Una vez que hemos despertado los conocimientos previos o puesto en funcionamiento las «concepciones alternativas» del alumnado en el proceso de focalización, pasaremos a poner en marcha una experiencia sencilla para comprender el funcionamiento de un circuito eléctrico y, a través de él, iniciarnos en los diferentes tipos de energía que existen. Esta es la única unidad didáctica de Ciencias de la Naturaleza en la que vamos a pedir al alumnado que traiga algo de material que ha de comprar. Concretamente, un kit eléctrico escolar y un pequeño motor con el que construiremos, al final de las sesiones y en Educación Plástica, un molino. Como se puede ver, se trata de una sesión con una metodología muy tradicional, en el sentido de que es algo que lleva décadas haciéndose en las escuelas con buenos resultados.
Si es posible (hemos de tener en cuenta las limitaciones impuestas por la COVID-19), trabajaremos por parejas o grupos de cuatro. Entregaremos a cada alumno la siguiente ficha imprimible e iremos realizando cada una de las tareas en orden, haciendo una puesta en común cada vez que vayamos pasando de ejercicio en ejercicio. Yo decidí dar 2 minutos a cada pareja para que hablase (sin poder escribir) sobre qué hacer en cada caso y otros 3 minutos para que, individualmente, escribiesen o dibujasen la tarea. En alguna ocasión tuve que dar una prórroga.
MATERIAL IMPRIMIBLE PARA LA SESIÓN (PDF).
Es muy importante tener en cuenta que, a lo largo de esta sesión, los niños y niñas, antes de comenzar a montar el circuito, deben dibujar sus hipótesis, familiarizarse con sus partes y sacar conclusiones sobre el concepto de «circuito». Es muy probable que, a la hora de dibujar las posibilidades, tiendan a colocar el interruptor, la pila y la bombilla en línea, sin que se cierre. Igualmente, que algunos consigan encender la bombilla colocando el portalámparas directamente sobre la pila.
Lo ideal es que el alumnado no monte entero su propio circuito hoy, sino que cada pareja o grupo trabaje con algo de material previamente puesto a su disposición por el docente (a partir del que el alumnado ha comprado), especialmente en lo que tiene que ver con la preparación de los cables. Los circuitos quedarán perfectamente montados, paso a paso, de nuevo, en la clase de Educación Plástica. Además, será importante resaltar la necesidad de cuidar la seguridad del proceso, por más que una pila de 4.5v no conlleva riesgo alguno.
En todo momento es muy importante dejar al alumnado tiempo para seguir los pasos del método científico. Deben diseñar hipótesis, comentarlas en grupo o parejas, ponerlas en común con el resto de la clase, valorar cuáles parecen más apropiadas y cuáles menos, observar cuáles funcionan y cuáles no y escribir sus conclusiones.
Pretendemos que el alumnado llegue a las siguientes conclusiones:
- El circuito funciona cuando está cerrado, es decir, cuando se une el polo positivo con el negativo.
- El interruptor puede estar en un sitio u otro, porque su función no es la de «dejar pasar la electricidad» sino la de «cerrar el círculo o circuito».
Diseño de una experiencia. Feria de Ciencias.
La última actividad es la que más tiempo implica y requiere poner en práctica los conocimientos que ya se han adquirido sobre el método científico. Requiere una breve presentación en gran grupo (clase magistral) en la que se amplíen conocimientos que ya han sido tratados en la unidad didáctica sobre Arquímedes, concretamente la materia y sus propiedades. Incluiremos aquí la diferencia entre los materiales conductores y aislantes.
Si han podido observar previamente el funcionamiento del circuito (porque han «tocado» cables o han visto como otros compañeros o el profesor lo montaba), deberían ser capaces de idear una experimento para comprobar la conductividad o no de los materiales que ahí se indican. Lo más fácil es quitar el interruptor y utilizar dichos materiales en su lugar.
- Primero, colocando los cables juntos para que observen que el circuito se cierra o abre al juntarlos o separarlos.
- Después, comprobando lo que ocurre con una moneda y una goma.
- En último lugar, quedarán muy sorprendidos con el lapicero (el grafito de la mina es conductor) y podrán comprobar también como, aún permitiendo el paso de la electricidad, la bombilla se iluminará con menos intensidad.
El cinturón de Orión 