El universo. 1. Identificación. Propuesta didáctica: unidad Didáctica. Resumen: sexto de primaria ciencias de la naturaleza. SC 13: El universo

Transcripción

1 1. Identificación Área: Ciencias de la Naturaleza SC 13: Resumen: Esta Unidad Didáctica trata sobre el : origen, evolución, expansión y las formas de energía. Se destacan los avances tecnológicos y científicos que han permitido la exploración espacial y el objetivo de los viajes hacia el espacio exterior. Para facilitar la comprensión de los contenidos de la secuencia, el o la docente deberá fomentar las actividades interactivas, la investigación de algunos contenidos, la redacción de ensayos, elaboración de líneas de tiempo y modelos del. 1

2 2. Descripción Recuerda es el conjunto de todo lo que existe. Está compuesto por los cuerpos celestes, tales como planetas, estrellas, cometas, asteroides y galaxias, así como el espacio contenido entre ellos. Durante siglos el estudio de los planetas ha fascinado a los seres humanos. Los primeros modelos que trataban de explicar el sostenían que nuestro planeta era el centro del y que los demás planetas giraban alrededor de él. Esta corriente de pensamiento, llamada geocentrista, predominó durante siglos. Hoy sabemos que los planetas se mueven describiendo órbitas elípticas alrededor del Sol y que estas órbitas pueden ser descritas por tres leyes físicas. Estas leyes, denominadas las leyes de Keppler, pueden resumirse como sigue: Primera Ley de Kepler. Establece que los planetas se mueven describiendo órbitas elípticas alrededor del Sol, el cual está situado en uno de los focos o extremos de la elipse. Segunda Ley de Keppler. Los planetas recorren áreas iguales en el interior de la elipse en períodos de tiempo iguales. Tercera Ley de Kepler. Esta ley explica la relación entre el período, tiempo en que tarda un planeta en dar la vuelta completa al Sol, y la distancia a que se haya del mismo. La fuerza que provoca el movimiento de los planetas alrededor del Sol o sobre su propio eje es la fuerza gravitatoria. Esta puede ser definida como la fuerza de atracción entre los planetas. La fuerza en que dos cuerpos celestes se atraen entre sí guarda una estrecha relación con su masa, así como con la distancia a la cual se encuentren. Este planteamiento está resumido en la Ley de Gravitación Universal formulada por Isacc Newton en Los grandes avances en el estudio del espacio se iniciaron en el siglo XX con el desarrollo de la tecnología que permitió visitar otros astros. desarrollo de sensores de percepción remota y telescopios de gran alcance ha hecho posible obtener imágenes de planetas nunca antes explorados, como Marte y Venus, así como el estudio más detallado de galaxias y nebulosas. 2

3 Orientaciones para el/la docente Cuando trabaje la actividad 1, oriente a sus estudiantes sobre el brillo de los astros opacos. Explique que, aunque los planetas no tienen luz propia, brillan porque reflejan la luz del Sol y que, a simple vista, se podrían confundir con estrellas. En la actividad tres, advierta que, por simetría, los y las estudiantes esperarán que algún objeto físico se ubique en el foco vacío de la órbita elíptica. Explique que allí no hay ningún otro cuerpo celeste. Considere orientar el estudio de las leyes de Kepler a un campo completamente teórico, para ayudar a sus estudiantes a sentir seguridad cuando las estudien. Explique teóricamente las consecuencias de tales leyes; como el perihelio, el Afelio y los cambios en la rapidez orbital según la distancia del astro central. Aprendizajes esperados A través de esta Unidad Didáctica, los y las estudiantes serán capaces de: Identificar las galaxia, las estrellas y los cuerpos no luminosos y explicar sus características. Comprender el concepto de fuerza gravitatoria y explicar sus efectos. Explicar cómo sucede el movimiento de los planetas. 3

4 Mapa conceptual está formado por cometas y asteroides planetas y estrellas galaxias el espacio intergaláctico se mueven puede contener describiendo órbitas elípticas por la acción gravitatoria nebulosas agujeros negros está determinada por la masa de los cuerpos planetas la distancia entre los planetas Recursos didácticos digitales Para uso del y de la docente: concepto de movimiento planetario a través de la historia En este enlace se muestran las diferentes teorías que trataban de explicar la conformación del Sistema Solar y el movimiento de los planetas, particularmente las tres leyes de Kepler. mismo consta de textos breves, ilustraciones y animaciones cortas que le permitirán explorar el tema con sus estudiantes. Disponible en: La teoría del Big Bang Este recurso consiste en un breve documental que explica la teoría del Big Bang. Puede proyectarlo en el aula y, luego, motivar una conversación sobre su contenido. Disponible en: del_univerrso.htm 4

5 Recursos didácticos digitales Para el uso en el aula Mirando a las estrellas Este es un excelente recurso para estudiar el tema con sus estudiantes, cuenta con animaciones, actividades, galería de imágenes de los planetas, líneas de tiempo sobre los grandes hitos en exploración espacial. Además, cuenta con secciones que permiten seleccionar el nivel de dificultad de los contenidos, de acuerdo al rango de edad del grupo de estudiantes. Disponible en: educa.jcyl.es/educacyl/cm/gallery/recursos%20infinity/aplicaciones/astronomia/fwk_astronomia_primaria/index. html movimiento de los planetas Este enlace consiste en una breve animación que explica la evolución en el estudio del movimiento de los planetas. Disponible en: Cómo construir un elipse? Este video muestra cómo construir un elipse utilizando materiales sencillos. Disponible en: es/la-elipse/ Recursos materiales necesarios para las actividades Cartulina. Masilla. Hilo de lana. Chinchetes. Trozo de cartón. Cinta roja. Rollo de papel manila. Pegamento. Tijeras. Lápiz de carbón. Recursos didácticos que se aportan como anexos Anexo 1. Para la actividad 1. Anexo 2. Para la actividad 2. Anexo 3. Para la actividad 4. 5

6 3. Secuencia didáctica Tiempo total estimado para todas las actividades Tiempo total estimado para todas las actividades: Tres sesiones de 45 minutos y dos sesiones de 90 minutos. 1 semana y dos días de clase. 1. Actividad de inicio / Cuerpos celestes Duración: 2 sesiones de clase 45 minutos (90 minutos) Esta actividad se realizarán en dos sesiones: Inicie la primera sesión con preguntas de recuperación de experiencias previas, tales como: Cuáles cuerpos celestes conocen? En qué se diferencia un planeta de una estrella? Qué es un cometa? Qué nombre tiene la galaxia en que vivimos? Qué es la Astronomía? Es importante estudiar el? Por qué? Luego de socializar las respuestas, comente que, gracias al estudio del, podemos comprender los fenómenos que pasan a nuestro alrededor tales como las mareas, el cambio de las estaciones, los eclipses o solticios. También, el estudio de otros planetas nos ayuda a comprender mejor el origen de la Tierra y del Sistema Solar. Para ayudar a sus estudiantes a distinguir las características de los principales cuerpos celestes, muestre la galería de imágenes del Anexo 1 y explique en quéconsiste cada imagen. Proyéctela en el aula o imprima las imágenes en color. Para la próxima clase organice una excursión a la Sala del Universo del Museo Nacional de Historia Natural de Santo Domingo, donde sus estudiantes podrán observar imágenes de diferentes cuerpos celestes tomadas por el telescopio espacial Hubble de la NASA. Luego, pida a sus estudiantes que escriban un reporte de la experiencia, donde recopilen las informaciones más importantes. Realice un conversatorio sobre los aspectos de la visita que más llamaron su atención. Finalmente pida que le entreguen los reportes para su evaluación. 6

7 2. Actividad / Una línea del tiempo Duración: 1 sesión de clase (45 minutos) Con la finalidad de resaltar cómo ha cambiado nuestra concepción del a través del tiempo, desarrolle con sus estudiantes, como proyecto de toda la clase, la construcción de una línea de tiempo que refleje los hitos o grandes avances en el estudio del. recurso Mirando a las estrellas le puede servir de ayuda, ya que presenta un ejemplo de cómo realizar una línea del tiempo. Lleve al aula una lista de grandes acontecimientos, tales como: desarrollo de la teoría heliocéntrica, la invención del telescopio, las promulgación de las leyes de Kepler, la formulación de la teoría del Big Bang, el alunizaje (primer hombre que pisó la Luna), la puesta en órbita del primer satélite espacial, entre otras. Anexo 2A puede servirle para esto. Solicite a cada estudiante que realice una breve investigación sobre el tema y que escriba un párrafo resumen sobre la misma, la cual debe presentar en el aula durante una exposición oral. Motive a sus estudiantes a llevar ilustraciones o fotografías para enriquecer su exposición. Dedique unos minutos para reflexionar sobre la relevancia de estos descubrimientos y teorías. Comente a sus estudiantes que las líneas de tiempo son una forma gráfica de explicar cómo ha evolucionado un hecho o disciplina a través del tiempo. Anímeles a construir una línea de tiempo sobre los grandes avances en el área de estudio y exploración del espacio. Con esta finalidad, lleve al aula un rollo de papel manila, una cinta roja, cartulina y pegamento. Extienda el pliego de papel y pegue la cinta en el centro en forma horizontal (a todo lo ancho del pliego), luego, escriba en trozos de cartulina el año en que ocurrieron los sucesos importantes y una oración que describa en qué consistió cada uno. Pueden incluir imágenes de los investigadores o modelos propuestos para hacer su línea de tiempo más llamativa y explicativa. Dedique una pared del salón para exhibirla durante la semana que se estudiaría este tema. Vea el modelo que contiene el Anexo 2B. 7

8 3. Actividad / movimiento de los planetas 8 Duración: 2 sesiones de clase 45 minutos (90 minutos) Esta actividad se realizará en dos sesiones. En la primera sesión, Inicie con preguntas de recuperación de experiencias previas, tales como: Cuáles movimientos describe la Tierra? Qué sucede durante el movimiento de translación? A qué llamamos órbita? Luego de discutir las respuestas, comente que Johanes Kepler fue un astrónomo que vivió en el siglo XVI, cuyo máximo aporte fue el desarrollo de las leyes que describen el movimiento de los planetas. Kepler planteó que los planetas describían órbitas similares a una elipse, en la cual el Sol se ubicaba en uno de los polos. La presentación de los recursos: movimiento de los planetas y Cómo construir un elipse? servirán de ayuda para realizar las siguientes actividades. Utilizando dos chinchetas, una hebra de hilo de lana, un trazo de cartón, una hoja de papel y un lápiz, demuéstreles cómo dibujar una elipse. Coloque el trozo de cartón y, sobre este, el papel. Ancle las chinchetas sobre el papel formando una diagonal, a una distancia aproximada de 7 cm. Luego, una los dos extremos del hilo, haciendo un nudo, y hágalo pasar por los dos chinchetas. Ahora, extienda el hilo con el lápiz y muévalo dibujando una figura circular, manteniendo extendido el hilo en todo momento. Explíqueles que esta es la figura que describen los planetas durante su órbita. En la segunda sesión, utilice masilla para construir un modelo para representar la segunda ley de Kepler. Haga una esfera de masilla de tamaño mediano para representar el Sol, y colóquela en el interior de la elipse ocupando los polos. Construya una esfera con masilla de tamaño pequeño para representar un planeta. Haga que el planeta recorra la elipse. Pregunte a sus estudiantes: Cuál es la a región de la órbita en la cual el planeta se encuentra más alejado del Sol? Cuál es la región de la órbita en la cual el planeta se encuentra más cerca del Sol? Discuta las respuestas con los estudiantes y comente que Kepler denominó a estas áreas perihelio (más cercana del Sol) y afelio (más lejana del Sol), respectivamente. Explique que él llamó radio-vector a la línea imaginaria que une el planeta con el Sol. Kepler sostuvo que el radio-vector recorre áreas iguales en tiempos iguales. Hágales notar que, para que este planteamiento sea cierto, el planeta debe moverse con mayor velocidad en algunos puntos de su órbita. Evaluar el nivel de comprensión del modelo desarrollado preguntando: Dónde piensan que el planeta alcanza mayor velocidad, mientras recorre el perihelio o mientras recorre el afelio? Cuál es la fuerza que provoca este movimiento? Finalmente discuta las respuestas, retroalimente sus estudiantes y aclare sus dudas y confusiones.

9 4. Actividad de cierre / Lo aprendido sobre el Duración: 1 sesión de 45 minutos Con la finalidad de evaluar la comprensión de esta Unidad, pida a sus estudiantes que elaboren un ensayo sobre los avances logrados en la exploración espacial. Motívelos a resaltar la relevancia de cada uno de los descubrimientos. También imprima y lleve al aula la sopa de letras suministrada en el Anexo 3. Forme grupos de 3 o 4 miembros y pídales que identifiquen los conceptos estudiados en dicha sopa de letras. Con el objetivo de identificar posibles áreas que requieran ser reforzadas, pregunte: Cuáles contenidos estudiados mostraron mayor dificultad? Cuáles requieren una explicación adicional? Cuáles estrategias les resultaron más útiles para estudiar los contenidos como: los modelos, las actividades, los recursos digitales y la visita al museo? Evalúe sus estudiantes por medio de los ensayos y la sopa de letras. Evalúe usando como base los aprendizajes esperados de esta Unidad Didactica. 9

10 4. Si observas, trata Si observas Dificultad para manejar los nuevos términos utilizados en esta unidad. Trata De solicitar a sus estudiantes que construyan un glosario de términos cuya comprensión les resulten difíciles. Dificultad para manejar los conceptos geométricos asociados a los contenidos estudiados. De dedicar unos minutos para explicar los conceptos geométricos que se asocian a esta unidad, tales como radio, potenciación, vector; o los conceptos físicos de masa y distancia. En ocasiones la dificultad para comprender un concepto básico puede bloquear la comprensión de los contenidos del área asociados a este. 10

11 5. Recursos didácticos para el docente y el estudiante ANEXO 1 Cuerpos celestes Nebulosa. Son formaciones de polvo celeste y gas. 11

12 Galaxias. Son conjuntos de miles de estrellas, planetas, polvo y rocas. La galaxia en que vivimos es la Vía Láctea. Agujero negro. Son campos magnéticos con la capacidad de atraer materia, energía y luz. 12

13 Planeta. Son grandes astros esféricos que giran alrededor del Sol siguiendo una trayectoria casi circular, llamada órbita. Cometa. Son astros helados que giran alrededor del Sol con una órbita elíptica muy alargada. 13

14 Asteroides. Los asteroides son cuerpos pequeños de forma irregular que orbitan en torno al Sol. 14

15 ANEXO 2 A Grandes descubrimientos en Astronomía Año/Período Suceso Relevancia Siglo XVI 1609 Teoría Heliocéntrica postulada por Nicolás Copérnico. Invención del telescopio y primeras observaciones de los astros utilizando este instrumento. Aunque los planteamientos de que la Tierra no era el centro del son anteriores a Copérnico habían sido propuestas ya en el siglo III por Aristarco de Tamos, fue Copérnico quien formuló una teoría aportando los argumentos que permitieron la aceptación de este planteamiento. Antes de la invención del telescopio todas las observaciones eran realizadas a simple vista y los cálculos eran imprecisos Formulación de las leyes de Kepler Ley de Gravitación Universal de Isaac Newton Propuso un modelo para explicar el movimiento de los planetas, que resulta el más satisfactorio hasta nuestros días. Describe la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa 1759 cometa Halley Utilizando la Ley de Gravitación Universal Edmond Halley predijo la aparición del cometa Halley en el cielo. Este astro había sido observado con anterioridad en 1531, 1607 y Halley propuso que este cometa aparecería en el cielo cada 76 años. 15

16 Año/Período Suceso Relevancia 1781 Descubrimiento de Urano Descubierto por William Herschel, fue el sexto planeta de nuestro sistema solar en ser descubierto Descubrimiento de Neptuno 1915 La teoría de la relatividad de Albert Einstein 1925 Hubble y el en expansión Al medir la distancia de la nebulosa de Andromeda y otras nebulosas descubrió que se encontraban fuera de nuestra galaxia y que se alejaban entre sí Georges Lemaitre Sentó las bases para la teoría del Big Bang Las primeras fotos de Marte 1969 primer hombre en la Luna 1971 Primer recorrido exploratorio de Marte por la sonda exploratoria Mars Sobrevuelo sobre Venus y Mercurio Surgimiento de la radioastronomía 16

17 ANEXO 2 B Línea del tiempo: Prehistoria e Historia s1600/l%c3%adnea+t.png 17

18 ANEXO 3 Sopa de letras 1 Científico que formuló las leyes que explican el movimiento de los planetas. 2 Figura que describe la órbita de un planeta. 3 Fuerza que explica la atracción entre cuerpos celestes. 4 Todo lo que existe. 5 Inventó el telescopio. 6 Ciencia que estudia el y los cuerpos celestes. 7 Telescopio que recoge imágenes del. P Q F V Q T D M H U B B L E A T X F G Z H I J C O U Z X W P N K E P L E R Z X G I U U F E Q L Z W O E O W P H V T G F A I X G A L I L E O D K Q P A P T L M O N Z I J F D C I O S P Z W N U A C B H G I P T E I R L W N P O A Z Y A S T R O N O M I A H Y I L Y A C M Q W R T V S B V E X A Z T R E S X Y E L M P Q W P G I E T M S U R M Z A I D E I H P Q T R Y S F I G X G R A V I T A C I O N A L H 18