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UNA_FUERZA_INVISIBLE
Carlos Acuña
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1 UNA FUERZA INVISIBLE EL MAGNETISMO EN EL AULA DE EDUCACIÓN INFANTIL (5 años) Mª Ángeles Serrano Masegoso Mª Dolores Nortes Muñoz 1 ÍNDICE DE CONTENIDOS 1.- Justificación...................................................................................................................................................................................... 2.- Conocimientos previos..................................................................................................................................................................... 3.- Objetivos.......................................................................................................................................................................................... 4.- Contenidos....................................................................................................................................................................................... 5.- Competencias básicas..................................................................................................................................................................... 6.- Metodología..................................................................................................................................................................................... 7.- Sesiones de trabajo......................................................................................................................................................................... 7.0.- Actividad nº 0: Motivación............................................................................................................................................................. 7.0.1.- Así fue............................................................................................................................................................................ 7.0.2.- Así lo vimos................................................................................................................................................................... 7.1.- Actividad nº 1: Descubrimiento del concepto “Magnético” y “No magnético”............................................................................... 7.1.1.- Así fue............................................................................................................................................................................ 7.1.2.- Así lo vimos................................................................................................................................................................... 7.2.- Actividad nº 2: Magnes el pastor................................................................................................................................................... 7.2.1.- Así fue............................................................................................................................................................................ 7.2.2.- Así lo vimos................................................................................................................................................................... 7.3.- Actividad nº 3: Me atrae, no me atrae 1....................................................................................................................................... 7.3.1.- Así fue. ......................................................................................... ................................................................................ 7.3.2.- Así lo vimos......................................................................................... .......................................................................... 7.4.- Actividad nº 4: Me atrae, no me atrae 2.................................... ................................................................................................... 7.4.1.- Así fue......................................................................................... .................................................................................. 7.4.2.- Así lo vimos.................................................................................................................................................................... 7.5.- Actividad nº 5: Me atrae, no me atrae 3......................................... .............................................................................................. 7.5.1.- Así fue......................................................................................... .................................................................................. 7.5.2.- Así lo vimos......................................................................................... .......................................................................... 7.6.- Actividad nº 6: Me atrae, no me atrae 4....................................... ................................................................................................ 7.6.1.- Así fue......................................................................................... .................................................................................. 7.6.2.- Así lo vimos......................................................................................... .......................................................................... 7.7.- Actividad nº 7: Campo magnético.......................................... ...................................................................................................... 7.7.1.- Así fue......................................................................................... .................................................................................. 7.7.2.- Así lo vimos......................................................................................... .......................................................................... 7.8.- Actividad nº 8: Potencia de un imán................................. ........................................................................................................... 7.8.1.- Así fue......................................................................................... .................................................................................. 7.8.2.- Así lo vimos......................................................................................... .......................................................................... 7.9.- Actividad nº 9: Muelle magnético. La repulsión................................... ........................................................................................ 7.9.1.- Así fue......................................................................................... .................................................................................. 7.9.2.- Así lo vimos......................................................................................... .......................................................................... 7.10.- Actividad nº 10: Distancia de atracción...................................... ................................................................................................ 7.10.1.- Así fue......................................................................................... ................................................................................ 7.10.2.- Así lo vimos................................................................................................. ................................................................ 7.11.- Actividad nº 11: Tipos de imanes................................................................................................................................................ 7.11.1.- Así fue..........................................................................................................................................................................7.11.2.- Así lo vimos................................................................................................. ................................................................ 7.12.- Actividad nº 12: Distancia de repulsión.................................. .................................................................................................... 7.12.1.- Así fue.......................................................................................................................................................................... 7.13.- Actividad nº 13: Formación de campos magnéticos................................................................................................................... 7.13.1.- Así fue... ...................................................................................................................................................................... 7.14.- Actividad nº 14: Juegos magnéticos................................... ....................................................................................................... 7.14.1.- Así fue......................................................................................... ................................................................................ 7.15.- Actividad nº 15: Resumen......................................... ................................................................................................................. 7.15.1.- Así fue......................................................................................... ................................................................................ 7.16.- Actividad Final............................................................................................................................................................................. 7.16.1.- Así fue.......................................................................................................................................................................... 2 3 4 5 6 7 9 9 10 11 12 13 14 15 15 16 17 17 18 19 19 20 21 21 22 23 23 24 25 25 27 29 29 30 31 31 33 34 34 35 36 37 38 39 39 40 40 41 41 43 43 44 44 Una fuerza invisible 2 1.- JUSTIFICACIÓN El presente proyecto supone una continuación en la creación de hábitos de trabajo científico iniciado en curso anterior. Está basado en la posibilidad de proporcionar al niño la manipulación y experimentación con objetos, de hacer estimaciones y comprobarlas, de sacar sus propias conclusiones, de cometer y asumir sus propios errores, y de ir construyendo su pensamiento. El tema es tremendamente atractivo para los niños pues, mediante el uso de determinados materiales como los imanes, puede conseguir explicar situaciones y sucesos del día a día. Una fuerza invisible 3 2.- CONOCIMIENTOS PREVIOS ¿Qué sabemos del magnetismo? Ante la pregunta ¿qué sabéis de los imanes?, los niños, que ya tienen 5 años, poseen nociones de la existencia de algo que se pega en las puertas de la neveras o que se usa cuando se dejan notas en los paneles metálicos, pero sus conocimientos son muy escasos. De ellos recibimos contestaciones del tipo: - Un imán es una especie de metal al que se le pegan los metales. - Un metal que coge cosas. - Tiene forma de “U” y se le pegan los objetos de metal. - Un imán es lo que se pega en las neveras. Una fuerza invisible 4 3.- OBJETIVOS - Comprender e interpretar el mundo de los imanes. - Identificar las distintas propiedades de los imanes * Explicar los polos magnéticos. * Conocer los conceptos de atracción y repulsión. * Calibrar la distancia a la que actúan los imanes. - Clasificar entre materiales magnéticos y no magnéticos. - Descubrir como las fuerzas magnéticas atraviesan los objetos sólidos. - Conocer los tipos de imanes: * Naturales * Artificiales * Electroimanes - Observar el campo magnético. - Resumir lo aprendido a través de distintos lenguajes: Oral, escrito, gráfico, corporal). - Aplicar lo aprendido a situaciones reales. - Aumentar el vocabulario con el desarrollo del trabajo. Una fuerza invisible 5 4.- CONTENIDOS - Los imanes. Propiedades: * Polos magnéticos * Atracción y repulsión. * Distancia de atracción. * Formas. - Materiales magnéticos y no magnéticos. - La magnetita. - Tipos de imanes: * Naturales. * Artificiales. * Electroimanes. - Fuerza magnética. ¿Qué es? Fuerza magnética. - Campos magnéticos. Líneas de fuerza. Una fuerza invisible 6 5.- COMPETENCIAS BÁSICAS El niño es el verdadero protagonista de su aprendizaje, por eso, educar en competencias es enseñarle a hacer, no decirles lo que tienen que hacer. Con el magnetismo vamos a trabajar las siguientes competencias: - Competencias en el conocimiento y la interacción con el medio físico: Habilidad para relacionarse con el entorno, para comprender los sucesos que en él ocurren y predecir algunas consecuencias. - Competencias para aprender a aprender: Consiste en conocer las diferentes opciones para resolver una determinada situación y elegir la más adecuada. Requiere ser consciente de lo que se sabe y de lo que queda por aprender. - Competencia en la comunicación lingüística: Se refiere a la utilización del lenguaje para comunicarse, para expresar sentimientos, emociones, opiniones, necesidades,... y para comprender la realidad. Una fuerza invisible 7 6.- METODOLOGÍA La actividad, el juego la observación y la experimentación son los instrumentos educativos fundamentales para el desarrollo del niño. Por eso, cuando respondemos a sus interrogantes, mostramos interés y les animamos valorando sus logros, les ayudamos a que progresen en el desarrollo de sus habilidades y capacidades, aprendiendo así a crear una mente abierta en su saber científico. Por tanto, observar y crear distintas situaciones en las que sea necesario el uso de imanes, motivar la producción de una “tormenta de ideas” para construir una hipótesis, experimentar para comprobar si esa hipótesis es correcta y sacar conclusiones, ayuda al niño a construir su propio pensamiento y a participar activamente en la búsqueda de soluciones a sus retos; le hacemos que vaya formando una personalidad e identidad más segura ya que los conocimientos se construyen desde dentro. En la clase creamos el Rincón de la Ciencia para colocar en ese lugar todo el material relacionado con los imanes. Además, tenemos un mural con dibujos alusivos a los imanes, y un cuadro de doble entrada donde iremos plasmando todo lo que vayamos consiguiendo. Esto queda recogido, también, en el cuaderno científico que vamos realizando. En la elaboración de algunas experiencias contamos con la colaboración de los padres, bien participando activamente, en unos casos, o aportando material en otros. Una fuerza invisible 8 Junto con la de los padres, se cuenta también con la aportación hecha por el colegio de los imanes de los auriculares que no funcionan, y la del aula plumier con la cesión de un imán de gran tamaño procedente de un altavoz grande roto. Finalmente, las experiencias realizadas se comunicarán a algunas clases de compañeros para una demostración pública de lo aprendido. Una fuerza invisible 9 7.- SESIONES DE TRABAJO 7.0.- Actividad nº 0: MOTIVACIÓN. La profesora junto con varios padres de alumnos de la clase preparamos una actividad motivadora consistente en lo siguiente: Un padre entra en la clase portando en los bolsillos varios imanes. Pegados a ellos, pero por fuera, lleva clavos, clips de colores, tornillos, tijeras, etc.A este padre lo presentamos como el SR. IMAN. A la pregunta de por qué creen ellos que a ese padre no se le caen las cosas que lleva pegadas recibimos dos respuestas: - Porque tiene poderes. - Se le pegan porque él, ese papa, es un imán. - Porque lleva el pelo rizado. - Porque lleva horquillas. Después, los niños van probando los imanes en su cuerpo observando que a una niña se le pegan en el pelo. De aquí surje la segunda pregunta: ¿Por qué se ha pegado en el pelo? Con dos respuestas: Una fuerza invisible 10 Los imanes también se pegan en los enganches de las cremalleras. De esto dos hechos podemos inducir que las horquillas de Belén y Almaz, y la cremallera de Tati son metales. Además, se pegan el la estantería. En el canto de la pizarra, en el calendario, y en la casita donde pasamos lista. Sin embargo, se caen en la ventana y en la madera de las sillas. ¿Qué está pasando? ¿Es que el padre de Fernando, el Sr. Imán, es un metal? Con estas dos preguntas se van sacando conclusiones. El Sr. Imán lleva imanes en los bolsillos y detrás de cada objeto metálico pegado hay un imán. Entones como lección final podemos concluir que: “los imanes son objetos metálicos que atraen a los metales”. 7.0.1.- Así fue Una fuerza invisible 11 7.0.2.- Así lo vimos Una fuerza invisible 12 7.1.- Actividad nº 1: DESCUBRIMIENTO DEL CONCEPTO MAGNÉTICO Y NO MAGNÉTICO. Con lo niños en asamblea distribuimos una gran variedad de objetos por el suelo: Clips de distintos colores, clavos, imperdibles, rotuladores, monedas de diversas cantidades, figuras de las que se ponen en las neveras,… Un imán se va pasando por cerca de los objetos viendo los que se pegan y los que no. En la pizarra se dibuja un cuadro de doble entrada en el que se listan todos los objetos clasificándolos en: “se pegan” y “no se pagan”. SE PEGAN NO SE PEGAN Tijeras Pepa Tornillos Clips Piezas de construcción Clavos Tuercas Ceras Moneda de 5 céntimos de € 1 € Boca metálica Rotulador Hembrilla Patas de las sillas Respaldo de la silla MAGNÉTICOS NO MAGNÉTICOS Una vez hecha la clasificación, modificamos los términos por conceptos más adecuados y exactos. A los que se pegan los denominamos “Magnéticos”, y a los que no se pegan, “No magnéticos”. Comprobamos que para que un imán se pegue a un objeto o a una superficie, es decir que sea magnética, esta debe ser de metal. Finalmente, explicamos a los niños que los imanes están compuestos de una piedra de color negro amarillento que se llama magnetita porque procedía de una ciudad griega denominada Magnesia. Una fuerza invisible 13 Les ensañamos varios trozos de magnetita para que la toquen y vean sus características, como por ejemplo que una están cristalizadas y otras no. Para concluir les leemos una lista de lugares en los que se puede encontrar magnetita en la Región de Murcia. 7.1.1.- Así fue. Una fuerza invisible 14 7.1.2.- Así lo vimos. Una fuerza invisible 15 7.2.- Actividad nº 2: MAGNES EL PASTOR. Iniciamos la actividad con la lectura del cuento “Magnes el pastor”. A continuación, buscamos en el ordenador la ciudad de Magnesia, para saber dónde está situada y cómo es. Dibujamos en la pizarra la historia de Magnes. A raíz de lo visto nos surgen varias cuestiones: - ¿Cuál es la causa de que Magnes se pegue a la montaña? - ¿De qué estaría hecha esta montaña? - ¿Qué le pasa al bastón de Magnes? Construimos una hipótesis y llegamos a la conclusión de que todo se debe a la composición de la montaña y del bastón. El causante de todo son los imanes, y en este caso la magnetita que hace que el bastón, al ser de metal, se pegue. Hacemos nuevamente la comprobación con nuestros imanes de que sobre objetos no metálicos esto no sucede, es decir no se pegan. Finalmente, dibujamos en nuestro cuaderno científico la historia que hemos escuchado. 7.2.1.- Así fue. Una fuerza invisible 16 7.2.2.- Así lo vimos. Una fuerza invisible 17 7.3.- Actividad nº 3: ME ATRAE, NO ME ATRAE 1. En principio, repasamos lo que quiere decir magnético y no magnético. El experimento que realizamos consiste en lo siguiente: Sobre una mesa de clase ponemos distintos objetos metálicos (clavos, tornillos, clips, chinchetas, imperdibles,...). Tomamos un imán y lo colocamos por debajo de la mesa. Cuando lo movemos, también se mueven loa objetos metálicos que hay sobre la mesa. Esta propiedad de atraer a otros objetos se denomina “fuerza de atracción”. Como conclusión podemos afirmar que: la fuerza de atracción puede ser capaz de atravesar objetos sólidos, esta capacidad dependerá del grosor del material sólido y de la potencia del imán. 7.3.1.- Así fue. Una fuerza invisible 18 7.3.2.- Así lo vimos. Una fuerza invisible 19 7.4.- Actividad nº 4: ME ATRAE, NO ME ATRAE 2 Continuando con la línea de la actividad anterior, intentaremos averiguar la acción de la fuerza de atracción en líquidos. Para ello, prepararemos un vaso con agua dentro del cual colocaremos varios clips. Preguntamos a los niños qué pasará si le acercamos un imán. ¿Será capaz de atraerlos o no los atraerá? En el diálogo se va imponiendo la idea de que, al ser los clips metálicos, lo más posible es que el imán los pueda atraer. Realizamos el experimento y, de la observación de lo sucedido, sacamos la conclusión de que la fuerza de atracción puede atravesar los líquidos (al menos el agua) y sigue existiendo dentro de ella. 7.4.1.- Así fue. Una fuerza invisible 20 7.4.2.- Así lo vimos. Una fuerza invisible 21 7.5.- Actividad nº 5: ME ATRAE, NO ME ATRAE 3 Para concluir con las dos actividades anteriores, comprobaremos la fuerza de atracción en los gases. Para ello, construimos unos peces con clips, y una caña de pescar en la que en el extremo del sedal (donde iría el gusano) tiene un imán. Jugamos al juego de sacar los peces con la caña. Con esta experiencia podemos concluir que la fuerza de atracción actúa también en los gases (al menos en el aire). 7.5.1.- Así fue. Una fuerza invisible 22 7.5.2.- Así lo vimos. Una fuerza invisible 23 7.6.- Actividad nº 6: ME ATRAE, NO ME ATRAE 4 Finalmente, como última experiencia para comprobar la acción en distintos materiales de la fuerza magnética, construimos en una madera fina un circuito de coches. Estos, los coches, los realizamos de papel y les ponemos debajo un clip. Gracias a la fuerza de atracción de los imanes, podemos hacer que los coches se muevan y así realizar una carrera. 7.6.1.- Así fue. Una fuerza invisible 24 7.6.2.- Así lo vimos. Una fuerza invisible 25 7.7.- Actividad nº 7: CAMPO MAGNÉTICO En una carpeta transparente metemos, con cuidado de que no se caigan, limaduras de hierro. Cerramos la carpeta con cinta adhesiva. Tomamos un imán y lo pasamos por debajo de la carpeta observando que las limaduras se orientan adquiriendo una forma de círculo similar a una cabellera o una flor. Esta orientación de las limaduras es debida a las líneas de fuerza del campo magnético. Si usamos distintos tipos de imanes y de diferentes formas, observamos las diferentes maneras de los campos magnéticos. 7.7.1.- Así fue. Una fuerza invisible 26Una fuerza invisible 27 7.7.2.- Así lo vimos. Una fuerza invisible 28 Una fuerza invisible 29 7.8.- Actividad nº 8: POTENCIA DE UN IMÁN En esta actividad comprobaremos la intensidad de la fuerza magnética o potencia de un imán. Para ello tomaremos varios imanes y les iremos acercando clips para comprobar cuantos son capaces de sujetar. La cantidad de clips sujetados, es decir su potencia, dependerá de las características y tamaño de imán. 7.8.1.- Así fue. Una fuerza invisible 30 7.8.2.- Así lo vimos. Una fuerza invisible 31 7.9.- Actividad nº 9: MUELLE MAGNÉTICO. LA REPULSIÓN Con el fin de constatar la existencia en los imanes de dos polos distintos y la ley de atracción de polos opuestos y repulsión de polos iguales, construiremos lo que hemos llamado “muelle magnético”. Para ello, tomamos una pajilla y con ayuda de un trozo de plastilina la colocamos en vertical. Cogemos varios imanes en forma de anillo y los insertamos en la pajilla de forma que coincidan los polos. Como los polos iguales se repelen, la fuerza de repulsión hace que los imanes queden flotando y cuando se les junta, se separan automáticamente haciendo un juego similar al de un muelle. 7.9.1.- Así fue. Una fuerza invisible 32 Una fuerza invisible 33 7.9.2.- Así lo vimos. Una fuerza invisible 34 7.10.- Actividad nº 10: DISTANCIA DE ATRACCIÓN La idea de esta actividad es analizar la distancia a la que se atraen los imanes usando la siguiente experiencia. Cogemos una regla y le ponemos en cada punta un clip. De los dos clips atamos un hilo de cuyo extremo colgamos un imán. Suspendemos la regla en el aire y vamos paulatinamente acercando los clips hasta que, por efecto de la atracción, los imanes se juntan. Esa es la distancia de atracción para esos dos imanes. 7.10.1.- Así fue. Una fuerza invisible 35 7.10.2.- Así lo vimos. Una fuerza invisible 36 7.11.- Actividad nº 11: TIPOS DE IMANES Mediante un Power Point, le explicamos a los niños la existencia de dos tipos de imanes: Naturales y artificiales. Los naturales son los propios de la naturaleza como la magnetita, la propia Tierra y también se cree que algunas aves tienen entre el cerebro y el cráneo una especie de cristal magnético que les sirve para orientarse en las migraciones. Una fuerza invisible 37 Ejemplos de imanes artificiales son muy habituales en el día a día de los niños: pins de la neveras, altavoces, pizarra magnética, pendientes de imán, el ordenador,... Le indicamos a cada niño que haga un listado de los dos tipos de imanes en su cuaderno científico. 7.11.1.- Así fue. Una fuerza invisible 38 7.11.2.- Así lo vimos. Una fuerza invisible 39 7.12.- Actividad nº 12: DISTANCIA DE REPULSIÓN Utilizando el mecanismo preparado para la actividad 10, es decir, la regla con los dos imanes colgando, ¿qué sucede si giramos uno de los imanes? Con este experimento veremos la distancia de repulsión. 7.12.1.- Así fue. Una fuerza invisible 40 7.13.- Actividad nº 13: FORMACIÓN DE CAMPOS MAGNÉTICOS Preparamos una botella de plástico transparente y la llenamos de agua. Con cinta adhesiva pegamos dos imanes a los lados. Poco a poco se van introduciendo limaduras de hierro. Por la formación de los campos magnéticos creados por los dos imanes, las limaduras que caerían al fondo de la botella, se van quedando a la altura de los imanes. 7.13.1.- Así fue. Una fuerza invisible 41 7.14.- Actividad nº 14: JUEGOS MAGNÉTICOS En la zona del Rincón Científico, vamos colocando todo el material empleado para las actividades que hemos realizado: la pizarra magnética, las limaduras de hierro, los imanes de los auriculares, el altavoz, todos los imanes traídos por los niños,... Aplicamos todo lo aprendidos jugando con el juego magnético. 7.14.1.- Así fue. Una fuerza invisible 42 Una fuerza invisible 43 7.15.- Actividad nº 15: RESUMEN Repasamos todo lo aprendido a través de las conclusiones obtenidas de las actividades previas: - Hay objetos que se llaman imanes y que tienen formas muy diversas. - Los imanes atraen a algunos objetos que tienen hierro y otros metales. - Los objetos que son atraídos por el imán se llaman magnéticos. - Los objetos que no son atraídos por el imán se llaman no magnéticos. - La atracción de un imán se llama fuerza magnética. - La fuerza magnética es capaz de atravesar objetos sólidos. Depende del grosor del material y la potencia del imán. - La fuerza magnética se mantiene dentro del agua. - La fuerza magnética es capaz de actuar a distancia a través del aire. - La fuerza magnética es mayor en los extremos del imán. Estos extremos se llaman polos. - Los polos distintos se atraen y los iguales se repelen. - Los imanes pueden ser naturales y artificiales. - Los imanes actúan en una zona que se llama campo magnético. - El campo magnético depende del tamaño y las características del imán. 7.15.1.- Así fue. Una fuerza invisible 44 7.16.- Actividad FINAL. Como actividad final, los niños de Infantil explicaron a sus compañeros de Tercer curso de Primaria todo lo que había aprendido en las sesiones anteriores sobre los imanes. Los alumnos de 3º fueron observando lo que los de infantil realizaban, después manipularon y experimentaron por ellos mismos. Las dudas que surgían eran, bajo la supervisión de los maestros, contestadas por los alumnos de Infantil. Fue un divertido colofón que hizo sentir a los niños el placer de verse convertidos en unos pequeños investigadores en potencia. 7.16.1.- Así fue. Una fuerza invisible 45 7.- SESIONES DE TRABAJO 7.2.- Actividad nº 2: MAGNES EL PASTOR. - Hay objetos que se llaman imanes y que tienen formas muy diversas. - Los imanes atraen a algunos objetos que tienen hierro y otros metales. - Los objetos que son atraídos por el imán se llaman magnéticos. - Los objetos que no son atraídos por el imán se llaman no magnéticos. - La atracción de un imán se llama fuerza magnética. - La fuerza magnética es capaz de atravesar objetos sólidos. Depende del grosor del material y la potencia del imán. - La fuerza magnética se mantiene dentro del agua. - La fuerza magnética es capaz de actuar a distancia a través del aire. - La fuerza magnética es mayor en los extremos del imán. Estos extremos se llaman polos. - Los polos distintos se atraen y los iguales se repelen. - Los imanes pueden ser naturales y artificiales. - Los imanes actúan en una zona que se llama campo magnético. - El campo magnético depende del tamaño y las características del imán.
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