Investigamos sobre la energía hidráulica

Revisa las páginas 167 y 168 del libro Ciencia y Ambiente 6.

Revisa el contenido y la argumentación de la sesión.

Reproduce o amplía la lámina “El agua como fuente de energía” (Anexo 1).

Antes de la sesión

Materiales para experimentar: botella descartable de litro y medio, lápiz, hilo pabilo, clavos (para hacer huecos a la botella), un litro de agua y trapos para secar.

Libro Ciencia y Ambiente 6. Lámina sobre energía hidráulica.

Las caídas de agua son fuentes de energía no contaminantes. Estas son utilizadas para producir

energía eléctrica, que mueve la industria yque llega a los hogares.

En esta sesión los niños y las niñas descubrirán cómo se utiliza la energía hidráulica y su

importancia en el mundo moderno.

Materiales o recursos a utilizar

¿Por qué es importante la energía hidráulica?

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Momentos de la sesión

15minutos

INICIO1.

COMPETENCIAS CAPACIDADES INDICADORES

Indaga mediante métodos científicos situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia.

Problematiza situaciones Formula preguntas investigables e hipótesis referidas a la energía hidráulica y sus usos.

Diseña estrategias para hacer una indagación.

Plantea y ejecuta estrategias y acciones para manipular la variable independiente y dar respuesta a la pregunta seleccionada.

Explica el mundo físico basándose en conocimientos científicos.

Comprende y aplica conocimientos científicos

Explica con argumentos científicos la producción de energía mediante el aprovechamiento de las caídas de agua.

Área curricular de Ciencia y Ambiente

Competencia(s), capacidad(es) e indicador(es) a trabajar en la sesión

Saluda amablemente a los estudiantes y pregúntales sobre las actividades realizadas en la sesión. Menciona que han realizado diversas actividades, como revisar los recibos de pago de agua, reflexionar sobre lo importante que es cuidar este recurso, entre otras.

Procede a pegar la imagen ampliada del Anexo 1 o entrega una copia de este a cada estudiante. Inmediatamente, indícales que la observen.

Pídeles que mencionen lo que observan. Luego, explica brevemente que para generar energía, el agua debe estar en movimiento, es decir, debe poseer energía cinética. Además, debe tener un gran caudal (un gran volumen de agua) y bajar muy rápidamente desde una altura considerable.

Comunica el propósito de la sesión: hoy investigarán acerca de cómo se genera electricidad utilizando las caídas de agua como fuente de energía. Además, investigarán en fuentes escritas; pero también generaremos información por medio de experiencias sencillas.

Señala a los niños y las niñas la necesidad de descubrir la importancia de la energía eléctrica.

Revisa junto con los estudiantes las normas de convivencia para trabajar en la sesión y realizar los experimentos.

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60minutos

DESARROLLO2.

Planteamiento de hipótesis

Elaboración del plan de indagación

En grupo clase A continuación establece junto con los niños y las niñas la secuencia

que seguirán en cada grupo para hacer su indagación. Luego lee junto con los estudiantes la página 167 del libro Ciencia y Ambiente 6 y pídeles que sigan las siguientes indicaciones:

En grupos pequeños Invita a los estudiantes a que formulen las preguntas que se generaron

en ellos durante o después de la actividad anterior y de tu explicación. Procura conducirlos a la pregunta acerca de lo que indagarán: ¿cómo se genera y usa la energía del agua para producir energía eléctrica?

En grupos pequeños Invita a los estudiantes a organizarse en cuatro grupos. Pide que, en

cada grupo, ensayen algunas posibles respuestas a la pregunta de indagación y las registren como hipótesis. Indícales que, como siempre, todo lo que se haga y se escriba debe estar registrado en su cuaderno de experiencias. Recuerda tomar nota de las respuestas en la pizarra.

Planteamiento del problema

• Eldelegadodeberecoger losmateriales:unabotelladeplásticodelitroymedio,unastijeras,unlápiz,hilopabiloyagua.

• Luego, deben cortar la botella por la mitad y hacerle ochoagujeros alrededor de la base, y dos más en la parte alta, uno frente al otro.

• Después, tienen que pasar el pabilo por los dos agujeros de laparte alta de la botella y atar el otro extremo del pabilo a un lápiz, de modo que puedan colgar la botella del lápiz.

• Finalmente, deben verter agua en la botella agarrando eldispositivosoloporellápiz.

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Análisis de resultados y comparación de las hipótesis

A continuación, indícales que viertan agua desde diferentes alturas y que dibujen y anoten sus observaciones.

Plantéales las siguientes preguntas: ¿qué ocurre cuando el agua cae desde distintas alturas?; ¿qué ocurriría si la altura fuera de 60 centímetros?; ¿hay alguna relación entre la altura y la fuerza con que sale el agua por los huecos de la botella?, ¿por qué crees que es así?

Explícalesbrevementelossiguientesconceptos:

• Cuanto más alto llevemos la fuente de agua para verter en labotella, más energía le habremos proporcionado. El agua, enlo alto, habrá almacenado la energía que le proveímos en una forma de energía mecánica que se llama energía potencial; así, el agua tendrá más energía potencial cuanto más alto esté.

• La energía potencial almacenada se transformará en energíacinética cuando el agua caiga, de modo que cuanto más rápido se mueva, más energía cinética tendrá.

Pregunta a los estudiantes: ¿cómo creen que se puede aprovechar la fuerza de las caídas de agua? A partir de sus respuestas, condúcelos a asociar su experimento con las hidroeléctricas. Explícales que losgeneradores de energía eléctrica se mueven gracias a unas ruedas que giran impulsadas por la energía del agua. Así, cuando el agua está en movimiento tiene energía cinética, pero cuando choca contra la rueda y cesa de moverse, la energía cinética que traía se transforma,nuevamente,enenergíapotencial.Estaenergíapotenciales la responsable de mover las ruedas del generador.

Pídeles que conversen entre ellos sobre lo que has explicado, e indícales que realicen todos los comentarios y preguntas que quieran hacer.

Recoge todos los comentarios y preguntas de tus estudiantes. Coméntales que algunas de sus preguntas podrán ser respondidascon las lecturas. Invítalos a leer la información sobre energía hidráulica de la página 168 del libro Ciencia y Ambiente 6.

Desde 20 centímetros de altura Desde 40 centímetros de altura

En grupo clase Retoma la pregunta inicial y vuelve a preguntar a los niños y las

niñas: ¿cómo se genera y usa la energía del agua para producir energía eléctrica?

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Estructuración del saber construido como respuesta al problema

Evaluación y comunicación

• Laenergíaqueproduce la caídadeaguaseusaal transformar laenergía mecánica de su caída en energía eléctrica.

• La energía potencial del agua es mayor a medida que seincremente su altura.

• La energía eléctrica que se utiliza en la mayoría de hogarese industrias del país se produce en centrales hidroeléctricas que usan la energía de las caídas del agua. Estas centrales nocontaminan la atmósfera.

En grupo clase A continuación, menciona que algo parecido a lo que se ha explicado

sucede en las grandes centrales hidroeléctricas; por ejemplo, en la central hidroeléctrica del Mantaro.

Indica a los estudiantes que, con la participación de todos, elaborarán las ideas fuerza. A continuación, escríbelas en la pizarra y pídeles que hagan lo mismo en su cuaderno de experiencias:

Escucha sus respuestas y pregúntales a continuación: ¿cómo sepuede aprovechar la fuerza de la caída de agua?

Luego conversa junto con ellos sobre sus hipótesis y pide que contrasten los resultados obtenidos con las hipótesis iniciales. Pregúntales cómo las reformularían ahora que han obtenido nueva información de fuentes escritas y de su experimento.

15minutos

CIERRE (valoración del aprendizaje)3.

Aprovecha para reflexionar con los niños y las niñas sobre el consumo responsable del agua. Para ello, realiza la siguiente pregunta: ¿cómo podemos contribuir al cuidado del ambiente?

Tarea a trabajar en casa

Pide a los estudiantes que investiguen a partir de esta pregunta: ¿por qué se dice que una central hidroeléctrica utiliza una fuente de energía renovable y no contaminante del ambiente?

Menciona que cuando ahorramos agua y energía, contribuimos al cuidado del ambiente. Por eso, debemos consumir responsablemente el agua y no debemos dejar los caños abiertos; ni los focos de luz encendidos innecesariamente.

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Material para ampliar

Energía cinética

Energía cinética y potencial

Energía cinética y potencial

Energía térmica

Anexo 1 Sexto Grado

El agua como fuente de energía

Olas

Mareas (amplitud de la marea)

Agua corriente

Aguas termales

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Anexo 2 Sexto Grado

Anexo 3 Sexto Grado

Buenas hipótesisDadalapregunta“¿cómosegenerayusalaenergíadelaguaparaproducirenergíaeléctrica?”,se puede generar la siguiente hipótesis:

• Sielaguacae,entoncesseproduceenergía.

Observaqueestahipótesistienendosvariables: la variable independientey la variablede-pendiente.Enlashipótesisdebenestarpresentesestasdosvariables,así:

Variable independiente Conjunción ilativa Variable dependiente

Si el agua cae y tiene energía cinética,

entonces puede transformarse y producir energía eléctrica.

1. Problema.

2. Hipótesis.

3. Observaciones del experimento, dibujar y describir.

4. Verificaciónopruebadelahipótesis.

5. Recopilación y análisis datos.

6. Presentación de conclusiones.

Altura desde donde se vierte el agua:

Contenido de la ficha de experimentación sobre energía hidráulica

Grupo:

Grado: Sección:

Desde 20 centímetros de altura Desde 40 centímetros de altura

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