Cómo motivar a los estudiantes mediante actividades científicas atractivas

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LA LUZ: ENERGIA RADIANTE

José Luis Fayos Álvarez Juan José Asensi Marqués

I. E. S. SOROLLA Valencia

Introducción:

La práctica esta diseñada para el nivel 2º E.S.O. en la materia de Ciencias Naturales en los contenidos del Bloque 3. Transferencia de energía (Decreto 112/2007 currículo E. S. O.) y comprende los siguientes contenidos de dicho bloque:

- Propagación rectilínea de la luz en todas direcciones. Reconocimiento de situaciones y realización de experiencias sencillas para ponerlas de manifiesto.

- Estudio cualitativo de la reflexión y la refracción. Utilización de espejos y lentes. - Descomposición de la luz: interpretación de los colores.

Objetivos:

- Estudiar el fenómeno de la reflexión en un espejo plano. - Deducir la ley fundamental de la reflexión a partir de las observaciones realizadas. - Comprender la ley de la reflexión y su aplicación en la formación de imágenes en

espejos planos y curvos. - Distinguir el mecanismo de formación de imágenes en espejos y lentes. - Observar el fenómeno de la refracción y deducir algunas características. - Conocer el fenómeno de la refracción de la luz y su aplicación en la formación de

imágenes a través de lentes. - Distinguir las imágenes formadas a través de lentes convergentes y divergentes.

Aplicación al ojo humano. - Comprobar la descomposición de la luz blanca a través de un prisma óptico y su

relación con la naturaleza. - Elaboración de conclusiones escritas tras la práctica experimental. - El trabajo en equipo como método de estudio. - El trabajo sistemático y seguro en el laboratorio.

Relación del tema propuesto con el currículo del Curso:

Está relacionado con el concepto de Transferencia de Energía (La Luz) de la asignatura Ciencias Naturales de 2º ESO.

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Material y recursos necesarios:

Utilizamos el material EQUIPOS OPTICA EGB de Enosa (5 equipos) que conserva el centro en buen estado. - Componentes: Banco óptico. Transformador 12 V - 20 W, entrada 220 V. Foco luminoso lámpara 12 V. Lente f’ = 50 mm. Disco de Hartl. Soportes para diafragmas, foco y disco. Diafragmas con una y tres ranuras. Pantallas opacas blanca y negra. Espejo plano. Espejo cóncavo- convexo. Sección de lente convergente R = 40 mm. Sección de lente convergente R = 80 mm. Sección de lente divergente R = - 40 mm. Sección de lente semicircular R = 25 mm. Prisma de 90º. Modelo de ojo. Normas de seguridad:

Al trabajar con una toma de corriente eléctrica es fundamental que los alumnos comprendan que siempre deben trabajar con la toma de 12 voltios. Al ser algunos materiales frágiles (lentes, prismas) se deben dar instrucciones precisas sobre su manipulación y bandejas donde depositarlas para evitar roturas. El profesor debe controlar la exactitud de los montajes para evitar conclusiones erróneas. Los grupos de trabajo deben ser equilibrados en cuanto a las diferentes capacidades del alumnado. El profesor debe estar atento a la evaluación de procedimientos y actitudes durante las sesiones.

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Procedimiento y tiempo necesario para desarrollar esta práctica:

La práctica se organiza en cinco sesiones de 1 hora. Los grupos de trabajo se recomiendan de un máximo de cuatro alumnos. El número máximo de alumnos/as con el que hemos trabajado en el laboratorio ha sido de 16. Al comienzo de cada sesión se entrega al alumnado una ficha para la realización de la experiencia y análisis de las conclusiones. Sesión 1: Descripción de los materiales, su manipulación y normas de seguridad. Reflexión de la luz en un espejo plano. Sesión 2: Reflexión de la luz en un espejo cóncavo. Reflexión de la luz en un espejo convexo. Sesión 3: Refracción de la luz en una lente semicircular. Refracción de la luz en lentes convergentes y divergentes. Sesión 4: Refracción de la luz en el ojo humano normal, miope e hipermétrope. Sesión 5 La descomposición de la luz, el prisma óptico. Los colores.

En cada sesión se dedican los últimos minutos a la puesta en común de las conclusiones y a la posible corrección de errores conceptuales.

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Cuestiones para los alumnos:

Cada una de las sesiones dispone de una ficha de trabajo donde el alumno junto con su grupo dispone de las instrucciones de montaje y los apartados donde redacta las observaciones, trayectorias, cálculos matemáticos, hipótesis, descripciones y conclusiones que realiza a lo largo de la práctica. Las fichas han sido elaboradas por el profesorado del departamento. (No se incluyen para no exceder los limites del trabajo, pueden ser solicitadas al departamento de ciencias naturales del IES Sorolla-Valencia)

Análisis de las respuestas de los alumnos:

Los alumnos/as manifiestan rápidamente una enorme motivación por presentárseles la práctica como una manera novedosa de aprendizaje al no haberse trabajado teóricamente el tema. Las discusiones en los grupos resultan enriquecedoras y espontáneamente se produce el reparto de tareas. Las representaciones gráficas de trayectorias presentan algunas dificultades serias en alumnos con dificultades en dibujo por lo que es importante corregirlas en la puesta en común de cada sesión. La redacción de hipótesis y leyes debe ser revisada sobre todo para adecuarlas a un lenguaje científico. La evaluación se resuelve satisfactoriamente por el alumnado pues los ítems están referidos a las fichas realizadas en las sesiones de prácticas.

Análisis de la práctica presentada por el profesor:

La experiencia resulta muy motivadora para los alumnos que a lo largo de las diferentes sesiones logran realizar los montajes con exactitud. La redacción de las observaciones y conclusiones plantea algunas dificultades a los alumnos, por lo que la ayuda del profesor en las primeras sesiones es conveniente. Es importante hacer comprender a los alumnos/as que la ficha de trabajo de la experiencia forma parte de la evaluación. Los alumnos/as consiguen en apenas dos sesiones los hábitos de utilización y almacenamiento de los materiales si se les dan instrucciones claras. Es conveniente realizar los montajes previamente por el profesor para prever dificultades y posibles preguntas. Las prácticas representan un aprendizaje por inmersión, pues no se han explicado los conceptos previamente. Se debe cuidar que los alumnos utilicen un vocabulario lo más científico posible en sus observaciones y conclusiones.