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Iniciar
5 minutos
Muestre a los estudiantes el vaso de precipitado sellado con un envoltorio plástico. Coloque el vaso de precipitado al frente del salón de clase y luego retire el envoltorio plástico. Pida a los estudiantes que se sienten en silencio durante los próximos 3 minutos y levanten la mano cuando huelan algo.
Mientras los estudiantes esperan, pídales que observen a sus compañeros para ver quién huele algo primero, quién luego y así sucesivamente. Después de 3 minutos, comente lo que analizaron los estudiantes.
Ejemplo de las respuestas de los estudiantes:
▪ Los estudiantes que estaban más cerca del vaso de precipitado olieron algo primero.
▪ Los estudiantes al fondo del salón de clase fueron los últimos en oler algo.
► ¿Cómo supiste que había una sustancia nueva en el salón de clase? Usa lo que sabes sobre las propiedades como evidencia.
▪ Pudimos oler algo nuevo porque su olor era diferente. Olía a menta.
▪ No pudimos ver la sustancia, pero pudimos olerla. Podría ser un gas con propiedades diferentes a las del aire en el salón.
Agenda
Iniciar (5 minutos)
Aprender (30 minutos)
▪ Modelo de olor (25 minutos)
▪ Investigar el movimiento de las partículas (5 minutos)
Cerrar (10 minutos)
Nota para el maestro
Esta demostración funciona mejor cuando los estudiantes se sientan a diferentes distancias del vaso de precipitado. En los salones de clase donde los escritorios se organizan en forma circular o rectangular, considere pedir a los estudiantes que se paren en ubicaciones aleatorias alrededor del salón de clases.
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Pida a los estudiantes que reflexionen sobre su modelo de aire actual, que describe al aire como un gas hecho de partículas demasiado pequeñas para ver. Tenga en cuenta que el modelo actual aún no puede explicar cómo los estudiantes que estaban al otro lado del salón percibieron el olor. Comparta la Pregunta del fenómeno ¿Cómo podemos mejorar nuestro modelo de aire?
Aprender
30 minutos
Modelo de olor 2
5 minutos
Para explicar cómo el olor parecía moverse de un lado del salón de clase al otro, pida a los estudiantes que desarrollen un modelo de tres partes en sus Cuadernos de ciencias (Guía de actividad de la Lección 7). Este modelo debe usar un modelo de partículas para explicar lo que sucedió cuando se abrió el vaso de precipitado, por qué algunos estudiantes percibieron el olor después de 1 minuto y por qué otros percibieron el olor después de 3 minutos completos. Luego, los estudiantes completan la segunda parte de la tarea del modelo, en la que se les pide hagan zoom (acercamiento) en la parte del gas en sus modelos para explicar lo que podría estar sucediendo. Pida a los estudiantes que comparen sus modelos con el modelo de un compañero, y luego pida a los estudiantes que compartan sus modelos con la clase, para identificar las semejanzas y las diferencias.
Ejemplo de las respuestas de los estudiantes:
▪ Los dos teníamos partículas. Mi compañero usó diferentes símbolos para demostrar la diferencia entre el aire y el olor, y yo usé dos colores diferentes.
▪ Los dos mostramos partículas de olor esparciéndose lentamente por el salón de clase.
▪ En el modelo ampliado, mi compañero agregó flechas para mostrar que todas las partículas se movían.
Usando las ideas que compartieron los estudiantes, desarrolle un modelo de clase que explique por qué diferentes estudiantes pudieron percibir el olor en diferentes momentos.
Nota para el maestro
Los modelos variarán un poco de clase en clase. Si falta alguno de los componentes clave del modelo, utilice preguntas de sondeo para identificar las debilidades del modelo. Luego trabaje con los estudiantes para determinar la mejor manera de mejorar el modelo.
Nota para el maestro
Si los estudiantes aún tienen problemas para visualizar la propagación de un olor contenido en el aire, considere realizar una demostración relacionada con líquidos. Coloque una gota de colorante de alimentos en una taza de agua para crear una imagen concreta de partículas en expansión. Luego pida a los estudiantes que usen esa imagen visual para ayudar a explicar el comportamiento del olor que observaron en el salón de clase y cómo podría ayudarlos a mejorar sus modelos de olor.
Al desarrollar la parte ampliada del modelo de olor, los estudiantes pueden necesitar apoyo adicional para comprender que todas las partículas de gas en el modelo, incluyendo las partículas de aire existentes en el salón de clase, se mueven.
Si es necesario, comparta los siguientes ejemplos para proporcionar evidencia adicional de que las partículas se mueven libremente en el espacio:
▪ Recuerde a los estudiantes que, al inflar los globos en la Lección 6, estos tenían una forma uniforme. Esto significa que las partículas de aire en el globo se deben mover dentro del recipiente porque el globo no está deformado.
▪ Explore la distribución uniforme del aire respirable en el salón de clase. Debido a que las partículas de aire en el salón de clase se mueven constantemente, los estudiantes al frente y al fondo del salón de clase siempre tienen aire para respirar.
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Ejemplo del modelo de olor de la clase:
Cuando la maestra abrió el vaso de precipitado:
Después de 1 minuto:
Después de 3 minutos:
Cuando el maestro abrió el vaso de precipitado, la mayoría de las partículas de olor todavía estaban dentro del vaso de precipitado. Después de 1 minuto, las partículas de olor llegaron a la primera fila de estudiantes. Después de 3 minutos, las partículas de olor se esparcieron por todo el salón de clase y todos pudieron olerlas. Las partículas de olor se deben haber movido porque se pudieron esparcir por todo el salón de clase. Pudimos identificar que la sustancia nueva porque olía diferente al aire (tenía un olor).
Pida a los estudiantes que reflexionen acerca de la composición del aire.
► ¿Qué sabemos sobre la materia que compone al aire? ¿Qué pasa con el olor que percibíamos?
▪ Sabemos que el aire es un gas y que está hecho de partículas.
▪ El olor actuó como un gas. Olía diferente, así que lo mostramos con diferentes partículas.
► ¿Qué sabemos sobre cómo se mueven las partículas de gas?
▪ Sabemos que las partículas de gas se mueven, pero no sabemos exactamente cómo.
▪ Sabemos que las partículas de gas se pueden esparcir por una habitación.
Consulte de nuevo la parte ampliada del modelo de olor de la clase. Tenga en cuenta que si bien los estudiantes tienen evidencia por experiencia propia de que las partículas de gas se mueven para llenar el espacio de su recipiente, todavía tienen que explorar cómo se mueven esas partículas. Pida a los estudiantes que compartan algunas ideas de cómo pueden demostrar las partículas en movimiento en el salón de clase.
Ejemplo de las respuestas de los estudiantes:
▪ Podríamos usar bolas del gimnasio para hacerlas rodar por todo el salón.
▪ Podríamos usar cubos conectores para representar las partículas de gas.
▪ Podríamos pretender ser partículas de gas y movernos alrededor del salón.
Investigar el movimiento de las partículas 5 minutos
Muestre a los estudiantes la bolsa de canicas y pídales que imaginen que las canicas representan las partículas de gas en el salón de clase. Explique que este es un modelo a escala de las interacciones entre las partículas de aire (u otro gas), que son demasiado pequeñas para ver. Saque una canica y hágala rodar por una superficie plana mientras los estudiantes observan.
► ¿Qué sucedería si nuestra partícula colisionara con otra cosa?
▪ Rebotaría.
▪ Cambiaría de dirección.
► ¿Con qué objetos podría colisionar una partícula de gas en nuestro salón de clase?
▪ Podrían colisionar con las paredes, escritorios, ventanas y estantes.
▪ Podrían toparse con nosotros.
▪ Podrían colisionar con otras partículas de gas.
Luego, haga rodar la canica para que rebote contra un objeto en el salón de clase.
► ¿Qué patrón observaste las dos veces que la partícula se movió?
▪ Se movió en línea recta hasta que golpeó algo. Luego se movió en un camino diferente.
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Nota para el maestro
Si los estudiantes no se dan cuenta de esto como una posibilidad, consulte el modelo de olor de la clase. Tome en cuenta que el salón de clase está lleno de partículas de gas, y pregunte a los estudiantes si estas partículas podrían colisionar de vez en cuando con otras partículas en el salón de clase.
Haga demostraciones adicionales con las canicas, según sea necesario, para satisfacer la curiosidad de los estudiantes sobre el movimiento de las partículas. Para comprender mejor lo que sucede cuando las partículas colisionan entre sí y con otros objetos, recuerde a los estudiantes su experiencia con las colisiones en 4.° nivel.
Repase la parte ampliada del modelo de olor de la clase. Actualice el modelo con líneas de movimiento para indicar que las partículas se mueven a lo largo del camino hasta que colisionan con un objeto. Para enriquecer este modelo, agregue una colisión entre dos de las partículas.
Cerrar 10
minutos
Pida a los estudiantes que soplen en una de sus manos. Luego, pídales que soplen en su mano otra vez y que visualicen muchas canicas pequeñas que colisionan con su mano.
► ¿Por qué sientes el aire cuando soplas en tu mano, pero no el aire a tu alrededor cuando estás quieto?
▪ Tal vez por que más partículas de aire golpean nuestra mano cuando soplamos en ella.
▪ Creo que las partículas se mueven más rápido. Como cuando soplamos más fuerte en un molino de viento de juguete, las aspas giran más rápido.
Recuerde a los estudiantes que, en el 4.° nivel, ellos estudiaron la relación entre la energía y los objetos que colisionan. Algunos estudiantes pueden sugerir que sienten el aire en sus manos porque las partículas se mueven más rápido y transfieren más energía. Explique que la razón principal por la que sienten que el aire golpea su mano es porque el soplo dirige más partículas de aire hacia su mano, causando más colisiones y transfiriendo una mayor cantidad de energía.
Pida a los estudiantes que usen lo que ahora saben sobre las partículas de gas para crear un modelo de bandera actualizado en sus Cuadernos de ciencias (Guía de actividad de la Lección 7). Pueden consultar sus modelos originales en la Guía de actividad A de la Lección 5 mientras trabajan. Pida a varios estudiantes que compartan sus modelos actualizados con la clase.
Nota para el maestro
En el 4.° nivel del Módulo 2, los estudiantes exploraron cómo las colisiones entre los objetos pueden afectar su movimiento y transferir energía entre los objetos.
Nota para el maestro
Los estudiantes aún pueden tener preguntas persistentes sobre el tiempo que tardó el olor en llegar a todos los estudiantes. Para ayudar a explicar esto, pídales a los estudiantes que consideren cómo las colisiones entre las partículas de gas de olor y las partículas de gas de aire podrían aumentar el tiempo que tardan las partículas de olor en moverse por el salón.
Diferenciación
Para hacer que el movimiento de partículas y las colisiones sean más concretas, invite a seis u ocho estudiantes a moverse en líneas rectas alrededor del salón de clase, cambiando de dirección cuando tropiezan suavemente (colisionan) con un objeto. Considere dar a los estudiantes carteles para sostener que indiquen si representan partículas de olor o partículas de aire existentes en el salón de clase.
Ejemplo del modelo de la bandera revisado:
El viento hace que más partículas de aire colisionen con la bandera. Las partículas transfieren energía cuando colisionan con la bandera, haciendo que se mueva. Las partículas de aire se mueven en líneas rectas hasta que golpean algo y rebotan.
Verificación de la comprensión
A medida que los estudiantes desarrollan modelos nuevos de la bandera ondeando, asegúrese de que aplican su comprensión nueva de las propiedades y el comportamiento de los gases.
Evidencia
Busque evidencia de que todos los modelos incluyen
▪ partículas en movimiento,
▪ partículas moviéndose en línea recta,
▪ partículas que colisionan entre sí y con la bandera, y
▪ partículas transfiriendo energía durante las colisiones.
Próximos pasos
Si a los estudiantes todavía se les dificulta comprender cómo se comportan las partículas de gas, guíe a cada uno para asegurarse de que sus modelos incluyan lo último que aprendieron sobre los gases.
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Pida a los estudiantes que tomen en cuenta todo lo que han aprendido en las últimas lecciones y cómo su comprensión del aire y los gases les ayudará a mejorar sus modelos de la Estatua de la Libertad. Tenga en cuenta que los estudiantes tienen información nueva para agregar en la tabla de anclaje y el modelo de anclaje en la próxima lección.
Tarea opcional
Los estudiantes hacen una lista de otros gases que observan en el aire alrededor de sus vecindarios. Los estudiantes registran las propiedades de estos gases y hacen predicciones sobre cuáles podrían ser los gases.
