la energía y sus transformaciones -...

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Quinto de primaria | ciencias de la naturalezaUD ProPuesta didáctica: unidad didáctica

Nivel: Primario Grado: Quinto

Área: Ciencias de la Naturaleza SC 08: La energía y sus fuentes

1. Identificación

Resumen:Esta Unidad trata sobre la energía, sus fuentes, tipos y usos. En esta también se desarro-llan algunas medidas para ahorrar energía y se explica por qué es importante para el medio ambiente este ahorro.

Para el desarrollo de esta Unidad proponemos la realización de preguntas, actividades in-teractivas y dinámicas, que permitan a los estudiantes identificar las transformaciones de la energía en objetos cotidianos presentes en sus casas y colegios. En estas actividades se promueve la colaboración entre los estudiantes, la exploración, el autoaprendizaje y el descubrimiento.

La energía y sus transformaciones

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la energía y sus transformaciones



Descripción2.RecuerdaLa energía es la capacidad para realizar trabajo y está involucrada en los cambios que se observan en la naturaleza.

La energía es necesaria para realizar innumerables actividades de nuestra vida cotidiana, tales como: hacer funcionar los electrodomésticos en nuestros hoga-res, iluminar las casas y las calles, en la calefacción, movilizar vehículos de mo-tor, para la producción de bienes en las industrias, hacer las tareas de la y en la agricultura, entre otros.

La energía se puede presentar de diversas formas. Entre las principales formas de energía se encuentran: la energía térmica, la nuclear, la eólica, la química, eléctrica y la energía radiante, entre otras.

Las energías cinética y potencial son otras dos tipos de energía, las cuales están presentes en todas las formas de energía, aunque quizás no de forma simultá-nea. La suma de estas dos es la energía mecánica.

La energía se puede obtener de diversas fuentes. Una fuente de energía es un recurso natural a partir del cual se puede obtener energía. Las principales fuentes de energía son:

•El Sol: Genera energías llamadas térmica y fotovoltaica.

•El agua: Genera energía por embalsamiento de agua en los ríos, llamada hi-droeléctrica, por cambios de la marea en los mares y océanos llamada mareo-motriz y por las olas llamada olamotríz.

•El viento: Genera energía eólica a través de un aerogenerador.

•Los combustibles: Entre ellos el petróleo, el gas natural y el carbón mineral se utilizan para generar energía a través de la combustión.

•Otra fuente es la geotérmica, que se genera a partir de la diferencia de tempe-ratura entre el interior de la tierra y la superficie, y también la energía química contenida en los alimentos.

Las fuentes de energía se clasifican en renovables y no renovables.

•Las fuentes renovables son las que se pueden utilizar sin límites, ya que son fuentes inagotables. Por lo general, tampoco son contaminantes, por ejemplo:

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el viento (energía eólica) y el Sol (energía solar).

•Las fuentes no renovables son fuentes que se agotan por el uso. Se agotan porque se regeneran lentamente; por ejemplo: el petróleo y el gas natural, llamados combustibles fósiles. Estos son la fuente de energía más utilizada actualmente. Esto es motivo de preocupación porque algún día se agotarán.

•Las energías renovables, como la hidroeléctrica, la eólica y la solar se utilizan como fuen-tes alternativas y representan una solución al agotamiento del petróleo.

•La energía se mantiene en constantes cambios porque se transforma de un tipo a otro mediante distintos procesos. Para esto se necesitan diferentes equipos, instrumentos y herramientas.

Orientaciones para el/la docente

Es conveniente repasar los aprendizajes esperados antes de cada actividad para verificar

que el enfoque de la misma se oriente al desarrollo de por lo menos uno de ellos.

Para una mayor comprensión y el desarrollo individual de los estudiantes, recomendamos al

docente permitir con revisión previa, que los estudiantes se auxilien de los libros de texto y

de cualquier otro recurso disponible.

Cuidar que los estudiantes puedan ver los detalles asociados al experimento de la actividad

3. Para eso, hacer énfasis en las informaciones relacionadas con el mismo.

Aprendizajes esperados

Por medio de esta propuesta los estudiantes aprenderán a:

•Comprender el concepto de energía y sus formas.

• Identificar y describir las diferentes fuentes de energía.

• Identificar problemas o fenómenos naturales relacionados con diferentes formas de energía.

•Reconocer y valorar el impacto en la sociedad y el medio ambiente del uso de fuentes energéticas.

•Diferenciar formas, transmisión y transformación de la energía en situaciones simples y máquinas.

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Recursos didácticos digitales

•Para el docente

La energía. Portal educativo que explica el concepto energía, sus fuentes, los

recursos naturales y los usos que los humanos damos a la energía. Disponible

en: http://www.icarito.cl/enciclopedia/articulo/segundo-ciclo-basico/educacion-

tecnologica/procesos-productivos/2009/12/74-4701-9-la-energia.shtml

La energía. Presentación que contiene información sobre la energía, sus tipos,

transformaciones y fuentes. Disponible en: http://newton.cnice.mec.es/materia-

les_didacticos/energia/index.html?1&0

Mapa conceptual

energía química

se presenta en forma

que pueden ser

fuentes

no renovablesrenovables

energía nuclear

energía eólica

energía radiante

energía hidráulica

energía térmica

alimentos

carbón mineral

combustible nuclear

Sol

viento

geotermal

agua

petróleo

gas natural

proviene de

produce

produce

como comoorigina

origina

genera

origina

genera

La energía

http://www.icarito.cl/enciclopedia/articulo/segundo-ciclo-basico/educaciontecnologica/procesos-productivos/2009/12/74-4701-9-la-energia.shtml

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/index.html?1&0

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Recursos didácticos que se aportan como Anexo

•Anexo 1. Documento para la actividad No. 1.

•Anexo 2. Imágenes para la actividad No. 2.

•Anexo 3. Documento para la

actividad No. 3.

Recursos materiales necesarios

para las actividades•Proyector.

•Computador con acceso a la Internet.

•Alambre de embobinado.

•Trozo de tubo PVC.

•Un bombillito con su zócalo.

•Un multímetro (tester).

•Copias impresas de los anexos.

Recursos didácticos digitales

•Para el uso en el aula

La energía se transforma. Presentación

que contiene preguntas sobre los ti-

pos de energía que intervienen en algu-

nas actividades diarias. Disponible en:

http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/

detalle?id=224255

Formas de energía. Este recurso inte-

ractivo cuenta con una descripción de

la Ley de conservación de la energía, la

descripción de energía y la clasificación

en: sonora, luminosa, cinética, térmica y

potencial. Cuenta con una pequeña prue-

ba para evidenciar lo observado y apren-

dido por los estudiantes. Disponible en:

http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/

detalle?id=206241

Energía (Documental completo). Este vi-

deo dura 50 minutos y 37 segundos. Con-

tiene un documental sobre los orígenes,

fuentes, usos y alternativas de la energía.

Disponible en: https://www.youtube.com/

watch?v=nOrAIenfuvA

https://www.youtube.com/watch?v=nOrAIenfuvA

http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?id=224255

http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?id=206241

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1. Actividad de inicio / La energía, su importancia y utilidad

Duración: 2 sesiones de clase (90 minutos)

Con el propósito de explorar los cono-

cimientos previos de los estudiantes,

pedir que elaboren una lista con cinco

aparatos que funcionen sin energía,

cinco que funcionen con energía y que

escriban el tipo de energía que utilizan

los últimos cinco. También que espe-

cifiquen si cada uno de esos tipos de

energía se agotará o no.

Socializar las respuestas y unificar los criterios y conceptos entre los estudian-

tes. Proyecte el video: Energía y comente los contenidos de este, poniendo énfa-

sis en los conceptos de energía, sus fuentes, energía renovable o no renovable

y transformaciones de energía.

Otra opción podría ser ver el video en su casa, observar conjuntamente los re-

cursos digitales propuestos para el docente y los propuestos para, preparar el

contenido para exponer a los estudiantes los conceptos antes mencionados y

responder sus preguntas e inquietudes hasta asegurarse de que los mismos

han sido aprendidos. También se puede auxiliar con copias del Anexo 1.

Para finalizar, pedir a los estudiantes que formen grupos, realicen un informe

de los contenidos aprendidos y que lo expongan en la clase. Explicar que ese

informe se utilizará para la actividad de cierre, por lo que deben ser cuidadosos

al escribir correctamente los conceptos.

Especificar que los grupos formados trabajarán unidos todas las actividades de

la unidad, a menos que luego se tome una decisión contraria.

Secuencia didáctica3.

Tiempo total estimado para todas las actividades

El tiempo total es 5 sesiones de 45 minutos, 1 semana

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Actividad 2 / Tipos y transformaciones de la energía

Duración: 1 sesión de clase (45 minutos)

Inicie esta actividad preguntando a

sus estudiantes si saben qué tipo

de energía se usa para calentar la

plancha y en qué otro tipo se trans-

forma. Comente las respuestas.

Proyecte los recursos interactivos:

La energía se transforma y Formas

de energía. Hacer a los estudiantes

las preguntas propuestas y, luego,

comprobar si sus respuestas son o

no las correctas. Una vez finalizada

esta actividad, responder las inquietudes.

En caso de no tener disponible la tecnología apropiada para la proyección de los re-

cursos propuestos, entrégueles copias del Anexo 2 y utilícelo en sustitución de estos.

Luego, pida que se reorganicen en sus grupos y que elaboren carteles en los cuales se

muestren los diferentes tipos de energía y sus transformaciones.

Solicíteles que sean creativos en la realización de los carteles. Pueden enriquecer los

mismos con dibujos y esquemas, entre otros. Luego, presentarlos en una exposición

en el aula.

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Actividad 3 / Experimentemos con energía


Iniciar esta actividad preguntando a

sus estudiantes si conocen algún arte-

facto donde ocurran transformaciones

de energía. Que lo citen. Comentar sus

respuestas.

En esta actividad se propone realizar

un experimento sobre transformación

de energía, pero antes de hacerlo se

deben repasar los conocimientos rela-

cionados con este proceso.

Comentar que la energía se puede transformar de una forma a otra por medio de algún

aparato que sirva como agente transformador, como: una plancha, que transforma la

energía eléctrica en térmica; nuestro cuerpo, que cuando se mueve, baila, o practica-

mos cualquier deporte, como correr, nadar o brincar la cuerda, transforma la energía

química en cinética.

Una vez realizados estos comentarios a sus estudiantes, desarrollar el experimento del

Anexo 3. Finalizado el mismo, preguntar:

•¿Qué formas de energía se producen en esta transformación?

•¿Cómo se produce este proceso de transformación energética?

Socializar las respuestas y pedir a los estudiantes que presenten la idea de diseño de

un experimento diferente a este, donde se demuestre la transformación de la energía.

Explicar a los estudiantes que el resultado del experimento se presentará en la acti-

vidad de cierre con el reporte de la primera actividad y los carteles de la actividad 2.

Felicite a sus estudiantes por su creatividad en la elaboración de los carteles y la pre-

sentación de la información pertinente en la exposición.

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4. Actividad de cierre / Evaluemos lo aprendido sobre la energía.


Pedir a los estudiantes que presenten una exposición en la cual expliquen los con-

ceptos que se estudiaron en la actividad 1, muestren los carteles y expliquen los con-

ceptos e ideas que allí se detallan. Que presenten también sus conclusiones sobre el

experimento.

Evalúe a los estudiantes según sus participaciones individuales y en grupos, según

la calidad de sus trabajos y su forma de realizar dichos trabajos. Evalúe el alcance de

cada estudiante relacionado con los aprendizajes esperados.

Si observas, trata…4.

Si observas Trata

Que los estudiantes presentan difi-cultad para comprender la energía mecánica.

De mostrar visualmente la diferencia al dejar caer un objeto de diferentes alturas. Aclararles que, mientras menor es la altura de donde se tire el objeto, menos energía potencial se produce, porque esta depende de la altura. Por el contrario, a mayor altura mayor cantidad de energía. Que la energía que se produce al lanzar el objeto, es la po-tencial, y esa energía sumada a la energía que produce el movimiento llamada cinética es la energía mecánica.

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Recursos didácticos para el docente y el estudiante5.aneXo 1 | La energía

Al mirar a nuestro alrededor se observa que las plantas crecen, los animales se trasla-

dan y que las máquinas y herramientas realizan las más variadas tareas. Todas estas

actividades tienen en común que precisan del concurso de la energía.

La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en

las transformaciones que ocurren en la naturaleza. La energía se manifiesta en los

cambios físicos, por ejemplo, al elevar un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo.

La energía está presente también en los cambios químicos, como quemar un trozo de

madera o en la descomposición de agua mediante la corriente eléctrica.

Formas de energía

La energía puede manifestarse de dife-

rentes maneras: en forma de movimien-

to (cinética), de posición (potencial), de

calor, de electricidad, de radiaciones

electromagnéticas, etc. Según sea el

proceso, la energía tiene distintas deno-

minaciones, como:

•Térmica. Esta se debe al movimiento de las partículas que constituyen la materia.

•La energía eléctrica es causada por el movimiento de cargas eléctricas en el interior de los conductores.

•La energía radiante es la que poseen las ondas electromagnéticas, como la luz visible, las ondas de radio, los rayos ultravioleta, los rayos infrarrojos etc. Este tipo de energía se propaga en el vacío.

•La energía química es la que se produce en las reacciones químicas y la contienen los alimentos que ingerimos.

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•La energía nuclear es la energía almacenada en el interior de los átomos y que se puede liberar por reacciones nucleares.

•La energía mecánica es la producida por fuerzas de tipo mecánico, como la elas-ticidad, la gravitación, etc., y la poseen los cuerpos por el hecho de moverse o de encontrarse desplazados de su posición de equilibrio. Puede ser de dos tipos:

•La energía cinética: que se debe al movimiento del sistema.

•La energía potencial (gravitatoria y elástica): que se debe a la posición o deforma-ción del sistema.

Transformaciones de la energía

La energía se encuentra en constante transformación, pasando de unas formas a otras.

La energía siempre pasa de formas más útiles a formas menos útiles. Por ejemplo,

en un volcán la energía interna de las rocas fundidas puede transformarse en energía

térmica produciendo gran cantidad de calor; las piedras lanzadas al aire y la lava en

movimiento poseen energía mecánica; se produce la combustión de muchos materia-

les, liberando energía química; etc.

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Fuentes de energía

Las fuentes de energía son los recursos existentes en la naturaleza de los cuales la hu-

manidad puede obtener energía utilizable para sus actividades. El origen de casi todas

las fuentes de energía es el Sol. Las fuentes de energía se clasifican en dos grandes

grupos:

•Las fuentes de energía renovables son aquellas que, tras ser utilizadas, se pue-den regenerar de manera natural o artificial. Algunas de estas fuentes renovables están sometidas a ciclos que se mantienen de forma más o menos constante en la naturaleza. Existen varias fuentes de energía renovables, como son: energía mareomotriz (mareas), hidráulica (embalses), eólica (viento), solar (Sol), biomasa (vegetación).

•Las fuentes de energía no renovables son las que se encuentran de forma limitada en el planeta y cuya velocidad de consumo es mayor que la de su regeneración. Existen varias fuentes de energía no renovables, como son: los combustibles fósi-les (carbón, petróleo y gas natural), la energía nuclear (fisión y fusión nuclear).

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aneXo 2 | Las formas de energía

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aneXo 3 | Transformación de energía mecánica en energía luminosa

Vamos a construir un solenoide o bobina y comprobar que la energía mecánica se pue-

de transformar en energía eléctrica por medio de él.

Materiales

Alambre de cobre para embobinar.

Un trozo de tubo PVC de 15 cm.

Un imán de barra de aproximadamente 20 cm.

Un bombillito de arbolito navideño y un multímetro.

Procedimiento

1. Tome un trozo de alambre de unos 10 cm y, sin cortarlo, enróllelo sobre el tubo PVC

hasta cubrirlo completamente.

2. Coloque los terminales del alambre en el zócalo con el bombillito o en los termina-

les del multímetro.

3. Introduzca y saque el imán dentro del tubo varias veces y observe el bombillo

o multímetro.

Si usa el multímetro, este debe estar listo para medir corriente. Debe colocarlo en la

escala más alta. Si al ejecutar el procedimiento no observa variaciones en el valor de la

corriente, entonces disminuya la escala hasta que las variaciones se noten.

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