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Propuesta didáctica: unidad de aprendizaje
sexto de Primaria | Ciencias de la naturaleza | Ciencias Sociales
Aprendiendo sobre los fluidos
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Secuencias curriculares correspondientes
Área: Ciencias de la Naturaleza
SC 11: Los fluidos
Área: Ciencias Sociales
SC 1: La Geografía y su importancia
Temporalización: 5 sesiones de clases, 1 semanas.
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Propuesta didáctica: unidad de aprendizaje
sexto de Primaria | Ciencias de la naturaleza | Ciencias Sociales
Aprendiendo sobre los fluidos
Recuerda
Los fluidos son las sustancias que tienen entre sus moléculas poca fuerza de
atracción y, por tanto, pueden experimentar cambios de forma por los efectos de
una fuerza que se aplique sobre ellos. Los fluidos generalmente toman la forma del
recipiente que los contiene y se presentan comúnmente como líquidos o gases.
Los líquidos toman la forma del recipiente que los contiene, manteniendo su propio volumen, mientras que los gases carecen tanto de volumen como de forma
propios. Las moléculas no cohesionadas se deslizan en los líquidos, y se mueven
con libertad en los gases. Los líquidos sufren escasa deformación a la compresión,
mientras que los gases son fluidos compresibles.
El principio de Arquimedes y el de Pascal están relacionados con los fluidos.
El principio de Arquímedes establece que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta una fuerza hacia arriba, que es igual al peso de la cantidad de fluido
desalojado.
Si la fuerza que experimenta el cuerpo a causa del empuje del fluido es igual o
mayor a su propio peso, entonces el objeto flota. Cuando la fuerza es menor que el
peso del cuerpo sumergido, entonces el cuerpo se hunde.
El principio de Pascal establece que la presión aplicada a un líquido contenido en
un recipiente se transmite con la misma intensidad en todas las direcciones.
Esta Unidad de Aprendizaje se conectará con la Secuencia Curricular número 1 de
Ciencias Sociales, titulada La geografía y su importancia; introducimos aquí un pequeño resumen de la misma.
Ciencias Sociales
La Geografía es la ciencia que trata de la descripción o de la representación gráfica
de la Tierra. En sentido amplio, es la ciencia que estudia la superficie terrestre, las
sociedades que la habitan y los territorios, paisajes, lugares o regiones que la forman
al relacionarse entre sí.
Los seres humanos necesitamos conocer las diferentes rutas en que nos desplazamos, así como entender la importancia de la Geografía como herramienta esencial
para llegar hacia diferentes lugares sin complicaciones.
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Aprendiendo sobre los fluidos
Situación de Aprendizaje
Carlitos y su familia fueron de paseo un domingo en la tarde al malecón para
pasar un rato en familia. De camino pasaron por el puerto, donde vieron varios
grandes barcos anclados.
Al día siguiente, al regresar a la escuela, Carlitos relató a sus compañeros de
curso la experiencia. Uno de sus compañeros, preguntó: —¿por qué una roca
pequeña se hunde en el agua mientras que los barcos no se hunden, a pesar
de ser tan grandes y pesados?
—¡Buena pregunta! —respondió un compañero.
—Preguntémosle al profesor Aurelio —dice Carlitos—, seguro él nos responderá.
Entonces, Carlitos y sus compañeros le hicieron la misma pregunta al docente,
quien les respondió:
—No se preocupen, planificaré una Unidad de Aprendizaje en la que encontraremos las respuestas a esas preguntas. Para eso conectaremos esa Unidad
con la Secuencia Curricular número 1 de Ciencias Sociales, titulada: La Geografía y su importancia.
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Aprendiendo sobre los fluidos
Competencias fundamentales
•• Competencia Comunicativa.
•• Competencia Pensamiento Lógico, Creativo y Crítico.
•• Competencia Científica y Tecnológica.
Competencias
específicas
Ciencias
de la Naturaleza
•Selecciona y utiliza
procedimientos, técnicas y herramientas
adecuadas para dar
respuesta a problemas o fenómenos
naturales relacionados con la presión
en los fluidos.
Contenidos
Ciencias de la Naturaleza
Conceptuales
•Los fluidos.
•Principio de Arquímedes.
•Principio de Pascal.
Procedimentales
•Experimentación y formulación de preguntas sobre el empuje
en cuerpos sumergidos, deducción de la relación de este con el
peso del volumen del fluido desalojado.
Indicadores de logro
Materiales necesarios
para las actividades
Ciencias
de la Naturaleza
Ciencias
de la Naturaleza
• Demuestra que se pue- • Recipiente de 2 000 mL
de usar la presión como • Papa.
causa de movimiento
• Guineo maduro.
de fluidos.
• Agua.
• Comunica sus ideas y
los resultados de sus
• Vasos.
experimentos usando el
• Sal.
lenguaje de la ciencia.
• Huevos.
• Observación, identificación y descripción del principio de Pascal.
• Computador con conexión a red.
Actitudinales
• Bocinas / Proyector.
• Anexos fotocopiados.
•Demuestra interés por la comunicación de sus ideas, respeto a
las ideas y diferencias de los demás.
• Lata de refresco sin
abrir.
•Demuestra interés por el trabajo individual y colaborativo.
• Un clavo o un lapicero.
• Hoja de un árbol.
• Pedazo de una rama.
• Piedra.
Ciencias Sociales
Ciencias Sociales
Ciencias Sociales
•Desarrolla la destreza en la interpretación y manejo de
mapas.
Conceptuales
• Expresa con claridad la
importancia del estudio
de la Geografía para
conocer el territorio y
la interacción de los
grupos humanos con el
espacio geográfico.
•Importancia de la Geografía.
Procedimentales
•Análisis del contenido relacionado con la Geografía y su objeto de
estudio.
Actitudinales
•Demuestra curiosidad e interés por conocer la importancia de la
Geografía como ciencia.
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• Aplica su conocimiento
geográfico en distintos
contextos.
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Estrategias y Técnicas de Enseñanza y Aprendizaje
¿...?
Indagación dialógica
Indagación dialógica
Ensayo
a
Q
B
Expresión oral
Expresión oral
Q
Intercambio oral
Intercambio oral
a
Q
z e
z
e
B
Aprendizaje
autónomo
z e
Ensayo
Aprendizaje autónomo
B
Observación
Observación
Expresión escrita
Expresión escrita
Puesta en común
Puesta en común
Recursos didácticos digitales
Actividad 2. Flotabilidad - Canal Sur
https://www.youtube.com/watch?v=MQ2xJwkPKbA
Actividad 4. Principio de Pascal, experimento por mí
https://viclab.wordpress.com/2007/11/30/principio-de-pascal-experimento-por-mi/
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2.
Secuencia didáctica
00:45
Aprendamos las diferencias entre flotar y hundir
a
¿...?
Indagación dialógica
Q
z e
Actividad 1: Inicio
Aprendizaje
autónomo
B
Expresión oral
Con el fin de evaluar conocimientos previos de los y las estudiantes sobre los
fluidos, hágales las siguientes preguntas: ¿Cuáles tipos de fluidos conocen? ¿Qué
diferencia hay entre colocar una piedra o una pelota de playa sobre agua? ¿Sobre
qué trata el principio de Arquímedes? Socialice las respuestas.
Para desarrollar la actividad, llene un recipiente de 2 000 cc con agua, y realice
algunas preguntas previas, tales como: ¿Qué creen que pasará con una papa si la
ponemos en este recipiente que contiene agua? ¿Y qué ocurriría si colocamos un
guineo en el mismo recipiente?
Permita que los estudiantes deliberen sobre las respuestas. Sumergir en el agua
la papa, luego el guineo, luego una hoja de un árbol, un pedazo de rama y, por último, una piedra. Si lo desean, también pueden hacerlo con otros objetos. Pedirles
que observen lo que pasa, que lo anoten en sus cuadernos y dibujen lo observado.
Finalizado el experimento, formar grupos de cuatro miembros y pedirles que investiguen en sus libros los siguientes conceptos: los fluidos, la fuerza de flotación o
empuje y el peso.
Solicite a sus estudiantes que hagan una lista con ejemplos de cuerpos que flotan
y de cuerpos que no flotan al ser sumergidos en un fluido.
Una vez finalizadas las actividades propuestas, socialice con sus estudiantes los
resultados y aclare cualquier duda que se presente.
Orientaciones para la o el docente
Los materiales utilizados para esta actividad se pueden variar, es decir, en vez de
usar una papa se podría utilizar una naranja o un mango. Lo importante es que se
utilicen distintos materiales, que se pueda mostrar el comportamiento de estos al
colocarlos en el líquido y observar qué ocurre con los mismos: si flotan o se van
al fondo.
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Aprendiendo sobre los fluidos
00:45 Aprendamos acerca del principio de Arquímedes
a
¿...?
Indagación dialógica
Q
z e
Actividad 2
Observación
B
Puesta en común
Inicie esta actividad preguntando a sus estudiantes: ¿Qué es flotar? ¿Qué significa
hundir? Después de escuchar sus ideas, aclarar a toda la clase los conceptos de
hundir y flotar. Luego, explíqueles en qué consiste el principio de Arquímedes, y
cómo un barco grande y pesado puede flotar.
A continuación muéstreles el video: Flotabilidad - Canal Sur.
Terminada la presentación del video, coloque el huevo de gallina en un recipiente
con agua. Pida a los y las estudiantes que anoten y dibujen sus observaciones.
Luego, agregue sal al agua y pídales que observen, anoten y dibujen nuevamente.
Forme grupos y pida que discutan y analicen los conceptos aprendidos y que, de
forma individual, copien y respondan las siguientes preguntas:
•• ¿Cuándo flota un cuerpo sumergido en un fluido?
•• ¿En qué condiciones se hunde un cuerpo sumergido en un fluido?
•• ¿Tienen alguna forma de determinar, antes de poner un cuerpo en agua, si se
hundirá o no?
Pídales que presenten los resultados de esta actividad en una puesta en común
donde puedan aclarar las dudas que les hayan surgido sobre el principio de Arquímedes. Explicar el principio de Arquímedes y pedir a los estudiantes relacionarlo
con la pregunta de la Situación de Aprendizaje.
Orientaciones para la o el docente
En caso de no tener acceso a la Internet, utilice el Anexo 1 para explicar a sus
estudiantes las condiciones que determinan si un cuerpo flota o se hunde.
Cuando les hable del principio de Arquímedes, explicar que los barcos flotan porque son menos densos que el agua, mientras que las piedras se hunden por ser
más densas que el agua. Esta es la respuesta a la pregunta de la Situación de
Aprendizaje.
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Actividad 3
00:45 Conociendo aplicaciones del principio de Arquímedes
¿...?
Indagación dialógica
Ensayo
Expresión escrita
Inicie esta actividad preguntando a sus estudiantes: ¿Qué importancia tiene conocer el principio de Arquímedes? ¿Cuáles aplicaciones del principio de Arquímedes
conocen?
Después de socializar las respuestas, explíqueles que la aplicación más común
del principio de Arquímedes es la navegación marítima.
Explique también que la Geografía juega un papel muy importante en el uso de las
embarcaciones, ya que los navegantes necesitan auxiliarse de ella para trazar y
seguir rutas hacia su destino. De la misma forma, la navegación marítima fue una
herramienta importante en el pasado para la Geografía Marítima y la Cartografía.
Ciencias
Sociales
Para familiarizar a sus estudiantes con esos contenidos y ayudarles a comprender la relación entre la Geografía y la navegación marítima, pídales que estudien
los contenidos de la Secuencia Curricular número 1 de Ciencias Sociales, que se
titula: La Geografía y su importancia.
Luego, pida a sus estudiantes que formen grupos y que investiguen la forma en
que la navegación y la Cartografía se complementaron entre sí en el siglo XV.
También pídales que investiguen: ¿Qué relación hay entre la navegación marítima
y la Geografía antigua? ¿Qué importancia tenía la navegación para la Cartografía y
viceversa? Que escriban un ensayo con esa información.
Orientaciones para la o el docente
Explicar con detalle la conexión entre la Geografía y la navegación marítima, la
cual es una aplicación del principio de Arquímedes.
Distribuya el Anexo 2 entre los estudiantes para ser utilizado como material de
lectura en la actividad.
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Experimentemos con el Principio de Pascal
e
00:45
B
Observación
z
Actividad 4
Q
Intercambio oral
Explique brevemente el principio de Pascal y, luego, presente el recurso digital
principio de Pascal, experimento por mí. Si no cuenta con los recursos tecnológicos
para la presentación, sugerimos que utilice el procedimiento del Anexo 3, que contiene el mismo contenido que el recurso.
Al finalizar el experimento, pida a las y los estudiantes que contesten las siguientes preguntas: ¿Cómo se reconoce el principio de Pascal en este experimento? ¿Por
qué la lata volvió a su forma original? Comente las respuestas con los mismos.
Explique a sus estudiantes que gracias al principio de Pascal podemos utilizar
equipos multiplicadores de fuerza, como por ejemplo los gatos hidráulicos o los
frenos de un vehículo.
Pida que piensen en por lo menos 3 aplicaciones del principio de Pascal y discútanlas en clase.
Orientaciones para la o el docente
Oriente a sus estudiantes en la realización del experimento. Este es una buena
demostración del principio de Pascal.
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Actividad 5: Cierre
00:45
Repasemos lo aprendido
Ensayo
Expresión escrita
Para cerrar esta Unidad de Aprendizaje, pida a sus estudiantes que elaboren un
ensayo donde expliquen la importancia que, a su criterio, tienen los principios
de Arquímedes y Pascal.
También que presenten un informe completo por escrito, de todo lo aprendido en
esta Unidad. El informe debe incluir su conclusión respecto a por qué los barcos
flotan en el agua, si una pequeña piedrecita se hunde.
Evalúe a sus estudiantes mediante las lecturas de sus ensayos y de sus informes escritos, basándose en los indicadores de logro de la Unidad.
Orientaciones para la o el docente
Cuando evalúe los ensayos e informes de sus estudiantes, preste atención a
la forma en que emplean los conceptos y la manera en que expresan lo aprendido sobre el tema. Siendo cuidadoso al leer, usted puede detectar los puntos
débiles de sus estudiantes respecto al tema, y hacer los ajustes de lugar para
aclarar sus dudas.
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Si observas, trata de…
Si observas
Trata
Que las y los estudiantes no
comprenden los vínculos entre
la Geografía y la navegación.
De explicar brevemente la forma en que la
navegación era importante para incrementar
el conocimiento de los mares y establecer
mapas con rutas marítimas; así como la importancia de los mapas para la navegación.
Que las y los estudiantes no
comprenden el significado de
la palabra Cartografía.
De explicar el significado de esta palabra o
pedirles a las y los estudiantes que busquen
su significado en el diccionario.
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Anexos
ANEXO 1 | Condiciones que determinan si un cuerpo flota o se hunde
http://educaconbigbang.com/2014/02/experimento-de-flota-o-se-hunde-con-frutas/
Cuando el peso de un objeto es menor o igual que el peso del fluido que desaloja
al ser sumergido, entonces el cuerpo flota.
De otra manera, si el peso de un cuerpo es mayor que el peso del fluido que desaloja
al ser sumergido, entonces el cuerpo se hunde.
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ANEXO 2 | Avances de la navegación
http://www.icarito.cl/enciclopedia/articulo/segundo-ciclo-basico/historia-geografia-y-ciencias-sociales/mundo-moderno/2010/06/369-3084-9-2-el-periodo-dedescubrimientos.shtml
El estudio de la Geografía y la Astronomía, y su aplicación a los problemas de la
navegación
Al parecer, y pese a que se cree lo contrario, en el siglo XV era de conocimiento popular que la Tierra era redonda. Esto, debido a los conocimientos científicos alcanzados durante la Edad Media, que tenían su base en la Antigüedad.
La civilización griega produjo una escuela de matemáticos y cosmógrafos, de la cual
Hiparco, Eratóstenes, Marino de Tiro y el geógrafo Estrabón son los más conocidos.
Eratóstenes calculó la circunferencia de la Tierra y llegó a un resultado muy exacto.
Tanto este como Estrabón dejaron descripciones reconocibles de los continentes
conocidos hasta entonces y manejaron la hipótesis de un vasto océano circundante.
El gran geógrafo de la Antigüedad fue el egipcio helenizado Ptolomeo, quien escribió
hacia el 130 d.C., en la época de mayor extensión del Imperio Romano, una obra de
astronomía, más conocida por su nombre árabe Almagesto, y una Geografía descriptiva con excelentes mapas.
Los herederos de los griegos en Geografía fueron los árabes, quienes prefirieron la
descripción del mundo de Ptolomeo. Estos creían que el océano Atlántico no era
navegable y tuvieron un profundo temor al “verde mar tenebroso”, contagiado de la
Europa Occidental. Por esto, sus viajes fueron por zonas ya conocidas.
En 1410, el cardenal Pierre d’Ailly escribió Imago Mundi, que contenía citas de eruditos griegos, latinos y árabes. Pese a que este texto no tenía relación con la realidad
náutica, fue estudiado por Cristóbal Colón.
En 1410 también se dio a conocer una versión latina de la Geografía de Ptolomeo.
El problema de este texto era que las regiones descritas fuera del Imperio Romano
eran irreales. Inventó un vasto continente meridional (al Sur) unido por un extremo
a África y por el otro a China, con lo que el océano Índico se describió como un mar
interior. Además, desestimó el cálculo de la circunferencia de la Tierra de Eratóstenes, sustituyéndolo por otro que estaba errado: era un sexto menos del real. El
texto de Ptolomeo, que tuvo gran prestigio, fue desmentido al iniciarse los primeros
descubrimientos.
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Paralelamente, desde el siglo XIII, surgió en los puertos italianos y catalanes una
escuela de hidrógrafos que dibujaban portolani, más conocidos como portulanos.
Eran mapas dibujados en base a la experiencia náutica, que servían para conocer
las distancias, los rumbos y los accidentes geográficos. La mayoría abarcaba el Mediterráneo y el Mar Negro, aunque algunos se extendían hasta Europa septentrional
y parte de África.
Los portulanos estaban dibujados a una escala de distancias, pero no la más conveniente para distancias largas. En el siglo XV, Mercator, matemático y geógrafo
flamenco, inventó una proyección cartográfica que muestra tanto la latitud como la
longitud con líneas rectas.
La construcción de barcos y el desarrollo de instrumentos que facilitaron la pericia
de los navegantes para manejarlos
Desde el siglo XII, la navegación había logrado importantes avances. Se construían
barcos más grandes y seguros. Aparecieron las carabelas y las nâos, naves mejor
preparadas para las prolongadas travesías y las condiciones de navegación en el
Atlántico.
Especial importancia tuvo la masificación del uso de la brújula y el astrolabio. Antes
de que se desarrollaran estos instrumentos, los navegantes se orientaban mediante
la observación del Sol durante el día, y de la estrella polar durante la noche, pero
no podían conocer su posición. Por esto los barcos trataban de mantenerse cerca
de la costa.
En el siglo XIII, los navegantes europeos comenzaron a usar la brújula, que conocieron gracias a los árabes —que la trajeron desde China— y que permite saber hacia
dónde está el norte.
El astrolabio, que se empezó a usar en el siglo XV, permitía determinar la posición
de un barco, midiendo su distancia en relación a los astros.
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ANEXO 3 | Experimento: Principio de Pascal
https://viclab.wordpress.com/2007/11/30/principio-de-pascal-experimento-por-mi/
Objetivo:
Demostrar el principio de Pascal en forma experimental cuyo enunciado dice: Cuando se
aplica un aumento en la presión en algún punto de un fluido, este aumento de presión se
transmite a todas partes del fluido y del recipiente que lo contiene.
El objetivo de esta actividad es conocer los efectos de la presión sobre un fluido de manera experimental.
Materiales:
•• Una lata de refresco de soda (es importante que sea refresco. El jugo no sirve porque
no libera gas).
•• Un lapicero o un clavo.
Desarrollo:
1 Con la pluma o el clavo, hacer una perforación sobre el costado de la lata, aproximadamente en el centro.
2 Dejar salir el refresco por el agujero, calculando dejar en la lata poco más de un cuarto del contenido total.
3 Aplastar la lata en diversos sitios, procurando no dañar en exceso o trozar la lámina.
4 Tomar la lata entre los dedos índice y pulgar, tapando con el pulgar el agujero creado.
5 Agitar o sacudir la lata un poco.
6 Tras unos cuantos movimientos, la lata comenzará a recuperar su forma original.
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Conclusión: La lata recupera su forma original. Este resultado ocurre porque el gas que se desprende del refresco aumenta la presión en el interior de la lata, pero debido al principio de Pascal, el aumento de presión es similar en todas las partes de la lata; así que todas las arrugas
en la lata desaparecen y esta regresa a su condición inicial.
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