Plan de Clase | Metodología Activa | Electricidad: Resistencias en Paralelo

Premisas: Este Plan de Clase Activa asume: una clase de 100 minutos de duración, estudio previo de los estudiantes tanto con el Libro, como con el inicio del desarrollo del Proyecto y que se elegirá una única actividad (entre las tres sugeridas) para realizarse durante la clase, ya que cada actividad está pensada para ocupar gran parte del tiempo disponible.

Objetivo

Duración: (5 - 10 minutos)

La etapa de Objetivos busca aclarar lo que se espera que los estudiantes aprendan y apliquen en la clase. Al definir estos objetivos, el docente guía a los estudiantes en el desarrollo de habilidades, sentando las bases para una comprensión más profunda y práctica del tema. Esta etapa también sirve para alinear expectativas y asegurar que tanto los estudiantes como el docente apunten hacia los mismos resultados de aprendizaje.

Objetivo Utama:

1. Formar a los estudiantes en la resolución de problemas que involucren resistores conectados en paralelo, usando la Ley de Ohm y la fórmula para la resistencia equivalente en estos casos.

2. Fomentar el pensamiento crítico y analítico para identificar la mejor estrategia de resolución ante circuitos en paralelo.

Objetivo Tambahan:

1. Promover el trabajo en equipo y la discusión colaborativa entre los estudiantes mientras resuelven problemas prácticos en clase.
2. Despertar la curiosidad y el interés de los estudiantes sobre las aplicaciones prácticas y teóricas de la electricidad en su vida diaria.

Introducción

Duración: (15 - 20 minutos)

La fase de Introducción tiene como objetivo comprometer a los estudiantes y hacer una transición fluida del conocimiento teórico que adquirieron en casa hacia la aplicación práctica en el aula. Al presentar situaciones problemáticas, el docente motiva a los estudiantes a aplicar su conocimiento previo de forma crítica y creativa. La contextualización busca mostrar la relevancia de estudiar los resistores en paralelo, conectando los contenidos con situaciones reales y prácticas, lo que aumenta el interés y la percepción de la importancia del tema.

Situación Problemática

1. Imaginate que estás armando un circuito para una feria de ciencias y necesitás calcular la resistencia total de varias lamparitas conectadas en paralelo. ¿Cómo harías para determinar la resistencia total del circuito?

2. Pensá en un sistema de iluminación para un escenario de teatro, donde múltiples luces deben estar conectadas en paralelo. ¿Cómo influye la variación en la resistencia de una lamparita en las otras del mismo circuito?

Contextualización

Los resistores en paralelo son comunes en muchos dispositivos electrónicos que usamos a diario, desde electrodomésticos hasta sistemas de iluminación en eventos. Entender cómo se comportan estos componentes en circuitos en paralelo es fundamental no solo para estudiar física, sino también para aplicaciones prácticas en ingeniería y tecnología. Por ejemplo, conocer la función de los resistores en paralelo ayuda a optimizar el consumo energético y garantizar la seguridad en circuitos eléctricos complejos.

Desarrollo

Duración: (70 - 75 minutos)

La etapa de Desarrollo está diseñada para permitir a los estudiantes aplicar de forma creativa y práctica el conocimiento teórico adquirido sobre resistores en paralelo. A través de actividades lúdicas y desafiantes, los estudiantes tendrán la oportunidad de trabajar en equipo, desarrollar habilidades prácticas en el armado de circuitos y profundizar su comprensión de cómo funcionan los resistores en paralelo en diferentes contextos. Esta etapa es clave para consolidar el aprendizaje y asegurar que los estudiantes puedan resolver problemas reales relacionados con circuitos eléctricos.

Sugerencias de Actividades

Se recomienda realizar solo una de las actividades sugeridas

Actividad 1 - Circuito Misterioso

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Aplicar el conocimiento teórico sobre resistores en paralelo en la práctica, desarrollando habilidades en el armado de circuitos y el uso de instrumentos de medición.

- Descripción: En esta actividad, los estudiantes resolverán un rompecabezas que implica construir y analizar un circuito con resistores en paralelo. Cada grupo recibirá un kit con resistores de distintos valores, un multímetro y un protoboard. Tendrán que armar el circuito siguiendo las instrucciones del rompecabezas y usar el multímetro para medir la corriente y el voltaje en puntos clave.

- Instrucciones:

• Dividí la clase en grupos de hasta 5 estudiantes.

• Entregá los kits con los componentes a cada grupo.

• Presentá el rompecabezas, donde deberán descubrir la resistencia total del circuito y explicar cómo la variación de un resistor afecta a la corriente en los demás.

• Guía a los estudiantes en el armado del circuito en el protoboard.

• Instruí sobre el uso del multímetro para medir voltaje y corriente en diferentes puntos del circuito.

• Cada grupo deberá presentar sus hallazgos y su solución al rompecabezas a la clase.

Actividad 2 - Reto de Consumo Inteligente

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Desarrollar habilidades de aplicación práctica de los conceptos de resistores en paralelo para optimizar el consumo de energía.

- Descripción: Los estudiantes serán desafiados a diseñar un sistema de iluminación para una casa utilizando resistores en paralelo para optimizar el consumo energético. Deberán calcular la resistencia total del circuito y seleccionar los resistores ideales para garantizar la eficiencia energética.

- Instrucciones:

• Formá grupos de hasta 5 estudiantes.

• Presentá el escenario del desafío: diseñar un sistema de iluminación que ahorre energía.

• Proporcioná información sobre las bombillas disponibles y sus respectivos consumos y resistencias.

• Los estudiantes deberán calcular la resistencia total del circuito y elegir los resistores para lograr la mejor eficiencia.

• Cada grupo debería presentar su proyecto, explicando las decisiones tomadas y los cálculos realizados.

Actividad 3 - Constructores de Circuitos

> Duración: (60 - 70 minutos)

- Objetivo: Comprender y aplicar el concepto de resistores en paralelo en un contexto de seguridad y automatización del hogar.

- Descripción: En esta actividad, los estudiantes construirán un circuito que simula un sistema de alarma con varios sensores conectados en paralelo. Deberán calcular la resistencia total del circuito y ajustar los sensores para que la alarma solo se active si todos son disparados al mismo tiempo.

- Instrucciones:

• Dividí la clase en grupos de no más de 5 estudiantes.

• Explicá cómo funciona el sistema de alarma y cómo están conectados los sensores en paralelo.

• Proporcioná los sensores y componentes electrónicos necesarios para construir el circuito.

• Guía a los estudiantes en el armado del circuito y el cálculo de la resistencia total.

• Desafiá a los estudiantes a ajustar el circuito para que la alarma se active solo con el disparo simultáneo de todos los sensores.

• Cada grupo debería presentar el circuito completado y discutir las dificultades encontradas y las soluciones adoptadas.

Retroalimentación

Duración: (15 - 20 minutos)

El propósito de esta etapa de retroalimentación es consolidar el aprendizaje de los estudiantes, permitiéndoles articular el conocimiento adquirido y reflexionar sobre cómo aplicaron los conceptos de resistores en paralelo en la práctica. La discusión grupal ayuda a reforzar la comprensión, permitiendo comparaciones entre las experiencias de todos los grupos y aclarando cualquier duda que haya surgido durante las actividades. Además, esta etapa promueve habilidades de comunicación y argumentación, esenciales para el aprendizaje activo.

Discusión en Grupo

Al finalizar las actividades, reuní a todos los estudiantes para una discusión grupal. Comenzá pidiendo a cada grupo que comparta sus principales descubrimientos y desafíos durante las actividades. Anima a los estudiantes a discutir cómo la teoría que aprendieron antes de la clase se aplicó en la práctica y qué sorpresas encontraron. Este momento es crucial para que los estudiantes verbalicen y reflexionen sobre lo que aprendieron, además de compartir ideas con sus compañeros.

Preguntas Clave

1. ¿Cuáles fueron los mayores desafíos al aplicar la Ley de Ohm y calcular la resistencia equivalente en circuitos con resistores en paralelo?

2. ¿Cómo influye la variación de un resistor en el comportamiento de los otros resistores en el circuito?

3. ¿Qué aplicaciones prácticas podés imaginar para el concepto de resistores en paralelo, basándote en lo que aprendiste hoy?

Conclusión

Duración: (5 - 10 minutos)

La etapa de conclusión busca reforzar el aprendizaje de los estudiantes, proporcionando una visión clara y resumida de los conceptos más importantes tratados durante la lección. También sirve para consolidar el vínculo entre la teoría y la práctica, mostrando a los estudiantes cómo el conocimiento adquirido puede ser aplicado en situaciones reales. Esta reflexión final es importante para consolidar el aprendizaje y la importancia del tema estudiado ese día.

Resumen

En esta etapa final, el docente debería resumir y repasar los puntos principales discutidos sobre los resistores en paralelo, enfatizando la fórmula para la resistencia equivalente y cómo se aplica para obtener la resistencia total en circuitos en paralelo. También debería abordar la Ley de Ohm y su aplicación en el contexto de los circuitos estudiados.

Conexión con la Teoría

La lección de hoy se estructuró para conectar la teoría estudiada en casa con actividades prácticas en el aula, permitiendo a los estudiantes una aplicación directa de los conceptos teóricos. Actividades como 'Circuito Misterioso' y 'Reto de Consumo Inteligente' fueron diseñadas para simular situaciones reales donde el conocimiento de los resistores en paralelo resulta fundamental, solidificando la conexión entre la teoría y la práctica.

Cierre

Por último, es esencial destacar la relevancia de los resistores en paralelo en la vida cotidiana. Desde aplicaciones en electrónica doméstica hasta sistemas industriales y de seguridad, comprender estos conceptos es clave para el funcionamiento eficiente y seguro de los sistemas electrónicos. Entender estos conceptos no solo enriquece el conocimiento teórico de los estudiantes, sino que también los prepara para futuras aplicaciones prácticas en sus carreras profesionales o académicas.