¿Listos?
Recursos
Recursos descargables
Recursos tangibles
Zona de trabajo/mesa para cada grupo, pizarra grande y rotulador, papel y lápiz, juego completo para la construcción (1-2 juegos por clase) que incluye
- Soporte de aprox. 1 m de altura.
- Barras de conexion
- Micro amperímetro con salidas de cables eléctricos
- Motor de 1,5 V resistente al agua
- Varilla de plástico para conectar el eje del motor a las turbinas (se pueden utilizar piezas del juego (K'Nex )
- Un cubo de agua
- Bomba de acuario u otro tipo de bomba sumergible de baja potencia (12 o 24 vatios)
- Un tubo para conectar la bomba al soporte (aprox. 1m)
- Recomendación Coloca el cubo en una piscina infantil como esta para evitar que el suelo y el alumnado se moje.
- Trapos y una fregona.
- Enchufe eléctrico/cables de extensión
- Bases para la turbina que puedan conectarse a la varilla de plástico del eje del motor (se pueden utilizar piezas del juego (K'Nex)
- Materiales para construir las aspas:
- Palos grandes de piruleta
- Recipientes de plástico (botellas, envases)
- Tapas y tapones de envases (usados)
- Materiales para la conexión:
- Pistola de pegamento
- Cinta aislante
- Gomas elásticas
- Tijeras
Recursos humanos
Adultos adicionales para acompañar las actividades de creación, como padres, madres o facilitadores de espacios o talleres locales de creación.
Preparación
Consigue el apoyo de un/a profesional de un makerspace o taller local; con su ayuda, prepara los kits de construcción.
Objetivos, mensajes y conceptos
Objetivos específicos
- Experimentar la construcción de una turbina de agua para generar la mayor potencia posible mientras resuelven problemas técnicos.
- Aplicar los principios científicos aprendidos sobre los aerogeneradores a la construcción de norias de agua.
Mensajes específicos
- La cantidad de electricidad generada a partir de una turbina hidráulica depende de varios factores: el tamaño de las palas, el número de palas, el ángulo de las palas con respecto al flujo del agua y la altura del salto de agua por encima de la turbina.
- La cantidad de energía eléctrica que puede generarse a partir del agua es muy baja en comparación con las fuentes de energía fósiles.
Conceptos clave
- energía renovable
- turbina
- noria
Prácticas y habilidades
Prácticas STEM
- Elaborar explicaciones y diseñar soluciones
- Elaborar y usar modelos
- Usar las matemáticas y el pensamiento computacional
- Plantear preguntas y definir problemas
- Planear y llevar a cabo investigaciones
Habilidades sociales
- Empatía
- Gestionar incertidumbre
- Los errores como parte del aprendizaje
- Trabajo en equipo y colaboración
Habilidades de gestión
- Planificación
- Uso de recursos
Desarrollo de la actividad
step 1
El alumnado comenzarán la actividad aprendiendo sobre la energía hidroeléctrica y discutiendo las posibles desventajas. Ver los recursos descargables para la explicación. Intentarán establecer conexiones entre el agua y la energía eólica para ver qué conocimientos son transferibles desde la Unidad de Aprendizaje 7.
step 2
A continuación, trabajarán en grupos en el reto de construir la turbina que pueda generar más electricidad.
- Explicación técnica: presentar los materiales, consejos sobre cómo colocar las piezas, cuánto tiempo tienen para completar el proyecto e instrucciones sobre cómo documentar su proceso / resultados (foto, dibujo del modelo, etc.).
- Medir el rendimiento según los microamperios de corriente eléctrica, que (generalmente) corresponde a la cantidad de energía eléctrica producida.
- Escriba una tabla en la pizarra y rellene los resultados del alumnado:
Grupo 1 | Grupo 2 | Grupo 3 | Grupo 4 | |
|---|---|---|---|---|
Prueba 1 | XX µA | XX µA | XX µA | XX µA |
Prueba 2 | XX µA | XX µA | XX µA | XX µA |
... | ||||
... |
- ¿Qué ajustes afectarán a la generación de electricidad? El alumnado debe poner a prueba los factores que ha aprendido previamente y considerar si puede haber otros factores en los que no se haya pensado.
- Nota - parte del alumnado se pone nervioso por la competencia - asegúrese de dar una respuesta positiva sobre criterios adicionales como la creatividad, la estética, la perseverancia, la mejora, la originalidad, etc.
step 3
Instrucciones para construir el prototipo:
- Dividirse en grupos
- Planificar el modelo, hacer una tabla de resultados
- Construir el modelo
- Probar
- Registrar los resultados
- Conclusiones
- Mejorar el modelo / construir un nuevo modelo
- Repetir....
step 4
Durante la prueba, las personas facilitadoras pueden ayudar al alumnado a ajustar la cascada y la turbina. Los grupos pueden cambiar la altura de la cascada y ajustar el ángulo hasta obtener el mejor resultado. El papel del facilitador en esta fase es ayudar al alumnado en la parte técnica y dejar que lleguen a los resultados y conclusiones por sí mismos.
step 5
El alumnado rellenará su tabla y escribirá en la pizarra sus mejores resultados (mayor intensidad de corriente alcanzada).
step 6
Presentar los resultados para determinar qué grupo ha tenido más éxito. Cada grupo dispondrá de 1 a 2 minutos para presentar su modelo más exitoso y recibir comentarios constructivos. Indicar los distintos parámetros y su impacto, los retos, las sorpresas, las decepciones y lo que podría mejorarse para la próxima vez, recibiendo los comentarios de compañeras y compañeros. Preguntas para el debate:
- ¿Hay algo que todavía quieras mejorar?
- ¿Tuvisteis problemas para conseguir que la turbina generara electricidad?
- ¿Afectó la altura de la cascada a la rotación de la turbina? ¿Por qué?
- ¿Crees que toda la energía del agua se ha convertido en energía eléctrica?
- Si te has encontrado con un reto o problema, ¿cómo lo has resuelto?
- En cuanto al trabajo en equipo, ¿alguien dirigía el grupo o todas las decisiones se tomaban conjuntamente?
- Consulta el Apéndice 2 para más información.