Recursos energéticos

NOTA: Esta lección contiene una parte A y una parte B. Ambas partes son importantes para alcanzar el objetivo de aprendizaje íntegro del nivel educativo. Si el tiempo es limitado, revisa ambas partes y elige aquellos elementos que mejor cubran las necesidades de tus estudiantes.

En esta lección, el aprendizaje fundamental consiste en investigar sobre los recursos energéticos. Construir un modelo de un tipo de recurso energético renovable ofrece a los estudiantes una forma de mostrar su aprendizaje. Anima a los estudiantes a usar el ejemplo de la turbina eólica como inspiración para después diseñar y construir su propia turbina eólica u otro recurso renovable que elijan.

• Fundamentos científicos. Recursos energéticos:
  • En esta lección, el modelo imita la forma en la que una turbina eólica convierte la energía del viento en electricidad cuando sus aspas giran.
  • La matriz de luces representa cómo las aspas generan electricidad al girar.
  • Un molino de viento, que puede resultarles más familiar a los estudiantes, convierte la energía del viento en energía rotacional (para moler trigo, por ejemplo), pero no produce electricidad.
• Conocimientos previos. Recursos energéticos: Usando los materiales de ciencias disponibles, comparte información, imágenes y definiciones.
  • Repasa qué saben los estudiantes sobre recursos energéticos renovables y no renovables, y sobre cómo puede afectar al medio ambiente obtenerlos y usarlos. Los estudiantes aprenderán más acerca del tema por medio de esta actividad de investigación.
  • Una turbina eólica convierte la energía del viento en electricidad. Un molino de viento usa la energía del viento para hacer girar mecanismos que bombean agua o hacen harina.
  • Vocabulario clave: recurso energético renovable, recurso energético no renovable, combustible fósil, turbina eólica, medio ambiente
• Experiencia de construcción y programación: Revisa las sugerencias del plan de la unidad. Para esta lección, quizá también quieras:
  • Reforzar los conceptos con los tutoriales “El motor” y “La luz”, disponibles en el menú “Comenzar” de la app SPIKE.
  • Usar las secciones dedicadas a los bloques de evento, luz y motor en “Bloques de palabras”, disponible en el menú “Ayuda” de la app SPIKE como apoyo adicional.
  • Usar el cable USB blanco suministrado para conectar Hubs y dispositivos para hace al programa más estable. Esto permitirá que los estudiantes puedan ver mejor los datos que muestran cómo la velocidad de las aspas afecta al brillo de las luces, y cómo se asemeja eso a una turbina que crea más o menos electricidad a partir del viento.
• Materiales: Busca imágenes de molinos de viento y turbinas eólicas para que los estudiantes los diferencien. Busca materiales de investigación adecuados para la edad de los estudiantes sobre recursos renovables y no renovables (por ejemplo, energía solar, eólica, nuclear y de combustibles fósiles), qué usos hacen los humanos de ellos y el impacto ambiental que tienen. Considera cómo integrar los recursos en la lección.

PARTE A (45 minutos)

• Presenta a los protagonistas de la historia y el primer desafío: Sofie se encuentra con una turbina eólica. Se pregunta cómo obtiene energía. ¿Qué otras formas hay de obtener energía para usarla una y otra vez?

• PIENSA: Facilita un breve debate sobre los temas de la lección usando, si quieres, la imagen de la historia.

  • ¿Qué clase de recurso energético es el viento? ¿Por qué? (El viento es un recurso renovable; siempre hay más viento disponible).
  • ¿Qué hace que la energía sea renovable? Da algunos ejemplos. (Podemos crear u obtener más porque la naturaleza la repone; por ejemplo, la energía del viento, el agua que fluye por los ríos, la luz del sol).
  • ¿Qué hace que la energía sea no renovable? Da algunos ejemplos. (Puede agotarse sin que haya forma de obtener más; por ejemplo, los combustibles fósiles como el petróleo, el gas natural y el carbón, y materiales como el uranio para la energía nuclear).
  • ¿Cómo modifica el medio ambiente el uso de distintos tipos de energía? (La construcción de presas acaba con los hábitats de los animales, la minería puede destruir la superficie del terreno, la quema de combustibles fósiles contamina el aire).

• Distribuye un set SPIKE^™ Essential y un dispositivo a cada equipo.

• Mientras los estudiantes trabajan, considera mostrar los siguientes ejemplos aclarando que presentan un modelo de una turbina eólica que usa la energía del viento para producir electricidad, así como un programa para el mismo. Los estudiantes pueden construir una turbina eólica o el recurso energético renovable que elijan.

• Pide a los estudiantes que lleven a cabo las siguientes actividades:

  • Consultar al menos dos fuentes para investigar los recursos energéticos renovables y los no renovables, incluyendo cuánta gente los usa y cómo afecta ese uso al medio ambiente. (Revisa las mejores prácticas de investigación en el aula).
  • Elegir un recurso renovable.
  • Empezar a CONSTRUIR y PROGRAMAR un modelo de un recurso de energía renovable para mostrar lo que hayan aprendido.

• Facilita una lluvia de ideas sobre cómo usar elementos LEGO^® en los modelos. Para la turbina eólica, podría considerarse usar piezas largas como aspas de ventilador o programar la matriz de luces para que se encienda cuando las aspas se muevan con la mano. Los estudiantes usan sus manos para hacer girar las aspas, y pueden girarlas más rápido o más lento para ver los diferentes resultados en la matriz de luces.

Ideas de ejemplo

• Reúne a los estudiantes para compartir. 

• Pide a cada equipo que use su modelo parcialmente terminado para demostrar y explicar:

  • Cómo muestra un recurso energético renovable.
  • Cómo usa la gente este tipo de recurso energético.
  • Formas positivas y negativas en las que el uso del recurso renovable elegido afecta al medio ambiente en comparación con recursos no renovables.

• Invita a los estudiantes a compartir sus avances y anímalos a inspirarse con las ideas de los demás.

• Si quieres pasar a la parte B, “Explicar”, pide a los estudiantes que no desarmen los modelos o dales tiempo para reconstruirlos.

PARTE B (45 minutos)

• Repite los pasos del apartado “Explicar” (parte A) y anima a compartir más información, fomenta la lluvia de ideas y aporta inspiración para seguir construyendo el modelo.

• Pide a los estudiantes que lleven a cabo las siguientes actividades:

  • (15 min) Seguir CONSTRUYENDO y PROGRAMANDO su modelo de un recurso energético renovable como el viento.
  • (10 min) Mostrar sus modelos terminados y usarlos para compartir lo que hayan aprendido acerca de los recursos energéticos renovables y no renovables.

• (5 min) Invita a los estudiantes a que compartan los conocimientos, las ideas o las habilidades que:

  • les hayan ayudado a superar el desafío;
  • hayan aprendido mientras investigaban y diseñaban sus modelos.

• Pide a los estudiantes que ordenen los sets y dejen despejadas las zonas de trabajo.

• Haz preguntas que fomenten el pensamiento y las decisiones de los estudiantes mientras idean, construyen y programan.

Lista de control de observación

• Revisa los objetivos de aprendizaje (recuadro Soporte para el profesor).
• Usa la lista para observar el avance de los estudiantes:
  • Eligen al menos dos fuentes para su investigación.
  • Describen con precisión los recursos energéticos renovables y no renovables.
  • Explican con precisión de dónde proviene su recurso energético y cómo lo usa la gente.
  • Describen algunos efectos positivos y negativos que tiene sobre el medio ambiente la obtención y el uso del recurso energético renovable elegido en comparación con recursos no renovables.
  • Construyen y programan un modelo preciso del recurso energético renovable elegido.

Autoevaluación

Pide a cada estudiante que elija el ladrillo que, en su opinión, mejor represente su desempeño.

• Ladrillo azul: Creo que puedo seguir las instrucciones para crear un programa.
• Ladrillo amarillo: Puedo seguir las instrucciones para crear un programa.
• Ladrillo verde: Puedo seguir las instrucciones para crear un programa y puedo ayudar a un compañero a hacerlo también.

Comentarios entre compañeros

En sus equipos pequeños, pide a tus estudiantes que debatan sobre sus experiencias colaborando.
Anímalos a usar afirmaciones como las siguientes:

• Me gustó cuando tú…
• Me gustaría saber más acerca de cómo tú…

Formas de simplificar la lección:

• Reducir el trabajo de investigación a una lista limitada de recursos energéticos renovables y no renovables.

Formas de aumentar la dificultad:

• Pedir a los estudiantes que aumenten la complejidad de su modelo. En el caso de la turbina eólica, podrían cambiar el color de la luz en función de la dirección de giro de las aspas (por ejemplo, roja cuando giren a la izquierda y azul cuando giren a la derecha). También pueden programar las aspas para que se muevan a distintas velocidades a fin de simular la velocidad variable del viento.

Pide a los estudiantes que investiguen formas posibles en las que los humanos pueden reducir el efecto negativo que tiene sobre el medio ambiente el uso de recursos energéticos renovables y/o no renovables. Pídeles que compartan sus hallazgos a través de un breve video o un documento escrito (lo que prefieran).

Si facilitas esta actividad, la sesión se prolongará más de los 45 minutos que dura la lección.