Los contenidos que se desarrollarán en la presente secuencia responden a las siguientes ideas básicas

Quinto Grado

                               Bloque Los materiales^[1] 

Secuencia: Los materiales y el sonido

Introducción

Los contenidos que se desarrollarán en la presente secuencia responden a las siguientes ideas básicas y alcances propuestos por el Diseño Curricular de Ciencias Naturales para quinto grado:

ACTIVIDAD 1: LA NATURALEZA DEL SONIDO: INDAGACIÓN DE LAS IDEAS PREVIAS Y EXPLORACIÓN EXPERIMENTAL

Se espera que los alumnos expongan sus ideas acerca de la naturaleza del sonido a partir de una situación problemática y comiencen a relacionar el sonido con la vibración producida por una fuente emisora que se propaga a través de un medio material.

Para comenzar, se planteará a los alumnos la siguiente situación problemática:

En pequeños grupos, los alumnos intercambiarán sus ideas en torno a esta situación y luego el docente las recogerá en una puesta en común, registrándolas en un afiche. Es posible que surjan ideas como “porque el sonido le llega por el aire”, “porque si la música es fuerte el aire se mueve y lo siente en la cara”, “porque copian a otros que pueden escuchar”.[pic 1]

A continuación se invitará a los alumnos a llevar a cabo una experiencia que podrá ayudarlos a pensar mejor el problema anterior.

Para realizar la experiencia se necesita film de cocina (o látex de un globo), bandita elástica, un recipiente de plástico (vaso o bowl), silbato y un poco de sal (o harina de maíz).Se cubre el recipiente con el film o látex y se lo sujeta con la banda elástica de modo que quede bien tenso (como el parche de un tambor).Se coloca un poco de sal o harina de maíz sobre el film y luego se hace sonar el silbato cerca del dispositivo. Se pueden explorar otros sonidos (producidos con otros instrumentos, la voz humana o un reproductor de música) y distancias de la fuente sonora.

Los alumnos registrarán sus observaciones con sus palabras, probablemente no recurran al término vibración: “El sonido hace saltar los granos de sal”, “Al acercar el silbato la sal se mueve más”, “Los granos de sal se mueven con el ritmo de la música”.

Se conversará con los alumnos acerca de los resultados observados poniendo el foco en que el movimiento de las partículas de sal o de harina de maíz sobre la membrana del dispositivo hace visible que el sonido se produce por la vibración de los materiales. De esta manera se introducirá la noción del sonido como vibración que es generada por una fuente sonora y que esta vibración se propaga a través del medio. Es importante que la descripción de la naturaleza del sonido incluya su causa (emisión), sus efectos (detección) y su propagación en el espacio. Finalmente, se establecerán las relaciones entre esta experiencia y la situación problemática inicial en los términos de la conceptualización anterior. Así, se podrá producir colectivamente un breve texto explicativo que responda a la pregunta del problema, como el siguiente:

La música que emiten los parlantes del reproductor de música se propaga a través del aire y es percibida como vibraciones por el bailarín, quien aunque no escucha la letra puede seguir el ritmo que le transmiten las vibraciones.

ACTIVIDAD 2. EL SONIDO SE PROPAGA A TRAVÉS DE DISTINTOS MEDIOS: EXPLORACIÓN Y ARGUMENTACIÓN

Se espera que los alumnos reconozcan que además del aire, el sonido puede propagarse a través de otros medios, como el agua o los sólidos.

En la actividad anterior los niños y niñas se han aproximado a una de las propiedades del sonido: la propagación, en particular a través del aire. En esta oportunidad se plantea reafirmar la idea de que el sonido se transmite a través de medios materiales y extenderla a los sólidos y los líquidos.

Por medio de la formulación de algunas preguntas en torno a situaciones problemáticas como las presentadas en las imágenes de abajo, se orientará a los alumnos a que describan lo mejor posible cómo se imaginan que se transmite el sonido y lo expliquen por escrito. Se realizará un intercambio entre todos y se explicitará que todas son representaciones posibles.

[pic 2][pic 3][pic 4]

[pic 5]

El docente intervendrá de manera de facilitar la interpretación de las situaciones representadas. Es posible que a los alumnos les cueste más aceptar que el sonido puede propagarse en el agua, debido a la carencia de experiencia de este tipo.

Luego se elegirán algunas situaciones para explorar en el aula, por ejemplo, el uso de estetoscopios para escuchar los latidos del corazón, la fabricación de teléfonos con distintos materiales, la producción de sonidos en recipientes con agua.

Por último y para sistematizar la información, se dará a leer a los alumnos un texto como el siguiente:

[pic 6]

ACTIVIDAD 3. LA VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DEL SONIDO EN DISTINTOS MEDIOS: ANÁLISIS DE UNA EXPERIENCIA HISTÓRICA

Se espera que los alumnos reconozcan que el sonido se propaga a distintas velocidades según el medio.

Se parte de la siguiente situación problemática que gira en torno a la diferencia entre la propagación del destello de un relámpago y la del sonido del trueno que lo acompaña.

[pic 7]

Luego se propone la lectura de la experiencia histórica de medición de la velocidad del sonido en el agua:

A mediados del siglo XVII, los investigadores ya medían la velocidad del sonido en el aire; sin embargo, no fue hasta 1826 cuando Daniel Colladon, un físico suizo, y Charles Sturm, un matemático francés, midieron de forma precisa su velocidad en el agua. Con la ayuda de un tubo largo para escuchar debajo del agua, consiguieron registrar a qué velocidad el sonido producido por una campana sumergida recorría todo el Lago Lemán (Suiza)

Charles Sturm (izquierda) y Daniel Colladon (derecha) midieron de forma precisa la velocidad del sonido en el agua. Sturm hizo sonar una campana sumergida a la vez que producía una señal luminosa y Colladon utilizó un cronómetro para registrar el tiempo que el sonido tardaba en recorrer la distancia que separaba ambas embarcaciones (13.487 m).[pic 8][pic 9]

El resultado fue 1.435 metros por segundo, sólo 3 metros por segundo menos que la velocidad aceptada hoy día. Lo que demostraron estos investigadores fue que el agua, ya sea dulce o salada, es un medio excelente para la propagación del sonido, ya que se transmite casi cinco veces más rápido que en el aire.

¿Para qué hizo falta una señal luminosa junto con el toque de la campana? ¿Qué hubiera pasado si en lugar de luz se usaba una señal sonora como la producida por un silbato? ¿Cómo habrá estado construido el tubo que usó Colladon para escuchar el sonido dela campana debajo del agua?

Se espera que los alumnos utilicen la información brindada en la situación inicial de esta actividad (diferencia en la velocidad de propagación de la luz y el sonido en el aire) para explicar por qué fue necesario que el dispositivo de Sturm incluyera la producción de un destello de luz, en lugar de la emisión de un sonido, como señal de inicio de la experiencia. En cuanto al tubo usado para escuchar bajo el agua, a partir de la experiencia realizada en la Actividad 1, los alumnos podrían proponer que debería llevar una membrana elástica en el extremo sumergido para captar y transmitir el sonido a la columna de aire que llena el tubo.

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