ARRIBA EL PERISCOPIO! Mª Rosario Ramos Martínez IES ESCULTOR EN FRANCESC BADIA Foios (Valencia) Introducción: Los telescopios y otros instrumentos oculares que usan sistemas de espejos y lentes a finales del siglo XVI, preceden a la aparición del periscopio. Un instrumento muy parecido fue utilizado con fines militares en tierra, para vigilar a los enemigos sin exponerse. De manera semejante, el periscopio naval fue desarrollado con el fin de proveer un ojo hacia la superficie, en el submarino. Los primeros sumergibles no contaban con estos instrumentos y, cuando estaban debajo del agua, se veían forzados a movilizarse ciegamente. En el área naval, fue el francés Mariee Davey en 1854 quien desarrolló la primera versión y ya en 1872 el diseño se modificó para reemplazar los espejos por prismas, extendiendo su alcance. Siguieron muchas mejoras y versiones. En la vida cotidiana, utilizamos muchos útiles y aparatos de los que desconocemos su fundamento científico. Con este proyecto, pretendemos que los alumnos tomen conciencia de la importancia que tienen los conocimientos científicos, en nuestro caso, conocimientos sobre la luz y la reflexión de la luz, a la hora de construir útiles que nos facilitan la vida. Objetivos: Diseñar y construir, utilizando materiales de uso normal, un periscopio. Comprobar experimentalmente la reflexión de la luz. Concienciar a los alumnos/as de la importancia que tienen los conocimientos científicos, en la construcción de aparatos útiles en muchos apartados de nuestra vida. Usar los conocimientos de geometría para el diseño de este aparato. Aprender a trabajar en equipo. Aprender a trabajar en el laboratorio apreciando el orden, la limpieza y el rigor Relación del tema propuesto con el curriculo del Curso: Está relacionado con el tema que estudia la luz y sus características, de la asignatura de Ciencias Naturales de 2º de ESO 1
Material y recursos necesarios: varias cajas de leche 2 espejos cuadrados de 8x8 tijeras cúter transportador de ángulos pintura témpera o papel de colores cinta adhesiva Normas de seguridad: Las que se derivan al trabajar con tijeras y cúter (utilización cuidadosa y correcta para evitar cortes) Las que se derivan al trabajar con pintura (procurar la ventilación del local y evitar manchas y derrames). Procedimiento: 1. Cortamos dos cajas de leche por la parte superior con el cúter, (si se quiere hacer un periscopio más largo, tendremos que colocar una o dos cajas intermedias más, cortadas por la parte superior e inferior). (Ver fig. 1) 2. Procedemos a enjuagar y limpiar el interior de las cajas de leche 3. Abrimos una ventana de 6x6 cm aproximadamente, en la parte frontal de las cajas que irán en la parte superior e inferior del periscopio. (Ver fig. 2) 4. En los dos laterales de estas mismas cajas abrimos una ranura que forme un ángulo de 45º con la base. Por estas ranuras colocaremos los espejos enfrentados de cara, como indica la figura nº 6. Los sujetaremos a la caja con cinta adhesiva. 5. Vamos introduciendo todas las cajas unas a continuación de las otras, asegurándolas con cinta adhesiva, de manera que las ventanas que hemos abierto en las cajas superior e inferior, queden en lados opuestos. 6. Finalmente pintaremos o forraremos con papel el periscopio del color deseado, para ocultar la marcas de leche 2
Fases de la construcción del periscopio. 1º 2º 3º 4º 5º 6º Tiempo necesario para desarrollar esta práctica: 2 sesiones de una hora cada una. Cuestiones para los/as alumnos/as: En qué característica de la propagación de la luz se fundamenta este aparato? Intenta explicar ayudándote de un dibujo, alguna de las leyes de la reflexión de la luz, que observes que se cumplen en el periscopio. Qué utilidades darías a este aparato, además de las que ya conocemos? 3
Análisis de la práctica: Con un mes de antelación les dije a los/as alumnos/as de 2º de la ESO que fueran recogiendo cajas de leche o similares, yo por mi parte, encargué a un cristalero todos los espejos para así, ganar tiempo. El día que debíamos comenzar a realizar el periscopio, ellos/as trajeron todo el material necesario. Les entregué una hoja en la que tenían las siguientes fases de este proyecto, indicadas en las dos hojas anteriores: - Procedimiento. - Fases de la construcción del periscopio. - Cuestiones para los alumnos. Yo les había indicado que el primer y segundo paso del procedimiento, lo hicieran previamente en casa, de esta manera ya traían las cajas limpias. Los/as alumnos/as se pusieron manos a la obra rápidamente, casi sin más preámbulos, yo paseaba entre ellos/as y me hacían algunas consultas de cómo hacer las ventanas, etc. Los pasos donde observé que tenían más dificultad y por tanto fue donde se equivocaron algunos/as, fueron: 1.- A la hora de hacer las ranuras de 45º de inclinación.( algunos/as tenían dificultades al utilizar el transportador de ángulos, tuve que recordarles como se hacía y otros/as, aunque pocos/as, hicieron las ranuras de cada lado de la ventana, en sentidos contrarios, entonces cuando fueron a colocar el espejo, se dieron cuenta de su error y tuvieron que rectificar). 2.- Cuando montaron las cajas, unas a continuación de las otras, algunos/as colocaron las dos aberturas de las ventanas (la superior y la inferior) mirando hacia el mismo lado, al intentar probar el periscopio, se dieron cuenta de su despiste y giraron la caja superior 180º para colocar la ventana superior, en el lado opuesto de la ventana inferior. En la primera sesión, la mayoría se dejó el periscopio prácticamente montado. En la segunda, se dieron los retoques finales y cada uno/a forró el periscopio con el papel que ellos/as habían escogido. Se optó por forrarlo en lugar de pintarlo por cuestión de tiempo, ya que se necesitaban varias manos de pintura (y el consiguiente tiempo entre ellas para el secado), para tapar bien las cajas de leche. Análisis de los resultados: He de aclarar que el proyecto lo realicé con dos grupos de 2º de la ESO, un grupo optó de forma voluntaria, hacer el periscopio individualmente y en el otro grupo lo hicieron por parejas. En ambos casos los /as alumnos/as se esforzaron por hacer su trabajo lo mejor que pudieron, incluso el grupo que trabajaba individualmente, se ayudaban unos a otros. Es importante destacar que incluso los/as alumnos/as que menos motivados/as suelen estar para realizar su trabajo en clase, también estaban entusiasmados/as realizando su periscopio. Finalmente, todos/as quedaron muy contentos, porque todos/as consiguieron acabarlo satisfactoriamente. Respecto a las cuestiones teóricas planteadas a los/as alumnos/as para realizar después de finalizado el trabajo, la mayoría fue capaz de contestarlas. 4
Conclusiones de la práctica: Reflexionando sobre el proyecto y analizados los resultados, podemos sacar las siguientes conclusiones: 1.- Los contenidos científicos en los que se basa el periscopio, quedan demostrados y suficientemente asimilados, incluidas las leyes de la reflexión de la luz. 2.- Resulta un trabajo de gran utilidad, realizable tanto por alumnos/as de altas capacidades, como por alumnos/ as con adaptación curricular, uniendo sus esfuerzos por realizar un trabajo que motiva a ambos grupos por igual. 3.- Con los buenos resultados de este proyecto, veo la necesidad de incluir en la programación de área, además de las prácticas que ya se realizan, un proyecto trimestral relacionado con los contenidos determinados para cada trimestre. 4.- Los objetivos han sido conseguidos en su totalidad. 5
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