Innovación didáctica para el desarrollo del pensamiento científico

La Física estudia fenómenos naturales, como, por ejemplo, la luz, el movimiento, la energía, por tanto, la Física esta presente en nuestra vida cotidiana.

Tradicionalmente la asignatura desarrollo del pensamiento científico con estudiantes de licenciaturas se realiza en salones de clase, entre las acciones de la innovación didáctica se encuentran gestionar el acceso a los laboratorios como el de Física para las estudiantes de la Licenciatura en Educación Infantil.

A continuación se describen experiencias vividas por las estudiantes a partir de la realización de experimentos con algunos equipos disponibles en el laboratorio de Física de la Universidad del Magdalena:

Generador de Van de Graff

Con el uso de este dispositivo las estudiantes pueden vivenciar el fenómeno de electrización por fricción, el cuerpo humano se carga de electricidad estática al hacer contacto con el generador de Van De Graff, obtiene protones los objetos se electrifican con cargas de la misma polaridad haciendo que se repelan entre sí, y, en consecuencia, los cabellos y otros objetos se levanten o se muevan en un mismo sentido.

Por otro lado, también encontramos que, cuando al Van De Graff se le acerca un cuerpo del mismo material al lado, las descargas o rayos entre las dos esferas metálicas, se presentan debido a que el potencial eléctrico entre las esferas es altísimo. Lo que hace que se pierda la resistencia dieléctrica del aire, es decir el aire se transforma en un conductor, por esa razón se da el rayo, tal como se observa en la imagen.

El generador Van de Graaff de alto voltaje cuenta con una esfera de 25 cm de diámetro que puede generar aproximadamente 400 000 voltios. El tamaño de la esfera, sus bordes redondeados y su altura desde la mesa de demostración contribuyen a los altos voltajes generados.

Su gran tamaño, chispas largas y altos voltajes lo hacen ideal para usar en salas más grandes o salas de conferencias.  

Características 

Cúpula grande de 25 cm para una fácil visibilidad

Chispas de hasta 35 cm de longitud

La columna alta de Lucita mantiene la esfera muy por encima de la base, lo que permite una gran generación de voltaje y tiene paredes gruesas para resistir años de uso.

Motor de velocidad variable para ajustar la acumulación de carga

El cinturón es fácil de reemplazar (se incluye un cinturón adicional)

¿Cómo funciona?

Los principios detrás del funcionamiento del generador Van de Graaff son sorprendentemente sencillos, y enseñar cómo funciona la máquina puede reforzar los conceptos de electricidad que se enseñan. https://www.pasco.com/products/lab-apparatus/electricity-and-magnetism/electrostatics-and-electric-fields/se-869

Esfera de plasma

Es una esfera de vidrio que contiene gases producen constantemente descargas eléctricas, pero, además de los gases cuenta con una bobina de Tesla, la cual genera descargas a través del gas contenido en la lámpara, lo que da como resultado las luces de colores.

Condensador de Placas Paralelas

Con el condensador de placas paralelas, se llevó a cabo un experimento con una esfera pequeña de polietileno forrada con limadura de hierro, dado que el hierro es un gran conductor; cuando el cuerpo se expone al condensador empieza a moverse, debido a que el condensador contiene una diferencia de potencial, y entre más cerca están las dos placas del objeto, más rápido se moverá, ya qué estás dos placas generan más voltaje cuando se encuentran cerca, el movimiento del objeto se da por inducción y no por contacto, ya que el objeto no tiene contacto alguno con las placas.

Dos placas de 18 cm de diámetro permiten variar la capacitancia de 225 pF a cero deslizando la placa móvil en su pista de 28 cm de largo. La placa deslizante tiene tornillos de ajuste para que las placas queden paralelas entre sí. Los pernos de conexión eléctrica se encuentran en cada placa. El condensador de placas paralelas permite una investigación cuantitativa de la relación Q=CV. 

Impresora 3D

Es una máquina capaz de realizar réplicas de diseños en 3D, creando piezas o maquetas volumétricas a partir de un diseño hecho por ordenador. 

Electroscopio

Ideal para demostrar cargas electrostáticas de forma cualitativa. Cuando se le aplica una carga al electroscopio, el puntero gira e indica el tamaño de la carga.

Este electroscopio tiene una varilla giratoria para indicar la magnitud de la carga. El anillo de protección tiene 15 cm de diámetro y se puede conectar a tierra con conectores tipo banana.

Carga por frotación

Replicación de experiencias de las estudiantes de Licenciatura en Educación Infantil en su ejercicio profesional

Las estudiantes Marciana Lamadrid Ortiz y Vanessa Ibarra Plazas con el respectivo consentimiento informado de los padres de los niños que se muestran en los vídeos, realizan  experimentos sencillos para el nivel de educación inicial mediante los cuales los niños desarrollan experiencias significativas y adquieren conocimientos sobre la Física, particularmente sobre la electricidad estática.


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Comentarios

  1. Como Docente y estudiante en formación de la Universidad, y desde mi programa Licenciatura en educación Infantil, me siento muy satisfecha por los aprendizajes que esta Cátedra de Pensamiento científico, me ha permitido experimentar y desarrollar en mis estudiantes, para así potenciar sus habilidades y desarrollar sus destrezas en los diferentes campos de la ciencia, además de poder contar con un magnífico Docente como lo es el Profesor de Educación y Pedagogía Dolcey Amador Fonseca, mis respetos profe!

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