Unidad 1.5: Las fuentes de la energía y sus características Ciencias 4 semanas Etapa 1 - Resultados esperados Resumen de la unidad En esta unidad, los estudiantes reconocerán varias fuentes de energía. También, identificarán diversas fuentes de luz y clasificarán diferentes tipos de sonido. Además, reconocerán las formas de movimiento y serán capaces de dar ejemplos de diversos tipos de fuerzas. Meta de transferencia: Los estudiantes saldrán capacitados para aplicar sus conocimientos acerca de las fuentes y los de tipos de energía. Además, podrán identificar los métodos de conservación de energía, como también relacionar varios conceptos de las ciencias físicas como lo son el sonido, la luz y la fuerza. Esto permitirá a los estudiantes desarrollar una apreciación perdurable sobre las diferentes prácticas para la conservación de la energía. Estándares de contenido: Energía; Las interacciones Expectativas y especificidades Las fuentes de energía E.1.1.1 Identifica diversas fuentes de energía. I.1.1.2 Reconoce la importancia del Sol para los seres vivientes. E.1.3.3 Identifica diversas fuentes de luz. E.1.1.3 Explica el origen de los alimentos. Sonido E.1.3.1 Clasifica los sonidos en cuatro categorías (suaves, fuertes, agudos y graves). Fuerza y movimiento I.1.2.2 Reconoce las formas de movimiento (línea recta y línea curva). I.1.2.1 Menciona diversos tipos de fuerzas (halar, empujar). Ideas grandes/Comprensión duradera: Preguntas esenciales: Todos los organismos dependen del Sol para sobrevivir. Los objetos cambian de posición como resultado de las fuerzas de halar y empujar. Los cambios en posición provocan movimientos. Todos los sonidos tienen diferentes tonos y volúmenes. ¿Por qué el Sol es importante para nosotros? ¿Cómo podemos cambiar la posición de un objeto? ¿Qué tipos de movimientos son provocados por cambios en posición de un objeto? ¿Cuál es la diferencia entre el tono y el volumen? Contenido (Los estudiantes comprenderán…) Destrezas (Los estudiantes podrán…) las diferencias entre las diversas fuentes de energía. la importancia del Sol como fuente de energía para los seres vivientes. Junio 2012 clasificar los sonidos en cuatro categorías (suaves, fuertes, agudos y graves). mencionar diversos tipos de fuerzas (halar, empujar). 1 Unidad 1.5: Las fuentes de la energía y sus características Ciencias 4 semanas como se identifican las diversas fuentes de luz. el origen de los alimentos. como se generan las formas de movimiento (línea recta y línea curva). Vocabulario de contenido mencionar como el sol se convierte en una fuente de energía para los seres vivos. distinguir formas de movimiento. construir representaciones, dibujos o gráficos de conceptos como: energía, luz, sonido fuerza y movimiento. Energía Movimiento Sonido Fuerza – halar, empujar Etapa 2 - Evidencia de avalúo Tareas de desempeño Otra evidencia El Sol es energía En esta tarea, los estudiantes van a usar su conocimiento acerca del Sol para mencionar las formas en que el Sol ayuda a los seres humanos. El maestro entregará a los estudiantes un dibujo del círculo del Sol y de los “rayos”, (ver anejo: 1.5 Tarea de desempeño – El Sol es energía). Los estudiantes deben recortar el círculo del Sol y escribir la palabra “Energía” en el centro del Sol. Luego, indique a los estudiantes que recorten los 7-8 "rayos" y que escriban con un marcador dentro de cada uno de los rayos distintos ejemplos de tipos de energía que provee el Sol (calor, luz, etc.) o de cualquier otra cosa que el Sol provee (calidez, alimento para las plantas, etc.). Pida a los estudiantes que peguen los rayos al círculo. Finalmente, ayúdelos a perforar un agujero pequeño y a ensartar un hilo para colgar los soles del techo (también los puede pegar en una pared). Evaluación: Los maestros pueden usar una escala de 4 puntos para evaluar el conocimiento que tienen los estudiantes sobre el contenido. Rúbrica: 4 puntos= identificación correcta de por lo menos 4 ejemplos del Sol 3 puntos = identificación correcta de por lo menos 3 ejemplos del Sol Junio 2012 Entrada de diario – Escucha y toma nota En esta actividad, los estudiantes van a escuchar el sonido que hacen distintos frascos llenos con objetos desconocidos para hacer predicciones acerca del contenido. Van agitar los frascos cerrados o huevos de plástico que contengan distintos objetos e intentarán adivinar cuál es el objeto del sonido que escuchan, (deberán escuchar con mucha atención). Luego, van a escribir o dibujar sus ideas en la libreta. Luego de que todos los estudiantes tengan la oportunidad de agitar los frascos y escuchar, deberán discutir en grupo sus predicciones. Pregunte a los estudiantes si creen que al agitar el frasco más rápido o más suave cambia el sonido que escuchan. Al final, abra los frascos para revelar el contenido real. Organizador gráfico – Formas de movimiento En esta actividad, el maestro proporciona a los estudiantes varias láminas que incluyan ejemplos de movimiento (ej. un carro por una calle, una bolita dentro de un frasco, etc.) Los estudiantes deben determinar qué forma de movimiento hacen los objetos de las imágenes (si es una línea recta o una curva). Los maestros entregarán a los estudiantes un organizador gráfico con dos columnas, una para el movimiento recto y otra para el 2 Unidad 1.5: Las fuentes de la energía y sus características Ciencias 4 semanas 2 puntos = identificación correcta de por lo menos 2 ejemplos del Sol 1 punto = identificación correcta de por lo menos 1 ejemplo del Sol 0 puntos = ninguna identificación de ejemplos de energía del Sol. Usemos la fuerza Para esta tarea, los estudiantes van a escribir o dibujar objetos que se pueden halar, empujar o ambos, para identificar las distintas características de estos tipos de fuerza. Pregunte a los estudiantes acerca de las cosas que se pueden empujar. Luego, debe indicarles que a medida que ellos vayan mencionando las cosas que se pueden empujar, usted escribirá los nombres en la caja alfabética (ver anejo: 1.5 Tarea de desempeño – Caja alfabética) de acuerdo a la primera letra del objeto mencionado. Pida a los estudiantes que realicen la misma actividad con objetos que se pueden halar. En este caso, los estudiantes van a escribir o dibujar los ejemplos en su propia caja alfabética. movimiento curvo. Los estudiantes recortarán y pegarán sus láminas en la columna correspondiente. Se debe estimular a los estudiantes para que busquen láminas adicionales que representen movimiento. Muro de palabras- Luz y energía Los estudiantes pueden crear un muro de palabras para describir la energía y la luz. El maestro iniciará la creación del muro con ejemplos de luz y formas de energía. Los estudiantes deben escribir estas palabras en su libreta y encontrar láminas que las representen. Evaluación – El estudiante será evaluado de acuerdo a los siguientes criterios: ¿Identificó el estudiante ejemplos apropiados para halar y empujar? ¿El estudiante demostró comprensión de los conceptos de halar y empujar? ¿Se mantuvo el estudiante participando de la discusión? ¿Completó la caja alfabética correctamente? Etapa 3 - Plan de aprendizaje Actividades de aprendizaje Fuentes de energía Use papel solar para visualizar el efecto del Sol. El papel solar está cubierto de químicos sensibles a la luz que reaccionan a las ondas y partículas de luz cuando son expuestos a ésta. Cuando se colocan objetos sobre el papel, bloquean la luz y el papel se vuelve blanco, mientras el resto del papel se queda azul. Este producto se puede usar para demostrar la energía de la luz y se puede comprar en la mayoría de los distribuidores de productos científicos. En pequeños grupos, pida a los estudiantes que fabriquen un libro sobre las responsabilidades del Junio 2012 3 Unidad 1.5: Las fuentes de la energía y sus características Ciencias 4 semanas Sol (ej. “El Sol proporciona calor a los humanos” se puede representar con láminas de personas bajo el sol, disfrutando de un día soleado en exteriores, etc.). Discuta con los estudiantes de dónde viene su comida. La mayoría responderá que la comida viene de los supermercados o tiendas. Ayude a los estudiantes a comprender que los alimentos vienen de las plantas y los animales. Explique que el Sol juega un papel fundamental en el crecimiento de las fuentes de alimento. Luego, pida a los estudiantes que hagan una lista de los alimentos que comieron ese día en la merienda o en el almuerzo. Después, en pequeños grupos, los estudiantes deberán identificar el origen de su comida. Es importante que recuerden dibujar una flecha que vaya del Sol hacia la planta y hacia la siguiente forma del alimento para mostrar el flujo de energía desde el Sol. Sonido Use distintos objetos del salón para hacer una Banda de Basura (instrumentos musicales hechos con materiales desechados). Lleve a los estudiantes a una “caminata auditiva” fuera del salón. Pídales que se mantengan en silencio y anoten en su libreta los distintos sonidos que escuchan y que los discutan en grupo cuando regresen al salón. Una vez en el salón, deben escribir los sonidos en “post-it notes” (una por sonido) e identificar los sonidos de tono alto o bajo, fuerte o suave. Luego, que los clasifiquen y los peguen en una tabla en esas categorías. Discuta sobre otros sonidos que escuchen durante el día (en el comedor, cancha, patio o pasillo) y que los clasifiquen como tono alto o bajo, sonidos fuertes o suaves. Pida a los estudiantes que pongan gomitas (liguillas) elásticas (una delgada y otra gruesa) alrededor de un cartón de leche, con lápices debajo de las gomitas (liguillas) en ambos extremos del cartón. Indíqueles que estiren las gomitas (liguillas), que escuchen los sonidos y que los comparen para identificar cuál tiene el tono más alto. (ver anejo: 1.5 Actividad de aprendizaje - Guitarras geniales). Fuerza y movimiento Indique a los estudiantes que se sienten en un círculo en el piso para jugar con una bola. Pida a un estudiante que empuje la bola para que ruede hacia otro estudiante, describa el movimiento que hizo para que la bola se alejara (empujar). Pida al estudiante que recibe la bola que describa cómo hicieron para acercar la bola hacia él (halar). Repita la actividad hasta que todos los estudiantes hayan jugado con la bola. Pida a los estudiantes que halen y empujen varios objetos (bloques, carritos de juguetes, cubos, etc.) Pida a los estudiantes que demuestren los movimientos mientras explican en sus propias palabras lo que hicieron para provocar el movimiento del objeto. Pida a los estudiantes que clasifiquen los objetos si se pueden halar, empujar o ambos. A partir de las líneas curvas y rectas, pida a los estudiantes que usen su cuerpo para dibujar distintas letras en el piso. Esto les da una comprensión más profunda sobre las diferencias entre estas líneas. Pida a los estudiantes que hagan pequeñas carreras de relevo. Usen conos u otras barreras para marcar dos caminos que empiecen y terminen en los mismos puntos. Uno de los caminos debe ser una línea recta y el otro debe tener curvas. Pídales que dos estudiantes corran simultáneamente por ambos caminos. Discuta que el camino curvo es más largo y justifiquen la idea pidiéndoles que cuenten la cantidad de pasos en ambos caminos (curvo y recto). Junio 2012 4 Unidad 1.5: Las fuentes de la energía y sus características Ciencias 4 semanas Pida a los estudiantes que coloquen juegos de dominó en líneas curvas y rectas para demostrar el movimiento. Tire el primer dominó y discuta el movimiento en sus distintas formas. Pida a los estudiantes que identifiquen las líneas curvas y rectas mediante el juego de dominó. Ejemplos para planes de la lección La energía del Sol1 En esta lección, los estudiantes van aprender acerca de la importancia de la energía del Sol. Primero, comparta algunos “datos maravillosos” con los estudiantes: Los combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural contienen energía solar almacenada durante millones de años. La luz del Sol tarda 8 minutos en llegar a la Tierra. Cada 40 minutos el Sol provee la misma cantidad de energía a la Tierra. El Sol tiene alrededor de 4.6 billones de años y muy probablemente continúe siendo una fuente de energía durante más de cinco billones de años. Consiga los siguientes materiales: papel encerado, palillos de dientes, tela, fieltro, papel de construcción, tijeras, pega, cinta adhesiva, plasticina, lámpara, papel blanco, regla, linterna, cronómetro. Divida a los estudiantes en parejas e indíqueles que usen los materiales para construir un refugio para proteger a un animal (dulce de chocolate) del calor del Sol (lámpara). No tienen que usar todos los materiales, pero debe poder ver el dulce durante el experimento. Cuando terminen la construcción, deben colocar su refugio debajo de la lámpara. Colocarán un pedazo de dulce dentro del refugio y otro fuera y harán predicciones sobre lo que sucederá. Para que puedan probar sus predicciones, usarán un cronómetro para medir el tiempo que tarda el dulce en empezar a derretirse. Pueden tocar el dulce con los dedos cada cierto tiempo para identificar cuando empiece a ponerse blando. Cuando hayan completado sus observaciones, discuta: 1) ¿Cuál se derritió más rápido? ¿Por qué? 2) ¿Qué otros materiales hubieras utilizado para hacer el refugio? ¿Cuáles y por qué? 3) ¿Por qué los animales necesitan refugiarse del Sol? 4) ¿Qué le brinda el Sol a los seres humanos? Escuche todas las respuestas. Enfatice que el calor, la luz y otros tipos de energía vienen del Sol y que las personas, las plantas y los animales dependen de su energía. También, discuta las diferentes maneras en que podemos usar la energía. Además explique que una exposición prolongada al Sol puede llegar a ser dañina y es necesario protegerse. Halar o empujar 1 En esta lección los estudiantes podrán comprender los conceptos de halar y empujar. Antes de presentar los conceptos, empuje una silla y pregunte a los estudiantes qué fue necesario hacer para mover la silla. Si los estudiantes no usan los términos “halar” o “empujar”, presente estas palabras. Asegúrese de que los estudiantes comprenden los conceptos de fuerza y movimiento, en relación a los términos de halar y empujar. Para demostrar los conceptos mencionados, pida a los estudiantes que halen y empujen sus sillas e indique a varios de los alumnos que describan lo que hizo que las sillas se movieran. A modo de evaluación, pida a los estudiantes que identifiquen otras situaciones en las que ellos necesitan usar la fuerza y el movimiento para halar y empujar objetos. Adaptado de Energy for Educators.org Junio 2012 5 Unidad 1.5: Las fuentes de la energía y sus características Ciencias 4 semanas Cocina solar para hotdogs2 En esta lección los estudiantes podrán observar cómo el sol se puede usar para cocinar. Consiga una caja de cartón, papel de aluminio y cartulina. La caja debe ser larga y delgada. Mientras más larga sea la caja se podrá colectar más calor. Elija un punto focal entre 5" y 10" y diseñe una curva parabólica. Se puede usar un molde para todos los cocineros. Trace la curva en el lado abierto de la caja de manera que esté centrado y derecho. Recorte la curva con una cuchilla. Enfatice la importancia de hacerlo con exactitud. Mida y recorte un pedazo de cartulina que encaje al ras de la apertura de la caja. Péguela con cinta adhesiva, desde el centro hacia las esquinas. Cubra la curva con pega blanca y pegue el papel de aluminio con la parte brillante hacia afuera, desde el centro hacia las esquinas. Intente que el papel no se arrugue ni se doble; mientras más liso, funcionará mejor. Use dos pedazos de cartón para hacer mangos a los lados. Pruebe el punto focal con la luz del Sol o un proyector. Debe haber un punto brillante donde se concentra la luz; marque este punto y perfore un agujero para que entre el pincho (palo o vara). Puede usar un gancho de metal (sin pintura) para hacer el pincho. Recursos adicionales Trasfondo para maestros sobre energía: o http://www.teacherplanet.com/resource/sun.php o http://c03.apogee.net/contentplayer/templates/kids/pdf/WhatsItAllAbout_SunPower.pdf Lecciones sobre tono/sonido: o http://www.caes.uga.edu/academics/focus/firstgrade/physicalsci/BLesson_Gr1_Physical%20S cience_SoundPitch.pdf o http://www.teachersdomain.org/resource/phy03.sci.phys.howmove.lp_sound/ o http://musicameruelo.wordpress.com/2010/11/03/el-sonido-y-caracteristicas-libro-auditivoy-actividades/ Fuerza y movimiento : o http://www.usmint.gov/kids/teachers/lessonplans/50sq/2006/_k01-2.pdf Conexiones a la literatura 2 El sonido de Sally M. Walker El autobús mágico en el museo encantado: Un libro sobre los sonidos de Linda Ward Beech El movimiento : tira y empuja, rápido y despacio (Ciencia asombrosa) de Darlene R. Stille La energía: A tu alcance de Francois Michel Adaptado de: www.ehow.com -Solar-hot-dog-cooker-ideas.html Junio 2012 Adaptado de Understanding by Design de Grant Wiggins y Jay McTighe 6