PLANIFICACIÓN DE SESIÓN DE APRENDIZAJE
TÍTULO DE LA SESIÓN
Diseño de prototipos para la conservación de alimentos
APRENDIZAJES ESPERADOS
COMPETENCIAS CAPACIDADES INDICADORES
Diseña y produce prototipos tecnológicos para resolver problemas de su entorno.
Plantea problemas que requieren soluciones tecnológicas y
selecciona alternativas de solución.
Selecciona y analiza información de fuentes confiables para formular ideas y preguntas que permitan caracterizar el problema.
Diseña alternativas de solución al problema.
Selecciona materiales en función de sus propiedades físicas, químicas y compatibilidad ambiental.
Describe las partes o fases del procedimiento de implementación y los materiales a usar.
SECUENCIA DIDÁCTICA
Inicio (5 minutos)
El docente establece una comunicación abierta con los estudiantes, orientándolos hacia la búsqueda de soluciones tecnológicas frente a determinadas necesidades.
El docente presenta la competencia a desarrollar en las siguientes sesiones, así como las capacidades y resalta el valor del trabajo en equipo para el logro en la elaboración del producto.
El docente presenta a los estudiantes el propósito de la sesión: “Diseño de un prototipo para la conservación de alimentos”, y coloca el título de la sesión.
Desarrollo (75 minutos)
Plantea problemas que requieren soluciones tecnológicas y selecciona alternativas de solución. Los estudiantes leen, seleccionan y analizan información a partir de un texto relacionado con
los principios de refrigeración por evaporación:
Estando en una zona con temperaturas medias en el año de alrededor de 30 °C y 35 °C, y con ciertas carencias por la falta de electricidad, la preservación de alimentos perecibles o contar con un espacio refrigerado mediante las tecnologías convencionales resulta poco factible. Ante esto, se propone usar los principios de refrigeración por evaporación para lograr un prototipo que permita conservar de mejor forma los alimentos.
El modo de refrigeración por evaporación, conocido también como “heladera africana” o “efecto botijo” (en inglés, GRADO UNIDAD SESIÓN HORAS
pot-in-pot), se remonta a la antigüedad. Este principio fue revivido por Muhammed Bah Abba1. El principio básico logra una transferencia de calor del interior al exterior de un recipiente interno al evaporarse el agua2. Sobre esta base, es posible desarrollar prototipos tecnológicos de este proyecto3.
El docente estimula a los estudiantes a plantear preguntas a partir del texto, como: ¿Cómo se pueden preservar mejor los alimentos y por más tiempo? ¿Cómo evaporar o deshidratar los alimentos?
Los estudiantes, organizados en equipos, plantean propuestas para diseñar un prototipo de conservación de alimentos empleando los principios de refrigeración por evaporación.
Los estudiantes deberán entender y explicar los principios que rigen la refrigeración por evaporación consultando fuentes de información confiables y mediante entrevistas a especialistas en su entorno. Deberán indagar sobre: a) Los principios termodinámicos involucrados, b) las características de los materiales, c) la posibilidad de mejorar los materiales clásicamente usados combinándolos con otros adicionales y d) el impacto de las dimensiones en la eficiencia. Presentarán esta información de manera organizada.
Refrigeración por evaporación
Principios termodinámicos Materiales, función e impacto Dimensiones, impacto ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……… ……….. Materiales posibles. Función de cada material.
Características de los materiales requeridos. Probabilidad de mejora. Dimensiones clásicamente usadas. Condiciones a considerar para lograr un prototipo
con las dimensiones
solicitadas.
Fig. 1. Pasos básicos para hacer refrigeración por evaporación con vasijas de barro.
Los estudiantes registran la información relevante en su cuaderno de ciencias, destacando las
1
Profesor nigeriano. Desarrolló el sistema de conservación/refrigeración con vasijas.
2 “Enfriamiento del agua contenida en un botijo”, página web: http://quim.iqi.etsii.upm.es//vidacotidiana/botijo.htm,
visitada en octubre de 2014.
3Zubizarreta, J. I. y G. Pinto. “An ancient method for cooling water explained by mass and heat transfer”, Chemical
Engineering Education, págs. 96-99, Primavera (Spring), 1995, página web: http://quim.iqi.etsii.upm.es/botijo.pdf, visitada en octubre de 2014.
ideas principales que serán empleadas durante el desarrollo de su prototipo.
Con los principios termodinámicos comprendidos, los estudiantes indagan recurriendo a fuentes de información confiable y revistas especializadas en el tema sobre los posibles materiales a usar para la administración del volumen requerido en la actividad.
Diseña alternativas de solución al problema.
Los estudiantes determinan los materiales disponibles en su localidad que pueden incorporarse y bosquejan las posibles formas para su prototipo. Todo ello lo registran en su cuaderno de experiencias, en el que indicarán las fuentes de información confiable usadas para sustentarlo.
Fig. 2. Algunas geometrías que pueden ser consideradas.
El docente acompaña el proceso de búsqueda y selección de información mediante técnicas de recojo de información.
A partir de la información obtenida por los estudiantes, el docente da a conocer los principios termodinámicos que están involucrados en la refrigeración por evaporación, así como los fundamentos que pueden permitir determinar las dimensiones apropiadas para condiciones de refrigeración específicas.
Los estudiantes, apoyados en la información recolectada y la información proporcionada por el docente, establecen los aspectos funcionales que desean optimizar en el prototipo, así como los recursos que deben consumirse en la menor cantidad de tiempo posible para estos fines.
Luego se visualiza un video para analizar con mayor profundidad los fundamentos iniciales de la propuesta y el primer bosquejo de esta, también las fuentes de información consultadas, las cuales deben llevar a los estudiantes a extraer conclusiones y conocimientos consolidados.
Diálogo con el docente y los especialistas
Anotaciones de ideas y comentarios Conclusiones y conocimientos 1……… 2……… 3……… 4……… ……… ……… ……… ………
Continúan en equipos y buscan establecer y justificar las especificaciones de diseño para el prototipo, así como los beneficios directos y colaterales que podrían tener con esta actividad, considerando las necesidades de su entorno.
Especificaciones de diseño para el prototipo
1……… 2……….. 3……….. 4……….. Beneficios Directos Colaterales 1……… 2……… 3……… 4……… 1……… 2……… 3……… 4……… Finaliza la sesión con la propuesta de una alternativa de solución que busca cumplir con los
requerimientos generales y las especificaciones de diseño establecidas, y con lapresentación de una lista de insumos, un presupuesto aproximado y un cronograma de trabajo.
Cierre (10 minutos)
Los estudiantes de cada equipo realizan coordinaciones para llevar a cabo las acciones planteadas en su indagación y para la obtención de datos.
Aspectos funcionales:
Aspectos funcionales a optimizar: Recursos cuyo consumo se debe minimizar:
Propuesta de alternativa de solución
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TAREA A TRABAJAR EN CASA
Los estudiantes identifican y seleccionan materiales en función de sus propiedades (maleabilidad, ductilidad, dureza, entre otras).
Buscan en Internet prototipos tecnológicos de conservación de alimentos con materiales caseros.
MATERIALES O RECURSOS A UTILIZAR
Ministerio de Educación. (2012). Libro de Ciencia, Tecnología y Ambiente de 2º grado de Educación Secundaria. Lima: Grupo Editorial Norma.
Ministerio de Energía y Minas. (2014). Uso eficiente de la energía. Guía metodológica para docentes de Secundaria. Lima: Ministerio de Energía y Minas.
Texto de lectura. Cuaderno de experiencias. Ficha de trabajo. Enlaces: http://quim.iqi.etsii.upm.es/vidacotidiana/abba.pdf http://quim.iqi.etsii.upm.es/vidacotidiana/botijo.htm materiales
