IES EL PINAR
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AUTOR: Paloma Román Gómez

Nivel educativo: 3º y 4º ESO

 

CONTEXTO EN EL QUE SE HA DESARROLLADO LA EXPERIENCIA

Desde el año 2002, el Departamento de Orientación del IES EL PINAR (Alcorcón, Madrid) viene participando en las Jornadas Culturales del centro, a través de los alumnos que cursan el Ámbito Científico-Tecnológico.

Estas jornadas culturales se utilizan como vehículo para un aprendizaje motivador, que no tiene nada que ver con los procesos de aprendizaje convencionales aplicados en el aula.

Los alumnos, como actores principales, proponen los temas que se van a tratar y, una vez seleccionados, buscan información, la elaboran, la desarrollan y finalmente asesoran al resto de los compañeros del centro educativo en la realización de las actividades diseñadas, convirtiéndose en “profes” por unos días.

En este entorno, el profesor pasa a ser un mediador del proceso (facilitador del aprendizaje), y el alumno construye su propio conocimiento de una forma eficaz y autónoma que transmite a sus compañeros.

En el curso 2009/10, la experiencia educativa realizada por los alumnos de 3º y 4º del Ámbito Científico-Tecnológico, lleva por título: “Los juguetes y la Ciencia. 

Fig.1. Cartel anunciante de la exposición

Se utilizan los juguetes como herramienta para el aprendizaje de determinados conceptos incluidos en el currículo del Ámbito Científico, que se imparte en 3º y 4º de ESO.  Se incluyen dos novedades respecto a  los años anteriores:

• Se agrupa a los alumnos de 3º y 4º en torno a la misma actividad, de forma que se fomenta el trabajo colaborativo y la comunicación entre niveles. Los alumnos de ambos cursos han de coordinar esfuerzos y trabajar conjuntamente.
• El trabajo del alumno no termina con las exhibiciones realizadas en la semana cultural, ya que todo el material elaborado (fotografías, vídeos, murales, etc.) debe ser tratado para ser mostrado en Internet, integrando las TIC en la experiencia.

Con motivo de las Jornadas Culturales, celebradas en junio de 2010, los alumnos de Diversificación elaboraron un proyecto que bajo el título “Los juguetes y la Ciencia” iba orientado a la enseñanza y divulgación de los principios físicos en los que se basan unos objetos tan cotidianos en nuestra vida como son los JUGUETES, que han estimulado el aprendizaje y el desarrollo de habilidades a lo largo de nuestra infancia y que tantos buenos ratos nos han hecho pasar.

Mediante una serie de actividades, los alumnos de Diversificación descubren a sus compañeros algunos aspectos científicos de una serie de juguetes e ingenios curiosos seleccionados y/o elaborados para tal fin.

Así, el aula de Diversificación se convierte por unos días en una ludoteca donde aprender jugando. Se da un repaso al concepto de energía y se estudia la utilizada por los distintos juguetes seleccionados. También se analizan determinados conceptos relacionados con el equilibrio, los fluidos y la electricidad. Por último, se ponen a prueba los conocimientos de óptica, jugando con distintos tipos de espejos y realizando algunas ilusiones ópticas y locuras visuales.

A nivel didáctico, las actividades diseñadas por los alumnos pusieron de manifiesto su alta capacidad de imaginación, ya que seleccionaron e idearon juegos sencillos y de corta duración con los que atraer la atención de sus compañeros y profesores.

Este planteamiento condicionó, evidentemente, el tipo de contenidos que se tenían que divulgar, así como la forma de hacerlo.

Fig.2. Alumnos participando en las actividades desarrolladas

De manera esquemática esta experiencia queda justificada por:

• Dar a conocer, mediante el juego, todos los elementos conceptuales necesarios para comprender el funcionamiento de los juguetes seleccionados.
• Crear un entorno participativo para la experimentación y el descubrimiento.
• Acercar la ciencia a sus compañeros, mediante actividades lúdicas y atractivas.
• Desentrañar los principios físicos de algunos juguetes.
• Interaccionar directamente, con los compañeros de otros cursos, a través del juego.
• Estimular el interés y la curiosidad científica de sus compañeros mediante la observación, la manipulación y el análisis.
• Realizar juegos sencillos con materiales caseros y fáciles de conseguir.
• Integrar las TIC en el ámbito educativo, mediante la divulgación de los resultados en Internet.

DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA

En el desarrollo de esta experiencia se pueden distinguir varias fases:

1. Fase de preparación.

Una vez elegido el tema, se procedió a la recolección y selección de los juguetes cuyo funcionamiento iba a ser estudiado, los cuales fueron aportados, construidos o modificados (como en el caso de la escalera de Jacob y las locuras visuales) por los alumnos.

El número de juguetes seleccionados estuvo condicionado por el número de alumnos que componen al grupo de Diversificación (30 alumnos), cada alumno eligió uno en función del interés que despertaba en él.

A partir de ese momento se produce una etapa de estudio del juguete, desmontándolo si era necesario, y de búsqueda de información sobre el mismo, que debía culminar con la realización de una ficha explicativa en la que debían constar los siguientes datos:

• Nombre del juguete en castellano, en francés y en inglés (como deferencia a los tres idiomas que se imparten en el centro. Hay en cuenta que nuestro centro ha pasado a formar parte de la Red de Centros bilingües de la Comunidad de Madrid a partir del curso 2010/11). Con esta iniciativa se pretendía que el alumno tomara conciencia de la nueva realidad que se viviría en el centro a partir del siguiente curso, además de dar a la actividad un carácter multidisciplinar.
• Fotografía del juguete.
• Descripción del juguete.
• Nombre y año de su invención.
• Explicación del funcionamiento del juguete.

Todas las fichas elaboradas han sido recogidas en un documento que se puede consultar en el siguiente enlace: Diverludociencia

2. Fase de elaboración de materiales para la exposición.

En esta fase se realizaron trabajos de varios tipos:

• Programa de la actividad (ver Programa en Diverludociencia). Su finalidad era dar a conocer la actividad que se iba a desarrollar así como invitar a todos los componentes del centro educativo a participar en ella.
• Cartel para la entrada de la exposición (ver fig.1.).
• Murales. El objetivo de los murales era ampliar y apoyar las explicaciones que los alumnos debían dar a los asistentes a la exposición mientras realizaban las actividades lúdico-educativas propuestas.

A continuación se describen brevemente los murales elaborados:

• La energía en los juguetes (ver presentación1). En este mural, se explican el concepto de energía, sus unidades, las formas y transformaciones energéticas y algunos tipos de energía utilizados por distintos juguetes.
• Espejos (ver presentación 2). En este mural, se explican las leyes de la reflexión, el funcionamiento de los espejos planos y de los esféricos, y la formación de imágenes en espejos cóncavos y convexos. Por último, se describen algunos instrumentos ópticos como la lupa, el microscopio y el telescopio.
• Centro de gravedad (ver presentación 3). A través de este mural, se revisan los conceptos relacionados con el equilibrio y sus tipos. También se establece la diferencia entre centro de masas y centro de gravedad.
• Aventura visual (ver presentación 4). Por último, se elaboró un mural destinado al análisis de sistema visual humano.

3. Fase de diseño de actividades prácticas.

A partir de los juguetes seleccionados, se elaboraron 30 actividades consistentes en experimentos y/o juegos didácticos, con los que los asistentes a la exposición pudieron disfrutar.

Las actividades se diseñaron como recursos didácticos para apoyar los conceptos trabajados en el aula, que expuestos en los murales son la base de este proyecto. A continuación, se relacionan los juguetes empleados en las actividades realizadas, agrupadas en torno a los bloques temáticos tratados, cuyo funcionamiento puede leerse en Diverludociencia.

• Actividades relacionadas con la energía.

Los juguetes utilizados que funcionan por la acumulación de energía potencial elástica fueron: Patito nadador, Platillo volador y Mariposa mágica (fig.3: A y B).

Para ilustrar el principio de conservación del movimiento lineal y de la energía cinética, la Cuna de Newton (fig.3 D.).

Y para el principio de acción y reacción: los Coches globo (fig.3 C) con los cuales, una vez explicado su funcionamiento, se realizaba una carrera en un circuito que los alumnos diseñaron para tal fin.

Fig. 3. Juguetes utilizados en las actividades relacionadas con la energía

• Actividades relacionadas con el equilibrio.

Los juguetes que se utilizaron para aclarar los conceptos relacionados con el equilibrio y el centro de gravedad fueron: Pajarito equilibrista, Ciclista equilibrista, Equilibrio con tornillos (fig.4C), Equilibrio con latas de refrescos, Cuenco giroscópico, Giroscopio (fig.4A), Pulgas saltarinas, Peonzas, Peonza reversible (fig.4B) y el Plato chino (fig.4D)

• Actividades relacionadas con fluidos.

Mediante la Lámpara de lava (fig.4G), se pusieron en evidencia las corrientes de convección en los fluidos y la forma esférica que adquieren los líquidos en ingravidez.

• Actividades relacionadas con las ondas y el sonido.

Se utilizó el Muelle mágico (slinky) (fig.4E) para ilustrar las características del movimiento ondulatorio, observar cómo se  propaga la energía,  analizar los tipos de ondas y  conceptos como intensidad, frecuencia, longitud de onda, etc. En este apartado también se analizó el funcionamiento del mecanismo de la Cajita musical, el Micrófono mágico y el Tambor tormenta (fig.4F).

• Actividades relacionadas con la electricidad.

En este apartado se seleccionaron dos juguetes: la Bola de plasma y los Globos (fig.4 H,I). Mediante la bola de plasma, se analizó el concepto de campo eléctrico y se observó la alteración de un campo eléctrico de alta frecuencia mediante la colocación de un objeto conductor como la mano en contacto con el cristal de la lámpara. Con los globos se realizaron distintas actividades encaminadas a experimentar con las fuerzas de repulsión entre cargas. En una de ellas, el visitante podía realizar una carrera, en la que el móvil era una lata de refresco y su gasolina un globo.

 

Fig.4. Algunos juguetes utilizados en las actividades relacionadas con el equilibrio, las ondas, el sonido y la electricidad

• Actividades relacionadas con la óptica

Se realizaron numerosos juegos en torno al comportamiento de la luz, a sus características y a sus manifestaciones.

Así, se repasaron  las leyes de la reflexión y la refracción a partir de las Lentes de Fresnel y se utilizó una Fuente de fibras ópticas como ejemplo de reflexión total de la luz en el interior de las mismas, además se realizaron varias actividades con espejos planos y curvos. Por último, se prestó especial atención a la percepción visual construyendo locuras visuales e ilusiones ópticas en movimiento.

Los juguetes seleccionados para las actividades con espejos planos fueron: la hucha mágica, el Rompecabezas 3D con imágenes de Escher y un par de Espejos planos, montados para la ocasión sobre una plantilla con distintos ángulos (fig. 5D).

Los juguetes seleccionados para las actividades con espejos curvos fueron: un Cucharón con el que observar la diferencia de la imagen reflejada en la cara cóncava y en la convexa, Mirage 3D (fig. 5C). También, el alumno visitante tuvo que construirse su propio Espejo curvo con el material que se le proporcionaba, para descubrir las imágenes escondidas en una serie de láminas expuestas. Esta actividad permitió instruir sobre el fenómeno llamado anamorfosis (fig. 5A).

Otro punto tratado en este bloque de actividades fueron las ilusiones ópticas, los juguetes empleados fueron: el libro ¡Al Galope! de Rufus Butler Sender, cuyas ilusiones ópticas se basan en el paralaje de la visión y la Escalera de Jacob.

En esta última sección, el alumno visitante podía hacer desaparecer un billete de 5€, introducido en las cintas de una de las tablillas de la escalera de Jacob y comprobar que el billete no se había movido del lugar donde lo había depositado.

También pudo llevarse a casa un par de juguetes ópticos:

Una locura visual, producida por la interferencia de dos imágenes construidas en acetato. El alumno debía superponer las imágenes elegidas y unirlas por un encuadernador de arandela, el cual permite el libre giro de una sobre otra produciendo la locura visual deseada.

Un dibujo animado. El visitante debía elegir entre cuatro dibujos y pasar sobre el seleccionado una película de acetato transparente con líneas negras verticales consiguiendo un efecto de movimiento. Los dibujos y la película de acetato fueron elaborados previamente a la exposición, mediante un procesador de imágenes, fotocopiados y recortados. El efecto obtenido con cada una de las animaciones se puede observar pinchando en los siguientes enlaces: bolas, molino, estrella, caballo

•  Actividades relacionadas con la electrónica, con un componente psicológico.

Los dos últimos juguetes, Lover tester y la Ruleta del amor, no estuvieron destinados a dar a conocer los principios físicos de su funcionamiento sino, más bien, se utilizaron con carácter lúdico-psicológico.

No se debe olvidar que los alumnos a los que va dirigida la exposición, son adolescentes que se encuentran en un periodo emocional muy interesante, de continuo cambio, donde priman las relaciones interpersonales entre personas de distinto género, aspecto que justifica el planteamiento dado a estas dos actividades.

La actividad Lover tester se planteó a partir del juego “vibration – shock” (fig. 5F), modificado para estas jornadas culturales, en cuyo laberinto se instaló las distintas etapas del desarrollo emocional del enamoramiento. En ella, se instaba al visitante a comprobar en qué fase del “amor” se encontraba, para conocer este pequeño detalle de su vida sentimental sólo debía recorrer el circuito sin tocarlo y conocer en función del camino que había recorrido, la fase en la que se encontraba su relación. Si el visitante conseguía llegar al final del recorrido se le permitía realizar una pregunta, relativa a su pareja, en la Ruleta del amor (fig. 5E).

Fig.5. Algunos juguetes utilizados en las actividades relacionadas con la óptica y la electrónica

4. Fase de exposición

• Montaje. La exposición se montó en el aula de Diversificación de 4º, los juguetes fueron repartidos por las mesas, agrupados en torno a los bloques temáticos. El inicio de cada bloque temático quedaba marcado por un rótulo expositor y por el cambio en el contenido de los murales expuestos en las paredes, como ya se ha comentado. Aunque cada alumno se encargaba de su juguete, explicando al visitante su funcionamiento e invitándole a jugar con él y a realizar las actividades expuestas, en cada  mesa se dispuso, también, una ficha explicativa del mismo.
• Carnet de jugador. Cada persona que entraba a la exposición era atendido por un auxiliar que le indicaba el recorrido que debía seguir para no perderse y sacar el mayor partido a la exposición, además le entregaba un carnet que le autorizaba como jugador, carnet que era sellado en cada uno de los juegos visitados. A la salida de la exposición, el alumno devolvía el carnet al auxiliar el cual le obsequiaba con un muelle mágico (slinky).
• Fase de divulgación de los resultados. Para la divulgación de los resultados se elaboró un vídeo de la muestra que se difundió en el blog del Instituto (Blog del IES El Pinar) y en el blog de diversificación (O-pinar).

 EVALUACIÓN

Los criterios de evaluación utilizados hacen referencia a las competencias que debe desarrollar el alumno que cursa el ámbito científico-tecnológico. Así, se valoró si el alumno había adquirido:

•  La competencia en comunicación lingüística mediante el modo de estructurar y transmitir la información científica elaborada, la forma de expresar las ideas y describir los juguetes a los visitantes durante la exposición.
•  La competencia matemática mediante la forma de utilizar las herramientas matemáticas y el lenguaje matemático para describir la tecnología encerrada en los juguetes.
• La competencia en el conocimiento y la interacción con el medio físico, por promover la relación entre los juguetes y la ciencia que va asociado a cada uno de ellos.
•  La competencia en el tratamiento de la información y la competencia digital a través de la información contenida en las fichas explicativas de los juguetes, en los murales elaborados y en las entradas realizadas en los blogs correspondientes para la divulgación de la actividad.
• La competencia social y ciudadana por el trabajo en equipo entre los alumnos de dos cursos diferentes.
• La competencia cultural y artística a través de la forma y toma de decisiones a la hora de montar la exposición.
• La competencia para aprender a aprender por la capacidad demostrada a la hora de analizar el juguete y elaborar una hipótesis de su funcionamiento; por la forma de estructurar los conocimientos y relacionarlos; por las búsquedas y selección de actividades para el desarrollo de su tarea durante la exposición.

La evaluación se ha llevado a cabo mediante la valoración de todos los trabajos desarrollados en todas las fases del proyecto.

RESULTADOS, DIFICULTADES Y PROPUESTAS DE MEJORA

La exposición se ha mostrado como un proyecto participativo para la experimentación y el descubrimiento, que ha permitido conocer algunos aspectos científicos que existen detrás de los juguetes.

La única dificultad encontrada ha sido el bajo número de alumnos existentes en los grupos de Diversificación que ha limitado la experiencia a 30 actividades.

No se han podido incluir todos los juguetes deseados, los cuales podrían ser analizados en futuras Jornadas Culturales, ampliando el estudio a otros campos científicos.

CONCLUSIONES

En definitiva, esta experiencia educativa llevada a cabo en las Jornadas Culturales de 2010 en el IES El Pinar (Alcorcón, Madrid) juega un relevante papel en la divulgación de determinados contenidos científicos que, bajo una perspectiva lúdica y experimental, es capaz de despertar la ilusión y el interés por la ciencia.

Supone una estrategia altamente motivadora no sólo para los alumnos que la elaboran sino para el resto de los alumnos que participan en ella, convirtiéndose todos ellos, en vehículos de transmisión de los contenidos desarrollados.

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