F.A.D. Fichas de Apoyo Didáctico

(educación básica obligatoria)

Módulo 7 MOTOR DE LA VIDA II 26. La máquina de la energía

Gabinete Didáctico del Museo de las Ciencias de Castilla-La Mancha

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os objetivos que deben cumplir unas fichas de trabajo pueden ser variados, pero

en definitiva, se trata de un documento que incita a la acción. Sus resultados dependerán de los conocimientos previos del alumnado, y de las actividades concretas que median entre el sujeto y sus aprendizajes.

n nuestro caso, estas fichas son un complemento para la acción educativa del Museo, entendiendo esto como una parte de las funciones esenciales de un museo,

entretener y enseñar. Cubierta la finalidad de estos documentos, de apoyo, de ayuda, falta por concretar las metodologías implícitas en éstas, cómo se van a expresar, qué técnicas se implementarán, con qué tipo de actividades se tendrán que ver los usuarios, alumnos/as.

ste es el motivo principal de esta introducción, mostrar unas directrices claras, sobre la utilización de estas fichas didácticas del museo, fichas que aportan sugerencias

concretas, actividades, para realizar antes, durante y después de la visita al Museo.

a estructura de las fichas debe ser homogénea, pues facilita la comprensión de su funcionamiento, que aunque suele ser un material didáctico familiar para el alumno,

al trabajarlo en un entorno fuera del aula, podría añadir excesiva dificultad si pretendiéramos aplicar materiales variados y complejos, aunque creativos.

as fichas siguen la estructura modular del museo; englobadas en las cinco áreas: Máquina del Tiempo, Los Tesoros de la Tierra, Historia del Futuro, Motor de la

Vida y Astronomía; los contenidos están distribuidos en ocho módulos, desarrollados de acuerdo a la imagen de una unidad didáctica, constituyendo una colección de 30 unidades, o fichas, las cuales tendrán la posibilidad de realizarse en un continuo, según la visita, o de forma intercalada.

ada ficha está constituida por cuatro partes, donde cada una de éstas ocupa un tiempo concreto, y una metodología diferente. Atendiendo su desarrollo al mayor

peso de las actividades. El solucionario viene recogido al final de cada módulo, lo que facilita una distribución del material al alumnado sin las soluciones.

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L

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C

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Estructura de una ficha de apoyo didáctico (FAD):

1.- Introducción (¿Qué es?)

Función: Introduce al alumno al contexto, haciendo una llamada a sus conocimientos previos, sus motivaciones y dudas. El usuario debería dar respuesta a estas preguntas: qué sé, qué no sé, qué debería saber, qué me gustaría saber. Descripción: Texto e imágenes que dan una información complementaria a la exhibida en los módulos. Debe partir de conocimientos adquiridos, sencillos, progresivamente incluir cuestiones más complejas, acabando con la formulación de hipótesis, especulaciones, preguntas en el aire que inciten a la investigación, al trabajo. Dado que esta parte es la misma para todos los niveles de usuarios, el lenguaje debe ser sencillo, aunque técnico, aportando información a pie de página de los conceptos más especializados.

2.- Recuerda (¿Qué necesitas saber?)

Función: La misión de esta parte, mayormente dirigida al profesorado, es llamar la atención sobre los conceptos, procedimientos, que pueden dificultar, por su desconocimiento, los nuevos aprendizajes, o simplemente, el entendimiento de los recursos del museo. Es un trabajo en el aula, donde el profesor adapte al nivel de sus alumnos y alumnas los objetivos a alcanzar, y por ello, las necesidades de partida. Descripción: Podemos encontrar tres alternativas: enumerar conceptos y procedimientos necesarios; realizar preguntas que inciten a buscar la solución, repaso; y por último, preguntas algo más difíciles que las anteriores, contando con una respuesta de apoyo, refuerzo.

3.- Actividades: (¿Qué hacemos?) Función: Permitir el buen desarrollo del proceso enseñanza-aprendizaje, adaptando el trabajo del alumnado a sus posibilidades y necesidades. Sin olvidar que una de las finalidades de estas actividades es encauzar la acción educativa dentro del entorno museístico, siendo éste científico, lúdico y práctico.

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Descripción: Las actividades se ajustan en torno a dos ejes, uno según el nivel del usuario (dos niveles: A- de 8 a 12 años; B- de 12-16 años). Otro, según el momento de realización (1- previas, 2- visita, 3- posteriores). Esto nos deja la posibilidad de seis tipos de actividades ajustadas según el nivel de conocimientos y según el momento de realización (A1, A2, A3, B1, B2, B3). El tipo de actividades, su metodología, variará de unas unidades, fichas, a otras, tratando de dotar al conjunto, de una variedad y riqueza que aglutine actividades de lápiz y papel, de juego, prácticas, de taller o laboratorio, etc. Algunas de éstas podrán ser utilizadas como evaluación.

4.- Evaluación: (¿Qué hemos aprendido?) Función: Principalmente, el proceso evaluativo se preguntará si los objetivos marcados se han cumplido. La evaluación de cada una de las fichas nos dará una información acerca de si el alumnado ha obtenido un diferencial positivo, entre sus conocimientos antes de la visita y sus conocimientos después de la visita, en qué forma se ha respondido a las cuatro preguntas que incluíamos en la introducción, qué sé, qué no sé, qué debería saber, qué me gustaría saber; y en qué medida hemos producido una mejora, un avance en el proceso de su desarrollo investigador, dotándolo de una base más firme y de unas perspectivas más abiertas y clarificadoras. Descripción: Las actividades de evaluación pueden ser muy variadas, comprender fichas, cuestionarios cerrados, preguntas abiertas, proyectos finales, diseños, etc. En definitiva, podemos realizar actividades especialmente diseñadas para la evaluación, y, además, utilizar el material desarrollado en la fase de Actividades, como función evaluadora. De esta forma distinguiremos dos metodologías de evaluación:

a) Seguimiento y corrección de las actividades realizadas en la visita (previas, durante y después de la visita al Museo).

b) Trabajos y Cuestionarios expresos de evaluación o control (test)

Se incluye el “solucionario”, una forma de facilitar el trabajo al profesorado, así como la coevaluación y autoevaluación.

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Esquema:

Nº. Título del Módulo (FAD) - Introducción Imagen Texto Definiciones a pié de página.

- Recuerda Conceptos, procedimientos… Preguntas sencillas (Repaso) Preguntas complejas (Refuerzo) con respuesta de apoyo (breve texto)

- Actividades A1. Actividad previa a la visita para alumnos-as de 8 a 12 años A2. Actividad a realizar durante la visita (8-12 años) A3. Actividad a realizar después de la visita (8-12 años) B1. Actividad previa a la visita para alumnos-as de 12 a 16 años B2. Actividad a realizar durante la visita (12-16 años) B3. Actividad a realizar después de la visita (12-16 años) AB. Actividades comunes (8-16 años) Tipos: Observación,

Lápiz y papel, Prácticas, Juegos, Talleres y laboratorios

- Evaluación

a) Seguimiento de las actividades realizadas. b) Trabajos, Cuestionarios expresos de control (test). c) Solucionario: soluciones a las preguntas planteadas, sólo a disposición

del profesorado. (Al final del módulo)

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Distribución de las FAD Según Áreas y Módulos 1. La máquina del tiempo. 2. Cronolanzadera. TESOROS DE LA TIERRA

GEOLOGÍA

3. El origen del cosmos, Nuestra Ciudad, Nuestro Barrio, Nuestra Casa. 4. La Tierra está viva. 5. La Tierra cambia de cara. 6. Los volcanes. 7. El ciclo de las rocas. 8. Cronología de las columnas estratigráficas.

PALEONTOLOGÍA

9. La Edad de la Vida. 10. Yacimiento de Las Hoyas. 11. Iberomesornis romerali. HISTORIA DEL FUTURO 12. Cohetes que han hecho historia. 13. Estación Espacial Internacional (ISS) 14. La exploración de Marte. 15. Física en el Espacio I 16. Física en el Espacio II 17. Magic Planet MOTOR DE LA VIDA 18. Evolución del paisaje. 19. El eterno ciclo del agua. 20. Biodiversidad. 21. Ciclo de la materia y flujo de energía. 22. Ecosistemas de Castilla-La Mancha. 23. Cabañeros. 24. Meteorología y Clima. 25. Teledetección y cartografía. 26. La Máquina de la Energía. 27. Energías renovables. 28. El Equilibrio de la Energía. ASTRONOMÍA 29. Un paseo por la historia de la Astronomía. 30. Planetario.

Mod 1 1-2

Mod 2 3-8

Mod 3 9-11

Mod 4 12-14

Mod 5 15-17

Mod 6 18-23

Mod 7 24-28

Mod 8 29-30

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NOTA IMPORTANTE:

Este documento está realizado en soporte PDF y optimizado para posibilitar su consulta desde la web y desde un disco duro, permitiendo la impresión del mismo para su uso con ocasión de las visitas al Museo de las Ciencias de Castilla -La Mancha como material de trabajo escolar.

Si desea imprimirlo total o parcialmente deberá de tener en cuenta que serán importantes tanto la elección de la impresora como la de su resolución. Si su impresora no permite impresión “a sangre” o no permite unos márgenes de impresión reducidos, le recomendamos que elija la opción “ajustar a página” (o equivalente) en el menú de impresión.

FICHA TÉCNICA: Es una producción del Museo de las Ciencias de Castilla-La Mancha. Coordinador: Santiago Langreo Valverde. Contenidos: Javier Chaler Villanueva. Gabriel Collado Huete. Francisco Fernandez Checa.

Santiago Langreo Valverde. José López Torrijos Inmaculada Rubio Romero Jose María Sánchez Martínez Javier Sepúlveda Vara.

Mª Luisa Valiente Álvaro Supervisión Científica: Museo de las Ciencias de Castilla-La Mancha.

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26. Máquina de la energía

Introducción En el mundo actual no hay modo de eludir el consumo energético ya que los usos y costumbres de la humanidad se han ido desarrollando en torno a la energía; eléctrica, calorífica, química, mecánica. Las energías se transforman, la mecánica en eléctrica, la eléctrica en calorífica, y así sucesivamente o alternativamente. En todas las transformaciones hay una pérdida no recuperable en forma de calor, de modo que siempre se gasta más de lo que se produce. Se considera que una máquina es más rentable cuando la relación entre la energía producida y la consumida está cercana a la unidad. Si existiera alguna posibilidad de alcanzar un rendimiento igual a la unidad habríamos resuelto los problemas energéticos de la Tierra, pero mientras esto no suceda debemos rentabilizar los recursos disponibles. En la Máquina de la Energía puedes experimentar con unos cambios y transformaciones de energía en los que tú eres el motor principal. Esta máquina está dividida en cuatro zonas independientes de modo que cada una puede ser accionada con un tipo distinto de manivela. 1. Energías elástica y potencial, accionada por pedales de bicicleta. 2. Energía cinética y transmisiones mediante levas, cadenas, regulador, etc. accionada por un disco giratorio horizontal. 3. Energías electromagnética y termodinámica (ciclo de Carnot), accionada por unas manivelas. 4. Energías hidráulica y cinética accionada por una palanca.

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CONOCIMIENTOS PREVIOS

o Concepto de energía

o Gasto energético

o Rendimiento de una máquina

o Engranajes

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NOMBRE

ACTIVIDADES AB1.1 Lee e infórmate sobre la energía eléctrica y el modo de obtenerla limpiamente. Anota los modos más eficaces de obtención de energía sin desprendimiento de CO2

AB1.2 Desmonta un bolígrafo de resorte y saca el muelle. Comprímelo apoyado en la mesa y suéltalo. ¿Qué sucede? ¿Qué tipo de energía se pone en juego?

Escribe las transformaciones que han tenido lugar en el experimento.

AB1.3 UNE CON FLECHAS: Asocia cada componente con su tipo de energía característico.

Muelle E. Química Hidrógeno E. Potencial

Agua E. Elástica Electrones E. Térmica Viento E. Eléctrica Frio E. Mecánica Uranio E. Nuclear

B1.4 Completa la ecuación de Einstein relacionada con la energía obtenida de los átomos: “La transformación de __ __ __ __ en __ __ __ __ __ __ __ viene dada por la __ __ __ __ción

__ N__R__Í__ = M__ __ __ x (__ __LOCI__ __ __ DE LA LUZ)2

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AB1.5. Resuelve el siguiente Damero sobre la energía. Recuerda que debes averiguar las palabras descritas por las definiciones para colocar las letras de cada una de modo que cada número asociado vaya a ocupar la casilla correspondiente. Una vez colocadas todas las letras podrás leer

una frase relacionada con la energía. C1 E2 A3 D4 D5 D6 F7 C8 B9

E10 F11 A12 E C14 F15 E16 F17

B18 B19 C20 A21 E22 D23 D24 F25 F26

B27 A28 E29 A30 D31 D32 C33 E34 D35

D36 B37 A38 C39 F40 E41 C42 A43 C44 F45

PALABRAS DEFINICIONES

A) __ __ __ __ __ __ __ 28 3 12 21 43 38 30 Fábricas de yeso para construcción de

centrales eléctricas.

B) __ __ __ __ __ O 27 37 9 18 19 Elemento radiactivo usado como combustible

en algunas centrales nucleares.

C) __ __ __ __ __ __ __ 44 42 1 8 39 33 20 Generadores de energía eólica muy propios de

la Mancha.

D)__ __ __ __ __ __ __ __ __ __ 5 32 23 14 36 6 31 4 35 24 Partículas fundamentales de la electricidad. Se

encuentran rodeando el núcleo de los átomos.

E)__ __ __ __ __ __ __ 22 29 41 16 10 34 2 La jaula de Faraday sirve como pantalla de

__ __ __ __ __ __ __ contra la electricidad

F) __ __ __ __ __ __ __ __ 7 17 15 26 11 25 45 40

Instrumentos de madera usados por los pastores para arrear el ganado y confundidos con lanzas por D.Quijote en el episodio del rebaño.

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AB2.1 Colócate en la primera sección del módulo, y, comienza a pedalear (¡OJO! No es un concurso sobre quién pedalea más rápido). Debes fijarte bien en lo que va sucediendo a tu izquierda y luego a tu derecha. Anota, lo más brevemente posible, cuántos cambios

energéticos has visualizado. Si necesitas ayuda puedes pedir a un compañero que observe la parte derecha mientras tú ves la otra parte.

B2.2. Marca las afirmaciones correctas y corrige las erróneas. a) El muelle baja y se estira almacenando energía potencial gravitatoria. b) El émbolo sube almacenando energía eólica.

c) El Telurio se mueve porque el muelle al soltarse, impulsa el engranaje. d) El aire que impulsa el molinillo sale del recinto donde cae el embolo. e) Todo el movimiento lo transmiten cadenas engranadas entre sí.

AB2.3. Une con flechas los tipos de energía y la relación más cercana. E. Química Electrones E. Potencial Muelle E. Elástica Viento E. Térmica Uranio E. Eléctrica Frio E. Mecánica Agua E. Nuclear Hidrógeno

AB2.4Completa la parte derecha del dibujo en el que descubrirás una transformación energética que empieza a ser usada actualmente y aparece en el muro de la energía. Ponle nombre.

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B2.5. Colócate frente a la segunda sección y fíjate bien en el primer

movimiento producido a la izquierda. Al girar el disco, las barras de madera comienzan un movimiento vertical transmitido por un árbol de levas. ¿Puedes describir ese movimiento?

AB2.6. Las frases con las palabras adecuadas después de haber visto todas las secciones del muro. a) En la Máquina del Tiempo hay un _ _ _ _ _ _ _ _ _ de Watt de gran tamaño.

b) El disco que mueve la segunda sección realiza un movimiento _ _ _ _ _ _ _ _ en un plano horizontal y transmite energía _ _ _ _ _ _ _ _ al árbol de _ _ _ _ _. c) En la tercera sección se ponen en juego las energías Q _ _ _ _ _ _ y T _ _ _ _ _ _. La primera transformación es debida a la energía E _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _. d) Un compresor transforma energía _ _ _ _ _ _ _ _ en _ _ _ _ _ _ _ por medio de la compresión y dilatación de un gas. e) La palanca transforma un movimiento horizontal en vertical y b _ _ _ _ _ el líquido hasta el depósito superior. Se adquiere energía _ _ _ _ _ _ _ gravitatoria, que se transforma en _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.

AB2.7. Señala las frases correctas: a) Se pueden aprovechar las cacas de los cerdos y otros animales para obtener energía.

b) Es bueno para el medio ambiente usar la olla a presión en vez de una convencional. c) La capa de ozono sirve para protegernos del frío. d) Contaminan más los coches con las ventanillas bajadas y la radio a todo volumen. e) Las nubes que salen de las chimeneas de las centrales nucleares, son nubes tóxicas.

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B2.8. En los siguientes anagramas se esconden palabras relacionadas con la energía. Escríbelas al lado: CIELOA

REALCETIC PICANTELO METRICA LACTEASI VOLTIOTOCAFA SOLTARREMO CAQUIIM LUCERNA

A2.9 Completa, uniendo mediante líneas los puntos del siguiente dibujo, aparecerá un tipo de colector energético muy usado en Castilla la Mancha. Anota cada una de sus partes según constan en el panel de la

sala.

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AB3.1 Escoge una de las cuatro secciones del muro de la energía y redacta un informe resumen de todas las transformaciones energéticas observadas.

B3.2. Investiga las pilas de combustible son buenos almacenes de energía limpia. ¿Hay alguna actividad cercana a tu casa donde se trabaje con pilas de combustible? Pide información sobre esa actividad y anótala.

A3.3 Para producir energía has usado manivelas y pedales como los de las bicicletas, ¿serías capaz de completar la bicicleta de la derecha usando como modelo la de la izquierda? ¡Ojo! No están a la misma escala ni en el mismo sentido.

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AB3.4. Construye un molinillo de papel y pruébalo sobre la calefacción encendida. Luego sácalo a la ventana y obsérvalo durante varios días. Explica cómo funciona y qué cambios energéticos has encontrado.

AB3.5. Construye una hélice como la de la figura y observa: ¿Qué sucede si la colocas sobre el radiador? Explica cómo entiendes su movimiento.

AB3.6. Las energías, elástica y química (pilas), se usan en múltiples juguetes y aparatos multimedia. Aquí se producen unas transformaciones en energía mecánica, sonido, luz, etc. Encuentra tres de ellos y descríbelos aquí.