La ciencia va a la escuela (página 2)

– El suelo se puede volver infértil e inviable para plantas, afectando a otros organismos de la cadena trófica.

3. Formas de contaminación

– Contaminación atmosférica, por liberación de químicos y partículas hacia la atmósfera. Los gases contaminantes del aire más comunes incluyen monóxido de carbono, dióxido de azufre, CFCs (clorofluorocarbonos) y óxidos de nitrógeno producidos por la industria y el motor de los vehículos.

– Contaminación por Basura, Las grandes acumulaciones de residuos y de basura son un problema cada día mayor, que se origina por las grandes aglomeraciones de población en las ciudades industrializadas o están en proceso de urbanización.

– Contaminación acústica, que comprende ruido de avenidas, ruido de aviones, ruido industrial también sonares de alta intensidad.

– Contaminación del suelo ocurre cuando químicos son liberados por un derrame o filtraciones bajo la tierra. Entre los contaminantes del suelo más significativos se encuentran los hidrocarburos, metales pesados, metil tert-butil éter, herbicidas, plaguicidas y organoclorados.

– Contaminación radiactiva, resultado de las actividades en Física atómica del siglo 20, como plantas nucleares e investigaciones en bombas nucleares, manufactura y uso.

– Contaminación hídrica, por la liberación de residuos y contaminantes en la superficie de

Escorrentías que drenan hacia ríos, o penetran hacia Agua subterránea, por derrames , descargas de aguas residuales, Eutrofización y tirar basura, la acidificación de los océanos se produce por liberación descontrolada del gas de invernadero CO2.

– Contaminación genética es la transferencia incontrolada o no deseada de material genético (por la fecundación) hacia una población salvaje. Tanto de organismo genéticamente modificado a otros no modificados, o de especies no nativas hacia poblaciones nativas.

4. Clasificación de los contaminantes

– Contaminantes no degradables: Son aquellos contaminantes que no se descomponen por procesos naturales. Por ejemplo, el plomo y el mercurio son no degradables. La mejor forma de tratar estos contaminantes, es evitar arrojarlos al medio ambiente o reciclarlos, porque una vez que contaminan el agua, el aire o el suelo, tratarlos, o eliminarlos es muy costoso y, a veces, imposible.

– Contaminantes de degradación lenta o persistente: Son aquellas sustancias que se introducen en el medio ambiente y que necesitan décadas a veces más tiempo para degradarse. Ejemplos de estos contaminantes son el DDT y la mayor parte de los plásticos.

– Contaminantes degradables o no persistentes, se descomponen completamente o se reducen a niveles aceptables mediante procesos naturales físicos, químicos y biológicos.

– Contaminantes biodegradables: Los contaminantes químicos complejos que se descomponen (metabolizan) en compuestos químicos más sencillos por la acción de organismos vivos (generalmente bacterias especializadas) se denominan contaminantes biodegradables. Ejemplo de este tipo de contaminación son las aguas residuales humanas en ríos o lagos.

5. Información para actividades de extensión:

Salud : La contaminación ambiental produce efectos nocivos en el sistema circulatorio, las partículas contaminantes dispersas en el aire provocan el engrosamiento de las arterias posibilitando la presentación de una arteriosclerosis. Otro efecto de consideración es la disminución de la capa de ozono y el calentamiento global, como producto de las emisiones de dióxido de carbono, cloro y bromo.

Medio Ambiente: La contaminación puede ocurrir, en el suelo, la tierra y el aire. Existen tres clasificaciones de contaminación que se basan en distintos criterios; medio afectado, método contaminante y extensión de la fuente.

a) Contaminación según el medio afectado:

– Atmosférica: Producto de las emisiones de gases tóxicos a la atmósfera terrestre, principalmente el dióxido de carbono

– Hídrica: Presencia de desechos en el agua, principalmente los vertidos por las industrias y las aguas servidas.

– Suelo: Presencia de desechos en el suelo, principalmente de las actividades agrícolas y ganaderas.

– Acústica: Presencia de altos decibelios en algún lugar determinado, que entorpecen la calma que en algún minuto existió en aquel lugar.

b) Contaminación según el método contaminante:

– Química: Compuesto químico que se introduce en el medio

– Radiactiva: Dispersión de materiales radiactivos accidentalmente (como en Chernobyl)

– Térmica: Emisión de fluidos a elevada temperatura.

– Electromagnética: Radiaciones del espectro electromagnético perjudiciales para los seres vivos.

– Microbiológica: Producida principalmente por aguas contaminadas, como las aguas servidas, subterráneas o superficiales, ocasionando enfermedades en los animales y en el ser humano.

c) Contaminación según la extensión de la fuente:

– Puntual; cuando es posible localizar al agente contaminante en un punto determinado.

– Lineal; cuando la contaminación es producida a lo largo de una línea

– Difusa; cuando la contaminación se distribuye homogéneamente por todo el área.

Las consecuencias que trae consigo la contaminación son fatales para la vida del ser humano, para los animales y otras especies, a pesar de ello, no existe una conciencia social sobre el problema. En este contexto, cada ciudadano debe ser responsable del cuidado y preservación de los recursos naturales para las generaciones futuras.

Consulta bibliográfica: Textos de Educación Ambiental. Adaptación E. Quiroga. Coordinadora-Monitora Equipo CVE-Bolivia. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

GE2

GUIA DE ENSEÑANZA 2

CROMATOGRAFIA

INTRODUCCION

En esta actividad, los estudiantes desarrollarán un proceso denominado cromatografía para separar tinta en los colores que la componen. En la medida que realizan sus investigaciones, reconocen que algunas mezclas contienen sustancias "escondidas" que sólo son reveladas cuando se separa la mezcla.

Los biólogos, médicos y químicos necesitan con frecuencia separar los componentes de una mezcla como paso previo a su identificación.

La cromatografía es una técnica de separación de sustancias que se basa en las diferentes velocidades con que se mueve cada una de ellas a través de un medio poroso arrastradas por un disolvente en movimiento.

En esta clase, utilizaremos esta técnica para separar los pigmentos utilizados en una tinta comercial.

Objetivos.

• Facilitar que los estudiantes comprendan los conceptos de separación de mezclas a través de la utilización del método de cromatografía.

• Observar como el agua, el alcohol y el papel filtro pueden ser usados para separar la tinta en sus componentes originales.

Conceptos.

En el transcurso de la actividad los estudiantes se familiarizarán con los siguientes conceptos:

Cromatografía – Composición de las tintas de colores – Fase móvil – Fase estacionaria

Materiales Para cada estudiante

• 1 ejemplar de la Hoja de Registro A

1 ejemplar de la lectura científica

Para cada grupo de estudiantes

Una bandeja

2 tiras de papel poroso (papel filtro Wathman Nº1)

3 marcadores de colores punta fina

3 bolígrafos de distintos colores

4 clips

1 vaso de precipitados de 250 ml

150 ml de alcohol

150 ml de agua

• Se prepara el material necesario para cada grupo y se inicia el ciclo de indagación.

____________________________________________________________________________

Adaptado1 por N. Tirado. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

FASES DE LA INDAGACIÓN

A. FOCALIZACIÓN: Detección de los conocimientos previos sobre mezclas.

¿Qué sabemos sobre las mezclas de colores? ¿Cómo cambian los colores cuando son mezclados? ¿Cómo se puede separar mezclas líquidas en sus componentes originales?

Actividad individual: Escribo y/ o dibujo en la hoja de registro.

Actividad grupal: Intercambiamos ideas, dibujamos y escribimos en el papelógrafo

B. EXPLORACIÓN: Actividades de predicción, observación y comprobación

¿Qué colores constituyen la tinta negra? registra tu predicción en la hoja de registro.

¿Qué colores constituyen las tintas de otros colores?, registra tu predicción.

Actividad individual: Se guía a los estudiantes mientras completan los siguientes pasos:

– Recortar dos tiras del papel poroso (filtro) que tengan unos 4 cm de ancho y que sean un poco más largas que la altura del vaso.

– Enrollar un extremo en un lápiz (puedes ayudarte de cinta adhesiva o los clips) de tal manera que el otro extremo llegue al fondo del vaso. (ver dibujo)

– Dibujar una línea con lápiz en el extremo libre de la tira, a unos 2 cm del borde, de manera equidistante trazar tres líneas con marcadores de diferentes colores en una tira y con los bolígrafos en la otra tira. Procurar que las líneas sean intensas (ver dibujo)

– Echar en el fondo del vaso la mezcla de alcohol y agua, hasta un aproximado de 1 cm de altura.

– Situar la tira dentro del vaso de tal manera que el extremo quede rosando el líquido y que la mancha que se hizo sobre ella quede fuera de él.

– Observar lo que ocurre: A medida que el alcohol va ascendiendo a lo largo de las tiras, arrastra consigo los diversos pigmentos que contienen las manchas de tinta. Como no todos son arrastrados con la misma velocidad, al cabo de un momento se ven franjas de colores.

Actividad grupal: Intercambiamos ideas y pegamos los papeles filtro secos, a la hoja de registro en "mis colores separados".

____________________________________________________________________________

Adaptado1 por N. Tirado. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

?Medidas de Seguridad

• Nunca prueben ningún material, a menos que se les indique cómo hacerlo.

• Lávense las manos antes y después de trabajar experimentalmente, porque las sustancias usadas podrían irritar su piel y sus ojos.

• No se toquen la cara, la boca, los oídos ni los ojos cuando estén trabajando

• No huelan ningún material, a menos que se les indique. En este caso la forma de hacerlo es abanicando suavemente el aroma hacia la nariz.

• No toquen ningún material, a menos que se le indique, en algunas casos le indicarán que debe utilizar guantes o pinzas.

• Avisen al docente de cualquier accidente, por mínimo que sea.

• Asegúrense siempre de dejar limpio y ordenado el lugar de trabajo.

C. REFLEXIÓN: Se contrastan los conocimientos previos y las predicciones con los resultados

Actividad individual: Cada estudiante responde las siguientes preguntas: ¿Cómo cambió la tinta

negra?, ¿Cómo cambió la tinta verde?. De acuerdo a tus observaciones, ¿qué colores fueron mezclados para hacer la tinta negra y cuáles para las otras tintas que utilizaste? ¿Algo te sorprendió?, ¿Qué?

Actividad grupal: Los grupos escriben sus respuestas en el papelógrafo y las comparten con los otros grupos. Luego que los papeles filtro estén secos, se pegan a la hoja de registro en "mis colores separados".

D. APLICACIÓN: Integración y síntesis del tema

Actividad individual: Dibujo y escribo lo que aprendí acerca de separar mezclas de colores. Analizo mis respuestas en las distintas fases. Comparto mis conclusiones.

Actividad grupal: Intercambiamos ideas, experiencias. Dibujamos y escribimos las conclusiones del grupo en el papelógrafo.

Logros: Los estudiantes separan los pigmentos existentes en las tintas de bolígrafos y marcadores.

Extensiones: Aplicación del aprendizaje en otras áreas, por ejemplo expresión y creatividad. * Sugerir a los estudiantes que dibujen sobre cartulinas u otro tipo de papel absorbente. Que

usen un marcador negro (o verde, marrón o violeta) para luego pintar con agua.

¡Miren cómo se extienden los colores!

Los estudiantes pueden crear círculos de arco iris usando filtros de café circulares, plumones de color y agua. Deben trazar varias líneas o diseños con plumones de distintos colores sobre el centro del filtro, se dobla el filtro por la mitad y después en cuartos, de modo de formar un cono. Sumerja la punta del cono (donde está oculto el dibujo) en un vaso grande, con agua hasta la mitad. Mantenga el filtro doblado y déjelo secar por varias horas. Abra el filtro. ¡Qué sorpresa!

____________________________________________________________________________

Adaptado1 por N. Tirado. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

GA2

GUIA DE APRENDIZAJE 2

CROMATOGRAFÍA

Hoja de Registro

Nombre: ——————————————————

Fecha: ——————————————————-

Separando mezclas de colores

Mis colores separados

Tinta de marcadores Tinta de bolígrafos

Pegue aquí Pegue aquí

____________________________________________________________________________

Adaptado1 por N. Tirado. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

LC2

LECTURA CIENTÍFICA 2

CROMATOGRAFIA

Muchas tintas, marcadores, pinturas, colorantes de alimentos o de bebidas, están hechas de sólidos de color que son disueltos en un líquido. Muchas veces contienen varios colores "ocultos". Por ejemplo, cuando se escribe con tinta, el líquido se evapora en parte y deja atrás el color. Algunas tintas de color – como el negro, el café, el verde y el violeta – están hechas de más de un color. Los colores individuales no son distinguibles en la tinta, pero pueden ser separados mediante la adición de agua o alcohol a una muestra de la tinta sobre papel filtro.

FUNDAMENTO TEORICO

La cromatografía es la técnica que separa una mezcla de solutos basada en la velocidad de desplazamiento diferencial de los mismos que se establece al ser arrastrados por una fase móvil (liquida o gaseosa) a través de un lecho cromatográfico que contiene la fase estacionaria, la cual puede ser sólida o líquida.

Hay que indicar que el nombre de la técnica es incorrecto, ya que no consiste en escribir con colores. Este nombre proviene de la primera experiencia cromatográfica realizada, la cual se utilizo para separar pigmentos coloreados de plantas. La cromatografía fue descubierta por el botánico ruso de origen italiano Mijail Tswett en 1903. Tswett separo los pigmentos de las plantas (clorofila) vertiendo extracto de hojas verde en éter de petróleo sobre una columna de carbonato de calcio en polvo en el interior de una probeta. No obstante, no existen datos sobre la utilización de esta técnica hasta 1930 cuando khun y Lederer separaron también pigmentos de las plantas usando como absorbentes alúmina y carbonato de calcio. A partir de entonces, es cuando se inicia el verdadero desarrollo de la cromatografía.

Para explicar el fenómeno cromatográfico es necesario establecer dos tipos de fundamento, uno remoto y otro próximo.

Fundamento remoto: Este fundamento se encuentra en alguna o algunas propiedades físicas o físico- químicas de los analitos: solubilidad, adsorción (tendencia a ser retenidos en sólidos finamente divididos), volatilidad, tamaño, carga, reactividad química o bioquímica, etc.

La mezcla de sustancias a separar se coloca en una situación experimental dinámica donde exhiben dos de estas propiedades, o bien una de ellas pero por duplicado tal como la solubilidad en dos líquidos diferentes como ocurre en cromatografía, liquido – liquido. Deben cumplirse las condiciones siguientes:

– Los componentes de los sistemas empleados deben estar en intimo contacto entre si.

– El equilibrio establecido entre esos componentes debe ser lo más completo posible.

Fundamento próximo: Se encuentra en el hecho de que es muy improbable que dos especies presenten cuantitativamente el mismo par de propiedades físicas o físico – químicas frente a un sistema cromatográfico dado. Por tanto, en estas diferencias, que pueden ser muy pequeñas, se basa la separación cromatográfica.

Si se transforma la idea del equilibrio estático establecido entra las dos fases en un equilibrio dinámico, se tiene la realidad del fenómeno cromatográfico. Como se ha indicado anteriormente, una de las fases, denominada fase móvil, fluye a través de la otra, a la que se denomina fase estacionaria, que permanece inmóvil, y que, al menos en una extensión esta en equilibrio con la fase móvil.

Las propiedades de los componentes de una mezcla determinan su "movilidad" entre si y con respecto a la fase móvil. Se eligen las condiciones experimentales y las fases cromatográficas para que los componentes de la mezcla se muevan a distinta velocidad. La base de la separación cromatográfica será, por tanto, la diferencia en la velocidad de migración de los mismos.

La cromatografía es probablemente la más versátil de las técnicas de separación: es aplicable a cualquier mezcla soluble o volátil. De hecho las técnicas de separación suelen dividirse en dos grandes grupos: cromatográficas y no cromatográficas. La elección de una técnica cromatográfica concreta dependerá de la naturaleza y cantidad de la muestra, del objetivo de la separación y de las limitaciones del tiempo y equipo asequible.

Experiencias de los estudiantes: La mayoría de ellos ya tiene experiencia con la mezcla de colores. Sin embargo, ésta puede ser la primera vez en que ellos revierten el procedimiento y separan una mezcla de colores en sus componentes. Por ejemplo, ¿Qué colores constituyen la tinta negra?. Para responder utilizan la cromatografía. Este es un proceso en el cual un líquido o gas "transporta" una mezcla sobre un papel especial y la separa en sus componentes.

Luego de marcar el centro de un filtro de café con tinta negra, los estudiantes dejan caer una gota de agua sobre la marca de tinta. El papel filtro absorbe el agua, que se extiende hacia fuera, disolviendo y llevándose la tinta, separándola en sus diversos colores –amarillo, rojo y azul- La marca de tinta en el papel filtro "explota" en anillos de color. Cada color se mueve a un lugar distinto del papel filtro. Esto ocurre porque el agua puede transportar a las partículas más pequeñas y livianas más rápido y más lejos que las más grandes y más pesadas. El azul se mueve más lejos, mientras que los colores más lentos de transportar rojo y el amarillo (que a veces aparecen juntos como naranja) – quedan en los anillos más cercanos a la marca central. los estudiantes usarán el mismo proceso con la tinta verde, que se separa en amarillo y azul.

____________________________________________________________________________

Adaptado1 por N. Tirado. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

GE3

GUIA DE ENSEÑANZA 3

LA TIERRA NO ES UN PLANETA CUALQUIERA

Fundamento teórico

Los movimientos de la Tierra, el fenómeno día y noche, las estaciones y las diferencias en temperatura entre los países del hemisferio norte y del sur son explicados fundamentalmente desde el punto de vista extraterrestre. En otras palabras, el fenómeno se lo observa desde afuera del planeta y es de esta forma como se lo presenta en los textos a los estudiantes.

Los niños explican los fenómenos a través de lo concreto. Por ejemplo, pueden explicar que el día y la noche son eventos que ocurren por el movimiento aparente del sol, esto es más factible porque perciben el fenómeno (lo que se percibe a través de los sentidos se comprende y aprende). Es así como se abordan los temas de astronomía desde el punto de vista terrestre.

Objetivos

– Representar la redondez de la Tierra con un modelo práctico.

– Estudiar los fenómenos día y noche, y las estaciones desde el punto de vista terrestre, para

explicarnos por qué ocurren.

– Desarrollar habilidades de pensamiento científico relación causa/efecto y del proceso de modelización.

Contenido de Aprendizaje

– La forma de la Tierra: Historia, modelos (Actividad de Indagación 1)

– Movimiento aparente del Sol (Actividad de Indagación 2)

– Movimiento rotación y traslación de la Tierra

Actividad de Indagación 1. ¿SERÁ LA TIERRA REDONDA?

A. FOCALIZACIÓN

Preguntas de focalización

1. ¿Qué forma tiene la tierra?

2. ¿Por qué decimos que la tierra tiene esa forma?

Los estudiantes responden lo que saben sea acertado o no, ellos anotan sus ideas, mismas que son aceptadas hasta realizar una experiencia que compruebe lo que se quiere, además expresan lo que conocen sobre la redondez de la Tierra. Pueden representarlo con dibujos o texto. Ambas formas son válidas.

B. EXPLORACION

Eratóstenes en el siglo III sugirió la redondez de la Tierra observando los obeliscos de dos ciudades situadas en el mismo meridiano, al mediodía del solsticio de verano. Lo curioso era que en una de las dos ciudades, no se proyectaba la sombra en su obelisco.

¿Qué vamos hacer?:

Representar el modelo de Eratóstenes para conocer que la Tierra es redonda.

________________________________________________________________________________________

Adaptado por G. Mendieta. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

Preguntas de exploración

Predicción

¿Cómo conseguiremos la sombra en sólo uno de los dos obeliscos de nuestro modelo?

Experimentación: ¿Qué vamos a utilizar?

1 hoja de cartulina tamaño oficio

1 Bombilla

Pegamento, Masquin

Tijeras, lápiz

¿Cómo lo vamos a hacer?

– Dibujar aproximadamente a 10 cm del margen de la hoja de cartulina la ciudad de Alejandría y Siene (actualmente conocida como Asuan). Ambas ciudades están casi en el mismo meridiano a orillas del río Nilo. Alejandría está en el hemisferio norte y Asuan está en el hemisferio sur.

– En cada ciudad situar y fijar un obelisco representado por la bombilla. Ambos obeliscos deben ser del mismo tamaño.

– Salir a un lugar abierto y aprovechar las horas del sol para comprobar lo observado por Eratóstenes: La proyección de la sombra en sólo uno de los dos obeliscos.

Preguntas de indagación:

¿Qué sucede con las sombras de los obeliscos de ambas ciudades?

¿Se producirán cambios en los obeliscos si formas una curvatura con la hoja de cartulina? ¿Cuáles?

– Dibuja cómo curvaste la hoja para conseguir la proyección de la sombra en sólo uno de los dos obeliscos.

¿Qué deben observar?

Lo que ocurre con los obeliscos al doblar la cartulina que representa la superficie de la Tierra.

¿Qué se va a descubrir en la observación?

La redondez de la Tierra.

¿Qué datos se va a recolectar?

La proyección de la sombra de los obeliscos a la misma hora en dos puntos distintos del planeta Tierra.

¿Cómo y dónde registrar la información?

Dibujarán antes y después, la representación de la proyección de la sombra de los dos obeliscos en la hoja de cartulina, a la misma hora. Lo registrarán en el cuaderno de ciencias.

C. REFLEXIÓN: Leerán la historia de Eratóstenes sobre la redondez de la Tierra

¿Por qué se produce sombra en el obelisco de una sola de las ciudades?, Y no en la otra?

¿Cómo se explica mejor la redondez de la Tierra, con las curvaturas cóncava o convexa del modelo?

¿Se encontrará el mismo efecto en los obeliscos si se usa una linterna?

¿Qué otras situaciones podrían explicar la redondez de la Tierra?

____________________________________________________________________________________

Adaptado por G. Mendieta. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

La sombra de uno de los obeliscos se proyecta cuando se forma un arco con la cartulina que representa nuestro Planeta. De esta forma se muestra lo que descubrió Eratóstenes en el s. III aC: la redondez de la Tierra. Se recomienda experimentar con la luz solar. Los haces de luz de fuentes artificiales, son difusos.

D. APLICACIÓN

Preguntas orientadoras para la elaboración de conclusiones

¿Cuál fue el efecto de la curvatura sobre el obelisco? ¿Se logró proyectar la sombra solo de uno de los obeliscos?, ¿Cómo?

Preguntas orientadoras para la aplicación y transferencia

¿Habría día y noche si la tierra fuera plana como una mesa?

¿Cómo se puede explicar el día y la noche en la Tierra?

¿Cómo se afectaría el día y la noche en la Tierra, si ésta fuera plana como una mesa?

¿Cómo podría ser el movimiento del sol en el día si la tierra fuera plana como una mesa?

¿Qué puedes hacer para representar el día y la noche en la Tierra?

APUNTES

Hay diferentes situaciones o fenómenos en la naturaleza, por ejemplo, los eclipses, la salida del sol por el "este" y su puesta por el "oeste", que te dan a conocer que la Tierra es redonda. Este conocimiento surge de la experiencia y la habilidad de observación y curiosidad de estudiosos, o por su formación en disciplinas como la física o astronomía.

La redondez de la Tierra también podría explicarse con la desaparición de los barcos en el horizonte, según algunas bibliografías. Sin embargo, éste fenómeno ha sido experimentado en nuestros días, sin lograr la evidencia del efecto de "desaparición".

Se dice también que el viaje de Cristóbal Colón a las Indias tuvo como propósito comprobar la redondez de la Tierra, sin embargo este viaje no pretendió ninguna comprobación de la redondez del planeta, los propósitos del viaje no fueron de carácter científico. Galileo Galilei no verificó que la Tierra es redonda, más por el contrario su aporte fue en conocer la relatividad del movimiento y los sistemas de referencia, principio de la Física clásica.

LO QUE DEBEMOS CONOCER

• La concepción de la Tierra por Platón, filósofo griego, quien manifestaba que lo divino tiene formas perfectas y simétricas. Por ello, se decía que la Tierra tenía que ser redonda. Esta fue la primera vez que se utilizó la idea de la Tierra con forma REDONDA.

• Conocer la historia de Eratóstenes como encargado principal de la biblioteca de Alejandría. Leer la historia de la redondez de la Tierra.

____________________________________________________________________________________

Adaptado por G. Mendieta. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

GA3

GUIA DE APRENDIZAJE 3

LA TIERRA NO ES UN PLANETA CUALQUIERA

Nombre …………………………………………………………………..

Fecha …………………………………………………………………….

A. Mis conocimientos sobre el tema

Responde individualmente y luego comparte tu respuesta con los compañeros de tu grupo.

B. Mis predicciones y observaciones.

¿SABÍAS QUE?

Eratóstenes en el siglo III sugirió la redondez de la Tierra observando los obeliscos de dos ciudades situadas en el mismo meridiano[1]al mediodía del solsticio[2]de verano. Lo curioso fue que en una de las dos ciudades, no se proyectaba la sombra en su obelisco.

DESAFÍO: Representa el modelo de Eratóstenes para conocer que la Tierra es redonda.

INSTRUCCIONES

¿Qué vamos a utilizar?

1 hoja de cartulina tamaño oficio

1 Bombilla

Pegamento o Masquin

Tijeras, lápiz

¿Cómo lo vamos hacer?

– Traza una línea horizontal en la hoja de cartulina como si fuera la línea del Ecuador para poder ubicar la ciudad de Alejandría en el hemisferio norte y la ciudad de Siene en el hemisferio sur.

– Dibuja aproximadamente a 10 cm del margen superior e inferior de la hoja de cartulina, la ciudad de Alejandría y Siene (actualmente conocida como Asuán). Ambas ciudades están casi en el mismo meridiano, a orillas del río Nilo.

– En cada ciudad, sitúa y fija un obelisco representado por la bombilla. Ambos obeliscos deben ser del mismo tamaño.

Ahora responde individualmente y comparte luego con tu grupo

Ahora ¡MANOS A LA OBRA!

– Busca un lugar abierto y con sol para comprobar la proyección de la sombra en sólo uno de los dos obeliscos utilizando el modelo que preparaste con tu grupo.

____________________________________________________________________________________

Adaptado por G. Mendieta. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

NUEVAS SITUACIONES

____________________________________________________________________________________

Adaptado por G. Mendieta. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

C. Mis reflexiones y conclusiones

Observa y lee la historia sobre la redondez de la Tierra explicada por Eratóstenes.

Ahora responde cada pregunta con lo descubierto en la indagación:

____________________________________________________________________________________

Adaptado y elaborado por G. Mendieta. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

D. Lo que aprendí

11. ¿Qué ayudó a Eratóstenes a concebir la idea que la Tierra es redonda?

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

12. ¿Cómo se puede explicar el día y la noche en la Tierra?

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

13. ¿Cómo se afectaría el día y la noche en la Tierra, si ésta fuera plana como una mesa?

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

D. Mi propuesta para transferir lo que aprendí

14. ¿Qué podemos hacer para que se conozca la historia de la redondez de la Tierra por

Eratóstenes?

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

________________________________________________________________________________________

Adaptado por G. Mendieta. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

LC3

LECTURA CIENTÍFICA 3

LA TIERRA NO ES UN PLANETA CUALQUIERA

En la historia de las ciencias existen ejemplos clásicos de investigación científica; una de ellas es la historia de la redondez de la Tierra.

ERATÓSTENES y la historia de la redondez de la Tierra

Eratóstenes, en el siglo III a. c. fue el primer científico que midió la circunferencia terrestre con una gran exactitud, en una época en la que mucha gente pensaba que el mundo era plano como una mesa. ¿Cómo lo hizo?

Eratóstenes había leído en un papiro de la Biblioteca de Alejandría donde trabajaba, que el día 21 de junio, solsticio de verano, cuando al mediodía, el sol se encuentra más cerca del cenit que cualquier otro día del año, esta estrella pasaba exactamente por el cenit sobre Siene, en Egipto, en el sur del Nilo. Esto era fácilmente demostrable simplemente clavando un palo vertical en el suelo y observando que no proyectaba sombra ninguna. También quedaba demostrado al constatar que la luz del sol llegaba hasta el fondo de los pozos. Si se hacía lo mismo en Alejandría, a 800 kilómetros de Siene, en el norte del Nilo, el palo proyectaba una sombra corta, lo que quería decir que en aquella ciudad el sol de mediodía estaba a algo más de 7 grados al sur del cenit.

Surgió entonces la interrogante: ¿por qué en Siena una vara no produce sombra en el solsticio de verano, mientras que en Alejandría sí?. Esta situación distinta en las dos ciudades lo explicó en virtud de la curvatura de la superficie del planeta. Al emplear la observación, la hipótesis y el razonamiento matemático, Eratóstenes utilizó la metodología propia de la ciencia moderna.

LA FORMA DE LA TIERRA

La redondez de la Tierra puede ser comprobada por:

1. Los eclipses lunares; cuando la sombra de la Tierra se proyecta sobre la Luna, la línea del cono de sombra es curva. 2. El cambio de las constelaciones sobre el horizonte a medida que se avanza hacia el norte y el sur, algo que sólo puede suceder si estuviera de pie sobre una esfera. 

3. Los detalles de la costa o los mástiles de los barcos que surgen o se hunden en el horizonte con la distancia.

4. El día y la noche que se originan por el movimiento de la rotación de la Tierra y como ésta es redonda en un momento nuestro continente se encuentra de cara al sol (día) y después opuesto al sol (noche).

Lectura Complementaria

¿CÓMO MIDIO ERATÓSTENES EL RADIO DE LA TIERRA?

Eratóstenes midió la extensión de la sombra de la vara en Alejandría y la distancia entre Alejandría y Siena que pudo tomarla de las caravanas que comerciaban entre esas ciudades, o quizá obtuvo el dato de alguno de los cientos de miles de papiros que existían en la Biblioteca de Alejandría. Hay quien dice que quizá utilizó un regimiento de soldados que fuera contando los pasos entre ambas ciudades, los cuales sumaron el equivalente a 800 km. Claro está en aquella época Eratóstenes usó una medida no convencional (el estadio egipcio) para señalar la distancia entre las dos ciudades.

Imaginando las varas prolongadas hasta el centro de nuestro planeta, calculó que el ángulo formado por éstas era de 7º aproximadamente, que es el mismo que forman los dos radios terrestres en el centro de la Tierra. El ángulo lo calculó en base a la altura de la torre en Siena y el largo de la sombra proyectada, justo cuando en Alejandría el sol caía verticalmente, o sea al medio día.

Con estos datos razonó así: Si para un ángulo de 7 grados la distancia es de 800 Km. ¿cuánto será para los 360 grados correspondiente a toda la circunferencia de la Tierra?.Como 70 entra unas 50 veces en los 3600 , multiplicó 50 por 800 que es igual a: 40.000 km. de perímetro. Dividiendo esta distancia por el número Pi, obtuvo el diámetro que es igual a: 13.100 Km. El valor exacto es de: 12890 km, lo que indica que Eratóstenes calculó dicha medida con un error del 1%.

Icografía que muestra el Razonamiento de Eratóstenes

Según Cleomedes, para el cálculo de la curvatura del planeta, Eratóstenes se sirvió del scaphium o gnomon (un proto-cuadrante solar).

El trabajo de Eratóstenes es considerado por algunos el primer intento científico en medir las dimensiones de nuestro planeta, ya que otros cálculos fueron hechos y perfeccionados siglos después por estudiosos tales como el califa Al-Mamun y Jean François Fernel.

Posidonio, 150 años después, volvió a hacer estos cálculos y obtuvo una cifra un poco menor, cantidad que adoptaría Ptolomeo y en la que se basó Cristóbal Colón para demostrar la viabilidad de su viaje a las Indias por occidente. Con las medidas de Eratóstenes ese viaje quizá nunca se hubiera llegado a realizar.

¡Sabias que! Un científico, tiene una mente dispuesta y abierta, que indaga hasta encontrar lo que busca. Se plantea preguntas acerca de los problemas en su campo de trabajo y propone explicaciones basadas en la información de que dispone y en la experimentación.

____________________________________________________________________________________

Adaptado por G. Mendieta. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

GE4

GUIA DE ENSEÑANZA 4

LA ATMÓSFERA Y LA VIDA EN LA TIERRA

INTRODUCCIÓN

En esta lección introductoria, los estudiantes investigarán sobre la importancia del oxígeno para la evolución de la vida en la superficie de nuestro planeta. En la fase inicial, se harán preguntas individuales, seguidas de la socialización en grupo; estas estrategias permitirán conocer lo que sabe los estudiantes sobre los primeros seres vivientes, y la atmósfera primitiva.

Los objetivos de la actividad son:

• Aprender la importancia del oxígeno para la evolución.

• Construir el concepto de "supervivencia con oxígeno".

• Fomentar valores como tolerancia, respeto a opiniones ajenas, y otros relevantes.

• Facilitar el desarrollo de procesos mentales (observar, organizar información en tablas)

• Dar la oportunidad de desarrollar estrategias de trabajo en grupo.

Durante la clase, el profesor(a) podrá evidenciar:

• Lo que los estudiantes saben sobre la evolución primitiva del planeta.

• El conocimiento previo que tienen sobre la atmósfera.

• Los errores conceptuales de los estudiantes sobre la composición de la atmósfera, y de los procesos de fotosíntesis y respiración.

• El uso del lenguaje en la construcción del concepto de "supervivencia con oxígeno".

• El manejo de instrumentos y formas de registrar la información.

CONCEPTOS INTRODUCIDOS

Durante la actividad se desarrollará el concepto científico de Sobrevivencia con oxígeno.

MATERIALES

Para cada estudiante

• 1 copia de la Guía del Estudiante 1: Atmósfera y vida en la Tierra

Para el grupo (Si son 40 estudiantes se les organizará en 8 grupos de a 5)

• 8 frascos de vidrio pequeño (uno por grupo)

• 8 velas de tamaño menor al frasco (una por grupo)

• 16 botellones de plástico o vidrio con tapa (dos por grupo)

• 16 plantas de tamaño menor a los botellones (dos por grupo)

• 16 caracoles, saltamontes u otros herbívoros similares (dos por grupo)

• 8 bolsas Ziploc grandes (una por grupo)

• Cinta adhesiva gruesa

____________________________________________________________________________________

Elaborado por C. Olivo. Monitor Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

PREPARACIÓN

1. Haga una copia para cada estudiante de la Guía de Aprendizaje. Estas hojas se usarán durante las indagaciones, los estudiantes deberán anotar sus resultados en las tablas.

•  2. Los estudiantes trabajarán en grupos de a 4-5. El profesor debe identificar a los estudiantes que más participen en clase y distribuirlos uno por grupo, para lograr grupos productivos.

3. Debe fomentar la participación de todos los integrantes del grupo, y su respeto a las diferentes opiniones, preconceptos o modos de pensar de sus compañeros.

4. No entregue todo el material de prácticas de una sola vez, el resto del material debe estar en la mesa del profesor o "Centro de Recursos", y ser recogido cuando se lo necesite.

FASES DE LA INDAGACION

• A. FOCALIZACIÓN

Realice las preguntas de la Guía de Aprendizaje. Que los estudiantes dibujen las formas de vida primitivas que se imaginan existieron al inicio de la vida en la Tierra. Se espera que muchos estudiantes dibujen insectos, seres multicelulares, u otros similares, pero pocos dibujarán bacterias.

Después de socializar sus respuestas, pida que escriban todas las respuestas diferentes que encontraron en un papelógrafo, con el dibujo o los dibujos que creen representen las primeras formas de vida, y lo peguen en la pared para presentarlo al curso. Indíqueles que todas sus respuestas son valiosas, aunque difieran mucho entre sí, y que deben anotar todas las que sean diferentes. Cada grupo debe elegir un representante distinto para cada una de las Fases de la Indagación, quien deberá leer las respuestas del grupo al curso.

NOTA: En caso de no tener mucho tiempo para hacer esta parte, puede pedir que luego de escribir sus respuestas individuales, elijan el dibujo o los dibujos que creen representen las primeras formas de vida, y lean las otras respuestas, mientras se anotan en la pizarra todas las que sean diferentes.

• B. EXPLORACIÓN

Los estudiantes responden las preguntas de su guía, correspondientes a las predicciones a realizar en las tablas.

Prepare la actividad indagatoria del siguiente modo:

•  1. Los estudiantes encienden la vela luego la introducen al frasco de vidrio y lo cierran herméticamente, observan si se apaga o no. Anotan sus resultados.

2. Se toman los dos botellones, antes de introducir la planta al primer botellón se la riega abundantemente. Se hace lo mismo en el segundo botellón y además introducen comida para los animales. Cierran los botellones de modo que no entren o salgan gases. Se puede poner cinta adhesiva alrededor de la tapa.

____________________________________________________________________________________

Elaborado por C. Olivo. Monitor Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

3. Deje que los estudiantes mantengan el experimento durante 10 días y monitoreen el estado de los mismos cada día. Deben anotar en hoja aparte en cuánto tiempo consumen los animales el alimento y su comportamiento. Al final del experimento pida que anoten en la tabla superior lo que observaron en el experimento y que discutan sobre los resultados obtenidos.

Ponga una tapa al recipiente, o cúbralo con plástico, asegurándose que no entre o salga aire. En caso de no tener una tapa, sujete el plástico con cordones, y/o cinta adhesiva.

• C. REFLEXION

Realice las preguntas de la Guía de Aprendizaje, que los estudiantes las respondan de modo individual y luego socialicen en grupo sus respuestas.

NOTA: Cuando discuta el experimento, también puede pedir que los estudiantes escriban la

fórmula básica de la fotosíntesis.

• D.  APLICACIÓN ¿Qué aprendí?

Distribuya las lecturas complementarias, dé 5 minutos para su lectura. Que los estudiantes respondan las preguntas de su guía.

Pida que predigan en la tabla restante de la parte exploratoria lo que pasará. Prepare la actividad indagatoria del siguiente modo:

a. Corte un globo alargado por su extremo cerrado.

b. Corte una bolsa Ziploc por un extremo inferior, pegue al mismo el extremo cortado del globo alargado y asegúrese de que no salga aire del mismo.

c. Introduzca a la bolsa una planta en maceta pequeña previamente humedecida.

d. Cierre la bolsa y pida que aspiren con cuidado todo el aire posible a través del globo, precaviendo de no hacerlo de golpe para no aspirar tierra.

e. Una vez sacado el aire, apretando con los dedos el extremo del globo, pida que soplen hasta que la bolsa esté moderadamente inflada. Luego que peguen con cinta adhesiva el extremo libre del globo.

____________________________________________________________________________________

Elaborado por C. Olivo. Monitor Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

f. Deje pasar 7 días, luego observe si la planta vive o no. Deje que los estudiantes anoten cualquier cambio en la bolsa, y al final discutan.

EXTENSIÓN (Transferencia a nuevas áreas)

Que los estudiantes infieran:

• a. Qué tipo de relación puede existir entre la fotosíntesis y la respiración, a partir de los gases que se producen en ambos botellones.

• b. ¿Por qué habrán tardado tanto tiempo en aparecer formas de vida sobre la superficie terrestre?

Recuerde que no es fácil lograr inferir conocimientos. Deles tiempo para pensar y oriénteles en con preguntas durante este proceso.

EVALUACION

Puede hacer una evaluación pre-aprendizaje (conocimientos previos) y del post-aprendizaje (conocimientos adquiridos). Durante todo el ciclo de indagación puede evaluar las estrategias utilizadas para recopilar y registrar información e identificar procesos de pensamiento.

Un importante instrumento de evaluación lo constituye el cuaderno de ciencias, porque incluye las hojas de trabajo con el registro de observaciones y resultado de experimentos, la síntesis de la lectura, los dibujos, gráficos, mapas conceptuales y esquemas, es decir toda la producción del estudiante, desde lo que sabía inicialmente, lo que creía que ocurriría, lo que observó, lo que hizo, lo que se informó, sus análisis y conclusiones; y finalmente lo que aprendió del tema.

____________________________________________________________________________________

Elaborado por C. Olivo. Monitor Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

GA4

GUIA DE APRENDIZAJE 4

LA ATMÓSFERA Y LA VIDA EN LA TIERRA

Piensa y Pregúntate

Nuestro planeta se creó hace 4.500 millones de años, las primeras formas de vida aparecieron, hace aproximadamente 3.800 millones de años.

• 1. ¿Cómo crees que hayan sido los primeros seres vivos en aparecer en el planeta? Realiza individualmente un dibujo de los mismos. Compara con los dibujos de tus compañeros, luego, incluyan en el papelografo del grupo todos los dibujos diferentes.

• 2. ¿En qué tipo de ambiente habrán aparecido?

…………………………..……………………………………………………………………………………

………………………….……………….……………………………………………………………………

• 3. ¿Crees que la atmósfera haya sido apta para que la vida exista en la superficie del planeta?

……………………………………….………………………………………………………………………

……………………………………………………………………..…………………………………………

____________________________________________________________________________________

Elaborado por C. Olivo. Monitor Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

Exploremos un poco

¿Qué creen que pasará si encienden la vela y la cubren con el frasco?, completen la siguiente tabla anotando el símbolo "X" donde corresponda. Justifiquen su respuesta.

¿Qué le pasaría a una planta si la introducen en un botellón y luego lo cierran herméticamente?

Si introdujéramos en otro botellón una planta y un animal (Ej. caracoles o insectos), ¿qué creen que les sucedería si cerraran el botellón herméticamente?.

Completen la tabla anotando el símbolo "X" donde corresponda. Justifiquen su respuesta.

Preparen la actividad indagatoria del siguiente modo:

1. Enciendan la vela y observen lo que ocurre fuera y dentro del frasco para comprobar si su predicción fue acertada.

2.Tomen dos botellones, antes de introducir la planta al primer botellón riéguenla abundantemente. Hagan lo mismo en el segundo botellón y además introduzcan alimento para los animales. Cierren los botellones de modo que no entren o salgan gases. Pueden poner cinta adhesiva alrededor de la tapa. Mantengan el experimento durante 10 días y monitoreen el estado de los mismos cada día. Anoten en hoja aparte en cuánto tiempo consumen los animales el alimento y su comportamiento. Al final del experimento anoten en la tabla superior lo que observaron en el experimento y discutan sobre los resultados obtenidos.

3. Elabora una tabla para anotar tus observaciones diarias de las plantas y el animal.

____________________________________________________________________________________

Elaborado por C. Olivo. Monitor Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

Reflexionemos lo observado

• a. Explica la sobrevivencia o no de las plantas y el animal en cada botellón

…………………………..……………………………………………………………………………………

…………………………..……………………………………………………………………………………

• b. ¿Podría el animal del segundo botellón, sobrevivir sin la planta?, ¿por qué?.

…………………………..……………………………………………………………………………………

………………………….……………….……………………………………………………………………

• c. ¿Cómo podríamos averiguar si en el frasco de la planta se produce oxígeno?

…………………………..……………………………………………………………………………………

………………………….……………….……………………………………………………………………

• d. ¿Qué preguntas te surgieron durante el experimento?

…………………………..……………………………………………………………………………………

………………………….……………….……………………………………………………………………

Veamos lo que aprendimos

Lee la lectura complementaria de la actividad y responde la siguiente pregunta:

¿Crees que sobrevivirá una planta cuando la introducimos en una bolsa, de la cual extraemos todo el aire, y la inflamos con nuestro aliento?. Explica tu respuesta.

………………………….……………….……………………………………………………………………

…………………………..……………………………………………………………………………………

………………………….……………….……………………………………………………………………

Preparen la actividad indagatoria del siguiente modo:

a. Corten un globo alargado por su extremo cerrado.

b. Corten una bolsa Ziploc nueva por un extremo inferior, peguen al mismo el extremo cortado del globo alargado y asegúrese de que no salga aire del mismo (observe el dibujo).

c. Introduzcan a la bolsa una planta en maceta pequeña previamente humedecida.

d. Cierren la bolsa y aspiren con cuidado todo el aire posible a través del globo, precaviendo de no hacerlo de golpe para no aspirar tierra.

_______________________________________________________________________________________

Elaborado por C. Olivo. Monitor Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

e. Una vez sacado el aire, apretando con los dedos el extremo del globo, soplen hasta que la bolsa esté moderadamente inflada. Luego peguen con cinta adhesiva el extremo libre del globo.

f. Esperen 7 días, luego observen si la planta vive o no. Anoten cualquier cambio en la bolsa, y al final de la experiencia discutan sus observaciones y conclusiones.

¿Qué aprendieron de la actividad?

………………………….……………….……………………………………………………………………

…………………………..……………………………………………………………………………………

………………………….……………….……………………………………………………………………

Y ¿qué pasaría si?

Responde a las siguientes preguntas:

• c. ¿Cómo podrías relacionar la fotosíntesis y la respiración, con los gases que se producen en ambos botellones?

…………………………..……………………………………………………………………………………

………………………….……………….……………………………………………………………………

• d. ¿Por qué habrán tardado tanto tiempo en aparecer formas de vida sobre la superficie terrestre?

…………………………..……………………………………………………………………………………

………………………….……………….…………………………………………………………………..

____________________________________________________________________________________

Elaborado por C. Olivo. Monitor Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

LC4

LECTURA CIENTÍFICA 4

LA ATMÓSFERA Y LA APARICIÓN DE LA VIDA EN LA TIERRA

La atmósfera primitiva de nuestro planeta, estaba compuesta en su mayoría por gases como nitrógeno, con poca cantidad de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), amoniaco (NH4), agua y otros gases. Tampoco poseía una capa de ozono (O3) que protegiera contra la radiación ultravioleta, ya que se requieren tres átomos de oxígeno para formar una molécula de ozono.

Una vez que apareció la vida, tomó alrededor de 100 millones de años para la aparición de organismos capaces de realizar la fotosíntesis, gracias a la cual, y a la producción de oxígeno que se fue acumulando, la composición de la atmósfera primitiva comenzó a modificarse lentamente. Tomó aproximadamente 1.600 millones de años para que el oxígeno alcanzara un nivel de aproximadamente 21% en la atmósfera, situación que posibilitó la colonización de tierra firme tal como la conocemos hoy en día.

La formación de nuestro planeta:

___________________________________

_________________________________________________

Adaptado por C. Olivo. Monitor Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

GE5

GUIA DE ENSEÑANZA 5

LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS

INTRODUCCIÓN

En esta lección se construyen circuitos eléctricos simples utilizando elementos eléctricos básicos: pilas, cables y focos. Trabajando en grupos los estudiantes deberán probar todas las posibles maneras de conectar estos tres elementos de manera que logren encender el foco, identificando cuales configuraciones corresponden a circuitos "completos" y cuáles no.

OBJETIVOS

• Identificar tres componentes eléctricos básicos y sus bornes de conexión.

• Construir y dibujar circuitos "completos" indicando el camino de la corriente.

• Identificar la dirección de la corriente en un circuito eléctrico y la polaridad en la pila.

CONCEPTOS INTRODUCIDOS

• Circuitos

• Bornes

• Polaridad

• Pilas

• Camino eléctrico

• Camino de corriente

MATERIALES

Para cada estudiante:

• El cuaderno de ciencias con la hoja de actividad.

• Lectura científica

• Hojas adicionales

Para el grupo (4 a 5 estudiantes):

• 2 pilas

• 1 foco pequeño de 2,5 voltios

• 2 caimanes

• Papel sábana o bond tamaño pliego ya que trabajarán varios estudiantes.

• Marcadores y maskin

PREPARACIÓN

Como se trata de la primera actividad en la que los estudiantes manipularán el material eléctrico, es fundamental dar indicaciones claras sobre cada componente, haciendo énfasis en las normas de seguridad y en las instrucciones de uso del material.

* Es importante que cada grupo socialice sus experiencias con los demás grupos.

____________________________________________________________________________________

Adaptado de1 por G. Mendoza. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

EL CICLO DE INDAGACIÓN:

A. FOCALIZACIÓN: Motive al grupo con algunas preguntas:

• ¿Qué materiales necesitaremos para experimentar con la electricidad?

• ¿Dónde los podemos obtener?

• ¿Cómo usamos los materiales?

• ¿Experimentar con la electricidad conlleva riesgos?, ¿Cuáles?

• ¿Cómo podríamos prevenir accidentes cuando trabajemos con la electricidad?

Instruya que cada estudiante escriba sus respuestas a las preguntas que se les hagan, luego que compartan sus respuestas con el grupo y finalmente que en un papelografo escriban las respuestas del grupo y los dibujos que hicieron.

B. EXPLORACIÓN

Plantee a los estudiantes las siguientes preguntas:

• ¿Cómo se puede prender un foco con una pila y sin cables?

• ¿Cómo se puede prender un foco con varios cables y una pila?

• ¿Cómo se transfiere la energía de la pila al foco?

• ¿Qué pruebas se puede hacer para comprobar si tu circuito funciona?

? PRECAUCIÓN: Antes de empezar a trabajar con el material debe revisarse detenidamente

las instrucciones de uso y las normas de seguridad. Indique a los estudiantes que el reto consiste en encontrar el número máximo de posibilidades de conectar los componentes para hacer que el foco se encienda. Es importante que registren y dibujen en el cuaderno de ciencias los posibles circuitos que hagan que el foco se encienda ya sea que funcionen o no. El profesor deberá orientar a los estudiantes para que en grupos compartan sus ideas, escribiendo y dibujando todo el procedimiento en el papelografo. Mientras ellos realizan los experimentos, el profesor deberá pasar por cada grupo constatando que hayan identificado los bornes del foco y de la pila, además de dibujar en su cuaderno de ciencias, el procedimiento que desarrollaron.

Se recomienda al profesor evitar mostrarles la manera de hacer las conexiones y dar a los estudiantes el tiempo necesario para que observen detalladamente el material y elaboren algunas respuestas; son los estudiantes quienes deben explorar las diferentes posibilidades y encontrar aquellas que funcionan.

Cuando los equipos hayan conseguido encender el foco de varias maneras, entrégueles un caimán más para que intenten otras configuraciones y las registren en su cuaderno. Al finalizar el experimento, los estudiantes deberán recoger el material de trabajo y colocar todo en su lugar. Un estudiante de cada grupo debe encargarse de recoger los materiales del centro de recursos

____________________________________________________________________________________

Adaptado de1 por G. Mendoza. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

A continuación se muestran algunas conexiones:

a) Aquellas en las que el foco se enciende:

C. REFLEXIÓN

Los grupos comparten entre sí, los esquemas y dibujos que hicieron en los papelógrafos, sus diseños y pruebas. Deje que los grupos opinen sobre el funcionamiento de los circuitos. Las siguientes preguntas pueden orientar la discusión:

• ¿El foco se enciende?, ¿por qué si?, ¿por qué no?

• ¿Cómo es el camino eléctrico que conecta los extremos de la pila y el foco?

• ¿El camino eléctrico se rompe en algún lugar?

• ¿Alguno de los bornes de la pila o del foco está desconectado?, ¿será necesario conectarlo?

• En caso que la configuración no encienda el foco, ¿qué conexión podríamos cambiar para que el foco se encienda?

Si el grupo no se pone de acuerdo con alguna configuración, deberán repetir el montaje y comprobar si funciona.

____________________________________________________________________________________

Adaptado de1 por G. Mendoza. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

Luego de realizar las pruebas con las diferentes configuraciones propuestas por los grupos, el profesor deberá aclarar algunos términos claves:

• ¿Cuáles son los bornes del foco y de la pila?

• ¿Cuál es el camino eléctrico que conecta el foco con la pila, cuando se enciende el foco?

• ¿Por qué razón el foco no se enciende?

• ¿En qué dirección creen que se recorre el camino eléctrico?

El profesor deberá prestar una especial atención a las conclusiones de los estudiantes y a la claridad en las relaciones que proponen. Anote todas las observaciones de los grupos.

Antes de que termine la clase los estudiantes deben escribir en su cuaderno de ciencias sus aprendizajes en especial responder la pregunta: ¿Qué aprendí?

D. APLICACIÓN

Se planteará a los estudiantes la siguiente actividad: Preguntar a sus familiares y amigos:

¿Por qué los enchufes tienen más de un borne?, o ¿por qué no puede tener sólo uno?

Anotarán en el cuaderno de ciencias todas las versiones diferentes que escuchen y organizarán las respuestas, según crean que son verdaderas o no.

EVALUACIÓN

En cada fase es importante revisar los cuadernos de ciencias, pues representan un valioso instrumento de evaluación de los aprendizajes, en él están registrados como los estudiantes interpretan las instrucciones, como manejan los materiales, como registran sus ideas y predicciones, como realizan las comprobaciones y las conclusiones a las que llegaron.

EXTENSIONES

1. Los estudiantes identificarán en sus casas los caminos de corriente que hacen funcionar sus aparatos eléctricos (una lámpara, un televisor, una licuadora, una radio, un cargador de celular, etc.)

Dibujarán tres de ellos indicando el camino de corriente, desde la toma de la pared hasta el artefacto, describiendo con detalle cómo son los cables que forman el camino.

2. Elaborarán un diseño para conexión de un timbre.

NOTA: Es importante que el profesor advierta sobre los peligros de manipular artefactos eléctricos en la casa. La actividad no requiere que los estudiantes manipulen estos artefactos, únicamente que observen los que estén accesibles y tracen el camino de la corriente en sus cuadernos de ciencias.

____________________________________________________________________________________

Adaptado de1 por G. Mendoza. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

GA5

GUIA DE APRENDIZAJE 5

LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS

MATERIALES

Para cada estudiante:

• El cuaderno de Ciencias con la hoja de actividad.

• Un lápiz con borrador

• Hojas adicionales

Para el grupo:

• 2 pilas

• 1 foco pequeño de 2,5 voltios

• 2 caimanes

• Papel sábana o bond tamaño pliego ya que trabajarán varios estudiantes.

• Marcadores y maskin

LO QUE SABEMOS SOBRE TRABAJAR CON ELECTRICIDAD

Dibuja y escribe

• ¿Sera peligroso?, ¿cuáles son los riesgos al experimentar con la electricidad?

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

• ¿Cómo podríamos prevenir accidentes cuando trabajemos con la electricidad?

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

____________________________________________________________________________________

Adaptado de1 por G. Mendoza. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

Ahora comparte con tu grupo tus respuestas, luego pasen todas las ideas escritas o dibujos en un papelografo.

EXPLOREMOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS

Aquí tienes algunos ejemplos de dibujos, de los materiales para que puedas representar tus montajes con la pila, los cables y el foco, en tu cuaderno de ciencias.

Dibuja lo que crees que sucederá en cada caso: (Puedes tener varios dibujos)

• ¿Cómo puedo prender un foco con una pila y sin cables? Describe y dibuja

• ¿Cómo puedo prender un foco con varios cables y una pila?

____________________________________________________________________________________

Adaptado de1 por G. Mendoza. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

• ¿Cómo se transfiere la energía de la pila al foco?

• ¿Qué pruebas puedes hacer para comprobar si tu circuito funciona?

………………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………

Prueba tus predicciones con los materiales que tienes, marca con el símbolo (v) en los que el foco se enciende, y una cruz (x) en los que no.

REFLEXIONAMOS SOBRE LO QUE OBSERVAMOS

Compartan entre todos los grupos, los esquemas que han probado y dibujado en el cuaderno de ciencias y en los papelógrafos.

Responde las siguientes preguntas:

• ¿El foco se enciende?, ¿por qué si?, ¿por qué no?

………………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………

• ¿Cómo es el camino eléctrico que conecta los extremos de la pila y el foco?

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

• ¿El camino eléctrico se interrumpe en algún lugar?

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

____________________________________________________________________________________

Adaptado de1 por G. Mendoza. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

• Si la configuración no enciende el foco, ¿qué conexión podríamos cambiar para que funcione?

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………..

• ¿Qué aprendí?

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

APLICAMOS LO QUE APRENDIMOS SOBRE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

¿Por qué los enchufes tienen más de un borne?

Comparte con la familia lo que aprendiste, podrías preguntarles por ejemplo:

• ¿Por qué los enchufes tienen más de un borne?, o ¿Qué pasaría si tienen un solo borne?

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

En el cuaderno de ciencias toma todas las versiones diferentes que escuches.

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………

Organiza en una tabla las respuestas según creas que son verdaderas (V) o falsas (F).

____________________________________________________________________________________

Adaptado de1 por G. Mendoza. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

LC5

LECTURA CIENTÍFICA 5

LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS

Estamos rodeados de aparatos eléctricos, los cuales ejercen una función significativa en nuestra vida cotidiana. Por ejemplo, encendemos la luz, tomamos el ascensor, escuchamos la radio, miramos la televisión, etc. Eso es gracias a la electricidad. Pero es necesario que sepamos cómo funciona.

Para comprender los fenómenos eléctricos es importante recordar que la materia está constituida por átomos que tienen el mismo número de protones y de electrones y, en consecuencia, que las cargas positivas de los protones compensan las cargas negativas de los electrones y de ello resulta que las fuerzas eléctricas entre los objetos son nulas. Las fuerzas eléctricas entre protones y electrones hacen que el átomo sea una estructura unitaria.

La corriente eléctrica, en esencia es producida por movimiento de electrones cuando un conductor es sometido a una diferencia de potencial. La corriente se mide en amperios (A). En un circuito, mientras más voltios hay (empuje), hay más amperios (corriente). Al quitar un foco del circuito y dejar en su lugar, un hilo de cobre, disminuye la resistencia (R) y habrá más corriente eléctrica.

Al provocar un desplazamiento ordenado de electrones en un circuito, el movimiento recibe el nombre de corriente eléctrica. Pero, para que ésta se produzca es necesario proporcionar una fuerza (voltaje), para provocar el flujo de corriente. En el caso de nuestro experimento la fuerza procede de las pilas. Una reacción química en el interior de la pila proporciona una carga positiva a un extremo y una carga negativa al otro extremo. Al conectar los dos extremos por un conductor, estas cargas empujan los electrones desde el extremo negativo hasta el extremo positivo del conductor y como consecuencia la corriente eléctrica fluye.

____________________________________________________________________________________

Adaptado de1 por G. Mendoza. Monitora Equipo CVE. Academia Nacional de Ciencias de Bolivia

GE6

GUIA DE ENSEÑANZA 6

CONDUCTORES Y NO CONDUCTORES

LO QUE HAREMOS

En esta lección se descubrirán que hay materiales que conducen la electricidad y otros que no. Lo primero será recordar algunas experiencias cotidianas al manipular objetos eléctricos comunes, como los electrodomésticos y dar la oportunidad de identificar los diferentes tipos de materiales de los que están hechos estos artefactos.

Luego los estudiantes diseñarán un dispositivo para probar la conducción eléctrica de algunos materiales que recogerán en el salón de clase. Los clasificarán entre conductores y aislantes y reconocerán características comunes. Al final reconocerán que para manipular la electricidad son tan importantes los materiales conductores como los materiales aislantes.

OBJETIVOS

• Probar y clasificar materiales comunes entre conductores y no conductores.

• Descubrir que ambos tipos de materiales son indispensables en las aplicaciones eléctricas, y que también son elementos importantes para nuestra seguridad.

CONCEPTOS INTRODUCIDOS

• Materiales conductores de electricidad

• Materiales no conductores de electricidad

• Elementos de seguridad en el manejo de electricidad

MATERIALES

Para cada estudiante:

• El cuaderno de Ciencias con la hoja de actividad.

• Lectura científica

Para el grupo de 4 estudiantes:

• 2 pilas AA

• 1 foco

• Caimanes

• Papel sábana tamaño pliego ya que trabajarán varios estudiantes.

• Marcadores y maskin

PREPARACIÓN

Recuérdeles las normas de seguridad sobre el uso del material. Recuerde que cada grupo debe mostrar sus resultados a los demás grupos (organíceles en círculo para que todos puedan interactuar y escuchar las presentaciones).

____________________________________________________________________________________