Un acercacmiento a la Ciencia by M H

Secuencia didáctica: Nos acercamos a la Ciencia

Presentan

Mª de la Paz Ruiz Ortega Manuel Herrera Román

Secuencia didáctica: Nos acercamos a la Ciencia

UNIDAD DIDÁCTICA: CICLO: 1º

NOS ACERCAMOS A LA CIENCIA

CURSO: 1º

Nº DE SESIONES: 6

CONTEXTUALIZACIÓN: El objetivo que nos hemos propuesto al realizar esta Unidad Didáctica es introducir y llevar a los alumnos/as del Primer Ciclo de la educación Primaria al conocimiento científico, y que a través de la experimentación interioricen conceptos que a priori podrían considerarse separados del pensamiento infantil.

J U S T I F I C A C I Ó N

Queremos que los niños y niñas de estas edades vayan acercándose a los conceptos científicos con interés, curiosidad y sean los propios agentes en la construcción de estos conocimientos: explorando, descubriendo, manipulando, observando... "Construir la ciencia", ¿qué es?, sino aplicar el aprendizaje significativo en la adquisición de nuevos aprendizajes: partir de los conocimientos que el niño/a posee para construir otros nuevos. En definitiva, que se conviertan en "científicos", capaces de aprehender el mundo que les rodea; niños y niñas críticos, reflexivos, imaginativos, participativos, capaces de acercarse al entorno natural con una actitud de curiosidad, interés y respeto. El mundo físico y social nos va a proporcionar multitud de experiencias que será necesario reconducir y utilizar como recurso didáctico. Es en este marco donde se va a incardinar la presente Unidad utilizando como hilo conductor una "introducción motivadora" a partir de la cual se irán configurando y construyendo actividades, utilizando elementos presentes en su entorno más próximo, sin constreñirnos a él, sino siendo capaces de llegar a "otros más lejanos pero por los que manifiesten interés y curiosidad". No pretendemos, en ningún momento, que la presente Unidad sea algo cerrado, el desarrollo de la misma estará incardinada en la realidad de cada aula, centro, pueblo, barrio o ciudad. Se establecen relaciones con las otras áreas con el objeto de dotarla de la necesaria globalización. Así mismo relacionamos esta Unidad, principalmente, con los siguientes temas transversales: "Educación Moral y para la Paz", "Educación para la salud", "Educación Ambiental".

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ETAPA: b) Actuar con autonomía en las actividades habituales y en las relaciones de grupo, desarrollando las posibilidades de tomar iniciativas y establecer relaciones afectivas c) Colaborar en la planificación y realización de actividades de grupo, aceptar las normas y reglas que democráticamente se establezcan, respetando los diferentes puntos de vista y asumiendo las responsabilidades que correspondan. h) Comprender y expresar mensajes orales y escritos en castellano atendiendo a diferentes intenciones y contextos de comunicación y a las peculiaridades del habla andaluza.

O B J E T I V O S

i) Comprender y expresar mensajes orales y escritos sencillos. j) Comunicarse a través de medios de expresión verbal, corporal, visual, plástica, musical y matemática, desarrollando la sensibilidad estética, la creatividad y la capacidad para disfrutar de las obras y manifestaciones artísticas. l) Apreciar la importancia de los valores básicos que rigen la vida y la convivencia humana y actuar de acuerdo con ellos.

ÁREA: GENERALES

Descubrir y utilizar las propias posibilidades motrices, sensitivas y expresivas, adecuadas a las diversas actividades que emprende en su vida cotidiana. Aplicar la coordinación visomanual necesaria para manejar y explorar objetos con un grado de precisión cada vez mayor en la realización de actividades de la vida cotidiana y de tareas relacionadas con las distintas formas de representación gráfica. Tomar la iniciativa, planificar y secuenciar la propia acción, así como progresar en la adquisición de hábitos y actitudes relacionados con la salud y el cuidado del entorno. Observar y explorar el entorno físico y social planificando y ordenando su acción en función de la información recibida o percibida, constatando sus efectos y estableciendo relaciones entre la propia actuación y las consecuencias que de ella se deriva. Valorar la importancia del medio natural y de su calidad para la vida humana, manifestando hacia él actitudes de respeto y cuidado. Mostrar interés y curiosidad hacía la comprensión del entorno formulando preguntas, interpretaciones y opiniones. Utilizar las diversas formas de representación y expresión para evocar situaciones, acciones, deseos y sentimientos, ya sean de tipo real o imaginario. Expresar sentimientos, ideas mediante el lenguaje oral ciñéndonos a los distintos contextos y a los distintos interlocutores.

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Estudiar y experimentar sobre las siguientes nociones científicas, intentar su asimilación y comprender las causas que las provocan:

DIDÁCTICOS

a) b) c) d) e)

La Acústica Las Medidas El Magnetismo La Gravedad El Agua

CONCEPTOS:

C O N T E N I D O S

• Diferentes tipos de objetos, naturales y elaborados, presentes en el entorno. Conocimiento de objetos no habituales. • Atributos físicos de los objetos. • Cambios (evolución, ciclo vital) que se dan en los seres vivos en el curso de su desarrollo. • El papel de las personas en los cambios, recuperación y conservación del medio natural. • Relaciones entre las personas y el medio natural. • Modificaciones a que están sometidos los elementos del entorno. • Exploración y utilización de materiales específicos e inespecíficos. • Situaciones en las que se hace necesario medir: comparación de magnitudes. • Las formas y cuerpos en el espacio... • Diferentes científicos que han pasado a la historia.

PROCEDIMIENTOS:

• Exploración de objetos a través de los sentidos y acciones como mezclar, calentar, enfriar, volcar, solidificación, sublimación, evaporación... • Producción de reacciones, cambios y transformaciones en los elementos del entorno actuando sobre ellos y observando resultados. • Anticipación de los efectos de las acciones propias y ajenas sobre los elementos del entorno. • Utilización y manipulación en forma convencional y no convencional. • Observación espontánea y sistemática de características, comportamientos, clasificaciones... • Exploración del tamaño de objetos mediante la unidad de referencia elegida • Interpretación de la visa y obra de diferentes científicos

ACTITUDES: • Curiosidad ante los objetos e interés por su exploración. • Respeto y cuidado de los materiales propios y colectivos. • Interés por las explicaciones de los otros y actitud de curiosidad en relación con las informaciones que recibe. • Gusto por explorar objetos contarlos y compararlos así como por actividades que impliquen poner en práctica conocimientos sobre las relaciones entre objetos. • Interés por mejorar y precisar la descripción de situaciones, orientaciones y relaciones. • Curiosidad por descubrir y experimentar sobre los objetos.

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M E T O D O L O G Í A

ORIENTACIONES DIDÁCTICAS

ORGANIZACIÓN

INSTALACIONES Y EQUIPAMIENTO

La forma de trabajo que planteamos se caracteriza por proponer un aprendizaje significativo, siendo el alumno el verdadero protagonista de su aprendizaje. Utilizaremos como eje de nuestra intervención didáctica el juego, apostando por un aprendizaje constructivista en las actividades.

Los agrupamientos para las diferentes ejecuciones no serán habitualmente de más de seis alumnos, para facilitar y hacer más ágil la participación en las actividades.

Diferente y variado material en función de o trabajado, así tendremos que emplear entre otros: • Imanes • Recipientes variados • Tijeras • Linterna • Lana • Clips • Vasos de plástico • Globos • Barras de plástico • Etc…

Plantearemos una metodología a partir de situaciones problema o modelo auto-adaptativo de aprendizaje. Se tratará de crear un medio experimental con el fin de que el alumno/a construya su propia creatividad. Es conveniente hacer una buena elección de las situaciones en función de los objetivos a alcanzar, favoreciendo la entrega de la personalidad entera y facilitando su autoconstrucción y su autoadaptación.

Los grupos serán de nivel, es decir, que todos los componentes del grupo serán de un nivel similar, para que el aprendizaje entre los miembros del mismo grupo sea equilibrado, así como las exigencias requeridas a sus componentes.

Nuestra intervención didáctica se caracterizará por una estrategia en la práctica global y una estrategia en la práctica global polarizando la atención. Para la consecución de los objetivos didácticos utilizaremos estilos de enseñanza tradicionales (asignación de tareas), participativos (enseñanza recíproca), cognoscitivos (descubrimiento guiado y resolución de problemas) y creativos. RELACIÓN CON: OTRAS ÁREAS: • Matemáticas • Lengua castellana y literatura • Conocimiento del medio natural y social • Educación artística Mª de la Paz Ruiz Ortega Manuel Herrera Román

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TEMAS TRANSVERSALES:

Educación para la Salud: Higiene y hábitos saludables en la actividad escolar. Educación para la Paz: a través de la convivencia, respeto, diálogo, solidaridad y participación. Coeducación: Actividades combinadas, parejas mixtas, ayuda y cooperación. Educación Moral y Cívica: con actitudes de autoestima, respeto, solidaridad y cooperación; aceptación de las diferencias. Educación para el Consumidor: Los mensajes publicitarios. Educación Intercultural: Conocimiento de nuestra realidad cultural y aceptación de otras culturas que conviven en la nuestra.

A C T I V I D A D E S

SUGERIDAS

COMPLEMENTARIAS

Ver “desarrollo de la actividad”

ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

Educar para la diversidad es un reto al que nos enfrentamos los profesionales de la educación. Un análisis de los diferentes aspectos que aparecen en la legislación nos revela un especial interés hacia la atención a la diversidad, aceptando las diferencias entre los niños. Esto nos lleva a que el niño/a sea atendido, no tan solo en función de sus limitaciones, sino de las necesidades educativas que pudiera plantear. Términos como integración, normalización e inclusión son cada vez más frecuentes dentro de la terminología que habitualmente utilizamos, hecho que pone de manifiesto el interés señalado. Así, ¾ ¾

Durante la unidad didáctica se seguirá lo acordado en las ACI´s correspondientes, en el caso de que existieran. Adaptaciones generales de: Cooperación, participación adaptada, colaboración y aceptación. Las actividades propuestas deben poseer diferentes niveles de solución y posibilidad de adaptaciones a los diferentes niveles de capacidad que nos encontremos en los alumnos/as. Mª de la Paz Ruiz Ortega Manuel Herrera Román

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E V A L U A C I Ó N

ALUMNOS/AS

PROCESO DE E-A

Esta Unidad Didáctica tiene unas características muy definidas que orientan, tanto los objetivos, como el trabajo que en ella se propone.

Trataremos de evaluar los distintos componentes de dicho proceso, así evaluamos si los objetivos didácticos propuestos son adecuados o hay que reformularlos y hasta qué punto se han conseguido; si los contenidos son realmente significativos; si las actividades y los recursos están siendo los “caminos” adecuados y nos conducen a conseguir los aprendizajes propuestos; si la intervención didáctica permite establecer unas relaciones óptimas entre todos los componentes del proceso de enseñanza-aprendizaje; y por último si la propia evaluación está siendo válida.

Este hecho hace que el tipo de evaluación a realizar se centre sobre todo en los aspectos cualitativos, dándole más importancia al propio proceso, durante el cual se irá observando y haciendo anotaciones de las conductas observadas, en especial, sobre la participación e integración de los alumnos y alumnas en las actividades. ¿Qué evaluar? Durante las sesiones clase, el profesor observa y registra el trabajo de los alumnos y alumnas a nivel individual y de grupo, los progresos, el interés y dedicación a las actividades propuestas, así como las dificultades que puedan presentarse, tomando nota de los aspectos más significativos (o relevantes) en la ficha personal del alumno/a en caso de considerarlo necesario. Podremos especial atención a sí los alumnos/as: • Identifican e interpretan las distintas explicaciones y experimentaciones acerca el mundo de la Ciencia propuesto. • Son capaces de expresar sensaciones y estados de ánimo. • Participan de forma desinhibida en la realización de las actividades planteadas. • Aceptan ser observados y van venciendo sus prejuicios. • Son respetuosos y tolerantes con las diferencias individuales. ¿Cómo evaluar? Para comprobar en qué grado se han alcanzado los objetivos planteados nos van a servir de referencia los criterios de evaluación. Utilizaremos la observación y registro de las conductas de los alumnos/as en clase: • Participación. Sigue las indicaciones del profesor, se implica en la actividad,… • Integración. Trabaja bien en pareja, colabora con el grupo, acepta las normas del grupo, respeta las diferencias individuales... • Creatividad. Aporta ideas, es original, improvisa

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MAESTRO/A

UNIDAD DIDÁCTICA

Cómo evaluar A través de la observación, del registro y de la reflexión que, sobre todos los aspectos enumerados antes, debe realizar el profesor. El maestro/a, como responsable de todo el proceso programador, también ha de ser evaluado. Realizaremos una reflexión sobre nuestra práctica docente una vez que terminemos la U. D. como medida de control sobre el trabajo realizado y los resultados obtenidos. También los alumnos/as realizarán un cuestionario evaluando nuestra actuación.

Instrumentos Fundamentalmente vamos a utilizar el diario de sesiones y el registro del profesor.

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TEMPORALIZACIÓN:

Se trabajará en sesiones semanales (una por semana, a razón de hora y media por sesión), durante los meses de Octubre y Noviembre de 2.006.

OBSERVACIONES:

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SECUENCIA DIDÁCTICA NOS ACERCAMOS A LA CIENCIA

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LA ACÚSTICA ¿Dónde se almacena el sonido? La primera alusión a la posibilidad de que el sonido quede almacenado de alguna manera, corresponde a un relato árabe.

Cuenta la historia de un musulmán que no pudo emprender a su debido tiempo la peregrinación a la Meca. Debido a ello, aunque procuró andar deprisa, el invierno le sorprendió en las montañas. El viento y la nieve le impidieron avanzar y tuvo que refugiarse en una cueva donde, debido al frío, murió.

Al exhalar su último suspiro recitó una oración a Alá, pero su aliento se fue congelando, quedando en forma de carámbano en el techo de la cueva. En la primavera siguiente, otros peregrinos entraron en la misma gruta en la que se había refugiado nuestro amigo. Lo encontraron congelado, conservado por las bajas temperaturas. Y el primer rayo de Mª de la Paz Ruiz Ortega Manuel Herrera Román

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sol de aquella mañana calentó el carámbano. Y al deshacerse, el aliento del peregrino recobró su libertad, reproduciendo la última oración de nuestro desdichado peregrino.

Este relato nos muestra, fundamentalmente, que la humanidad ha considerado siempre que sólo por un milagro podrían almacenarse las palabras, escribirse de forma sonora. Pero no es así. A continuación expondremos el procedimiento empleado por Edison para registrar el sonido por primera vez...

Estudiemos el funcionamiento del fonógrafo Fue inventado por Thomas Alba Edison en 1877. Básicamente podemos recrear el proceso seguido inventor utilizando nuestro experimento del teléfono de hilo.

por

1. Cuando hablamos dentro del vaso A, que hace de micrófono, estamos produciendo ondas, es decir regiones de alta y baja concentración de moléculas de aire, del mismo tipo que las producidas en el experimento del tambor.

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2. Las moléculas de aire que forman las ondas sonoras chocan con el fondo del vaso A; de acuerdo con su mayor o menor concentración le comunican más o menos energía y producen una deformación elástica que consiste en el mayor o menor desplazamiento del fondo del vaso.

3. El movimiento del fondo del vaso de micrófono se transmite por la cuerda tensa hasta el fondo del vaso B que trabaja como auricular, de esta manera hemos transmitido la vibración del fondo del vaso A al vaso B.

4. El movimiento del fondo del vaso B comunica su vibración a las moléculas del interior del vaso, de la misma forma que lo hacía la pie del tambor al vibrar. Como resultado, en el vaso B se reproducen las ondas sonoras que se han producido al hablar en A: hemos llevado a cabo una transmisión telefónica.

Experiencia 1: LA ACÚSTICA 1. Introducción: Lectura del relato árabe “Dónde se almacena el sonido”. 2. Presentamos a Thomas Alba Edison y el Fonógrafo. 3. Experimento del teléfono de hilo.

MATERIALES: ¾ 2 Vasos de plástico ¾ Un trozo de lana

TEMPORALIZACIÓN: 1 sesión de 1 hora y media

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LAS MEDIDAS En la Antigüedad, en el mundo griego, se midió el radio de la Tierra, el tamaño de la Luna y su distancia a la Tierra. Una vez que el hombre supo medir, de forma cuantitativa, pudo contar la sucesión de los días y noches, el paso de las estaciones, etc. y vio que cada 365 días el sol salía por el mismo sitio. Gracias a todo ello, hoy conocemos el mecanismo de las mareas, la razón de las fases de la Luna, el origen de las estaciones, el fundamento de la ley de la Gravitación, y hemos podido desarrollar la tecnología de los satélites artificiales y de las naves de observación científica. Han existido tantos sistemas de medición de longitud, peso y capacidad como pueblos distintos; por lo general se basaban en dimensiones antropológicas: pulgada, pie, legua, fanega, celemín, arroba,... que variaban considerablemente de un lugar a otro. (Experiencia: medir la mesa con la palma de la mano) Cada nación e incluso cada región tenían su propio sistema de medida, por ejemplo, no era lo mismo la vara castellana que la yarda inglesa o la toesa de Francia. Según avanzaban las relaciones entre los pueblos se fue haciendo necesario implantar un sistema de medida universal. Desde entonces hasta ahora este sistema ha ido redefiniéndose en función del desarrollo tecnológico y, hoy en día, se le denomina Sistema Internacional.

El Metro

Mi nacimiento significó un hito en las relaciones entre los pueblos, como lo fue la introducción del calendario (46 AC), el Románico para el nacimiento del concepto de Europa, el ordenador y el mundo de la informática como eje principal de comunicación de la sociedad moderna, o el Euro para el sistema económico europeo. En 1790, por iniciativa del gobierno francés, como resultado de la visión racionalista de los siglos XVII y XVIII, se estableció una unidad universal Mª de la Paz Ruiz Ortega Manuel Herrera Román

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de longitud, el metro, que junto con otras unidades de superficie, volumen y peso relacionadas con ella, construyeron el primer sistema universal para medir magnitudes en base 10 (la misma que empleamos para escribir los números): el Sistema Métrico Decimal. Lo más importante de él es que se establece una serie de múltiplos y submúltiplos en base decimal para cada unidad de magnitud

Experiencia 2: LAS MEDIDAS 1. Lectura de la historia y demás puntos. 2. Experimentos: - Medimos con el metro - Pesamos objetos. - Medidas de capacidad. MATERIALES ¾ Una cinta métrica ¾ Una balanza ¾ Botellas y/o vasos de plástico de distintos tamaños ( lo ideal cubas milimetradas) ¾ TEMPORALIZACIÓN 2 sesiones de 1 hora y media.

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EL MAGNETISMO Las cargas iguales se repelen y las distintas se atraen.

Experiencia 3: El magnetismo 1. Introducimos el concepto de imán (ver si lo conocen y saben para qué sirve). 2. Presentamos y experimentamos con el imán: -

Ver como los polos opuestos se atraen y los mismos polos se repelen. El imán atrae objetos metálicos directamente El imán atrae objetos metálicos a través de algunos medios: cristal, papel,…

3. Relación entre el magnetismo y la electricidad. Para ello frotaremos una barra de plástico en un trozo de tela y observamos como atrae a pequeños trozos de papel, pelo,…

Materiales: ¾ ¾ ¾

Imán Clips metálicos Barra de plástico o bolígrafo bic.

Temporalización

1 sesión de una hora y media.

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LA GRAVEDAD Existe un solo tipo de masa y todas las masas se atraen entre sí. La gravitación es la responsable de la fuerza con que la Tierra nos atrae, es decir, el peso.

ISAAC NEWTON Nació el día de la Navidad de 1642, año en que moría Galileo. De muchacho daba la impresión de ser "tranquilo, silencioso y reflexivo" pero lleno de imaginación. Se divertía construyendo artilugios con los que provoca admiración entre sus compañeros: un molino de viento, un reloj de agua, un carricoche que andaba mediante una manivela accionada por el propio conductor, cometas con articulaciones y luces, etc. Durante los primeros años de escuela Isaac no dio signos de su futura grandeza. Lo que le sacó de este estado fue su primera riña con su compañero de la escuela que, además de ser uno de los mejores estudiantes de la clase, era muy agresivo hacia los otros muchachos. Al recibir un golpe en el vientre que le asestó este camorrista, Newton le desafió a luchar y le venció a causa de su "espíritu superior y resolución". Después de haber ganado en el aspecto físico, decidió completar su victoria en la batalla de la inteligencia y, trabajando esforzadamente, llegó a ser el primero de su clase. Después de ganar otra batalla con su madre que quería dedicarle a la agricultura, entró en el colegio de la Trinidad a la edad de 18 años y se consagró al estudio de las matemáticas. La lectura y estudio de un ejemplar de la obra de Euclides le hizo inclinarse por las matemáticas. En 1665 se declaró una epidemia de peste que le obligó a permanecer en su casa, donde comenzó a formular los principios de su teoría de la gravitación, demostró su teorema del binomio, y pulió lentes no esféricas, indicando así sus estudios sobre la luz. En 1669 fue nombrado profesor de matemáticas en el Trinity College, cargo que desempeñó hasta su renuncia en 1701,y desde el que pronunció sus famosas "lecturas" en las que expone la mayoría de sus descubrimientos científicos y a las que, sin embargo, casi nadie asistía. Mª de la Paz Ruiz Ortega Manuel Herrera Román

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Probablemente, Newton es conocido sobre todo por su descubrimiento de la gravitación universal, que muestra como a todos los cuerpos en el espacio y en la Tierra les afecta la fuerza llamada gravedad. Las primeras intuiciones con respecto a la gravedad las tuvo con poco más de veinte años, tal vez por haber visto caer una manzana de la rama en su jardín. Después de haberse preguntado si la fuerza que atraía la manzana hacia la Tierra era la misma que mantenía a los planetas y la Luna en sus órbitas,

Experiencia 4: La Gravedad 1. Lectura y comentario del apartado: “Las fuerzas gravitatorias tienen lugar entre masas”. 2. Poner ejemplos y reflexionar sobre las distintas velocidades de caída de objetos de distinta masa. 3. Presentamos a Isaac Newton. MATERIALES. ¾ Objetos de distinta masa que tengamos a nuestro alcance.

TEMPORALIZACIÓN 1 Sesión de una hora y media.

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El AGUA ARQUÍMIDES

“Todo cuerpo sumergido en un líquido experimenta un empuje vertical y hacia arriba que es igual al peso del líquido que desaloja”. ARQUÍMEDES

Arquímedes (287-212 a.C.), Se le considera padre de la ciencia mecánica y el científico y matemático más importante de la edad antigua. Tuvieron que pasar casi dos mil años para que apareciese un científico comparable con él: Isaac Newton. En el campo de las Matemáticas puras su obra más importante fue el descubrimiento de la relación entre la superficie y el volumen de una esfera y el cilindro que la circunscribe; por esta razón mandó Arquímedes que sobre su tumba figurase una esfera inscrita en un cilindro. A él le debemos inventos como la rueda dentada y la polea para subir pesos sin esfuerzo. También a él se le ocurrió usar grandes espejos para incendiar a distancia los barcos enemigos. ¡Eureka, eureka ¡ ¡Lo encontré! Eso es lo que dicen que gritó un día el sabio Arquímedes mientras daba saltos, desnudo en la bañera. No era para menos. Ayudaría (a él y a todos nosotros después) a medir el volumen de los cuerpos por irregulares que fueran sus formas. Medir volúmenes de cuerpos regulares (un cubo, por ejemplo) era algo que ya se sabía hacer en la época de Arquímedes, pero con volúmenes de formas irregulares (una corona, una joya, el cuerpo humano) nadie lo había conseguido. Mª de la Paz Ruiz Ortega Manuel Herrera Román

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Hasta que Arquímedes se dio cuenta de que cuando entraba en una bañera llena de agua hasta el mismo borde, se derramaba una cantidad de agua. Y tuvo la idea: si podía medir el volumen de esa agua derramada habría hallado el volumen de su propio cuerpo. En el año 212 a.C., Siracusa fue conquistada por los romanos. Un grupo de soldados romanos irrumpió en la casa de Arquímedes al que encontraron absorto trazando en la arena complicadas figuras geométricas. "No tangere circulos meos" (No toquéis mis círculos), exclamó Arquímedes en su mal latín cuando uno de los soldados pisó sobre sus figuras. En respuesta, el soldado traspasó con su espada el cuerpo del anciano Arquímedes.

Trabajemos un poco más este concepto. En primer lugar, volvamos a contar la parte de la historia de Arquímedes en la que se de cuenta que cuando entra en la bañera llena hasta el borde, se derrama una parte del agua.

¿Cuál es exactamente la cantidad de agua que se cae?. Evidentemente el agua que se cae es el agua que ocupaba antes el volumen que ahora está ocupado por Arquímedes. Si sumergimos a Arquímedes completamente podemos medir el volumen que ocupa Arquímedes. Mª de la Paz Ruiz Ortega Manuel Herrera Román

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Experiencia 5: 1.- Presentamos a Arquímedes 2.- Medir el volumen de varios tipos de cuerpos regulares e irregulares. 3.- Observar y comprobar la experiencia de la bañera.

ESTRUCTURA Y ESTADOS DEL AGUA El agua es la molécula más abundante en los seres vivos, y representa entre el 70 y 90% del peso de la mayor parte de los organismos. El contenido varia de una especie a otra; también es función de la edad del individuo (su % disminuye al aumentar la edad) y el tipo de tejido.

El papel primordial del agua en el metabolismo de los seres vivos se debe sus propiedades físicas y químicas, derivadas de la estructura molecular. A temperatura ambiente es líquida, al contrario de lo que cabría esperar, ya que otras moléculas de parecido peso molecular (SO2, CO2, SO2, H2S, etc) son gases. Este comportamiento se debe a que los dos electrones de los dos hidrógenos están desplazados hacia el átomo de oxigeno, por lo que en la molécula aparece un polo negativo, donde está el oxígeno, debido a la mayor densidad electrónica, y dos polos positivos, donde están los dos hidrógenos, debido a la menor densidad electrónica. La molécula de agua son dipolos.

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Entre los dipolos del agua se establecen fuerzas de atracción llamados puentes de hidrógeno, formándose grupos de 3-9 moléculas. Con ello se consiguen pesos moleculares elevados y el agua se comporta como un líquido. Estas agrupaciones, le confieren al agua sus propiedades de fluido, en realidad, coexisten estos pequeños polímeros de agua con moléculas aisladas que rellenan los huecos.

Los enlaces por puentes de hidrógeno son, aproximadamente, 1/20 más débiles que los enlaces covalentes, el hecho de que alrededor de cada molécula de agua se dispongan otras moléculas unidas por puentes de hidrógeno, permite que se forme en el seno del agua una estructura ordenada de tipo reticular, responsable en gran parte del comportamiento anómalo y de sus propiedades físicas y químicas.

Mª de la Paz Ruiz Ortega Manuel Herrera Román

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El agua se presenta en tres estados: Sólida líquida o gaseosa como podemos observar en la siguiente figura:

4.- Lectura y comentario del texto sobre la importancia que tiene el agua en la vida. 5.- Experimento de la esponja. 6.- Presentamos un dibujo referente a la estructura molecular del agua 7.- En grupos de tres formar moléculas de agua cogidos de la mano 8.- Unir grupos moleculares de 6 niños/as para explicar los puentes de hidrógeno. Seguir hasta formar una cadena. 9.- Hacer un círculo en el suelo: La cadena entera debe caber en el círculo: tienen facilidad de movimiento?......... Habéis formado el hielo: agua en estado sólido. Se salen 6 niños/as del círculo y a los que quedan dentro se les pregunta por su facilidad de movimiento…… habéis formado agua en estado líquido. Se salen otros 6 niños/as y se vuelve a repetir la pregunta…..habéis formado agua en estado gaseoso.

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EL CICLO DEL AGUA En la atmósfera hay vapor de agua, que proviene de la evaporación de los océanos, ríos, lagos, lagunas y de la transpiración de las plantas. Para licuarse y hacerse visible necesita un núcleo de condensación, algo donde depositarse que puede ser tan insignificante como una motita de polvo, una espora o un microbio que flota en el aire. Si la temperatura es superior a 0ºC, con esta unión se forma una gotita de líquido tan diminuta que a veces se necesitarán varios miles, una al lado de la otra, para que se hagan visibles. Cuando hace mucho calor, vemos nubes blancas, densas, que se levantan al atardecer en el lecho de los ríos, subiendo por las laderas de las montañas. Estas formaciones constituyen la niebla o la neblina, a veces tan espesa, que flota en el aire como una sábana. Cuando la neblina se eleva o la condensación se produce a cierta altura, se forman las nubes. La humedad de la atmósfera se hace visible a través del rocío y la escarcha. Por las mañanas las hojas de las plantas, los pétalos de las flores, y aún las piedras aparecen cubiertas de pequeñas gotas de agua transparente y pura, a la que se llama rocío. El vapor del agua contenido en el aire se ha condensado sobre la superficie de los cuerpos de un modo parecido a la forma en que se empaña el cristal de una ventana en invierno. Los primeros rayos del sol evaporan el rocío. Si el frío es muy intenso, este rocío se convierte en hielo, y da lugar a la escarcha.

10.- Comentar cómo y dónde podemos encontrar el agua en sus distintos estados. 11.- Lectura y comentario del texto referente al ciclo del agua

Mª de la Paz Ruiz Ortega Manuel Herrera Román

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OTRAS EXPERIENCIAS CON EL AGUA FORMACIÓN DE LA ESCARCHA ¿Cómo se forma la escarcha? MATERIALES 20 cubitos de hielo una lata vacía 1 cucharadita (5ml) de sal

PROCEDIMIENTO 1. Coloca los cubitos en la lata 2. Añade la sal y mezcla rápidamente. Observa

cómo

forma

escarcha

parte

exterior

lata.

EXPLICACIÓN Al poner los cubitos en la lata, ésta se enfría mucho. La sal hace derretir el hielo. Las pequeñas gotas de agua presentes en el aire se pegaron inmediatamente en los lados de la lata y se helaron.

ENFRÍA EL HIELO 1. Pon seis cubitos de hielo en un cuenco y mide su temperatura (debe ser de unos 0º C). 2. Echa una cucharadita de sal sobre los cubitos de hielo.

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3. Toma otra vez la temperatura y verás... ¡que ha descendido!. El hielo necesita absorber calor para fundirse, pero la sal no se lo proporciona. Por tanto, el hielo tiene que absorber su propio calor y esto hace que su temperatura baje aún más.

OBSERVA LAS GOTITAS DE AGUA Con un mechero de alcohol, calienta el agua hasta que hierva. Ilumina el vapor con una linterna y podrás ver pequeñas gotitas de agua.

EL SUBMARINISTA EN LA BOTELLA 1. Pon plastilina en el agujero de un capuchón de bolígrafo, de manera que quede el aire atrapado en él. Cuando está lleno de aire, flota. 2. Llena completamente una botella de plástico y, con cuidado, pon a flotar el capuchón con la plastilina. 3. Enrosca fuerte el tapón y presiona la botella: el capuchón se sumerge como un buzo. Sin embargo, al soltar la botella, el capuchón volverá a subir a la superficie. Cuando aprietas la botella, la burbuja de aire dentro del capuchón se hace más pequeña y no puede aguantar el peso de la plastilina. Ésta es la razón por la que el capuchón se hunde como un buzo.

Mª de la Paz Ruiz Ortega Manuel Herrera Román