5epcn_sv_es_t3_gd.pdf

y unidad

5

La energía

En esta unidad aprenderemos que todos los cambios que se tienen lugar en el universo se deben a la energía. Tanto los seres vivos como los inertes utilizan la energía en sus transformaciones. Veremos que la principal fuente de energía para la Tierra es el Sol, una enorme hoguera que genera energía que nos llega en forma de luz y calor. La luz solar pone en marcha todo el proceso de la vida posibilitando a las plantas fabricar su alimento, que es a la vez la base para la alimentación del resto de los seres vivos. El calor del sol mantiene la atmósfera a la temperatura adecuada y produce los cambios del clima, el movimiento del aire y el ciclo del agua, que son algunos de los fenómenos que utiliza el ser humano para obtener energía para las máquinas. Y veremos que también existen otras fuentes de energía, como la que se desprende al romper o unir núcleos atómicos o la que obtenemos cuando quemamos sustancias combustibles. Ya que nuestro modo de vida necesita cada vez más energía, tenemos que conocerla y usarla con criterios de ahorro y sostenibilidad. Para desarrollar en los alumnos una actitud responsable respecto a los impactos sobre el medio ambiente y el agotamiento de recursos naturales, se destaca como valor asociado a esta unidad la importancia de identificar los problemas asociados al uso de la energía.

124

Unidad 5

Lecturas recomendadas Adams, Tom: Física divertida para gente curiosa. Madrid, Ediciones SM, 2012. Una guía interactiva que nos desvela todos los secretos de la fuerza, el rozamiento, la presión, el sonido, la luz, la electricidad, el magnetismo, etc. Rodari, Gianni: El Planeta de los Árboles de Navidad. Madrid, Ediciones SM, 2012. Un libro que invita a reflexionar sobre los excesos consumistas de nuestra sociedad.

Recursos de la unidad Recursos digitales Recursos para el profesor en USB y www.smconectados.com

Actividad de diagnóstico. ¿Qué recordamos sobre la energía? Presentación. ¿Qué es la energía? Actividad grupal. Jugando con la energía Actividad grupal. Transformaciones de la energía Presentación. Fuentes de energía renovable

Otros recursos Recursos para el profesor

Recursos para el alumno en www.smsaviadigital.com

Autoevaluación. ¿Qué sabes sobre la energía? Actividad. Problemas del abuso de la energía Actividad. Regla de las tres erres

Unidad 5: La energía

1. ¿Qué es la energía? * Las formas de la energía Las propiedades de la energía

Actividad. Transformaciones de la energía 2. Las fuentes de energía

Actividad. Las fuentes de energía más utilizadas Vídeo. Cocina solar

Presentación. Uso y abuso de la energía

Material para el aula

Fuentes de energía renovables Fuentes de energía no renovables Taller de ciencias: Construye una cocina solar

Repaso. Actividades 1, 2 y 3 Refuerzo. Tipos y propiedades de la energía

Mural interactivo. ¿De dónde viene la energía? Repaso. Actividades 4 y 5 Refuerzo. Fuentes de energía Refuerzo. La energía del agua

3. Problemas del uso de la energía

Actividad. La producción de electricidad Animación. Usos adecuados de la energía

Impactos ambientales Agotamiento de recursos Taller de ciencias: Interpreta datos

Repaso. Actividad 6 Refuerzo. Impactos ambientales

4. Desarrollo sostenible

Web quest. La energía Actividad. Casa sostenible

Las casas sostenibles Cuida el planeta

5. Medidas de ahorro energético

Actividad. Ahorro de la energía Mapa conceptual. La energía Actividades de refuerzo, profundización y evaluación

¿Qué podemos hacer los ciudadanos? ¿Qué pueden hacer las Administraciones?

Repaso. Actividad 7

Organiza tus ideas

Repasa la unidad

Repaso. La energía Evaluación unidad 5

Autoevaluación Ponte a prueba

Rúbrica de la tarea. ¿Cómo has trabajado?

Observa y deduce: Etiqueta de eficiencia Utiliza modelos: Construye una turbina Tarea final: El semáforo de la energía

Rúbricas de evaluación. Disponibles en web

* Utilizar el Anexo del Libro del alumno para mostrar el papel que Joule tuvo en la investigación sobre la transformación de la energía. Unidad 5

125

Programación de aula

OBJETIVOS DE UNIDAD 1. Conocer y explicar qué es la energía y cuáles son las formas en las que se presenta. 2. Distinguir las propiedades de la energía y valorar su importancia en la vida cotidiana. 3. Diferenciar entre las fuentes de energía renovables y no renovables identificando cómo funciona cada una de ellas. 4. Identificar los problemas más importantes que conlleva el uso de la energía como son los impactos ambientales y el agotamiento de los recursos. 5. Reconocer algunas de las medidas que se deben adoptar para alcanzar un desarrollo sostenible. 6. Utilizar y conocer las medidas de ahorro energético que se encuentran a nuestro alcance y algunas de las que deben tomar las administraciones. 7. Buscar, analizar y seleccionar información relacionada con la unidad.

CONTENIDOS Concepto de energía. Diferentes formas de energía.

COMPETENCIAS Comunicación lingüística (Objetivos 1, 3 y 7) Competencia matemática y competencias básicas en ciencia y tecnología (Objetivos 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7) Aprender a aprender (Objetivos 2, 4 y 7) Competencias sociales y cívicas (Objetivos 4, 5 y 6) Sentido de iniciativa y espíritu emprendedor (Objetivos 4, 5 y 6) Competencia digital (Objetivo 7)

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

ESTÁNDARES DE APRENDIZAJE*

1. Definir el concepto de energía.

1.1. Define el concepto de energía.

2. Conocer las diferentes formas en las que se puede presentar la energía.

2.1. Identifica y explica diferentes formas de energía: mecánica, lumínica, sonora, eléctrica, térmica, química.

Fuentes de energía y materias primas: su origen. Energías renovables y no renovables. Beneficios y riesgos relacionados con la utilización de la energía: agotamiento, lluvia ácida, radiactividad.

(Comunicación lingüística)

DESCRIPTORES • Define el concepto de energía y reconoce las diferentes formas en las que se puede presentar la energía. Act. 4, Hablamos, pág. 89. Acts. 1 y 2, pág. 91. Acts. 19 y 21, pág. 101. Acts. 23, 25, 27 y 29, pág. 102. Act. 33, pág. 103. Act. 2, Utiliza modelos, pág. 105.

3. Distinguir las propiedades más importantes de la energía.

3.1. Conoce las propiedades más importantes de la energía y las relaciona con situaciones y aparatos de uso cotidiano.

• Identifica las propiedades más importantes de la energía que la hacen especialmente útil. Act. 20, pág 101. Acts. 26 y 28, pág. 102. Acts. 34 y 36, pág. 103.

4. Conocer las fuentes de energías renovables y no renovables más comunes y comprender cómo se obtienen.

4.1. Identifica y explica las diferencias entre las fuentes de energías renovables y no renovables.

• Diferencia entre las energías renovables y no renovables y conoce de forma básica cómo se obtiene energía a partir de ellas. Acts. 2 y 3, Hablamos, pág. 89. Act. 24, pág. 102. Act. 3, Utiliza modelos, pág, 105. • Interpreta gráficos sobre los tipos de energía y obtiene conclusiones de ellos. Act. 35, pág 103.

5. Identificar los problemas asociados al uso de la energía: los impactos sobre el medio ambiente y el agotamiento de los recursos naturales.

5.1. Identifica y explica los efectos de algunos tipos comunes de contaminación y expone algunas acciones con las que podemos prevenirla o reducirla.

126

Unidad 5

(Sentido de iniciativa y espíritu emprendedor y competencias sociales y cívicas)

• Reconoce, poniendo ejemplos concretos, los efectos que produce sobre el medio ambiente el uso abusivo de la energía. Acts. 8, 9 y 10, pág. 95.

Programación de aula

CONTENIDOS Desarrollo sostenible.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

ESTÁNDARES DE APRENDIZAJE*

DESCRIPTORES

 6. Conocer la utilización humana de los recursos naturales de la Tierra identificando algunos recursos físicos utilizados en la vida cotidiana y la necesidad de conservarlos.

 6.1. Conoce y argumenta algunas de las acciones necesarias para alcanzar un desarrollo energético, sostenible y equitativo.

• Valora la importancia de llevar a cabo un desarrollo sostenible. Act. 11, pág. 97. Acts. 14 y 15, pág. 99. Act. 22, pág. 101. Act. 37, pág. 103. Act. 1, Observa y deduce, pág. 104. • Conoce algunas medidas o recursos renovables que permiten realizar un consumo energético eficiente. Act. 12, pág. 97. Act. 30, pág. 102. Acts. 2 y 3, Observa y deduce, pág. 104.

 

   7. Conocer los efectos de algunos tipos comunes de contaminación y cómo las personas los podemos prevenir y reducir.

 7.1. Identifica y realiza actuaciones a su alcance y al de sus familias que permiten realizar un ahorro energético.

Iniciación a la actividad científica. Aproximación experimental a algunas cuestiones.

 8. Comunicar de forma oral y escrita resultados presentándolos con apoyos gráficos.

 8.1. Utiliza de manera adecuada, el vocabulario correspondiente a cada uno de los bloques de contenidos.

Utilización de diferentes fuentes de información (directas, libros). Utilización de las Tecnologías de la Información y la Comunicación para buscar y seleccionar información y presentar conclusiones

9.1. Manifiesta autonomía en la planificación y ejecución de acciones y tareas teniendo iniciativa en la toma de decisiones.

10. Trabajar de forma cooperativa, apreciando el cuidado por la seguridad propia y de sus compañeros, cuidando las herramientas y haciendo uso adecuado de los materiales.

10.1. Utiliza estrategias para realizar trabajos de forma individual y en equipo, mostrando habilidades para la resolución pacífica de conflictos.

11. Realizar un proyecto empleando las correspondientes medidas de seguridad y presentar un informe.

11.1. Realiza un proyecto y presenta un informe utilizando soporte papel y/o digital, recogiendo información de diferentes fuentes (directas, libros, Internet), con diferentes medios, sobre energías renovables y no renovables, comunicando oralmente la experiencia realizada, apoyándose en imágenes y breves textos escritos siguiendo pautas.

10.2. Conoce y respeta las normas de uso y de seguridad de los instrumentos y de los materiales de trabajo.



Uso de las tecnologías de la información y la comunicación

(Comunicación lingüística)

9. Elaborar experiencias o modelos que les sirvan para comprender conceptos desarrollados a lo largo de la unidad.

Uso de diversos materiales teniendo en cuenta las normas de seguridad.

Planificación de proyectos acerca de las energías renovables y no renovables y presentación de un informe.

(Aprender a aprender y sentido de iniciativa y espíritu emprendedor)

12. Utilizar el ordenador para afianzar y autoevaluar contenidos y procedimientos trabajados en clase.

• Conoce y emplea adecuadamente conceptos científicos y los incluye en sus exposiciones y escritos. Diccionario científico, pág. 101. • Obtiene información relevante a partir de diferentes fuentes de información. Act. 1, Hablamos, pág. 89. Act. 17, pág. 99. Adivina, adivinanza, pág. 101. Act. 39, pág. 103. • Interpreta y utiliza organizadores del pensamiento, gráficos y tablas sencillas que le sirven para extraer y presentar información. Acts. 6 y 7, pág. 95. Act. 18, pág. 101. Act. 38, pág. 103.

• Realiza pequeños proyectos y modelos relacionados con las energías renovables y con la eficiencia energética y extrae conclusiones sobre ellos. Act. 4, pág. 93. Act. 1, Utiliza modelos, pág. 105. Pasos 2 y 3, Tarea final, pág. 105.

(Comunicación lingüística y sentido de iniciativa y espíritu emprendedor)

12.1. Utiliza el ordenador para el desarrollo del área de Ciencias de la Naturaleza.

• Identifica actos a su alcance que permiten un ahorro energético. Act. 13, pág. 97. Act. 16, pág. 99. Act. 32, pág. 102. Act. 4, Observa y deduce, pág. 104. Paso 4, Tarea final, pág. 105.

(Competencia digital)

• Utiliza las TIC como herramienta de aprendizaje y autoevaluación. Actividades interactivas en Saviadigital, págs. 91, 93, 103 y 105.

• Todos los estándares de aprendizaje ayudan a adquirir la competencia matemática y las competencias básicas en ciencia y tecnología.

Unidad 5

127

Programación de aula

Orientaciones metodológicas 1. Conocimientos previos necesarios En relación con esta unidad hay una serie de contenidos (conceptos y procedimientos) que los alumnos deberían conocer: • Medidas de ahorro energético para el cuidado del medio ambiente. • La regla de las 3R: reducción, reutilización y reciclaje. • Los avances relacionados con las fuentes y los usos de la energía que han sido y son importantes para la sociedad, como las tecnologías de las energías renovables. • El grado de dependencia de la energía, conociendo algunos de los problemas medioambientales que esto genera.

2. Previsión de dificultades • Es frecuente que los alumnos confundan la fuentes de energía (Sol, viento, agua...), con las formas o tipos (cinética, eléctrica, calorífica...). • Frecuentemente los alumnos no comprenden cómo se obtiene la energía eléctrica a partir de las diferentes fuentes de energía, sobre todo a partir de los combustibles fósiles o el uranio, y suelen tener ideas muy alejadas de la realidad. Por eso se recomienda presentar modelos para explicar cómo se obtiene la energía eléctrica a partir de ellos. • Respecto al agotamiento de los recursos, los alumnos suelen verlo como algo lejano. Es conveniente poner ejemplos cercanos de recursos que se hayan agotado, como una mina abandonada, para que vean este hecho como algo posible.

3. Programas transversales Aprendizaje cooperativo

Folio giratorio (Guía esencial, pág. 131); Cooperación guiada o estructurada (Guía esencial, pág. 133); 1–2–4 (Guía esencial, pág. 139) Escritura simultánea por parejas (Sug. 7, Guía esencial, pág. 137 )

Aprender a pensar

Mapa mental (Guía esencial, pág. 137); Qué aprendo, para qué (Guía esencial, pág. 141); Con evidencias (Guía esencial, pág. 143)

Educación en valores

Educación medioambiental: conocer el uso y la importancia de la energía para la sociedad, comprender cómo se obtiene y los problemas medioambientales derivados de su abuso, permitirá a los alumnos evaluar problemas medioambientales y desarrollar su capacidad de acción.

4. Programas específicos • Iniciación a la actividad científica. Aproximación experimental a algunas cuestiones. Utilización de diferentes fuentes de información. Programa de Iniciación a la actividad científica • Planificación de proyectos y presentación de informes sobre energías renovables.

Ciencias manipulativas

Ponte a prueba: Observa y deduce, pág. 104. Tarea final: El semáforo de la energía, pág. 15 Taller de ciencias: Construye una cocina solar, pág. 93

• Uso de diversos materiales, teniendo en cuenta las normas de seguridad.

Ponte a prueba: Utiliza modelos, pág. 105

• Reconocimiento de los distintos tipos de centrales que proporcionan energía.

Mural: ¿De dónde viene la energía? (Sug. 3, Guía esencial, pág. 134)

• Demostración de cómo se puede almacenar la energía térmica solar.

Taller de ciencias: Ducha solar (Sug. 3, Guía esencial, pág. 134 y Guía esencial, pág. 138)

• Realización de montajes para afianzar conceptos relacionados con la energía.

Taller de ciencas: Construimos una turbina (Guía esencial: Utiliza modelos, pág. 146) y Cohete a vapor (Sug. 4, Guía esencial, pág. 132)

5. Sugerencia de temporalización Para el desarrollo de esta unidad, se recomienda distribuir el trabajo en once sesiones, organizadas de la siguiente manera: Inicio de LA unidad

CONTENIDOS

ORGANIZA TUS IDEAS

REPASA LA UNIDAD

SEccIONES FINALES

1 sesión

5 sesiones

1 sesión

2 sesiones

2 sesiones

La propuesta de sesiones desarrollada es orientativa. Cada profesor la adaptará en función de sus necesidades y la carga horaria final asignada.

128

Unidad 5

Tratamiento específico de las inteligencias múltiples LINGÜÍSTICO-VERBAL

INTRAPERSONAL

Lectura individual

Autoevaluación y ejercicios de metacognición

Libro del alumno: • Act. 1, Hablamos, pág. 89

Libro del alumno: • Act.11, pág. 97. • Act. 4, Tarea final, pág. 105.

Resolución de adivinanzas Libro del alumno: • Adivina, adivinanza, pág. 101

Guía esencial: 9, Rúbrica de la tarea para el alumno, pág. 131 • Qué aprendo, para qué, pág. 141

• Sug.

Adquisición y uso de nuevo vocabulario Libro del alumno:

• Diccionario científico, pág. 101

Trabajos individuales

Escritura creativa

Guía esencial: • Sug. 8, pág. 131 • Sug. 5, pág. 139

Libro del alumno:

• Act. 14 y 15, pág. 99

INTERPERSONAL

LÓGICO–MATEMÁTICA Razonamiento lógico Libro del alumno: • Act. 2, Hablamos, pág. 89 • Act. 1 y 2, pág. 91. Act. 8, 9 y 10, pág. 95. Act. 23, 24, 27, 28, 29, 30, 31, 34, 36, 37, 38 y 39, págs. 102 y 103 • Act. 19 y 21, Trabaja con el esquema, pág. 101 • Act. 3 y 4, Oberva y deduce, pág. 104 • Act. 2 y 3, Utiliza modelos, pág. 105 Lectura y uso de organizadores gráficos Libro del alumno:

INTELIGENCIAS MÚLTIPLES

Análisis de situaciones comunicativas Libro del alumno: • Act. 4, Hablamos, pág. 8 Uso de técnicas propias del aprendizaje cooperativo en equipos estructurados Guía esencial:

• Folio giratorio, pág, 133 • Cooperación guiada o

esructurada, pág. 133 • Sug. 7, pág. 137 • Escritura simultánea por parejas, pág. 139

• Act. 18, Trabaja con el esquema, pág. 101

Guía esencial: • Problemas del uso de la energía, pág. 137 Análisis de hechos estadísticos y hechos numéricos Libro del alumno:

• Taller de ciencias, pág. 95

NATURALISTA Desarrollo de proyectos relacionados con el medio ambiente Libro del alumno: • Act. 16 y 17, pág. 99. Act. 32, pág. 102. • Act. 22, Trabaja con el esquema, pág. 101. • Act.2, Observa y deduce, pág. 104. Guía esencial:

VISUAL–ESPACIAL

• Ducha solar, págs. 134 y 138

Lectura e interpretación de imágenes Libro del alumno: • Act. 3, Hablamos, pág. 89. Act. 25, 33 y 35, págs. 102 y 103 • Act. 3, pág. 91, Act. 5, pág. 93, Act. 12 y 13, pág. 97. • Act. 20, Trabaja con el esquema, pág. 101.

CINESTÉSICA–CORPORAL Fabricación de modelos Libro del alumno: • Act. 4, Taller de ciencias, pág. 93 • Act. 1, Utiliza modelos, pág. 105 Guía esencial: manipulativo, págs 132, 134, 138 y 146

• Trabajo MUSICAL Identificación de las cualidades del sonido

Actividades de manipulación con los objetos

Libro del alumno: • Act. 26, pág. 102

• Paso 2 y 3, Tarea final , pág. 1055

Libro del alumno:

Unidad 5

129

Estándares de aprendizaje y descriptores 2.1. Identifica y explica diferentes formas de energía: mecánica, lumínica, sonora, eléctrica, térmica, química. • Define el concepto de energía y reconoce las diferentes formas en las que se puede presentar la energía.

Sugerencias metodológicas

3.1. Conoce las propiedades más importantes de la energía y las relaciona con situaciones y aparatos de uso cotidiano. • Identifica las propiedades más importantes de la energía que la hacen especialmente útil.

Para comenzar… comprendemos 1. Se sugiere trabajar la ilustración que introduce la unidad con la Actividad de diagnóstico para la PDI. ¿Qué recordamos sobre la energía? o plantear a la clase algunas cuestiones del tipo: • Qué energía mueve las aspas del molino? • ¿Qué ocurre cuando se mueven las aspas? Se trata de despertar en los alumnos el interés por comprender de qué modo la energía mueve el mundo, ya que tanto los seres vivos como muchos de los artilugios que utilizamos precisan energía para funcionar. El molino de viento es un buen ejemplo de cómo aprovechamos la energía presente en la naturaleza. Se puede iniciar la unidad proyectando una imagen del interior de un molino de viento, para apreciar el mecanismo que convierte la energía del aire en movimiento que puede generar trabajo. 2. Se sugiere trazar en la pizarra dos columnas y pedir a los alumnos que señalen semejanzas y diferencias de los molinos tradicionales y los aerogeneradores.

130

Unidad 5

La diferencia esencial es que los molinos producen directamente un trabajo –moler trigo–, mientras que los aerogeneradores producen energía, que se almacena o transporta hasta los lugares donde se consume. 3. Se puede plantear la realización de la Autoevaluación. ¿Qué sabes sobre la energía? 1. 4. Para realizar un diagnóstico previo se pueden realizar las Actividades interactivas: Problemas del abuso de la energía 2 y Regla de las tres erres 3.

Durante el desarrollo 5. Se puede construir un molinillo de papel para observar directamente el mecanismo. Las aspas ofrecen una resistencia al viento y esto hace que el conjunto se mueva girando sobre el eje del molino. 6. La lectura y la sección Hablamos completan la introducción y nos permiten relacionar el tema con: • La literatura castellana y su libro más significativo. • La cultura rural, la obtención de un producto esencial en nuestra alimentación, la harina, y los productos que se elaboran con ella.

1

2

3

Soluciones Al principio de la historia las aspas de los molinos están paradas. Se ponen en movimiento cuando aparece el viento.

Para terminar... 7. Se propone plantear la realización de un mural en el que se definan dos espacios: en cada uno de ellos los alumnos pueden escribir o pegar imágenes. Producen energía

Consumen energía

El sol

Seres vivos

El viento

Electrodomésticos

Los combustibles

Industria

Central térmica, nuclear...

Transporte

8. Trabajo individual. Los alumnos pueden explicar en su cuaderno personal en qué gastan ellos energía: como seres vivos, aparatos que utilizan a diario y que consumen energía, transporte si lo usan, etc. Pueden hacerlo mediante una composición escrita (artículo), un comic, o una presentación.

2

A. Moler cereales

3

El aerogenerador es un conjunto de aspas que actúan como una turbina movida por el viento. Se basa en los molinos de viento que se empleaban para moler el grano y obtener harina. La energía eólica, o del aire en movimiento, hace girar la hélice y que la energía mecánica haga girar el rotor del generador, que convertirá la energía mecánica en energía eléctrica.

4

Respuesta libre. Los alumnos pueden conocer solo uno o dos tipos de energía, no importa, puesto que se trata de partir de sus conocimientos previos. Pueden nombrar estos:



Energía mecánica o cinética. Es la que tienen los cuerpos en movimiento, como las aspas que mueven el molino.



Energía luminosa. Es la que emiten algunos cuerpos en forma de luz, como el sol.



Energía térmica. Es la que se desprende de algunos cuerpos, como el sol, en forma de calor.



Energía química. Es la que poseen algunas sustancias como los alimentos que tomamos, el petróleo o el carbón.



Energía eléctrica. Es la más usada en nuestra vida diaria. Se encuentra en los rayos de las tormentas y se obtiene fácilmente de los saltos de agua, el movimiento del aire, la luz solar.



Energía nuclear. Se obtiene de determinadas sustancias como el uranio.1

9. Presentación de la tarea final. Es conveniente recordar a los alumnos que un gasto no controlado de energía puede alterar el equilibrio natural terrestre por lo que en la medida de nuestras posibilidades debemos intentar reducir su consumo. La actividad anterior nos servirá para iniciar a los alumnos en el control de su propio consumo de energía.

Aprendizaje cooperativo Se propone abordar la actividad 4 del apartado Hablamos con una estructura cooperativa del tipo Folio giratorio. Ver guía de Aprendizaje cooperativo.

Aprendizaje personalizado (Trabajos asignables en Saviadigital) Para diagnosticar

Actividad interactiva. Autoevaluación inicial. ¿Qué sabes sobre la energía?

Para evaluar

Documento. Rúbrica de la tarea para el alumno

Unidad 5

131

Estándares de aprendizaje y descriptores

1

2.1. Identifica y explica diferentes formas de energía: mecánica, lumínica, sonora, eléctrica, térmica, química. • Define el concepto de energía y reconoce las diferentes formas en las que se puede presentar la energía.

Sugerencias metodológicas

3.1. Conoce las propiedades más importantes de la energía y las relaciona con situaciones y aparatos de uso cotidiano. • Identifica las propiedades más importantes de la energía que la hacen especialmente útil.

Para comenzar… recordamos

Durante el desarrollo...

1. Se puede recordar que la materia puede sufrir cambios. Don Quijote por el suelo nos recuerda que la energía hace que los objetos se muevan. Las tres imágenes siguientes sugieren el tipo de cambios que puede experimentar la materia por efecto de la energía. ¿Qué hace que el agua se caliente? la calentamos en un cazo, la dejamos un rato al sol, si abrimos el grifo de agua caliente se pone en marcha la caldera que calienta el agua... En cualquiera de los casos, el agua recibe energía para cambiar de temperatura. Se sugiere utilizar la Presentación. ¿Qué es la energía? 1 y la Actividad interactiva. Materia y energía .

3. Es interesante experimentar en el aula con algunas formas de energía, usando los siguientes materiales:

2. Se pueden hacer otras preguntas a los alumnos.

4. Par revisar los conceptos tratados en esta sección se proponen las Actividades grupales: Jugando con la energía 2 y Transformaciones de la energía 3.

• ¿Necesitan energía los seres vivos? ¿Para qué? • ¿De dónde sacan la energía los seres vivos? • ¿De dónde viene la energía usada al batir un huevo? • ¿Con qué energía conseguimos mover la mochila? • ¿De dónde procede la energía de un coche? • ¿De dónde viene la energía eléctrica doméstica?

132

Unidad 5

• Energía potencial y cinética: acoplar un plano inclinado con una regla y deslizar por él un lápiz redondo. • Energía química, luminosa y calórica: se puede usar una vela. Al encenderla se obtiene luz y calor. Se consume energía química,almacenada en la cera. • Energía eléctrica: un sencillo circuito (pila, cable y bombilla) sirve para comprobar como la energía química puede almacenarse en una pila, trasladarse por el cable y transformarse en energía luminosa.

Trabajo manipulativo La propuesta del taller de ciencias: cohete a vapor permite apreciar las transformaciones de la energía. Ver

Guía de Trabajo manipulativo, pág. 24.

Soluciones 1

2

Energía eléctrica:



Energía luminosa



Energía calorífica 2

Nuestro organismo transforma la energía química, de los alimentos que ingerimos, en energía cinética (movimientos)

3

Comprende. Transformaciones de la enegía. La energía se transforma. Una forma de energía puede convertirse en otra. Por ejemplo, la energía eléctrica puede convertirse en energía luminosa, como la luz de la bombilla; en energía térmica, como en un radiador; en energía cinética, como en un ventilador…

3

Para terminar… 5. Se pueden afianzar los contenidos mediante la realización de un sencillo esquema: La energía produce cambios en la materia

8. Reflexionamos. Sobre la presencia tan extendida de la energía en nuestras vidas. Probablemente no seamos conscientes de que muchas de nuestras acciones necesitan una energía que ha sido generada muy lejos de nuestras casas o centros escolares.

Se manifiesta como

Se transfiere

Aprendizaje cooperativo

Mecánica, luminosa, térmica, química, nuclear o eléctrica

Se transporta

Se propone abordar la lectura de Las propiedades de la energía con una estructura del tipo Cooperación guiada o estructurada. Ver guía de Aprendizaje cooperativo.

Se almacena Se transforma

6. Trabajamos juntos. Se puede proponer a los alumnos la construcción de un circuito y explicar mediante un mural o una presentación el proceso y las transformatienen lugar. 7. Trabajo individual. Para afianzar los conocimientos sobre las formas de energía y sus distintas propiedades se propone la realización de la Ficha de Refuerzo. Tipos y propiedades de la energía.

Aprendizaje personalizado (Trabajos asignables en Saviadigital) Para preparar el examen

Documento. Repaso. Actividades 1, 2 y 3

Para comprender y reforzar

Documento. Refuerzo. Tipos y propiedades de la energía

Trabajo en equipo

Mural. Construcción de un circuito

Unidad 5

133

Estándares de aprendizaje y descriptores

Sugerencias metodológicas

4.1. Identifica y explica las diferencias entre las fuentes de energías renovables y no renovables. • Diferencia entre las energías renovables y no renovables y conoce de forma básica cómo se obtiene energía a partir de ellas.

Para comenzar… distinguimos

Durante el desarrollo…

1. Es posible que los alumnos confundan fuentes de energía con tipos de energía por lo que puede resultar interesante aclarar la diferencia entre estos dos términos desde la introducción del epígrafe. Para exponer el epígrafe se puede utilizar la Presentación. Fuentes de energía renovable .

3. Es clave establecer la diferencia entre fuentes renovables y no renovables. Las primeras están basadas en el ciclo natural. El Sol es la principal fuente de energía para nuestro planeta, no solo porque nos da luz y calor directamente, sino porque los fenómenos meteorológicos que producen el viento o la lluvia dependen del Sol y de la posición de nuestro planeta respecto a él.

2. Se puede aprovechar la imagen de las dos calculadoras para pedir a los alumnos que examinen la suya y averigüen que tipo de fuente de alimentación utiliza. En el caso de la alimentación mediante energía solar, se ve un pequeño panel que recoge la luz solar y la almacena como energía eléctrica, que utiliza la calculadora. Los aparatos que funcionan con energía solar suponen un gran ahorro en un doble sentido, por una parte ahorramos en cuanto al consumo de pilas y baterías y, por otro, reducimos la producción de residuos contaminantes.

En cambio, las fuentes de energía no renovables son finitas pues dependen de depósitos de materiales que se van consumiendo y pueden desaparecer. Además las fuentes de energía no renovables basan la producción de energía en la combustión, lo que produce residuos contaminantes y perjudiciales para la naturaleza.

Trabajo manipulativo Utilizar el mural interactivo ¿de dónde viene la energía? para trabajar sobre las formas de obtención de energía y el taller de ciencias: ducha solar, para mostrar otras maneras de almacenar energía solar. Ver Guía de Tra-

bajo manipulativo, págs. 21 y 22.

134

Unidad 5

Soluciones 4 Ventajas: es útil en los países donde el clima es favorable y beneficioso para regiones con escasos recursos, es económica ya que no necesita energía eléctrica, es ecológica al utilizar energía renovable, no contamina...

Inconvenientes: Depende de las condiciones climáticas y de la hora solar (en días nublados, con lluvia, escasas horas de luz en el día…); se necesita mayor tiempo para cocinar cualquier alimento, en relación a los medios utilizados actualmente; se han de utilizar elementos de protección para evitar las quemaduras solares que pueden producirse con el material utilizado…



5

Para terminar… 4. Trabajamos juntos. Se puede dividir a los alumnos en grupos de 4 y dar a cada grupo una cartulina tamaño folio en la cual plasmar mediante imágenes y textos breves las diferentes fuentes de energía expuestas en el epígrafe. Con el conjunto de las cartulinas se elabora un mural en una parte visible del aula. También se pueden intercambiar y clasificarlas, ordenarlas con distintos criterios (fuente más o menos utilizada, más o menos contaminante,…) y explicar las razones. Se puede realizar la Actividad interactiva. Las fuentes de energía más utilizadas .

Para la construcción de la cocina ecológica que se propone en el Taller de ciencias puede utilizarse una lata o un envase cilíndrico, pero también una simple caja de cartón con el interior forrado de papel aluminio y el exterior pintado de color negro. Para favorecer el interés por esta experiencia, se puede proponer a los alumnos como un concurso de prototipos. Esto puede potenciar el interés por el trabajo tecnológico y emprendedor. se sugiere el visionado del Vídeo. Cocina solar .

Comprende. Las fuentes de energía más utilizadas. Las fuentes de energía no renovables son las más utilizadas: combustibles fósiles, como el carbón, el gas o el petróleo, y algunas sustancias radiactivas, como el uranio.

5. Trabajo individual. Para reconocer las distintas fuentes de energía en diferentes elementos de uso habitual se propone la realización de la Ficha de Refuerzo. Fuentes de energía. Y para saber más sobre el agua como fuente de energía renovable se sugiere la realización de la Ficha de Ampliación. La energía del agua 6. Reflexionamos. Sobre la importancia de no agotar los recursos energéticos y la responsabilidad actual con respecto a la disponibilidad de las fuentes de energía no renovables en el futuro.

Aprendizaje personalizado (Trabajos asignables en Saviadigital) Para preparar el examen

Documento. Repaso. Actividades 4 y 5.

Para comprender y reforzar

Documento. Refuerzo. Fuentes de energía.

Para profundizar

Documento. Ampliación. energía del agua.

La

Unidad 5

135

Estándares de aprendizaje y descriptores 4.1. Identifica y explica las diferencias entre las fuentes de energías renovables y no ren ovables. • Interpreta gráficos sobre los tipos de energía y obtiene conclusiones de ellos.

Sugerencias metodológicas

5.1. Identifica y explica los efectos de algunos tipos comunes de contaminación y expone algunas acciones con las que podemos prevenirla o reducirla. • Reconoce, poniendo ejemplos concretos, los efectos que produce sobre el medio ambiente el uso abusivo de la energía.

Para comenzar… comparamos

Durante el desarrollo…

1. Se propone comenzar elaborando una tabla en la que vamos a comparar los dos medios de transporte que aparecen al inicio de la página:

2. Para apoyar el desarrollo de este epígrafe se puede utilizar la Presentación. Uso y abuso de la energía .

Coche de caballos

Automóvil

Gasto energético

Comida de los caballos (fuente “renovable”)

Gasolina (derivado del petróleo, fuente no renovable)

Residuos que producen

El caballo es un ser vivo que como todos los seres vivos entra en la cadena trófica una vez que acaba su vida. El carro es de madera, su vida útil no está en función de la duración del motor.

Maquinaria, chatarra, otros residuos que pueden ser recuperados mediante tratamientos costosos.

Mantenimiento del caballo y necesidad de personal

Más rápido y cómodo

Ventajas y/o inconvenientes

136

Unidad 5

3. Se puede reflexionar sobre algunos adelantos tecnológicos sin los que es difícil vivir actualmente, como el televisor, el ordenador, la lavadora o el microondas. La posibilidad de usar la energía ha cambiado la vida de los seres humanos, en muchos casos de forma positiva, pero tiene dos consecuencias importantes: • El agotamiento de los recursos energéticos (uso abusivo de fuentes no renovables). • El impacto ambiental cuando el uso de la energía no va acompañado de medidas de control. 4. Los conocimientos técnicos actuales de la humanidad nos permitirían compensar algunos de los problemas originados por el uso masivo de energía, ya que la tecnología de aprovechamiento de las fuentes renovables está muy avanzada y también es posible evitar los vertidos contaminantes. Se sugiere realizar la Actividad. La producción de electricidad .

Soluciones 6

De combustibles fósiles: 87% (petróleo 33%, carbón 30 %, gas 24 %).

De energías renovables: 8%. 7

Según el ritmo actual de consumo, se agotará antes el petróleo, seguida del carbón y por último el gas.

8 La humanidad ha evolucionado y alcanzado un estado de bienestar gracias a la utilización de la energía (en el hogar, el transporte, la industria...). Cuanto más desarrollada está una sociedad mayor es su consumo energético. Esto produce el agotamiento de las fuentes de energía no renovables y un progresivo deterioro del medioambiente. 9

Respuesta tipo. Aparatos de iluminación, lavadora, frigorífico, plancha, secador, aire acondicionado, ventilador, calefacción, móvil… No son “imprescindibles” para la vida, aunque nos hemos habituado a su uso, ya que han ido favoreciendo unas condiciones de bienestar a las que ya estamos plenamente adaptados.

10 Relaciona. Lo más conveniente sería utilizar preferentemente energías renovables y controlar el consumo de las energías no renovables, aunque en estos momentos los recursos no renovables resultan más baratos y más fáciles de obtener y transportar.

Para terminar… 5. Se puede proponer a los alumnos investigar sobre el origen de los combustibles fósiles: ¿Cómo se formaron? ¿Por qué no pueden renovarse? Pueden hallar varias teorías: origen orgánico, inorgánico o extraterrestre. Se puede admitir que hay distintos puntos de vista y discutirlos, ya que así se genera en ellos un espíritu crítico.

8. Reflexionamos. Aunque sentimos que nuestros pequeños esfuerzos no solucionan los grandes problemas planteados por el consumo energético, debemos tener una conciencia clara de este problema y actuar al nivel en el que podamos hacerlo, ya que está probado que los pequeños gestos como apagar la luz o desconectar los electrodomésticos que no se utilizan se traducen en ahorro real.

Aprender a pensar

6. Se puede pedir a los alumnos que trabajen con los datos del gráfico y elaboren otros dos gráficos sobre consumo de energías renovables y no renovables, y duración estimada de los recursos fósiles.

Al final de la sesión se puede utilizar el organizador visual de pensamiento Mapa mental. Ver guía de Aprender a pensar.

7. Trabajo individual. Para reforzar los conocimientos sobre los efectos del mal uso y el abuso de la energía se propone la Ficha de Refuerzo. Impactos ambientales.

(Trabajos asignables en Saviadigital)

Aprendizaje cooperativo Se propone abordar la actividad 10 con una estructura cooperativa del tipo 1-2-4. Ver guía de Aprendizaje cooperativo.

Aprendizaje personalizado Para preparar el examen

Documento. Repaso. Actividad 6.

Para comprender y reforzar

Documento. Refuerzo. Impactos ambientales.

Unidad 5

137

Estándares de aprendizaje y descriptores 6.1. Conoce y argumenta algunas de las acciones necesarias para alcanzar un desarrollo energético, sostenible y equitativo. • Valora la importancia de llevar a cabo un desarrollo sostenible.

Sugerencias metodológicas

7.1. Identifica y realiza actuaciones a su alcance y al de sus familias que permiten realizar un ahorro energético. • Conoce algunas medidas o recursos renovables que permiten realizar un consumo energético eficiente.

Para comenzar… analizamos 1. Se puede proyectar la imagen de la casa sostenible en la pizarra digital, con el fin de trabajar en grupo sobre el tema. Se pide a los alumnos que nombren las distintas habitaciones de la casa diciendo en cada una de ellas que elementos necesitan energía. El objetivo es que se fijen en los detalles.

Durante el desarrollo… 2. Con respecto a la energía, se aprecia en la imagen que hay dos sistemas para captar la energía solar: • Los paneles termosolares (o colectores solares) consisten en paneles llenos de líquido que se calienta al estar expuestos a la radiación solar. • Los paneles fotovoltaicos están compuestos por células fotovoltaicas que reaccionan a la luz solar. Esta reacción se convierte en energía eléctrica.

138

Unidad 5

1

También se observa que la casa cuenta con un pequeño aerogenerador para producir energía en días en los que no hay sol y sí viento. Otro detalle es que el automóvil es eléctrico y se encuentra recargando su batería en el garaje. La casa tiene también un sistema de tratamiento de aguas, tanto para el aprovechamiento de agua de lluvia como para el reciclaje y la reutilización. Se puede ver a la derecha de la imagen un depósito de compostaje para los residuos orgánicos y los cubos para la separación de residuos. 3. Se propone realizar la Actividad interactiva. Casa sostenible 1.

Trabajo manipulativo Utilizar la propuesta del taller de ciencias: ducha solar para trabajar los conceptos de energía renovable y desarrollo sostenible. Ver Guía de Trabajo manipulativo,

pág. 22.

Soluciones 11

Respuesta tipo. El desarrollo sostenible es un modelo ideal con el que poder satisfacer las necesidades energéticas actuales de la población mundial y al mismo tiempo asegurar que las próximas generaciones van a poder satisfacer las suyas. Para alcanzar este objetivo, es responsabilidad social contribuir a la reducción del gasto energético. Para que el mundo siga evolucionando es necesario que todos adquiramos el compromiso del desarrollo sostenible, evitando que se agoten los recursos naturales, reduciendo los impactos ambientales y disminuyendo la generación de residuos

12 Las casas sostenibles utilizan todos los recursos a su alcance para reducir el consumo energético y ahorrar recursos naturales. • Recogida de agua de lluvia y reciclaje de aguas residuales para el jardín. • El agua para el consumo de la casa se puede calentar gracias a paneles termosolares instalados en el tejado.

2

• Aprovechar el calor del sol mediante colectores solares para un sistema de calefacción tradicional por suelo radiante. • Instalación de paneles solares fotovoltaicos para transformar la energía solar en eléctrica, o aerogeneradores individuales. Ambos sistemas son complementarios y aseguran el suministro en distintas circunstancias meteorológicas. 13

Para terminar… 4. Se puede plantear a los alumnos que todas estas medidas tienen como objetivo principal el mantener el desarrollo tecnológico, a la vez que conservamos los recursos y mantenemos en buen estado el conjunto de nuestro planeta. Aunque no podamos instalar en nuestras viviendas todos los sistemas que hemos visto, podemos colaborar en el ahorro de energía con algunas medidas. 5. Trabajo individual. Los alumnos pueden pensar en cinco aciones que puedan llevar a cabo para ahorrar energía. Pueden expresar mediante gráficos y texto qué medidas de ahorro energético y sostenibilidad pueden adoptar, en acciones en las que no es necesario que intervengan ni sus padres ni sus profesores. Algunos ejemplos que los niños pueden realizar son: • Mantener limpias las bombillas de alumbrado. • Apagar la luz de su habitación si no la necesitan. • Utilizar la luz diurna en lugar de encender las bombillas.

Con la a). Estudiar en las horas de luz solar evita la utilización de fuentes lumínicas con gasto de energía eléctrica.

• No abrir las ventanas si la calefacción está encendida. • No dejar conectado el cargador del móvil o el ordenador. • Calentar únicamente el agua, la leche o el café que vayamos a tomar y a la temperatura justa... 6. Reflexionamos. ¿Desarrollo sostenible significa dejar de progresar tecnológicamente y reducir el bienestar actual? Es conveniente reflexionar sobre este aspecto, ya que se trata de progresar, pero de hacerlo con conciencia, pensando en toda la humanidad y en el futuro de esta.

Aprendizaje cooperativo La actividad 13 puede abordarse aplicando una estructura cooperativa del tipo Escritura simultánea por parejas. Ver guía de Aprendizaje cooperativo. Propuesta de actividades para casa. Como actividad para llevar a cabo en casa se puede proponer la realización de la Web quest. La energía 2. Unidad 5

139

Estándares de aprendizaje y descriptores

Sugerencias metodológicas

7.1. Identifica y realiza actuaciones a su alcance y al de sus familias que permiten realizar un ahorro energético. • Identifica actos a su alcance que permiten un ahorro energético.

140

Para comenzar… ahorramos

Durante el desarrollo…

1. Las imágenes de este epígrafe nos darán la oportunidad de dialogar sobre las medidas de ahorro energético que los alumnos conozcan.

2. Una vez hemos dialogado sobre la calle y la vivienda, se puede pedir a los alumnos que dibujen en diferentes murales su colegio, un parque, el polideportivo o la piscina, para después completar con bocadillos de texto algunas situaciones en las que es posible tomar medidas de ahorro energético en estos dos entornos.

Se pueden ir anotando en la pizarra las propuestas que surjan de los alumnos. Después de todo lo expuesto a lo largo de la unidad, dejar que expongan libremente sus ideas respecto a cómo se debe ahorrar y cuáles son las dificultades que constatan respecto a este tema. Se puede ir añadiendo en la imagen del libro, si utilizamos pizarra digital, o en el cuaderno, aquellas ideas que surjan y que no estén reflejadas. Es conveniente recordar que el consumo excesivo de bienes o el uso generalizado de los productos de usar y tirar también suponen un gasto innecesario de energía

Unidad 5

El objetivo es que los alumnos analicen de forma global el problema energético: lo que es bueno para el ahorro en casa también lo es para el ahorro en el colegio porque el problema último no es ahorrar dinero, sino energía, por el bien de la naturaleza y del ser humano. 3. Para averiguar si los alumnos conocen las principales medidas para ahorrar energía se propone la realización de la Actividad interactiva. Ahorro de la energía .

Soluciones 14 Respuesta

tipo. “Las acciones individuales y de los gobiernos son importantes para el ahorro de energía que asegure el futuro de las generaciones venideras”.

15

Respuesta tipo. El eslogan debe ser una frase corta e impactante y que exprese la idea central, como por ejemplo: “Es imprescindible el ahorro de energía para un futuro mejor”.

16 Medidas

para ahorrar energía:

• Cuando sea posible aprovechar la luz natural. • Usar bombillas de bajo consumo, apagar las luces en una habitación si no hay nadie. • Comprar los electrodomésticos de mayor eficiencia energética. • Apagar aparatos eléctricos si no se usan. • Usar la calefacción o el aire acondicionado solo cuando sea necesario y mantener una temperatura adecuada. • No dejar las ventanas abiertas si la calefacción o el aire acondicionado están encendidos, para evitar las fugas de calor o de frío. • Situar el frigorífico lejos de focos de calor, no abrirlo mucho y no meter comida caliente. • Poner la lavadora a plena carga. • Usar el horno a temperatura moderada y no abrirlo mucho para evitar la pérdida de calor. • No introducir mucha comida en el microondas y no utilizarlo para descongelar. 17

Para terminar… 4. Se puede proponer a los alumnos que elaboren un decálogo de buenas prácticas respecto a la energía, que sirva de síntesis a lo aprendido, y lo publiquen mediante un mural, en el blog escolar, con carteles en los pasillos del centro, etc. 5. Trabajamos juntos. Se sugiere organizar a los alumnos en grupos de 4 o 5 para llevar a cabo una investigación sobre uno de los siguientes temas:

Todos los aparatos encufados consumen energía aunque no se usen.

6. Reflexionamos. Nuestro planeta dispone de recursos suficientes para todos, pero el consumo excesivo de algunos puede deteriorar el equilibrio natural y hacer que todos, sobre todo las generaciones futuras, suframos las consecuencias.

Aprender a pensar La actividad 16 puede realizarse mediante la estrategia de pensamiento Qué aprendo, para qué. Ver guía de Aprender a pensar.

• Ventajas que suponen las bombillas de bajo consumo frente a las lámparas incandescentes. • Cómo funciona un automóvil eléctrico. • Cómo influye el consumo no responsable de envases en el gasto energético.

Aprendizaje personalizado (Trabajos asignables en Saviadigital) Para preparar el examen

Documento. Repaso. Actividad 7.

Unidad 5

141

Estándares de aprendizaje y descriptores 2.1. Identifica y explica diferentes formas de energía: mecánica, lumínica, sonora, eléctrica, térmica, química. • Define el concepto de energía y reconoce las diferentes formas en las que se puede presentar la energía. 3.1. Conoce las propiedades más importantes de la energía y las relaciona con situaciones y aparatos de uso cotidiano. • Identifica las propiedades más importantes de la energía que la hacen especialmente útil. 4.1. Identifica y explica las diferencias entre las fuentes de energías renovables y no renovables. • Diferencia entre las energías renovables y no renovables y conoce de forma básica cómo se obtiene energía a partir de ellas.

Sugerencias metodológicas

6.1. Conoce y argumenta algunas de las acciones necesarias para alcanzar un desarrollo energético, sostenible y equitativo. • Valora la importancia de llevar a cabo un desarrollo sostenible.

1. Se recomienda trabajar sobre este tipo de representaciones para Aprender a Aprender. Para ello se sugiere utilizar el Mapa conceptual del libro de texto interactivo. Se puede hacer un recorrido por el mapa a la vez que preguntamos: • La energía se transfiere, se transforma y se transporta ¿Es lo mismo? ¿Qué ejemplos podemos añadir al mapa? • ¿Qué diferencia hay entre formas de energía y fuentes de energía? • ¿Qué formas de energía produce el Sol? • ¿Dónde podemos encontrar energía mecánica? • ¿En qué parte del esquema correspondería colocar la energía cinética y la energía potencial? • ¿Qué combustibles fósiles conoces? • Explica brevemente que es el desarrollo sostenible. ¿Qué imagen podríamos colocar en el mapa para representarlo? • ¿Qué consecuencias tiene el uso masivo de la energía? • ¿Cómo podemos actuar para ahorrar energía? • ¿Qué pueden hacer las administraciones para mejorar la conciencia ciudadana respecto al ahorro de energía?

142

Unidad 5

Soluciones 18 Respuesta

tipo.

• Energía mecánica: salto de agua, carrera de velocidad. • Energía química: combustión de petróleo, gas o carbón. • Energía térmica: combustión de carbón vegetal. • Energía eléctrica: central hidroeléctrica, cableado con torres de alta tensión • Energía nuclear: centrales nucleares • Energía luminosa: vela encendida, linterna. 19 Los aerogeneradores producen electricidad aprovechando la energía natural del viento. La energía cinética del viento hace girar las aspas del aerogenerador que a su vez hacen girar un rotor, con la velocidad de rotación se impulsa un generador que convierte la energía mecánica en energía eléctrica. energía se transfiere: puede pasar de unos cuerpos a otros. Por ejemplo, el calor de la vitrocerámica pasa a la olla y de la olla pasa a la comida que se está preparando. Por último, el calor se transfiere al ambiente.

20 La

La energía se transforma: una forma de energía puede transformarse en otras diferentes. Así, en una bombilla la energía eléctrica se convierte en energía luminosa; en un radiador, en energía térmica; y en un ventilador, en energía mecánica. 21 Relaciona:

FUENTES 2. También se sugiere trabajar aspectos como: • ¿Cómo se transporta la energía desde donde se produce hasta nuestros hogares o la industria? • Con el mapa conceptual a la vista, relacionar las propiedades de la energía con las formas de energía y estas con las fuentes. 3. Reflexionamos. Es importante señalar que el control de la energía está en la base del desarrollo tecnológico y social humano. Poder utilizar la energía poniéndola al servicio de nuestras necesidades es un gran avance en la relación de los humanos con la naturaleza. Esto tiene algunos peligros pero es posible controlarlos y corregirlos y la tecnología avanza en ese sentido. Los alumnos no deben sacar la conclusión de que la humanidad acabará con los recursos naturales, sino de que estamos en una encrucijada: podemos terminar con todo o salvarlo todo.

FORMAS

Viento  ●

●  Mecánica

Petróleo  ●

●  Luminosa

Sol  ●

●  Térmica

Uranio  ●

●  Química

Agua  ●

●  Nuclear

22 Respuesta

tipo: El consumo excesivo de energía dará lugar al agotamiento de los recursos naturales no renovables disponibles, progresivo deterioro medioambiental por efecto de las emisiones contaminantes, cambio climático, desertización…

Adivina, adivinanza: La energía eléctrica

Aprender a pensar La actividad 22 se puede realizar mediante la estrategia de pensamiento Con evidencias. Ver guía de Aprender a pensar.

Unidad 5

143

Soluciones 23 El agua del pantano almacena energía potencial, es decir tiene la posibilidad de moverse debido a la altura a la que está, por eso podemos decir que almacena energía mecánica. Con la construcción de embalses y presas se almacena agua y al dejarla caer desde gran altura se aprovecha su energía potencial que se transforma en energía cinética y esta mediante una turbina, en energía eléctrica. 24 El

Sol es la principal fuente de energía porque gracias a su radiación en la Tierra, se producen los vientos, la lluvia y el resto de fenómenos meteorológicos. Dependen del Sol la energía eólica (corrientes de convección en el aire, el viento), la energía hidráulica (gracias al ciclo del agua se llenan embalses…) la biomasa (gracias a la fotosíntesis se obtienen biocombustibles) y la energía mareomotriz (aprovecha la fuerza de las mareas).

25 a)

Energía química.



b) Energía sonora o acústica.



c) Energía eléctrica almacenada como energía química.



d) Energía luminosa.

26 Energía

sonora es la que generan los cuerpos que emiten un sonido. El sonido hace vibrar el aire (energía mecánica). Un sonido muy fuerte puede hacer vibrar un objeto o romper un cristal.

27 a)

Energía química

Energía mecánica



b) Energía eléctrica

Energía sonora



c) Energía eléctrica

Energía mecánica 31

28 Respuesta:

Energía ● mecánica Energía ● nuclear Energía ● térmica Energía ● química

29 a)

● Se transmite en forma de calor. ● La poseen los cuerpos en movimiento. ● La contienen los combustibles. ● Se obtiene de sustancias como el uranio.

Energía química (alimentos)



b) Energía eléctrica



c) Energía eólica (mecánica)

30 La energía eléctrica en las bombillas se transforma en energía luminosa y calorífica. Es más eficiente la a, ya que emite un porcentaje superior de luz, que es el objetivo de la bombilla encendida.

144

Unidad 5



Fuente de energía

Renovable o no renovable

Viento

Renovable

Sol

Renovable

Combustibles fósiles

No renovable

Agua embalsada

Renovable

Uranio

No renovable

32 Respuesta

tipo. Aprovechar la luz solar lo más posible y apagar las luces si no se usan; utilizar bombillas de bajo consumo; mantener la calefacción a una temperatura adecuada (21 °C); comprar los electrodomésticos de mayor eficiencia energética; utilizar la lavadora a plena carga; no abrir mucho el frigorífico y no meter comida caliente; apagar y desenchufar los electrodomésticos que no se usen; utilizar medios de transporte colectivos…

33 Respuesta tipo. La energía provoca cambios en la materia. En la imagen se aprecia como el movimiento de las olas (energía mecánica) cambia el entorno, las rocas se rompen y la arena es arrastrada hasta cambiar el perfil de la costa.

Soluciones 34 El péndulo de Newton fue inventado en 1967 en homenaje al científico Isaac Newton, y con él se puede demostrar una de sus leyes sobre la conservación de la energía. Es un dispositivo compuesto, normalmente, por cinco bolas idénticas, colgadas de un bastidor mediante dos hilos de igual longitud cada una. Están alineadas horizontalmente y en contacto cuando se encuentran en reposo. Cuando separamos una de las bolas, al soltarla golpea a la siguiente y hace que la bola situada en el extremo contrario se ponga en movimiento mientras el resto quedan en reposo. La energía mecánica ha pasado de la primera a la última bola manteniendo la cantidad de movimiento. 35 a)

En el año 2010 las fuentes de energía más utilizadas procedían de combustibles fósiles (petróleo, carbón, gas…), solo el 12 % procedía de fuentes renovables.



b) Para años próximos se prevé que aumente la utilización de energías renovables, aunque este aumento es lento. Al mismo tiempo irá disminuyendo la energía que se consuma procedente de centrales nucleares.



c) El aumento progresivo en la utilización de las energías renovables favorecerá el desarrollo sostenible del planeta.

36 La energía se transfiere, pasa de unos cuerpos a otros. En este caso el huevo se enfría y el agua se calienta. 37 Controlar

el gasto en electricidad supone una menor demanda energética, que procede principalmente de combustibles fósiles.

38 En

(Trabajos asignables en Saviadigital) Para comprender y reforzar

Actividades interactivas de Refuerzo

Para profundizar

Actividades interactivas de Profundización

Para preparar el examen

Documento. Repaso

Para evaluar

Documento. Evaluación unidad 5 Documento. Evaluación unidades 1-5 Actividad interactiva de Evaluación

Sugerencias metodológicas

Aprendizaje personalizado

invierno el gasto de gas aumenta por el uso de las calefacciones y en verano disminuye. En casa se puede ahorrar energía con sistemas de cerramientos adecuados que impidan la fuga del calor, manteniendo una temperatura adecuada en cada época del año (en invierno 21 °C) encendiendo la calefacción en un horario controlado y manteniéndola apagada si no estamos en casa, aprovechando el calor del sol…

39 Respuesta tipo. Las bombillas incandescentes ya no se fabrican, malgastan mucha energía y duran poco. Se estima que un 10% de la energía que consumen se transforma en luz y un 90% en calor. Este tipo de bombillas tiene una vida útil corta, lo que supone mayor consumo de recursos y un aumento de residuos.

Para sustituir la bombilla tradicional se pueden adquirir en el mercado tres tipos de bombillas de bajo consumo: halógenas, con una tecnología similar a la de los focos de los coches, consumen la mitad que las tradicionales; las led, que consumen aproximadamente 8 veces menos y tiene una mayor duración; y las CFL, que son similares a los tubos fluorescentes. Unidad 5

145

Estándares de aprendizaje y descriptores

Sugerencias metodológicas

7.1. Identifica y realiza actuaciones a su alcance y al de sus familias que permiten realizar un ahorro energético. • Conoce algunas medidas o recursos renovables que permiten realizar un consumo energético eficiente.

146

Observa y deduce. Etiqueta de eficiencia

Utiliza modelos. Construye una turbina

Para contribuir a la eficiencia energética del frigorífico es importante ajustar su temperatura (entre 3°C y 7°C, a menos grados mayor consumo), distribuir los alimentos de forma que circule el aire, esperar a que se enfríen los alimentos cocinados antes de introducirlos, no abrir mucho su puerta, situarlo alejado de fuentes de calor, desconectar el frigorífico en ausencias muy prolongadas…

La turbina es una máquina sencilla que está en la base de cualquier transformación energética.

Trabajo manipulativo Utilizar la propuesta del taller de ciencias: construimos una turbina para reforzar conceptos relacionados con la energía. Ver Guía de Trabajo manipulativo, pág. 23.

Soluciones 1

La eficiencia energética es el uso inteligente de la energía, de forma que se obtenga mayor beneficio en su uso con menor consumo y menor contaminación.

2

D, grado de eficiencia intermedio.

3

El objetivo se cumple con el nivel A, en el que la relación beneficio/consumo es mayor. La nevera del dibujo no contribuye a dicho objetivo. Respuesta libre.

4

Porque se produce pérdida de frío y el compresor del frigorífico tiene que trabajar más para alcanzar la temperatura deseada, con un mayor consumo eléctrico.

Unidad 5

Soluciones 1

El agua golpea las hélices de la turbina y estas giran.

2

La energía cinética y potencial del agua hace girar la turbina alrededor de un eje. Si la conectamos a un generador, la energía mecánica se trasformaría en eléctrica. La turbina transforma la energía no controlada del agua en energía controlable.

3 Se usa en la mayoría de centrales de energía: • Con ella se aprovecha la energía hidráulica del agua de los embalses para transformarla en eléctrica.

Estándares de aprendizaje y descriptores 2.1. Identifica y explica diferentes formas de energía: mecánica, lumínica, sonora, eléctrica, térmica, química. • Define el concepto de energía y reconoce las diferentes formas en las que se puede presentar la energía. 6.1. Conoce y argumenta algunas de las acciones necesarias para alcanzar un desarrollo energético, sostenible y equitativo. • Conoce algunas medidas o recursos renovables que permiten realizar un consumo energético eficiente. 7.1. Identifica y realiza actuaciones a su alcance y al de sus familias que permiten realizar un ahorro energético. • Identifica actos a su alcance que permiten un ahorro energético.

• También se utilizan en las centrales térmicas. El vapor de agua producido por la combustión, mueve una turbina que va conectada a un generador.

• Adquirir electrodomésticos de mayor eficiencia energética.

• Es también una parte importante en las centrales mareomotrices y en los aerogeneradores.

• Evitar abrir continuamente el frigorífico y no introducir alimentos calientes en él.

Tarea final. El semáforo de la energía El semáforo debe ser bastante grande y las tarjetas pequeñas para que puedan colocarse dentro del círculo. Otra posibilidad es ponerlas al lado del color que les corresponda.

• Utilizar la lavadora con plena carga.

• Apagar y desenchufar los electrodomésticos si no se usan. • Utilizar medios de transporte colectivos…

Soluciones Respuesta tipo. Posible lista de medidas de ahorro: • Aprovechar la luz solar siempre que sea posible y apagar las luces en casa siempre que no se estén utilizando. • Utilizar bombillas de bajo consumo. • Mantener la calefacción a una temperatura adecuada (21 °C). Unidad 5

147

y unidad

6

Estructuras y máquinas

Las máquinas y las estructuras nos rodean. Hemos hecho un mundo en el que los elementos construidos por el ser humano nos resultan tan familiares, que los percibimos como nuestro entorno natural y cuando nos faltan nos sentimos incómodos. En esta unidad veremos que tanto las máquinas como los seres vivos necesitan una estructura que soporte su peso y las acciones o funciones que realizan. Aprenderemos que la resistencia de una estructura no depende solo del material que se ha utilizado para construirla, sino que también es importante su forma. Nos familiarizaremos con las máquinas más sencillas, como la palanca, la polea o el plano inclinado, que nos ayudarán a comprender como funcionan otras más complejas, como la bicicleta. Por último, analizaremos con los alumnos los riesgos asociados al uso indebido de las máquinas y herramientas. A fin de desarrollar una actitud prudente y responsable, tanto para prevenir accidentes como para la conservación y el mantenimiento de los aparatos que están a nuestro servicio, se destaca como valor asociado a esta unidad la importancia del uso adecuado y seguro de las máquinas.

148

Unidad 6

Lecturas recomendadas Fernández Sifrés, David: Luces en el canal. Madrid, Ediciones SM, 2013. Una novela que pone de manifiesto la utilidad y la pasión que puede despertar un vehículo compuesto por varias máquinas simples: la bicicleta. Gass, Ian Graham: Atlas del espacio con mapas animados. Madrid, Ediciones SM, 2014. Una guía animada donde los desplegables nos revelan curiosidades sobre los cuerpos celestes, los cohetes, los satélites y los viajes espaciales.

Recursos de la unidad Recursos digitales Recursos para el profesor en USB y www.smconectados.com

Actividad de diagnóstico. ¿Qué recordamos sobre las máquinas? Enlace web. Vídeo. Usos de la rueda

Animación. Polea y plano inclinado

Presentación. Operadores mecánicos Actividad grupal. Operadores mecánicos Vídeos. El elevador de coches y La Jirafa sube-baja Vídeo. Fases de la Luna Actividad grupal. Inventos

Autoevaluación. ¿Qué sabes sobre las máquinas? Actividad. Máquinas simples y compuestas Actividad. Tipos de máquinas simples

Material para el aula

Unidad 6: Estructuras y máquinas

1. Estructuras * ¿Qué es una estructura? Los puentes

Repaso. Actividad 1 Refuerzo. Estructuras

2. Máquinas simples. La palanca

Web quest. ¿Dónde hay palancas? Actividad. Clasifica palancas Actividad. La palanca Actividad. Juego con la palanca

Animación. El tonel a bordo

Enlace web. Tipos de máquinas Enlace web. Máquinas y herramientas Actividad. Operadores mecánicos

La palanca El esqueleto es una estructura

Repaso. Actividades 2 y 3

3. Más máquinas simples El plano inclinado Enrollamos el plano: el tornillo Unimos dos planos: la cuña La polea

4. Máquinas compuestas Operadores mecánicos La bicicleta, una máquina compuesta

Repaso. Actividad 4

Mural interactivo. Las máquinas compuestas (con actividad digital asociada) Troqueles piezas bicileta Repaso. Actividades 5 y 6 Ampliación. Máquinas

5. Construcción y uso de máquinas

Vídeo. Molino de fragua

Mapa conceptual. Las máquinas Actividades de refuerzo, profundización y evaluación

Recursos para el profesor

Recursos para el alumno en www.smsaviadigital.com

Presentación. Las estructuras Vídeo. Concurso de puentes Actividad grupal. Tipos de palancas Presentación. Máquinas simples Animación. La palanca Animación. Descubriendo las palancas Vídeo. La balanza romana

Otros recursos

Uso adecuado de las máquinas

Organiza tus ideas

Autoevaluación Actividad. Los elementos mecánicos

Rubrica de la tarea. ¿Cómo has trabajado?

Repasa la unidad

Repaso. Actividad 7 Refuerzo. Uso adecuado de las máquinas Ampliación. Las máquinas de Leonardo Repaso. Estructuras y máquinas Evaluación. Unidad 6

Ponte a prueba Observa y deduce: La grúa Clasifica: Palancas en la vida diaria Diseña y construye: Una articulación Tarea final: Usa las máquinas de forma segura

Rúbricas de evaluación. Disponibles en web

* Utilizar el Anexo del Libro del alumno para mostrar el papel de Torres Quevedo en la investigación y construcción de nuevas estructuras.

Unidad 6

149

Programación de aula

OBJETIVOS DE UNIDAD 1. Identificar qué es una estructura y qué aplicaciones tienen. 2. Distinguir entre diferentes tipos de máquinas simples y ser capaz de clasificarlas. 3. Comprender el funcionamiento de las máquinas compuestas más usuales y cotidianas y reconocer en qué aparatos se pueden encontrar. 4. Construir máquinas simples y complejas e investigar su funcionamiento. 5. Utilizar de forma correcta y segura las máquinas que se encuentran a nuestro alcance. 6. Buscar y seleccionar información referente a la unidad.

COMPETENCIAS Comunicación lingüística (Objetivo 6) Competencia matemática y competencias básicas en ciencia y tecnología (Objetivos 1, 2, 3, 4, 5 y 6) Aprender a aprender (Objetivos 2, 3 y 6) Competencias sociales y cívicas (Objetivo 5) Sentido de iniciativa y espíritu emprendedor (Objetivos 4 y 5) Competencia digital (Objetivo 6)

CONTENIDOS Concepto de estructura. Construcción de estructuras sencillas que cumplan una función una función o condición para resolver un problema a partir de piezas moduladas.

Tipos de maquinas en la vida cotidiana y su utilidad.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

ESTÁNDARES DE APRENDIZAJE*

DESCRIPTORES

1. Definir e identificar qué es una estructura.

1.1. Conoce qué es una estructura, sus características y funciones.

• Identifica qué es una estructura y define sus características. Act. 3, Hablamos, pág. 107. Actividades 3 y 4, pág. 109. Act. 27, pág. 119. Acts. 28 y 29, pág. 120. Acts. 1 y 3, Observa y deduce, pág.122

2. Planificar la construcción de objetos y aparatos con una finalidad previa, utilizando fuentes energéticas, operadores y materiales apropiados, y realizarla con la habilidad manual adecuada, combinando el trabajo individual y en equipo y presentar el objeto construido, así como un informe, teniendo en cuenta las medidas de prevención de accidentes.

2.1. Construye una estructura sencilla que cumpla una función o condición para resolver un problema a partir de piezas moduladas.

• Construye una estructura semejante a un puente y estudia su resistencia. Acts. 1 y 2, pág. 109.

3. Clasificar los diferentes tipos de máquinas simples.

3.1. Distingue y conoce diferentes tipos de máquinas sencillas (palancas, planos, poleas, etc.) comprende cómo funcionan y las clasifica según su tipo.

• Distingue y clasifica las partes y las clases de máquinas simples. Acts. 5 y 6, pág. 110. Act. 9, pág. 111. Act. 13, pág. 113. Act. 26, pág. 119. Acts. 31, 34 y 35, pág. 120.

3.2. Realiza sencillos cálculos relacionados con las máquinas simples.

• Lleva a cabo operaciones matemáticas relacionadas con las máquinas simples. Act. 14, pág. 113. Act. 38, pág. 121.

2.2. Utiliza recursos proporcionados por las tecnologías de la información para buscar información de manera guiada, comunicarla y colaborar en la realización de un proyecto

• Reconoce cuál es la mejor estructura para un problema dado. Act. 30, pág. 120.

(Sentido de iniciativa y espíritu emprendedor)

• Relaciona estructuras del cuerpo humano con máquinas simples. Act. 10, pág. 111. Act. 12, pág. 113. Acts. 32 y 33, pág. 120. Act. 3, pág. 121. 4. Conocer algunos tipos de máquinas y aparatos que se utilizan en la vida cotidiana y su utilidad.

150

Unidad 6

4.1. Identifica alguna de las aplicaciones de los objetos y las máquinas, y de su utilidad para facilitar las actividades humanas.

• Reconoce la utilidad que tienen las máquinas simples en la vida diaria. Act. 8, pág. 111. Act. 11, pág. 113. Act. 2, Observa y deduce, pág. 122.

Programación de aula

CONTENIDOS

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

ESTÁNDARES DE APRENDIZAJE*

DESCRIPTORES

Análisis de operadores y utilización en la construcción de un aparato.

 5. Conocer máquinas compuestas, identificar sus operadores y explicar qué función tienen.

 5.1. Observa y analiza operadores para obtener información sobre su utilización en la construcción de un aparato.

• Diferencia entre una máquina simple y una máquina compuesta identificando sus operadores. Acts. 15, 17 y 18, pág. 115. Act. 25, pág. 119. Acts. 36 y 37, pág. 120. Acts. 41, 42 y 43, pág. 121.

 5.2. Conoce la diferencia entre una máquina simple y una máquina compuesta reconociendo los operadores que se encuentran en ellas.

(Aprender a aprender)

• Identifica operadores que se presentan en la vida cotidiana. Act. 16, pág. 115. Act. 24, pág. 119. Acts. 1 y 2, Tarea final, pág. 123.

Medidas de prevención y uso adecuado de máquinas.

 6. Utilizar las maquinas que se encuentran a nuestro alcance de una forma adecuada y segura tanto para nosotros como para los demás.

 6.1. Conoce las medidas básicas de seguridad que hay que tomar cuando se emplean máquinas en la vida diaria. (Competencias sociales y cívicas)

• Identifica medidas básicas de seguridad para usar maquinas cotidianas. Act. 4, Hablamos, pág. 117. Acts. 21 y 22, pág. 117. Act. 3, Tarea final, pág. 123.

Importantes descubrimientos e inventos.

 7. Valora las aportaciones de los inventos y de los inventores.

 7.1. Lee y expone biografías de investigadores, inventores y científicos.

 

 7.2. Conoce los avances de la ciencia en: el hogar y la vida cotidiana, electrodomésticos, alimentos, residuos, fibras textiles, la cultura y el ocio, el arte (pinturas y colorantes), la música, el cine y el deporte.

• Conoce y valorar las aportaciones de la ciencia al progreso de la sociedad. Locos por la Ciencia, págs. 132 a 142.

8. Utilizar las tecnologías de la información y la comunicación de manera eficaz y responsable.

 8.1. Usa de manera autónoma el tratamiento de textos (ajuste de página, inserción de imágenes o notas...).

Tratamientos de textos. Búsqueda guiada de información en la red. Control del tiempo y uso responsable de las Tecnologías de la Información y la Comunicación.

• Reconoce el problema de adicción que puede suponer el uso de las nuevas tecnologías. Act. 22, pág. 117.

• Presenta tareas e informes en formato digital. Tarea final (Guía esencial, pág. 171).

 8.2. Toma conciencia de la necesidad de controlar el tiempo de entretenimiento con las Tecnologías de la información y la Comunicación y de su poder de adicción.  8.3. Elabora un informe como técnica para el registro de un plan de trabajo, comunicando de forma oral y escrita las conclusiones.

Iniciación a la actividad científica. Aproximación experimental a algunas cuestiones. Conocimiento y respeto de las normas de uso, de seguridad y de mantenimiento de los instrumentos de observación y de los materiales de trabajo.

 9. Comunicar de forma oral y escrita los resultados presentándolos con apoyos gráficos.

 9.1. Utiliza, de manera adecuada, el vocabulario correspondiente a cada uno de los bloques de contenidos.

• Emplea adecuadamente conceptos científicos en sus exposiciones y escritos. Diccionario científico, pág. 119.

10. Realizar un proyecto empleando las correspondientes medidas de seguridad y presentar un informe.

10.1. Manifiesta autonomía en la planificación y ejecución de acciones y tareas y teniendo iniciativa en la toma de decisiones.

• Obtiene información relevante a partir de diferentes fuentes de información. Acts. 1 y 2, Hablamos, pág. 107.

10.2. Presenta los trabajos de manera ordenada, clara y limpia, en soporte papel y digital.

Uso de diversos materiales teniendo en cuenta las normas de seguridad.

(Comunicación lingüística y sentido de iniciativa y espíritu emprendedor)

• Interpreta y usa organizadores del pensamiento, gráficos y tablas y extrae información de ellas. Act. 25, pág. 119.

11.1. Utiliza el ordenador para desarrollar el área de Ciencias de la Naturaleza. (Competencia digital)

• Utiliza las TIC como herramienta de aprendizaje y autoevaluación. Actividades interactivas en Saviadigital, págs. 111, 113, 117 y 121.



Uso de las tecnologías de la información y la comunicación

11. Utilizar el ordenador para afianzar y autoevaluar contenidos y procedimientos trabajados en clase.

• Realiza pequeños proyectos atendiendo a las normas de seguridad y extrae conclusiones. Acts. 19 y 20, pág. 116. Act. 1, Diseña y construye, pág. 123.

*Todos los estándares de aprendizaje ayudan a adquirir la Competencia matemática y las competencias básicas en ciencia y tecnología. Unidad 6

151

Programación de aula

Orientaciones metodológicas 1. Conocimientos previos necesarios En relación con esta unidad hay una serie de contenidos (conceptos y procedimientos) que los alumnos deberían conocer: • La existencia de diferentes tipos de máquinas y aparatos, como puede ser la palanca y el plano inclinado, y ser capaces de explicar su funcionamiento incluyendo la identificación de algunos operadores y diferenciando cuál es su función. • Descubrimientos e inventos tecnológicos que facilitan la vida diaria de las personas. • El uso de las Tecnologías de la Información y la Comunicación, en concreto, programas de tratamiento de textos. • Respecto a los problemas medioambientales: los alumnos deben conocer la importancia del uso responsable de las máquinas para ser respetuosos con el medioambiente.

2. Previsión de dificultades • En general, se trata de un tema que requiere gran capacidad de abstracción si no se presentan ante los alumnos ejemplos concretos. Por ello resulta muy recomendable realizar representaciones reales de algunas máquinas junto con las explicaciones con el fin de reforzar su conocimiento. • Frecuentemente los alumnos no diferencian con facilidad las tres clases de palancas existentes y todas les resultan iguales. Por ello, conviene señalar de forma clara, en cada caso, dónde se encuentra el punto de apoyo para diferenciarlas.

3. Programas transversales Aprendizaje cooperativo

Cooperación guiada o estructurada (Guía esencial, pág. 155); Folio giratorio (Guía esencial, pág. 157), 1-2-4 (Guía esencial, pág. 159), Escritura por parejas (Guía esencial, pág. 169)

Aprender a pensar

Mentes dispuestas (Sug. 9, Guía esencial, pág. 157); Lluvia de ideas (Guía esencial, pág. 159); Percibir, pensar y practicar (Guía esencial, pág. 169)

Educación en valores

Educación del espíritu emprendedor: resaltar la importancia de la ciencia para desarrollar el espíritu emprendedor descubriendo las posibilidades que nos ofrecen las máquinas y lo importante que resulta su avance para la sociedad actual.

4. Programas específicos • Iniciación a la actividad científica. Aproximación experimental a algunas cuestiones. Utilización de diferentes fuentes de información. Programa de Iniciación a • Planificación de proyectos y presentación de informes acerca de las mála actividad científica quinas. • Uso de diversos materiales, teniendo en cuenta las normas de seguridad. • Reconocimiento de máquinas compuestas y operadores mecánicos. Ciencias manipulativas

• Práctica con diferentes mecanismos: leva, engranajes, ruedas dentadas. • Construcción de puentes utilizando diferentes estructuras. Análisis de estructuras resistentes.

Taller de ciencias: Experimenta con palancas, pág. 110. Tarea final: Usa las maquinas de forma segura, pág. 123 Taller de ciencias: Construye estructuras resistentes, pág. 109 Taller de ciencias: Construye una catapulta paso a paso, pág. 116 Construimos... un modelo de aerocar, pág. 143 Mural: La bicicleta, una máquina compuesta (Sug. 6, Guía esencial, pág. 162). Talleres de Ciencias: La jirafa sube-baja y El elevador de coches (Sug. 7, Guía esencial, pág. 163), Concurso de puentes (Sug. 6, Guía esencial, pág. 157). Ciencia sorprendente: Huevos muy resistentes (Sug. 6, Guía esencial, pág. 157).

5. Sugerencia de temporalización Para el desarrollo de esta unidad, se recomienda distribuir el trabajo en once sesiones, organizadas de la siguiente manera: Inicio de LA unidad

CONTENIDOS

ORGANIZA TUS IDEAS

REPASA LA UNIDAD

SEccIONES FINALES

1 sesión

5 sesiones

1 sesión

2 sesiones

2 sesiones

La propuesta de sesiones desarrollada es orientativa. Cada profesor la adaptará en función de sus necesidades y la carga horaria final asignada.

152

Unidad 6

Tratamiento específico de las inteligencias múltiples INTRAPERSONAL LINGÜÍSTICO-VERBAL

Autoevaluación y ejercicios de metacognición

Lectura individual

Libro del alumno: • Act.10, pág. 111. Act.11, pág. 113.

Libro del alumno: • Act. 1, Hablamos, pág. 107

Guía esencial. de la tarea para el alumno, pág. 155 • Sug. 1, pág. 154

Invención y narración de historias

• Rúbrica

Libro del alumno:

• Act. 2, Hablamos, pág. 107 Resolución de adivinanzas Libro del alumno:

INTERPERSONAL

• Adivina, adivinanza, pág. 119

Análisis de situaciones comunicativas

Adquisición y uso de nuevo vocabulario

Libro del alumno: • Act.2, Hablamos, pág. 107 • Act.21, pág. 117.

Libro del alumno: • Diccionario científico, pág. 119

Uso de técnicas propias del aprendizaje cooperativo en equipos estructurados

LÓGICO-MATEMÁTICA

Guía esencial:

Razonamiento lógico Libro del alumno: • Act. 3 y 4, pág. 109. Act. 9, pág. 111. Act. 11, 12, 13 y 14, pág. 113. Act. 15, 16 y 18, pág. 115. Act. 28, 30, 32, 37 y 38, págs. 120 y 121 • Observa y deduce. Act. 2 y 3, pág. 122 • Paso 1, 2 y 3, Tarea final, pág. 123 Cálculo Libro del alumno: • Act. 14, pág. 113. Actividades de clasificación y comparación Libro del alumno:

• Cooperación INTELIGENCIAS MÚLTIPLES

guiada o estructurada, pág. 155 • Folio giratorio, pág. 157 • 1-2-4, pág. 159 • Escritura por parejas, pág. 169

NATURALISTA Exploración y manipulación de elementos naturales Libro del alumno: • Act. 3, pág. 109 • Act. 10, pág. 111

• Act. 17, pág. 115.

CINESTÉSICA-CORPORAL VISUAL-ESPACIAL Lectura e interpretación de imágenes Libro del alumno: • Act. 4, Hablamos, pág. 107. • Act. 7 y 8, pág. 111. Act. 13, pág. 113. Act. 29, 31, 33, 34, 35, 36, 39, 40, 41, 42 y 43, págs. 120 y 121. • Act. 6, Taller de ciencias, pág. 110. • Act. 24, 25, 26 y 27, Trabaja con el esquema, pág. 119. • Act. 1, Observa y deduce, pág. 122. • Act. 1 y 2, Clasifica, pág. 122.

Fabricación de modelos Guía esencial: • Act. 23, pág. 117. • Act. 2, Taller de ciencias, pág. 109. • Act. 19 y 20, Taller de ciencias, pág. 116. • Act. 1, Diseña y construye, pág. 123 Actividades de manipulación con los objetos Libro del alumno

• Act. 5, Taller de ciencias,

pág. 110.

MUSICAL Creación de canciones o composiciones musicales sencillas Guía esencial: • Sug. 7, pág. 162 Unidad 6

153

Estándares de aprendizaje y descriptores 1.1. Conoce qué es una estructura, sus características y funciones. • Identifica qué es una estructura y define sus características. 3.1. Distingue y conoce diferentes tipos de máquinas sencillas (palancas, planos, poleas, etc.) comprende cómo funcionan y las clasifica según su tipo. • Distingue y clasifica las partes y las clases de máquinas simples. 4.1. Identifica alguna de las aplicaciones de los objetos y las máquinas, y de su utilidad para facilitar las actividades humanas. • Relaciona estructuras del cuerpo humano con máquinas simples. 5.2. Conoce la diferencia entre una máquina simple y una máquina compuesta reconociendo los operadores que se encuentran en ellas. • Identifica operadores que se presentan en la vida cotidiana.

Sugerencias metodológicas

6.1. Conoce las medidas básicas de seguridad que hay que tomar cuando se emplean máquinas en la vida diaria. • Identifica medidas básicas de seguridad para usar maquinas cotidianas.

Para comenzar… rodamos

Durante el desarrollo

1. Se sugiere trabajar la ilustración que introduce la unidad con la Actividad de diagnóstico para la PDI. ¿Qué recordamos sobre las máquinas? o plantear a la clase algunas cuestiones del tipo:

5. La rueda es un invento muy antiguo del que no se conoce su origen. Parece ser que ya se utilizaba en oriente hace unos 5000 años a C.

• ¿Crees que sería de alguna utilidad una bicicleta como la del dibujo? • ¿Qué funciones tienen las otras ruedas que se observan en las bicicletas de la portada? 2. Se pueden realizar en el aula algunas experiencias sencillas con el material que tenemos a mano. Una de ellas es hacer rodar un lapicero redondo y otro que no lo sea (hexagonal o triangular) y observar cuál rueda con más facilidad. La misma experiencia se puede hacer con dos botes portalápices de distinta forma. 3. Otra posibilidad interesante es comprobar cuánto cuesta arrastrar una caja de cartón llena y cuál es el resultado si utilizamos una base con ruedas. 4. También se puede plantear la realización de la Autoevaluación. ¿Qué sabes sobre las máquinas?

154

Unidad 6

La rueda, desde su origen, no solo se ha usado como medio de transporte, sino que ha tenido gran importancia en alfarería (torno) y como componente de otras máquinas. Para ilustrar esta información se sugiere utilizar imágenes en las que los alumnos descubran distintos usos de la rueda. Para ello se puede visualizar el siguiente vídeo: www.e-sm.net/svcnge5ep03 . También pueden buscar ellos mismos estas imágenes explicando su utilidad.

Soluciones 1



Otros objetos con ruedas: carro de la compra, maleta, coche de bebé, moto, silla de ruedas, camilla de hospital, mochila escolar, monopatín… 2



Para terminar... 6. Trabajamos juntos. Se puede proponer a los alumnos que, en grupos de 4 o 5, construyan un par de ruedas sencillas con su eje. Se puede hacer con cartulina o utilizando tapones de plástico. Es importante que el eje esté situado en el centro de la rueda para que esta gire regularmente. Se sugiere preguntar a los alumnos • ¿Qué ocurriría si el eje no estuviera centrado o si la rueda no fuera totalmente circular? 7. Presentación de la tarea final. A lo largo del tema es conveniente recordar que tanto máquinas como herramientas de uso corriente deben ser utilizadas con las debidas medidas de seguridad. Se puede hacer hincapié en los juguetes, muchos de los cuales son actualmente máquinas complejas. El uso adecuado es recomendable tanto por la propia seguridad como por los objetos usados, cuya conservación en buen estado nos permitirá disfrutar de ellos durante más tiempo.

En el texto se nombran automóviles, trenes, bicicletas, molinos de agua, máquinas de vapor y relojes.

La rueda es una máquina simple pero de gran importancia en el desarrollo y avance de la humanidad. Actualmente, la movilidad de las personas depende de la rueda, es imprescindible para el transporte de mercancías y es un elemento indispensable en la mayoría de máquinas y dispositivos que utilizamos a diario. Sin la rueda, el transporte dependería de los animales y de los barcos, movidos por el viento o la fuerza humana. No existiría ni la más rudimentaria de las máquinas que precisan de este sencillo mecanismo. No se habría alcanzado el estado de bienestar y confort del que disfrutamos actualmente. La tecnología más avanzada no existiría.

3

B. La bicicleta funcionaría peor porque no soportaría el peso del ciclista.

4

Los ciclistas deben proteger su cabeza con un casco de ciclista. Es además aconsejable llevar ropa adecuada y guantes, coderas, hombreras, rodilleras… para protegerse de posibles accidentes.

Aprendizaje personalizado (Trabajos asignables en Saviadigital) Para diagnosticar

Actividad interactiva. Autoevaluación inicial. ¿Qué sabes sobre las estructuras y las máquinas?

Para evaluar

Documento. Rúbrica de la tarea para el alumno.

Aprendizaje cooperativo Para abordar la lectura de la La indispensable rueda se sugiere utilizar la estructura Cooperación guiada o estructurada. Ver guía de Aprendizaje cooperativo.

Propuesta de actividades para casa. Para conocer más sobre la rueda, se puede pedir a los alumnos que investiguen los distintos tipos de rueda a lo largo de la historia: materiales con que se hacían, formas, tamaños y usos.

Unidad 6

155

Estándares de aprendizaje y descriptores 1.1. Conoce qué es una estructura, sus características y funciones. • Identifica qué es una estructura y define sus características.

Sugerencias metodológicas

2.1. Construye una estructura sencilla que cumpla una función o condición para resolver un problema a partir de piezas moduladas. • Construye una estructura semejante a un puente y estudia su resistencia.

Para comenzar… experimentamos 1. Se puede realizar la propuesta del taller y experimenten con diversos tipos de papel: folio, papel de periódico, cartulina... para analizar la resistencia de la forma y la resistencia de los materiales. Con la misma forma, la cartulina será el material más resistente y el papel de periódico el menos resistente, pero dependiendo de la forma la respuesta puede ser distinta y sorprendente. 2. Se puede enseñar a los alumnos a enrollar un trozo de papel formando un canutillo. Esta pieza es muy resistentes y les servirá para trabajos posteriores. Se puede probar a utilizar los canutillos como pilar o como viga.

Durante el desarrollo… 3. Para introducir el contenido de esta sección se propone utilizar la Presentación. Las estructuras 4. Se puede preguntar a los alumnos: ¿Qué otras estructuras naturales conoces, además de nuestro esqueleto? Algunos ejemplos son la tela de araña, el panal de las abejas o los nervios de una hoja vegetal. • ¿Qué cargas soportan estas estructuras naturales?

156

Unidad 6

5. Entre las estructuras artificiales, los puentes son las más fáciles de analizar. Todos tienen una función, que es atravesar un espacio (rio o valle) permitiendo que la estructura soporte diversas cargas: un gran peso, movimiento, vibraciones, viento,… Se pueden proyectar imágenes de distintos puentes cuya estructura sea significativamente diferente. Algunos famosos son: Tower Bridge (Londres), Sunshine Skyway Bridge (Florida), Puente Rialto (Venecia), Puente de Don Luis I (Oporto)... . Se puede preguntar a los alumnos para cada imagen: ¿Con qué material está construido? ¿Cuál es su forma? ¿Qué cargas soporta? 6. Las estructuras básicas triangulares propuestas en el taller de ciencias se pueden construir con tubitos de papel o pajitas de refrescos. Ambos elementos se pueden unir mediante un alambre por dentro o juntando los vértices con cinta adhesiva. Las estructuras con pajitas resisten menos que los tubitos de papel, cosa que los alumnos deberán tener en cuenta si quieren que su puente soporte mucha carga.

Soluciones

Aprendizaje cooperativo La actividad 1 puede realizarse mediante la estructura cooperativa Folio giratorio. Ver guía de Aprendizaje cooperativo.

Trabajo manipulativo Taller de Ciencias: Concurso de puentes. Ver Guía de Trabajo manipulativo, pág. 30. La propuesta del taller se puede acompañar del visonado del Vídeo. Concurso de puentes . Ciencia sorprendente: Huevos muy resistentes. Ver Guía de Trabajo manipulativo, pág. 31.

Para terminar… 7. Trabajamos juntos. Si en el entorno hay un puente, una torre, o cualquier construcción con estructura, puede pedir a los alumnos que elaboren un informe sobre dicha estructura y lo expongan en el aula. 8. Trabajo individual. Para afianzar los conocimientos sobre las estructuras, sus elementos y sus funciones, se propone la Ficha de Refuerzo. Estructuras.

1

La mayor resistencia corresponde a la opción b y la menor resistencia a la opción c. Si comparamos solo las columnas, será más resistente la a.

2

La estructura triangular tiene mayor rigidez y soporta mejor las cargas. La estructura cuadrada puede deformarse con facilidad, pero la triangular presenta más resistencia a la deformación y es más estable. Por ello las estructuras triangulares se emplean para hacer puentes, torres de alta tensión…

3

El esqueleto humano es una estructura que mantiene la forma de nuestro cuerpo, nos permite mantenernos erguidos y nos da estabilidad. Esto se debe al material del que están formados los huesos, que es duro y resistente y a su forma tubular en la mayoría de los casos. Junto con los músculos, permite la realización de múltiples funciones y protege las partes delicadas (la caja torácica protege el corazón, los pulmones… el cráneo protege el cerebro humano). Es una estructura natural.

4

Los pilares son las patas y el tablero la viga. La mesa de estudio soporta la carga de todos los elementos que se sitúen sobre el tablero (viga): libros, cuadernos, ordenador… y la carga que ejercen los brazos al situarlos para leer, escribir, estudiar…

9. Reflexionamos. ¿Crees que la humanidad habría avanzado hasta su estado actual sin la existencia de las estructuras artificiales creadas por el ser humano?

Aprender a pensar La sugerencia metodológica 9 puede realizarse mediante la estrategia de pensamiento Mentes dispuestas. Ver guía de Aprender a pensar.

Aprendizaje personalizado (Trabajos asignables en Saviadigital) Para preparar el examen

Documento. Repaso. Actividad 1.

Para comprender y reforzar

Documento. Refuerzo. Estructuras.

Trabajo en equipo

Galería de imágenes. Las estructuras en mi localidad

Unidad 6

157

Estándares de aprendizaje y descriptores

1

2

3

4

 3.1. Distingue y conoce diferentes tipos de máquinas sencillas (palancas, planos, poleas, etc.) comprende cómo funcionan y las clasifica según su tipo. • Distingue y clasifica las partes y las clases de máquinas simples.  4.1. Identifica alguna de las aplicaciones de los objetos y las máquinas, y de su utilidad para facilitar las actividades humanas. • Relaciona estructuras del cuerpo humano con máquinas simples.

Sugerencias metodológicas

11.1. Usa el ordenador para el desarrollo del área de Ciencias de la Naturaleza. • Utiliza las TIC como herramienta de aprendizaje y autoevaluación.

Para comenzar… nos fijamos 1. Se puede utilizar la referencia al columpio para introducir el concepto de palanca. En la imagen se ve que el hermano mayor se ha sentado más cerca del punto de apoyo. Se puede preguntar a los alumnos: ¿Creéis que eso influye en que pueda levantarlo su hermana? Se sugiere dejar que los alumnos opinen libremente sobre sus experiencias en los columpios de ese tipo.

Durante el desarrollo… 2. Para introducir los contenidos de esta sección se propone utilizar la Presentación. Máquinas simples 1. 3. Puede ser interesante llevar al aula un palo de escoba nuevo y resistente para hacer las pruebas que se proponen en el taller de ciencias. Se puede acompañar la actividad con la Animación. La palanca 2. 4. Se sugiere analizar movimientos y acciones de nuestro cuerpo. Es interesante analizar el brazo como palanca, ya que es sencillo de comprender y es fácil experimentar con distintos pesos en la mano y el brazo.

158

Unidad 6

Se puede preguntar a los alumnos: ¿Crees que la mandíbula es una palanca? ¿De qué tipo? 5. Se pueden llevar al aula diversos objetos: tijeras, pinzas, cascanueces, abrebotellas…, para que los alumnos analicen cómo se utilizan y determinen qué tipo de palanca es cada uno de ellos, señalando el punto de apoyo, la resistencia y el punto donde se aplica la fuerza. Se propone la utilización de la Animación. Descubriendo las palancas 3. 6. Para reforzar la diferenciación entre los distintos distintos tipos de palancas se propone utilizar la Actividad grupal. Tipos de palancas 4.

Aprendizaje cooperativo La actividad 5 puede realizarse mediante la estructura 1-2-4. Ver guía de Aprendizaje cooperativo.

Soluciones Punto de apoyo: A. Fuerza: F. Carga: C.

5

A

F

6

C

C

C

F

A A

F

a) Pinza: palanca de 1ª clase.



b) Cascanueces: palanca de 2ª clase.



c) Cortaúñas: palanca de 1ª clase. A

F

F

A

C

C

F

A C

7

Practica. Clasifica palancas. Propuesta para identificar tipos de palancas.

8

Con un palo se construye una palanca, contando con un punto de apoyo y dos fuerzas, la que hay que vencer y la que se aplica para vencerla.

9

Abrebotellas y tijeras son palancas de 1ª clase. F

A C

F A C

10 La

fuerza la ejerce el bíceps, el punto de apoyo es el codo y la carga está en la mano. Si acercamos la carga al codo disminuimos el brazo de la palanca, por lo que es más fácil levantarla.

Para terminar… 7. Trabajamos juntos. Se puede sugerir a los alumnos la construcción, en grupos de 4, de una balanza muy sencilla con una regla colocada sobre una tira de cartulina doblada formando un triángulo u otro objeto similar, que hará de punto de apoyo. Se puede comprobar su funcionamiento colocando objetos a ambos lados de la palanca-balanza. Y experimentar también moviendo la regla de forma que el punto de apoyo no esté siempre en el centro. Es conveniente que tomen notas en su cuaderno de clase y que posteriormente expliquen sus conclusiones a sus compañeros. Se propone la visualización del Vídeo. La balanza romana . 8. Para afianzar los conocimientos sobre la palanca y su presencia tan extendida, se puede proponer a los alumnos la realización de la Web quest. ¿Dónde hay palancas? .

9. Reflexionamos. ¿Cuál fue la primera máquina que utilizó el ser humano? Las manos. Las máquinas son en realidad la proyección del funcionamiento de nuestro cuerpo que el cerebro humano ha desarrollado para llegar adonde su fuerza o su destreza no alcanza. Debemos conocer, cuidar y valorar a nuestro organismo como la principal máquina con la que contamos.

Aprender a pensar La actividad 8 puede realizarse mediante la estrategia de pensamiento Lluvia de ideas. Ver guía de Aprender a pensar.

Aprendizaje personalizado (Trabajos asignables en Saviadigital) Para preparar el examen

Documento. Repaso. Actividades 2 y 3

Trabajo en equipo

Actividad interactiva. Construcción de una balanza

Unidad 6

159

Estándares de aprendizaje y descriptores  3.2. Realiza sencillos cálculos relacionados con las máquinas simples. • Lleva a cabo operaciones matemáticas relacionadas con las máquinas simples.  4.1. Identifica alguna de las aplicaciones de los objetos y las máquinas, y de su utilidad para facilitar las actividades humanas. • Reconoce la utilidad que tienen las máquinas simples en la vida diaria.

Sugerencias metodológicas

11.1. Usa el ordenador para el desarrollo del área de Ciencias de la Naturaleza. • Utiliza las TIC como herramienta de aprendizaje y autoevaluación.

Para comenzar… observamos 1. A partir de la observación de la ilustración que abre la página, se puede explicar que para subir un peso por un plano inclinado, la cantidad de energía que necesitamos es la misma, sea como sea el plano, pero Ana realizará el trabajo de forma más cómoda, es decir, el trabajo de Ana es más fácil. • ¿Dónde se utilizan rampas de acceso? • ¿Que resulta más fácil, subir una silla por las escaleras o por una rampa?

Durante el desarrollo… 2. Se sugiere hablar con los alumnos de los planos o rampas que conocen y poner ejemplos que entenderán fácilmente: subir el carro de la compra, subir una silla de bebé o una silla de ruedas... son trabajos que pueden entrañar una gran dificultad si no se cuenta con una rampa de acceso.

160

Unidad 6

3. Respecto a otros planos inclinados de uso habitual, los alumnos pueden observarlos en las cuchillas de sus tijeras escolares, que suelen tener únicamente un plano inclinado, mientras que los cuchillos llevan dos, como se indica en el texto. 4. También se puede hablar de planos inclinados en el borde de recogedores, palas y otras herramientas y de las cuñas en general que tienen múltiples aplicaciones. Puede ser interesante llevar al aula algunos tornillos gruesos y tuercas (también serviría un tirafondos) que los alumnos puedan manipular para observar cómo es la ranura y comprobar que es continua. 5. Respecto a la polea, la imagen representa algo que se puede experimentar. Es más sencillo y cómodo tirar de arriba hacia abajo que al contrario, ya que nuestro propio cuerpo actúa de contrapeso. Las poleas pueden ser fijas o móviles. También podemos encontrarnos con un sistema de poleas (una fija y una móvil).

Soluciones 11

B. Polea. Es una máquina simple que permite levantar objetos de gran peso con menor esfuerzo.

12 La

función de los dientes es cortar los alimentos. Los dientes, como los cuchillos son un doble plano inclinado, actúan como cuñas.

13



a) Poleas en un tendal de ropa: consiste en un juego de poleas que sirven de guías por las que se desliza con facilidad la cuerda que soporta el peso de la ropa tendida. b) El cuchillo actúa como una cuña que permite separar dos partes, en este caso de la tarta. El cuchillo tiene dos planos inclinados (uno en cada cara del metal).

14 a)

Dividimos los 120 kg entre las cuatro poleas, habrá que realizar una fuerza de 30 kg.



b) Las grúas utilizan un sistema de múltiples poleas para conseguir una ventaja mecánica: elevar y distribuir grandes cargas, reduciendo el esfuerzo que tiene que realizar la máquina.

Juega y aprende. El tonel a bordo. Juego para subir un tonel con distintas máquinas simples.

Para terminar… 6. Se propone realizar un esquema sobre las máquinas simples, en el que los alumnos pongan ejemplos de cada caso: MÁQUINAS SIMPLES Palanca

Plano inclinado

polea

1º clase

Plano inclinado sencillo

Fija

2ª clase 3ª clase

Plano inclinado continuo

Móvil Sistema de poleas

9. Reflexionamos. ¿Para qué utilizamos las poleas? La polea es una aplicación de la rueda, que hemos estudiado al iniciar la unidad. Su utilización es muy antigua y gracias a ella, se han levantado catedrales y castillos en una época en la que no se contaba con grandes avances tecnológicos. Todavía hoy día es una pieza fundamental en las grúas y otras máquinas complejas.

Aprendizaje personalizado (Trabajos asignables en Saviadigital) Para preparar el examen

Documento. Repaso. Actividad 4.

Doble plano inclinado

7. Trabajamos juntos. Cada alumno puede construir una polea con un tapón y dos círculos de cartulina que pegarán uno a cada lado. Colaborando entre varios alumnos, pueden hacer distintos sistemas de poleas y explicar su funcionamiento al resto de la clase. 8. Se sugiere acompañar la exposición con la Animación. Polea y plano inclinado . Unidad 6

161

Estándares de aprendizaje y descriptores

1

5.1. Observa y analiza operadores para obtener información sobre su utilización en la construcción de un aparato. • Diferencia entre una máquina simple y una máquina compuesta identificando sus operadores.

Sugerencias metodológicas

5.2. Conoce la diferencia entre una máquina simple y una máquina compuesta reconociendo los operadores que se encuentran en ellas. • Identifica operadores que se presentan en la vida cotidiana.

Para comenzar… observamos 1. El texto y la imagen sobre el gato sirven de toma de contacto con ejemplos en los que dos o más máquinas simples trabajan de forma coordinada. Se puede introducir el tema con la Presentación. Operadores mecánicos 1.

Durante el desarrollo… 2. En la página se ven también otros operadores, alguno de los cuales se pueden llevar al aula para observar su funcionamiento. Se sugiere utilizar la Actividad grupal. Operadores mecánicos 2. 3. El sacacorchos es una máquina compuesta por un plano inclinado y un sistema de piñón-cremallera. El plano inclinado helicoidal (semejante a un tornillo) entra en el corcho fácilmente y cuando accionamos el pistón sobre la cremallera, el corcho sale. 4. Otra máquina compuesta sencilla es el torno, formado por dos operadores mecánicos: una manivela y un cilindro (rueda).

162

Unidad 6

5. Es frecuente que los alumnos tengan bicicleta y sepan cuáles son sus partes y cómo funcionan. La idea es que ahora la vean como una máquina compleja, analicen cada uno de sus operadores y observen como contribuyen al funcionamiento general. Para ello, se detalla en la ilustración qué parte de la bicicleta es estructura (cuadro) y qué parte son operadores mecánicos. 6. Se puede pedir a los alumnos que dibujen una bicicleta o utilicen el mural de aula y señalen los distintos operadores explicando su funcionamiento.

Trabajo manipulativo Utilizar el mural: La bicicleta, una máquina compuesta. Ver Guía de Trabajo manipulativo, pág. 24. 7. Se sugiere crear una canción o una regla nemotécnica sencilla para recordar cuáles son los principales operadores mecánicos.

Soluciones 15

Máquina simple: elemento sencillo que facilita el trabajo. Máquina compuesta: está compuesta de distintas máquinas simples, llamadas operadores mecánicos que trasmiten el movimiento, reducen el esfuerzo y forman el mecanismo de la máquina.



16 Engranajes: los platos y los piñones son ruedas

dentadas que junto con la cadena forman el mecanismo transmisor del movimiento de los pedales a la rueda trasera.

Manivelas: los pedales que hacen girar la rueda dentada del plato.



Palancas: los frenos situados en el manillar, al presionarla se trasmite la fuerza a las pastillas de los frenos y detiene la rueda.



Ruedas: giran alrededor de un eje. 17

Son máquinas compuestas la motocicleta y la aspiradora. rueda B hacia la izquierda y la C hacia la derecha.

18 La

2

Trabajo manipulativo Taller de Ciencias: La jirafa sube-baja y El elevador de coches. Ver Guía de Trabajo manipulativo, pág. 26-29.

Se sugiere visionar el Vídeo. El elevador de coches

Para terminar… 8. Se puede resumir lo estudiado sobre las máquinas: MÁQUINAS simples

compuestas

Un solo operador: polea, palanca, plano inclinado

Varios operadores interconectados para realizar una función

Y se puede pedir a los alumnos que aporten fotografías o imágenes para completar el esquema. 9. Trabajamos juntos. Se puede proponer a los alumnos que analicen en grupo una máquina y digan si es simple o compuesta y cuáles son sus operadores y su estructura. Pueden proponer ellos mismos qué maquina investigar o se les puede sugerir un saltador mecánico, un patinete o un monopatín.

10. Trabajo individual. Para conocer más sobre las máquinas compuestas, sus componentes y funcionamiento, se propone la realización de la Ficha de Ampliación. Máquinas. 11. Reflexionamos. Sobre la importancia de las enormes posibilidades de creación de nuevas máquinas compuestas, a partir de los sencillos operadores mecánicos, para dar respuesta a las distintas necesidades del ser humano.

Aprendizaje personalizado (Trabajos asignables en Saviadigital) Para preparar el examen

Documento. Repaso. Actividades 5 y 6.

Para profundizar

Documento. Ampliación. Máquinas

Propuesta de actividades para casa. Para conocer mejor el mecanismo de una máquina compuesta y su funcionamiento, se puede pedir a los alumnos que construyan un torno con un corcho, un alambre y un cordón. Unidad 6

163

Estándares de aprendizaje y descriptores  6.1. Conoce las medidas básicas de seguridad que hay que tomar cuando se emplean máquinas en la vida diaria. • Identifica medidas básicas de seguridad para usar maquinas cotidianas.  8.2. Toma conciencia de la necesidad de controlar el tiempo de entretenimiento con las Tecnologías de la información y la Comunicación y de su poder de adicción. • Reconoce el problema de adicción que puede suponer el uso de las nuevas tecnologías. 10.1. Manifiesta autonomía en la planificación y ejecución de acciones y tareas y teniendo iniciativa en la toma de decisiones. • Realiza pequeños proyectos atendiendo a las normas de seguridad y extrae conclusiones.

Sugerencias metodológicas

11.1. Usa el ordenador para el desarrollo del área de Ciencias de la Naturaleza. • Utiliza las TIC como herramienta de aprendizaje y autoevaluación.

Para comenzar… construimos

Durante el desarrollo…

1. Es conveniente indicar a los alumnos que el uso de herramientas y máquinas debe ir acompañado de medidas de seguridad. Se propone realizar la Actividad grupal. Inventos .

2. Aunque los alumnos no puedan hacer todavía cálculos matemáticos sobre la trayectoria de tiro, si pueden hacer observaciones. Podemos explicarles que sobre el proyectil actúan dos fuerzas, una de ellas es la gravedad por lo que aunque al principio el proyectil sube según la fuerza de lanzamiento, enseguida inicia la caída.

En el caso de la construcción de la catapulta, los materiales que se proponen son de uso cotidiano y no presentan peligrosidad pero la máquina terminada puede ocasionar problemas si no se utiliza con precaución. Algunas recomendaciones al respecto son:

La trayectoria del proyectil está influida por la fuerza de lanzamiento y la fuerza de gravedad y describirá una curva.

• Colocar la catapulta orientada hacia una parte de la habitación que no tenga ventanas o cristales.

Sobre un plano inclinado la trayectoria será menos curva y el proyectil llegará más lejos.

• Colocarse detrás de ella para el lanzamiento.

Si el tapón está más cerca del punto de apoyo, la trayectoria será más corta.

• Utilizar proyectiles de papel o plastilina para evitar accidentes • Colocar una tela o cartulina en el lugar donde va a caer el proyectil, además de evitar manchas o roturas, esto nos permitirá señalar el lugar de aterrizaje con precisión.

164

Unidad 6

Se sugiere pedir a los alumnos que elaboren un informe sobre el proceso seguido, tanto en la construcción de la máquina como en las pruebas de lanzamiento, y que compartan y discutan sus resultados. para 3. Se propone ver el Vídeo. Fases de la Luna construir una máquina que ayude a comprenerlas.

Soluciones 19 a)



Al soltar el dedo, la canica saldrá impulsada.

b) Al colocar la catapulta en un plano inclinado, la distancia a la que será lanzada la canica dependerá de los grados de inclinación del plano.

20 a)



El objeto más pesado se lanzará más cerca.

b) Con el tapón cerca de las pinzas la canica se lanza con menos fuerza y a menor distancia.

21 • Grapadora:

no poner los dedos donde sale la grapa, no situarla de modo que la grapa salga lanzada, usar el tipo de grapadora adecuada a cada material.

• Tijeras: sujetar bien el material que se quiere cortar para evitar cortes, cortar en sentido opuesto al cuerpo y dejando la parte desechable a la derecha (los zurdos al contrario), tener cuidado de no pincharse con la punta y evitar usarlas si están melladas. 22 Respuesta

libre. Sierra, plancha, taladradora…

• Leer y seguir siempre las medidas de precaución y seguridad de las instrucciones. • Utilizar de manera que se eviten los riesgos de daños a nuestro cuerpo o al de terceros. • Estar siempre atentos durante su uso, evitando despistes que pueden provocar daños. • No utilizar maquinaria si tenemos síntomas de fatiga y falta de concentración. • No manipular los aparatos eléctricos enchufados. 23 Practica.

Vídeo: Molino de fragua. Propuesta para diseñar y construir una máquina.

Para terminar… 4. Se sugiere que los alumnos examinen las imágenes sobre el uso adecuado de máquinas y preguntarles: • ¿Cuáles son los lugares adecuados para usar el monopatín? ¿Qué ropa o protectores debería llevar el chico? ¿Qué riesgos corre?

7. Trabajo individual. Para concienciar a los alumnos sobre los riesgos y medidas de precaución en el uso de máquinas de uso frecuente para ellos, se propone la realización de la Ficha de Refuerzo. Uso adecuado de las máquinas. Y Para ampliar los conocimientos sobre máquinas múltiples, se propone la realización de la Ficha de Ampliación. Las máquinas de Leonardo.

• ¿Qué tipo de máquina es una tostadora? ¿Qué ocurre cuando tocamos un cable eléctrico con algo metálico? ¿Qué hay que hacer para sacar la tostada?

8. Reflexionamos. ¿Haces un buen uso de las máquinas que están a tu alcance? ¿Por qué?

• ¿Qué ocurre si dedicamos el tiempo de descanso a jugar o comunicarnos con el ordenador? ¿qué consecuencias puede tener en nuestro rendimiento?

(Trabajos asignables en Saviadigital)

5. Respecto a la imagen de la cocina, los alumnos pueden analizar los aspectos positivos que se aprecian respecto al manejo de las máquinas: uso de guantes, electrodomésticos desconectados antes de manipularlos… 6. Trabajamos juntos. Se puede pedir a los alumnos que hagan una lista de máquinas o electrodomésticos que hay en su casa y elaboren en grupos de 4 unos murales con las normas de uso y seguridad de cada uno.

Aprendizaje personalizado Para preparar el examen

Documento. Repaso. Actividad 7.

Para comprender y reforzar

Documento. Refuerzo. Uso adecuado de las máquinas.

Para profundizar

Documento. Ampliación. Las máquinas de Leonardo.

Unidad 6

165

Estándares de aprendizaje y descriptores 1.1. Conoce qué es una estructura, sus características y funciones. • Identifica qué es una estructura y define sus características. 3.1. Distingue y conoce diferentes tipos de máquinas sencillas (palancas, planos, poleas, etc.) comprende cómo funcionan y las clasifica según su tipo. • Distingue y clasifica las partes y las clases de máquinas simples. 4.1. Identifica alguna de las aplicaciones de los objetos y las máquinas, y de su utilidad para facilitar las actividades humanas. • Reconoce la utilidad que tienen las máquinas simples en la vida diaria. 5.2. Conoce la diferencia entre una máquina simple y una máquina compuesta reconociendo los operadores que se encuentran en ellas. • Identifica operadores que se presentan en la vida cotidiana.

Sugerencias metodológicas

9.1. Utiliza, de manera adecuada, el vocabulario correspondiente a cada uno de los bloques de contenidos. • Emplea adecuadamente conceptos científicos en sus exposiciones y escritos.

1. Se recomienda trabajar sobre este tipo de representaciones para Aprender a Aprender. Para ello se sugiere utilizar el Mapa conceptual del libro de texto interactivo. Se puede recorrer el esquema añadiendo los contenidos que hemos tratado en algún momento del desarrollo y que no están presentes en él: • ¿Cuántos tipos de palanca hay? ¿Qué los diferencia? • ¿Conoces algún otro tipo de polea? • ¿Conoces otros ejemplos de plano inclinado? • ¿Cuál es la estructura del columpio, la polea o el plano inclinado? • ¿Tiene el tornillo algún tipo de estructura?

166

Unidad 6

Soluciones Trabaja con el esquema 24 Ruedas dentadas: los platos y los piñones, jun-

to con la cadena forman el mecanismo transmisor del movimiento de los pedales a la rueda trasera.

Engranajes: las ruedas dentadas o platos de la bicicleta.



Manivelas: los pedales que hacen girar la rueda dentada del plato.



Palancas: los frenos situados en el manillar, al presionarla se trasmite la fuerza a las pastillas de los frenos y detiene la rueda.



Ruedas: giran alrededor de un eje, la rueda delantera se encarga de la dirección a través del manillar y la trasera recibe la fuerza del pedaleo. Respuesta tipo. Pueden citar ejemplos como:

25

• Piñón cremallera: formado por una rueda dentada o piñón encajado en una barra dentada o cremallera. Cuando hacemos girar la rueda dentada, la cremallera se desplaza en línea recta. Se utiliza en sacacorchos, puertas correderas… • El torno: También llamado cabrestante, está compuesto por un rodillo con una cuerda y una manivela. Puede actuar como una polea en determinados casos levantando cargas hasta la altura del rodillo. Cuanto más largo es el brazo de la manivela mejor es el rendimiento. 26

El balancín es una palanca de 1ª clase.

27 2. Se sugiere trabajar con las palabras escogidas para el diccionario científico pidiendo a los alumnos que reconozcan el pilar y la carga en algunos ejemplos como: una vivienda, una escalera de mano, un trípode, etc. Y también con el resto del vocabulario sugiriendo a los alumnos que pongan ejemplos en los que han visto o usado una manivela o un engranaje. 3. Reflexionamos. Las máquinas nos hacen más fácil la vida porque nos permiten ahorrar tiempo y esfuerzo en las tareas cotidianas. También hay máquinas cuyo objetivo es el ocio, la información o el aprendizaje. Es importante saber en qué momento y cómo debemos usar cada máquina para disfrutar de sus beneficios sin sufrir algunos problemas de derivan de su mala utilización, como son los accidentes o las adicciones.

carga viga

pilares Adivina, adivinanza: El gato

Unidad 6

167

Soluciones 28 Una estructura triangular es más resistente ya que al aplicar fuerza al triangulo no se deforma y soportará mejor su propio peso, la carga, los movimientos… carga

29

vigas

pilares pilares 30 Se

podría construir un puente:

• De vigas de metal con estructura de piezas triangulares, que ofrecen gran resistencia. • De piedra con uno o varios arcos: las piedras se disponen de manera que ejercen entre si una fuerza que hace que el puente resista. • De tirantes o puente colgante: con un tablero, o base, que está colgando de cables de acero enganchados a torres y anclajes muy fuertes. 31

Plano inclinado, rueda y palanca.

32 En

el cuerpo humano hay palancas de los tres tipos, sobre todo de 3ª clase. • 1ª clase: movimiento de la cabeza y el cuello. 2ª clase: movimiento de alzarse sobre la • punta de los pies. • 3ª clase: levantar peso con el brazo.

33 a)



Palanca de 3ª clase.

b) Palanca de 1ª clase. a

A

b

F

C

C F

A 34 El

alicate es una palanca de 1ª clase.

punto de apoyo

35 Se

trata de una palanca de 1ª clase.

A

C Unidad 6

La actividad 30 puede realizarse mediante la estrategia de pensamiento 3P (Percibir, Pensar y Practicar). Ver guía de Aprender a pensar.

Aprendizaje cooperativo La actividad 30 puede realizarse mediante la estructura cooperativa Escritura por parejas. Ver guía de Aprendizaje cooperativo.

F

168

Aprender a pensar

Soluciones 36 Representa

una catapulta. Es una máquina sencilla, una palanca de 2ª clase. Consta de un brazo en cuyo extremo, con forma de cuchara, se sitúa el proyectil, en este caso la canica, al ejercer una fuerza en ese extremo, la canica saldrá lanzada.

37 Respuestas

tipo:

• Plano inclinado: rampa de acceso a vehículos. • Polea: Grúa. • Engranajes: maquinaria de un reloj mecánico. 38 a) Para equilibrar la palanca con otro cuerpo de 100 g, debemos colocarlo en el punto C.

b) C. 400 g.

39 a)



Sí. Es una palanca de 3ª clase.

b) En el hecho de andar, la fuerza la realiza el cuádriceps que se alarga hasta debajo de la rodilla, que es el punto de apoyo. La carga está en la parte inferior de las piernas y los pies.

F

C

A

40 Practica.

Los elementos mecánicos. Propuesta para identificar operadores mecánicos.

(Trabajos asignables en Saviadigital) Para comprender y reforzar

Actividades interactivas de Refuerzo.

Para profundizar

Actividades interactivas de Profundización.

Para preparar el examen

Documento. Repaso.

Para evaluar

Actividades interactivas de Evaluación Documento. Evaluación unidad 6 Documento. Evaluación unidades 1-6

Sugerencias metodológicas

Aprendizaje personalizado

41 Utilizaría el sistema representado en la imagen a y pondría el eje del ventilador en el engranaje más pequeño (verde), ya que gira más rápido que el engranaje grande. 42 El

engranaje B girará hacia la izquierda.

43 a) La rueda verde a se moverá hacia la derecha y la rueda verde b hacia la izquierda.



b) Los platos de la bicicleta actúan como poleas dentadas, la cadena es el elemento de transmisión. El engranaje se produce cuando los dientes del plato encajan en los eslabones de la cadena.

Unidad 6

169

Estándares de aprendizaje y descriptores 1.1. Conoce qué es una estructura, sus características y funciones. • Identifica qué es una estructura y define sus características.

Sugerencias metodológicas

4.1. Identifica alguna de las aplicaciones de los objetos y las máquinas, y de su utilidad para facilitar las actividades humanas. • Reconoce la utilidad que tienen las máquinas simples en la vida diaria.

Observa y deduce. La grúa

Clasifica. Palancas en la vida diaria

Soluciones 1

B. La estabilidad viene dada por los tensores.

2

La polea de la parte superior permite elevar cargas de gran peso y moverlas a la altura y el lugar deseado.

3

Sin el contrapeso, la grúa perdería estabilidad y se vencería del lado de la carga, no conservaría su forma, podría destruirse. Los tensores mantienen tanto el brazo de la grúa como el contrapeso. Sin los tensores la estructura de la grúa no conservaría su forma, no tendría la resistencia adecuada para realizar la fuerza a la que debe someterse.

Soluciones 1

a) Palanca de 3ª clase b) Palanca de 2ª clase



c) Palanca de 1ª clase 2

a

F

b

A

C

F

Unidad 6

C A

c

170

F

A

C

Estándares de aprendizaje y descriptores  5.2. Conoce la diferencia entre una máquina simple y una máquina compuesta reconociendo los operadores que se encuentran en ellas. • Identifica operadores que se presentan en la vida cotidiana.  6.1. Conoce las medidas básicas de seguridad que hay que tomar cuando se emplean máquinas en la vida diaria. • Identifica medidas básicas de seguridad para usar maquinas cotidianas. 10.1. Manifiesta autonomía en la planificación y ejecución de acciones y tareas y teniendo iniciativa en la toma de decisiones. • Realiza pequeños proyectos atendiendo a las normas de seguridad y extrae conclusiones.

Diseña y construye. Una articulación

Tarea final. Usa las máquinas de forma segura

Una bisagra es un mecanismo sencillo y muy común en cajas, armarios o puertas. Se trata de una máquina simple (palanca) en la que la fuerza se ejerce en una de las hojas y la resistencia la ofrece la otra hoja. El punto de apoyo está en el gozne.

Esta tarea pretende concienciar a los alumnos de la importancia de utilizar las máquinas de forma segura, sobre todo las que están fabricadas expresamente para ellos, como juguetes, artículos deportivos y tecnología. Paso 1. Los alumnos pueden elegir máquinas similares a los patines, como monopatín o patinete, u optar por juguetes como mecanos o consolas. En cualquier caso deben dibujar el objeto de la forma más precisa posible y señalar su estructura y mecanismo. Paso 2. En este punto deberán explicar el funcionamiento del objeto relacionándolo con el usuario. Paso 3. En máquinas como la propuesta, tanto el uso como los elementos de protección están orientados a evitar accidentes. En otras máquinas, como consolas o video juegos, hay que hacer referencia a la higiene postural y tiempo de uso para prevenir otro tipo de riesgos. Se expondrán las conclusiones de forma organizada. Se puede proponer como final la elaboración de un folleto en formato digital de instrucciones de la máquina elegida, con gráficos y texto.

Antes de iniciar la actividad, los alumnos pueden observar el funcionamiento de algunas bisagras y compararlo con el funcionamiento de alguna de nuestras articulaciones. Las articulaciones humanas no son tan sencillas, ya que los huesos se unen mediante ligamentos y no por pasadores, pero el efecto del codo o la rodilla cuando se doblan es semejante al de una bisagra.

Soluciones 1

Hemos construido una maquina simple (palanca).

2

La muñeca es una palanca de 1ª clase.

Unidad 6

171

Estándares de aprendizaje y descriptores 1.1. Conoce qué es una estructura, sus características y funciones. • Identifica qué es una estructura y define sus características.

Sugerencias metodológicas

3.1. Distingue y conoce diferentes tipos de máquinas sencillas (palancas, planos, poleas, etc.) comprende cómo funcionan y las clasifica según su tipo. • Relaciona estructuras del cuerpo humano con máquinas simples.

Tu revista

Impresoras para medicina

Utilizamos la revista para proporcionar a los alumnos datos curiosos relacionados con la energía, las estructuras y las máquinas. Al mismo tiempo, con las preguntas, se sugieren temas para investigar y profundizar.

Nuestras articulaciones son palancas de 1ª clase, como la unión del cuello con la columna vertebral; de 2ª clase, como la extensión plantar del pie; y de 3ª clase, la mayoría, como la flexión del codo.

Sería interesante ampliar este apartado con una revista mural en una parte visible del aula. En ella los alumnos pueden colgar sus respuestas a las preguntas de esta sección o añadir otros datos de interés que hayan descubierto.

A lo largo del siglo xx se ha producido un gran avance en medicina, como el desarrollo de prótesis de articulaciones, como las de cadera o rodilla, que ha permitido mejorar la calidad de vida de muchas personas.

El poder de la mente El esqueleto humano, que es una estructura compuesta de huesos que soportan, dan forma y protegen algunos órganos vitales de nuestro cuerpo. Los huesos, unidos por músculos y ligamentos, forman otras estructuras, las articulaciones, que facilitan la realización de movimientos Está más cercano el día en que, además de nuestro cuerpo, el sistema nervioso central controle otros mecanismos. Cada vez hay más implantes de miembros artificiales que responden a órdenes nerviosas del cerebro.

172

Unidad 6

Las impresoras 3D permiten reproducir huesos de forma muy precisa haciendo copias idénticas de las piezas que se sustituyen y con menor problemática de rechazo.

Las islas palmera Las estructuras tienen como función proteger los objetos o las máquinas de las que forman parte y soportar su propio peso y las cargas de los objetos que sobrelleven. La estructura de las Islas Palmera es un complicado conjunto de elementos cuya función es soportar la carga de la propia estructura y todas las cargas que se sitúen sobre ella, como viviendas, instalaciones deportivas, hoteles…

Estándares de aprendizaje y descriptores 1.1 Identifica y explica diferentes formas de energía: mecánica, lumínica, sonora, eléctrica, térmica, química. • Define el concepto de energía y reconoce las diferentes formas en las que se puede presentar la energía. 4.1 Identifica y explica las diferencias entre las fuentes de energías renovables y no renovables. • Diferencia entre las energías renovables y no renovables y conoce de forma básica cómo se obtiene energía a partir de ellas. 6.1 Conoce y argumenta algunas de las acciones necesarias para alcanzar un desarrollo energético, sostenible y equitativo. • Conoce algunas medidas o recursos renovables que permiten realizar un consumo energético eficiente.

Un reloj muy caliente

Rascacielos que giran

Las fuentes de energía son renovables (solar, eólica, hidráulica, de la biomasa, geotérmica y marítima) o no renovables (combustibles fósiles, como el carbón, el gas o el petróleo, y la energía nuclear).

Un edificio es sostenible si minimiza el impacto en el entorno, aumentando la eficiencia pero sin perder la funcionalidad de la construcción.

Se llaman relojes porque emiten agua a intervalos regulares debido a la acumulación de la presión del agua caliente en el interior. El aprovechamiento de los geíseres para obtener energía utilizable por el ser humano constituye una fuente de energía limpia y renovable.

Visión nocturna. Tu calor te delata Hay distintas formas de energía: mecánica, luminosa, sonora, térmica, química y eléctrica. Estos sistemas utilizan una tecnología de infrarrojos. En realidad hacen visible una radiación que se debe al calor dando un color a cada temperatura. Esta radiación no es visible por el ojo humano.

Los edificios sostenibles utilizan todos los recursos a su alcance para reducir el consumo energético y ahorrar en el uso de recursos naturales: • Tratamiento de aguas: recogida de agua de lluvia y reciclaje de aguas residuales para el jardín. • Agua caliente: el agua para el consumo de la casa se calienta con paneles termosolares. • Calefacción y refrigeración: aprovechar el calor del sol mediante colectores solares para un sistema de calefacción por suelo radiante. • Electricidad: instalar paneles solares fotovoltaicos o aerogeneradores para transformar la energía en eléctrica. Para que el mundo siga evolucionando es necesario que todos nos comprometamos con el desarrollo sostenible, evitando que se agoten los recursos naturales, reduciendo los impactos ambientales y disminuyendo los residuos. Unidad 6

173

Contenidos relacionados • Las formas de la energía (unidad 5): actividad 1 • ¿Qué es la energía? (unidad 5): actividad 2 • Las propiedades de la energía (unidad 5): actividad 3 • Fuentes de energía no renovables (unidad 5): actividad 4 • Impactos ambientales (unidad 5): actividad 5 • ¿Qué es una estructura? (unidad 6): actividad 6 • La palanca (unidad 6): actividad 7 • El plano inclinado (unidad 6): actividad 8 • Operadores mecánicos (unidad 6): actividad 9 • Unimos dos planos: la cuña (unidad 6): actividad 10

Test Soluciones 1

B

2

A

3

B

4

B

5

A

6

A

7

B

8

C

9

B

Sugerencias metodológicas

10 A

1. El Test puede abordarse de diferentes formas, entre las cuales se proponen las siguientes: • Se puede pedir a los alumnos que contesten el test mentalmente sin consultar las respuestas. Después de 10 minutos se pide a los alumnos que digan en voz alta cual es la opción que consideran acertada y que expliquen el por qué. Si surge la oportunidad, sería interesante entablar un diálogo sobre las cuestiones en las que aparezcan mas diferencias en la respuesta. • Alguna de las cuestiones del test se puede plantear como tema de discusión entre equipos, para que los alumnos sean capaces de razonar y no solo de memorizar. Para esto se sugieren las cuestiones 1, 3, 5 y 6. • Otra posibilidad es responder el test en grupo o por parejas, presentando siempre las razones por las que eligen una respuesta y no otra. 2. La propuesta de evaluación trimestral tipo test de esta página también se encuentra disponible en formato interactivo en el entorno Saviadigital.

174

Unidad 6

Contenidos relacionados • Fuentes de energía renovables (unidad 5): actividad 2 • Fuentes de energía no renovables (unidad 5): actividad 2 • Agotamiento de recursos (unidad 5): actividad 1 • Medidas de ahorro energético (unidad 5): actividad 3 • Máquinas compuestas (unidad 6): actividad 1 • Operadores mecánicos (unidad 6): actividades 2 y 3

Soluciones Fuentes energía 1

La mayoría de la energía que consumimos proviene de combustibles fósiles. Debido a la gran demanda eléctrica ha aumentado mucho en los últimos años la energía procedente de centrales nucleares y eólicas, estas últimas cada vez más por compromiso con el uso sostenible de recursos naturales.

2

• Energía química: no renovable. • Energía nuclear: no renovable. • Energía eólica: renovable. • Energía hidráulica: renovable. • Energía solar: renovable.

3

4. Se puede plantear a los alumnos algún trabajo de investigación sobre residuos de las diferentes fuentes de energía y sus consecuencias para el medio ambiente. Se sugiere para esta actividad el estudio de la obtención de energía en las centrales térmicas, valorando el tipo de residuos que en este caso se vierten a la atmósfera. 5. Con la actividad Mecanismos de cuerda se puede proponer a los alumnos la construcción de algún tipo de mecanismo sencillo, como una rueda, un resorte (con una cartulina enrollada en espiral) o una rueda dentada de cartón. Posteriormente, se les puede pedir que nombren objetos que contienen estos operadores y digan cuál es su función.

Sugerencias metodológicas

3. Con la actividad Fuentes de energía se puede proponer a los alumnos realizar gráficos de distinto tipo con los datos expuestos en la imagen (de barras, de sectores círculares,…).

Mecanismos de cuerda 1

Este coche antiguo de juguete es una máquina compuesta porque consta de distintas máquinas simples, llamadas operadores mecánicos, que están unidas entre sí.

2

a) Rueda: gira alrededor de un eje. b) Engranaje: ruedas con dientes que encajan entre sí. Este sistema transmite el movimiento de un engranaje a otro. c) Eje: guía el movimiento de giro de la rueda.

Aprendizaje personalizado

d) Manivela: barra doblada que transmite su movimiento a un eje.

(Trabajos asignables en Saviadigital) Para evaluar

Documento. Evaluación tercer trimestre

Isabel puede ahorrar energía usando de forma adecuada los dispositivos, siguiendo las indicaciones de carga y controlando el tiempo de encendido de los aparatos. El desarrollo sostenible exige que todos nos comprometamos con el ahorro energético. Lo que le sucede a nuestro planeta es la suma de todas nuestras acciones. Por ello cada uno debemos contribuir al ahorro energético, porque cada pequeño detalle cuenta.

3

Si añadimos un tercer engranaje a la derecha del de la figura, girará hacia la derecha.

Unidad 6

175

Estándares de aprendizaje y descriptores Unidad 5 4.1. Identifica y explica las diferencias entre las fuentes de energías renovables y no renovables. • Diferencia entre las energías renovables y no renovables y conoce de forma básica cómo se obtiene energía a partir de ellas. 6.1. Conoce y argumenta algunas de las acciones necesarias para alcanzar un desarrollo energético, sostenible y equitativo. • Valora la importancia de llevar a cabo un desarrollo sostenible. 7.1. Identifica y realiza actuaciones a su alcance y al de sus familias que permiten realizar un ahorro energético. • Conoce algunas medidas o recursos renovables que permiten realizar un consumo energético eficiente.

Unidad 6 5.1. Observa y analiza operadores para obtener información sobre su utilización en la construcción de un aparato. • Diferencia entre una máquina simple y una máquina compuesta identificando sus operadores.

Vinculación con otras áreas

• Con el área de Lengua: Interpreta el valor del título y las ilustraciones. Comprende la información contenida en los gráficos, estableciendo relaciones con la información que aparece en el texto relacionada con los mismos. Expresa, por escrito, opiniones, reflexiones y valoraciones argumentadas

Sugerencias metodológicas

• Con el área de Matemáticas: utiliza instrumentos de dibujo y medios tecnológicos para la construcción y exploración de formas geométricas.

Si trabajas con el proyecto Savia en las cuatro materias troncales (Matemáticas, Lengua, Ciencias Naturales y Ciencias Sociales), te animamos a realizar el proyecto interdisciplinar… Encontrarás toda la información para ello en el cuaderno de Proyectos interdisciplinares. En caso de que no se realice el proyecto, las actividades planteadas en estas dos páginas pueden desarrollarse de forma independiente como cierre trimestral a lo largo de tres sesiones. El objetivo principal que se quiere trabajar es observar la evolución en el uso de la energía y las máquinas.

SESIÓN 1 1. Se pueden proyectar en la pizarra digital videos, presentaciones e imágenes que ofrecen diversas webs sobre la evolución de los medios de transporte a lo largo de la historia y su relación con las fuentes de energía. 2. Los alumnos pueden opinar sobre las fuentes de energía de las que se ha servido el ser humano en el proceso de evolución de transportes, máquinas, tecnología... Pueden comparar y debatir sobre las imágenes de esta primera página, con respecto a las fuentes de energía relacionadas con ellas y si son renovables o no.

176

Unidad 6

Soluciones 1

Renovables: 1, 3, 4, 5, 7, 10 y 12. No renovables: 2, 6, 8, 9 y 11.



fuentes de energÍA QUE UTILIZA USO DE LA MÁQUINA

2

3. Se propone distribuir entre los alumnos dichas imágenes para que investiguen, de manera individual o en grupo, sobre, por ejemplo: sencilla cronología en la evolución del medio de transporte, a qué inventos o descubrimiento está ligado, que fuente o fuentes de energía utiliza, si son o no renovables, qué impacto medioambiental se produce, ventajas o desventajas… La investigación realizada y los materiales elaborados por los alumnos (presentación, mural, informe…), se pondrán en común en la siguiente sesión.

SESIÓN 2 1. Se ponen en común los materiales elaborados por los alumnos en su trabajo de investigación. Se anima a los alumnos a preguntar a sus compañeros sobre aspectos relacionados con el tema investigado. 2. Se puede realizar en la pizarra digital un cuadro síntesis de las fuentes de energía que utilizan las distintas máquinas tratadas y si son o no renovables. 3. En la pizarra digital y usando Google Earth se puede realizar una visualización de las centrales de energía (hidroeléctricas, eólicas, nucleares…) y proponer que

Verde

Agua

Carbón

Gas y petróleo

Animales

3

●●●

●●●

●●●

8

●●●

Transporte

●●●

1

4

2

6 9 11

●●●

Agricultura e industria

●●●

7 12

5

●●●

●●●

10

Uso doméstico



Sol

Barco de vela, máquina de tren de vapor, barco de vapor, coche, avión y tren de alta velocidad.



a) Respuesta libre. Los alumnos pueden elegir, por ejemplo, el tren de vapor y el actual tren de alta velocidad y comparar la velocidad que desarrolla cada una de ellos, su diseño, su capacidad en pasajeros, las distancias que pueden recorrer…

b) Respuesta libre. Siguiendo con el ejemplo anterior, el tren de vapor funciona gracias a la combustión de carbón, fuente de energía no renovable, y el actual tren de alta velocidad funciona con energía eléctrica, que puede proceder de diversas fuentes de energía.

c) Respuesta libre. Pueden investigar, por ejemplo, sobre el tren de levitación magnética como tren del futuro. 3

Respuesta libre. Pueden utilizar la información de la unidad 5, pág. 96.

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Respuesta libre.

los alumnos opinen y debatan si dichas centrales son o no responsables con el objetivo de mantener limpio el planeta y qué impacto medioambiental produce cada una de ellas.

SESIÓN 3 1. Se puede pedir a los alumnos que participen exponiendo que elementos hay en sus casas que hacen posible un planeta sostenible. 2. Los alumnos se organizan en pequeños grupos, en un tiempo breve establecido previamente, y realizan un diseño de casa del futuro, teniendo en cuenta los conocimientos adquiridos a lo largo del trimestre sobre sostenibilidad del planeta. 3. En gran grupo se elabora un gran panel en el que se vayan reflejando todas las aportaciones de los grupos en relación a la casa del futuro, pueden ser dibujos, recortes de revistas, carteles.. o bien servirse de los medios digitales y, con herramientas de manejo de imágenes, realizar el diseño sugerido.

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