Construimos un horno solar para aplicar la técnica tradicional del deshidratado

Transcripción

1 CUARTO Grado - Unidad 4 - Sesión 20 Construimos un horno solar para aplicar la técnica tradicional del deshidratado De qué manera el uso tradicional de plantas ayuda a solucionar problemas en la comunidad? Los niños y las niñas deben aprender técnicas de conservación de los alimentos para solucionar el problema de la abundancia en las épocas de cosecha y de cómo preservarlas para las épocas de escasez, aprovechando la energía solar. En esta sesión, los estudiantes construirán un prototipo de horno solar para aplicar la técnica del deshidratado de los alimentos y buscar una solución al problema de conservación de los productos agrícolas. Antes de la sesión Explora acerca del horno solar de doble caja de cartón (video 1) 2 38 para los estudiantes: watch?v=ubbqqpeougs Revisa cómo construir un horno solar, que servirá para que puedas explicar la base científica del prototipo (video 2): Prepara los materiales para elaborar el horno solar, sobre todo aquello que requiere cortar y medir. Así, los estudiantes no manejarán ningún instrumento peligroso. Por equipos, encarga a los estudiantes que traigan frutas ya listas para deshidratar. Materiales o recursos a utilizar 4 cajas grandes y 4 cajas más pequeñas, cola, brocha delgada, papel de aluminio, pintura negra, papel periódico, reloj, muestras de frutas, frascos de vidrio. Copias de los anexos 1 y 2. Copia de la lista de cotejo para cada equipo. 180

2 COMPETENCIA(S), CAPACIDAD(ES) E INDICADOR(ES) A TRABAJAR EN LA SESIÓN ÁREA CURRICULAR DE Ciencia y Ambiente COMPETENCIAS CAPACIDADES INDICADORES Diseña y produce prototipos tecnológicos para resolver problemas de su entorno. Indaga, mediante métodos científicos, situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia. Implementa y valida alternativas de solución. Evalúa y comunica. Ejecuta y verifica (los procesos de la técnica del deshidratado) pasos en la construcción de su prototipo de horno solar. Comunica sus conclusiones oralmente, a través de dibujos o gráficos simples. 1. Momentos de la sesión INICIO 10 minutos En grupo clase Saluda a los niños y niñas al iniciar la sesión y recupera sus ideas del tema aprendido en la clase anterior. Pregunta: de qué manera se puede conservar los alimentos por mucho tiempo?, cuáles son las ventajas de la deshidratación de los alimentos? Escucha los aportes y menciona la importancia de valorar las técnicas de conservación de los alimentos para prolongar el tiempo de duración y consumirlos en épocas de carencia de productos agropecuarios. Comunica el propósito de la clase: construir un prototipo de horno solar para la deshidratación de alimentos y solucionar el problema de conservación de los productos agrícolas y la captación de energía solar en forma natural para mejorar la calidad de vida de la comunidad o región. Recuérdales que como siempre se necesitan practicar algunas normas de convivencia para poder trabajar en armonía en la clase, por ejemplo: Escuchar al compañero cuando aporta ideas. Aportar ideas pidiendo el turno para hablar. Trabajar cooperativamente en forma individual y en equipo. 181

3 2. DESARROLLO 70 minutos Planteamiento del problema tecnológico En grupo clase Presenta a los estudiantes la siguiente situación: Caso 1 En las regiones de la sierra y selva, existe mayor cantidad de horas de radiación solar durante el año, a diferencia de la costa, que es más nublada y tiene pocas horas de sol (si es que no es verano). Juan está preocupado porque tiene que deshidratar algunos alimentos de manera natural con la energía solar, sin embargo, ante el poco sol existente, él está pensando en cómo solucionar este problema. Pregunta a los estudiantes: qué harían en esa situación?, qué podríamos construir para aumentar la captación de la radiación solar?, cómo podemos hacer para captar y retener la mayor cantidad de rayos solares y aplicar la técnica de deshidratación a algunos alimentos? Escucha atentamente y escribe los aportes de los estudiantes en el papelote. Planteamiento de soluciones Pide a los estudiantes que den respuesta en forma de soluciones a las preguntas planteadas. Escucha sus respuestas y anótalas debajo de cada pregunta. El papelote escrito se queda en reserva para contrastarlo durante el desarrollo de la clase. Guía a los estudiantes a enunciar las soluciones dando respuestas completas, con las siguientes afirmaciones: En esta situación haría lo siguiente Se podría aumentar la captación de la energía solar haciendo Lo que podemos hacer es que serviría para aplicar la técnica de deshidratación solar a varios alimentos como 182

4 Diseño y construcción del prototipo Pregunta qué acciones deben realizar para solucionar el problema de Juan, con el fin de elaborar un plan de actividades: cómo construimos un horno solar?, qué materiales se podría utilizar?, dónde podemos investigar la forma en que se construyen? * Leer revistas, libros y páginas de internet sobre las formas de construir un prototipo de horno solar casero. * Elaborar resumen de las ventajas de un horno solar en un gráfico. * Construir un prototipo de horno solar para deshidratar alimentos en forma natural. * Dibujar los pasos para construir el horno. Escucha las ideas de los estudiantes y toma en cuenta sus aportes. Exprésales que has preparado actividades para construir el prototipo para poder verificar sus respuestas al problema planteado y corroborar sus hipótesis. Muestra el siguiente video a los estudiantes, pero solo hasta el 2 minuto con 38 segundos: Si no cuentan con internet para obtener el video, puedes guiarlos haciendo uso del Anexo 3, que es de uso informativo para el docente. Distribuye a los equipos los materiales preparados con anticipación. Debe haber cuatro equipos de 5 o 6 estudiantes. Alístalos con anticipación y entrega la caja grande con la base ya cortada con exactitud para que ingrese la caja chica y los papeles de aluminio también cortados, de manera que puedan forrar el interior y bordes de la caja, así como las tapas. 2 cajas una más grande y la otra más pequeña. (Para cada equipo). Cinta masking tape gruesa. Cola blanca y palito para echar (no usar silicona). 2 m de papel de aluminio. 10 hojas de papel periódico Cutter o cuchilla de cortar. Pintura o spray color negro. Brocha. Reloj. Tenedor o trinche. Frascos de vidrio con tapa. Orienta a los estudiantes con el Anexo 3 para la elaboración del horno solar casero. 183

5 Validación del prototipo Indica que coloquen las cajas abiertas del horno solar casero en el jardín o patio de la escuela. Para validar el funcionamiento del prototipo, cada equipo debe introducir una bandeja de metal con las muestras de frutos ya trozados, aproximadamente medio kilogramo (500 gramos): Equipo 1: plátanos en rodajas con gotas de limón. Equipo 2: fresas en rodajas. Equipo 3: caiguas sin pepas, cortadas en 4, a lo largo. Equipo 4: calabaza en rodajas delgadas con pepas. Pedir que anoten la hora de inicio de la deshidratación y el término. Solicita que observen a las 2, 3 y 4 horas. El tiempo de deshidratación dependerá de la delgadez del corte de los alimentos y la cantidad de energía solar presente en el momento. Recuerda que deshidratar el alimento con energía solar puede demorar de 6 a 8 horas y que el horno casero permitirá reducir el tiempo de la deshidratación. Orienta a los estudiantes para que utilicen un tenedor o trinche para retirar una rodaja de la fruta y, al partirlo, verificar que en el centro no exista agua. Sugiere mover el horno solar casero al interior del aula y retirar la bandeja con las frutas deshidratadas. Indícales que los guarden en frascos de vidrio con tapa, para utilizarlos en la siguiente sesión, en la que demostrarán la utilidad del horno solar y la técnica del deshidratado. Para finalizar la validación, busca que cada equipo evalúe la factibilidad del horno solar casero y le dé el visto bueno, a través del diálogo. Estructuración del saber construido Indica que utilicen el Anexo 1 para dibujar los seis pasos de la construcción del prototipo del horno solar casero. Verifica y orienta las respuestas a las preguntas del Anexo 1. Para eso, haz que lean y desarrollen el Anexo

6 Para qué rellenamos entre las cajas con papel periódico? Para que el aire caliente sea retenido y conserve el calor por más tiempo. Por qué crees que se forra con el papel de aluminio la caja? El aluminio tiene la propiedad de reflejar el calor y podrá ayudar a reflejar la mayor cantidad de calor de manera que la temperatura necesaria para la deshidratación se mantenga (40 a 60 grados). Por qué no se pinta de otro color el fondo de la caja? Porque el color negro permite que se absorban todos los colores de radiación solar y no se refleje y pierda la energía calorífica al exterior. Esto ayuda a incrementar el calor. Solicita que comparen el tiempo de deshidratación del alimento sin el horno solar. Pregunta: qué ventajas presenta? Indica que dialoguen con sus compañeros y expresa sus ideas en clase. Pregúntales si el prototipo del horno solar casero es válido: es útil el horno solar?, por qué? En forma voluntaria, un integrante de cada equipo expresará la respuesta consensuada. Finalmente, indica que revisen el planteamiento del problema tecnológico y las soluciones planteadas. Pregunta: qué coincidencias encuentran en sus propuestas?, por qué la construcción del horno casero es útil en la deshidratación de los alimentos? Solicita que mejoren sus respuestas y las escriban en su cuaderno. Evaluación y comunicación Reflexiona con los estudiantes sobre las siguientes preguntas: por qué debemos valorar las plantas en nuestra comunidad?, qué usos le puedes dar a los tintes obtenidos de plantas en tu vida diaria?, crees que mejoran nuestra calidad de vida?, por qué? Pídeles que intercambien ideas en cada equipo y que luego las expresen para toda el aula por turnos. Promueve la evaluación del equipo utilizando la lista de cotejo. 185

7 3. CIERRE (valoración del aprendizaje) 10 minutos Propicia la metacognición a través de preguntas: de qué manera nos sirve lo aprendido en nuestra vida?, por qué es importante utilizar prototipos que no contaminen el ambiente?, qué otros alimentos te gustaría deshidratar? Dialoga en torno a la pregunta: estás de acuerdo con utilizar las costumbres ancestrales en la actualidad o crees que ya debemos de eliminarlas? por qué? INSTRUMENTO: LISTA DE COTEJO Integrantes del equipo: Escribir Sí o No en el recuadro Corté la base de la caja para que ingrese el cartón más pequeño en el grande. Rellené la base y los costados entre los cartones con bolas de papel periódico. Forré de aluminio el fondo y costados de la caja con la cola. Pinté el fondo de la caja con pintura negra sobre el aluminio. Forré la tapa del horno con aluminio y lo pegué con cola y cinta por uno de los lados. Coloqué la bandeja con la fruta cortada para ser deshidratada. Tarea a trabajar en casa Pide que investiguen la propiedad de la reflexión de la luz y escriban en su cuaderno cómo esta ayuda a que funcione el horno solar para compartirlo en la siguiente clase. Indica que todos los equipos del aula dibujen en sus cuadernos los alimentos deshidratados. 186

8 Nombres y apellidos: Anexo 1 Cuarto Grado Pasos para la construcción del prototipo Fecha: I. Problema: Cómo podemos hacer para captar y retener la mayor cantidad de rayos solares y aplicar la técnica de deshidratación a algunos alimentos? II. Hipótesis: III. Experimentación: proceso tecnológico de la deshidratación de la manzana Ver el vídeo 2: durante Prioriza 6 pasos importantes y dibújalos proceso de la ejecución del prototipo. Primer paso Segundo paso Tercer paso Cuarto paso Quinto paso Sexto paso IV. Conclusiones: 1. Para qué rellenamos entre los cajones con papel periódico? 2. Por qué crees que se forra con papel de aluminio la caja? 3. Por qué no se pinta de otro color el fondo de la caja? 4. Compara el tiempo de deshidratación del alimento sin el horno solar. Qué ventajas presenta? Dialoga con tus compañeros y expresa tus ideas en clase. 187

9 Anexo 2 Cuarto Grado Características de los materiales del horno solar Propiedades del aluminio Las hojas de aluminio poseen una superficie brillante que refleja la luz solar y son fáciles de doblar. Sirven como aislante, pues producen un efecto térmico (conservan el calor) y conducen muy eficientemente el calor. La energía solar y los colores Observa las imágenes y pinta de amarillo la radiación solar (flecha curva e inconclusa). Reflexión de la radiación solar de un objeto verde. La energía solar llega al objeto y solo refleja la radiación de color verde, es decir, solo una parte de la energía. Reflexión de la radiación solar de un objeto negro. La energía solar llega al objeto y no refleja ningún color. El objeto absorbe toda la radiación solar. Reflexión de la radiación solar de un objeto blanco. La energía solar llega al objeto y refleja todos los colores de la radiación solar. Responde: Para qué forramos con aluminio la caja del horno solar? Por qué pintamos de negro el fondo de la caja del horno solar? 188

10 Anexo 3 Cuarto Grado Pasos para la construcción del prototipo de horno solar Colocar la caja pequeña encima de la grande y marcar con lápiz la base para recortarla. Introducir la caja chica por la base recortada. Luego, cerrar y juntar las tapas de la caja grande con cinta masking tape. Voltear ambas cajas del paso anterior. Rellenar por debajo y por los costados, entre las dos cajas, con bolas arrugadas de papel periódico. Esto facilitará la circulación y retención del calor. Voltearla a la posición inicial y con un pincel distribuir abundante cola por toda la parte interior de la caja. Pegar el papel de aluminio de acuerdo a las medidas de la caja interna. Pintar el fondo con pintura negra. Construir una tapa que cubra la parte superior de la caja anterior. Pegarla con cinta masking tape y forrarla de papel de aluminio con la cola. (En este caso, no se colocará luna al horno porque necesitamos que haya evaporación para deshidratar el alimento). Si se necesita captar más calor, elaborar otras dos tapas. De esa manera, se captará la mayor cantidad de luz. Las tapas deben permanecer abiertas como en la imagen. Su función es captar energía y reflejarla hacia el fondo de la caja. No es necesario forrarla de colores. Fuente: 189