No todas las sombras son iguales (Instrucción para los profesores)

Experimento - Medios didácticos para experimentar/El ciclo del agua/No todas las sombras son iguales (Instrucción para los profesores)
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Autor	Dr. Lutz Stäudel, MediaHouse GmbH
Área	Ciencias Naturales
Nivel y/o grado	Básico
Tipo de licencia	CC BY-SA
Formato	pdf, doc
Responsable de curación	Editor
Última actualización	2018/09/22
Localización	https://medienportal.siemens-stiftung.org/es/experimento-10-b1-el-ciclo-del-agua-107374

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Descripción del recurso

El método didáctico indica los conocimientos previos que han de tener los alumnos para elaborar la tarea de la hoja de trabajo. Los alumnos deberían saber que las plantas ceden por evaporación a través de las hojas la mayor parte del agua que absorben a través de las raíces.

Se explican los antecedentes científicos del ejercicio y se apuntan posibles variaciones.

Se enumeran las seis ayudas escalonadas para la tarea con sus respuestas correspondientes. También están disponibles para su impresión en un medio independiente „No todas las sombras son iguales (Ayudas para impresión)“ o „No todas las sombras son iguales (Ayudas interactivas)“ en el portal de medios didácticos de la fundación Siemens Stiftung.

Nota: Esta tarea se ha diseñado de manera que se pueda resolver con ayudas escalonadas.

La ayuda está disponible en el portal de medios didácticos para ser impresa en papel o puede ser utilizada por los alumnos en línea en una tableta o teléfono inteligente, a través del código QR que se incluye en la hoja de trabajo.

La hoja de trabajo para los alumnos, así como las ayudas para la impresión están disponibles en archivos independientes en el portal de medios didácticos de la Siemens Stiftung.

La información general sobre el uso de las tareas con ayudas escalonadas durante la clase se puede encontrar en el documento “Tareas con ayudas escalonadas – Introducción”, que también está presente en el portal de medios didácticos.

Aspectos temáticos

El ejercicio está relacionado con la transferencia de energía durante los cambios entre los estados físicos del agua. En concreto, trata de la evaporación del agua de las hojas de una planta.

Condiciones de aprendizaje y grado de dificultad

Los alumnos deben saber ya que las plantas absorben agua a través de sus raíces y que liberan de nuevo su mayor parte por los estomas de las hojas. Este es por lo general uno de los primeros temas que se tratan en la clase de biología o ciencias naturales en los grados 5to y 6to. Los alumnos ya conocen los estados físicos del agua desde la escuela primaria. Al comienzo de la educación secundaria, los alumnos ya saben que el paso del estado sólido al líquido y del líquido al gaseoso conlleva siempre una transferencia de energía, pero no son necesariamente conscientes de que esta es una ley de la naturaleza. Si el profesor no está seguro en qué medida disponen los alumnos de este conocimiento, puede realizar algunos experimentos previos, p. ej., observar la evaporación de agua bajo diferentes condiciones, comparar la evaporación de un platón con agua y la evaporación del agua de una planta (p. ej., albahaca).

Bajo las condiciones mencionadas, el ejercicio presenta un grado de dificultad medio: los alumnos deben relacionar dos principios (la transferencia de energía durante la evaporación y el transporte de agua en las plantas) y extraer de ahí las conclusiones adecuadas.

Antecedentes del ejercicio

La diferencia entre una sombrilla de tela y el techo de hojas de un árbol radica básicamente en que el árbol evapora agua continuamente y la sombrilla no. Dado que para que se evapore agua es necesario transferir energía en forma de calor, ese calor es extraído del entorno. De esa forma se refrigera el aire situado debajo del techo de hojas.

Este efecto, obviamente, no es tan evidente en un árbol muy pequeño, ya que el intercambio de aire es demasiado rápido. Se necesitan árboles bastante grandes para sentir realmente que a la sombra de su techo de hojas hace menos calor que bajo una sombrilla.

El ejercicio

En su versión más simple, el ejercicio puede formularse como sigue:

Expliquen por qué cuando hace calor en verano se está más fresco debajo de un árbol con denso follaje que bajo la sombra que da una sombrilla de tela.

No obstante, considerando el efecto positivo que para el aprendizaje tiene la existencia de un contexto del que se desarrolle el ejercicio, este podría plantearse también del siguiente modo:

Después del paseo en bici, todos buscan un lugar a la sombra. Algunos se sientan bajo las sombrillas que hay delante del albergue juvenil, otros se tumban a la sombra de la copa de un haya situada enfrente.

Meike llama a su amiga Johanna para que vaya con ellos. Pero Johanna no quiere cambiar su lugar bajo el árbol. “¡Ven tú, aquí está algo más fresco que bajo tu sombrilla!”

Meike no lo puede creer, ¿por qué iba a hacer más fresco bajo el árbol que bajo una sombrilla tan colorida?

El objetivo del trabajo es encontrar una explicación para el efecto diferente de un techo de hojas y una sombrilla.

Variaciones

Dependiendo del grupo, puede reducirse o aumentarse el número de ayudas o ampliarse la información sobre la fotosíntesis y el paso de un estado físico a otro. De las condiciones de la clase depende también la decisión de utilizar o no el relato contextual.

Resumen de las ayudas

Nota: Las ayudas están preparadas en un archivo separado para ser impresas en papel o pueden ser utilizadas en línea a través del código QR que se incluye en la hoja de trabajo.

Ayuda 1 Explíquense el uno al otro la tarea, con sus propias palabras, una vez más. Aclaren el modo en que han entendido la tarea y aquello que pudiera no haber quedado claro.	Respuesta 1 Debemos encontrar una explicación de por qué hace menos calor a la sombra de las hojas de un árbol que a la sombra de una sombrilla.
Ayuda 2 ¿Cómo puede ser que haga más o menos calor a la sombra dependiendo de la “cubierta” que proyecta la sombra? ¡Piensen cuál pudo ser la causa!	Respuesta 2 Donde hace más frío a la sombra, es necesario que el aire se refrigere adicionalmente. Y esto, a su vez, tiene que estar relacionado con la “cubierta” que proyecta la sombra.
Ayuda 3 Hagan una lista con aquello que tienen en común la cubierta de hojas y la sombrilla. Escriban también en qué se diferencian. Para esto pueden construir una tabla.	Respuesta 3
	Sombrilla Protege de los rayos directos del sol Cubierta de tela La tela está "muerta"	Techo de hojas Protege de los rayos directos del sol Hojas Las hojas del árbol “viven”
Ayuda 4 Parece evidente que la refrigeración adicional bajo el techo de hojas tiene que ver con el hecho de que las hojas “viven”. Recuerden: ¿qué saben sobre las hojas?	Respuesta 4 La fotosíntesis tiene lugar en las hojas; a través de los estomas de las hojas se evapora el agua.
Ayuda 5 ¿Qué función de las hojas parece la más apropiada para ser la causa de la refrigeración?	Respuesta 5 El primer sospechoso causante de la refrigeración es la cesión de agua (transpiración) a través de las hojas. Se libera agua en forma de vapor de agua, para lo que se necesita energía.
Ayuda 6 Ahora ya disponen de toda la información necesaria para responder a la pregunta, ¿por qué hace menos calor a la sombra de un árbol que bajo una sombrilla?	Respuesta 6 Las plantas liberan a la atmósfera grandes cantidades de agua a través de sus hojas. La energía necesaria para que el agua pueda pasar del estado líquido al gaseoso se extrae del aire circundante en forma de calor. Bajo el techo de hojas, el aire se refrigera

Comentarios adicionales

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