Ejemplo de secuencia de indagación en el aula (4ºESO)
1) Planteamiento del problema
Con cierta frecuencia llegan hasta nuestros oídos noticias sobre el calentamiento global, la contaminación y la necesidad de obtener energía de fuentes renovables. la última buena noticia ha sido el acuerdo sobre el cambio climático alcanzado en París. Partiendo de una situación como esta, es posible plantear a los alumnos una actividad basada en la metodología de aprendizaje por indagación para conceptos como: la contaminación y sus efectos, las fuentes de energía renovables, la energía solar, la tecnología actual para aprovechar la energía solar y sus aplicaciones, así como el concepto de irradiación y sus unidades, energía, potencia y etc…
2) Formulación de explicaciones iniciales e hipótesis
Las preguntas iniciales que lanzarían la actividad son las siguientes.
¿Cuáles son las causas del calentamiento global?
¿Nosotros como personas que podemos hacer para reducir las emisiones de gases que provocan el calentamiento global?
¿Cuáles son los medios de transporte que más contaminan por pasajero y km?
¿Qué tecnología conoces que permite obtener energía de forma menos dañina para el medio ambiente?
El docente irá planteando las preguntas una a una al resto de la case tratando de darles respuesta mediante una tormenta de ideas, buscando centrar la actividad que se les planteará a continuación.
El Sol es una gran fuente de energía ¿Cómo podemos aprovecharla?
Reto: ¿Es posible dar la vuelta al mundo emitiendo cero gases? ¿Si? ¿No?
Los alumnos a partir de su experiencia realizan una hipótesis a la que tienen que dar respuesta.
A continuación se puede introducir una breve presentación del proyecto de Solar Impulse 2. (En inglés)
Distribuyendo a los alumnos en grupos de 3 se les plantea la siguiente actividad.
Os acaban de contratar para diseñar el siguiente modelo de avión llamado Solar impulse 3 y habéis considerado utilizar un nuevo conjunto de paneles solares y baterías para montarlas en el avión.
Antes de su primer vuelo el avión está parado en Vitoria y es necesario cargar las baterías con la luz solar antes de echar a volar, ¿Cuantos días son necesarios para cargar las baterías del Solar impulse 2? Y las del solar impulse 3?
3) Búsqueda de información para la construcción de pruebas que apoyen (o
rechacen) sus ideas
Desarrollo para el solar impulse 2
Modelización matemática e indagación cinetífica: los alumnos se apoyan en la web de euskalmet para recoger los datos de irradiación diaria y sacar un valor aproximado.
Ejemplo: Considerando que el solar impulse tiene 269,5 m^2 de superficie fotovoltaica con un rendimiento del 12% y una irradiación media por ejemplo de 250 W/m^2 .
0.12*250W/m^2*269,5m^2= 8085w
Llenar las baterías cuya capacidad es de 340 kWh:
340kWh/8,085kW=42 h
Desarrollo para el solar impulse 3
Para probar el nuevo equipo del solar impulse 3 es necesario realizar un pequeña maqueta (se aportará un panel solar y un motor con hélices a cada grupo) que servirá para cargar la batería de un móvil. De este modo incluiremos el uso de un producto tecnológico.
Aqúi hay un ejemplo de donde conseguir
material a bajo coste.
Se dejará la maqueta montada en un lugar al aire libre donde incidan directamente los rayos del sol durante 8h y se comprobará la carga de la batería transcurrida dicho periodo.
Variante: Construir nuestras propias baterias solares. Manual en inglés.
Por último se realizará una comparación entre las velocidades de carga de ambos aviones (Solar impulse 2 y solar impulse 3) y se evaluará si los nuevos componentes consiguen cargar más rápido la batería o no.
4) Comunicar los resultados y conclusiones obtenidas
En la propia web del colegio es posible publicar los resultados de la investigación y um video de la maqueta del Solar Impulse 3 en movimiento.
jongriblog 
1 Pingback