Proyecto de Ampliación de FyQ - 4º ESO - Humanitas Bilingual School

1. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN
DE UN HORNO SOLAR

2. Sesión 1: Presentación
Sesión 2: Calor específico
Sesión 3: Calor latente
Sesión 4: Grupos de
expertos
Sesión 5: Elección de horno
Sesión 6: Elección de horno
Sesión 7: Diseño
Sesión 8: Construcción
Sesión 9: Construcción
Sesión 10: Asamblea
Sesión 11: Construcción
Sesión 12: Construcción
Sesión 13: Construcción
Sesión 14: Construcción
Sesión 15: Torneo
Sesión 16: Curva de
calentamiento
Sesión 17: Curva de
calentamiento
Sesión 18: Curva de
calentamiento
Sesión 19: Examen
cooperativo
Sesión 20: Conclusiones

3. SESIÓN
1

4. Volumen máximo 3 m3.
Materiales de fácil manejo.
Capacidad para albergar 0,5 L de agua.
El diseño permite albergar un
termómetro de laboratorio.
CONDICIONES

5. Cálculo de la potencia y el rendimiento del
horno (forma simple)
Cálculo de la potencia y el rendimiento del
horno:
Curvas de calentamiento:
Curvas de calentamiento.
Datos con errores.
Ajustes por mínimos cuadrados.
DATOS Y CÁLCULOS

6. Valores teóricos vs valores reales.
Pérdidas de energía y eficiencia
del horno.
ANÁLISIS

7. ¡¡IMPORTANTE!!
EL HORNO SOLAR NO
SALE DE CLASE
DURANTE EL PROYECTO

8. FASES DEL PROYECTO

9. TEMPORALIZACIÓN

10. EVALUACIÓN

11. Examen cooperativo:
Nota más baja 5,5 – 7 -> + 0’2 puntos.
Nota más baja 7 – 8’5 -> + 0’5 puntos.
Nota más baja 8’5 – 10 -> + 1 punto.
INTERDEPENDENCIA CLASE

12. POTENCIA REAL
1º -> + 0,5 puntos.
1º -> + 0,3 puntos.
1º -> + 0,1 puntos.
TORNEO
RENDIMIENTO
1º -> + 0,5 puntos.
1º -> + 0,3 puntos.
1º -> + 0,1 puntos.

13. Proyecto:
Plazos.
Responsabilidad individual.
Conductas deseables.
Reflexión.
Celebración.
EVALUACIÓN GRUPAL

14. Criticar de manera constructiva.
Relacionar el aprendizaje nuevo con el
pasado.
Explicar el razonamiento paso a paso.
Generar respuestas/propuestas
alternativas.
CONDUCTAS DESEABLES

15. ¿Cómo van a ser evaluadas?
Alumnos observadores.
Plantilla de rotación.
CONDUCTAS DESEABLES

16. SESIÓN
2

17. 3, 2, 1 puente
3 ideas
2 preguntas
1 analogía

18. ¿Qué es el calor?

19. CALOR ABSORBIDO
Q = ???

20. EXP 1.
Diferente
cantidad.
Mismo
incremento
de
temperatura.
¿Cuál absorbe más calor?
m1 m2

21. CALOR ABSORBIDO
El calor absorbido
será proporcional a la
masa.
Q ∝ m

22. EXP 2. ¿Cuál absorbe más calor?
ΔT1 ΔT2
Misma
cantidad.
Diferente
incremento
de
temperatura.

23. CALOR ABSORBIDO
El calor absorbido será
proporcional a la
variación de temperatura.
Q ∝ m ⋅ ΔT

24. EXP 3. ¿Cuál absorbe más calor?
Sustancia 1 Sustancia 2
Misma
cantidad.
Mismo
incremento
de
temperatura.

25. CALOR ABSORBIDO
Q = m ⋅ c ⋅ ΔT
El calor absorbido
será proporcional al
calor específico.

26. CALOR ESPECÍFICO
Q ∝ m ⋅ c ⋅ ΔT
Dejado a los rayos del sol, un destornillador de
acero con mango de madera, alcanza mayor
temperatura en la parte metálica que en el mango.
(Supón que la cantidad de material que forma cada parte es la misma)
¿Cuál de los dos
materiales tiene mayor
calor específico?

27. Grupos formales

28. Evaluación Grupal
Proyecto
Actitudes
Reflexión
Celebración

29. SESIÓN
3

30. ¿Qué ocurre
cuando el agua
alcanza los 100 ºC?
¿Cómo explicas
físicamente lo que ocurre?

31. Explica la gráfica

34. Energía requerida por una
cantidad de sustancia para
cambiar de estado.
CALOR LATENTE
Q = m ⋅ L

35. CALOR LATENTE FUSIÓN
Q > 0 L > 0
CALOR LATENTE SOLIDIFICACIÓN
Q < 0 L < 0
(EBULLICIÓN)
(CONDENSACIÓN)

36. ¿Qu
é
cantidad de calor se absorbe/desprende
cuando 100 g de vapor de agua a 150 °C se
enfr
í
an y congelan produciendo hielo a 0 °C?
cvapor = 2,08 J/g ⋅ K
cagua = 4,18 J/g ⋅ K
chielo = 2,05 J/g ⋅ K
Lv = 2260 J/g
Lf = 334 J/g

37. Grupos formales

38. Evaluación Grupal
Proyecto
Conductas
Reflexión
Celebración

39. SESIÓN
4

40. GRUPOS FORMACIÓN
Formación de grupos de expertos.
Autoformación:
Todos leen en silencio el primer párrafo.
Uno explica, otros amplían o corrigen.
Rotan roles y siguen con el siguiente párrafo.
Planificación de la explicación.
15 min
5 min

41. GRUPOS EXPLICACIÓN
Formación a los compañeros:
Cocinas solares parabólicas.
Cocinas solares de caja.
Principios básicos de un horno solar.
Elementos relevantes a la hora de construir
y utilizar una cocina solar.
5 min
5 min
5 min
5 min

42. Evaluación Grupal
Proyecto
Conductas
Reflexión
Celebración

43. SESIÓN
5

44. COMPARA Y CONTRASTA

45. COMPARA Y CONTRASTA
Individual: Completamos los dos primeros
apartados.
G r u p o : l e e m o s , d i s c u t i m o s y
consensuamos las semejanzas. Anotamos
las semejanzas más relevantes en el
apartado “Patrones de semejanzas”.
G r u p o : l e e m o s , d i s c u t i m o s y
consensuamos las diferencias. Anotamos
las diferencias más relevantes en el
apartado “Diferencias significativas”.
5 min
10 min
5 min

46. COMPARA Y CONTRASTA
Individual: Completamos las
conclusiones.
Grupo: leemos, discutimos y
consensuamos las conclusiones. 5 min
5 min

47. Evaluación Grupal
Proyecto
Conductas
Reflexión
Celebración

48. SESIÓN
6

49. TOMA DE DECISIONES

50. TOMA DE DECISIONES
Individual: Completamos las tres
columnas para el horno tipo caja.
Grupo: leemos, discutimos y
consensuamos nuestro análisis.
Indicamos -/+, probabilidad e
importancia. 10 min
10 min

51. TOMA DE DECISIONES
Individual: Completamos las tres
columnas para el horno parabólico.
Grupo: leemos, discutimos y
consensuamos nuestro análisis.
Indicamos -/+, probabilidad e
importancia. 10 min
10 min

52. TOMA DE DECISIONES
Grupo: elegimos el tipo de horno a
construir en base a las conclusiones
de la destreza “compara - contrasta”
y del análisis realizado en la clase. 5 min

53. Evaluación Grupal
Proyecto
Conductas
Reflexión
Celebración

54. TAREAS
Diseño
Medidas
Materiales
Uniones

55. SESIÓN
7

56. Diseño

57. DISEÑO
Diseño de grupo
Rotar diseños individuales.
Análisis del diseño de un compañero.
Anotaciones pertinentes.
Tras rotar todo, diseño nuevo grupal.
20 min

58. DISEÑO
Elección de los materiales
Estructurales
Aislantes
Transparentes
Reflectantes
Otros …
10-15 min

59. DISEÑO
Planificación de la construcción:
¿Quién trae cada material?
Gestión del reparto de gastos.
Trabajo en próximos días y responsables.
10 min
SEIS SESIONES DE 45 MIN

60. Evaluación Grupal
Proyecto
Conductas
Reflexión
Celebración

61. SESIONES
8-9

62. C
O
N
S
T
R
U
C
C
I
Ó
N

63. Evaluación Grupal
Proyecto
Conductas
Reflexión
Celebración

64. SESIÓN
10

65. ASAMBLEA
Critical
friends

66. CRITICAL FRIENDS
Exigente con el contenido, suave con
la persona.
“Comparte el aire” (habla y escucha).
Sé amable, concreto y constructivo.

67. 1. Presentación.
2. Preguntas de profundización.
3. Post-it puntos fuertes.
4. Post-it debilidades.
CRITICAL FRIENDS

68. Preguntas de profundización
Consejos encubiertos
vs
¿Cómo pensáis…? ¿En qué momento..?
¿Os habéis planteado…? ¿Y por que no probáis…?
CRITICAL FRIENDS

69. SESIONES
11 - 14

70. C
O
N
S
T
R
U
C
C
I
Ó
N

71. Evaluación Grupal
Proyecto
Conductas
Reflexión
Celebración

72. SESIÓN
15

73. TORNEO

74. 1. Etapa 1:
Colocación y orientación de los hornos.
Precalentamiento.
2. Etapa 2:
Llenado de los recipientes (0,4 L agua).
Medida de la temperatura inicial.
3. Etapa 3:
Los hornos no se desplazan (sí re-orientan).
Medida de la temperatura final.
Completar la hoja del torneo + curva calentamiento
teórica.
TORNEO
5 min
5 min
40 min

75. Evaluación Grupal
Proyecto
Conductas
Reflexión
Celebración

76. SESIÓN
16-18

77. 1. Preparación:
Colocación de los hornos.
Llenado de los recipientes (0,4 L agua).
2. Toma de datos:
Medida de la temperatura final.
Medida de la temperatura a intervalos
regulares.
CURVAS DE CALENTAMIENTO
10 min
40 min

78. 3. Procesamiento de datos:
Curva de calentamiento experimental.
Cálculos ajustados de potencia real,
teórica y rendimiento.
Reflexión.
CURVAS DE CALENTAMIENTO
50 - 80 min

79. SESIÓN
19
Examen
cooperativo

80. Evaluación Grupal
Proyecto
Conductas
Reflexión
Celebración

81. SESIÓN
20

82. 3, 2, 1 puente
3 ideas
2 preguntas
1 analogía

83. ¿Qué has
hecho?
METACOGNICIÓN
¿Cómo lo
has hecho?
¿Para qué
te ha
servido?
¿En qué
otras
ocasiones
puedes
utilizarlo?