de las estaciones”
lo que duran cada uno de los días indicados:
solsticio de verano
escribe aquí el nombre
de los días especiales
21 de junio
escribe aquí la duración del día
1503
21 de mayo
21 de julio
1436
1438
AUMENTO
13
32
21 de abril
primavera
verano
13
33
21 de agosto
escribe aquí el
nombre de las
estaciones
21 de marzo
12
12
equinoccio de primavera
equinoccio de otoño
10
54
10
54
21 de
febrero
23 de
septiembre
invierno
21 de octubre
otoño
946
946
21 de enero
918
21 de noviembre
21 de diciembre
DISMINUCIÓN
solsticio de invierno
Inicialmente los alumnos rellenan solamente la duración de los 12 días seleccionados.
A.7 Analiza los datos experimentales y extrae conclusiones respondiendo a las siguientes
preguntas:
¿Cuántos días pasan desde un día que dura 15h03m hasta otro que dura lo mismo?
Las tres primeras preguntas tienen el objetivo de que los alumnos entiendan porqué se ha escogido el
año de 365 días como unidad de tiempo. Observar que en la tabla el 2º 21 de enero es igual que el 1º (y
así sucesivamente) y por eso podemos representarlo en un círculo.
¿Y desde uno que dura 9h18m hasta otro que dura lo mismo? id
¿Cuál es la razón de que se haya decidido que un año es un periodo de tiempo de 365 días?
Cada 365 días la duración del día se repite. Los egipcios ya descubrieron la periodicidad de 365 días
pero lo hicieron mediante la culminación. El descubrimiento de la periodicidad anual es uno de los
primeros avances científicos importantes. A los egipcios les permitió predecir las inundaciones del Nilo.
Además permite predecir migraciones de animales, aparición del fruto en las especies vegetales,
cambios climáticos…Se dice que la duración de los días es cíclica porque cada cierto tiempo (365d) se
repite. La alternancia día-noche y los latidos del corazón también son cíclicos. Nosotros ya sabemos que
la causa de ese ciclo es el movimiento de la Tierra alrededor del Sol pero eso no lo sabían los egipcios..
¿Qué día es él más largo? ¿Sabes como se llama? Escríbelo en el sitio correcto.
Explicar que hemos escogido ese día del mes (21), y no el 15 por ejemplo, porque es el más largo.
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¿Cuál él más corto? ¿Sabes como se llama? Escríbelo en el sitio correcto.
Explicar que hemos escogido ese día del mes (21) porque es el más corto.
¿Qué días duran igual que sus noches? ¿Sabes como se llaman? Escríbelo en el sitio
correcto.
Explicar que hemos escogido esos días del mes porque son en los que el día dura igual que la
noche (como hemos visto esto no es del todo así; además el momento del equinoccio –y de los
solsticios- oscila levemente; esto se puede comentar si por el nivel de los alumnos se estima que no
va a crear confusión)
¿Cómo de separados están esos días especiales?
3 meses
¿Qué relación tienen los días especiales con las estaciones?
Señalan el inicio y el final de las estaciones
Insistir en esto; es habitual que confundan los días especiales con las estaciones; por ejemplo
preguntar cuánto duran los solsticios..
Escribe el nombre de cada estación en el sitio correcto 
¿En qué estaciones duran más los días? ¿Coincide con lo que has escrito al principio?
Ya podemos responder la pregunta que nos habíamos hecho al principio: en primavera y en
verano duran lo mismo (la diferencia de un par de minutos es despreciable y varía con los años)
Reflexionar sobre el cambio en su propio pensamiento; esto ayuda a desarrollar la metacognición.
¿En qué estaciones duran más los días que las noches?
En primavera y verano
¿Cuándo duran más los días, en otoño o en invierno?
Igual. Comentar que hay una simetría alrededor de la línea que une los solsticios. Comparar con la
simetría del cuerpo humano ¿Lo entienden?
Se puede pedir a los alumnos que pregunten a adultos cuándo duran más y menos los días y
comprobaran que ellos lo saben mejor.
¿Entre qué dos fechas aumenta la duración de los días? Señálalo en el gráfico.
Entre 21 de diciembre y 21 de junio.
¿ Entre qué dos fechas disminuye la duración de los días? Señálalo en el gráfico.
Entre 21 de junio y 21 de diciembre
¿En qué estaciones aumenta y en cuáles disminuye la duración de los días?
Aumenta en invierno (!) y en primavera. Disminuye en verano (!) y en otoño.
Observar como la duración se divide horizontalmente pero el cambio (aumento o disminución)
verticalmente.
263
A.8 Completa la siguiente tabla con lo que has aprendido de las estaciones en
Alicante observando la representación cartesiana
Ejercicio de consolidación.
Fecha
EQUINOCCIO
DE
PRIMAVERA
DURACIÓN DEL DÍA
borrador
DURACIÓN DEL DÍA
limpio
21 de marzo
PRIMAVERA
¿Aumenta o disminuye?
Aumenta
SOLSTICIO DE 21 de junio
VERANO
VERANO
¿Aumenta o disminuye?
EQUINOCCIO
DE OTOñO
Disminuye
23 de
septiembre
OTOñO
¿Aumenta o disminuye?
Disminuye
SOLSTICIO DE 21 de
diciembre
INVIERNO
INVIERNO
¿Aumenta o disminuye?
Aumenta
Curiosamente suelen tomar los solsticios y equinoccios como periodos largos, incluso
confundiéndolos con estaciones. Hay que asegurarse que entienden que son solo un día.
Preguntar si con los datos que tenemos podemos asegurar que lo anterior sucede todos los
años (la repetición de las medidas muestra que básicamente si, aunque hay pequeñas
diferencias, por ejemplo en la posición los días especiales (+/-1 día)
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Ejercicios A.9
Indica que dibujos representan un día de mediados de los meses de junio, julio,
agosto y septiembre a las nueve de la noche
Solo hay que comparar la distancia al solsticio de verano; cuanto más lejos antes se hace de noche.
1
2
julio
3
agosto
4
septiembre
junio
265
Ejercicios A.10
¿Son más largos los días en verano que en primavera?
No (recordar la simetría)
Una persona dice que los días de invierno son los más cortos del año; di porqué
está equivocada.
Porque los de otoño son igual de cortos
¿Cuánto falta para que comience el otoño?
Calcular
¿Verdadero o falso?
borrador
-
A lo largo del verano los días se van acortando
-
A lo largo del invierno los días se van acortando no
-
Si un día dura menos de 12h necesariamente
será un día de invierno
-
Un día de final de agosto dura más que un día
de final de mayo
limpio
si
no, puede ser de otoño
no, ya que está más lejos
del solsticio de verano
En la semana en que estamos, ¿los días aumentan o disminuyen?
¿En qué se diferencian el invierno y la primavera?
En invierno los días son más cortos que en primavera
¿En qué se diferencian la primavera y el verano?
En primavera los días crecen y en verano disminuyen
266
A.10 cont. Alguien te pregunta qué dura más, el día o la noche: ¿qué le responderías?
En primavera y verano el día; en otoño e invierno la noche
Al no ser una respuesta directa sino condicionada puede resultar difícil para los alumnos.
Después del colegio te vas a casa, te cambias y te vas a jugar con tus amigos un
partido reglamentario de fútbol (1h45’). ¿Os dará tiempo antes de que se haga de
noche? ¿Os habría pasado lo mismo el 21 de marzo? ¿Y el 21 de abril? Escribe en
cada caso de cuánto tiempo dispondríais.
Problema que requiere varios cálculos y trata de hacer más vivencial el aprendizaje.
Hay que cambiar los datos del ocaso al horario oficial y tener en cuenta el cambio de horario (el
último domingo de marzo).
La diferencia entre el 21 de marzo y el 21 de abril es muy grande porque se suma la rapidez con la
que cambian los días cerca de los equinoccios con el cambio de horario.
Ejercicios A.11
Estos ejercicios tienen como fin apropiarse de la simetría de la duración respecto a los solsticios y
desarrollar su capacidad de hacer cálculos a partir de esta.
Qué día es más largo, el 15 de octubre o el 15 de noviembre?
15 de octubre (reflexionar sobre la relación entre distancia a los solsticios y duración del día).
¿Qué día es más corto, Navidad o Año Nuevo?
Navidad
¿Qué día es más largo, el 1 de junio o el 1 de agosto?
1 de junio
¿Qué día es más corto, el 1 de diciembre o el 1 de enero?
El 1 de enero
A.12 Para acabar, escribe como han cambiado algunas ideas que tenías al principio de
esta unidad
De nuevo se trata que desarrollen la metacognición, que sean conscientes de sus
pensamientos y de cómo estos cambian. No les resultará fácil hacerlo.
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