El proyecto

El Dpto de Tecnología del IES Manuel de Falla de Coslada ha participado por tercer año consecutivo en la Feria Madrid por la Ciencia. Esta feria está organizada por la Dirección General de Universidades e Investigación de la Consejería de Educación de la Comunidad de Madrid y pretende acercar al público en general la ciencia y la tecnología que diariamente se trabaja en los colegios, institutos y otros centros de investigación. Se desarrolló durante los días 27, 28, 29 y 30 de marzo de 2004 en el recinto ferial de IFEMA, en el Parque Juan Carlos I. Lo interesante y novedoso de la misma es que son los propios alumnos los que exponen y muestran las experiencias que previamente han montado y trabajado en el aula. El Dpto. de Tecnología, en esta ocasión, participó con un proyecto que fue seleccionado en su momento por su carácter dinámico y abierto a la participación del publico visitante, haciendo que este participase y desarrollase las experiencias preparadas, asistidos en las mismas por los alumnos-monitores. Éstos fueron en esta ocasión, alumnos de 3º de ESO de todos los cursos del Centro. Para seleccionarlos solo se tuvo en cuenta su interés personal por participar y el que en la 1ª evaluación no tuviesen demasiadas asignaturas suspensas ya que el trabajo de preparación de las experiencias precisaba de tiempo y dedicación en el taller de tecnología durante varios días por la tarde antes de la Feria.

Decidimos que la participación del Dpto. de Tecnología en la Feria Madrid por la Ciencia, era interesante por muchos factores distintos, entre los que cabe destacar los siguientes:

* Es una forma distinta de desarrollar y profundizar en los contenidos de la materia.

* Se elaboran maquetas y sistemas didácticos de aprendizaje que son utilizados posteriormente en las clases.

* Los alumnos están especialmente motivados por las expectativas que se les ofrece de participar en un stand de cara al público, a sus padres y familiares y a sus compañeros y esto les obliga a estudiarse ampliamente los contenidos a exponer.

* Los pequeños regalos y obsequios que reciben los alumnos por la participación en la feria son otro aliciente más para ellos.

* La relación entre los profesores y los alumnos participantes se potencia a otros niveles distintos a los meramente académicos.

* Los alumnos aprecian significativamente el que el público asistente escuche atentamente  sus explicaciones, el hacer de profesores como si nunca nadie, hasta entonces, les hubiera escuchado.

* Los alumnos conocen a otros alumnos y los profesores a otros profesores, es una pequeña reunión de alumnos y profesores con intereses comunes en el campo de la ciencia y la tecnología.

* Para los profesores constituye un reto y un aliciente el diseñar y desarrollar las experiencias, montar el stand, etc.

* Se potencia la asignatura de tecnología. Los alumnos desde principio de curso tienen la expectativa de participar en la feria y eso les lleva a interesarse más por la materia. Incluso en 4º de ESO, si tienen dudas en cuanto a las asignaturas troncales a elegir, pueden optar por la tecnología ante la perspectiva de ir a la feria.

* La participación en la feria potencia y realza la imagen del Centro para los padres de nuestros alumnos y el entorno próximo.

En general podemos concluir que se trata de una experiencia muy enriquecedora tanto para alumnos como para profesores.

¡Mira cuanta energía! en la V Feria Madrid por la Ciencia

El proyecto, en esta ocasión, se centra en las energías renovables y alternativas y lleva por título ¡Mira cuanta energía!. En el se estudian y trabajan a través de distintas experiencias la energía hidráulica, la solar, la eólica y la termoeléctrica. El visitante en la feria interactuó con los siguientes elementos:

* Distintos circuitos de agua para poner en marcha mini-turbinas hidráulicas que producen electricidad.

* Placas solares para accionar una bomba para subir agua a un depósito.

* Aerogeneradores eólicos (de eje vertical y horizontal) para producir electricidad o accionar una bomba para elevar agua.

* Helicópteros que funcionan con una vela y motores que giran por la diferencia de temperatura entre dos depósitos de agua y células termoeléctricas que se calientan y enfrían según la electricidad que se les aplica.

*Aviones y coches que se mueven por placas solares.

Además, los visitantes más jóvenes, pudieron participar en un taller en el que construían y podían llevarse a casa, un pequeño aerogenerador Savonius.

Las actividades desarrolladas

TÍTULO: ¡Mira cuanta energía!

ACTIVIDAD Nº. 1

TÍTULO DE LA ACTIVIDAD: Entre frío y calor: electricidad

El fundamento de esta actividad se basa en la célula Peltier. Con ella vamos a analizar y demostrar el efecto termoeléctrico, es decir, vamos a transformar energía térmica en eléctrica y viceversa. Mediante el montaje de sencillos kits demostrativos por parte de los visitantes, ellos mismos comprobaran, como una diferencia de temperatura entre las dos caras de la célula, provoca una diferencia de potencial y una corriente eléctrica suficiente para mover un pequeño motor al que se le ha acoplado una hélice. La diferencia de temperatura se consigue con dos pequeños depósitos , uno a cada lado de la célula, en los que se introduce agua caliente en el uno y fría en el otro. Con otro pequeño montaje El Helicóptero se demuestra el mismo efecto. En éste, la diferencia de temperatura mueve las hélices y activa una sirena.

Para estudiar el efecto contrario, contaremos con varias células Peltier a las que con una fuente de alimentación, el visitante les aplicara una pequeña tensión y comprobará manualmente que una de las caras de la célula se enfría y la otra se calienta. Pequeños termómetros digitales medirán la temperatura para corroborar el efecto estudiado.

 En esta actividad, el público participa poniendo en marcha los montajes de las experiencias. De esta manera descubren experimentalmente los fenómenos que se producen y esto induce en ellos preguntas del tipo ¿cómo funciona?, ¿qué ha pasado?, ¿qué efectos se han producido?. Los alumnos-monitores expondrán los fundamentos técnicos y propondrán otras preguntas o cuestiones complementarias. A la vez, orientarán al visitante para que descubra el resto de experiencias relacionadas con las energías que se trabajan en el stand.

Otra posibilidad metodológica, según las características del visitante, consistiría en atraer su atención con el efecto final de la experiencia, el movimiento o el sonido de la sirena, ocultando los mecanismos que lo producen. Ante eso se le plantearían las preguntas señaladas y se le descubriría el montaje para señalarle los mecanismos y explicarle los detalles técnicos.

ACTIVIDAD Nº. 2

TÍTULO DE LA ACTIVIDAD: Con agua corriente... corriente eléctrica

Se pretende en esta actividad, montar un circuito completo de tubos de plástico transparente , en el que se observe como circula el agua, como cae sobre la turbina, como esta mueve el alternador y como este produce energía eléctrica que enciende alguna lámpara.

Los tubos transparentes recorrerán el perímetro del stand. Por ellos se deslizará el agua hasta el salto sobre la turbina, sirviendo de reclamo para que los visitantes se acerquen al stand. Diversos sistemas de control permitirán cortar o activar el flujo de agua por distintos caminos hacia las turbinas. En grandes láminas se observará el esquema de una central hidroeléctrica. El principal efecto que se produce en esta experiencia y en la siguiente, se basa en el funcionamiento del alternador. Para explicarlo adecuadamente y que los visitantes puedan experimentarlo, se contará con un equipo de accionamiento manual que permita observar como se mueven los conductores dentro de un campo magnético produciendo electricidad y viceversa, como aplicando corriente eléctrica a esos conductores dentro de un campo magnético, se mueven, lo que es el efecto del motor.

Además, una bomba activada por dos placas solares instaladas en el stand sobre las que incide la luz de varios focos, permitirá subir el agua de los depósitos inferiores de las turbinas al superior desde el que cae hacia éstas. Se cierra con esto el ciclo de lo que sería una minicentral hidráulica de bombeo. El agua se utiliza para producir electricidad y la energía solar para subir el agua a la altura necesaria.

El público participa en esta actividad actuando sobre los sistemas de control asistido por los alumnos-monitores. Atraídos por el circuito de agua que recorre el stand, los visitantes buscarán el principio y final del mismo y el ¿para que? del mismo. Los monitores les explicaran el montaje y lo relacionaran con las centrales hidroeléctricas proponiéndoles que actúen sobre el circuito cortando o abriendo el flujo de agua, activando la bomba que sube el agua al depósito, cambiando de receptor de la corriente producida por el alternador, etc. Además se explicará técnicamente el alternador sobre la maqueta del mismo y se propondrá a los visitantes que comprueben su funcionamiento accionándole manualmente o que le apliquen corriente eléctrica para comprobar como se mueve comportándose como un motor.

Como en el caso de la actividad anterior se puede proponer también la metodología planteada en segundo lugar.

También en este caso, los alumnos-monitores propondrán a los visitantes que pasen por la siguiente actividad en la que se amplían contenidos sobre otra forma de producir electricidad a partir de la energía mecánica aplicada a un alternador: la energía eólica.

ACTIVIDAD Nº. 3

TÍTULO DE LA ACTIVIDAD: El viento es ENERGÍA en movimiento

En esta actividad damos a conocer los fundamentos de la energía eólica. La energía mecánica del aire en movimiento se utiliza para mover un alternador que produce la energía eléctrica con la que podemos encender una lámpara o mover un motor. Para exponer los fundamentos técnicos se utilizará un alternador como el comentado en la actividad anterior, láminas esquemáticas de aerogeneradores reales y maquetas de éstos sobre las que actuarán los visitantes poniéndolas en marcha y variando el flujo de aire para comprobar como afecta esto a la intensidad luminosa de las lámparas. Los alumnos-monitores plantearán a los visitantes una comparativa sobre las dimensiones reales de los aerogeneradores (la altura de la cabina, las dimensiones de ésta y de las palas, etc) y las de las construcciones actuales para hacerles ver que tienen alturas equivalentes a edificios de 15 o 20 plantas.

Junto a esto, se ha construido una bomba de agua activada por un aerogenerador. Con ella se observa como se utiliza la fuerza del viento para subir agua por sencillos procedimientos mecánicos.

Además de lo comentado anteriormente, los visitantes, asistidos por los alumnos-monitores, podrán participar en el desarrollo de un taller en el que montarán una pequeña maqueta de una aeroturbina Savonius. Se trata de un aerogenerador de eje vertical construido con dos semicírculos de cartón que conectarán a un pequeño generador y este a una lámpara. Con el impulso de un ventilador o de un secador, la aeroturbina girará moviendo el generador y encendiendo la lámpara. Los visitantes podrán quedarse con la aeroturbina Savonius construida por ellos mismos.

En esta actividad, el público visitante participa en la experiencia por un lado, actuando sobre las maquetas de aerogeneradores y el modelo didáctico de alternador para comprender los principios técnicos de funcionamiento de los mismos y por otro lado, construye por si mismo una pequeña maqueta de la aeroturbina Savonius y la une a los mecanismos necesarios para comprobar experimentalmente como la energía mecánica de un flujo de aire puede convertirse en energía eléctrica.

TÍTULO DE LA ACTIVIDAD: El Sol es mi Fuente Principal

La energía Solar tiene dos campos de aplicación fundamentales: conversión en energía eléctrica y transformación en energía térmica.

Vamos a trabajar el de conversión en energía eléctrica a través del efecto fotovoltaico.

Esta experiencia de transformación se realizará mediante la construcción de un pequeño montaje por parte del visitante de un motor eléctrico accionado por placas solares.

Mediante el seguimiento de unas sencillas instrucciones, se construye una estructura móvil en la cual un vehículo accionado por un motor solar realiza un desplazamiento impulsado únicamente por la energía que le proporcionan unas placas solares.

En esta actividad, el visitante participa realizando los montajes de las experiencias, a partir de las piezas previamente dispuestas asistidos por los alumnos que atienden el stand y esquemas gráficos muy atractivos del montaje que van a realizar. De esta manera descubren experimentalmente los fenómenos que se producen. Los alumnos-monitores expondrán los fundamentos técnicos y propondrán preguntas o cuestiones complementarias. A la vez, orientarán al visitante para que descubra el resto de experiencias relacionadas con las energías que se trabajan en el stand.