Libro 3° Profesor ECBI 2014-PO (1)

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MODULO ECBI: Ciencias Naturales

3 Ao de Enseanza Bsica

LIBRO DEL PROFESOR

Centro de Desarrollo Profesional Educacin en Ciencias Basada en la Indagacin

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Tabla de Contenido ESTRATEGIAS DE ENSEANZA Y CONSEJOS PARA EL MANEJO DE LA CLASE ................................................. 3

CAPTULO 1 CIENCIAS FSICAS Y QUMICAS ................................................................................................ 10

UNIDAD 1: CARACTERSTICAS DE LA LUZ .................................................................................................... 10

Leccin 1: Desde dnde viene la luz? ..................................................................................................... 11

Leccin 2: Cmo viaja la luz? ................................................................................................................. 18

Leccin 3: Qu objetos dejan pasar la luz y cules no? .......................................................................... 25

Leccin 4: Qu ocurre cuando la luz interacta sobre un objeto? ......................................................... 30

Leccin 5: La luz a travs de distintos medios. ......................................................................................... 35

Leccin 6: Colores del arcoris. ................................................................................................................. 42

UNIDAD 2: CARACTERSTICAS DEL SONIDO. ............................................................................................... 52

Leccin 7: Pensando en el sonido. ............................................................................................................ 53

Leccin 8: Averiguando como viaja el sonido .......................................................................................... 61

Leccin 9 Conociendo las vibraciones. ..................................................................................................... 69

Leccin 10 Reflexin y absorcin del sonido. ........................................................................................... 81

CAPTULO 2 CIENCIAS DE LA TIERRA Y EL UNIVERSO. ................................................................................. 88

UNIDAD 3: UNIVERSO ................................................................................................................................ 88

Leccin 11 Qu sabemos de nuestra Galaxia? ....................................................................................... 89

Leccin 12 Nuestro Sistema Solar ............................................................................................................ 97

Leccin 13 Cuerpos menores del Sistema Solar ..................................................................................... 106

Leccin 14 Movimiento del sistema Tierra Luna con respecto al Sol ................................................. 114

Leccin 15 Fases de la luna .................................................................................................................... 121

Leccin 16 Eclipse de Sol y Luna ............................................................................................................ 129

CAPTULO 3 CIENCIAS DE LA VIDA ............................................................................................................ 138

UNIDAD 4: DESARROLLO Y CRECIMIENTO DE LAS PLANTAS. .................................................................... 138

Leccin 17 Qu sabes acerca de las plantas? ....................................................................................... 139

Leccin 18 Qu hay dentro de una semilla? ......................................................................................... 146

Leccin 19 Construyamos un huerto .................................................................................................. 160

Leccin 20 Cunto crece mi planta? ..................................................................................................... 172

Leccin 21 Qu necesitan las plantas para crecer? .......................................................................... 180

Leccin 22: Observando las flores ...................................................................................................... 188

Leccin 23: Por qu son importantes las abejas? ................................................................................ 197

Leccin 24 Polinizacin de las flores ................................................................................................... 207

Leccin 25 Produccin de frutos ........................................................................................................ 216

Leccin 26: Cules son nuestras plantas? ........................................................................................... 240

Leccin 27 Uso adecuado de recursos .............................................................................................. 255

CAPTULO 4 CUERPO HUMANO Y SALUD ................................................................................................. 269

UNIDAD 5: ALIMENTACIN Y PRCTICAS DE HIGIENE. ............................................................................. 269

Leccin 28 Qu sabemos de los alimentos? ........................................................................................ 270

Leccin 29: Qu comemos? .................................................................................................................. 281

Leccin 30 Cmo manipulamos los alimentos? ................................................................................... 293

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Estrategias de Enseanza y Consejos para el Manejo de la Clase

El presente mdulo pertenece al Programa de Educacin en Ciencias Basado de Indagacin (ECBI) de la Universidad de Chile. Sus lecciones se basan en el principio de que los estudiantes se motivan y aprenden de manera significativa cuando han vivido experiencias directas con fenmenos cientficos. Durante el proceso de enseanza-aprendizaje los estudiantes se involucrarn activamente y el proceso comenzar a ser guiado por su propia curiosidad y pasin. El contenido y la pedagoga del mdulo, estn dirigidos a las cualidades particulares de los estudiantes de enseanza bsica, buscando desarrollar habilidades de pensamiento cientfico, actitudes basadas en el quehacer de las ciencias y la comprensin de las grandes de las ciencias. Como misin el programa ECBI -Chile busca entregar a todos los nios y nias de Chile, una educacin en ciencias de calidad. A travs de la contribucin del mejoramiento de los aprendizajes de los alumnos mediante la implementacin de las estrategias curriculares ECBI. Junto con lo anterior la visin del programa es que a travs del estudio de la ciencia, basada en la indagacin los nios y nias no slo podrn avanzar en la comprensin del mundo natural y material, sino que adems guiados por sus profesores y profesoras, tendrn oportunidad de experimentar el placer de investigar y descubrir, se apropiarn de las formas de pensamiento que subyacen a la bsqueda cientfica y desarrollarn formas de convivencia que estimularn la comunicacin efectiva, el trabajo en equipo, el respeto por las ideas del otro y el cuidado de la naturaleza. ECBI-Objetivos del Programa de Estudio

Conectar a los estudiantes directamente con los fenmenos naturales, las herramientas de la ciencia, los desafos de diseo tecnolgico y de la vida cotidiana.

Construir sobre el conocimiento preexistente de los estudiantes y permitirles que apliquen sus propias estrategias dentro de nuevos contextos, para abordar las grandes ideas de la ciencia.

Entregar oportunidades para poner procedimientos a prueba, recolectar y analizar datos, utilizar estos datos para sacar conclusiones y comunicar a otros sus descubrimientos.

Generar en todos los estudiantes la capacidad de utilizar las habilidades y los conocimientos adquiridos para abrirse camino a las carreras del rea cientfica, tecnolgica y al desarrollo del pensamiento crtico como ciudadano.

Motivar una actitud positiva hacia la ciencia.

Cuidar, respetar y valorar el medio ambiente.

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El Ciclo de Aprendizaje incluye cuatro fases

a) Focalizacin, donde los estudiantes exponen y aportan sus ideas acerca de un tpico previamente presentado por el profesor. Esto es realizado con frecuencia, a travs de una conversacin, donde los estudiantes comparten lo que saben acerca del tpico y lo que les interesara profundizar. Para el profesor este es un buen momento para darse cuenta de las ideas previas que tienen los alumnos sobre el tema, y a su vez considerarlas en el momento de adecuacin de la planificacin de la clase. Junto a lo anterior esta fase sirve para generar inters, curiosidad, y promover en los nios la generacin de sus propias preguntas y la planificacin de sus protocolos de investigacin.

b) Exploracin, es el momento donde los nios trabajan con materiales concretos o

informacin especfica en forma muy concentrada y disciplinada con el afn de obtener los datos que le servirn como evidencia para explicar y/o argumentar sus respuestas, a la situacin en estudio o pregunta y as entender el fenmeno. Durante esta fase, es muy importante que los estudiantes tengan el tiempo adecuado para completar su trabajo y obtener sus datos, registros siguiendo protocolos, repitiendo sus procedimientos si fuese necesario. Los estudiantes deben trabajar idealmente en grupos pequeos de 4, con el fin de tener la oportunidad de clarificar sus ideas y/o contrastar evidencia con sus compaeros, aspecto de fundamental relevancia que aporta al proceso de aprendizaje. Adems de aprender a observar detalles objetivamente.

c) Reflexin, los estudiantes organizan sus datos, comparten sus ideas, analizan sus

resultados y argumentan sus explicaciones basadas en evidencia. Durante esta fase, los estudiantes comunican sus ideas, explican sus procedimientos y este momento ayuda a consolidar los aprendizajes. Para los profesores, este es el perodo en el cual tienen que guiar a los estudiantes mientras ellos trabajan en la sntesis de sus pensamientos e interpretacin de sus resultados, para acercarse al conocimiento cientfico validado.

d) Aplicacin/ Evaluacin/ Extensin, se les ofrece la oportunidad a los estudiantes

de aplicar y probar la funcionalidad de sus aprendizajes en nuevos contextos y en situaciones de vida real.

Mediante el ciclo de aprendizaje, los estudiantes tendrn la oportunidad para desarrollar una mejor comprensin de las grandes ideas de la ciencia, junto con desarrollar actitudes positivas hacia el aprendizaje de la ciencia, junto con desarrollar y enriquecer habilidades de pensamiento cientfico.

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Habilidades de Pensamiento Cientfico El programa del presente mdulo se construye sobre los conocimientos y habilidades preexistentes de los estudiantes. Al finalizar la enseanza bsica, los estudiantes, adems de utilizar sus habilidades ya desarrolladas para observar, cuantificar e identificar propiedades, descubrir evidencia, reconocer ciclos y patrones e investigar las causalidades, sern capaces de disear y realizar experimentos en forma controlada. La secuencia de este desarrollo de habilidades para razonar cientficamente generada por el Programa ECBI-Chile para nios y nias de primer y segundo ciclo de la educacin bsica, se demuestra en la Tabla I.

Habilidades de Pensamiento Cientfico Niveles

1 2 3 4 5 6 7 8

Observar, medir e identificar propiedades

Descubrir evidencia, reconocer patrones y ciclos

Identificar causas y efectos, aumentar la percepcin

Disear y realizar experimentos controlados

Estrategias de Enseanza Las estrategias de enseanza de las ciencias para desarrollar en los estudiantes aprendizajes significativos, considera las concepciones previas de los nios y nias sobre un fenmeno determinado. En relacin a las concepciones previas, debe recordarse que la experiencia cotidiana es una de las fuentes ms importantes de informacin. Comenzar a trabajar un tema sin contar con la informacin que entrega cada nio, puede, a menudo, generar un lenguaje diferente con sus respectivas decodificaciones que pueden dificultar el aprendizaje. A continuacin se describen tres estrategias de clases para desarrollar la educacin en ciencias basado en la indagacin:

a) Grupos de aprendizaje cooperativo Las comunidades de aprendizaje cientfico se desarrollan cuando los cientficos exploran un fenmeno junto a sus pares y luego comparten sus hallazgos. De manera similar, se pueden crear comunidades de aprendizaje en la sala con un programa como el del presente mdulo, cuando los estudiantes trabajan de a dos, tres o cuatro y comparten sus ideas y resultados entre s. Los materiales y procedimientos de las actividades del mdulo estn ideados para que trabajen en grupos pequeos, lo que provee las condiciones para que aprendan unos de otros al compartir ideas, descubrimientos y habilidades. Al trabajar en un pequeo grupo con la asistencia del docente, el estudiante puede desarrollar las habilidades interpersonales necesarias para tener xito en el rea laboral que tendr en el futuro. El profesor o profesora puede delegar tareas para cada inquietud. Luego, todos los miembros del grupo pueden dedicarse a realizar una tarea experimental manipulando los materiales, haciendo observaciones y/o recolectando informacin y compartiendo los

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resultados. Estas actividades generarn instancias de conversacin entre los alumnos que les facilitarn familiarizarse con los materiales de estudio, la generacin de observaciones cuidadosas, la recopilacin de informacin y el desarrollo de nuevas ideas y explicaciones.

b) Lluvia de ideas Generar una lluvia de ideas a travs de un razonamiento es un ejercicio que funciona bien tanto para un curso completo, como para pequeos grupos; puede ser til para comenzar una clase o durante el planteamiento de una inquietud. Para comenzar una sesin de lluvia de ideas, el docente propone un tema de conversacin sobre el cual el curso comparte sus ideas. Luego, durante la sesin, los estudiantes entregan sus propias ideas respecto al problema en particular. La generacin de una lluvia de ideas puede ser una forma estimulante y productiva de plantear un tema cientfico. Tambin es una forma til y eficiente para que el docente pueda averiguar qu saben y piensan sobre el tema. A medida que los estudiantes comprenden las normas para generar una lluvia de ideas, se convierten en participantes entusiastas de estas sesiones. A continuacin se presentan algunas normas de la generacin de una lluvia de ideas:

Aceptar todas las ideas sin juzgarlas

Evitar la crtica negativa o hacer comentarios innecesarios sobre las contribuciones de los otros.

Tratar de conectar las ideas de los estudiantes con las de sus compaeros.

Se puede llevar a cabo en otros momentos de la clase, durante las etapas del ciclo de aprendizaje.

c) Reflexin de las ideas en clases

Las discusiones guiadas por el docente son medios muy importantes para el aprendizaje de la ciencia. La manera en que se formulan las preguntas, as como el tiempo permitido para las respuestas, contribuyen notablemente a la calidad de la conversacin y/o debate. Cuando se hacen preguntas es importante que el profesor, piense qu es lo que quiere conseguir en la exposicin de las ideas. Por ejemplo, las preguntas abiertas, para las cuales no hay una respuesta nica, animarn a los estudiantes a dar respuestas muy creativas. Otro tipo de preguntas pueden ser usadas para animarlos a descubrir relaciones especficas y contrastes o ayudarlos a resumir y elaborar conclusiones. Es una buena estrategia combinar estas preguntas. Tambin es buena prctica dar a los estudiantes tiempo de espera para responder; ese tiempo permitir una participacin ms amplia y respuestas ms elaboradas. Es recomendable que el docente haga un seguimiento de las respuestas y busque crear situaciones adicionales que motiven a los alumnos a formular hiptesis, o realizar generalizaciones as como explicar cmo llegaron a una conclusin. Generar discusiones intra-grupo, es una instancia para compartir los saberes y habilidades, de integrarse y se generando lazos de respeto entre pares.

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La Evaluacin como un proceso de enseanza-aprendizaje La evaluacin es una parte importante del aprendizaje. Cuando es efectivamente utilizada, es mucho ms que una manera de recopilar datos para estimar los conocimientos de los estudiantes. Es una herramienta que refuerza y enriquece el aprendizaje. Para facilitar esto, es esencial revisar con los nios y nias las evaluaciones. Esto da la oportunidad de hacer metacoginicin, reconocer las fortalezas e identificar los aspectos a mejorar y avanzar hacia otros aprendizajes Las estrategias para evaluar se pueden clasificar en cuatro categoras: evaluaciones diagnsticas, evaluaciones de proceso, evaluaciones sumativas como pruebas (escritas o prcticas) y la actividad final. Evaluaciones diagnsticas: cada leccin comienza con una actividad basada en una evaluacin de los conocimientos de los alumnos en relacin a los temas que se tocan en el mdulo. Luego, discuten una gama de respuestas, y durante toda la leccin volvern a las primeras ideas para investigar cmo ha cambiado su conocimiento y entendimiento. Este proceso ayudar tanto a los docentes como a los estudiantes a enfocarse en los conceptos previos y conceptos errados y hacer consciente cmo van cambiando sus concepciones durante la leccin. Comunicacin oral: Lo que los estudiantes dicen durante la clase en una conversacin personal con la profesora o profesor da una idea de lo que saben. Las lecciones de este mdulo dan muchas oportunidades para compartir y discutir observaciones y opiniones. Se debe animar a los alumnos y alumnas a participar en las discusiones y a dar respuestas libremente. Un ambiente que permita que se sientan seguros para expresar sus ideas estimular la generacin de discusiones enriquecedoras y de amplio espectro. Las presentaciones individuales y de grupos tambin proveen al docente de una visin ms amplia. De hecho, la interpretacin de una tabla, experimento o grfico es frecuentemente ms til para evaluar que los datos mismos. Las preguntas que formulan otros estudiantes luego de estas presentaciones, tambin son una fuente de informacin. Usted debe acumular registros de las discusiones y presentaciones para tener una mayor documentacin del aprendizaje de los estudiantes. Evaluaciones de proceso: Durante el transcurso de la leccin se sugiere hacer evaluaciones. La estrategia para evaluar en forma continua incluye una observacin y recopilacin de datos sobre el estudiante, que se basa en los logros (productos) del trabajo de los alumnos, presentaciones y comunicaciones orales, y en las observaciones que realiza el docente durante las actividades de laboratorio.

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Evaluaciones Sumativas Productos del trabajo: Esto incluye todo lo que indique que los estudiantes estn progresando en los objetivos de la leccin; lo que escriban, los datos y resultados que registren sobre los experimentos, lo que disean y construyen. El material escrito incluye las hojas de apuntes, que pueden contener observaciones escritas, dibujos, grficos y tablas, y son una parte importante de las lecciones, pues muestran la evidencia de la capacidad para recopilar datos y procesar la informacin. Los cuadernos tambin son otro tipo de producto escrito, rico en informacin para evaluar; revelan las observaciones, ideas, preguntas y datos experimentales. Estos productos escritos se deben guardar juntos para documentar su aprendizaje a lo largo del curso. Al revisar el trabajo de las lecciones anteriores, los estudiantes pueden reflexionar sobre lo que han aprendido y prepararse para la prueba del final de la clase. Actividades Finales Clase Magistral Al finalizar cada unidad o semestre, se organiza una clase magistral en la cual los estudiantes comparten sus aprendizajes, a travs del desarrollo de un tema o una leccin. Esta es una instancia importante, la cual le permitir reconocer el proceso que han vivido sus estudiantes desde que comenz la unidad. Organizacin social de los estudiantes en la sala Grupos de aprendizaje colaborativo Los cientficos forman comunidades para explorar en conjunto un fenmeno y compartir sus hallazgos con sus pares. Del mismo modo, usted puede organizar a su curso en pequeos grupos de aprendizaje (no ms de 4 integrantes) de modo de que realicen en conjunto un trabajo y compartan sus opiniones. Hay una serie de ventajas en este tipo de organizacin. Crea un pequeo foro en que se pueden expresar con libertad y sin mayores inhibiciones las propias ideas y recibir una retroalimentacin. Tambin ofrece una oportunidad para aprender unos de otros al compartir ideas, descubrimientos y habilidades. Guindolos, los estudiantes podrn desarrollar habilidades interpersonales que les sern de utilidad en otros aspectos de su vida. Cuando estn trabajando, muchas veces querrn hablar sobre lo que estn haciendo: el resultado es un constante rumor de conversacin. Ello va a requerir ciertos ajustes, si usted o el establecimiento estn acostumbrados a salas de clases silenciosas. Recursos

a) Materiales La metodologa indagatoria promueve el contacto de los estudiantes con el objeto concreto. Es por esta razn que en el caso de estas lecciones, se utilizarn varios seres vivos y otros objetos naturales (como piedras, hojas, arena) que debern ser considerados en los materiales emergentes, as como agua, frutas y otros. Los dems materiales son, en general, fciles de conseguir y constituyen en su mayora materiales reciclables (como

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vasos plsticos o frascos). Al comienzo de cada leccin se enumera la lista de los materiales que se han de utilizar. Sugerimos que la lea con anterioridad, puesto que en algunos casos los materiales requieren de algunos das previos de preparacin, por ejemplo sembrar para disponer de plntulas para la clase. Es conveniente, adems elegir un lugar de la sala con un cartel Centro de recursos para disponer de los materiales que se requieran en cada leccin y que cada encargado de los materiales de esa sesin sepa donde se encuentra lo que busca. Adems se sugiere una caja de materiales para cada grupo de trabajo, (de plstico, de cartn por ej.) identificada por ellos y que contenga: cuatro reglas, cuatro lpices, lpices de colores, sacapunta, cuatro lupas, una goma de borrar, una cinta adhesiva, un scotch, un pegamento, entre otros. Esta posibilidad otorga identidad del grupo, responsabilidad por el cuidado de los materiales y mejor uso del tiempo.

b) Uso del papelgrafo. A menudo se usa un papelgrafo o ms de uno para registrar diferentes momentos de la clase. Es recomendable identificarlos colocando curso y fecha a cada uno de ellos. Adems es conveniente idear un sistema para archivarlos en forma secuenciada o por leccin. En especial aquellos elaborados por los estudiantes pueden ser utilizados en la clase magistral. Se recomienda que no slo stos sean guardados sino los modelos que construyan, los dibujos y otros que puedan ser utilizados al final de la unidad y durante la clase magistral. Seguridad Las actividades de cada leccin han sido probadas en salas de clase y en terreno, y se pueden realizar en forma segura siguiendo las instrucciones y recomendaciones que van dirigidas a estudiantes y docentes. Profesoras y profesores deben respetar las reglas para trabajar en un laboratorio, para manipular los materiales y deshacerse de los residuos peligrosos. En caso de que no exista un reglamento local, deben seguir discutir las normas de seguridad del establecimiento educativo. Por otra parte, deben ayudar a los estudiantes a madurar y desarrollar un fuerte sentido de la responsabilidad, a incorporar buenas prcticas de seguridad para el trabajo en laboratorio y la manipulacin de materiales, es fundamental que los estudiantes no manipulen a solas los materiales, y no los prueben. A medida de que se vayan familiarizando con los materiales, desarrollarn mejores tcnicas de trabajo y apreciarn las medidas de seguridad.

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Captulo 1 Ciencias Fsicas y Qumicas

Unidad 1: Caractersticas de la luz

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Para el Profesor

Leccin 1: Desde dnde viene la luz?

Introduccin En nuestro entorno tenemos distintos tipos de luz. El Sol, por ejemplo, es una fuente que otorga luz y calor que permite la existencia de vida en nuestro Planeta. Su luz viaja a una rapidez de 300.000 km/s, tardando en llegar a la Tierra casi 8 minutos. Tambin encontramos diversos tipos de fuentes luminosas en la naturaleza y otras creadas por el hombre como ampolletas, tubos fluorescentes entre otros. En esta leccin, los estudiantes tendrn la oportunidad de identificar las fuentes que generan luz y clasificarlas en fuentes naturales y artificiales. Objetivo de aprendizaje segn Currculum Nacional

Distinguir fuentes naturales y artificiales de luz, como el sol, las ampolletas y el fuego, entre otras.

Objetivos de la Leccin

Identificar las fuentes que generan luz.

Clasificar las fuentes de luz en naturales y artificiales.

Antecedentes Tericos / Conceptos Claves Los objetos luminosos son aquellos que generan luz (fuentes luminosas). Algunos lo son naturales como el Sol y las dems estrellas; mientras que otros lo son artificiales (fabricados por el hombre) como las lmparas, los tubos fluorescentes, los faros de los automviles, etc. Fuente natural: Todo objeto luminoso que genera su propia luz: Ejemplo: Sol, estrella, fuego. Fuente artificial: Todo objeto luminoso producto de la invencin humana. Ejemplo: Linterna, foco, ampolleta.

Materiales: Para el curso:

1 papelgrafo.

1 plumn.

Cinta adhesiva.

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Focalizacin Para comenzar indique a sus estudiantes que comenzarn a trabajar una nueva unidad y que hoy descubrirn algunas caractersticas de la luz. Pdales recordar alguna situacin en la cual ellos hayan visto luces, y luego pregnteles:

Qu generaba esa luz? A travs de esta pregunta, los estudiantes podrn identificar los objetos que generan luz. Es importante otorgar tiempo a los estudiantes para piensen sus ideas y luego las registren de manera individual, pues as dejan en evidencia sus ideas previas. Invite a los estudiantes a compartir sus ideas y regstrelas en un papelgrafo. Exploracin 1. Pdales observar las imgenes. 2. Luego invtelos a clasificar las imgenes en base un criterio separndolas en dos grupos,

y que lo registren en la tabla. 3. El objetivo es dejarles la posibilidad que indaguen acerca de sus ideas de clasificacin.

Genere una lluvia de ideas respecto a los tipos de clasificacin. Vela Lucirnagas Led Ampolleta Ampolleta Estrellas Laser Sol

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Yo hice, _____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Yo observ, _________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Esto sucede porque, __________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Por lo tanto pienso que, _______________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Porque,________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Reflexin Una vez que los estudiantes han compartido los criterios utilizados para clasificar las imgenes, invtelos a reflexionar en base a las siguientes preguntas:

Cmo clasificaste las imgenes?

En qu te fijaste para la clasificacin?

De dnde proviene la luz en las imgenes?

Qu podras decir en relacin a las fuentes que generan luz?

Nota: Si los estudiantes no comprenden el trmino fuente indqueles que en este caso se refiere al origen del objeto que genera la luz (natural o artificial).

Aplicacin Una fuente natural de suma importancia para la vida es el Sol. Otorgue a los estudiantes la posibilidad de reflexionar en torno a la importancia de la luz que nos entrega el Sol. Para eso, pdales discutir sobre la siguiente pregunta:

Cul crees que es la importancia del Sol en nuestro planeta? Escribiendo cientficamente Una vez que los estudiantes han reflexionado sobre lo realizado, es importante que comuniquen lo aprendido a travs de la escritura compartida. Para esto puede realizar una plantilla e incorporarle palabras claves, tales como: fuente de luz artificial, fuente de luz natural, luz.

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Para el Estudiante

Leccin 1: De dnde proviene la luz?

Para comenzar Tu profesor(a) te pedir que pienses en situaciones donde has visto luces. Ahora piensa en la siguiente pregunta y responde:

Qu generaba esa luz?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

Exploremos Observa las siguientes imgenes y elige un criterio para clasificarlas en dos grupos.

Vela Led

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Lucirnaga

Estrellas

7

Ampolleta

Sol

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Clasificacin de imgenes: ____________________________________________

Responde estas preguntas:

Cmo clasificaste las imgenes? _________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

En qu te fijaste para la clasificacin? _________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

De dnde proviene la luz en las imgenes? _________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

Qu podras decir en relacin a las fuentes que generan luz? _________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

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Laser Ampolleta Lser Ampolleta

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Apliquemos Cul crees que es la importancia del Sol en nuestro planeta?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

Escribiendo cientficamente Yo hice, ______________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Yo observ, ___________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Esto sucede porque, ____________________________________________________

_____________________________________________________________________

Por lo tanto pienso que, _________________________________________________ _____________________________________________________________________ Porque, ______________________________________________________________ _________________________________________________________________________

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Para el Profesor

Leccin 2: Cmo viaja la luz? Introduccin La luz proviene de distintas fuentes, tanto naturales como artificiales. En esta oportunidad observaremos como viaja sta. Para ello, tomaremos un modelo geomtrico en donde consideramos a la luz viajando en lnea recta.

Objetivo de aprendizaje segn Currculum Nacional

Investigar experimentalmente y explicar algunas caractersticas de la luz; por ejemplo: viaja en lnea recta, se refleja, puede ser separada en colores.

Objetivo de la leccin

Investigar la trayectoria que tiene la luz.

Describir el recorrido de la luz. Antecedentes Tericos / Conceptos Claves La luz posee una trayectoria rectilnea y se utiliza como segmentos de recta en modelos aplicados a la ptica geomtrica. De esta manera, se hacen ms comprensible el comportamiento de la luz en fenmenos como la reflexin y refraccin. En esta actividad se har uso del puntero lser. Es muy importante que los nios y nias no lo utilicen, pues se pueden apuntar al ojo, y aquello puede producir daos paulatinos en la visin. EL LASER El lser es un dispositivo que emite una luz ntida, recta y que no se dispersa. El rayo lser est formado por un solo tipo de onda (de un solo color); a diferencia del espectro luminoso que compone a la luz blanca. Fue creado por el cientfico americano Theodore Maiman en el ao 1960, basndose en las teoras de Albert Einstein que fueron aplicadas por Gordon Gould en 1957. Consta de un espejo anterior, un espejo posterior (reflejan la energa lumnica que despiden los tomos del medio activo) y una fuente energtica que produce energa elctrica que absorben los tomos del medio activo. Funciona de la siguiente manera:

Los tomos del medio activo sobrecargados de energa emiten luz hacia todos lados.

Al ir y venir, chocar y reflejarse en los espejos, la luz se hace cada vez ms potente.

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A travs del orificio ubicado en uno de los extremos, sale el haz de luz del lser.

Dentro de los usos que se le da al rayo lser estn: 1. Para guiar la construccin de tneles 2. Como plomada para construir rascacielos 3. Cortar planchar de hierro 4. En la industria textil para cortar varias telas al mismo tiempo 5. Leer compact disc (CD) 6. Elaborar hologramas 7. En medicina como bistur

Materiales Para el curso:

1 laser

1 talco, tiza molida o harina.

1 colador, siempre y cuando se utilice harina para realizar la actividad. Focalizacin Cuente a los estudiantes que una de las caractersticas de la luz, es que viaja por el espacio y que ese viaje lo hace de cierta forma y direccin, por lo tanto, para averiguar esa caracterstica comenzarn con la siguiente pregunta: Cmo crees que viaja la luz? Luego invtelos a realizar un dibujo de como ellos creen que viaja la luz. Invite a los estudiantes a que realicen ambas actividades (respuesta a pregunta y dibujo), ya que esto ayudar a comprender de mejor manera el concepto que ellos tienen acerca de la luz y de su trayectoria. Exploracin

1. Utilice el espacio ms largo de su sala. Cierre las cortinas, lo ideal es un espacio oscuro, se le sugiere realizar el experimento previo a la clase.

2. Ubquese en un lugar de la sala de clases y desde ah apunte con el lser hacia un muro que est frente suyo. Los estudiantes slo vern el puntero laser y en la muralla un punto de color rojo. Luego pregnteles lo siguiente: Cmo crees que viaja la luz, desde que sale del laser hasta que llega a la muralla? Pdales que realicen un dibujo y luego que compartan sus respuestas.

3. Pida a estudiantes colaboradores que esparzan talco espolvoreando en el aire a una misma altura (use criterio en cuanto a los posibles riesgos que esto conlleve y evale la pertinencia de aplicar o no dicha actividad). Si utiliza harina, debe cernirla con un colador, para que caiga en forma de polvo y pueda llevar a cabo el experimento.

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Apunte con el laser a travs del talco, tiza molida o harina suspendido en el aire. El experimento debe ser demostrativo (solo lo debe realizar el docente y no los estudiantes) dado el peligro que significa el uso del laser por nios y nias a tan temprana edad.

Consejo de seguridad: El laser NO debe apuntarse directamente a los ojos

Reflexin En esta etapa es importante que los estudiantes contrasten sus ideas previas con lo experimentado en la exploracin. Para ello, solicite a sus estudiantes contestar las siguientes preguntas:

Concuerda tu dibujo con lo observado en la actividad?

Cmo viaja la luz?

En qu otros casos de la vida cotidiana puedes notar la trayectoria de la luz? (Posibles respuestas: Sombras, rayos de luz por la ventana, mirarse al espejo, etc.)

Aplicacin Ahora que los estudiantes ya han realizado la experiencia y han comprobado que la luz del lser viaja en lnea recta, invtelos a contestar la siguiente pregunta: Cmo podemos comprobar que la luz que genera una ampolleta viaja de igual manera que la del puntero laser? Pida a los estudiantes disear un modelo para contestar la pregunta y la lleven a cabo. Algunas ideas para el modelo son:

1. Pegar en una ventana un trozo de cartn con un orificio pequeo en el centro, y que espolvoreen talco, tiza en polvo o harina cernida en colador de la misma manera que lo hicieron con el lser.

2. Utilizar una lmpara con una pantalla con orificios. Encender la ampolleta y observar como sale la luz desde los orificios.

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Yo hice, ____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Yo observ, _________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Esto sucede porque, __________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Por lo tanto pienso que, _______________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Porque,________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Escribiendo cientficamente Una vez que los estudiantes han reflexionado sobre lo realizado, es importante que comuniquen lo aprendido a travs de la escritura compartida. Para esto puede realizar una plantilla e incorporarle palabras claves, tales como: luz, lser, fuente artificial, fuente natural.

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Para el Estudiante

Leccin 2: Cmo viaja la luz? Para comenzar Responde la siguiente pregunta y luego realiza un dibujo.

Cmo crees que viaja la luz?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

DIBUJA Para la actividad de exploracin sigue las instrucciones de tu profesor(a) y observa atentamente lo que sucede. 1. Realizando mi prediccin:

Cmo crees que viaja la luz, desde que sale del laser hasta que llega a la muralla?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

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Realiza un dibujo

Consejo de seguridad: El laser NO debe apuntarse

directamente a los ojos


Concuerda tu dibujo con lo observado en la actividad? _________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

Cmo viaja la luz? _________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

En qu otros casos de la vida cotidiana puedes notar la trayectoria de la luz? _________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

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Aplicando lo aprendido Lee la siguiente pregunta: Cmo podemos comprobar que la luz que genera una ampolleta viaja de igual manera

que la del puntero laser? Para contestar la pregunta, realiza un diseo y luego ponlo en prctica para saber si funciona. Escribiendo cientficamente Con las palabras claves que el profesor les facilitar escribe tus aprendizajes.

Yo hice, ______________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Yo observ, ___________________________________________________________

_____________________________________________________________________


_____________________________________________________________________

Por lo tanto pienso que, _________________________________________________

_____________________________________________________________________

Porque, ______________________________________________________________

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Para el Profesor.

Leccin 3: Qu objetos dejan pasar la luz y cules no? Introduccin La luz que proviene de distintas fuentes, al interactuar con el medio puede comportarse de diversas maneras. Hay materiales que permiten el paso de la luz completamente, por ejemplo el vidrio, la mica, entre otros. Estn aquellos que dejan pasar la luz parcialmente como la tela, papel mantequilla, entre otros. Y estn aquellos materiales que no dejan pasar la luz, como los metales, la muralla, etc. En esta leccin los estudiantes aprendern a clasificar los materiales de acuerdo al criterio de si dejan o no pasar la luz a travs de ellos. Objetivo de Aprendizaje segn Currculum Nacional


Objetivo de la Leccin

Determinar cmo se comporta la luz con respecto a las caractersticas del material del que est hecho un objeto (si es transparente, translcido u opaco).

Antecedentes Tericos / Conceptos Claves Los objetos iluminados son aquellos que reciben luz de fuentes luminosas. De acuerdo a si dejan o no pasar la luz, estos se pueden clasificar en:

Opacos: no dejan pasar la luz (no dejan ver los objetos que se encuentran del otro lado aunque estn iluminados). Ejemplos: una pared, trozo de cartn, mesa de madera, etc.

Translcidos: dejan pasar una parte de la luz que incide sobre ellos (no permiten ver ntidamente los objetos que estn detrs) Ejemplo: papel de calcar, vidrios esmerilados, etc.

Transparentes: dejan pasar casi la totalidad de la luz (se pueden ver con nitidez los objetos a travs de ellos). Ejemplos: aire, agua, papel celofn incoloro, algunos vidrios y materiales plsticos, etc.

Materiales Para cada grupo:

1 trozo de cartn

1 trozo de mica

1 trozo de tela

1 lupa

1 trozo de papel celofn trasparente

1 trozo de papel mantequilla

Lmpara como fuente de luz

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Focalizacin Invite a sus estudiantes a pensar y responder la siguiente pregunta: Qu materiales crees t dejan pasar la luz y cules no? Invite a los estudiantes a que escriban sus ideas individualmente, luego compartan a nivel de grupo y finalmente que expresen sus ideas a todo el curso. Anote las ideas de los estudiantes en un papelgrafo y luego guarde el papelgrafo para contrastar las ideas iniciales con lo aprendido al final de la leccin. Exploracin 1. Presente a los estudiantes los materiales con los cuales se realizar la actividad. 2. Pdales encender la lmpara. Luego que pongan, de a uno, los materiales frente a la

lmpara y observen.

3. Luego que han realizado la actividad de exploracin, invtelos a clasificar los materiales

de acuerdo a un criterio (en este caso debera ser: si deja o no deja pasar la luz), pero no fuerce a esa clasificacin, deje que ellos propongan una clasificacin y luego la expongan al curso. Para ello, entregue a cada grupo un papelgrafo donde deben escribir la clasificacin.

Reflexin Pida a los estudiantes que peguen en la sala sus papelgrafos con las clasificaciones que han realizado. Luego un integrante de cada grupo leer su papelgrafo. Con la informacin obtenida, invtelos a contestar la siguiente pregunta: De los materiales con los que trabajaron: Cules dejaban pasar la luz y cules no?

En esta pregunta debe dar nfasis a que, a partir de sus respuestas, sean ellos quienes identifiquen los materiales de acuerdo a si dejan o no pasar la luz. Es entonces cuando usted debe indicarles que a nivel cientfico ya hubo gente que le otorg ciertos nombres, y escriba en el pizarrn la clasificacin correspondiente.

LUZ

Trozo de tela

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Yo hice, _____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Yo observ, __________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Esto sucede porque, ___________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Por lo tanto pienso que, ________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ Porque,___________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Aplicacin Solicite a los alumnos que cierren los ojos y contesten la siguiente pregunta: Qu ocurre con la luz cuando tienes los ojos cerrados? La intencin de esta pregunta es observar si es que comprendieron el viaje que la luz realiza hasta nuestros ojos. Al cerrar los ojos impido el paso de la luz, por lo tanto estoy en presencia de un objeto opaco. Es importante asegurarse que todos entiendan el viaje que hizo la luz desde la fuente emisora (ampolleta, sol, etc.) hasta sus ojos (fuente receptora).

1. Observe su saln de clases o djelos salir al patio, para que busquen algunos objetos o materiales y los clasifiquen en la siguiente tabla. Asegrese de tener una fuente de luz (luz artificial o natural) para que puedan realizar la clasificacin.

Tabla: Materiales de mi entorno de acuerdo al paso de la luz a travs de ellos.

Opacos Translcidos Trasparentes

Escribiendo cientficamente Una vez que los estudiantes han reflexionado sobre lo realizado, es importante que comuniquen lo aprendido a travs de la escritura compartida. Para esto puede realizar una plantilla e incorporarle palabras claves, tales como: objeto trasparente, objeto opaco, objeto translcido, luz, paso de la luz.

Para el Estudiante

Leccin 3 Qu objetos dejan pasar la luz y cules no?

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Para comenzar Piensa y responde:

Qu materiales crees t que dejan pasar la luz y cules no?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________


Cmo son las clasificaciones de cada equipo? Difieren o no de las de tu equipo? _________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

Ser posible darles algn nombre a cada tipo de material, de acuerdo al paso o no de luz a travs de ellos?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

___________________________________________

29

Aplicando lo aprendido

1. Qu ocurre con la luz cuando cierro mis ojos? 2. Observa objetos de tu alrededor, colcalos en una fuente de luz y clasifcalos

completando la siguiente tabla:

Tabla: Tipos de objetos

Opacos Trasparentes Translcidos

Escribiendo cientficamente Con las palabras claves que el profesor les facilitar escribe tus aprendizajes.

Yo hice, ______________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Yo observ, ___________________________________________________________

_____________________________________________________________________


_____________________________________________________________________


_____________________________________________________________________

Porque, ______________________________________________________________

_____________________________________________________________________

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Para el Profesor

Leccin 4: Qu ocurre cuando la luz interacta sobre un

objeto? Introduccin Cuando nos vemos en un espejo o simplemente todo lo que vemos a nuestro alrededor, es producto de que la luz, al viajar y propagarse, rebota contra los distintos objetos y llega a nuestros ojos. Este fenmeno es conocido como reflexin y siempre est ocurriendo. Para esta leccin es importante que los estudiantes apliquen lo aprendido en la leccin anterior con respecto al comportamiento de los materiales con la luz. Objetivo de aprendizaje segn Currculum Nacional


Objetivos de la Leccin:

Observar la reflexin (reflejo) de la luz cualitativamente.

Reconocer que la reflexin (reflejo) se produce en materiales opacos principalmente.

Antecedentes Tericos / Conceptos Claves. La reflexin es un proceso que se produce cuando los rayos de luz rebotan en una superficie. Los rayos que llegan a la superficie se llaman incidentes, y los que salen de ella, reflejados. Si los rayos de luz se reflejan en una superficie suave y pulida (espejo, piscina en reposo) producen una imagen visible que parece existir en el otro lado de la superficie.

Superficie

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Materiales Para el curso:

1 Laser

Papel kraft

Plumn permanente Focalizacin: Invite a sus estudiantes a pensar y responder la siguiente pregunta:

Qu crees t que ocurre cuando la luz interacta sobre un objeto? Nota: Recuerde que en esta etapa todas las ideas son vlidas. Exploracin 1. Dada la precaucin que debemos tener con el uso del lser, nuevamente esta actividad

ser demostrativa. Comience preguntando Qu creen que ocurrir cuando apunto con el lser al suelo?

2. Apunte con el laser al suelo y lo que deben observar es que el punto del laser se ve en dos partes. Asegrese de que la sala o lugar donde haga esta experiencia est lo ms oscuro posible.

3. Seguidamente, como ya sabemos que la luz viaja en lnea recta, colocaremos objetos que obstaculizan su viaje como son la mica (transparente), cartn (opaco), papel mantequilla (translcido).

4. Solicteles que observen y registren en la siguiente tabla qu ocurre con cada objeto.

Objetos Mica Cartn Papel mantequilla

Observaciones

Para cada grupo

1 trozo mica

1 trozo de cartn

1 trozo de papel mantequilla

Distintas superficies de la sala.

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Reflexin Invite a los estudiantes a discutir y responder las siguientes preguntas: 1. Qu ocurre con la luz en cada objeto?

Es importante que usted gue la discusin para que los estudiantes concluyan que la luz rebota en las superficies opacas y traslcidas. En esta ocasin es conveniente definir el concepto de reflexin de la luz.

2. Indica situaciones de la vida cotidiana en donde la luz tenga el comportamiento observado. Si analizamos nuestro entorno, estamos rodeados en mayor cantidad de objetos opacos, que permiten el reflejo de parte de la luz que les llega. Por lo tanto la luz est en constante proceso de reflexin.

Aplicacin Como tarea, pdales a los estudiantes que en su casa, utilizando un espejo, contesten las siguientes preguntas: 1. Por qu crees que nos podemos mirar en un espejo? 2. Qu ocurrira si estamos a oscuras e intentamos mirarnos en un espejo? Escribiendo cientficamente Una vez que los estudiantes han reflexionado sobre lo realizado, es importante que comuniquen lo aprendido a travs de la escritura compartida. Para esto puede realizar una plantilla e incorporarle palabras claves, tales como: mica, cartn, papel mantequilla, luz.

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Para el Estudiante

Leccin 4 Qu ocurre cuando la luz interacta sobre un objeto?

Para comenzar Piensa y responde:

Qu crees ocurre cuando la luz interacta sobre un objeto? Sigue las instrucciones de tu profesor(a) y completa la siguiente tabla:

Tabla: Comportamientos de la luz frente a distintos objetos.

Objetos Mica Cartn Papel mantequilla

Observaciones de cmo se comporta la

luz.

Analiza con tu grupo lo realizado y responde estas preguntas: 1. Qu ocurri con la luz en cada objeto? _________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

2. Indica situaciones de la vida cotidiana en donde la luz tenga el comportamiento

observado.

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

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Apliquemos lo aprendido 1. Por qu nos podemos mirar en un espejo?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

___________________________________________________________________

2. Qu ocurrira si estamos a oscuras e intentamos mirarnos en un espejo?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

3. Qu aprend, en esta leccin, sobre la luz?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________


Yo hice, ______________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Yo observ, ___________________________________________________________

_____________________________________________________________________


_____________________________________________________________________


_____________________________________________________________________

Porque, ______________________________________________________________

_____________________________________________________________________

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Para el Profesor

Leccin 5: La luz a travs de distintos medios.

Introduccin Existen materiales que dejan pasar total o parcialmente la luz (trasparentes, translcidos), cuando esto ocurre, podemos ver a travs de ellos. La luz al pasar de un medio a otro est cambiando su velocidad. El ejemplo del lpiz en un vaso de agua deja en evidencia este fenmeno conocido como refraccin. Objetivo de aprendizaje segn Currculum Nacional


Objetivo de la Leccin

Identificar el fenmeno de refraccin como el cambio de direccin que tiene la luz al pasar de un medio a otro.

Antecedentes Tericos / Conceptos Claves La refraccin es un proceso en el cual las ondas, incluyendo las ondas de luz, cambian su direccin cuando pasan de un material transparente a otro. La luz se refracta porque viaja a velocidades distintas a travs de diferentes materiales. Cuando la luz que viaja por el aire entra en el agua, su velocidad disminuye. Esto provoca que las ondas se desven hacia la normal (lnea que forma un ngulo recto con la superficie del agua). Una onda que entra en un material en la direccin de la normal, no se refracta. De esta manera tenemos el rayo incidente, el rayo

refractado, y en ocasiones tambin est presente el rayo reflejado.

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Materiales: Para el curso

Un vaso con agua.

Un lpiz.

Un lser.

Focalizacin: Para comenzar comparta con los estudiantes la siguiente lectura: - Un da de verano, Juanito y sus amigos estaban bandose en la piscina. De repente su

compaero Luis queda sorprendido al mirar su pierna, que se encuentra bajo el agua, y ver que se ve aumentada de tamao. Luis no supo cmo explicarse dicha situacin. Intenta ayudar a Luis y responde su duda: Solicite que registren sus respuestas.

Exploracin 1. Entregue a sus estudiantes un vaso de precipitado con agua. Pdales que introduzcan el

lpiz y que observen la situacin en distintos ngulos. 2. Luego que dibujen la situacin y finalmente que registren sus observaciones. 3. Una vez que los estudiantes hayan respondido, invtelos a observar la actividad que

usted realizar con el lser. 4. Apunte con el lser hacia el pizarrn o muralla. Interponga el vaso sin agua y luego con

agua. Antes de realizar la actividad interacte con sus estudiantes preguntndoles lo que creen ocurrir. Es importante generar estos espacios para que ellos compartan sus ideas frente a sus pares.

Reflexin Con respecto a las actividades realizadas, pdales que respondan las siguientes preguntas: 1. Qu le sucedi al lpiz? A qu crees que se debi esta situacin? 2. Qu puedes concluir sobre la trayectoria de la luz en las experiencias realizadas?

Recuerde que en esta etapa, los alumnos, deben identificar el cambio de direccin que tiene la luz al pasar de un medio a otro, lo que en ciencias es conocido como REFRACCIN. Aplicacin Solicite a los estudiantes buscar a su alrededor situaciones en donde la luz tenga un cambio en su direccin y pdales que lo registren.

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Escribiendo cientficamente Una vez que los estudiantes han reflexionado sobre lo realizado, es importante que comuniquen lo aprendido a travs de la escritura compartida. Para esto puede realizar una plantilla e incorporarle palabras claves, tales como: luz, direccin, velocidad, propagacin, trayectoria.

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Para el Estudiante Leccin 5 La luz a travs de distintos medios.

Para comenzar Lee y responde: Un da de verano, Juanito y sus amigos estaban bandose en la piscina. De repente su compaero Luis queda sorprendido al mirar su pierna, que se encuentra bajo el agua, y ver que se ve algo aumentada de tamao. Luis no supo cmo explicarse dicha situacin. Intenta de ayudar a Luis y responde su duda:

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

Exploremos Sigue las instrucciones que dar tu profesor o profesora. Actividad 1: Vaso con agua y lpiz.

Registro de mis observaciones. _____________________________________

_____________________________________

_____________________________________

_____________________________________

_____________________________________

_____________________________________

_____________________________________

_____________________________________

_____________________________________

_____________________________________

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Actividad 2: Obstculos en la luz de un lser.

Registro de mis observaciones

Laser sin obstculo Laser y vaso vaco Laser y vaso con agua

Reflexionemos Responde estas preguntas:

1. Qu le sucedi al lpiz? A qu crees se debi esta situacin?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

2. Qu puedes concluir sobre la trayectoria de la luz en las experiencias realizadas?

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

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Aplicando lo aprendido Busca a t alrededor situaciones en donde la luz tenga un cambio en su direccin y regstralas a continuacin:

Qu aprend en esta leccin sobre la luz?

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Escribiendo cientficamente. Con las palabras claves que el profesor les facilitar escribe tus aprendizajes.

Yo hice, ______________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Yo observ, ___________________________________________________________

_____________________________________________________________________


_____________________________________________________________________


_____________________________________________________________________

Porque, ______________________________________________________________

_____________________________________________________________________

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Para el Profesor

Leccin 6: Colores del arcoris. Introduccin En 1665, Isaac Newton, analiz por primera vez los detalles tcnicos de la formacin del arco iris. Un arco iris ocurre cuando las gotas de lluvia y los rayos del sol se atraviesan. La luz del sol est compuesta de todos los colores, los cuales mezclados producen iluminacin. Cuando la luz del sol penetra las gotas de agua, se refleja en las superficies interiores. Mientras pasa a travs de las gotas, la luz se separa en sus colores que la componen, lo que produce un efecto muy similar al de un prisma y por un instante, cada gota de lluvia destella sus colores al observador, antes que otra gota de lluvia tome su lugar. Objetivo de aprendizaje segn Currculum Nacional


Objetivos de la leccin

Identificar el fenmeno de la refraccin en la formacin del arcoris.

Determinar los colores que forman el arcoris y el orden que tienen.

Identificar el fenmeno de la difraccin en la formacin del arcoris. Antecedentes Tericos / Conceptos Claves Usualmente, un arco iris se puede observar en la direccin opuesta del sol. La luz del arco iris es reflejada al ojo, a un ngulo de 42 grados en relacin con el rayo de sol. La forma de arco, es parte del cono de luz que es cortado por el horizonte. Si usted viaja hacia el extremo de un arco iris, ste se mover adelante de usted, manteniendo su forma. Por lo tanto, no hay realmente un final en un arco iris, ni tampoco una olla llena de oro esperndole all. Debido a que el ngulo de inclinacin de 45 grados es medido desde el ojo de cada observador, no hay dos personas que vean exactamente el mismo arco iris. Cada persona se encuentra en el centro de su propio cono de luz. Desde el punto panormico del alto de una montaa o de un avin, se puede observar en ciertas ocasiones, un crculo completo del arco iris. La forma es la suma de un arco multicolor con el rojo hacia la parte exterior y el violeta hacia la interior. Menos frecuente es el arco iris doble, el cual incluye un segundo arco ms tenue con los colores invertidos, es decir el rojo hacia el interior y el violeta hacia el exterior. Comnmente se suele aceptar como siete los colores rojo, naranja, amarillo, verde, azul, ail y violeta producto de la descomposicin de frecuencias de la luz, y es formado por los 3 colores primarios y los 3 secundarios, aunque tradicionalmente se habla de 7 colores, incluyendo el ail entre el azul y el violeta.

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Cuando el sol est a nuestras espaldas y llueve delante de nosotros, vemos un arco iris. Los rayos del sol entran en las pequeas gotas de lluvia (que pueden considerarse pequeas esferitas de agua) y se reflejan parcialmente en la superficie posterior de ellas. Es decir, una parte del rayo atraviesa la gota y otra parte se devuelve y sale de la gota por un punto distinto del que entr. Podemos decir que las gotas de lluvia obligan a los rayos de sol a dar una vuelta en U. Pero no slo eso: la luz tambin sufre otras alteraciones. Como sabemos, la luz blanca del sol est formada por diferentes colores, y al transitar dentro de la gota todos los colores tienen un comportamiento distinto: el violeta se desva (refracta) ms que el rojo. Los otros colores sufren una desviacin intermedia entre esos dos extremos. Si de una gota nos llega el azul, entonces los dems colores que emergen de esa misma gota no llegarn a nuestros ojos, porque salen en una direccin levemente diferente. Centremos nuestra atencin en esa particular gota de la cual nos llega un rayo azul. Qu relacin tienen con ella las otras gotas que nos envan el color azul? El ngulo que forma nuestra lnea de visin a esas gotas con los rayos del sol debe ser el mismo para todas. Es decir, todas las gotas que emiten el rayo azul en nuestra direccin, se encuentran sobre la superficie de un cono cuyo vrtice es nuestra cabeza. Hablando figurativamente, es algo as como que cada color se mueve por un embudo y nuestro ojo es el agujero del embudo. El rojo se mueve por un embudo ancho; el violeta por un embudo ms angosto. Y los rayos se ven como provenientes de la base del embudo respectivo. El arco iris en realidad es circular, pero no vemos su parte baja porque las gotitas de lluvia que reciben la luz solar estn sobre la Tierra. Por eso, nos parece que tiene forma de arco.

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Materiales: Para cada grupo

Lavalozas

Agua

1 botella desechable de medio litro o mini

1 CD o DVD

1 hoja blanca Una linterna potente (Se recomienda tapar parcialmente el foco de la linterna con un cartn con un

agujero en el centro para generar un haz de luz concentrado).

NOTA: Es importante que usted realice la actividad con anticipacin.

Focalizacin Pdales a los alumnos que respondan las siguientes preguntas: Has visto alguna vez un arcoris? Cmo crees que se generan o producen? Luego solicteles que dibujen un arcoris y lo pinten. Este registro es muy importante, porque servir para contrastar con el dibujo que realizan al finalizar la leccin.

Exploracin Para realizar la etapa de exploracin, los estudiantes debern realizar 2 actividades. Actividad 1: Corte una botella de plstico de medio litro o menos, como lo indica la imagen a continuacin.

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Pdales que sumerjan la parte de la botella que cortaron en la solucin de agua con detergente (lavaza) y que luego la retire, para a continuacin soplar por el gollete para hacer una burbuja, tal como lo muestra la siguiente imagen.

Indique a los estudiantes que no saquen la boca del gollete para que no se desinfle la burbuja. Una vez formada la burbuja pdales que la miren tratando de identificar algunos colores. Para eso deben hacer la burbuja cerca de alguna zona de la sala donde haya luz, idealmente natural. Una vez que han identificado los colores, pdales que los anoten (azul, verde, amarillo, naranjo, rojo). Actividad 2 A un CD o DVD iluminarlo con una linterna, haciendo que se observe un arcoris. Pdales proyectar los colores a una hoja blanca y manteniendo proyectado el arcoris aprovechen de pintarlo en la hoja. Procure que respeten el orden de los colores, pero no se los diga directamente. Reflexin Pdales que respondan las siguientes preguntas: 1. Qu fenmeno de la luz est presente en la divisin de la luz? Observacin: Aqu debe esperar que los alumnos apliquen los conocimientos adquiridos en las lecciones anteriores, por lo tanto ellos debern relacionar la formacin del arcoris con la refraccin y reflexin de la luz.

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2. Cules son los colores que se observan?

Observacin: Lo ms probable es que cuando los estudiantes contesten esta pregunta, no digan los colores en orden, pero lo importante es que sea en orden. Rojo, naranjo, amarillo, verde, azul, violeta.

3. Tienen algn orden especial los colores? los colores de los dibujos de tus compaeros coincide con los del tuyo?

Observacin: Luego que los estudiantes contesten si o no, invtelos a conocer que la distribucin de los colores no es al azar, si no que tienen un orden. Tambin puede aclararles que lo que ellos llaman arcoris en ciencias se llama ESPECTRO DE LUZ y que el arcoris es el espectro de luz pero con forma de arco y explqueles por qu tiene forma de arco.

Finalmente, es importante que los estudiantes tengan claro que la luz que ellos observan como de color blanco, est formada por varios colores, y que para observar la divisin de la luz en esos colores se puede usar un prisma u otros instrumentos como el CD o la burbuja de jabn.

Ahora, los estudiantes debern contrastar el dibujo que hicieron en la focalizacin y reforzar el fenmeno de refraccin presente en el sistema.

Aplicacin En esta etapa es interesante que los estudiantes analicen el fenmeno de forma inversa, es decir que, a partir de los diferentes colores observaremos la formacin del blanco, que es la unin de todos los colores. Para ello, los estudiantes confeccionarn el disco de Newton. DISCO DE NEWTON: Pida a los estudiantes que pinten un CD o DVD con los colores del prisma (rojo, naranjo, amarillo, verde, azul y violeta). Luego pdales que fijen con plasticina en el centro del CD una bolita de vidrio, que servir para hacer girar el disco. Procure que los estudiantes observen que al girar el disco los colores se unen y forman el blanco.

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Escribiendo cientficamente Una vez que los estudiantes han reflexionado sobre lo realizado, es importante que comuniquen lo aprendido a travs de la escritura compartida. Para esto puede realizar una plantilla e incorporarle palabras claves, tales como: luz, refraccin, arcoris, lser.

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Para el Estudiante Leccin 6 Colores del arcoris.

Para comenzar Contesta las siguientes preguntas:

Has visto alguna vez un arcoris? Cmo crees que se generan o producen? Realiza un dibujo de un arcoris y luego pntalo.

Exploremos En esta etapa realizaremos 2 actividades: Actividad 1: Corta una botella de plstico de medio litro o menos, como lo indica la imagen.

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Una vez cortada la botella, sumerge la parte que tiene el cuello (el lado con la tapa) en agua con detergente (lavaza) y scala, a continuacin sopla por el gollete hasta hacer una burbuja, tal como lo muestra la siguiente imagen. No debes sacar la boca del gollete para que no se desinfle la burbuja. Ponte cerca de un lugar con luz, idealmente luz natural y observa los colores de la burbuja. Actividad 2: Con una linterna ilumina un CD o DVD y observa el arcoris, acrcalo hacia una hoja blanca y vers proyectado el arcoris, luego aprovecha de pintarlo en la misma hoja. Reflexionemos Junto con tu grupo piensa y responde las siguientes preguntas:

1. Qu fenmeno de la luz est presente en la divisin de la luz?

2. Cules son los colores que se observan?

Cuello de la

botella

Agua con

lavaloza

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3. Tienen algn orden especial los colores? los colores de los dibujos de tus compaeros coincide con los del tuyo?

Apliquemos lo aprendido Elabora un Disco de Newton siguiendo las instrucciones que dar tu profesor. Marca en una hoja en blanco la forma de crculo de un cd o dvd. Divide en 6 partes iguales el crculo y pntalo con los colores del prisma (rojo, naranjo, amarillo, verde, azul y violeta) luego crtalo y pgalo en el CD o DVD. A continuacin fija con plasticina una bolita de vidrio en el centro del CD, que servir para hacer girar el disco. Ahora hazlo girar en el suelo como si fuera un trompo y observa lo que sucede.

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Yo hice, ______________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Yo observ, ___________________________________________________________

_____________________________________________________________________


_____________________________________________________________________


_____________________________________________________________________

Porque, ______________________________________________________________

_____________________________________________________________________

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Unidad 2: Caractersticas del sonido.

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Para el Profesor

Leccin 7: Pensando en el sonido.

Objetivo de Aprendizaje segn Currculum Nacional

Investigar experimentalmente y explicar las caractersticas del sonido; por ejemplo: viaja en todas las direcciones, se absorbe o se refleja, se transmite por medio de distintos materiales, tiene tono e intensidad.

Objetivo de la leccin:

Identificar que es el sonido

Identificar que el sonido se genera a partir de vibraciones. Antecedentes Tericos / Conceptos Claves El sonido que los humanos podemos escuchar consiste en ondas sonoras que se producen cuando las oscilaciones de la presin del aire, son convertidas en ondas mecnicas en el odo humano y percibidas por el cerebro. El sonido es un fenmeno vibratorio transmitido en forma de ondas. Para que se genere un sonido es necesario que vibre alguna fuente. Las vibraciones pueden ser transmitidas a travs de diversos medios elsticos, entre los ms comunes se encuentran el aire y el agua. Para que exista el sonido deben existir dos factores. Es necesaria una fuente de vibracin mecnica (ejemplo el diapasn) y tambin un medio elstico a travs del cual se propague la perturbacin (ejemplo el aire). Otras fuentes pueden ser una cuerda que vibre, una columna de aire vibrando en un tubo de un rgano, las cuerdas vocales, etc. Entre los medios elsticos pueden existir slidos, lquidos y gaseosos. De una u otra forma, todos los sonidos se originan por la vibracin de un cuerpo o porcin de sustancia (slido, lquido o gas) que vibra y transmite esta vibracin al medio que le rodea o a los objetos con los que estn haciendo contacto. Por ejemplo, si golpeamos la superficie de una mesa, esta vibrar y trasmitir dicha vibracin al aire y al suelo. Las vibraciones que se transmiten por el aire hacen estimular nuestros tmpanos, los que trasmiten el movimiento a la cadena de huesecillos, etc., produciendo finalmente la sensacin sonora. No obstante, tal como sealaremos ms adelante, no todas las vibraciones son capaces de producir sonidos. Desde el punto de vista fsico, un sonido tiene tres caractersticas que permiten identificarlos y diferenciarlos de otros, dichas caractersticas se denominan cualidades del sonido, y corresponden a la altura o tono, la intensidad y el timbre. La altura o tono corresponde fsicamente a la frecuencia de la vibracin, la intensidad est asociada a la amplitud de la vibracin y el timbre a la forma de la vibracin.

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Materiales: Para el curso - 1 diapasn que utilizar solo la profesora - Papelgrafo - Plumn permanente Focalizacin:

Escriba en un papelgrafo las siguientes preguntas:

Qu crees que es el sonido?

Cmo crees que se produce el sonido?

Luego realice una lluvia de ideas con las respuestas de los estudiantes y regstrelas en el papelgrafo. Guarde el papelgrafo hasta el final de la leccin para contrastar con lo que han aprendido durante la leccin.

Exploracin Entregue a los estudiantes 2 vasos, 2 elsticos por grupo y 2 trozos de pita de 50 cm cada uno. Luego, pregnteles como creen ellos que con esos 3 materiales podran producir un sonido. Posteriormente, converse con los estudiantes si algn grupo pudo generar sonido con los materiales. Despus de unos minutos de exploracin, invite a los estudiantes a realizar la siguiente actividad: 1. Pida a los estudiantes que coloquen el elstico alrededor del vaso plstico,

asegurndose de que quede tenso, sino quedara tenso con una vuelta, indqueles que den otra vuelta ms hasta que est tenso, como lo muestra la siguiente imagen.

Luego indqueles que deben tocar el elstico de la parte superior del vaso como si fuese una cuerda de guitarra. Invtelos a observar que pasa con el elstico y con el vaso. Lo

ESLSTICO

Para cada grupo - 2 elstico - 1 metro de pita (cuerda para

amarrar) - 1 vaso plstico

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importante es que los estudiantes identifiquen que el elstico vibra y que eso produce un sonido. Para reforzar la idea, puede invitarlos a poner el elstico entre sus dedos, como lo muestra la imagen, y a tocar el elstico como si tocaran una cuerda de guitarra. Pida que observen el elstico. Finalmente indique a los estudiantes que a uno de los vasos le pongan de agua. Luego usted haga vibrar el diapasn y sostenindolo del mango acrquelo al agua del vaso. Pida a los estudiantes que observen lo que pasa en el agua. Aqu los alumnos deben identificar que cuando usted acerca el diapasn al agua, se produce un movimiento que es producto de la vibracin del diapasn. Recuerde que el diapasn es un instrumento que al ser golpeado contra un cuerpo (mesa, silla, muralla, etc.) genera un sonido muy tenue, y ese sonido es producto de la vibracin de los brazos del diapasn. Reflexin En esta etapa es importante recolectar la informacin obtenida por los estudiantes durante la exploracin. En este caso, debe rescatar que el sonido producido por el elstico es porque este vibra y que el sonido producido por el diapasn, tambin es producido por la vibracin de los brazos de ste, y que eso lo pudieron evidenciar al observar el movimiento que se gener al poner en contacto el diapasn con el agua. Invite a los estudiantes a que respondan las siguientes preguntas:

Qu observaste en el elstico al tocarlo como si fuera una cuerda de guitarra?

Qu pas al tocar el elstico como cuerda de guitarra?

Qu observaste cuando tu profesor(a) puso el diapasn en el agua?

Qu pasara si tu profesora tuviera un diapasn que no est produciendo sonido en contacto con el agua?

Finalmente, por qu se produce el sonido?

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Aplicacin Invite a los estudiantes a salir al patio o a un parque para que puedan escuchar diferentes sonidos e identifiquen lo que vibra en esa fuente para generar el sonido. Da un paseo de sonidos. Pdales que noten cuntos sonidos distintos puedes or. Luego de identificar los sonidos, dgales que piensen qu es lo que vibra en cada una de esas fuentes de sonido para que se genere el sonido? Escribiendo cientficamente Una vez que los estudiantes han reflexionado sobre lo realizado, es importante que comuniquen lo aprendido a travs de la escritura compartida. Para esto puede realizar una plantilla e incorporarle palabras claves, tales como: diapasn, fuentes de sonido.

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Para el Estudiante Leccin 7 Pensando en el sonido.

Para comenzar:

Piensa y discute las siguientes preguntas que har tu profesor(a)

1. Qu crees que es el sonido?

2. Cmo crees que se produce el sonido?

Explorando Para realizar la actividad utilizars los siguientes materiales: 2 vasos, 2 elsticos por grupo y 2 trozos de pita de 50 cm. Con estos 3 tipos de materiales trata de realizar algn sonido, luego comparte con tus compaeros la experiencia.

Ahora realiza la siguiente actividad: Pon el elstico alrededor del vaso plstico, asegurndote de que quede tenso. Si no quedara tenso con una vuelta, dale otra vuelta ms hasta que est tenso, como lo muestra la siguiente imagen.

Luego toca el elstico de la parte superior del vaso como si fuese una cuerda de guitarra y observa qu pasa con el elstico y con el vaso. Finalmente pon el elstico entre sus dedos, como lo muestra la imagen, y toca el elstico como si tocaras una cuerda de guitarra, observa qu pasa con el elstico.

ESLSTICO

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Ahora a uno de los vasos ponle de agua, observa lo que sucede y anota tus observaciones.

Reflexionemos Con tu profesor(a) y compaeros compartan lo observado y experimentado en la exploracin, para lo cual servir contestar las siguientes preguntas:

Qu observaste en el elstico al tocarlo como si fuera una cuerda de guitarra?

Qu pas al tocar el elstico como cuerda de guitarra?

Qu observaste cuando tu profesor(a) puso el diapasn en el agua?

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Qu pasara si tu profesor(a) tuviera un diapasn que no est produciendo sonido y lo pusiera en contacto con el agua?

Finalmente, Por qu se produce el sonido?

Aplicando lo aprendido Sale al patio o a un parque para que escuches diferentes sonidos y puedas identificar lo que vibra en esa fuente para generar el sonido. Da un paseo de sonidos y averigua cuntos sonidos distintos puedes or, luego piensa qu es lo que vibra en cada una de esas fuentes de sonido para que se genere ese sonido?

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Compartiendo la Escritura Con las palabras claves que el profesor les facilitar escribe tus aprendizajes.

Yo hice, ________

Documents

Libro 3° Profesor ECBI 2014-PO (1)