Inventamos Y Experimentamos

GUÍA DE TRABAJO DEL MÓDULO: “INVENTOS Y EXPERIMENTOS”

PRESENTACIÓN La presente guía tiene por finalidad orientar el estudio de la fase a distancia del componente Especialidad Académica, en el área de Ciencia y Ambiente. . El material de estudio está constituido por un módulo, lecturas complementarias y links a páginas Web que complementen el tema tratado. El material de estudio, constituido por el módulo, debe ser abordado a partir de esta guía en la cual se presentan las orientaciones generales para orientar tu auto estudio y un conjunto de actividades que permitirán durante esta etapa, vivenciar experiencias personales de aprendizaje y de ser posible intercambiar estas experiencias en grupos de ínter aprendizaje de modo que se pueda alcanzar los objetivos propuestos en este proceso de capacitación. Asimismo se incluyen los criterios que se tendrá en cuenta para la calificación de los trabajos presentados. Es importante recordarte que tienes a tu disposición para cualquier consulta a tu docente asesor a través de su correo electrónico o vía Chat, previa coordinación con el mismo: Profesor Asesor

e-mail

Aulas

Manuel Quipuscoa Silvestre

[email protected]

1; 2 y 3

Edith Soledad Araujo Jara

[email protected]

4; 5 y 6

Francisco Yupanqui Vaca

[email protected]

7; 8 y 9

1

OBJETIVOS Objetivo General 1. Al finalizar el estudio del presente módulo, los participantes estarán en condiciones de seleccionar y aplicar para el desarrollo de los componentes del área de Ciencia y Ambiente, así como valorar desde su experiencia personal, la articulación de esta área con las demás áreas curriculares. Objetivos Específicos 1. Aprovechar las posibilidades de la disposición natural de la curiosidad que tienen los niños por conocer el medio que les rodea, a través de la exploración y la experimentación. 2. Proponer estrategias relacionadas con la investigación científica, el pensamiento inventivo y la creatividad técnica, factibles de ser realizadas en el aula. A continuación te presentamos las actividades de aprendizaje que debes realizar durante tu estudio independiente. Organiza tu tiempo y disfruta de las lecturas.

RUTA DE ESTUDIO Estimado colega, para estudiar este módulo, debe de considerar un horario especial en el cual incluirás las horas que te dedicarás al estudio, generando estrategias de estudio auto instructivo. Para avanzar con éxito en tu estudio personal debes considerar los siguientes pasos: Lectura individual del módulo Es importante que revises el sílabo, objetivos y cronograma con el fin de que organices de manera efectiva tú tiempo. Revisa con atención los aspectos que serán considerados en tu evaluación. 1. Estudiar las lecturas asignadas, dentro del período de estudio personal y desarrollar las actividades que se plantean. Se recomienda hacer uso de técnicas y estrategias de comprensión lectora: subrayado, notas la margen de página, organizadores gráficos, entre otros. Para ello debes seguir las indicaciones que se dan en el acápite “actividades para el aprendizaje” 2. Desarrollar las tareas asignadas en grupos de interaprendizaje, en formato electrónico (Word, Excel, PowerPoint, etc.) Deberás hacerlo dentro del plazo establecido y de acuerdo a los criterios de evaluación señalados. 3. Enviar las tareas desarrolladas vía correo electrónico al asesor responsable.

RECUERDA PONER EN PRÁCTICA LA RUTA QUE TE ESTAMOS SUGIRIENDO, INDICADO EN EL ESQUEMA SIGUIENTE:

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1

Lectura individual del módulo

2

Organización de los contenidos para el estudio

3

Resolución de tareas en grupos de interaprendizaje

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Envío del trabajo

ACTIVIDADES PARA APRENDIZAJE

Muchos opinan que las personas viven hoy en día más en una cultura tecnológica que en una cultura científica, y que cuando se aprecia la ciencia ésta no se valora como un fin en sí misma sino por su capacidad para resolver problemas y por su utilidad social. Definitivamente, en el Perú no nos caracterizamos por ser productores de conocimiento, y la educación en ciencias sigue siendo una de las áreas curriculares más problemáticas. Una cara de este problema consiste en el desfase existente entre lo que proponen los programas educativos y las reales capacidades de los estudiantes. Los programas escolares suelen plantearse con gran desconocimiento de la mente del alumno, de sus operaciones lógicas, su nivel de conocimientos previos, etc. Siendo la ciencia muchas veces contraintuitiva, plantear tareas desconectadas de las capacidades cognitivas de los estudiantes resulta, por decir lo menos, problemático. Las implicaciones para la Didáctica de las Ciencias del trabajo de Shayer y Adey son claras: el desarrollo evolutivo impone un límite a lo que los alumnos pueden aprender. ¿Qué actividades y contenidos elegir de acuerdo con las limitaciones anteriores? Si incluimos contenidos de un nivel formal muy superior al que han alcanzado los alumnos, no podrán asimilarlos y los aprenderán de memoria o de manera incompleta. Si optamos por contenidos y actividades demasiado simples no tendrán efecto en el desarrollo del alumno, pues no estimularán su pensamiento ni le plantearán conflicto cognitivo alguno. La respuesta parece estar en un término medio: hay que elegir contenidos y actividades que tengan un nivel de exigencia formal intermedio que sea asequible para el alumno, pero que supongan algún reto que impulse el desarrollo evolutivo.

Tareas para después de leer el módulo:
Seleccionar un experimento, señalar que capacidad o capacidades del área de Ciencia y Ambiente de acuerdo al grado de estudios, desarrollarían de ser aplicados en su aula.

Tareas para el foro: responde de manera sintética la siguiente pregunta:
¿Cómo contribuyen las Ferias de Ciencia, al desarrollo del pensamiento científico en los estudiantes de Educación Primaria? 3

CRITERIOS DE EVALUACIÓN En la evaluación del trabajo presentado se tendrán en cuenta los siguientes criterios: Criterio

Peso

Dominio teórico del tema tratado

40%

Propuestas originales y creativas

20%

Coherencia y cohesión en la construcción de las ideas

20%

Redacción y ortografía

20%

IMPORTANTE: El trabajo será presentado solamente en día indicado. Los trabajos enviados después de la fecha señalada no serán tomados en cuenta y se le asignará al participante como “Trabajo no presentado” (TNP).

RECUERDA: Los calificativos obtenidos en la fase a distancia serán promediados con los calificativos obtenidos en la fase presencial del componente Especialidad Académica.

TEN EN CUENTA QUE EL ESTUDIO DEL MÓDULO: • EMPIEZA EL 03 DE NOVIEMBRE • TERMINA EL 09 DE NOVIEMBRE

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ESPECIALIDAD ACADÉMICA - FASE A DISTANCIA

MÓDULO DE AUTOAPRENDIZAJE

“INVENTAMOS Y

CONOCIENDO

EXPERIMENTAMOS”

LOS INVENTOS Y EXPERIMENTOS

LOGROS DE APRENDIZAJE:

Maneja el sustento teórico práctico de los componentes temáticos del área de Ciencia y Ambiente del nivel de Educación Primaria.

CONTENIDOS: 1. Una

Educación al servicio del desarrollo científico. 2. ¿Qué es un invento? 3. Pasos del método de invención. 4. Experimentos en el aula.

INDICADOR DE EVALUACIÓN: Compara críticamente ideas centrales de marcos teóricos referidos a los componentes del área de Ciencia y Ambiente y su vinculación con el desarrollo de los procesos pedagógicos. 5

UNA EDUCACIÓN AL SERVICIO DEL DESARROLLO CIENTÍFICO Mary Claux (PUCP) afirma (2004): “…que hemos llegado a lo que muchos han denominado “crisis”, “colapso”, “emergencia”, “pobreza intelectual”, “país necio”, entre otros. Lo cierto es que el problema de transformar nuestro país en una nación de innovadores aun persiste y que la responsabilidad de lograrlo es de todos, principalmente de aquellas instancias sociales que toman decisiones, invierten y administran recursos, se plantean fines educativos, y desarrollan métodos y estrategias de enseñanza. Sin embargo, la solución es más compleja que describir el problema o asignar responsabilidades. Hay que analizarlo también desde la perspectiva de la psicología de los procesos cognitivos y de la motivación que se da o necesita darse para desarrollar un pensamiento innovador. Para innovar primero hay que comprender Convertirse en una nación de innovadores parte de comprender y desarrollar un estilo de pensamiento que lleve a la innovación. ¿Cómo podrán los tomadores de decisiones apoyar la investigación e innovación si ellos no piensan científicamente? ¿Cómo podrán los padres o maestros formar investigadores si ellos no comprenden los procesos mentales que tienen que estimular en sus hijos o estudiantes, o no han pasado por la experiencia de pensar de esta manera? Se puede contar con muchos recursos y voluntades políticas, pero mientras no se comprendan los procesos cognitivos y motivacionales implicados en el pensamiento innovador, no se podrán tener resultados exitosos. Si bien estamos en una era de avalancha de información, que proviene principalmente de los países desarrollados, el problema no radica en la cantidad de información a la que estamos expuestos, ni en la Internet como herramienta para acceder a ella, o en la imposición de otras formas de pensar. El problema está en cómo lograr que las personas funcionen estratégicamente ante esa avalancha e influencias, y que, además, sean capaces de desempeñarse creativamente, evitando el “copy and paste” (copiar y pegar) y la alienación cultural. Una educación que razone científicamente El sistema educativo, uno de los principales proveedores de información sobre el mundo (por no decir el principal), tendría como propósito esencial, el desarrollar las estrategias de pensamiento. Sin embargo, lo que hacemos los profesores (desde los primeros años de la escuela hasta los programas de postgrado), es darles a nuestros estudiantes la información de una manera terminada y completa. Con este método de enseñanza, por más interesante, extensa o compleja que sea la información, sólo se desarrolla en el cerebro del estudiante las estrategias de registro más no necesariamente las de elaboración y razonamiento científico. Kuhn (2002) distingue entre comprensión científica, cuando una persona acumula conocimiento sobre teorías científicas específicas; y razonamiento científico, cuando desarrolla maneras de pensar con el propósito explícito de encontrar información para contestar a sus preguntas y explicarse las cosas. ¿Cuáles serían los métodos y estrategias de enseñanza que se tendrían que utilizar para fomentar el pensamiento científico en el Perú? Algunos piensan que desde muy temprana edad ( 4 a 5 años), se tiene que desarrollar las habilidades de investigador a través de actividades que lleven a los niños y adolescentes a realizar preguntas, plantear hipótesis, planear y conducir experimentos, analizar datos, hacer inferencias y debatir sus implicaciones (Kuhn, 2002; Kuhn & Pearsall, 2000). Muchos otros han propuesto alternativas educativas como el aprendizaje basado en problemas (ABP), los clubes de debates, el uso de técnicas de solución de problemas, las discusiones guiadas, el aprendizaje cooperativo, la realización de proyectos de investigación, entre otros. Asimismo, se están discutiendo nuevas formas de evaluación y autoevaluación del aprendizaje que no se enfoquen únicamente en la medición de la acumulación de información. Lo 6

cierto es que todos estos cambios en la enseñanza requieren que los profesores de las escuelas y universidades, también piensen científicamente y, además, le dediquen tiempo, esfuerzo y energía a la programación de sus actividades de aprendizaje. Si regresamos a la ley del mínimo esfuerzo, se establece un círculo vicioso difícil de deshacer. ¿QUÉ ES UN INVENTO? Según Gálvez (1997), Invento o invención es un objeto, técnica o proceso el cual posee características novedosas. Puede estar basado en alguna idea, colaboración o innovación previa y el proceso de la misma requiere por lo menos el conocimiento de un concepto o un método existente que se pueda modificar o transformar en una nueva invención. Sin embargo, algunas invenciones también representan una creación innovadora sin antecedentes en la ciencia o la tecnología que amplían los límites del conocimiento humano. INTRODUCCIÓN AL PENSAMIENTO INVENTIVO A) fuentes y áreas de los inventos: Según Pozo (2003), Cayetano Heredia

FUENTES

ÁREAS AGRICULTURA Y ALIMENTACIÒN

PROBLEMAS DE LA REALIDAD

SALUD Y BIOTECNOLOGÌA

OPORTUNIDAD, NECESIDADES, TEMA

INGENIERÌA, MECÀNICA Y LOS INVENTOS

QUÌMICA

MEJORAS DE INVENTOS ANTERIORES

TEXTILES Y PAPEL MINERÌA Y METALURGIA

EXPERIENCIA CASUALIDAD IDEA

CONSTRUCCIÒN ELECTRÒNICA Y

DESAFÌO, CAMBIOS

EDUCACIÒN, CULTURA Y ARTÌCULOS PARA EL HOGAR

B) Niveles de creatividad

ECOLOGÌA Y MEDIO AMBIENTE

Taylor propone los siguientes niveles: Niveles de creatividad 1. EXPRESIVA 2. PRODUCTIVA 3. INVENTORA 4. INNOVADORA 5. EMERGENTE

Características -Prima la espontaneidad. - Expresión libre. - No hay mayores vestigios de originalidad. - Se encuentra rasgos de originalidad. - No difiere de modo notorio de otras personas. - Tiene un nivel significativo de originalidad - Escapa de lo común. - Significa aportes nuevos. - Corresponden a pocas personas - Supone lo totalmente nuevo- Es apartada de todo lo figurativo. - Corresponde a pocas personas. 7

Inventando lo inventado A lo largo de la historia la humanidad ha inventado objetos y métodos para realizar tareas que satisfagan un determinado propósito de una nueva o diversa manera, generalmente con el objetivo de cumplir estos propósitos de una forma más rápida, más eficiente, más fácil o más barata. Aunque es evidente que la gente inventa, las circunstancias que facilitan u optimizan el desarrollo de invenciones están menos claras. Una escuela de pensamiento que ha popularizado la frase "la necesidad es la madre de la invención" o "la necesidad es la madre de todas las ciencias", discute que esencialmente, la carencia de recursos conduce a la invención, mientras que un escuela de pensamiento opuesta argumenta que sólo con un exceso de recursos se obtienen estos resultados. Sin embargo, actualmente no se puede entender el proceso inventivo simplemente por la referencia a una u otra de estas perspectivas. En términos generales si bien la inventiva responde usualmente a una necesidad, no es descartable que de un ambiente rico en recursos surjan nuevas experiencias que generen invenciones. Si bien un objeto o método innovador y útil se puede desarrollar para satisfacer un propósito específico, la idea original puede que nunca se realice como invención de trabajo, quizás porque el concepto sea de cierta manera poco realista o impráctica. Como a "castillos en el aire" se puede referir a una idea creativa que no alcance su objetivo debido a consideraciones prácticas. La historia de la invención está llena de tales casos, pues las invenciones no surgen necesariamente en el orden que sea más útil. Por ejemplo, el diseño del paracaídas fue resuelto mucho antes de la invención del vuelo autónomo. Otros inventos simplemente solucionan problemas para los cuales no hay incentivo económico para los cuales proporcionar una solución. Por otra parte, cualquier barrera a la puesta en práctica puede simplemente ser adjudicada a limitaciones de la ingeniería o la tecnología que eventualmente se pudiesen superar a través de avances científicos. La historia está también repleta de ejemplos de ideas que han tomado un cierto tiempo para hacerse realidad física, según lo demostrado por las varias ideas atribuidas originalmente a Leonardo da Vinci y a las que ahora se ve su aplicación diaria en forma práctica. C) PASOS DEL MÉTODO DE INVENCIÓN: El Ministerio de Educación (2002) sugiere el uso del siguiente método. 1. Encontrar el problema, necesidad, oportunidad: ¿Cuál es el problema que necesita solución? ¿Cuál es la situación que demanda nuestra atención? (Puede ser un tema, idea, objeto, problema, oportunidad, desafío). Tenemos que empezar por identificar y reconocer esto antes de proceder. 2. Obtener datos: Una vez que el problema, la necesidad, oportunidad, hecho, etc. Ha sido identificado, el próximo paso es hacer un “inventario”: desenterrar y juntar información, conocimiento, hechos, sentimientos, opiniones y pensamientos para clasificar y calificar el problema en forma más específica. ¿Qué se sabe del problema y qué se necesita saber? 8

3. Definir el problema, necesidad, oportunidad, tema, idea, objeto, desafío: Ahora que se tiene todos los datos, se necesita formular una “definición del problema, necesidad, oportunidad, tema, idea, objeto, desafío”, que exprese la “esencia” de la situación, SE debe tratar de definirlo de tal manera que invita a la búsqueda de nuevas perspectivas. 4. Encontrar la idea: En este paso se deben pensar la mayor cantidad posible de ideas y alternativas para resolver el problema, necesidad, oportunidad, tema, idea, objeto, desafío. No se debe hacer evaluación de las ideas en este momento, sino simplemente una lista de las mismas para luego usarlas en la construcción de diferentes soluciones al problema. 5. Encontrar la solución: Ahora tienes varias ideas que pueden servir como soluciones posibles, ha llegado la hora de evaluarlas sistemáticamente, para lo cual se necesita generar una variedad de criterio y seleccionar la más importante para la solución del problema , necesidad, oportunidad, tema, idea, objeto, desafío, (¿costo?, ¿conveniencia?. ¿Tiempo?, etc.). De esta manera se podrán identificar y evaluar los pros y contras de las posibles soluciones. 6. Formular un plan de acción: Luego de haber escogido una solución, ha llegado el momento de formular un Plan de Acción para implementar dicha solución: determinar qué clase de ayuda se necesitará, qué obstáculos o dificultades podrán aparecer y los pasos específicos a seguir a corto y largo plazo para solucionar aquel problema, necesidad, oportunidad, tema, idea, objeto original.

Use

el

Método

de

Invención

para

desarrollar

EL

PENSAMIENTO INVENTIVO como un trampolín para capturar capturar la imaginación, el interés y la creatividad que cada uno de nosotros tiene a su alcance, Los niños de esta nación son nuestra mejor inversión para el mañana, Nuestro futuro será más brillante si producimos conocimiento y tecnología para solucionar los los problemas que atraviesa la población peruana.

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EXPERIMENTOS EN EL AULA Los experimentos pueden despertar el interés por la ciencia desde la escuela, por ello con toda razón P. L. Kapitza, Premio Nobel de Física de 1978, afirmaba que “al educar al futuro científico, el desarrollo de sus facultades creadoras tiene una importancia excepcional y por eso se las debe desarrollar desde la escuela y cuanto antes mejor". La realización de experimentos cuidadosamente elaborados, provocan una fuerte motivación en el estudiante, algo que con dificultad se puede lograr en las clases tradicionales que abundan actualmente en todos los niveles (primario, secundario y superior). Aunque los experimentos sean simples, el maestro debe recalcar en clase que nunca deben hacerse en casa sin la supervisión de un adulto. Se aconseja empezar por fenómenos simples y considerar que para llamar la atención de los alumnos hay que tener en cuenta su edad, pues la madurez cerebral es fundamental para entender y mantener su atención frente a un experimento. Existen algunos requisitos que deben cumplir los experimentos realizados en el aula, como: • Tener riesgo físico nulo. • Ser simples. • Rápidos. • Atrayentes. • De bajo costo. • Permitir trabajar en escala reducida (para abaratarlos y disminuir los riesgos). • Conceptuales. Además de los experimentos, otras formas de motivar a los alumnos puede ser mediante la exhibición de películas o documentales interesantes o bien, la lectura de la biografía de un científico reconocido.

VAMOS A EXPERIMENTAR JUGANDO

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TRUCOS CON AGUA Toda la luz: la luz eléctrica y la luz del fuego usualmente viaja en línea recta. Si pudiera ir alrededor de las esquinas, no habría sombras cuando el sol brilla en una habitación. Pero la luz hace cosas extrañas cuando va a través del aire y del agua. Vamos a ver algunas de estas cosas. Necesitas: - un vaso con agua y una pajita o un lápiz - un envase de porcelana o plástico con agua y una moneda

Coloca una pajita o un lápiz dentro de un vaso con agua. Levanta el vaso hasta el nivel de tus ojos y el lápiz o la pajita parecerán estar rotos.

Moneda Mágica a. Echa una pequeña moneda dentro del envase de porcelana o de plástico. Inclínalo hasta que no puedas ver la moneda desde el borde. b. Sostén el cuenco en la misma posición, de forma que no puedas ver la moneda. Echa agua lentamente dentro del envase y gradualmente la moneda reaparecerá. c. Ahora sujeta de forma que puedas ver la moneda. Mueve el envase despacio mirando fijamente la moneda. Mientras observas parece que se mueve de arriba abajo en el envase.

Por qué funciona La luz atraviesa el aire y luego el agua en ángulo, curvándose cuando entra en el agua, y otra vez al salir. Esto hace que parezca que la pajita esté rota y que la moneda reaparezca en el envase. Por eso: Un niño está en la orilla de un río, intentando pescar un pez en el agua, pero es posible que pierda el pez, a menos que tenga algún conocimiento sobre la luz y el agua. El pez parece estar más elevado en el agua de lo que realmente está. Esto es porque el agua ha curvado la luz que ve el niño. El río también parece ser menos profundo de lo que es.

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AIRE EN TODAS PARTES

Necesitas: - 2 vasos. - Un cuenco con agua. - Un listón de madera, de unos 45cm de largo y 4cm de ancho. - 2 hojas de periódico (diario) un martillo o un mazo. 1. Un vaso vacío parece que no tiene nada dentro. Para comprobar que está lleno de aire, colócalo boca abajo dentro de un cuenco de agua. El aire impide casi por completo que el agua entre.

2. Ahora inclina un poco el vaso. El aire formará burbujas en el agua y llenará el vaso, reemplazando el espacio ocupado por el aire. Intenta aprisionar aire en un vaso lleno debajo del agua, como se ve en el dibujo.

3. Pon el listón sobre la mesa, con un trozo fuera del borde. Extiende dos hojas de periódico sobre la mesa y la madera y lo estiras para que quede liso.

4. Golpea con fuerza el listón de madera con un martillo. Hazlo de prisa y la madera se quebrará. En cambio, si sólo haces presión sobre el trozo de madera que sobresale por el borde de la mesa, el periódico se levantará porque el aire se introduce debajo del papel; por tanto, dale un buen golpe a la madera. Cómo funciona: Cuando golpeas la madera, el aire que presiona el periódico es demasiado pesado para que se levante, por eso la madera se rompe. La fuerza del aire que nos rodea se llama presión atmosférica. Por eso: No puedes ver el aire, pero llena cualquier espacio y grieta del mundo. Cuando alguna cosa parece vacía, en realidad está llena de aire. Esta capa tiene un gran peso y afecta a todas las cosas que hay a nuestro alrededor. La presión de tu cuerpo es igual a la presión del aire sobre ti. Los astronautas que van a al luna o al espacio, donde no hay aire, tiene que vestirse con trajes especiales que presionen sobre ellos.

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MÁS LIVIANO QUE AIRE: CUANTO PESA EL AIRE Prepárate a pesar el aire haciendo tu propia balanza. Necesitas: - Un palo delgado, de unos 60cm de largo - 2 globos de la misma forma y tamaño - 3 piezas de cuerda, de unos 30cm de largo cada una - Un alfiler 1. Anuda fuerte el extremo de una cuerda en el centro del palo. Por el otro extremo levanta el palo hasta que quede perfectamente nivelado.

2. Llena un globo de aire y haz un nudo en el cuello con la otra cuerda. Infla el segundo globo hasta que tenga el mismo tamaño al primero y cierra el cuello con la tercera cuerda.

3. Anuda los globos uno en cada extremo del palo. Desliza las cuerdas a lo largo del palo hasta que el palo esté exactamente nivelado otra vez. Ahora pincha un globo con el alfiler y observa lo que pasa.

4. Ahora revienta el otro globo y tu balanza se nivelará otra vez.

Cómo funciona: Cuando tú explotas un globo, sale todo el aire que contenía. El otro globo, aun lleno de aire, pesa más que el vacío, y por eso tu "balanza" se inclina hacia el globo inflado. Por eso: Si pesas una botella llena de un litro de aire y luego vacías todo el aire y la vuelves a pesar de nuevo, la botella con aire pesaría un gramo más que la botella sin aire.

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¿POR QUÉ SE PRODUCE EL ARCO IRIS? Busca el arco iris en el cielo cuando el sol brilla al mismo tiempo. También puedes ver el arco iris en el chorro de agua de las mangueras de regar, fuentes y cascadas. Pero para verlos tienes que estar de espaldas al sol y de frente a las gotas de lluvia. Cómo hacer un arco iris Tienes que hacerlo en un día soleado. Llena con agua un pequeño cuenco y metes dentro un espejo, entonces el sol se reflejará en él.

Toma una hoja de papel blanco para que cuando el sol brille en el espejo se reflecte sobre el papel. Sujeta el papel tan firme como puedas y verás los colores del arco iris.

Cuando la luz atraviesa una gota de agua, se divide en los siete colores principales, igual que aquí. Por esto es por lo que ves el arco iris cuando el sol brilla sobre muchas gotas de agua.

Colores del Arco Iris a Través del Cristal

Si la luz blanca atraviesa un cristal en ángulo se divide en colores. Puedes ver varios colores en las piedras preciosas como los diamantes y en cristales rotos.

El mejor cristal para que se formen colores es el llamado prisma. La luz coloreada que sale de un prisma se vuelve blanca cuando atraviesa el otro. Por eso: Si viajaras en la cabina de un aeroplano siguiendo una tormenta de lluvia, con el sol detrás de ti, podría ver el arco iris en movimiento y en forma de círculo.

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BARCO DE BURBUJAS Haz un barco que navegue por tu bañera por su propio impulso. Necesitas: - Una botella de plástico con un tapón - Bicarbonato de sodio (lo encuentras en tu cocina, o en cualquier farmacia) - Vinagre - Papel fino o papel toalla (una servilleta de papel, papel higiénico) - Una cañita (pajita, popote), o el tubo vacío de un bolígrafo - Plastilina y tijeras 1. Con unas tijeras haz un pequeño agujero en la parte inferior de una botella, cerca del borde. 2. Introduce la pajita de plástico dentro del agujero, solamente 1cm hasta que quede encajada. Empuja un poco la pajita hacia abajo y coloca plastilina a su alrededor sujetando la pajita y rellenando el agujero.

3. Echa un poco de bicarbonato sobre un papel. Envuelve el papel con el bicarbonato y enrolla los extremos, como en el dibujo.

4. Echa un poco de vinagre en la botella. Introduce el papel con el bicarbonato. Tapa la botella tan de prisa como puedas y colócala suavemente en la bañera llena de agua y verás como arranca (¡!).

5. Si inclinas el tubo colocado a un lado del fondo. Puedes hacer que barco gire alrededor de la bañera.

Cómo funciona: Cuando el papel se humedece con el vinagre, se desdobla. El bicarbonato y el vinagre se mezclan, y al hacerlo forman un montón de gas y espuma. Esta es una reacción química. El gas sale a través de la pajita de plástico y empuja la botella.

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CANALIZANDO EL AGUA Todas las plantas necesitan agua para vivir y crecer. Obtienen el agua a través de las raíces y sube a los tallos. Las plantas también expulsan agua por sus hojas, son gotas tan pequeñas que no se pueden ver. Haz estos experimentos con plantas. Necesitas: -Una rama de apio fresco -Un cuchillo -Tinta o acuarela -Un arbusto o la rama de un árbol creciendo en la calle -Una bolsa de plástico -Un trozo de cuerda Absorbiendo Agua 1. Corta un pequeño trozo de la rama del apio. Coloca la rama en una jarra con un poco de agua y echa un poco de tinta. Deja la jarra en un lugar templado y con luz durante el día.

2. Lava con agua limpia el extremo de la rama de apio. Corta el tallo en trozos de unos 3 cm. Observa cada corte, podrás ver puntos donde el tallo ha absorbido el agua coloreada.

Expulsando Agua 1. Coloca una bolsa de plástico sobre una pequeña rama de hojas de un arbusto o un árbol pequeño en un lugar soleado. Déjalo durante dos o tres días.

2. Mira la bolsa cada día y verás gotas de agua en su interior. Si los días son muy calurosos, se acumulará gran cantidad de agua dentro de la bolsa. Cómo funciona Las hojas de las plantas tienen agujeros muy pequeños por toda la superficie. En los días de calor, por estos agujeritos salen gotas de agua que se evaporan. Esto es lo que se acumula dentro de la bolsa. Por eso: En un día de mucho calor, un árbol, tales como el abedul o el olmo, pueden necesitar tanto como 50 cubos de agua. Las hojas expulsan esta agua al aire. -Intenta cubrir con una bolsa de plástico una planta de interior. Riégala y colócala al sol en el alféizar de una ventana. -Coloca el tallo de una flor blanca en agua teñida. Los pétalos tomarán enseguida el color del agua. 16

COLORES QUE DESAPARECEN Puedes hacer que los colores aparezcan y desaparezcan. Pinta un círculo con los siete colores del arco iris y hazles girar muy de prisa. Observa lo que ocurre. Diana de Colores Los colores que ves en el arco iris forman espectro. Son rojo, naranja, amarillo, verde, azul, azul añil y violeta. Existen muchos matices entre los colores del arco iris. Si quieres puedes pintar la diana de rojo, amarillo, verde y azul. Los cuadros pintados en el borde son los colores del arco iris. 1. Coloca una taza boca abajo sobre un trozo de cartón grueso y traza el círculo de la taza. Corta con cuidado el círculo con unas tijeras.

2. Dibuja seis líneas desde el centro al borde exterior y forma siete secciones. Pinta cada sección de un color del arco iris, igual que en el dibujo.

3. Haz dos agujeros en el círculo con una distancia entre uno y otro de unos 2 cm. Introduce los extremos de un trozo de cuerda de un metro de largo por los agujeros. Anuda los extremos.

4. Sujeta la cuerda como el dibujo. Gira la diana para que la cuerda se enrolle. Estira los dedos y deja que la cuerda se vaya desenrollando. Esto hará girar la diana.

Cómo funciona Cuando el círculo gira muy rápido, nuestros ojos ven los colores, pro llegan mezclados a nuestros cerebros. Nuestros cerebros nos dicen que la diana tiene un color blanco grisáceo.

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LA SECADORA Podrás escurrir ropa, papeles mojados y hasta las lechugas para la ensalada. Ten cuidado de hacer este experimento en un lugar al exterior donde no importe que las cosas se humedezcan. Necesitas: - Una botella de plástico - Un lápiz - Un carrete de hilo - Unas tijeras - Una cuerda

1. Corta la parte superior de una botella de plástico y sujétala con las cuerdas de la misma forma que en el dibujo para la "Turbina de Agua". Haz muchos agujeros en la botella con las tijeras.

2. Desliza un carrete de hilo dentro de la cuerda de la botella. Anuda un lápiz al extremo de la cuerda.

3. Coloca dentro de la botella de trapos y toallas de papel un poco húmedos. Presiónalos hacia abajo suavemente. No los pongas muy apretados. Si tienes un batidor, anuda la cuerda en las aspas y muévelo por el mango tan de prisa como puedas hasta que gire la secadora. Al ir dando vueltas, el agua saldrá por los agujeros. Sujeta el carrete de hilo con una mano. Con la otra mano haz girar el lápiz tan rápidamente como puedas, al igual que en el ejemplo. Cómo funciona: Cuando cualquier cosa, como este trompón gira, expulsa los objetos que hay sobre él. Esto se llama fuerza centrífuga. Cuando la secadora gira, expulsa el agua a través de los agujeros. Por eso: Las secadoras eléctricas y las lavadoras funcionan de la misma forma. Dan vueltas a mucha velocidad y el agua de la ropa sale despedida por los agujeros del tambor.

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BOTELLA SURTIDORA Necesitas: - Una botella pequeña con un tapón de rosca - Una pajita de plástico - Plastilina - Un alfiler o una aguja - Acuarela o tinta - Un cuenco o una vasija con agua muy caliente (¡que un adulto te ayude!) 1. Quita el tapón de la botella y haz un agujero con unas tijeras, presionando hacia abajo, como se ve en la figura. Llénala hasta la mitad de agua fría.

2. Echa unas pocas gotas de acuarela o tinta en el agua de la botella. Enrosca el tapón con fuerza.

3. Introduce la pajita a través del agujero. Coloca plastilina a su alrededor para sellarlo. Tapa el agujero de la pajita con la plastilina y hazle un agujero con el alfiler.

4. Pon la botella en un cuenco lleno de agua muy caliente del grifo. Espera durante un rato para que el surtidor funcione.

Cómo funciona: El agua caliente del cuenco calienta el aire de la botella. Cuando el aire se ha calentado se expande y empuja el agua a través de la pajita y sale por aspersión.

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FROTANDO Y CALENTANDO ¿Te has fijado alguna vez que los objetos se calientan cuando los frotas? En días fríos la gente frota sus manos una con otra en las mangas para calentarlas. Inténtalo y verás como tus manos se calientan enseguida. Existen muchas cosas que se entibian incluso se calientan enseguida cuando se frotan unas con otras. Aquí tienes unas pocas para que lo intentes, y hay probablemente muchas más que tú puedes descubrir. Intenta frotar uno contra otro dos palos secos o dos trozos de madera tan fuerte como puedas. Después de frotar unas 2 veces, toca la madera. Comprobarás que está bastante caliente.

Frota dos piezas de metal juntas, por ejemplo, la tapa de dos botes de hojalata. Frota una pieza de madera con una lija. Toca el metal y la madera después de uno o dos minutos y comprobarás que están calientes. Cuando montas una bicicleta y frenas con fuerza, el freno frota la rueda para aminorar la velocidad. Intenta frenar al mismo tiempo que conduces despacio. Después toca los frenos. Restriega tus zapatos con fuerzas sobre el suelo. A continuación toca las suelas de los zapatos. Intenta frotar tu pie descalzo con fuerza sobre la alfombra. Comprobarás que se ha calentado. Cómo funciona Muchas cosas tienen superficies ásperas. Puedes ver si son ásperas observándolas de cerca o con una lupa: tus manos, la madera y los metales. Cuando se frotan una con la otra, la aspereza disminuye el movimiento. A esto se llama fricción. Cuanto más ásperos son dos objetos, tendrás que emplear más fuerza para moverlos. El movimiento se transforma en calor y los objetos se calientan. Por eso: Las llantas de los coches se calientan por la fricción entre ellas y la carretera. Después de un largo viaje, pueden estar demasiado calienta para tocarlas. Esto calienta también la carretera. El hielo de la carretera se derrite si circulan muchos coches. Cuando una nave espacial vuelve a la Tierra, la fricción entre ella y el aire hace que la nave se caliente mucho. La forma y el material especial que la protegen impiden que sus tripulantes se quemen y mueran.

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LA EMOCIÓN DE DESLIZARSE Las superficies ásperas de muchas cosas resultan útiles porque se agarran fuertemente e impiden el deslizamiento. Tus zapatos se sujetan a un suelo deslizante. Las llantas de los coches tienen aristas para ayudarlas a agarrarse al pavimento. Pero esto es un inconveniente cuando queremos deslizarnos fácilmente. El aceite se vierte dentro de la máquinas para que lo mecanismos se deslicen sobre otros. Aquí te damos algunas indicaciones para hacer cosas que se deslicen fácilmente. 1. Busca dos palos o trozos de madera seca. Frota uno de ellos con un jabón. Ahora frota los palos uno contra otro. Resbalarán el uno sobre el otro y permanecerán fríos.

2. Coloca un pequeño bloque de madera sobre una mesa. Dale un golpe para que se deslice (a). Derrama un poco de agua con jabón sobre la mesa (b). Golpea otra vez el bloque de madera.

3. Derrama un poco de aceite en una tapa plana de metal. Cualquier aceite puede servir. Frota una tapa con otra. Podrás sentir cómo las tapas se deslizan fácilmente una sobre otra en el aceite.

Cómo funciona El aceite se echa en las partes en movimiento de las máquinas para mantenerlas ligeramente separadas, Se deslizan sobre un lecho de aceite que les impide tocarse; de esta forma no se calientan las partes móviles. Esto se llama lubricación. ¿Sabías qué? Los coches patinan en carreteras con grasa, hielo o húmedas, porque la grasa, el agua o el hielo forman una capa entre los neumáticos y la carretera. Los neumáticos no se pueden agarrar y entonces el coche patina. Todas las máquinas con elementos que se deslizan unos sobre otros necesitan aceite o grasa como lubricantes, sin él la fricción sería tan grande que se calentarían

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hasta

fundirse.

TRUCOS CON LA LUZ Cuando miras el agua quieta de una piscina, estanque o alberca puedes ver tu cara reflejada en ella. El agua actúa como espejo. Si miras hacia arriba desde debajo del agua, la parte superior de ésta actuará también como espejo. Intenta hacer lo siguiente para aprender algo sobre el agua. Necesitas: - un vaso, agua y una moneda - un recipiente cuadrado de cristal, o de plástico transparente. - Agua y una cucharita - Una hoja de papel, un libro y una linterna ¿Una o dos monedas? Echa una pequeña moneda en un vaso con agua, de unos dos cm. de profundidad. Levanta el vaso a la altura de tus ojos. Verás una moneda grande en el fondo y una pequeña justo encima del agua. El rayo que rebota 1. Coloca el recipiente cuadrado lleno de agua sobre un libro. Fija una hoja de papel en uno de los lados. Cierra las cortinas o apaga la luz y enciende una linterna igual a la que se muestra aquí. 2. Enfoca la linterna en ángulo y el rayo de luz sale hacia fuera en ángulo sobre el papel. 3. Para ver e rayo de luz con mas claridad, remueve con una cucharadita de leche el agua. Luego intenta iluminar el agua desde diferentes ángulos para ver como el rayo de luz se dobla. Cómo funciona Cuando la luz brilla directamente dentro del agua, va en línea recta. Cuando el rayo de luz alcanza la superficie del agua en ángulo, es rebotado hacia atrás en ángulo por el agua. Por eso: En un día muy caluroso, algunas veces se ven charcos en el suelo. Cuando te acercas desaparecen. Esto se llama espejismo y se ve en los desiertos. En este dibujo, el hombre recibe la luz del cielo. Una capa de aire caliente los dobla sobre el suelo y ve el reflejo del cielo y de las nubes sobre la tierra, que parecen como charcos de agua azul.

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TRUCOS CON LOS OJOS Agujero en tu mano 1. Coloca un tubo en tu ojo derecho. (Puedes hacer uno con una hoja de papel). 2. Pon tu mano izquierda junto al tubo. 3. Mira fijamente por agujero del tubo. 4. Mira fijamente por el tubo con el ojo derecho y mantén abierto el ojo izquierdo. Podrás ver tu mano y un agujero en ella. ¿Cuántos dedos? Pon un dedo de cada mano hacia arriba en frente de tus ojos, a unos 20 cm. Alejado de tu cara. Mira fijamente alguna cosa alejada de tus dedos, no a ellos. Si miras fijamente verás tres o cuatro dedos, fantasmas en frente de tus ojos. Mira tus dos dedos y los otros dos desaparecerán.

Dedo Flotante Coloca un dedo de cada mano en frente de tus ojos. Mira fijamente entre los dos dedos. Si miras fijamente al espacio vacío entre sus dedos, verás aparecer un pequeño dedo entre ambos. Este dedo tiene una uña en cada extremo. Cómo funciona: En un truco ves cuatro dedos porque miras más allá de tus dedos. Entonces ves dos dedos con cada ojo, haciendo un total de cuatro. En el truco dedo flotante, los dos dedos extras se sobreponen formando uno solo en el centro. Ves un agujero en tu mano porque un ojo mira debajo del tubo y el otro mira tu mano. Estas dos visiones se combinan y entonces ves un agujero en la mano. Esto sucede porque tienes dos ojos.

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LA TURBINA DE AGUA Confecciona una turbina de agua y sujétala debajo de un caño. Girará dando vueltas y vueltas, mientras el agua sale a chorros. Si sostienes la cuerda entre los dedos, de forma que también pueda girar, la turbina seguirá dando vueltas mientras siga teniendo el agua. Necesitas: - Una botella de plástico vacía - Un lápiz - Un trozo de cuerda de unos 15 cm. de largo - Una cuerda fina de 30 cm. - Unas tijeras 1. Introduce una punta de las tijeras dentro de la botella, cerca de la parte superior, como en el dibujo, y recórtala alrededor.

2. Haz ocho agujeros cerca del fondo de la botella con las tijeras. Deja un espacio igual entre un agujero y otro. Haz dos agujeros en la parte superior de la botella, uno en cada lado.

3. Empuja la punta de un lápiz dentro de uno de los agujeros del fondo de la botella y presiónalo hasta que toque el lado de la botella. Haz lo mismo en cada agujero para sesgarlos.

4. Enlaza los extremos de la cuerda corta, a los agujeros en la parte superior de la botella. Ata la cuerda larga en el centro de la más corta. Anuda un lápiz al otro extremo, como el dibujo.

Abre el grifo del agua fría, coloca la botella debajo sujetándola por la cuerda o con el lápiz. Tan pronto como se llene, el agua saldrá a chorros por los lados y la botella dará vueltas y vueltas.

Cómo funciona Cuando el agua sale a chorros por los agujeros oblicuamente, la presión empuja a la botella haciéndola girar en dirección opuesta.

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NOTAS ALTAS Y BAJAS Cuando tocas una melodía con un instrumento musical, obtienes diferentes notas. Si los instrumentos tienen cuerdas, las presionas con tus dedos. Si es un instrumento de viento, pones los dedos sobre los agujeros para tocar. Aquí tienes dos formas de saber algo sobre la música aunque no toques ningún instrumento. Necesitas: - una regla de madera - una goma elástica - 2 lápices Regla Ruidosa 1. Coloca una regla sobre la mesa con la mayor parte de ella fuera del borde. Sobre la parte que queda encima pon un libro. Golpea el otro extremo y se moverá produciendo un sonido bajo.

2. Introduce un poco más la regla bajo el libro y golpea de nuevo. Ahora produce un sonido más alto. Al empujarla un poco más el sonido se eleva también.

Regla Guitarra 1. Coloca una goma alrededor de una regla, como ves, y en cada extremo de la regla y debajo de la goma pon los lápices.

2. Puntea la goma con un dedo. Empuja un lápiz a lo largo de una parte de la regla y puntea la regla otra vez. Dará una nota más alta. Puedes tocar una melodía, muy despacio.

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Por qué funciona Cuando una regla o una goma son largas, vibran despacio y dan notas bajas. Cuando son cortas, vibran más rápido y dan notas altas. Los sonidos altos y bajos dependen de la rapidez con que vibran las cosas.

Por eso: Al tocar instrumentos de cuerda se presionan las cuerdas acortándolas y así dan notas más altas. Antes de tocar estos instrumentos hay que estirar o aflojar las cuerdas. Las tensas vibran más de prisa y dan notas más altas.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: • ENCICLOPEDIA BRITÁNICA “Estados de la Materia” Video Educativo • DRELL “Diseño Curricular Regional 2008” Edit. Nuevo Norte S. A. Trujillo 2008 • MINEDU “Diseño Curricular Nacional” Edit. Quebecor, Lima 2006 • MINEDU “Guía para el Desarrollo de Capacidades” Edit. Filmart SAC, Lima 2004 • MINEDU “Guía para el Desarrollo de los Procesos Metacognitivos” Edit. Filmart SAC, Lima 2006 • MINEDU “Orientaciones para el Trabajo Pedagógico de CTA” Edit. Filmart SAC, Lima 2006 • MINEDU “Ciencia y Ambiente 3” - Edit. Quebecor, Lima 2005

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