"A QUE LO MUEVO CON MI GLOBO" (electricidad estática)

"JUSTIFICACIÓN".

La Educación Básica en México, tiene como objetivo principal el desarrollo de competencias mediante la implementación de experiencias de aprendizaje que permitan el desarrollo de competencias, ya que brindan al alumno la capacidad de responder a diferentes situaciones, e implica habilidades, conocimiento, valores y actitudes. Dentro del trabajo educativo, es importante incorporar temas de relevancia social, que deriven retos y contribuyan a la formación crítica, responsable y participativa de los alumnos en la sociedad.

Uno de los rasgos del perfil de egreso de la E.B., es: “argumenta y razona al analizar situaciones, identifica problemas, formula preguntas, emite juicios, propone soluciones, aplica estrategias y toma decisiones. Valora los razonamientos y la evidencia proporcionados por otros y puede modificar, en consecuencia, los propios puntos de vista” (SEP, 2011).

Éste rasgo se comienza a formar desde la Educación Preescolar, de acuerdo con el Campo Formativo, Exploración y Conocimiento del Mundo, el trabajo en este campo es favorable para poner en juego la observación, formulación de preguntas, resolución de problemas, elaboración de explicaciones, inferencias, argumentos ya sea mediante la experimentación o indagación (SEP, 2011).

Teniendo como base el objetivo que se plantea en el Plan de Estudios 2011 y el Programa de Estudio 2011 Guía para la Educadora, se desarrolla el planteamiento de un proyecto con el tema “Energía Estática”, con actividades de investigación, formulación de hipótesis, experimentos, comprobación y comunicación de resultados. El tema del proyecto fue elegido, porque nos permite como docentes trabajar en el aula actividades novedosas que puedan atraer la atención de los alumnos y de tal manera brindar con mayor efectividad un aprendizaje de mayor calidad. 

Por medio del desarrollo de éste proyecto, el alumno podrá no sólo aprender las bases para una forma de aprendizaje (método científico), sino que el alumno comprenderá que el cuerpo humano y objetos de su entorno poseen una energía en su interior y que al poner en juego la energía de los objetos podemos realizar diversas acciones, además permitirá el desarrollo de habilidades de observación y análisis, sobre cómo producir energía y el funcionamiento de la energía estática en algunos fenómenos naturales como la creación de un rayo en una tormenta o el repelen de los cabellos al contacto con otro objeto o al cepillarlo, y de tal forma relacionarlo con su vida diaria.

A partir del tema “Energía Estática”, el alumno tendrá la oportunidad de comparar cualidades y características de diversos elementos u objetos (globos, partes del cuerpo, unicel, etc.) y su comportamiento ante un fenómeno (energía), y exprese predicciones, inferencias o explicaciones acerca de las transformaciones que pueden o no ocurrir (“movimiento de otro objeto”), y así formar un nuevo concepto (energía estática).

De forma implícita, se desarrollan habilidades de pensamiento científico como: inferir, comparar, clasificar, observar y comunicar, las cuales son herramientas primordiales para crear individuos críticos y reflexivos. Además permitirá que los niños realicen acciones propias de una actitud científica, como: explorar, imaginar, crear, preguntar, probar, tomar decisiones o resolver problemas cotidianos.
El objetivo central del proyecto con el tema “Energía Estática”, es que el alumno observe y comprenda cómo se producen los cambios de comportamiento en diferentes cuerpos al intervenir la energía estática por frotamiento y sus efectos en los mismos.

Electricidad Estática.

Electricidad:

Fuerza que se manifiesta, por la atracción o repulsión entre partículas cargadas, originada por la existencia de electrones y protones (RAE, 2017). Es un fenómeno originado por el movimiento de electrones (partículas de masa muy pequeñas) que se encuentran alrededor del núcleo de un átomo.

Cada materia del universo está hecha de átomos, y cada átomo contiene cierto número de protones, neutrones y electrones, los protones tienen carga positiva, los electrones carga negativa, mientras que los neutrones no tienen carga. Los neutrones y protones se encuentran en el núcleo del átomo, los electrones giran alrededor del núcleo y se mueven de un lado a otro, al frotar dos materiales no conductores (no permiten a los electrones fluir a través de ellos; tela, hule y plástico) los electrones pueden saltar de un lado a otro.

Algunos aislantes les gusta perder y a otros capturar electrones, las alfombras están hechas de nailon o lana, éstos suelen perder electrones y los deja con carga positiva, mientras que el hule captura electrones. Las suelas de los zapatos están hechas de hule por lo que para capturar electrones sólo debemos caminar sobre una alfombra o tapete, y para tener una carga más grande de electrones se debe frotar los pies contra la alfombra. La transferencia de electrones se debe a la fuerza llamada adhesión.

La palabra "estático" significa falto de movimiento. Por lo tanto, la electricidad estática es una carga eléctrica sin movimiento. Solo existen dos tipos de carga: positiva y negativa. Los átomos que tienen el mismo tipo de carga se repelen, mientras que los que tienen cargas opuestas se atraen.

La electricidad estática es un fenómeno de las superficies que se genera cuando dos o más cuerpos entran en contacto y se separan de nuevo. Esta acción da lugar a una separación o transferencia de electrones negativos de un átomo a otro. El nivel de carga (la fuerza del campo) depende de varios factores: el material y sus propiedades físicas y eléctricas, la temperatura, la humedad, la presión y la velocidad de separación. Cuanto mayor es la presión o la velocidad de separación, mayor es la carga (Cantalejo, 2015).

La electricidad estática se produce cuando ciertos materiales se frotan uno contra el otro, como lana contra plástico o las suelas de zapatos contra la alfombra, donde el proceso de frotamiento causa que se retiren los electrones de la superficie de un material y se reubiquen en la superficie del otro material que ofrece niveles energéticos más favorables, o cuando partículas ionizadas se depositan en un material.

Formas de generar electricidad estática:

– Por el calor (efecto piroeléctrico): Cuando la temperatura de un material varía uniformemente (se calienta o se enfría), se puede producir un desplazamiento de los iones negativos respecto a los positivos, de tal forma que se polarizan eléctricamente, quedando con electricidad estática.

– Por la presión (efecto piezoeléctrico): Los cristales que al ser sometidos a tensiones mecánicas adquieren una polarización eléctrica en su masa, apareciendo una diferencia de potencial y cargas eléctricas en su superficie.

– Por inducción de carga (inducción electrostática): Se trata de la redistribución de la carga eléctrica en un objeto, causada por la influencia de cargas cercanas.

– Por fricción, la más común y conocida (efecto triboeléctrico). 

Desarrollo del proyecto:

TITULO: “A QUE LO MUEVO CON MI GLOBO”.
GRADO: 1°	GRUPO: A	NIVEL: PREESCOLAR
DURACIÓN: 5 sesiones de 25 minutos de trabajo.
CAMPO FORMATIVO: Exploración y Conocimiento del Mundo
ASPECTO: Mundo Natural
COMPETENCIA: ·         Formula suposiciones argumentadas sobre fenómenos y procesos.
APRENDIZAJES ESPERADOS: ·         Contrasta sus ideas iniciales con lo que observa durante un fenómeno natural o una situación de experimentación, y las modifica como consecuencia de esa experiencia.
PROPÓSITO: Que los alumnos se interesen en la observación de fenómenos naturales y las características de los seres vivos; participen en situaciones de experimentación que los lleven a describir, preguntar, predecir comparar, registrar, elaborar explicaciones e intercambiar opiniones sobre procesos de transformación del mundo natural y social inmediato, y adquieran actitudes favorables hacia el cuidado del medio.
Transversalidad.
Campo: Exploración y Conocimiento del Mundo. Aspecto: Mundo Natural. Competencia: Busca soluciones y respuestas a problemas y preguntas acerca del mundo natural. Aprendizaje esperado: Elabora explicaciones propias para preguntas que surgen de sus reflexiones, de las de sus compañeros o de otros adultos, sobre el mundo que le rodea, cómo funcionan y de qué están hechas las cosas.
Campo: Lenguaje y Comunicación. Aspecto: Lenguaje Oral. Competencia: Obtiene y comparte información mediante diversas formas de expresión oral. Aprendizajes esperados: Formula preguntas sobre lo que desea o necesita saber acerca de algo o alguien, al conversar y entrevistar a familiares o a otras personas. Intercambia opiniones y explica por qué está de acuerdo o no con lo que otros opinan sobre un tema.
ACTIVIDADES
INICIO: Sesión 1 (introducción a la temática): A fin de iniciar nuestras actividades, comenzaremos frotando un globo sobre su cabello y luego alejarlo, y las ideas previas a la situación anterior se registrarán en un cuadro de doble entrada (Qué creo que va a pasar| Lo que pasó), mediante la selección de imágenes; cada una de estas imágenes tienen como característica un globo levantando el cabello, otro sin levantar el cabello y otra donde el globo explota. Recurriremos a realizar los siguientes cuestionamientos para llenar el cuadro de doble entrada: ¿Se rompió el globo?, ¿Qué sintieron al frotar el globo?, ¿Qué pasa con su cabello?, ¿Por qué creen se nos levanta el cabello? DESARROLLO: Sesión 2 (investigación): Para comenzar a identificar que nuestro cuerpo tiene energía, frotaremos nuestras manos muy rápido y después de un tiempo separarlas. Se les preguntará ¿Qué sintieron?, ¿Les gustó? Se les explicará que el cosquilleo es una presencia de energía en nuestro cuerpo. Se formarán equipos de 3 integrantes, y deberán ir con la directora, intendente, educadora y maestra de música, a preguntarles: ¿Por qué cuando froto el globo sobre mi cabello, se levanta?, ¿Por qué a veces nos dan toques las cosas? A cada equipo se le entregará una hoja con la pregunta, y postis con las posibles respuestas, y dependiendo el entrevistado  debe elegir una y dársela al alumno para que la pegue en la hoja correspondiente. Obtenida la información, regresaremos al salón a comentar las respuestas de forma grupal y registrarlas en una hoja de papel bond. De tarea en casa, el alumno investigará sobre la electricidad estática y ejemplos de dónde podemos encontrarla. Sesión 3 (comparación de investigación): Trataremos de levantar un hilo con un peine, después frotaremos un peine sobre el cabello y después levantaremos un hilo. Compartiremos en plenaria las investigaciones de los alumnos sobre la electricidad estática y las anotaremos en el pizarrón y veremos el video de BrainPop sobre la electricidad estática, y se les realizará los siguientes cuestionamientos: ¿Qué le paso a Moby cuando caminó sobre la alfombra y tocó la puerta?, ¿Qué le pasa a Tim cuando le frotan el globo sobre su cabello?, ¿Dónde nos dice Tim que se encuentra la electricidad estática? (las respuestas igual se anotaran en el pizarrón). Se comparará lo investigado y el vídeo, con lo que ellos creían (hipótesis) y las preguntas que hicieron en la escuela, y se colocaran una palomita a lo que acertaron y una tachita a lo que no acertaron, en el papel bond donde se registraron las respuestas del cuadro de doble entrada de la sesión 1. Sesión 4 (comprobación): Se les comentará a los alumnos que crearemos una “Pila perseguidora” y una “Medusa rebelde”. El grupo se organizará por parejas, y cada pareja por sorteo deberá realizar una de las siguientes situaciones: 1. Decorar una lata como si fuera una pila, la pintaran de negro y con pintura blanca colocaran los signos (- +), y al globo se le colocará un signo -. 2. Dar forma de medusa a una bolsa de plástico y ponerle signos (-), frotarla sobre nuestro cabello, al igual que el globo. Una vez creado la pila y la medusa, saldremos al patio a jugar con el globo, la pila y la medusa. Se les dirá a los alumnos que traten de mover la pila o medusa según sea el caso, con el globo sin que los objetos se toquen. Después de varios intentos, se le dirá al alumno que recuerden cómo logramos mover el hilo y nuestro cabello, haciendo referencia a la “frotación”, se les comentará que debemos cargar de energía el globo y después acercarlo al otro objeto. El docente registrará de forma escrita y gráfica, los comentarios de los alumnos sobre las situaciones anteriores en una hoja de papel bond. De acuerdo a los siguientes cuestionamientos ¿Lograron mover su pila/medusa?, ¿Qué pasó con la pila al acercar el globo?, ¿Qué pasó con la medusa al acercar el globo?, ¿Qué hicimos para que el globo pudiera mover la lata/medusa? CIERRE: Sesión 5 (comunicación): Se invitará a los padres de familia a presenciar la carrera de “Medusas y Pilas”, donde los alumnos aplicarán la energía estática para que su pila o medusa avance y gane la carrera.
Evaluación: Escala estimativa. Aspectos a evaluar: – Elabora explicaciones a partir de la observación de una situación. – Contrasta sus ideas iniciales con lo que observa. – Formula suposiciones sobre fenómenos y procesos. – Participa en situaciones de experimentación. – Identifica situaciones en las que se presenta la electricidad estática. – Conoce elementos para generar electricidad estática.			Recursos: Globos Bolsa de plástico Hojas de papel bond Lata Hojas Lápices Colores Videos Computadora Cinta adhesiva Tijeras

ESCALA ESTIMATIVA

NOMBRE	INDICADORES
	Elabora explicaciones a partir de la observación de una situación.	Contrasta sus ideas iniciales con lo que observa.	Formula suposiciones sobre fenómenos y procesos.	Participa en situaciones de experimentación.	Identifica situaciones en las que se presenta la electricidad estática.	Conoce elementos para generar electricidad estática.

1) No lo logra.

2) Está en proceso.

3) Sí lo logra.

Video de BrainPop: https://www.youtube.com/watch?v=cXmQF41hpts

Ejemplo de productos de la sesión 4:

Bibliografía.

Fuentes de consulta (justificación):

SEP. (2011). Plan de estudios 2011. Recuperado el 23 de Junio de 2018, de SEP: http://upvv.clavijero.edu.mx/cursos/LEB0313/documentos/PLAN2011.pdf

SEP. (2011). PROGRAMA DE ESTUDIO 2011, GUÍA PARA LA EDUCADORA. Recuperado el 23 de Junio de 2018, de SEP: http://upvv.clavijero.edu.mx/cursos/LEB0313/documentos/PREESCOLAR2011.pdf

Sierra, E. (22 de Agosto de 2015). La Electricidad Estática. Recuperado el 24 de Junio de 2018, de sg-humedad.com: http://www.sg-humedad.com/GD_Archives/33_15_GD.pdf?IntroFile=22/08/2015%204:40:37

Fuentes de consulta (investigación del tema):

Cantalejo, M. (Octubre de 2015). Riesgos debidos a la electricidad estática. Recuperado el 26 de Junio de 2018, de http://www.insht.es: http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FICHAS%20DE%20PUBLICACIONES/EN%20CATALOGO/SEGURIDAD/Riesgos%20debidos%20a%20la%20electricidad%20estatica.pdf

EcuRed. (2016). Electricidad estática. Recuperado el 26 de Junio de 2018, de EcuRed: https://www.ecured.cu/Electricidad_est%C3%A1tica

Pérez, A. (22 de Octubre de 2014). Autores de la electricidad. Recuperado el 26 de Junio de 2018, de Prezi: https://prezi.com/xxszagwpgn_n/autores-de-la-electricidad/

RAE. (2017). electricidad. Recuperado el 26 de Junio de 2018, de enclave RAE: http://dle.rae.es/srv/fetch?id=ETfiNgk

Valencia, M. (2009). EFECTO TRIBOELÉCTRICO. Recuperado el 26 de Junio de 2018, de www.cac.es: https://www.cac.es/cursomotivar/resources/document/2009/17.pdf

Videos:

Ifna2011, Electricidad estática; recuperado el 27 de junio de 2018, de https://www.youtube.com/watch?v=cXmQF41hpts

Capacitación Eléctrica Trafomex (7 de Julio de 2017). QUE ES LA ELECTRICIDAD ESTATICA. Recuperado el 27 de junio de 2018, de https://www.youtube.com/watch?v=HDrEeyG_ZSk

Cienciabit: Ciencia y Tecnología (19 de Junio de 2014). Electricidad Estática (1ª parte) FUNDAMENTOS. Efecto Triboeléctrico. Recuperado el 27 de junio de 2018, de https://www.youtube.com/watch?v=OLFrpP7sT9Y