WebQuest Circuitos Eléctricos

Integración de áreas
Ciencias Naturales y Educación Ambiental   -    Física   -   Informática

Grado 11^o
Profesores: Alejandra Sánchez D.
Colegio  COMFANDI – MIRAFLORES

Introducción

La energía eléctrica es la forma de energía más utilizada en nuestra sociedad. Esto se debe a que es fácil de obtener, transformar, transportar y controlar.

La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el movimiento de cargas eléctricas negativas, o electrones, a través de un cable conductor metálico como consecuencia de la diferencia de potencial que un generador esté aplicando en sus extremos.  Cada vez que se acciona un interruptor, se cierra un circuito eléctrico y se genera el movimiento de electrones a través del cable conductor.

En este proyecto vamos a conocer diferentes y fundamentales aspectos de los circuitos eléctricos para poder realizar uno sencillo que será presentado en una muestra tecnológica al interior del colegio, para estudiantes, profesores y padres de familia.

Tarea

Para desarrollar esta WebQuest se formarán grupos de 5 o 6 estudiantes que trabajarán en equuipo. Cada grupo debe llevar a cabo la tarea propuesta y seguir el proceso establecido por el maestro.

• Responder el cuestionario referente a la corriente eléctrica y los circuitos eléctricos dado por el profesor (ver proceso) consultando las direcciones de Internet que se indican en cada pregunta (puede consultar otras direcciones de considerarlo necesario).

• Desarrollar la siguiente actividad: Ir a la Practica

• Diseñar un circuito eléctrico en el que aparezcan al menos elementos dados a continuación, con un presentador multimedia PP (para su posterior construcción en el laboratorio de física):

Interruptor

Porta bombillas

Conmutador

Conexión en serie

Conexión en paralelo

Motor eléctrico

Este diseño debe incluir el listado de materiales necesario para elaborar su circuito eléctrico, la lista de herramientas que se van a utilizar y el presupuesto (en hojas de cálculo).

• Construir físicamente el circuito diseñado en Power Point.

• Exponer ante la comunidad educativa el trabajo llevado a cabo con sus pasos y conclusiones.

Procesos y Recursos

• Formar los grupos de trabajo con cinco o seis estudiantes por grupo.

• Estudiar el documento de esta WebQuest, despejar dudas acerca del proceso antes de iniciar su desarrollo. (una a dos sesiones)

• Diseñar un plan de trabajo en equipo que permita cumplir con los tiempos previstos para el desarrollo de la WebqQuest. (una sesión)

• Visitar las direcciones dadas y comprobar su vigencia. (una sesión)

• Responder individualmente cada pregunta propuesta en una plantilla de seguimiento (una plantilla por cada pregunta). (dos sesiones)

• Ubicar todas las plantillas de respuestas en una carpeta con el nombre del estudiante y en otra carpeta general por equipo ubicar las carpetas individuales escogiendo un usuario para su ubicación definitiva. Este proceso debe realizarse en orden lo que permite acceder fácilmente a la información.

• Diseñar con un presentador multimedia (Power Point) un circuito eléctrico con las características pedidas en la tarea. (dos a tres sesiones)

• Ubicar el archivo del diseño en Power Point en la carpeta general de cada equipo con el nombre dado al circuito.

• Cada grupo de trabajo debe construir físicamente el circuito diseñado en Power Point. (tiempo extra-clase)

• Cada sesión es de 45 minutos y corresponde a la hora de integración de Física- Informática, una vez a la semana.

PREGUNTAS:

1. ¿Qué es la corriente eléctrica? Y ¿Que es un generador de corriente eléctrica?

http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1021

http://w3.cnice.mec.es/recursos/fp/electricidad/ud1/inicio_elect_1.html

http://www.iesalquibla.com/TecnoWeb/electricidad/contenidos/corriente.htm

2. ¿A qué se llaman materiales conductores? ¿Y aislantes? Dar ejemplos de cada tipo.

http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1021

http://w3.cnice.mec.es/recursos/fp/electricidad/ud1/inicio_elect_1.html

3. ¿Cuáles son los componentes de un circuito eléctrico? ¿Cuál es la función de cada uno de ellos? Dibujar el símbolo (esquema) de los componentes que se pueden encontrar en un circuito eléctrico.

http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1021

http://w3.cnice.mec.es/recursos/fp/electricidad/ud1/inicio_elect_1.html

http://www.iesalquibla.com/TecnoWeb/electricidad/contenidos/circuito.htm

4. Explicar qué es un circuito en serie y qué es un circuito en paralelo. Señalar las diferencias entre un circuito en serie y otro en paralelo.

http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1021

http://www.iesalquibla.com/TecnoWeb/electricidad/contenidos/seriepar.htm

5. ¿Cómo funciona un motor eléctrico y qué es un receptor eléctrico?

http://www.iesalquibla.com/TecnoWeb/electricidad/contenidos/efectos.htm

Evaluación

• Diseñe un circuito eléctrico sencillo utilizando los elementos estudiados anteriormente y vea la aplicabilidad de los mismos; ejemplo para desplazar un carro de juguete, dar movimiento a las aspas de un helicóptero.

• Realice el plano del montaje eléctrico que desea construir utilizando PP y la representación grafica de los elementos de un circuito (símbolos).

• Realice el montaje y prueba del circuito diseñado.

• Muestre el trabajo  en presentación multimedia, el circuito diseñado, al finalizar la WebQuest.

• Haga entrega del montaje realizado en funcionamiento.

• Exponga a la comunidad educativa su trabajo en PP y el circuito en funcionamiento.

Conclusión

Al terminar esta actividad, el estudiante estará en condiciones de explicar ampliamente el funcionamiento de un circuito eléctrico simple y podrá mostrar su trabajo (diseño) funcionando.

Ejercicios practicos:

http://www.librosvivos.net/smtc/pagporformulario.asp?TemaClave=1124&pagina=9&est=2

http://www.librosvivos.net/smtc/pagporformulario.asp?TemaClave=1124

NATURALEZA DE LA LUZ

WebQuest

Área: Ciencias Naturales
Materia: Física

Proyecto elaborado por: Alejandra Sánchez Delgado

Introducción:

La luz ha maravillado al ser humano desde siempre y atraparla, su sueño.

Soñadores, filósofos, poetas, pensadores han intentado descifrar su esquivo secreto, pero sólo la ciencia y concretamente la física ha logrado develar su naturaleza.

Con este proyecto intentaremos recorrer los caminos que siguieron aquellos personajes iluminados que nos han permitido saber lo que la naturaleza guardaba tan celosamente, nos adentraremos en el átomo y sus misteriosos comportamientos, viajaremos en ondas de luz y llegaremos a las estrellas buscando alcanzar velocidades cercanas a la más grande velocidad que se puede lograr: La velocidad de la luz.

Tarea:

Con esta WebQuest se espera que el estudiante conozca y registre en una línea de tiempo los principales procesos históricos que ha tenido la investigación sobre de la naturaleza de la luz, que reflexione sobre las diferentes teorías que han sido desarrolladas a lo largo del tiempo y que responda a los interrogantes sobre su naturaleza.

Para desarrollar esta WebQuest el estudiante debe visitar las páginas Web propuestas, llenar la plantilla de análisis de proyectos que le permita almacenar, analizar y organizar la información necesaria y pertinente para generar una línea de tiempo en una presentación en PowerPoint en donde muestre cronológicamente y de manera (corta y suscinta) en qué consisten las diferentes teorías sobre la naturaleza de la luz y sus creadores. Además responderá a las preguntas también en una presentación en PowerPoint, estas presentaciones se socializarán en clase a los otros grupos.

Proceso:

Conformar grupos de 5 personas para realizar:

• En una plantilla de seguimiento de proyectos (ver modelo), cada estudiante dará respuesta a la(s) pregunta(s), (una respuesta por plantilla), siguiendo las pautas propuestas en la plantilla y haciendo uso de la información y seleccionándola eficazmente en las páginas web visitadas (al menos tres).

• Una línea de tiempo (en PowerPoint), en la cual deberán aparecer las principales teorías sobre la naturaleza de la luz explicadas en sus fundamentos, debe ser muy clara y precisa destacando el nombre de la teoría, su(s) autor(es), con una frase que describa el (los) aspecto(s) más interesante(s) y/o importante(s) y obviamente la(s) fecha(s). También debe incluir imágenes relacionadas. El profesor de informática explicará la forma de trabajar la línea de tiempo en PowerPoint y el grupo deberá tener en cuenta salirse de los límites de la diapositiva y animarla (el profesor explicará cómo).

1. ¿Por qué se produce la luz?
2. ¿Qué fuentes producen luz?
3. ¿Cuál es la velocidad de la luz y de qué depende?
4. ¿Qué observaciones de la naturaleza hacen pensar en un modelo corpuscular de la luz?
5. ¿En qué consiste el modelo corpuscular de la luz?
6. ¿Cuáles teorías anteriores soportan el modelo ondulatorio de la luz?
7. ¿En qué consiste el modelo ondulatorio de la luz?
8. ¿Qué entendemos por modelo “cuántico de la luz”?
9. ¿Es la teoría cuántica de la luz la solución a los interrogantes que planteó las teorías corpuscular y ondulatoria de la luz?

• Cada estudiante realizará una pequeña presentación en PowerPoint en donde mostrará las respuestas que dio a la(s) pregunta(s) usando todo el material audio-visual que crea conveniente

• El grupo (5 estudiantes) se reunirá para ensamblar las diferentes presentaciones individuales en una presentación general en PowerPoint.

• La presentación deberá contener suficiente material que ilustre el tema, así como animaciones y videos que complementen la investigación.

• Todos los integrantes del grupo deberán tener conocimiento absoluto sobre el trabajo que están presentando, por lo que el profesor puede escoger a cualquiera para exponer y ser apoyado por un estudiante que haya profundizado en esa pregunta.

Recursos:

Visitar las siguientes páginas de Internet, analizar la información que contienen que sea pertinente para responder las preguntas propuestas anteriormente.

ASÍ FUNCIONA LA LUZ

http://www.asifunciona.com/fisica/af_luz/af_luz_1.htm

TODO SOBRE LA LUZ

http://es.wikipedia.org/wiki/Luz

LA LUZ Y SUS PROPIEDADES

http://www.educaplus.org/luz/ideasluz.html

TEORIAS SOBRE LA NATURALEZA DE LA LUZ

http://dis.um.es/~barzana/enlaces/luz1.htm

http://www.atmosfera.cl/HTML/temas/otrosfenomenos/otros2.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Aurora_polar

http://www.allthesky.com/aurora/aurora-e.html

http://www.exploratorium.edu/learning_studio/auroras/happen.html

Evaluación:

MATRIZ DE VALORACIÓN

Los estudiantes podrán autoevaluar su desempeño y a la vez evaluar a sus compañeros siguiendo los parámetros de valoración dados en las siguientes matrices, para el área de informática como de física (Integración de áreas).

• Matrices de Valoración Física – Informática

PLANTILLA DE ANÁLISIS DE INFORMACIÓN

Analizar información es una capacidad compleja y por eso es importante que se utilicen herramientas que ayuden a comprender.

Para llenar esta plantilla deben leer, comprender y comparar la información que seleccionaron de diversas fuentes, para evaluar si es coherente, pertinente, suficiente e imparcial para responder sus preguntas.

Esto pone a prueba el nivel de comprensión que sobre el tema se ha alcanzado.

El primer bloque “Pregunta”: Consiste en transcribir la pregunta que se desea responder. Cada pregunta significara hacer una plantilla.

Segundo bloque “Fuentes”: Es copiar y pegar la información que responde a la pregunta, no es copiar grandes bloques de texto, los bloques de información extensos se descomponen para extraer de ellos únicamente lo que es útil.

Tercer bloque “Síntesis”: Aquí deben escribir con sus propias palabras una respuesta completa y concreta a cada una de las preguntas formuladas.

---

Tecnologías de la Información y la Comunicación – TIC

REFLEXIÓN Y REFLAXIÓN

Docentes: Alejandra Sanchez D. – Andrés Ávila D. – Edward Muñoz

DESCRIPCIÓN GENERAL

Un acercamiento práctico o virtual a los fenómenos físicos facilita su comprensión y asimilación. En esta actividad se pretende que los estudiantes interactúen con un simulador de Reflexión y Refracción de la Luz para afianzar en la práctica lo que han aprendido de manera teórica en el desarrollo de sus clases de física. Se definirán los medios (agua, alcohol, éter, etc.), y por consiguiente los índices de refracción en los cuales se van a registrar los fenómenos, para posteriormente asignar valores arbitrarios a los ángulos de incidencia de la luz en el primer medio, y obtener el Angulo de refracción del segundo medio. Por último, construirán tablas de datos de ángulos de incidencia, reflexión y refracción para ser llevados a un plano cartesiano y así trazar la gráfica Өi vs Өr, Өi vs Өr’ correspondientes. De este proceso, presentará un informe de laboratorio con todos sus items y se tendrá en cuenta tanto el proceso de adquisición y procesamiento de datos como el contenido y la presentación del informe.

Visitar http://www.educaplus.org/luz/index.html

HERRAMIENTAS

· Simulador página de Internet

· La Hoja de Cálculo (Microsoft Excel)

· Procesador de Texto (Microsoft Word)

· Capturador de imágenes ( Impr Pant ): para ilustrar mejor el tema con imágenes; recuerde que una imagen vale mas que mil palabras.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Al finalizar esta actividad, el estudiante estará en capacidad de:

1. Utilizar un simulador de laboratorio de física, particularmente de óptica como herramienta para afianzar conocimientos teóricos.

2. Analizar las leyes de reflexión y refracción de la luz estudiados en clase durante el curso de física II a través de la manipulación del simulador de refracción y la elaboración de un informe completo de laboratorio.

3. Visualizar en la práctica las leyes de reflexión y refracción de la luz estudiados en clase.

4. Utilizar la Hoja de Cálculo (Excel) como una herramienta muy versátil que le permite interactuar con otras asignaturas en la recopilación de información, calculo de fórmulas, realización de gráficos y análisis de resultados.

CONOCIMIENTOS Y DESTREZAS PREVIAS DEL ESTUDIANTE

• Manejo del navegador de Internet
• Manejo de la Hoja de Calculo (Insertar Gráficos, Símbolos y Fórmulas)
• Captura de imágenes y manipulación de las mismas
• Manejo del Procesador de Texto Word
• Conocimientos de toma de datos y elaboración de tablas de datos
• Manejo de gráfico de líneas
• Experiencia en la elaboración de informes de laboratorio de ciencias, en particular de física
• Conocimiento de las leyes de Reflexión y Refracción de la luz (leyes de Snell)

RECURSOS Y MATERIALES

• Simulador de refracción en página de Internet
• Hoja de Cálculo de Excel
• Procesador de Texto
• Capturador de imágenes

ESPACIO Y DURACIÓN

• Laboratorio de Integración Física e Informática:
• Cuatro sesiones de 45 minutos cada una.

DESARROLLO

El Profesor deberá:

Para que el estudiante desarrolle con éxito esta actividad, el maestro debe:

1. Desarrollar en el curso de física, durante las clases, las leyes de la reflexión y de la refracción la luz.

2. Ilustrar sobre la forma y los contenidos de la presentación de un informe de laboratorio. (ver observaciones).

3. Dar las direcciones Web en dónde los estudiantes encontrarán los simuladores para trabajar.

4. Orientar al estudiante en el uso de las diferentes aplicaciones para la realización de esta actividad: procesador de texto (informe escrito), hoja de cálculo (manejo de fórmulas y funciones, referencias absolutas y relativas, gráficos, etc.); y del uso del navegador de Internet (barras de herramientas, simulador virtual) para usarlos de manera correcta en la adquisición de información.

5. Presentar el proyecto a la clase y establecer el cronograma de trabajo y la secuencia de pasos para llevarlos a cabo.

6. Revisar y Evaluar el desarrollo del proyecto semanalmente (durante la hora de laboratorio de informática) accediendo al usuario de red para cada uno de los grupos y realizar las observaciones pertinentes.

7. Indicar la forma como se usará durante el desarrollo del proyecto las herramientas informáticas en cada una de las sesiones y como se valorará cada una de ellas

8. Estudiar los informes de laboratorio entregados por los grupos y evaluar su presentación y contenido.

El Estudiante deberá:

Para un desarrollo exitoso de esta actividad, el estudiante debe:

1. Conocer las fórmulas para calcular el ángulo de reflexión (Өr) y el ángulo de refracción (Өr’).

2. Formar grupos de 5-6 estudiantes tal como se hace en el laboratorio real de física.

3. Asignar tareas específicas para cada integrante del grupo.

4. Visitar la página Web: http://www.educaplus.org/luz/index.html

5. Buscar el simulador de Refracción.

6. Asignar los valores del índice de refracción para los dos diferentes medios (Incidencia ni y Refracción nr’).

7. Asignar al menos 10 valores al ángulo de incidencia y tomar nota tanto del ángulo de incidencia como del de refracción, para cada par de índices.

8. Generar en Excel una tabla de datos para cada situación (par de índices) que contenga:

a. -Índices de los dos medios (Incidencia ni y Refracción nr’).

b. -Ángulo de incidencia (Өi).

c. -Ángulo de refracción (Өr’).

d. -Ángulo de reflexión (Өr).

e. -Seno de Өi.

f. -Seno de Өr’

9. Tener en cuenta que en Excel el valor de la función seno se calcula así:

SENO(Ө x PI()/180)

10. Generar en Excel un gráfico para cada situación ni x sen(Өi) vs nr’ x sen (Өr’) en cada par de medios y Өi vs Өr. (No olvidar nombrar cada gráfico).

· Tenga en cuenta que la x que aparece en las fórmulas es el símbolo de producto

11. Utilice el Asistente para gráficos, tipo de Gráfico XY (Dispersión), Subtipo (Dispersión con puntos de Datos conectados por Líneas).

12. Repetir el proceso para 4 pares de medios más.

13. Elaborar un informe completo de laboratorio con todos los items, para ser entregado al profesor de física. (ver observación).

EVALUACIÓN

El profesor evaluará:

En la evaluación del desarrollo de esta actividad se tendrán en cuenta dos aspectos fundamentales:

Física:

1. Uso de un simulador de óptica, en particular de refracción, y la correcta realización de la experiencia virtual (toma de datos y análisis de los mismos) como herramienta para afianzar conocimientos teóricos.

2. Visualizar en la práctica las leyes de reflexión y refracción de la luz estudiados en clase.

3. Análisis de las leyes de reflexión y refracción de la luz estudiados en clase durante el curso de física II a través de la manipulación del simulador de refracción y la elaboración de un informe completo de laboratorio.

4. Adecuada, oportuna y completa presentación del informe.

Informática:

1. Utilizar correctamente la inserción de símbolos en Excel

2. Determinar correctamente las fórmulas y funciones para los diferentes cálculos

3. Utilizar el tipo de gráfico adecuado para representar los valores obtenidos

4. Mantener una relación clara y coherente entre los datos tabulados y la gráfica

OBSERVACIONES:

Es importante tener en cuenta los siguientes aspectos en la presentación del informe de laboratorio:

• Hoja de presentación.
• Título.
• Introducción.
• Objetivos.
• Método experimental.
• Formulación.
• Diagramas.
• Tablas.
• Gráficos.
• Conclusiones.