Parte A: Hacer ahora (Recordar)
Esta parte de la unidad didáctica implicará a los alumnos respondiendo a una pregunta con respuesta abierta: qué entienden por la frase "La energía ni se crea, ni se destruye, sólo se transforma".
1. La afirmación, "La energía ni se crea, ni se destruye, sólo existe y cambia de una forma a otra" está escrita en la parte superior de un POST IT grande.
2. El papel Post It está dividido en cuatro columnas y están marcadas como se indica a continuación:
a. En la parte superior de la primera columna, escriba la palabra DE ACUERDO. En la segunda columna, escriba la palabra PRUEBA para mostrar por qué está de acuerdo. En la tercera columna, escriba la palabra DISCONFORME y en la cuarta columna escriba la palabra PRUEBA para mostrar por qué no está conforme.
Hoja de actividad de recordatorio
Pregunta/ Tema
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De acuerdo
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Prueba
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Disconforme
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Prueba
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b. Los alumnos escriben sus pruebas en el Post It y lo debaten en la clase cuando los llaman. Esto podría contar como una valoración para la participación.
c. Los alumnos pegan los Post Its en la hoja de actividad del recordatorio después de la actividad.
3. Recordar el concepto de energía y su conservación utilizando el vídeo
Parte B: Construcción del horno solar
Tarea: Crear una cocina solar para que podamos cocinar alimentos para un picnic en clase
Requisitos:
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Puede trabajar en un equipo de 2-3; los equipos documentarán qué compañero contribuye en qué parte del proyecto
Parte C: Realización del diseño
1. Estudiar los diseños de la cocina. Se recomiendan los siguientes sitios web:
a. http://www.wisementrading.com/solarcooking.htm tiene diseños comerciales con buenas imágenes
b. http://solarcooking.org tiene muchos diseños e imágenes
c. http://members.tripod.com/~ashokk_3/solar1.htm tiene muchas imágenes buenas (y probablemente más información de la que desea), pero es una gran fuente de inspiración
d. http://www.backwoodshome.com/articles/radabaugh30.html tiene un diseño con instrucciones específicas
2. Lea el documento sobre los Principios de los diseños de la cocina solar (http://solarcooking.org/sbcdes.htm) para comprender mejor lo qué es un horno solar y qué hace que tenga éxito una cocina solar.
2. Elija y dibuje el diseño del horno solar que ha elegido:
a. Adjunte una impresión o un esbozo del diseño.
b. Rellene la siguiente información:
Nuestro diseño es de ________________ (Referencia)
Este tipo de cocina es _____________.
Hemos elegido este diseño porque ________________.
c. Evalúe el diseño utilizando la lista de comprobación sugerida en el plan de la unidad didáctica.
Parte D: Construcción del horno solar:
1. Debata sobre los procedimientos para la construcción de un horno solar básico.(http://www.ehow.com/how_6232133_make-basic-solar-cooker.html)
2. Construya el prototipo del horno solar básico pieza por pieza con los alumnos.
3. Evalúe el prototipo del horno solar utilizando una rúbrica del proyecto. (ver adjunto)
4. Reconstruya el prototipo para corregir cualquier deficiencia.
Parte E: Pruebas de funcionalidad y eficiencia del horno solar
1. Para probar la funcionalidad y la eficiencia del horno solar básico, los alumnos realizan lo siguiente:
a. Se proporciona a cada alumno 480 mL de agua (2 vasos).
b. Este agua se calentará en la cocina solar para ver cuánto tiempo tardará en calentarse el agua 10 grados y qué temperatura tendrá el agua después de 40 minutos.
2. Rellene la siguiente información necesaria:
a. Temperatura de inicio del agua ______
b. Temperatura del agua después de 40 minutos ______
c. Aumento de temperatura en 40 minutos __________
d. Tiempo para calentar 480 mL de agua unos 10 °C ______
3. Complete lo siguiente para recopilar datos sobre la funcionalidad y la eficacia del horno solar construido.
CÁLCULOS DE LA COCINA
¿Cuánta energía del Sol ha capturado en la cocina? Estos cálculos le contarán el cuento.
PARTE 1: Mediciones
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El diámetro de la parte superior de la jarra (en cm) = _________
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Divida mentalmente los paneles solares de aluminio en rectángulos y círculos. Para cada parte, mida su longitud y anchura (en cm) o el diámetro (en cm).
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La temperatura aumentó de _________ °C a __________ °C.
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Hemos empezado a calentar a ___________ y hemos acabado a __________ (hora).
PARTE 2: Hipótesis
¿Cómo de eficiente cree que es la cocina? Es decir, ¿qué porcentaje (%) de la luz solar que llega a la cocina cree se utilizó realmente para calentar el agua dentro de la jarra?
Cálculos:
(A) Los paneles solares
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El área de la parte superior de la jarra = pr2 = _______________ cm2.
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El área de cada rectángulo (longitud x ancho) o círculo (en cm2) =
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El área total de los paneles solares = __________ cm2.
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Nuestros paneles solares han proporcionado (área de paneles/área de la jarra) _______________ veces más área de luz solar que la jarra sola.
(B) Energía calorífica
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El cambio de temperatura del agua en la jarra = __________ °C
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La energía calorífica para calentar el agua = (1 cal/°C.g) x (480 g de agua) x (cambia en la temperatura) = _________ calorías
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El tiempo que se calentó el agua = ____________ minutos
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La energía solar total que llega a la cocina = (0,3cal/min.cm2)x(área total de paneles solares) x (tiempo en minutos) = ____________ calorías
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Nuestra cocina fue (energía calorífica para calentar el agua/energía solar que llega a la cocina)x100 = ___________% eficiente.
Parte E: Presentación y debate
Los alumnos presentarán su proyecto a un jurado de profesores de ciencias, dos alumnos y el director o el jefe de estudios.
