Etapa 2. PLANIFICAR Y CONDUCIR UNA INVESTIGACIÓN

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1 Unidad 2. TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA Etapa 2. PLANIFICAR Y CONDUCIR UNA INVESTIGACIÓN 6 BÁSICO

2 6 Básico CLASE 2 Etapa 2. Planificar y conducir una investigación Etapa: 2 Clase N : 2 Duración: 2 horas pedagógicas Asignatura: Ciencias Naturales - Física Autoría: José Luis Antonio Rojas Olavarría Objetivo de aprendizaje de la clase: OA. Investigar en forma experimental la transformación de la energía de una forma a otra, dando ejemplos y comunicando sus conclusiones. Indicadores de logro: Reconocen que la energía se puede transformar de una a otra. (Creación equipo de autores) Identifican diferentes manifestaciones de la energía, tanto en la naturaleza como en artefactos construidos por el hombre. (Creación equipo de autores) Manejan simulaciones computacionales a través de las cuales pueden generar su propio conocimiento. (Creación equipo de autores) Estructura de la clase: Inicio: El profesor(a) invita a sus estudiantes a dirigirse ordenadamente a la sala de computación. En ella visualizan el video Física en la dura: Energía, el cual se encuentra disponible en los recursos digitales (Enlace 1). Luego, el docente orienta una conversación en torno a las siguientes preguntas: Cuáles son las energías que se nombran en el video? Pueden cambiar las energías de una a la otra?, cuáles y cómo? Terminada la conversación, el profesor(a) invita a sus estudiantes a investigar, a través de simulaciones computacionales, cómo las energías se van transformando de unas a otras. Desarrollo: El profesor(a) invita a los estudiantes a abrir el archivo Cambios y Formas de Energía, el cual debe encontrarse previamente descargado en el escritorio del equipo (ver Enlace 2). Ya en el programa, los estudiantes deben hacer click en la pestaña Sistemas de Energía. Con el programa ya abierto, se sugiere al profesor dejar que los estudiantes exploren y jueguen con el programa durante 10 minutos. Luego, entrega la Guía de trabajo, la cual se encuentra disponible en el Anexo 3, e invita a los estudiantes a reunirse en grupos de 4 a 5 integrantes para seguir las instrucciones que ahí se indican. Cierre: El docente pregunta a los estudiantes qué energías identificaron en el programa, y de qué formas se podían transformar de unas a otras. Además, pide a cada grupo que, en la Guía, redacte otras transformaciones de energía de la vida cotidiana distintas a las observadas en el video y en el programa. Terminada la actividad, el profesor invita a sus estudiantes a profundizar más sobre las transformaciones de energía, proponiéndole para ello realizar una investigación. Retome las posibles preguntas de investigación sugeridas en la clase anterior: Cómo se transforma la energía para su uso cotidiano? Cómo aprovechar mejor las transformaciones de energía que se producen en la casa o en el establecimiento?

3 6 Básico Motive a los estudiantes a plantear nuevas preguntas o temas que les interese abordar en su investigación. El profesor les entrega a cada grupo la Guía de trabajo que les permitirá planificar su investigación y organizar la información recopilada (ver Anexo 4). Evaluación Formativa y/o Sumativa: Sumativa o formativa, a elección del docente (ver Anexo 5). Formativa de la Pauta de planificación (ver Anexo 6). Requerimientos para la próxima clase: Computador con acceso a Internet Proyector Pizarra Plumón Anexos 7 y 8 Apuntes: Recursos digitales: Enlace 1: Sitio Aprende con energía del Ministerio de Energía y Educarchile. En el ícono Multimedia Videos, seleccionar Física en la dura: Energía. Enlace 2: Sitio Phet Interactive Simulations de la Universidad de Colorado Boulder, USA. En el ícono Play with simulations Fïsica, seleccionar Cambios y formas de energía descargar. Materiales: Sala de computación con acceso a Internet Programa Cambios y Formas de Energía, el cual debe instalarse en el escritorio del computador con antelación. Proyector, parlantes Palabras clave : Energía, transformación de energía Anexos: Anexo 3: Guía de trabajo: Transformación de la energía Anexo 4: Planificación de una investigación Anexo 5: Rúbrica de corrección Guía de trabajo Anexo 6: Pauta de corrección de la Planificación de una investigación

4 6 Básico CLASE 3 Etapa 2. Planificar y conducir una investigación Etapa: 2 Clase N : 3 Duración: 2 horas pedagógicas Asignatura: Ciencias Naturales Autoría: José Luis Antonio Rojas Olavarría Objetivo de aprendizaje de la clase: OA. Analizar que las transformaciones de energía están presentes en el hogar, dando ejemplos y comunicando sus conclusiones. (Creación grupo de autores) Indicadores de logro: Identifican distintos tipos de transformaciones de energía que se producen en los artefactos del hogar. (Creación equipo de autores) Determinan las distintas necesidades de transformaciones de energía en hogares del desierto, del campo sureño y de una ciudad como Santiago. (Creación equipo de autores) Estructura de la clase: Inicio: El docente proyecta en la pizarra el juego Quién aprovecha bien la energía (ver Enlace 3 en los recursos digitales). El recurso muestra una casa y sus moradores utilizando diferentes artefactos que se encuentran en ella (la luz, la estufa, el agua caliente de la llave, etc). El profesor(a) pregunta a sus estudiantes: La energía, está presente en la casa? Los estudiantes responden y justifican sus respuestas. Qué transformaciones de energía se producen en los diferentes artefactos del hogar? Desarrollo: El docente explica que el objetivo de la clase consiste en estudiar la situación de casas ubicadas en diferentes lugares geográficos de Chile (en el desierto, en el campo, en la ciudad) y determinar, mediante análisis, cuáles son las transformaciones de energía necesarias para que los diferentes artefactos del hogar funcionen correctamente. Es importante poner énfasis que no todas las transformaciones de energía tienen como energía de origen la eléctrica. Los estudiantes se reúnen en grupos de 4 a 5 integrantes y el profesor(a) les entrega la Guía de trabajo Las transformaciones de energía en el hogar (ver Anexo 7). Cierre: Una vez desarrollada la guía, el docente pregunta a cada grupo qué transformaciones de energía identificaron en una casa ubicada, por ejemplo, en el desierto. Les pide que indiquen cuáles son los artefactos que producen la transformación de energía nombrada. Por ejemplo, el horno solar utiliza la energía solar y la transforma en energía térmica que calienta y cocina el alimento. El profesor(a) va clasificando en la pizarra las transformaciones de energía, y en ella va escribiendo los casos descubiertos por los grupos. Finalmente, el profesor(a) reflexiona con sus estudiantes y concluyen indicando la importancia de la transformación de la energía en nuestra vida cotidiana. Los estudiantes se evalúan utilizando la Pauta de evaluación (ver Anexo 8). Para finalizar, el profesor(a) explica que el uso de las distintas formas de energía que utilizamos en nuestro diario vivir se traducen finalmente en energía que consumimos (calefacción, agua caliente sanitaria, arte-

5 6 Básico factos domésticos). Este consumo se puede calcular y comparar a nivel nacional o con la zona térmica en la que viven. Para realizar este trabajo es necesario que, para la próxima clase (Matemática), traigan respondida e impresos los resultados de la Encuesta de consumo energético que se encuentra en el portal Aprende con energía, en el siguiente link: conoce-tu-consumo Plumón Anexos 9 y 10 impresos Apuntes: Evaluación Formativa y/o Sumativa: Formativa (ver Anexo 8) Recursos digitales: Enlace 3: Sitio Aprende con energía del Ministerio de Energía y Educarchile. En el ícono Multimedia Juegos, seleccionar Quiénes aprovechan bien la energía. multimedia Materiales: Computador con acceso a Internet Proyector Pizarra Plumón Anexos 7 y 8 Palabras clave : Energía, transformación de energía, energía eólica, energía eléctrica, energía térmica, energía cinética Anexos: Anexo 7: Guía de trabajo: Las transformaciones de energía en el hogar Anexo 8: Pauta de evaluación Requerimientos para la próxima clase: Realizar la Encuesta de consumo energético y traer los resultados impresos para la próxima clase. La encuesta se encuentra en el portal Aprende con energía, en el siguiente link: Pizarra

6 Anexo 3-6 Básico Guía de trabajo: Transformación de la Energía. I. Introducción. Como ya se habrán dado cuenta, el programa Cambios y formas de energía nos muestra cómo la energía se puede ir transformando de un tipo a otro. Por ejemplo, si hacen clic en Reiniciar todo, al girar la llave del agua, esta comienza a caer sobre las astas de un molino que termina girando producto de esta interacción. Si hacen clic en Símbolos/Tipos de Energía observarán que parte de la energía proveniente del movimiento del agua (llamada energía mecánica) se transforma en la energía mecánica del movimiento de las astas del molino. Mejor aún, ya habrán notado que la energía del movimiento de las astas del molino se transforma en energía eléctrica que se transporta a través de la corriente eléctrica hasta las barras metálicas que se calientan por medio de la energía térmica, que a su vez calienta y aumenta la temperatura del agua hasta evaporarla. II. Descubran y respondan. Sigan atentamente las instrucciones y descubran los desafíos planteados a continuación:

7 Anexo 3-6 Básico 1. Cuántas energías son capaces de reconocer en la aplicación? Nómbrenlas y enumérenlas a continuación (ejemplo: energía mecánica del movimiento del agua). 2. Cuántas transformaciones de una energía a otra logran reconocer en el programa? Descubran todas las que puedan! Ejemplo: Energía mecánica del movimiento del agua Energía mecánica del movimiento de las astas del molino 3. Existe(n) algún(os) tipo(s) de transformación(es) de energía que reconozcan en la vida cotidiana pero que no esté(n) incluida(s) en el programa? Nómbrenla(s) a continuación y den ejemplos.

8 Anexo 3-6 Básico 4. Por qué es útil para el hombre y la sociedad que la energía se transforme de un tipo a otro? Escriban a continuación al menos tres razones por las cuales la transformación de la energía nos favorece.

9 Anexo 4-6 Básico Guía didáctica: Planificación de una investigación. Título de la investigación: Nombre de los investigadores:,,,, Objetivos de la investigación: Pregunta de investigación:

10 Anexo 4-6 Básico Materiales, libros o recursos digitales Distribución del tiempo A continuación se presenta un cronograma de las tareas que serán realizadas. Tareas Semana 1 Semana Formular una pregunta de investigación. Seleccionar y organizar información relacionada con cada investigación. Leer y analizar la información relacionada con cada investigación. Elaborar conclusiones de la investigación realizada Comunicar resultados a través de la técnica del vitral.

11 Anexo 4-6 Básico Expliquen brevemente cómo la información que recopilaron les permite relacionar su investigación con la importancia del Sol como fuente primordial de energía. Qué otra información se podría incluir para responder la pregunta de investigación?

12 Anexo 5-6 Básico Instrumento de evaluación. Rúbrica para evaluar Guía de trabajo: Transformación de la Energía. Pregunta Logrado (L) Medianamente Logrado (ML) No logrado (NL) 1 Nombran todas las energías presenten en la simulación (energía eléctrica, energía térmica, energía lumínica, energía mecánica, energía química). Nombran algunas de las energías presenten en la simulación (energía eléctrica, energía térmica, energía lumínica, energía mecánica, energía química). Reconocen solo una energía presente en la simulación (energía eléctrica, energía térmica, energía lumínica, energía mecánica, energía química). 2 Las transformaciones de energía que reconocen son correctas, es decir, existe relación entre la transformación de una energía en la otra. 3 Nombran transformaciones de energía que no están incluidas en el programa y da ejemplos 4 Entregan tres o más razones por la cual las transformaciones de energía son útiles para el hombre. Una de las transformaciones de energía no es correcta en su relación (por ejemplo, energía lumínica de una ampolleta en energía mecánica del agua). Nombran transformaciones de energía que no están incluidas en el programa pero no da ejemplos Entregan dos razones por la cual las transformaciones de energía son útiles para el hombre. No explican transformaciones de energía, sino que solo nombran energías parciales sin relacionarla entre sí. No explican transformaciones de energía, sino que solo nombran energías parciales sin relacionarla entre sí Entregan solo una razón por la cual las transformaciones de energía son útiles para el hombre.

13 Anexo 6-6 Básico Instrumento de evaluación. Rúbrica para evaluar Planificación de una investigación. Logrado (L) Medianamente Logrado (ML) No logrado (NL) Formulan un objetivo para la investigación. Formulan correctamente un objetivo que relaciona los componentes que debe considerar la investigación en relación a la importancia del Sol como fuente primordial de energía. Formulan un objetivo correctamente, pero no deja totalmente claro que el análisis de la investigación se realizará en función de la importancia del Sol como fuente primordial de energía. Formulan un objetivo de investigación que no relaciona los tópicos solicitados durante la investigación. Identifican los materiales que deben utilizar. Indican todos los materiales que utilizaran durante toda la investigación, especificando su función. Indican algunos de los materiales que utilizaran, o bien mencionan materiales que son innecesarios para llevar a cabo su investigación. Indican solo uno o dos materiales, omitiendo algunos que son de vital importancia, según su planificación. Recopilan y organizan información. Recopilan información y luego la ordenan y organizan en una síntesis. Recopilan información, pero no la organizan de manera correcta, o bien la información es demasiado extensa o innecesaria. Recopilan información que no les permite completar la síntesis. Establecen la pertinencia de la información recopilada para relacionarla con la fuente de energía objeto de su investigación. Relacionan la información recopilada con la fuente de energía objeto de su investigación. Identifican y comprenden el la fuente de energía investigada; sin embargo, no relacionan este concepto con la información recopilada. Relacionan la información de forma incorrecta con la fuente de energía investigada.

14 Anexo 7-6 Básico Guía de trabajo: Las transformaciones de energía en el hogar Introducción En las clases anteriores, su curso realizó diferentes experiencias relacionadas con la energía y sus transformaciones. Trabajaron con simulaciones computacionales donde se observaban fenómenos de transformación de energía según diferentes artefactos de la vida cotidiana, entre otras cosas. Ya manejan y conocen qué energías pueden actuar en diferentes situaciones de la vida cotidiana. Múltiples son las energías que necesitamos para poder vivir y desenvolvernos. Algunas son vitales (por ejemplo, la energía térmica de un hogar donde el clima es frío), otras más recreacionales (por ejemplo, la energía del sonido que nos acompaña durante los viajes largos). A continuación, los desafiamos a descubrir la mayor cantidad de transformaciones de energía que se pueden encontrar en una casa en climas secos, en el campo o en la ciudad. Están listos?... Adelante! Actividades Qué artefctos y artículos se pueden encontrar en una casa? Muchos!, y cuáles de esos utilizan energía o proveen de energía? Seguramente casi todos. Piensen, una cuchara parece ser útil para alimentarnos, pero utiliza energía?, pareciera que no. Pero si van más allá, se darán cuenta que a veces se usa para revolver la sopa o el té: la energía cinética del movimiento de la cuchara permite que se convierta en energía cinética en los alimentos para que los ingredientes y condimentos se mezclen en estos! Descubran qué artículos usan energía para funcionar, y en qué transforman esa energía. Busquen la mayor cantidad de transformaciones posibles, el grupo que más transformaciones descubra, ganará. Pero atención!, deben hacerlo en tres casos distintos!:

15 Anexo 7-6 Básico 1. Casa ubicada en un clima seco (por ejemplo, una casa en el desierto chileno). Escriban todos sus descubrimientos en este recuadro, dibujen los casos si lo desean.

16 Anexo 7-6 Básico 2. Casa ubicada en el campo (por ejemplo, una casa en el sur chileno). Escriban todos sus descubrimientos en este recuadro, dibujen los casos si lo desean.

17 Anexo 7-6 Básico 3. Casa ubicada en en la ciudad (por ejemplo, una casa en la capital). Escriban todos sus descubrimientos en este recuadro, dibujen los casos si lo desean.

18 Anexo 7-6 Básico Conclusiones Discutan en el grupo y luego respondan: Qué podrían concluir con respecto a la transformación de energía y su relación con su vida cotidiana? Es importante y necesaria? Justifiquen su respuesta, dando ejemplos relacionados con la actividad realizada.

19 Anexo 8-6 Básico Instrumento de evaluación. Escala de cotejo (autoevaluación). Como grupo lean cada uno de los indicadores propuestos y asignen un puntaje de acuerdo a su desempeño. Indicadores de evaluación Sí No Leímos las instrucciones de la guía y las aplicamos ordenadamente. Analizamos y determinamos múltiples ejemplos de transformaciones de energía en una casa ubicada en un clima seco. Analizamos y determinamos múltiples ejemplos de transformaciones de energía en una casa ubicada en el campo. Analizamos y determinamos múltiples ejemplos de transformaciones de energía en una casa ubicada en la ciudad. Dialogamos y llegamos a consensos que nos permitieron resolver los desafíos que se nos planteó. Discutimos respetuosamente y llegamos a una conclusión acorde con los solicitado a la pregunta que se nos formuló. Trabajamos y nos comportamos adecuadamente en la sala de clases.