El concepto de energía es uno de los conceptos claves y estructurantes de las Ciencias de la Naturaleza. En esta oportunidad abordaremos dicho concepto desde la disciplina Física, y desde un enfoque propio de las Ciencias de la Naturaleza, donde se prioriza la generación de la duda y el problema, la formulación de hipótesis, la experimentación, la modelización y argumentación para construir el conocimiento.
Proponemos una serie de actividades dentro del campo de la física donde se incluye el uso de plataformas educativas y objetos de aprendizaje favoreciendo el uso de metodologías y herramientas diversas en el trabajo del aula.
Objetivos
• Aproximar al concepto de energía.
• Reconocer, interpretar y analizar situaciones de la vida cotidiana que impliquen el uso de energía.
• Clasificar los tipos de energía relacionándolos con situaciones cotidianas.
• Trabajar transformaciones y transferencias de energía de un sistema a otro.
• Conocer las ondas tanto de luz como de sonido entendiendo sus similitudes y diferencias.
Contenidos
Las ondas luminosas:
• El espectro electromagnético.
• La composición y descomposición de la luz.
Las ondas sonoras:
La velocidad de propagación del sonido en distintos medios.
El espectro sonoro.
La intensidad (volumen). Los niveles de audición.
La energía y su conservación. Las transformaciones de energías mecánicas.
• La energía cinética.
• La energía potencial gravitatoria.
• La energía potencial elástica.
• La energía interna de los sistemas.
• La energía térmica y la temperatura.
• La energía nuclear y los cambios nucleares.
• Las reacciones nucleares y sus aplicaciones tecnológicas.
Actividades para abordar el concepto de energía
Área del conocimiento de la naturaleza - Física
Actividad: ¿qué sabemos de la energía?
Propósito: Indagar de Ideas previas sobre energía.
Indagación de forma grupal:
¿Qué sabes de la energía?
¿Cómo se manifiesta?
¿Qué tipos de energía conoces?
¿Cómo usas la energía diariamente?
Socializar los diferentes trabajos grupalmente registrando las diferentes ideas.
Actividad: Definición de energía
Propósito
Trabajar diferentes definiciones de energía para compararlas y conceptualizar la energía.
Comenzar a pensar el Principio de conservación.
Desarrollo:
Lectura de diferentes definiciones de energía.
A partir de la lectura de las diferentes definiciones concluimos que lo importante para definir la energía es la capacidad de producir un cambio o una transformación en algo o alguien.
Cuando se produce ese cambio o deformación ¿qué sucede con la energía?
A partir de las diferentes opiniones trabajamos el Principio de Conservación:
“La energía se puede transformar de una clase de energía a otra, pero no puede ser creada ni destruida. De manera que la energía total es constante”
Lectura y análisis de la página 81 del Libro de Ciencias Naturales de sexto año.
Actividad: Transformaciones de energía
Propósito
Reconocer transformaciones energéticas cotidianas.
Desarrollo
Recordamos lo trabajado sobre qué es la energía y principio de conservación de la misma.
A partir del principio de conservación pensamos qué sucede con una energía cuando se transforma en otra.
Lectura y análisis colectivo del circuito de transformaciones de la página 82 del Libro de ciencias naturales.
Actividad: Transferencia y transformación de la energía
Propósito
Analizar la transferencia y transformación de energía a través de imágenes.
Desarrollo
Análisis de las diferentes transformaciones y transferencias que se realizan observando y relacionando las imágenes de la página 82 del libro de Ciencias Naturales de sexto.
Actividad: Energía cinética y potencial
Propósito
Clasificar la energía. Energía cinética, potencial gravitatoria y potencial elástica.
Desarrollo
Se plantean diferentes situaciones problemas en las cuales en grupos deberán pensar qué sucederá y argumentar su opinión.
Mariela pasa 2 horas durmiendo la siesta, luego va 2 horas a nadar a la piscina y finalmente juega 2 horas con autitos.¿En cuál de los momentos utiliza mayor cantidad de energía?
¿Tendrá energía una pelota que se encuentra en la parte superior de un tobogán antes de ser lanzada? ¿Por qué? ¿Será la misma mientras va cayendo?
Me tiro por un tobogán. ¿Qué sucederá con la energía al terminar el recorrido?
¿Tendrá energía una flecha cuando se la estira en un arco? ¿Qué sucede con la energía cuando el hombre la suelta?
¿Qué es lo que hace que el muñeco entre y salga de la caja?
¿Qué causará más destrozos al producirse un choque: un vehículo que marche a 40 Km por hora o el mismo vehículo a 200 Km por hora? ¿Por qué?
¿Qué tipos de energía se pueden observar en un carrito de la montaña rusa?
Finalizamos la actividad trabajando con el recurso ceibal "Energía en todas partes", en http://bit.ly/2kKyAhi
Repasamos lo trabajado hasta el momento de energía y conocemos clasificando las diferentes formas.
Actividad: Propiedades de la energía
Propósito:
Reconocer información relevante específica en un texto y organizarla en un mapa.
Trabajar propiedades de la energía.
Desarrollo de la actividad:
Lectura de textos expositivos sobre energía.
Identificar el texto dentro de la tipología característica del área.
Reconocer las ideas principales en el mismo.
Realizamos de forma colectiva un mapa a partir de la información ya trabajada y como ejemplo de lo que luego realizarán solos.
LA ENERGÍA ES:
La capacidad de un cuerpo para realizar un trabajo o transferir calor.
PUEDE SER:
POTENCIAL: Energía que posee un cuerpo gracias a su posición en el espacio o su composición química.
CINÉTICA: Energía que posee un cuerpo gracias a su movimiento en el espacio.
Y SE MANIFIESTA EN FORMA DE:
Energía mecánica.
Energía térmica.
Energía radiante.
Energía eléctrica.
Energía química.
Energía nuclear.
Lectura de otra parte del texto que brinda información nueva.
La energía posee características importantes:
Se TRANSFIERE. Puede pasar de unos cuerpos a otros. Por ejemplo cuando damos una patada a una pelota, parte de la energía cinética de la pierna pasa a la pelota haciendo que ésta se ponga en movimiento.
Se TRANSFORMA. Con esto queremos indicar que una forma de energía puede convertirse en otra. Por ejemplo, la energía eléctrica puede convertirse en energía luminosa (al encender una lámpara) o en energía mecánica (al poner en marcha un motor).
Puede ser TRANSPORTADA. Puede pasar de un lugar a otro, en forma de combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas), mediante tendidos eléctricos.
Se puede ALMACENAR, en pilas, baterias, etc.
La unidad de medida de energía, definida por el Sistema Internacional de Unidades, es el joule o julio, que se define como el trabajo realizado por una fuerza de un newton en un desplazamiento de un metro en la dirección de la fuerza. Pero existen muchas otras unidades de energía, algunas de ellas en desuso.
Organizar la información brindada en un mapa como el que se presenta a continuación.
Actividad : Ondas luminosas y sonoras
Propósito: Analizar las transferencias de energía a través de ondas.
Desarrollo:
Se trabaja con EDU6, en la disciplina de física con el capítulo 1.
Antes de la lectura conversamos sobre cómo percibimos los estímulos del ambiente. Llegamos a recordar los sentidos con los que cuenta el ser humano. La visión y la audición son dos de los más usados y los que nos permiten captar estímulos a distancia. Basándonos en esto pensamos-. ¿Qué viaja más rápido la luz o el sonido? Escuchamos diferentes opiniones y buscamos ejemplos. Luego en grupos realizan el experimento planteado en EDU6. Mientras realizan la actividad pueden filmar los resultados para luego tener insumos para completar la tabla de observaciones. Experimento propuesto: Ondas y resortes.
Materiales: Un resorte largo y de espiras grandes y chatas, metálico o de plástico como los de juguete.
Desarrollo: Dos alumnos se sientan en el piso, sostienen el resorte estirado y los extremos apretados contra el piso. Un tercer alumno producirá una transformación en el resorte cerca de uno de los extremos. Las deformaciones irán variando según la tabla de registro:
| Actividad | Observaciones. |
| Lentamente, varios pulsos seguidos de poca amplitud. | |
|
Rápidamente, varios pulsos seguidos de poca amplitud.
|
|
| . Rápidamente, varios pulsos seguidos de gran amplitud. |
|
El compañero generador de impulsos se cansó más cuando………………………... |
Luego comenzamos con la lectura de Edu 6 de forma colectiva para analizar los textos, ejemplificar y representar en el pizarrón lo escrito. Trabajamos: Diferencia entre onda y pulso. Variedad, amplitud y frecuencia de las ondas. Ondas como transportadoras de energía. Generador o emisor de ondas. Superposición de ondas.
Registro:
Realizan los dibujos sobre las ondas de EDU6.
Realizamos de forma colectiva un esquema con los conceptos trabajados.
Registramos:
Los científicos llaman pulso a una sola perturbación que se propaga por un medio, y denomina onda a un conjunto grande de pulsos.
Las ondas pueden ser: longitudinales o transversales. También pueden tener diferentes amplitudes (como las olas del mar). Se llama frecuencia a la cantidad de veces que se repite un fenómeno en una unidad de tiempo.
En el ejemplo que realizamos en clase, el compañero que sacudía el resorte transfería parte de su energía, por lo tanto las ondas transportan esa energía y si se encuentran con algo en el camino se la pueden transferir. Transportan más energía cuanto mayor es su frecuencia y amplitud.
Completan esquema a partir de Edu 6.
Realizan ejercicios de Edu6.
Actividad: La luz
Tarea domiciliaria: ¿Cómo transformar luz blanca en luces de colores? Experimentan en casa:
Materiales: Una bandeja profunda o una palangana con agua, una piedra para que
no se caiga en espejo, un espejo, una linterna potente, una hoja blanca, la habitación oscurecida. Realizan la actividad como se muestra en la sección de experimentos del capítulo “Las ondas luminosas”.
Completan a partir de las observaciones:
Sobre la hoja de papel vi los colores ordenados así: rojo,....
Me parece que los colores aparecieron porque....
Investiga ¿Qué es el disco de Newton?
Socializamos en clase las diferentes opiniones e ideas previas que tienen sobre el tema.
Lectura de las fichas de lectura del capítulo “Las ondas luminosas”, La luz blanca ¿es blanca?
Conversamos sobre los descubrimientos de Isac Newton.
Leemos sobre él las ondas electromagnéticas y el espectro visible. Pensamos ejemplos de ondas electromagnéticas que no son visibles pero conocemos de su existencia por los efectos que produce: Ondas de radio y t.v, celulares, microondas, rayos x, etc.
Actividad: Propiedades de la luz
Desarrollo:
Trabajamos con el recurso Ceibal “La luz” en http://bit.ly/2jN4Gdy
Analizamos a través del recurso ¿qué es la luz? ¿qué son las radiaciones electromagnéticas? ¿qué son las ondas y cómo se propagan?
Abordamos las propiedades de la luz reflexión, refracción y absorción.
Realizamos diferentes actividades, analizando situaciones de la vida cotidiana, vernos en el espejo, observar cómo se ve un lápiza dentro de un vaso de agua.
Visionado del video “La realidad de los colores de los objetos” a través de youtube.
Actividad: El sonido
Desarrollo:
Partimos de la situación: En un día de tormenta, ¿Qué percibimos primero: la luz de
un relámpago o el sonido de un trueno? ¿Por qué?
Analizamos las diferentes respuestas.
Lectura de la página 94 del libro de ciencias naturales de sexto.
Identificamos el sonido como una onda longitudinal que necesita de un medio para vibrar.
Lectura de las fichas en EDU6 B7 representamos ondas sonoras, sonidos fuertes y débiles relacionándolos con la amplitud de las ondas.
Actividad: La energía nuclear y los cambios nucleares
Propósito: Conocer la historia de la energía nuclear, sus usos en la historia y en la actualidad.
Desarrollo
Trabajo en equipos.
Elaboración de resúmenes y esquemas por parte de cada equipo con el objetivo de exponer la información trabajada a la clase.
Texto 1: “La energía nuclear en la historia” La vida heroica de María Curie. Eve Curie, en el libro de sexto página 86.
Texto 2: “Breve historia nuclear” en http://bit.ly/2klbSyH
Texto 3: Historia de la energía nuclear en http://bit.ly/2joqjCo
Texto 4: 6 y 9 de agosto de 1945: Se lanzan las bombas atómicas sobre Hiroshima y Nagasaki en http://bit.ly/2jN2qTW
Texto 5: Hiroshima y Nagasaki: ¿era necesario? en http://bit.ly/2kIDkUz
Texto 6: Accidente nuclear de Chernobyl en http://bit.ly/2kIvL06
Cada equipo elaborará una presentación para sus compañeros explicando en forma analítica la información.
Actividad: Energía nuclear
Propósito: Comprender los conceptos de fusión y fisión.
Desarrollo:
Trabajamos con el recurso Ceibal “La energía nuclear” en http://bit.ly/2kaseYs
A partir del recurso analizamos en forma colectiva :
¿Qué es la fisión nuclear? ¡en qué consiste el proceso de reacción en cadena?
¿Dónde se producen estas reacciones? ¿Se dan en algún otro lugar del universo? ¿Es necesario lugares especiales para que ocurran?
¿Qué es el uranio? ¿Cómo funciona una central nuclear? ¿Qué es la fusión nuclear?