PROYECTO: Instrumentos que sirven para ver más cerca, más grande, lo que está escondido y…

APARTADO DE ORIENTACIONES Y RECURSOS PARA LA ENSEÑANZA

OBSERVACIONES GENERALES: Todas las experiencias que se presentan en la secuencia han sido puestas a prueba. No obstante se recomienda a los maestros volver a probarlas antes de realizarlas con los alumnos. Especialmente, en aquellas experiencias en las que hay que trabajar a oscuras, es importante asegurarse la mayor oscuridad posible y luego ensayar si con la oscuridad lograda se obtienen buenos resultados. Otra cuestión a tener en cuenta es que en algunas de las actividades en que se usan linternas (por ejemplo para ver la propagación rectilínea o el ángulo de reflexión) es necesario pegar delante una cartulina negra con un pequeño orificio en el centro. Se sugiere que el orificio sea de aproximadamente 2 mm de diámetro, pero de todos modos debe ser probado previamente.

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Actividad 1. Presentación del proyecto y reflexión acerca de cómo vemos.

Intercambio de ideas acerca del proyectoPara introducir el proyecto, el docente podrá preguntar ¿qué les sugiere el título del proyecto? ¿A qué instrumentos les parece que hace referencia? ¿saben cómo se construyen? ¿y cómo funcionan? Probablemente los alumnos puedan hacer referencia a los telescopios, periscopios y microscopios, aunque tal vez confundan telescopios con microscopios. Al hablar de cómo funcionan, es probable que comiencen a hacer descripciones que involucran a la luz, aunque seguramente serán aproximaciones muy vagas.

Problematización de las primeras ideasSobre la base de las primeras aproximaciones, se podrá avanzar sobre la relación entre la luz y la visión. Es habitual que los alumnos piensen erróneamente que vemos los objetos porque la “visión” o la “vista” viaja hacia el objeto. Es bastante poco frecuente que reconozcan que vemos los objetos porque nuestros ojos captan la luz reflejada por ellos y que nos trae información sobre los mismos. Dado que todo el proyecto se apoya sobre la visión de los objetos a través de instrumentos, es importante abordar esta cuestión y clarificarla. En principio se puede colocar un objeto sobre el escritorio, y preguntar ¿qué hace falta para verlo?¿tiene algo que ver la luz en que podamos ver? Describan cómo es que vemos este objetoLas ideas al respecto pueden ser muy variadas por eso vale la pena dar lugar a que todos los alumnos las expresen, y las discutan entre ellos.

Algunas ideas que podrán empezar a circularVemos porque tenemos ojosVemos por la luz, porque la luz ilumina los objetosLa vista se junta con el objeto y lo vemosLos rayos de la vista van hasta el objeto

A medida que discuten, los chicos harán gestos marcando el camino de la luz, o de la “vista”. Entonces el maestro podrá dibujar en el pizarrón la situación, y pedir a los

alumnos que, individualmente, representen mediante esquemas lo que les parece que sucede con la luz y la vista cuando vemos un objeto. Esquema posible para presentar a los alumnos

Algunas representaciones que podrían surgir

Comunicación de resultados y fundamentación de las ideasUna vez que cada alumno haya hecho su esquema podrán discutir por grupos las diferentes representaciones que aparezcan, sus similitudes y diferencias, y luego compartirlas en una puesta en común con todos los grupos. Cada grupo expondrá sus representaciones argumentando sobre su validez. Es probable que aún luego de la discusión no se hubiera podido llegar a un acuerdo y quede más de una representación. Es conveniente que estas representaciones queden a la vista para retomarlas más adelante en diferentes momentos del proyecto.

Con esta actividad, los alumnos han intercambiado puntos de vista acerca de las relaciones que existen entre la luz y los objetos, así como también entre la luz y la visión. Como resultado de estos intercambios, han quedado planteadas dudas y divergencias que serán retomadas en la próxima actividad.

BIBILIOGRAFÍA DE CONSULTA PARA EL DOCENTE

a) no hay relación entre la luz, el objeto y la visión. Basta con que la luz “esté”

b) la luz debe llegar al objeto, pero no se relaciona con el ojo

c) la luz debe iluminar el objeto y el ojo envía rayos hacia el mismo

d) la luz ilumina al objeto, es reflejada por este y es captada por el ojo

objetoojo

Fuente de luz

R. Driver; E. Guesne; A. Tiberghien: "Ideas científicas en la infancia y la adolescencia" Ediciones Morata, Ministerio de Educación y Ciencia, Madrid 1989

Actividad 2. Interpretación de textos que relatan posturas históricas referidas a cómo vemos

Ampliación de las primeras ideasEsta instancia se propone con el fin de presentar a los alumnos otros puntos de vista acerca de la relación entre la luz y la visión. La comparación de las diferentes posturas contribuirá a que puedan aceptar mejor la versión actual del conocimiento sobre este tema. Se propone realizar la lectura en dos veces. Una primera vez los alumnos leen en los pequeños grupos y subrayan o anotan lo que no entienden En la siguiente vez, el docente lee para todos y se va deteniendo en los párrafos que resulten más complejos. Se sugiere que el docente al detenerse dé lugar al intercambio entre los alumnos para asegurarse que vayan entendiendo el texto. Para la realización de los esquemas que representan las diferentes posturas comentadas en el texto, se propone asignar una a cada grupo para que luego las compartan.

TEXTO PROPUESTO

Un poco de historia acerca de la luz

LA LUZ y los fenómenos relacionados con ella han desempeñado un papel fundamental en la evolución y el desarrollo de la humanidad. Difícil sería imaginar un mundo envuelto en la eterna oscuridad: probablemente sería muy diferente del mundo en que vivimos... y mucho menos interesante.

Tomando esto en cuenta, no es de sorprender que la óptica haya surgido como una de las primeras ramas de las ciencias naturales: desde épocas muy remotas el hombre se ha sentido atraído por los fenómenos luminosos, que despertaban en él gran curiosidad, y que le aportaban, además, una variedad de beneficios prácticos.

Los filósofos naturales de la antigua Grecia propusieron algunas teorías ópticas en las que se confundía la luz con el fenómeno de la visión.

Algunos sabios griegos creían que las personas podían ver las cosas porque desde sus ojos salían unos tentáculos luminosos, pero invisibles. Según ellos, veían una moneda tirada en el suelo porque salía luz de sus ojos y viajaba por los tentáculos hasta tocar la moneda. Euclides y los filósofos platónicos sostenían que la sensación visual se produce cuando los "haces oculares" enviados desde los ojos chocan con los objetos. Podría resumirse la idea de los platónicos acerca de la visión diciendo: "Ojos que no ven, luz que no existe." Pero si la luz salía de los ojos…¿porqué no se ve en la oscuridad?.

En cambio, los filósofos pitagóricos, sostenían que la visión es causada por la proyección de imágenes lanzadas desde los objetos hacia el ojo. Ellos pensaban que de los objetos emanaba un `simulacro´ del objeto mismo que llamaban la `eidola´ que proyectada por rayos viajaba hasta los ojos para provocar la visión. Pero… ¿cómo un objeto puede producir el número suficiente de emisiones para que lo vean varias personas a la vez?, ¿cómo cabe en el ojo el simulacro, por ejemplo, de una montaña? Y, también en esta caso, ¿porqué no veo el objeto en la oscuridad?.

Aristóteles rechazaba estas dos teorías de la visión, y proponía un mecanismo mixto en el que la emisión desde los objetos y la emisión desde los ojos interaccionan para producir la visión. Sostenía que el medio entre el objeto y el ojo desempeña un papel esencial. Decía que cuando este medio (que puede ser el aire o el agua, por ejemplo) está en reposo, hay oscuridad; excitado por el

"fuego" de un objeto, el medio pasa al estado activo y se vuelve transparente. Los colores del objeto pueden entonces viajar hasta nuestros ojos; del "estado de actividad" del medio dependerá qué colores puede transmitir.

Intercambio y contrastación de ideasDurante este intercambio, los alumnos podrán encontrar que algunas de las ideas de la antigüedad son similares a las que ellos proponen, y dispondrán de una variada “colección” de representaciones posibles para el mismo fenómeno. En este momento, el docente podrá promover una reflexión acerca de que un mismo fenómeno puede ser explicado de maneras diferentes, y que aunque todos observen lo mismo, es posible que haya interpretaciones distintas. También que el conocimiento científico cambia a lo largo del tiempo, y que no existen verdades absolutas en ciencias, aunque en cada época algunas teorías son más aceptadas que otras.

Acceso a información sistematizadaEs posible que entre todas las explicaciones y representaciones no haya aparecido la que actualmente se acepta: la luz proveniente de alguna fuente se refleja en un objeto y el reflejo llega a nuestros ojos, representada en el esquema d) de las orientaciones de la actividad 1. O que haya aparecido pero los alumnos la hayan descartado. En cualquier caso, el docente explicará cuál es la versión actualmente aceptada. No es sencillo encontrar pruebas convincentes para apoyar esta versión, y es posible que no todos los alumnos la acepten, o la sostengan por mucho tiempo. A lo largo del proyecto, se podrá volver a reflexionar sobre esto en contextos diferentes, lo cual contribuirá a estabilizar este conocimiento.

Con esta actividad los alumnos han podido revisar, cuestionar sus conocimientos iniciales acerca de la luz y la visión, y han tenido oportunidad de representar y argumentar sus ideas. En este marco pudieron acceder, en mejores condiciones, al conocimiento actualmente aceptado acerca de esta temática. Sobre la base de estos conocimientos se plantean las siguientes actividades que corresponden al desarrollo del proyecto.

Actividad 3. Diseño y realización de experiencias sobre la propagación rectilínea de la luz.

MATERIALES NECESARIOS TROZOS DE MANGUERAS FLEXIBLES (DE 40 A 80 CM)CARTONES (A LOS QUE HAY QUE HACERLES UNA PERFORACIÓN)VELAS

Recuperación de información e intercambio de ideasPara iniciar el tema de la propagación de la luz, se sugiere volver sobre los esquemas que los alumnos dibujaron en las actividades 1 y 2 en los cuales seguramente aparecerán representados los “rayos de luz” con líneas rectas. Retomando estas representaciones el docente podrá preguntar ¿porqué los dibujaron de esa manera?¿la luz viaja siempre en línea recta o puede curvarse? . Se sugiere promover la reflexión planteando situaciones que los ayuden a pensar cómo qué pasaría si la luz doblara. Por ejemplo, cómo debería viajar la luz que se refleja en una persona para que sea vista por otra que está dando vuelta a la esquina, o de manera similar, para que se pueda ver un objeto que está escondido detrás de otro. Es probable que durante esta discusión también surjan cuestiones relacionadas con que los objetos son opacos, traslúcidos y transparentes, como ¿porqué no vemos un objeto que está debajo de la mesa? porque el objeto no está iluminado, porque la luz que se refleja en el objeto no nos llega a los ojos, porque la mesa es un objeto opaco…. Para orientar esta discusión se puede preguntar qué sucede con la luz cuando “llega” o “se topa” con

estos objetos ¿los atraviesa, los “rodea”...? En todo caso debe quedar claro que la luz no puede “esquivarlos”. A medida que los alumnos intervienen, el maestro podrá instarlos a representar esquemáticamente lo que dicen, del mismo modo que vienen haciéndolo en actividades anteriores. Las ideas que se intercambien en este momento darán pie a proponer el siguiente momento de esta actividad.

Diseño de dispositivos y experimentaciónA partir de los materiales que aportará el docente, los alumnos tendrán que pensar un diseño que les permita dilucidar si la luz viaja en línea recta o no. Una vez diseñados los dispositivos, los utilizarán para tratar de dar respuesta a las preguntas inicialesEn el caso de las mangueras, podrán encontrar que sólo pueden ver un objeto, o una fuente de luz cuando la manguera se mantiene derecha. Por ejemplo, podrán tratar de ver un objeto escondido debajo de una mesa doblando la manguera, y verán que eso no es posible, ya que cuando la manguera se curva, no se ve nada. En el caso de los cartones perforados, podrán notar que solo pueden ver la vela a través de los orificios, si estos están alineados. No hay ninguna otra posición de los cartones que permita ver la vela.

Comunicación e intercambio de resultadosEs importante que, durante las exposiciones y discusiones los chicos no pierdan de vista qué es lo que están poniendo a prueba: si la luz puede doblar o no, o si la luz se propaga en forma rectilínea. De este modo, no solo deberán describir el dispositivo que usaron y los resultados, sino también explicarlo utilizando la idea de la propagación rectitlínea de la luz. Esta también es una instancia propicia para volver sobre las ideas iniciales acerca de la luz y la visión.

Se recomienda al docente que, en algún momento de esta actividad reflexione junto con los alumnos acerca de la manera de representar la luz, y que explique que, en realidad la luz no está formada por rayos, sino que esa es la manera de representarlos justamente para dar cuenta de la trayectoria rectilínea de la luz.

Con esta actividad los alumnos han aprendido que la luz se propaga de un punto a otro en línea recta. Junto con ello, no solo han avanzado en la posibilidad de representar una idea acerca de un fenómeno, sino también en la noción de que las representaciones no reproducen exactamente los fenómenos pero sirven para dar cuenta de ellos.

Actividad 4. Interpretación de fenómenos utilizando lo aprendido sobre la propagación de la luz.

MATERIALES NECESARIOS ALGÚN OBJETO OPACO, PREFERENTEMENTE UN LÁPIZ O UNA REGLA O CUALQUIER UN OBJETO QUE TENGA UN CONTORNO REGULAR Y TAMBIÉN UNA LONGITUD CARACTERÍSTICA FÁCILMENTE MEDIBLE.LINTERNASHOJAS DE PAPEL O CARTULINA QUE FUNCIONE COMO PANTALLAPAPEL CALCO O MANTECA

PARA LA REALIZACIÓN DE LAS EXPERIENCIAS QUE SE PROPONEN EN ESTA ACTIVIDAD ES IMPORTANTE OSCURECER LO MÁS POSIBLE EL ÁMBITO DE TRABAJO

Fenómeno 1: formación de sombras

Exploración, análisis y registro de resultadosSe sugiere introducir el tema formulando algunas preguntas como: ¿Cómo se producen las sombras? ¿Cómo son las sombras? ¿Tienen la misma forma del objeto que las producen? Proponerles a los alumnos que prueben proyectar una sombra en un papel blanco, utilizando una linterna y un objeto, como por ejemplo un lápiz¿Cómo hay que disponer estos elementos para que la sombra se produzca? Para guiarlos en lo que se pretende que averigüen se podrán formular preguntas tales como: ¿Qué sucede con el tamaño de la sombra si movemos hacia atrás o adelante la linterna? ¿Qué sucede si dejamos quieta la linterna y movemos el lápiz? ¿Qué sucede si dejamos quietos lápiz y linterna y movemos la pantalla? ¿Conviene mover todos los elementos a la vez? ¿Por qué? Se les pedirá que prueben qué sucede en cada uno de estos casos y que registren en sus cuadernos sus observaciones.

El dispositivo debe armarse de la siguiente manera:

DIBUJO DE LOS ELEMENTOS DISPUESTOS CORRECTAMENTE SOBRE LA MESA

En esta exploración, los alumnos estarán trabajando con más de una variable: la posición del lápiz, la de la fuente de luz y la de la pantalla. Este será un momento oportuno para hacerles notar que para analizar lo que ocurre con una de esas variables el resto deberá permanecer constante. En el caso, por ejemplo, para ver qué pasa si alejamos la linterna, por ejemplo, debemos dejar quietos los otros dos elementos (la pantalla y el lápiz, mientras se ensayan las diferentes posiciones de la linterna. En todos los casos lo que interesa es que puedan ver que hay una disposición óptima para la formación de la sombra.

Intercambio y análisis de resultadosMientras los alumnos exponen sus resultados e intercambian sus interpretaciones, el docente podrá realizar en el pizarrón un esquema donde figuren la linterna, el lápiz y la pantalla (hoja blanca) marcando en el mismo la trayectoria que sigue la luz desde ambos extremos del lápiz, mostrando de esta manera que es la trayectoria rectilínea de la luz lo que explica que la forma de la sombra sea la misma que la del objeto.

El trabajo con las sombras, puede dar lugar a una actividad en la que los alumnos trabajen las nociones de proporcionalidad al analizar la relación entre el tamaño de la sombra y la distancia a la que se ubica el objeto. Si el docente lo considera apropiado, sugerirá a los alumnos que organicen ellos mismos la exploración, resaltando que es importante que busquen una manera de registrar lo que ocurre en cada uno de los casos. Por ejemplo: se les puede sugerir dibujar el contorno de la sombra producida en la hoja de papel utilizada como pantalla (siempre la misma) indicando a qué distancia corresponde cada contorno (podrían usar un sistema de referencias: distintos colores para cada contorno, o identificar cada uno con un número o escribir directamente sobre el contorno la distancia de interés), también podrían hacer en sus cuadernos un cuadro de doble entrada (distancia relativa entre…vs. Tamaño de la sombra). Luego, se les pedirá que encuentren alguna relación de proporcionalidad entre las variables que midieron.

Fenómeno 2: Formación de una imagen en una pantalla a través de un orificio

Exploración, análisis y registro de resultadosPara esta experiencia debe armarse el siguiente dispositivo:

DIBUJO DE LOS ELEMENTOS DISPUESTOS CORRECTAMENTE

Si no se pudiera oscurecer muy bien el ambiente, conviene confeccionar una cámara oscura de la siguiente manera:

Tomar una caja de zapatos, remplazar el lateral de menor superficie por un papel de calco o papel manteca (que actuará de pantalla) y practicar en el lateral opuesto, un orificio de aproximadamente 1 mm.

El dispositivo deberá quedar así:

DIBUJO DEL DISPOSITIVO

El docente podrá mostrar a los alumnos el dispositivo sin encender la vela, y preguntará qué les parece que aparecerá en la pantalla cuando se encienda la vela. Les podrá pedir que dibujen el dispositivo en sus carpetas y que representen allí lo que piensan. Luego, encenderán la vela y realizarán la observación.

Intercambio y análisis de resultadosMientras los alumnos exponen sus resultados e intercambian sus interpretaciones, el docente podrá realizar en el pizarrón un esquema del dispositivo marcando en el mismo la trayectoria que sigue la luz desde ambos extremos de la vela. Este esquema mostrará que, cuando la luz atraviesa el orificio, como lo hace en forma rectilínea, la imagen aparece invertida en la pantalla del otro lado del orificio.

Con esta actividad los alumnos han podido utilizar un concepto aprendido en otro contexto (la propagación rectilínea de la luz) para explicar algunos fenómenos que se producen cuando la luz interactúa con los objetos. Además tuvieron oportunidad de reflexionar sobre la importancia de controlar variables cuando se realiza un experimento en el que interviene más de una.

Actividad 5. Búsqueda de explicaciones para el funcionamiento de periscopios y caleidoscopios.

MATERIALES

PERISCOPIOSCALEIDOSCOPIOSLINTERNASESPEJOS PLANOS

Situación exploratoriaEs posible que algunos alumnos hayan tenido en sus manos estos instrumentos y hayan jugado con ellos y otros no. Por eso se sugiere darles un tiempo para que puedan explorarlos y jugar libremente. Luego de un tiempo, el docente irá orientando la atención de los chicos hacia una actitud más investigativa, para que puedan mirarlos con “otros ojos”. Les dirá entonces que analicen cómo están construidos (sin desarmarlos) y, en función de eso expliquen su funcionamiento. Mientras que los alumnos van probando e intercambiando en el grupo, el docente podrá animarlos a que representen lo que dicen mediante esquemas.A medida que los alumnos avanzan en las explicaciones dentro del grupo, el docente les distribuye algunos espejos para que puedan ensayar las diferentes ideas que van apareciendo. .

A la vez, el docente les plantea nuevos desafíos, como por ejemplo:

que traten de ver objetos escondidos (detrás de una pila de libros, debajo de la mesa, etc.) utilizando un espejo o dos. La consigna sería: ¿Cómo hay que colocar el o los espejos para poder ver el objeto que está escondido?

Proponerles el siguiente ´juego´: tres alumnos, uno con una linterna apagada, otro con un espejo y el tercero que se tiene que ubicar de manera tal que la luz de la linterna que se refleja en el espejo caiga sobre él. La consigna sería: ¿Dónde tiene que ponerse el compañero para ser iluminado por la luz de la linterna luego que ésta se refleja en el espejo? La idea es que el alumno se ubique antes que el compañero que sostiene la linterna la prenda.

Se sugiere que además de hacer las actividades los alumnos dibujen en sus cuadernos cómo creen que es la marcha de rayos en cada unos de los casos. Es importante que el docente pueda pasar por los grupos e ir registrando algunas de las ideas de sus alumnos. En instancias posteriores, a medida que avancen en los aprendizajes, podrá ponerlas a consideración para volver a discutirlas y contrastarlas con los nuevos conocimientos. En particular, es probable que los alumnos representen (con gestos o en el papel) la trayectoria de la luz que hace que veamos los objetos escondidos o repetidos, sin embargo es mas improbable que hagan referencia al ángulo en que los rayos inciden o se reflejan. Este aspecto será retomado en la próxima actividad.

Intercambio de resultados de las exploraciones,Durante el mismo, se retomarán las imprecisiones que pudieran haber surgido acerca de hacia dónde irá la luz al reflejarse en un espejo como punto de partida para proponerles estudiar con mayor profundidad cómo se refleja la luz. El docente podrá formular algunas preguntas que pongan de manifiesto la necesidad de investigar un poco más profundamente este fenómeno: ¿Hacia dónde va el rayo de luz reflejado? ¿Cuál es el camino que sigue la luz al reflejarse? ¿La luz se reflejará siempre igual? ¿Qué podemos medir para ver cómo se refleja? ¿Cómo lo mediríamos?

Con esta actividad, los alumnos han comenzado a problematizar un fenómeno conocido por ellos, y tomarlo como un tema de estudio. Han podido formular algunas preguntas que darán pie para las siguientes investigaciones.

Actividad 6. Estudio del fenómeno de la reflexión.

MATERIALES

LINTERNAS (COLOCAR UNA CARTULINA NEGRA CON UN PEQUEÑO ORIFICIO PARA LOGRAR UN HAZ FINO) SI SE CONSIGUE TAMBIÉN CONVIENE USAR LINTERNAS LASER. ESPEJOS PLANOSHOJAS CUADRICULADASESPEJOS CURVOS O CUCHARAS BIEN PULIDAS

PARA LA REALIZACIÓN DE LAS EXPERIENCIAS QUE SE PROPONEN EN ESTA ACTIVIDAD ES IMPORTANTE OSCURECER LO MÁS POSIBLE EL ÁMBITO DE TRABAJO

Lectura del instructivo de una experienciaSobre la base de lo discutido alrededor de las preguntas den la actividad anterior, el docente propone la realización de una experiencia para lo cual deberán primero leer el instructivo. Se sugiere que todos los grupos dispongan de algunos instructivos, y que se realice una primera lectura colectiva en la que el docente pueda hacer algunas intervenciones que aseguren que se comprende lo que tendrán que hacer. Luego, propondrá a los alumnos que vuelvan a leerlo en grupo antes de poner manos a la obra. Experimentando con la reflexión

Les proponemos que realicen una experiencia que les permita conocer algo más acerca del fenómeno de la reflexión de la luz.

Materiales que van a necesitar:

1 linterna o puntero láser 1 espejo plano 1 lápiz 1 hoja cuadriculada Un círculo de cartulina negra de diámetro un poco mayor que el del foco

de la linterna 1 madera de aproximadamente 20 cm x 20 cm x 1 cm 2 clavos finitos Pegamento tijera

Procedimiento:

A) Armado del dispositivo1. Clavar sobre uno de los laterales de la madera los dos clavos en una

misma línea separados entre si unos 5cm.2. Pegar la hoja cuadriculada sobre la madera3. Colocar el espejo apoyado sobre los clavos (es importante asegurarse

que quede bien derecho, perpendicular a la madera, si el espejo es muy largo pueden clavar algún clavo más)

4. Hacer un agujero pequeño en el centro del trozo de cartulina y tapar con ella el vidrio de la linterna

VA DIBUJO DEL DISPOSITIVO

B) La experiencia5. Con la linterna encendida apuntar hacia el espejo y marcar sobre la

hoja el camino seguido por el rayo de luz que sale desde la linterna. También marcar sobre la hoja la trayectoria del rayo de luz que rebota en el espejo.

6. Repetir lo hecho en el punto 5 varias veces variando la ubicación de la linterna. Para identificar cada rayo entrante con el rayo saliente correspondiente pueden usar un color distinto en cada oportunidad.

7. Analicen los caminos que marcaron y traten de encontrar alguna relación entre el rayo que entra hacia el espejo (rayo incidente) y el rayo que sale del espejo (rayo reflejado).

Durante la lectura del instructivo, es posible que convenga que reproduzcan algunas de las instrucciones con el material concreto. Para ello se sugiere que sea el maestro el que lo haga, y pregunte al conjunto, por ejemplo ¿será así como debo poner la linterna? ¿a qué llama el instructivo rayo incidente? ¿y reflejado?

Experimentación y registro de resultadosDurante la experimentación, el maestro orientará a los alumnos para que ubiquen la linterna correctamente, para que varíen significativamente la posición de la linterna, y para que representen de una manera identificable el rayo incidente y su correspondiente rayo reflejado.

Intercambio de resultados y sistematización de conocimientos Como los alumnos de séptimo grado ya conocen el concepto de ángulo, no resultará muy complicado que el docente oriente su atención hacia la siguiente regularidad: cuando cambia el ángulo de incidencia, cambia también el reflejado y que los inste a que midan ambos ángulos respecto del espejo, de manera que puedan encontrar la igualdad entre ellos. Estas conclusiones servirán para dar respuesta a las preguntas que habían quedado pendientes de la actividad n° 5, y podrán reproducir las situaciones exploratorias, pero ahora anticipando cómo ubicar el espejo para ver un objeto “escondido”, y cómo ubicar al compañero para que se vea iluminado por la luz de la linterna que se refleja en el espejo. Luego el docente podrá proponerles que resuelvan algunas situaciones donde se pone en juego lo aprendido sobre la reflexión de la luz. Para ello presentamos 2 guías de lectura y experimentación. Sugerimos que, en caso de decidir hacer solo una de las dos, lo hagan con la primera que es la que anticipa la construcción del periscopio.

GUIA PARA LOS ALUMNOS 1LA LUZ Y LOS ESPEJOS Algunas ideas...

Las distintas experiencias que hicieron les permitieron conocer con bastante precisión cómo se refleja la luz en los espejos. Podríamos resumir lo que aprendieron con esas experiencias de la siguiente manera:Si se hace incidir un rayo de luz sobre un espejo, este “rebota”, es decir, se refleja. La dirección con la que sale el rayo reflejado no es cualquiera ya que depende del ángulo que forma el rayo de incidencia con el espejo. Siempre, el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia. Eso quiere decir que si modificamos el ángulo de incidencia, también se modificará el ángulo de reflexión y por lo tanto cambiará la dirección del rayo reflejado.

Esta explicación se conoce como “Ley de reflexión”.

Ahora que conocen la ley de reflexión, les proponemos que realicen la siguiente actividad: elijan en cuál de los siguientes casos será posible ver el objeto que está detrás de los libros, sin utilizar ningún instrumento. Para eso, tengan en cuenta la posición del ojo, del espejo y del objeto, y dibujen las posibles direcciones de los rayos.

Una vez hechos los dibujos intenten corroborar lo que dibujaron haciendo reproduciendo las mismas experiencias con espejos verdaderos.

GUIA PARA LOS ALUMNOS 2 (OPCIONAL)Algo más sobre los espejos Los espejos son instrumentos que desvían la luz. En el dibujo, la luz que sale del objeto iluminado (el balón o pelotita) incide en la superficie del espejo. Allí la luz “rebota” y llega a los ojos del observador, que compone una imagen al otro lado del espejo, como si la luz viniera en línea recta desde allí.

El fenómeno de la reflexión de la luz también puede observarse en la superficie de un estanque. Si la superficie del agua está en calma, la luz se refleja de manera ordenada y la imagen es clara. Si el viento ondula la superficie, la luz se refleja en muchas direcciones y, en lugar de una imagen clara, lo que se ve es un revoltijo de luz dispersa. Se sabe que ya el matemático griego Euclides llegó a entender cómo se refleja la luz, hacia el año 300 a. C.. Pero no fue hasta después de 1100 cuando Alhazen, un pensador e investigador árabe, formuló con exactitud una explicación sobre lo que le ocurre a un rayo de luz cuando choca con una superficie que lo hace “rebotar”.

¿Cómo construyen los espejos?Ya desde la antigüedad, los distintos pueblos utilizaban materiales metálicos para construir superficies espejadas. Los antiguos egipcios, griegos y romanos empleaban habitualmente espejos de bronce bien pulido. Tanto los griegos como los romanos también utilizaban plata pulida para producir superficies que reflejaran la luz. Los primeros espejos de vidrio rudimentarios comenzaron a fabricarse en Venecia alrededor del año 1300. A finales del siglo XVII ya se hacían espejos en Gran Bretaña, y posteriormente su fabricación se convirtió en una industria importante en otros países europeos y americanos. Como los de ahora, tenían una fina capa de metal detrás, que es lo que refleja la luz.Además de su uso habitual en el hogar, los espejos se emplean en aparatos científicos; por ejemplo, son componentes importantes de los microscopios y los telescopios.Preguntas:1. Pensando en los experimentos que ustedes hicieron con los espejos, y en lo que estudiaron de la luz, ¿cuál será la explicación que dio el árabe Alhazen sobre lo que le ocurre a un rayo de luz al rebotar en un espejo? Escríbanlo y represéntenlo con un gráfico. 2. ¿Con qué otros materiales les parece que podrían construirse espejos? 3. ¿Qué propiedades deben tener estos materiales para que sean de utilidad en la construcción de estos instrumentos? 4. ¿Por qué es necesario que la superficie del espejo sea lo más lisa posible?

Problematización del conocimientoEn esta instancia se sugiere entregar la guía a los grupos, y que los alumnos la lean y resuelvan autónomamente. Se sugiere que, luego de una puesta en común e intercambio de las soluciones encontradas a las preguntas, el docente aporte información, ya sea brindando las explicaciones, u ofreciéndoles la lectura de un texto explicativo.

GUIA PARA LOS ALUMNOS La luz se desvía …

Ya sabemos que los espejos planos desvían la luz. La luz que sale de un objeto iluminado incide en la superficie del espejo, allí “rebota” y llega a los ojos del observador. Las imágenes que se obtienen en los espejos que utilizamos comúnmente (espejos planos) son una copia de los objetos originales. Es decir, la imagen es igual, en cuanto a forma y tamaño, que el objeto, la única diferencia es que, en los objetos que tienen algún tipo de lateralidad, se ve invertida: la derecha es la izquierda y viceversa.

¿Cómo les parece que serán las imágenes si la luz se refleja en una superficie curva? Para poder pensarlo hagan la prueba mirándose en ambas caras de una cuchara bien pulida. ¿Es igual la imagen que se obtiene de un lado que del otro de la cuchara? Registren y describan lo más claramente posible lo que observan.

(Si disponen de espejos curvos, reemplacen la cuchara por espejos cóncavos y convexos)

TEXTO EXPLICATIVO SOBRE ESPEJOS CURVOS

VER “Jugando con la Ciencia – LUZ” de Sigmar

PÁGINA 11

Al concluir esta actividad los alumnos disponen de una ley que describe el fenómeno de la reflexión, y han acumulado experiencia en el trabajo con los espejos lo que les permitirá abordar la construcción de los instrumentos con bastante autonomía.

Actividad 7. Diseño y construcción de periscopios y caleidoscopios.

MATERIALES

PARA EL PERISCOPIO 2 ESPEJOS CUADRADOS IGUALES (POR EJEMPLO DE 6 CM. X 6 CM. O DE 5 CM. X 5 CM.)TUBO DE CARTÓN (SE PUEDEN USAR LOS CARTONES DE LECHE DE SECCIÓN CUADRADA, TIPO LA SERENÍSIMA)CINTA DE PAPEL O PEGAMENTOTRINCHETA PARA EL CALEIDOSCOPIO CINTA DE PAPEL

3 ESPEJOS RECTANGULARES IGUALES (POR EJEMPLO DE 15 CM. X 3 CM. O DE 10CM. X 3 CM.) CARTULINA NEGRA PAPEL MANTECAPAPEL CELOFÁN TRANSPARENTEUN TUBO DE CARTÓNPAPEL METALIZADOLENTEJUELAS/PEDACITOS DE PLÁSTICOS DE COLORES (POR EJ. CUCHARITAS DE HELADO)

Diseño y construcción de periscopios y caleidoscopios A esta altura del proyecto, se espera que los alumnos puedan organizarse con mucha autonomía para diseñar y fabricar sus instrumentos. El maestro podrá ayudarlos sugieriendo que hagan una lista de los materiales que necesitarán para la construcción de cada uno de los instrumentos, que prevean la manera de conseguir todo lo necesario, que dibujen un esquema del instrumento a construir mostrando fundamentalmente la posición en la que van a colocar los espejos, y que finalmente lo construyan. Para esta tarea aportamos la siguiente:

GUIA PARA LOS ALUMNOS

Diseño y construcción de instrumentos utilizando la ley de reflexión

Les proponemos que trabajen en el diseño y la construcción de dos instrumentos: un periscopio y un caleidoscopio. La manera en que funcionan estos dos instrumentos puede explicarse conociendo la ley de reflexión.

Para el periscopio

El periscopio es un instrumento que sirve para ver un objeto que se encuentra oculto para nosotros. Ya sea porque está por arriba o por detrás nuestro o escondido por algún otro objeto.Teniendo en cuenta todo lo hecho en las actividades anteriores construyan un periscopio:Primero hagan una lista de los materiales que creen que van a necesitar. Organícense para conseguirlos, de manera de asegurarse que tengan todo lo necesario en el momento de la construcción.Luego, hagan un diseño de lo que van a construir, es decir, realicen un dibujo mostrando la posición en la que van a poner los espejos. ¿La posición en la que hay que poner los espejos es la misma si quiero que el periscopio sirva para mirar hacia atrás que si quiero que sirva para mirar hacia adelante? ¿Para qué sirve el periscopio que ustedes van a construir?Cuando tengan todo empiecen a hacer su propio periscopio.

Como ayuda, les damos algunas opciones para que analicen cuáles podrían funcionar como periscopios y cuáles no

OPCIÓN 1 OPCIÓN 2 OPCIÓN 3 OPCIÓN 4 OPCIÓN 5

Para el Caleidoscopio

En este caso les proponemos que diseñen y construyan un caleidoscopio a partir de haber analizado uno que ya está hecho:Hagan un listado de los materiales que necesitarán. Piensen con anticipación cómo conseguirán cada cosa para asegurarse que tengan lo que precisan el día que comiencen con la construcción.¿Qué tipo de caleidoscopio quieren construir? ¿con espejos planos o curvos?Hagan un diseño del caleidoscopio, es decir, dibujen esquemáticamente lo que quieren armar mostrando la posición en que van a poner los espejos. Una vez que hayan reunido todo lo que precisan comiencen con la construcción de su propio caleidoscopio.

En el caso en que el docente considere que los alumnos no están en condiciones de trabajar con tanta autonomía, les ofrecemos los siguientes instructivos para el armado de los instrumentos.

INSTRUCTIVO PERISCOPIO (Ver también el instructivo de la página 10 de Signar)Para armar el periscopio

Aprovechando el fenómeno de la reflexión de la luz, podemos construir un periscopio. Este es un instrumento que nos permite ver algo que se encuentra arriba o detrás de nosotros.

Materiales:

- 1 tubo de cartón (pueden ser el interior de los rollos de tela, cartones de leche)- 2 espejos planos cuadrados (5 cm X 5 cm por ejemplo)- 1 trincheta- Pegamento

Procedimiento:

1. Cortar el tubo de cartón en la parte superior e inferior del tubo para colocar allí los espejos.2. Pegar los dos espejos en los lugares donde se efectuaron los cortes.

INSTRUCTIVO CALEIDOSCOPIO (Ver la fotocopia del libro de Signar Tomo 2)Para armar el caleidoscopio

Materiales:

- 3 espejos rectangulares (3 cm x 10 cm por ejemplo)- Cinta con pegamento- 1cartulina negra- Papel transparente- Papel de color metálico

- Lentejuelas- Tijera- Pegamento

Procedimiento:

1. Pegar con pegamento los tres espejos formando una pirámide triangular.2. Sujetar con la cinta con pegamento.3. Tomar dos hojas de papel transparente y colocar entre ellas pequeños trozos de papel metalizado de color o lentejuelas.4. Sujetar fuertemente ambos papeles y colocarlos en un extremo del tubo triangular formado con los espejos de manera tal que las lentejuelas o papeles de colores puedan verse en el fondo del tubo. Pegar con cinta.5. Por último, envuelve los espejos con una cartulina negra.

En esta actividad los alumnos han puesto en juego lo aprendido acerca de los espejos, en la construcción de los instrumentos ópticos. La próxima actividad aborda el estudio de elementos, como las lentes, que afectan de manera diferente a la luz cuando la interceptan.

Actividad 8. Estudio de instrumentos que deforman la imagen de los objetos

MATERIALES LUPASLENTES CONVERGENTES LENTES DIVERGENTES VELASHOJAS QUE USARÁN A MODO DE PANTALLA (SI ESTÁN PEGADAS SOBRE ALGO RÍGIDO MEJOR)

Recuperación de lo aprendido

El docente podrá reconstruir con los alumnos las diferentes características que han estudiado acerca de la luz cuando esta interactúa con algunos objetos (si son opacos producen sombras, si son superficies espejadas se reflejan, si los espejos son curvos se deforman) poniendo especial énfasis en que en los espejos la luz se desvía, y eso trae consecuencias para la imagen que se ve (se ve invertida en los planos o deformada en los curvos). Será esta una buena oportunidad para volver sobre las representaciones acerca de la relación entre la luz y la visión, y reflexionar acerca de que todos estos fenómenos se relacionan con el hecho de que la luz se propaga en forma rectilínea.

Exploración de diferentes tipos de lentes

Para introducir el tema de las lentes se propone comenzar por las que son más conocidas por los alumnos, las lupas que no son otra cosa que un tipo de lente convergente. Durante la exploración, los chicos deberán decir qué le sucede a la imagen cuando nos llega a través de una lupa. A medida que van formulando algunas conclusiones, el docente les ofrece distintos tipos de lentes convergentes y divergentes con el propósito de que encuentren similitudes y diferencias entre sí y con las lupas en cuanto a su forma y a la imagen que vemos a

través de ellos (en el apartado INFORMACIÓN PARA EL DOCENTE se detallan algunas de estas características). Para la exploración de las formas, el docente los instará a que los observen de costado y también que los exploren con el tacto.

En esta instancia podrán completar un cuadro como el siguiente:¿cómo es su forma?

¿cómo se ve la imagen?

Lupas

Lentes convergentesLentes divergentes

A través de la exploración, los alumnos han obtenido bastante información acerca del funcionamiento de las lentes y lupas. Esta información podrá ser complementada mediante la lectura de textos breves y la realización de experiencias sencillas que les permitirá formarse una idea más completa del fenómeno.

Para ello se proponen los siguientes textos:

TEXTO 1También las lentes desvían la trayectoria de la luzAdemás de los espejos planos y curvos existen otros instrumentos que desvían la trayectoria de la luz. En algunos casos esto hace que la imagen de un objeto vista a través de esos instrumentos no sea igual al objeto mismo. Un ejemplo conocido por todos son las lupas.

Dibujo de cómo se desvían los rayos de luz al pasar por una lupa

La imagen de un objeto visto a través de una lupa es más grande que el objeto. Se dice que las lupas aumentan. Podemos calcular el aumento de una lupa muy fácilmente. Para hacerlo sigan los siguientes pasos:

1. Marquen en un papel rayado una X.2. Observen la X a través de la lupa (muevan la lupa hacia arriba y hacia

abajo hasta que la X se vea muy claramente).3. Cuenten todos los renglones que vean a través de la lupa.

4. Cuenten los renglones que están fuera de la lupa (sólo los que se encuentren entre el primero y el último de los renglones visibles a través de la lupa).

5. Dividan la cifra mayor por la menor. El resultado es el aumento de la lupa que usaron!!!!

Las lupas no son más que un ejemplo particular de lentes. Las lentes son instrumentos ópticos que desvían la luz y, además, la imagen de un objeto obtenida a través de una lente no es exactamente igual al objeto observado. Pero no todas las lentes son iguales …

TEXTO 2LentesExtractar del libro de Signar páginas 14 a 17

Profundización sobre las primeras indagaciones y experimentación con lentes convergentesEn esta instancia el docente puede explicitar a los alumnos que van a estudiar con mayor detalle el funcionamiento de una de las lentes: las lentes convergentes o convexas, y las características de las imágenes que se forman cuando la luz las atraviesa. A diferencia de lo que se propone en la actividad 4 en la que el maestro prepara el dispositivo para la exploración, se sugiere que en esta actividad (ya casi finalizando el proyecto) el docente entregue los materiales a los alumnos para que ellos mismos los dispongan de manera correcta. Podrá preguntar por ejemplo: ¿cómo van a disponer los elementos para que se forme la imagen de la vela en la pantalla? ¿dará lo mismo cualquier posición? ¿y cualquier distancia?El docente hará notar a los chicos que en esta experiencia la vela es, a la vez, el objeto y la fuente de luz. Si quisiera usarse como un objeto ordinario, por ejemplo un lápiz, debería agregarse al dispositivo una fuente de luz que lo ilumine.Una vez que los alumnos han dispuesto los elementos en la forma correcta, analizarán algunas características de la imagen (como por ejemplo: la forma, el tamaño, la posición, la nitidez) que recogen en la pantalla jugando con las distancias relativas entre los elementos. Al igual que en la actividad 4, los alumnos estarán trabajando con más de una variable, en este caso: la posición de la vela, la de la lente y la de la pantalla. Será conveniente recordarles el procedimiento para controlar las variables modificando de a una por vez, para poder establecer la relación entre las distancias. En cada caso, los alumnos registrarán la distancia y las características de la imagen formada. Durante la puesta en común, el docente podrá realizar en el pizarrón un dibujo que represente lo que vieron experimentalmente marcando el recorrido de los rayos de luz desde la vela hasta la lente y pedirles a los alumnos que completen el camino que siguen los rayos desde la lente hasta la pantalla de modo tal que se forme la imagen la imagen. Alternativamente podrá solicitar a los alumnos que trabajen grupalmente con esta misma idea y que luego la compartan con toda la clase. Para eso aportamos la siguiente:

GUIA PARA LOS ALUMNOSLentes convergentes: ¿cómo se forma la imagen?

Dibujen el recorrido que les parece que siguen los rayos luminosos desde la lente para que se forme la imagen que se representa en la pantalla.

Lectura colectiva sobre la historia de telescopios y microscopios

Para la lectura de este texto, sugerimos que el maestro lea para todos mientras los alumnos siguen la lectura con la vista. Esto le permitirá ir deteniéndose en algunos párrafos que requieran aclaraciones o merezcan reflexiones.

TEXTO

Más grande....

Los microscopios

En 1665, un inglés llamado Robert Hooke publicó un singular libro llamado Micrographia, que contenía descripciones detalladas y dibujos de “cuerpos diminutos”, como moscas y pulgas. Con la ayuda de un invento reciente, Hooke mostró cosas que hasta entonces habían sido invisibles. En esa época se empezaban a usar dos tipos de microscopios: el microscopio simple, con una sola lente, y el compuesto, con dos o más lentes. Hook utilizaba el compuesto. En cambio Antoni van Leeuwenhoek, otro pionero en la microscopía, utilizaba microscopios simples con lentes muy buenas. Construía las lentes él mismo y su meticulosidad le dio muy buenos resultados. Hizo estudios detallados de diversos “animáculos” y fue la primera persona que vio las bacterias.

DIBUJOS DE PRIMERAS IMÁGENES DE LEEUENHOEK (VER EL BROK) y de su MICROSCOPIO (ENCICLOPEDIA DE LA LUZ)

El microscopio compuesto más sencillo necesita dos lentes: una pequeña pero potente, lente objetivo, y una mayor, lente ocular. La luz proveniente de la muestra que se desea observar es focalizada por la lente objetivo, formándose una imagen aumentada. La lente ocular actúa como una lupa. El observador reconstruye el camino de la luz en línea recta y la imagen que ve resulta mucho mayor (vean el dibujo). Un microscopio de dos lentes produce una imagen invertida.

ACA IRÍA UNA FOTOCOPIA DEL LIBRO LA LUZVER TAMBIÉN DE LA ENCICLOPEDIA

Dibujo de un microscopio compuesto

Más cerca....Los telescopios

No se sabe quién fue el primero en descubrir que con dos lentes se puede ver una imagen de objetos distantes como si estuvieran más cerca. Hay una versión según la cual fueron Hans Lippershey, un constructor de anteojos holandés, o su ayudante, quienes dieron los primeros pasos. En cualquier caso se sabe que al menos otras dos personas reclamaron el descubrimiento como suyo. Sí es cierto que Hans rápidamente vio la utilidad de su reciente invento y solicitó su patente al gobierno holandés para evitar que otros construyeran y vendieran su invento. Su petición fue denegada, y en unos pocos meses los telescopios se vendían por toda Europa.

Los Primeros telescopiosEl óptico holandés Hans Lippershey fue probablemente el que construyó el primer telescopio en la primera década del siglo XVII. Galileo fue uno de los que lo utilizaron para observar los cielos. Los que se muestran en la figura son distintos tipos de telescopios antiguos. Dos de ellos construidos con lentes y, el de más abajo, construido con espejos curvos.

Existen dos tipos de telescopios: de refracción y de reflexión. Los telescopios de refracción fueron los primeros que se inventaron. Un telescopio simple de este tipo contiene dos lentes: la llamada “lente objetivo” es la de mayor tamaño y la llamada “lente ocular” la de menor tamaño. La primera recoge la luz proveniente del objeto distante que se quiere observar. El ocular permite enfocar la imagen para que se la pueda ver (observen el dibujo que sigue).

Dibujo de un telescopio refractorLos telescopios de reflexión están construidos con espejos curvos, en lugar de lentes. En 1668, Isaac Newton diseñó el primer telescopio de este tipo para corregir algunos defectos que producían los telescopios refractores. Un enorme espejo curvo concentra la luz entrante, que es reflejada por uno o más espejos hacia el observador.

Dibujo de un telescopio reflector o de reflexión.

Algunas reflexiones sobre este texto:

a) Es apropiado para “cerrar” el tema ya que para su interpretación los alumnos deben recurrir a los principales conceptos aprendidos: la trayectoria rectilínea de la luz, la relación entre la luz y la visión, la reflexión de la luz en espejos curvos, la refracción a través de lentes. En este sentido se sugiere que el docente vaya deteniéndose en los distintos pasajes del texto en los que se ponen en juego estos conocimientos y promueva que los alumnos establezcan las relaciones adecuadas. Por ejemplo, cuando se explica el microscopio de Leewenhoek, se les podrá preguntar a qué instrumento de los estudiados se podrá parecer para que lo relacionen con una lupa y con el texto “para que las cosas se vean más grandes” referido al aumento de una gota de agua. Del mismo modo podrá instarlos a que representen o analicen las representaciones que se presentan acerca de la marcha de los rayos en los distintos instrumentos.

b) Si se decide visitar la Asociación Argentina de Amigos de la Astronomía, la lectura de este texto puede ser una instancia apropiada introducir dicha actividad e involucrar a los alumnos en la misma.

c) El texto presenta una imagen de la ciencia como una actividad dinámica, en desarrollo constante, que cambia con los tiempos. Es interesante promover con los alumnos una reflexión acerca de este aspecto. Así como también sobre los conflictos de intereses individuales (pedido de patente) y colectivos (intervención del gobierno holandés) que se generan frente a los nuevos descubrimientos. Esto permitirá abordar la idea de que la ciencia es una actividad que no permanece al margen de la vida de una sociedad sino que, por el contrario, está inmersa en ella y en todas sus problemáticas.

INFORMACIÓN PARA EL DOCENTE

Tipos de lentes

Dibujo de cómo se desvían los rayos de luz al pasar por una lente convexa o convergente.

Lentes convexas o convergentes

Una lente convexa es más gruesa en el centro que en los extremos. La luz que atraviesa una lente convexa se desvía hacia adentro (converge). Esto hace que se pueda obtener una imagen del objeto si se coloca una pantalla al otro lado de la lente. La lente del ojo humano es convexa, y además puede cambiar de forma para enfocar objetos a distintas distancias. La lente se hace más gruesa al mirar objetos cercanos

y más delgada al mirar objetos lejanos. A veces, los músculos del ojo no pueden enfocar la luz sobre la retina, la pantalla del globo ocular. Si la imagen de los objetos cercanos se forma detrás de la retina, se dice que existe hipermetropía.

Dibujo de cómo se desvían los rayos de luz al pasar a través de una lente divergente o cóncava, y cómo se ven los objetos.

Lentes cóncavas o divergentes

Las lentes cóncavas están curvadas hacia dentro. La luz que atraviesa una lente cóncava se desvía hacia fuera (diverge). En este caso no se puede obtener una imagen colocando una pantalla detrás de la lente. A diferencia de las lentes convexas, que producen imágenes reales, las cóncavas sólo producen imágenes virtuales, es decir, imágenes de las que parecen proceder los rayos de luz. En este caso es una imagen más pequeña situada delante del objeto (el trébol). En los anteojos para miopes, las lentes cóncavas hacen que los ojos formen una imagen nítida en la retina y no delante de ella.

Con esta actividad los alumnos están llegando al punto de finalización del proyecto. Han tenido oportunidad de aprender el funcionamiento de las lentes y relacionarlo con algunos principios más generales de la luz (su trayectoria y su interacción con los objetos). También han podido poner en juego con mayor autonomía algunos procedimientos aprendidos en actividades anteriores. Finalmente, a través de la lectura de un texto, han recapitulado una buena parte de lo aprendido a la vez que han podido reflexionar acerca de algunos aspectos del conocimiento científico.

Actividad 9. Visita a la Asociación Argentina Amigos de la Astronomía o al Museo Participativo de Ciencias.Es conveniente que cualquiera de las dos visitas se hagan hacia el final del proyecto, cuando los alumnos hayan tenido oportunidad de interactuar con los fenómenos estudiados y puedan aprovechar esos conocimientos para interpretar lo que se explica y muestra en las instituciones visitadas.

Organización de la salida didácticaPara esta instancia sugerimos que el docente recabe información previamente acerca de las posibilidades que brinda el lugar para poder aportar en los intercambios con los alumnos.

Para la AAAA, podrá contactarse con: ASOCIACIÓN ARGENTINA AMIGOS DE LA ASTRONOMIA Av. Patricias Argentinas 550. Parque Centenario. Ciudad de Buenos Aires. TE: 4981-1236. (Contacto: Alejandro)

www.asaramas.com.ar

Recomendamos que esta visita esté centrada en la observación de los telescopios que se encuentran en la cúpula, y en la explicación que brindan los guías acerca de su funcionamiento. Del mismo modo la visita al espacio en el cual se construyen los telescopios y las explicaciones que realizan los guías sobre un modelo de telescopio transparente donde puede verse la marcha de los rayos utilizando un puntero láser. Se puede considerar también que los chicos aprendan a fabricar y fabriquen un telescopio para la escuela.

Para el Museo Participativo de Ciencias podrá contactarse con MUSEO PARTICIPATIVO DE CIENCIAS: Centro Cultural Recoleta. Tel. 4806-3456 / 4807-3260 e-mail a info@mpc.org.ar www.mpc.org.ar/optica.php

Recomendamos que la visita se concentre en la sala de la luz. Esta sala cuenta con una gran cantidad de dispositivos muy interesantes y vale la pena que los alumnos puedan detenerse a jugar e interactuar con todos ellos. En esta sala se muestran fenómenos conocidos por los alumnos y otros, como los relacionados con el color, que no han sido abordados en el proyecto. Para que puedan divertirse y, a la vez, aprender más sobre el tema en estudio, sugerimos la siguiente organización:Organizar la clase en grupos y asignar a cada grupo la responsabilidad de comprender a fondo 2 dispositivos de manera que puedan explicarlo con detalle a la vuelta de la salida. De este modo, tendrán tiempo para analizar el dispositivo asignado y también visitar todos los otros.

A continuación ofrecemos una breve síntesis de algunos de los dispositivos que se podrán aprovechar para el proyecto:

“Juguemos con espejos”Se hacen incidir tres rayos de luz sobre distintas superficies espejadas. Esto se logra haciendo girar un cuerpo fijo a la mesa cuyas 3 caras espejadas son plana, cóncava y convexa.

“Leyes de reflexión”Se hace incidir un rayo de luz sobre un espejo plano, montado sobre una rueda giratoria graduada (en grados). Al girar la rueda, se ve que el rayo de luz incide formando un ángulo respecto a la superficie del espejo, que se mide según la graduación del plato. Se ve que el rayo reflejado siempre pasa por el mismo valor de ángulo, pero por el otro lado.

“Espejos cóncavo y convexo”Un cuerpo montado sobre un riel, se puede alejar y acercar a cada espejo, y así ver qué tipos de imágenes se forman de ese cuerpo, según la distancia a ellos de los objetos.

“Formación de imágenes en el espejo plano”La idea es comparar lo que se ve “detrás” de un espejo al colocar un objeto frente a él y moverlo, con el movimiento de un objeto real realizando el movimiento simétrico al de la imagen. Uno se coloca frente al espejo y mueve la palanca cilíndrica, que está montada sobre un riel. Se podrá mover sólo hacia atrás y adelante. Esta palanca está enganchada por un cable y una polea, a otra palanca que se encuentra “detrás” y a la izquierda del espejo. Cuando uno mueve la palanca, lo que se ve en el espejo es lo mismo que lo que se ve que hace la otra palanca. En este dispositivo se explica el concepto de “imagen virtual”. Lo explica de la siguiente manera: La imagen virtual se ve pero no es real. Una imagen es real solamente cuando ésta puede ser capturada por una pantalla o film. Y hay un dibujo similar a este:

“Esquinero reflector”Tres espejos dispuestos tipo dos paredes y un piso. Estas son las instrucciones que figuran en el dispositivo:

Para hacer y observar: 1) Cerrá un ojo, fijá la vista en la esquina donde se unen los tres espejos.2) Mové la cabeza y notarás que la pupila de tu ojo abierto siempre cae en la esquina, sin importar

desde donde mires. Explica esto según los camines que siguen los rayos de luz luego de encontrarse con los espejos, y cuáles de esos rayos podemos ver.

“Caleidoscopio humano”Tres paneles unidos, cuyas superficies internas están espejadas. Uno entra por abajo y ve su imagen infinitas veces reflejada en los espejos.

“Mirando al infinito”Un espejo en la pared, de 1 x 0,5 m aproximadamente. Tiene lamparitas a los costados. El espejo tiene una “tapa” cuya superficie interna está también espejada. Esta tapa tiene agujeritos. Si uno mira por esos agujeritos ve infinitas lamparitas! La tapa se puede levantar y uno ve que se trata de dos espejo enfrentados.

“Espejo cóncavo increíble”Es un espejo cóncavo empotrado en una mesa. Cuando uno lo mira de arriba, ve que una zona más brillante y una menos brillante, en la superficie del espejo. Si se acerca un objeto al espejo, se ve su imagen dos veces: una en la parte más oscura y otra en la más brillante. La explicación: la parte más brillante es en la que los yayos se reflejan una vez hasta llegar a nuestros ojos, y la más oscura, dos veces. Hay un dibujo que ilustra bien esta explicación.

“Tocá el chanchito”Dos espejos parabólicos empotrados en una mesa. Un chanchito de juguete está debajo de los espejos. Se ve la imagen del chanchito como si saliera de la mesa, como si estuviera flotando. Esta es una imagen real. No me acuerdo bien cómo estaban puestos los espejos.

Telescopio (al desnudo)Se muestra el montaje de las dos lentes de un telescopio refractor: la lente objetivo y la ocular. La ocular es móvil, para que uno haga foco. El telescopio apunta a una fotografía luminosa que está en una pared de la sala. La imagen se ve invertida. Pongo “al desnudo” porque solamente se ven las lentes montadas sobre un riel, sin estar cubiertas por el típico cilindro del telescopio. En la explicación está un esquema parecido a este:

“Juguemos con lentes”Una fuente emite tres rayos de luz de distintos colores. Los rayos atraviesan distintas lentes, que se pueden mover hacia atrás y hacia delante. Se ve cómo los rayos se desvían al atravesar las lentes. Se ve que se desvían distinto según la forma de la lente.

“Refracción”Una fuente emite un rayo de luz. Se pueden interponer al rayo distintas figuras de acrílico transparentes. Se ve cómo se desvía la luz al atravesar estas figuras.

“Ojo miope – ojo normal – ojo hipermétrope”Hay un dibujo luminoso de una llave. En frente de esta imagen, hay tres “bolas”: tres lentes que simulan ser ojos. Sobre la superficie anterior de cada bola aparece la imagen de la llave. En el miope y el hipermétrope, aparece borrosa, y en el normal se ve bien. Las otras dos tienen una lupa (anteojo) que, si uno la pone delante de la bola (ojo) la imagen de la llave se torna nítida.

“Cámara fotográfica” (al desnudo)De manera similar a la del telescopio, se muestra la disposición de las lentes en una cámara, recogiendo la imagen en una pantalla. Las lentes de esta cámara están apuntando a una foto luminosa, cuya imagen se proyecta en la pantalla al atravesar las lentes. Uno puede mover una de las lentes y hacer foco.

“Agujeros en la pared” En la pared, hay practicados unos agujeritos muy chiquitos, que dan al exterior. Hay una pantalla del tamaño de una raqueta de tenis que uno puede colocar frente a un agujero. Se ve al imagen invertida de lo que hay afuera. Es como una cámara oscura, pero nosotros estaríamos adentro.

OtrosHay más dispositivos muy lindos de los temas:

color difracción espectros de emisión láser fibra óptica polarización.

Algunos de estos dispositivos, probablemente los chicos no los puedan entender completamente, pero seguro la van a pasar bien jugando un rato con ellos.