Pista de esquí

• Revisa el material en línea para el alumno. Utiliza un proyector para compartir este material con tus alumnos durante la lección.
• Asegúrate de haber trabajado previamente la segunda ley del movimiento de Newton.
• Ten en consideración las habilidades y conocimientos previos de todos tus alumnos. Emplea otras opciones de lección para que esta sea accesible a todos. Consulta la sección Otras opciones a continuación para inspirarte.

• Echad un vistazo desde aquí al vídeo para el alumno o acceded al mismo a través del material online para el alumno.

• Inicia un breve debate acerca de las fuerzas que afectan a un esquiador en la pista.
• Haz preguntas tipo:
  • ¿Qué fuerza o fuerzas hacen que un esquiador descienda por una pendiente? (La gravedad).
  • ¿Cómo afecta el peso al movimiento de un esquiador? (Más peso provoca más impulso).
• Di a los alumnos que van a construir un modelo de una pista de esquí de descenso.
• Reparte un set a cada grupo.

• Pide a los alumnos que trabajen en parejas para construir el modelo de pista de esquí. Diles que se turnen para que, mientras un compañero busca los ladrillos, el otro construya, invirtiendo los papeles tras completar cada paso.
• Puedes encontrar apoyo a la construcción en la siguiente sección de Consejos.
• Haz que todos dejen de construir pasados 20 minutos. Llegados a este punto, deberán haber construido al menos los esquiadores y la rampa con la escala de medición de ángulos (hasta el paso 23 de la página 45). Si el tiempo lo permite, pueden añadir el sistema neumático después.

• Di a los alumnos que encuentren una superficie lisa que tenga al menos un metro de largo y coloquen sus modelos en un extremo.
• Demuestra cómo garantizar una prueba justa de los esquiadores. Puedes referirte a ello como el sistema de referencia inercial.
• Pregunta: ¿Sería igual este experimento si lo realizaras sobre un avión que viajase a 800 kilómetros por hora? (Sí. Incluso en esta aula en la que parece que estamos quietos, la Tierra está rotando a cerca de 1600 kilómetros por hora. Si tu sistema de referencia inercial es esta habitación, entonces el modelo se está moviendo lentamente. Si tu sistema de referencia inercial es el sol, entonces se está moviendo superrápido).

Experimento 1:

• Pide a los alumnos que establezcan el ángulo de la pista de esquí en 20 grados y que hagan que los esquiadores desciendan de uno en uno.
• Diles que midan la distancia recorrida por cada esquiador y que la señalen en sus hojas de trabajo para el alumno o en sus cuadernos de ciencias. Lo más recomendable es que realicen tres o más descensos para cada esquiador y que calculen la distancia promedio para cada uno.

• Reúne a tus alumnos para que compartan lo que han construido.
• Haz preguntas tipo:
  • ¿Por qué el esquiador que pesa más ha sido el más rápido? (El esquiador que más pesa tiene más masa, con lo que tendrá más impulso y seguirá deslizándose durante más tiempo).
  • ¿Qué pasaría si retirases los esquís del esquiador más pesado?
  • Haz que se reúnan alrededor de uno de los modelos y demuestren que va a recorrer una distancia más corta. (Los esquís curvos frente a una esquina pronunciada y rectangular afectan a la distancia que el esquiador recorre porque reducen la fricción, puesto que el esquiador se desliza desde la parte inferior de la pista).

Experimento 2:

• Ahora haz que tus alumnos establezcan el ángulo de la pista de esquí en 30 grados y realicen una predicción sobre dónde creen que acabará cada esquiador. Pueden hacerlo colocando diferentes ladrillos de color junto al metro plegable.
• Pídeles que hagan que cada esquiador descienda por la rampa y que comprueben si sus predicciones eran correctas. Diles que calculen una distancia promedio para cada esquiador, tal como hicieron en el experimento anterior. Recuérdales que registren las distancias en sus hojas de trabajo para el alumnos (Apoyo docente - Recursos adicionales) o en sus cuadernos de ciencias.

• Reúne a tus alumnos para revisar los resultados de sus experimentos y debatir acerca de ellos.
• Haz preguntas tipo:
  • ¿Qué patrones has reconocido en el movimiento de los esquiadores al cambiar la altura de la pista? (cuanto más alto el ángulo de la pendiente, más lejos viajaban los esquiadores).
  • ¿Fuiste capaz de predecir lo que sucedería a continuación?
• Si el tiempo lo permite, anima a los alumnos a describir el fenómeno con sus propias palabras en sus cuadernos de ciencias.
• Deja algo de tiempo para que los alumnos desmonten sus modelos, ordenen de nuevo los ladrillos en sus bandejas y limpien sus puestos de trabajo.

• Anima a tus alumnos a explorar el movimiento de sus modelos a medida que los construyen.
• ¿Pueden utilizar la bomba neumática controlada por manivela para hacer que la rampa suba y baje?
• Valora el trabajo que ha hecho cada alumno.
• Estimula la autoevaluación.
• Puedes usar las rúbricas de evaluación facilitadas para simplificar el proceso.

Lista de comprobación de observación

• Mide la capacidad de tus alumnos a la hora de describir cómo fuerzas de mayor magnitud provocan cambios más significativos en el movimiento que fuerzas de menor magnitud.
• Crea una escala que se ajuste a tus necesidades. Por ejemplo:
  1. Necesita más apoyo.
  2. Puede trabajar de manera autónoma.
  3. Puede enseñar a otros.

Autoevaluación

• Pide a cada alumno que elija el ladrillo que, en su opinión, mejor representa su trabajo.
  • Verde: Con algo de ayuda, puedo describir cómo un mayor impulso provoca un mayor cambio en el movimiento.
  • Azul: Puedo describir cómo un mayor impulso provoca un mayor cambio en el movimiento.
  • Violeta: Puedo explicar cómo y por qué un mayor impulso provoca un mayor cambio en el movimiento.

Comentarios de los compañeros

• Anima a tus alumnos a evaluar a sus compañeros:
  • Utilizando la anterior escala de ladrillos para puntuar el rendimiento de sus compañeros.
  • Presentando sus ideas y aportando sugerencias constructivas.

Consejos Para El Modelo

• Los alumnos tendrán que señalar una posición de la línea de salida con un pedazo de cinta. Como alternativa, pueden alinear sus modelos con una marca en la mesa o en el suelo para garantizar que la pista de esquí siga en la misma posición cada vez que realicen sus pruebas.
• Para lanzar cada esquiador, los alumnos deberán colocarlo en la parte superior de la pista de esquí y soltarlo. Los modelos son de diferentes longitudes, por lo que deberás hacer que los alumnos midan desde la parte superior de la pendiente hasta donde se detenga su esquiador.

Formas de simplificar la lección:

• Hacer que tus alumnos exploren el movimiento de un solo esquiador desde los dos ángulos diferentes

Formas de aumentar la dificultad:

• Hacer que los alumnos prueben de nuevo el experimento en una superficie diferente (por ejemplo, con una gran hoja de papel frente a la pista de esquí).
• Para agregar un mayor nivel de desafío, haz que retiren los esquís al esquiador más pesado y comprueban qué sucede
• Reta a tus alumnos a construir sus propios esquiadores, realizar predicciones y comprobar sus modelos para ver si pueden llegar aún más lejos.

(Nota: se requerirá tiempo adicional).
Para incorporar el desarrollo de habilidades de matemáticas, pide a tus alumnos que calculen y comparen el impulso de cada esquiador:

• P (impulso), M (masa), V (velocidad)
• P = M x V
  • (esquiador pequeño) P1 = 5g x ? m/s
  • (esquiador grande) P2 = 62g x ? m/s
• V = V (la aceleración debida a la gravedad es la misma para ambos, con pequeñas diferencias en la fricción de deslizamiento, pero podemos suponer que la velocidad de cada uno es muy similar)
• P2 > P1

LOMCE MATEMÁTICAS
BLOQUE 1 PROCESOS , MÉTODOS Y ACTITUDES MATEMÁTICAS
3.2. Utiliza las leyes matemáticas encontradas para realizar simulaciones y predicciones sobre los resultados esperables, valorando su eficacia e idoneidad.
5.1. Expone y defiende el proceso seguido además de las conclusiones obtenidas, utilizando distintos lenguajes: algebraico, gráfico, geométrico y estadístico-probabilístico.