Cuesta arriba

• El tema de esta lección es la transferencia energética. Tus alumnos aprenderán que, para que un ciclista mantenga una velocidad constante (es decir, una energía cinética constante) mientras se desplaza cuesta arriba (es decir, mientras adquiere energía potencial), necesita aportar energía. Esta lección emplea un modelo de bicicleta eléctrica. Su energía procederá de un aumento en el consumo de potencia de su motor. En una situación de la vida real, esta energía provendría del esfuerzo adicional del ciclista.
• Utiliza diversos materiales para despertar el interés de tus alumnos acerca de la transferencia energética.

Debate abierto

Inicia un debate planteando preguntas relacionadas con la lección. Aquí tienes varias sugerencias:

• ¿Qué sucederá con tu velocidad cuando subas una colina?
• ¿Qué tipo de energía obtienes al ascender?
• ¿Qué tienes que hacer para mantener tu nivel de energía constante sobre una bicicleta (tu sistema)?
• ¿Por qué crees que es así?

Pide a tus alumnos que redacten sus ideas en forma de hipótesis.

• Pide a tus alumnos que construyan una bicicleta inteligente que pueda registrar el consumo de potencia de su motor y el ángulo de una pendiente. Pueden crear sus propios modelos o seguir las instrucciones de construcción de la app para construir el modelo de Bicicleta inteligente.
• Pide a tus alumnos que prueben sus modelos sobre una superficie plana utilizando el programa sugerido en la app SPIKE.
• Diles que observen el gráfico y documenten sus observaciones:
  • ¿Por qué las dos líneas trazadas tienen el aspecto que tienen?

• Pide a tus alumnos que repitan el experimento utilizando una pendiente que pueden crear con una caja de SPIKE Prime y un tablón.
• Pide a tus alumnos que expliquen cómo el motor de la bicicleta inteligente está aportando energía para mantener una velocidad constante.
• Pídeles que expliquen la relación entre el consumo de potencia del motor y el ángulo de la pendiente.
• Diles que exporten sus datos como archivo CSV para que puedan manipularlos después mediante otro software si así lo desean.

• Si tus alumnos aún tienen acceso a sus sets SPIKE Prime, pídeles que completen las tareas de la app SPIKE para seguir desarrollando el aprendizaje práctico.
  • Reta a tus alumnos a crear sus propias rutas. Pídeles que creen rutas que incluyan una superficie plana, así como pendientes ascendentes y descendentes.
  • Haz que tracen cómo creen que quedará el gráfico del consumo de potencia del motor. A continuación, pídeles que recorran la ruta con su bicicleta para que comprueben si estaban en lo cierto.
• Si los alumnos no tienen acceso a sus sets, haz que completen su cuaderno del inventor o encárgales una de las actividades adicionales sugeridas a continuación. La mayoría de las actividades adicionales pueden realizarse empleando los datos recogidos durante la sesión práctica.
• Pon en marcha una sesión de intercambio de ideas en la que tus alumnos compartan sus opiniones y los resultados de este experimento. Esto se puede hacer usando el método o la herramienta que resulte más eficiente (es decir, en persona o en línea).

• Valora el trabajo que ha hecho cada alumno.
• Puedes usar las rúbricas de evaluación facilitadas para simplificar el proceso.

Lista de comprobación de la observación del profesor
Establece una escala que se ajuste a tus necesidades, por ejemplo:

• Parcialmente superado
• Totalmente superado
• Superado con creces

Usa estos criterios de logro de resultados para evaluar el progreso de los alumnos:

• Los alumnos pueden programar un dispositivo para registrar datos en un gráfico lineal.
• Los alumnos pueden interpretar los valores extraídos del gráfico lineal.
• Los alumnos pueden explicar la transferencia energética con términos apropiados.

Autoevaluación
Pide a cada alumno que elija el ladrillo que, en su opinión, mejor representa su trabajo.

• Azul: Puedo trazar datos en un gráfico mediante el programa proporcionado en la app.
• Amarillo: Puedo crear mi propio gráfico lineal y explicar mis resultados.
• Violeta: He creado por mi cuenta nuevos experimentos.

Evaluación entre iguales

Anima a tus alumnos a aportar su opinión a otros:

• Haciendo que un alumno puntúe el rendimiento de otro alumno mediante la anterior escala de ladrillos de color.
• Pidiendo que hagan críticas constructivas a los demás con las que mejorar su rendimiento en la siguiente lección. Esta es una estupenda manera de utilizar herramientas de videoconferencia o de publicación en blog en un contexto de aprendizaje mixto.

Formas de simplificar la lección:

• Dedica algo de tiempo a explicar a tus alumnos qué es una proporción directa.
• Pide a tus alumnos que te den ejemplos de una proporción directa de su vida cotidiana.

Formas de dar un paso más con la lección:

• Pide a tus alumnos que construyan sus propias bicicletas inteligentes.
• Reta a tus alumnos a crear sus propios protocolos específicos y a decidir qué valor(es) rastreará(n) y cómo van a hacerlo.

Consejos de montaje

Consejos de programación

Esta lección está diseñada para ejecutarse mientras el Hub está conectado mediante USB o Bluetooth. Mientras está establecida la conexión, los datos recogidos por el Hub se transmiten directamente a tu dispositivo y se trazan en tiempo real sobre el gráfico lineal.

Programa principal

Consejos sobre los datos científicos

Aquí te mostramos un ejemplo de los datos que los alumnos pueden esperar obtener de este experimento.

Actividades adicionales de matemáticas

Para incorporar el desarrollo de habilidades matemáticas:

• Haz que tus alumnos se den cuenta de que los dos valores trazados en el gráfico durante esta lección se registran a lo largo del tiempo (es decir, ángulo a lo largo del tiempo y potencia del motor a lo largo del tiempo).
• Pide a tus alumnos que manipulen los datos para trazar el gráfico de la potencia del motor a lo largo del ángulo de la pendiente, tanto de manera manual como empleando herramientas online.

Nota: se requerirá tiempo adicional.

Actividades adicionales de lengua castellana

Para incluir el desarrollo de habilidades en lengua castellana:

• Pide a cada alumno que escriba un artículo científico en el que documenten sus hipótesis y conclusiones igual que lo haría un científico.
• Pide a cada alumno que escriba un artículo periodístico en el que se informe de un importante descubrimiento científico. Pídeles que documenten los protocolos científicos empleados igual que lo haría un periodista.
• Aporta ejemplos de artículos periodísticos científicos y artículos de revistas científicas. Pide a tus alumnos que comparen ambos y documenten sus observaciones.

Nota: se requerirá tiempo adicional.

Vínculos con carreras profesionales

Es posible que a los alumnos que han disfrutado con la lección les interese explorar estas carreras profesionales:

• Ciencias de la salud
• Educación y enseñanza
• Ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas
• Transporte, distribución y logística