CÓMO NOS AFECTA LA ILUMINANCIA DE LA LUZ?

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Ciencia y Tecnología - 3° AE- ESRV

EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE 0:

“¿CÓMO NOS AFECTA LA ILUMINANCIA DE LA LUZ?”

I. PLANIFICACIÓN DE LA EVALUACIÓN

PROPÓSITO COMPETENCIA -

CAPACIDADES CRITERIOS EVIDENCIA

Indagar sobre los factores que afectan la iluminancia

proveniente de una fuente de luz planteando preguntas e hipótesis,

proponiendo estrategias para comprobarlas, experimentando, registrando información para y, luego, elaborar una conclusión.

Indaga mediante métodos científicos para construir

conocimientos.

• Problematiza situaciones.

• Diseña estrategia para hacer indagación.

• Genera y registra datos e información.

• Analiza datos e información.

• Evalúa y comunica el proceso y resultados de su indagación.

• Indaga a partir de preguntas y plantea hipótesis en las que establece relaciones de causalidad entre la variable independiente y dependiente.

• Considera variables intervinientes de indagación.

• Diseña un plan de indagación y recojo de datos con base en observaciones o experimentos.

• Realiza mediciones y comparaciones sistemáticas a partir de la manipulación de la variable independiente y mediciones repetidas de la variable dependiente, que contribuyan a comprobar o refutar la hipótesis.

• Hace cálculos con base a los datos y los representa en gráficas, analizando tendencias.

• Contrasta los resultados con su hipótesis e información científica para confirmar o refutar su hipótesis.

• Interpreta los datos con base en los conocimientos científicos y formula conclusiones.

• Evalúa la confiabilidad de los métodos y

las interpretaciones de los resultados de su indagación.

Texto de difusión (informe de indagación) que permita comunicar a la comunidad cómo medir la

iluminancia dentro de sus hogares y qué acciones puede tomar para evitar daños a la salud de las personas, debido a la exposición de diferentes tipos de ondas

electromagnéticas.

GUÍA DE EVALUACIÓN DIAGNÓSTICA

-Del 14 al 25 de marzo-

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Sustentar usando la información científica y los resultados observados, qué características tiene la luz y otras ondas

electromagnética s y dar una opinión con respecto a las implicancias del uso de fuentes que emiten ondas electromagnética s en el ambiente y en la sociedad

Explica el mundo físico

basándose en

conocimientos sobre seres vivos, materia y energía, biodiversidad, Tierra y universo

• Comprende y usa conocimientos sobre los seres vivos, materia y energía, biodiversidad, Tierra y universo.

• Evalúa las

implicancias del saber y que hacer científico y tecnológico.

• Explica acerca de los valores de iluminancia registrados y las características de la luz y de otras ondas electromagnéticas a partir de los resultados de la indagación y de nuevos conocimientos incluidos (anexo 1)

• Evalúa las implicancias en la salud de las personas debido a la exposición a las diferentes ondas electromagnéticas (anexo 2)

Respuestas a cuestionario con fundamento científico y con base a su indagación.

II. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

ACTIVIDADES Semana 1 Semana 2

Día 1 Día 2 Día 3 Día 4 Día 5

Día 6

• Bienvenida y diálogo sobre la situación socioemocional del estudiante.

• Socialización de la situación significativa, el propósito de la experiencia de aprendizaje.

x

Actividad: 1 (Problematización) x

Actividad: 2 (Diseña estrategias) x

Actividad: 3 (Genera datos) x

Actividad: 4 -5 (Analiza datos- Informe) X

Actividad: 6 (Socialización del Texto de

difusión/informe). x

III. SITUACIÓN SIGNIFICATIVA

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“¿Cómo nos afecta la iluminancia de la luz ?”

Cuando miras una pantalla o estás cerca de una lámpara, esta tiene una cierta iluminancia (cantidad de luz que emite una fuente e ilumina

una determinada superficie, la cual se mide en lux o lumen/m2).

Los estudiantes María y Víctor y demás compañeros, a causa de la pandemia han estado expuestos un aumento significativo del uso de dispositivos eléctricos y electrónicos, y, por tanto, una mayor exposición a la iluminancia de pantallas de computadoras, televisores, laptops, focos, lámparas o incluso la luz solar, calculada

aproximadamente en unas 6 horas al día; pero ¿sabías que si la iluminación es inadecuada puedes tener problemas que afecten a la retina? Varios estudios indican que diferentes fuentes de luz irradian su iluminancia a nuestros ojos, provocando un leve calentamiento en la superficie de nuestros ojos y, con esto, una sequedad. Esta sequedad, acompañada del esfuerzo de acomodar el ojo para ver un objeto, puede ser perjudicial. Por eso existen niveles de iluminancia recomendados para el interior de una casa; por ejemplo, en un dormitorio la iluminancia que llega a tus ojos debería tener valores entre 100 y 200 lux, pero se requiere unos 500 lux si vas a leer, y un espacio más limitado como una sala de estar o un cuarto pequeño, debería tener unos 100 lux; pero si allí vas a ver televisión requerirás de 50 a 70 lux.

Para saber más sobre la luz proveniente de diferentes fuentes luminosas, puedes medir su iluminancia usando un aplicativo que se encuentra en los teléfonos inteligentes con el nombre de luxómetro y, luego, responde preguntas como:

1. ¿Qué iluminancia tienen diferentes fuentes de luz?

2.

¿Cómo se puede indagar sobre la iluminancia que llega a nuestros ojos?

3.

¿Cómo afectan al ambiente y a la sociedad el uso de otras fuentes de esta y otras ondas electromagnéticas?

Para responder a estos cuestionamientos:

• Indagaremos sobre los factores que afectan la iluminancia proveniente de una fuente de luz, planteando preguntas e hipótesis, proponiendo estrategias para comprobarlas, experimentando registrando información para analizarla y, luego, elaborar una conclusión.

• Sustentaremos, usando la información y los resultados observados, qué características tiene la luz y otras ondas electromagnéticas, y daremos una opinión con respecto a las implicancias del uso de fuentes que emiten ondas electromagnéticas en el ambiente y en la sociedad.

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IV. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE:

Actividad 1

: Problematiza situaciones para hacer indagación

1. Identifica los factores (variables) que influyen en la iluminancia de una fuente, por ejemplo la distancia del receptor a la fuente, la potencia de la fuente (50 W, 100 W, tipo de luz (fría, cálida, laser rojo), tipo de fuente (foco, fluorescente, led) etc.

FACTORES/CAUSA EFECTO

Iluminancia

2. Identifica las variables: de los factores propuestos, elige uno para que constituya la variable independiente (VI), las restantes formaran parte de las variables intervinientes (V Int.).

Variable independiente (causa)

¿Qué vamos manipular?

Variable dependiente (efecto)

¿Qué vamos a medir?

Variable interviniente

¿Qué vamos a controlar?

(Son todos los factores que no constituyen la VI , que puede modificar los resultados de la experimentación).

3. Formula una pregunta de indagación respecto a aquellos aspectos que te generaron curiosidad y elige una de ellas para hacer la indagación.

PREGUNTAS BASE FORMULA TU PREGUNTAS DE

INDAGACIÓN RECUERDA que, la pregunta de indagación debe

tener una relación de causa y efecto, y puedes utilizar las siguientes preguntas base:

COMPETENCIA 1: Indaga mediante métodos científicos para construir conocimientos.

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1. ¿Cómo influye ____ en ____?

2. ¿Cómo se relaciona ____con _____?

3. ¿De qué manera se relaciona ____

con_____?

4. ¿Qué efecto tiene _____ en _____?

5. ¿Qué relación hay entre _____y ____?

6. ¿En qué medida _____afecta____?

4. Plantea tu hipótesis o respuesta probable a tu pregunta. Recuerda que debe contener las variables en relación de causa-efecto.

CONECTORES BASE PARA FORMULAR HIPÓTESIS

PLANTEA TU HIPÓTESIS RECUERDA: Para formular una hipótesis

puedes utilizar uno de los conectores propuestos.

1. Sí_____, entonces _____ .

2. En cuanto_____, se logrará_____ .

3. En la medida que____, obtendremos____ . 4. El aumento____, ocasionará____ .

5. A mayor ___, mayor ______ . 6. A menor ___, menor ______ .

7. A mayor ___, menor ______ .

En resumen, la problematización de tu investigación es:

Pregunta problema

Hipótesis

Variable independiente

Variable dependiente

Variables intervinientes

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Actividad 2

: Diseña estrategia para hacer indagación

Definimos los procedimientos que utilizaremos para comprobar la hipótesis.

PLAN DE INDAGACIÓN

ACTIVIDADES SUGERIDAS Escribe tus procedimientos.

1. Procedimiento que utilizarás para manipular la variable independiente.

VI: ………..

EJ.

✓ Si la VI es la distancia del receptor a la fuente, determinar las diferentes distancias.

✓ Si la VI es tipo de fuente, en cuantas fuentes diferentes se va a medir la iluminancia

2. Procedimiento que utilizarás para medir la variable dependiente VD: Iluminancia

Ej.

✓ ¿Cuántas repeticiones de la medida de la iluminancia se va ha realizar?

✓

3. Procedimientos para controlar la variable interviniente

V. Interviniente:

……….

4. Materiales e instrumentos a utilizar para recoger datos cualitativos / cuantitativos

Ej.

✓ ¿Usarán el luxómetro de los teléfonos inteligentes para medir la iluminancia? o usar tablas con datos.

✓ ¿En qué va a registrar los datos de las mediciones?

✓ ¿Elaborarás un cuadro de doble entrada?,¿ qué secciones tendrá?

5. Propuesta de medidas de seguridad.

6. Información científica de fuentes confiable sobre:

7. Otros…

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Actividad 3

: Genera y registra datos e información

1. Realiza el procedimiento que diseñaste para comprobar la hipótesis.

2. Registra en la tabla los datos y resultados, se sugiere 4 datos diferentes sin considerar las posibles repeticiones, a fin de buscar una tendencia o comportamiento.

Por ejemplo, observe esta tabla en caso que la VI fuese “distancia del receptor a la fuente”:

N° Distancia a la fuente

(+- 0,5cm)

Prueba 1 Prueba 2 Prueba 3 Media

1. 10

2. 20

3. 30

4. 40

3. Con los datos obtenidos o proporcionados, elabora una gráfica estadística, identificando la VI(eje X) y VD (eje Y) con sus unidades, a fin de validar o refutar tu hipótesis y buscar relaciones entre las dos variables (tendencias).

…

4. Registra las imágenes de tu experimento (fotos, videos muy cortos).

…

5. Registra información científica sobre la VI y VD.

…

Actividad 4

: Analiza datos e información para elaborar una conclusión

Con los datos procesados y la gráfica validar tu hipótesis y buscar relaciones entre las dos variables (independiente y dependiente) , estableciendo relaciones de causalidad, contrastando la hipótesis con información científica para sustentarla o no.

1. ¿Cómo influye la variable independiente en la iluminancia? Describe

………

2. ¿Cuál es la tendencia que se presenta según los datos recogidos?

………

………..

3. Entonces, ¿tu hipótesis es válida o ha resultado refutada? De haber sido refutada,

¿Qué otra hipótesis plantearías?

...

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4. Ahora elabora las conclusiones sobre el proceso de indagación, dando respuesta a la pregunta de indagación, además de evaluar si los procedimientos, mediciones, cálculos y ajustes realizados contribuyeron a demostrar tu hipótesis.

Conclusiones

1)………

2)………

3)………

4)………

Actividad 5

: Evalúa y comunica el proceso y resultados de su indagación.

Ahora evidencia lo aprendido, elaborando el textode difusión (informe de indagación) que permita comunicar a la comunidad sobre qué factores afectan la iluminancia proveniente de una fuente de luz, para ello considera todas las actividades realizadas.

EVIDENCIA DE APRENDIZAJE 1

TEXTO DE DIFUSIÓN/

(INFORME DE INDAGACIÓN

………

(Agregue las líneas necesarias para elaborar el informe).

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Actividad 6

: Utilizando los conocimientos construidos, a partir de tu indagación y de la información científica de fuentes confiables presentada, responde las siguientes preguntas

EVIDENCIA DE APRENDIZAJE 2: RESPUESTA A CUESTIONARIO (anexo 1 y 2)

1. De acuerdo con los resultados de la indagación y según la información proporcionada en la situación presentada al inicio,

¿qué distancia mínima piensas que debe haber entre el foco de tu cuarto y tus ojos?

2. Si la iluminancia que llega a la Tierra es de unos cien mil lux,

¿por qué no se debe mirar hacia el suelo mientras camina por la nieve?

3. ¿Qué ondas (radiación) son potencialmente peligrosas para los seres humanos?

4. “Cada minuto de nuestra vida estamos en contacto con muchos tipos de ondas electromagnéticas”. Da tu opinión sobre esta afirmación y evalúa las ventajas y desventajas del uso de ondas electromagnéticas en la salud de las personas.

COMPETENCIA 2: Explica el mundo físico basándose en conocimientos sobre seres

vivos, materia y energía, biodiversidad, Tierra y universo.

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V. INSTRUMENTOS DE AUTO EVALUACIÓN – CRITERIOS

Para verificar el logro de tus aprendizajes, procede a evaluar tus producciones, lo que te permitirá reflexionar sobre tus logros, dificultades y estrategias de mejora.

NOMBRE DEL ESTUDIANTE:……….

EVIDENCIA DE APRENDIZAJE 1:

Texto de difusión/informe de indagación que permita comunicar a la empresa qué hace que los paracaídas sean eficientes.

COMPETENCIA:

Indaga mediante métodos científicos para construir conocimientos

Nº CRITERIOS DE EVALUACIÓN Sí No

1.

Formula preguntas a partir de una situación y selecciona la pregunta que guía la indagación.

Plantea hipótesis con base en conocimientos

2.

Plantea hipótesis en las que establece relaciones de causalidad entre las variables que determinan la iluminancia.

3.

Considera variables intervinientes de indagación.

4.

Diseña un plan de indagación y recojo de datos con base en observaciones o experimentos.

5.

Genera y registra datos cualitativos/cuantitativos a partir de la manipulación de la variable independiente y mediciones repetidas de la variable dependiente, que contribuyan a comprobar o refutar la hipótesis.

6.

Hace cálculos con base a los datos y los representa en gráficas.

7.

Establece relaciones entre los datos de su cuadro de doble entrada.

8.

Contrasta los resultados con su hipótesis e información científica para confirmar o refutar su hipótesis .

9.

Interpreta y establece conclusiones, que permitan evaluar cómo el factor elegido por el estudiante influyó en la iluminancia.

10.

Comunica su informe de indagación.

NOMBRE DEL ESTUDIANTE:………

EVIDENCIA DE APRENDIZAJE 2:

Respuesta a cuestionario con fundamento científico.

COMPETENCIA:

Explica el mundo físico basándose en conocimientos sobre seres vivos, materia y energía, biodiversidad, Tierra y universo.

Nº CRITERIOS DE EVALUACIÓN Sí No

1.

Explica situaciones con base a los resultados de la indagación y según la información científica proporcionada (anexo 1).

2.

Evalúa las implicancias del quehacer científico y tecnológico, al dar una opinión informada con respecto a las implicancias de la exposición diaria a las

LISTA DE COTEJO 1

LISTA DE COTEJO 2

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¨Miremos al futuro con optimismo¨

ANEXOS

ANEXO 2

Implicancias de la exposición diaria a las diferentes ondas electromagnéticas

Si la longitud de onda (λ) es muy pequeña (debajo de la longitud de onda de la luz visible), entonces la onda tiene la capacidad de penetrar un objeto y por la energía que transporta, puede modificar su estructura interna, incluso el ADN de las células. Por ejemplo, las ondas que emiten los hornos microondas tienen una longitud de onda aproximada de 10⁷nm (nanómetros), o mejor dicho de 1cm (centímetro), mientras que la piel humana tiene poros de 100 nm a 150 nm de diámetro, de modo que, en un posible escape de las microondas del horno, estas solo chocarían con la piel, pero no podrían penetrar la epidermis y ocasionarnos un daño celular. De acuerdo con esta información y según la imagen mostrada, ¿qué ondas (radiación) son potencialmente peligrosas para los seres humanos?

De acuerdo con la información proporcionada por la imagen que se muestra, los rayos ultravioletas, los rayos X y los rayos gamma serían potencialmente perjudiciales para la salud.

En los últimos años se ha generado un debate acerca de la instalación de antenas de telefonía celular.

Algunos piensan que la radiación que emiten (ondas de radio) generan cáncer y otras enfermedades.

A partir de la imagen mostrada, y evaluando solo la longitud de onda de estas ondas de telefonía celular, ¿esa afirmación podría ser cierta?

ANEXO 1

Características de la luz y otras ondas

Si la iluminancia de un foco en el techo de una habitación de una casa es de 500 lux cuando llega al piso, ¿qué sucederá con la iluminancia que llega al piso si llevamos esa misma fuente a un cuarto más grande, pero de la misma altura?

Depende del punto del piso que se use para hacer la medición. En caso de que se use el mismo que en la situación anterior o alguno que se encuentre a la misma distancia de la fuente, la iluminancia debería de ser la misma.

La iluminancia que llega a la Tierra es de unos cien mil lux, la mismas que es reflejada casi completamente en la nieve. En caso de mirar fijamente al suelo con nieve, estaríamos exponiéndonos a una gran parte de la iluminancia que llega a la Tierra. Esto significa, que el efecto sería muy similar a cuando uno mira fijamente hacia el Sol.

Las ondas de luz y de sonido tienen distintas propiedades y son dos tipos de

ondas diferentes. Se debe tener en cuenta que la luz es una onda electromagnética y que las de sonido son ondas longitudinales. Ambas cuentan con distintas cualidades y características. Por ejemplo, la luz no necesita un medio para propagarse, mientras que el sonido sí. Estos pueden ser el aire, sustancias líquidas u objetos sólidos. La luz se propaga a través del espacio. Además, la luz emite radiación ultravioleta y calor, mientras que las ondas del sonido emiten vibración en el medio en el que se propagan.

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Si se sigue la teoría de que para generar modificaciones genéticas y dañar la epidermis, las ondas emitidas deberían tener una longitud menor al rango de 100nm a 150 nm (el diámetro que tienen los poros de la piel humana9, las ondas de radio no calificarían como dañinas, a que su longitud de onda, de 107 nanómetros, es mayor al diámetro de los poros. Debido a esto, solo chocan con la piel y rebotan.

“Cada minuto de nuestra vida estamos en contacto con muchos tipos de ondas electromagnéticas”.

Da tu opinión sobre esta afirmación y evalúa las ventajas y

desventajas del uso de ondas electromagnéticas en la salud de las personas.

La afirmación es correcta. El espectro de ondas electromagnéticas es muy amplio y constantemente estamos en contacto con ellas. Por ejemplo, siempre estamos, en mayor o menor medida, expuestos a radiación de luz artificial y solar. De igual modo, estamos expuestos a las ondas de radio que tanto se usan actualmente.

El uso de ondas electromagnéticas puede traer grandes ventajas y se encuentra presente en muchas de las tecnologías modernas. Por ejemplo, en los monitores, focos, radiografías y en la transmisión inalámbrica de información. Se puede ver que algunas de las utilizadas no son tan dañinas para la salud, como las ondas de radio, en comparación a la exposición que naturalmente tenemos a otro tipo de ondas electromagnéticas de la naturaleza, como los rayos UV. En cambio, otras como los rayos X, sí pueden ser muy dañinas, lo cual implica tomar precauciones y medidas de seguridad para evitar daños significativos en la salud. Cada situación de exposición a la radiación electromagnética amerita un análisis para poder llegar a una conclusión sobre las precauciones y medidas apropiadas para el caso. Esto se debe de hacer tomando en cuenta las propiedades de las ondas respectivas y del tiempo de exposición de las personas involucradas.