Las competencias que los estudiantes necesitan desarrollar para el aprovechamiento de estos entornos son:
1. Competencias digitales: navegar (buscar, seleccionar, validar... en Internet), procesar la información con los medios informáticos para elaborar su conocimiento, expresarse y comunicarse con otros en el ciberespacio, conocer sus riesgos (plagio, spam, anonimato, falsedad...), usar las aplicaciones Web.
2. Competencias sociales: trabajo en equipo, respeto, responsabilidad.
3. Otras competencias: aprendizaje autónomo, capacidad crítica, imaginación, creatividad, adaptación al entorno cambiante, resolución de problemas, iniciativa...
Los docentes se deben de sentir seguros al utilizar la tecnología en su actividad didáctica, y para ello requieren:
1. Competencias digitales.
2. Competencias didácticas.
3. Gestión de aulas de medios con reglas claras que regulen la utilización de los recursos.
4. Actitud favorable hacia la integración de las TIC en su quehacer docente.
SECRETARIA DE EDUCACIÓN PÚBLICA Y CULTURA DEL
ESTADO DE SINALOA
SUBSECRETARIA
DE EDUCACIÓN BÁSICA
DEPARTAMENTO
DE ESCUELAS SECUNDARIAS GENERALES
CONCURSO ESTATAL DE
PROYECTOS DE CIENCIAS
Culiacán
Sinaloa, 31 de Agosto de 2012
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Identificación
Zona escolar: 04 de Secundarias
Generales
Supervisor: Profesor Francisco Miranda
Vital
Escuela: Escuela Secundaria General Federalizada “Adolfo López
Mateos”
clave: 25DES0022k, ciclo escolar: 2011-2012
Nombre del proyecto: “Motor
eléctrico”
Modalidad: Proyecto tecnológico
Maestro asesor: Profr. Daniel Ontiveros
Sánchez
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http://esgangostura.blogspot.mx
Introducción.
Una estrategia para organizar las
clases es el trabajo por proyectos, que constituye el espacio privilegiado para
constatar los avances en el desarrollo de las competencias, ya que favorece la
integración y la aplicación de conocimientos, habilidades y actitudes, dándoles
sentido social y personal.
En ciencias II con énfasis en física,
es importante planear y desarrollar un proyecto para cada cierre de bloque; sin
embargo, queda abierta la posibilidad de que se planee un solo proyecto para el
ciclo escolar, cuya consecución deberá abarcar los contenidos y aprendizajes
esperados de cada bloque, lo que llevaría al final del ciclo escolar a una
mayor integración de dichos contenidos.
Todo proyecto deberá partir de las
inquietudes y los intereses de los alumnos, que podrán optar por alguna de las
preguntas sugeridas en los bloques, tomar éstas como base y orientarlas o,
bien, plantear otras que permitan cumplir con los aprendizajes esperados.
También es indispensable planear conjuntamente el proyecto en el transcurso del
bloque, con el fin de poderlo desarrollar y comunicar durante las dos últimas
semanas de cada bimestre.
En el desarrollo de sus proyectos los alumnos
deberán encontrar oportunidades para la reflexión, la toma de decisiones
responsables, la valoración de actitudes y formas de pensar propias; asimismo,
para el trabajo colaborativo, priorizando los esfuerzos con una actitud
democrática y participativa que contribuya al mejoramiento individual y
colectivo.
Proyectos tecnológicos. Estimulan la creatividad en
el diseño y la construcción de objetos técnicos, e incrementan el dominio
práctico relativo a materiales y herramientas.
También amplían los conocimientos del
comportamiento y la utilidad de diversos materiales, las características y la
eficiencia de diferentes procesos. En el desarrollo, los alumnos pueden
construir un producto técnico para atender alguna necesidad o evaluar un
proceso, poniendo en práctica habilidades y actitudes que fortalecen la
disposición a la acción y el ingenio, que conduce a la solución de problemas
con los recursos disponibles y a establecer relaciones costo-beneficio con el
ambiente y la sociedad.
El presente proyecto, titulado “Motor Eléctrico”, fue diseñado y
desarrollado durante el bloque IV del plan de estudios 2011 y tiene el
siguiente diseño:
UBICACIÓN CURRICULAR DEL PROYECTO
DE APRENDIZAJE
NOMBRE DEL PROYECTO:
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“Motor
Eléctrico”
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ASIGNATURA:
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Ciencias II con énfasis en física
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BLOQUE IV:
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Manifestaciones de la estructura interna de la materia
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DESTINATARIOS:
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Alumnos de 2° grado grupo de educación secundaria
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NÚMERO DE SESIONES PARA EL PROYECTO:
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12
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EQUIPAMIENTO REQUERIDO:
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a)
Laboratorio escolar
b)
Aula de medios con 30 mochilas digitales
Telmex.
c)
Aula de HDT con 15 Lap top
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COSTO APROXIMADO:
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$
100:00
Incluyendo
además material reciblable
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Competencia
que se favorece en el proyecto:
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Aprendizajes esperados
que se lograron en el bloque IV:
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Contenidos
temáticos
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.
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Desarrollo
del proyecto
Propósito o justificación. La vida moderna sería
impensable sin la existencia de los motores, estos se encuentran en todas
partes: en la industria, en el transporte, en el hogar, etc. Para cualquier
lado que volteemos podemos encontrar una máquina que funcione con un motor. Debido
a estas consideraciones nos decidimos desarrollar este proyecto tecnológico
titulado “Motor Eléctrico” y comprobar y demostrar que la utilización de la
corriente eléctrica combinada con el electromagnetismo, permite a los seres
humanos tener dispositivos que le facilitan las actividades que desarrollamos
en la vida cotidiana.
Cronograma de actividades:
No.
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FECHAS
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ACTIVIDADES
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1
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07/05/2012
Y
08/05/2012
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Investigar
aspectos relacionados con la electricidad y el electromagnetismo para
seleccionare el proyecto a desarrollar.
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2
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09/05/2012
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Integración
de equipos y selección del proyecto “Motor Eléctrico”
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3
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10/05/2012
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Investigar
el descubrimiento de la inducción electromagnética:
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4
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11/05/2012
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Recolección
de materiales.
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5.-
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16/05/2012
17/05/2012
18/05/2012
21/05/2012
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Elaboración
del Motor eléctrico
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22/05/2012
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Participación
en la feria de ciencias II, para demostrar el funcionamiento del Motor
Eléctrico en el concurso de la etapa intramuros.
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Motor
eléctrico
¿Qué es?
Un motor
eléctrico es una máquina que transforma energía eléctrica en energía mecánica
por medio de interacciones electromagnéticas. El motor eléctrico lo Inventó Michael Faraday En Europa en
el año de 1821.
El principio de funcionamiento del motor se basa en la ley de
Faraday que indica que cualquier conductor que se mueve en el seno del campo
magnético de un imán se generara una D.D.P entre sus extremos proporcional a la
velocidad de desplazamiento. Si en lugar de un conductor rectilíneo con
terminales en circuito abierto se introduce un anillo conductor con los
extremos conectados a una determinada resistencia y se hace girar en el
interior del campo, de forma que varíe el flujo magnético abrazado por la misma
se detectará la aparición de una corriente eléctrica que circula por la
resistencia y que cesara en el momento en que se detenga el movimiento.
Normalmente en un motor se emplea un cierto número de espiras
devanadas sobre un núcleo magnético de forma apropiada y también en algunas
ocasiones se sustituye el imán permanente creador del campo por un electroimán,
el cual produce el mismo efecto cuando se le aplica la corriente excitadora. A
este último elemento (Imán o electroimán) se le denomina inductor, el conjunto
espiras y núcleo móviles constituyen el inducido.
El sentido de la corriente eléctrica que circula por el
inducido está definido mediante la Ley de Lenz que indica que toda
variación que se produzca en el campo magnético tiende a crear un efecto en
sentido opuesto que compense y anule la causa que la produjo. Si esta ley se
aplica a nuestro caso nos indicará que la corriente inducida creará un campo
magnético para que se oponga al movimiento de la misma lo que obligará a
aplicar un determinada energía para mantener el movimiento la cual dependerá
lógicamente de la intensidad de la corriente generada y del valor de la
resistencia de carga (Rc), pudiendo calcularse como el producto de la energía
consumida en la carga por un número que expresará el rendimiento de la
conversión.
Ahora bien, todos los fenómenos expresados corresponden al
efecto opuesto al de un motor, es decir, que mediante el sistema descrito se genera
una corriente eléctrica a partir de un movimiento mecánico, lo que corresponde
al principio de funcionamiento de un dinamo, sin embargo, al ser dicho
efecto reversible, bastará con invertir los papeles y si en lugar de extraer
corriente del inducido se le aplica un determinada tensión exterior, se
producirá la circulación de una cierta intensidad de corriente por las espiras
y éstas comenzarán a girar, completándose así el motor. Es importante
considerar que teniendo en cuenta la ley de Lenz mencionada anteriormente, al
girar él, se creará en el mismo una determinada tensión eléctrica, de sentido
contrario al exterior que tenderá a oponerse al paso de la corriente para
compensar así las variaciones de flujo magnético producidas, denominada fuerza
contra electromotriz (FCEM)
Principio de Oersted
Oersted
descubrió allá por 1819 que el fenómeno magnético estaba ligado al eléctrico. Si
tenemos una carga a una velocidad, ésta generará un campo magnético que es
perpendicular a la fuerza magnética inducida por el movimiento en ésta
corriente.
Principio de faraday
Aunque
los griegos de la antigüedad clásica, descubrieron, Tales de Mileto, que al
frotar una barra de ámbar con lana se producía la atracción por parte de la
barra de plumas u otros objetos ligeros, y que la piedra metálica de Magnesia,
Aristóteles, podía atraer pequeños trozos de hierro, no fue hasta el siglo XIX
que William Gilbert, Benjamin Franklin, Charles Coulomb, etc., no empezaron a
poner los verdaderos fundamentos físicos de la electricidad y el magnetismo.
A
partir del año 1800 con la invención por Alejandro Volta de la pila eléctrica,
la investigación en electricidad y magnetismo avanzó de forma muy rápida. La
fecha es interesante, pues fue hace relativamente pocos años; en el año 2000,
Italia celebro el 200 aniversario del descubrimiento de Volta.
El
danés Hans Christian Oersted demostró, hacia 1810, que una corriente eléctrica
–cargas eléctricas en movimiento– que circulara por un hilo conductor producía
efectos magnéticos: un imán situado cerca del hilo, colocado inicialmente
paralelo al hilo, intentaba colocarse perpendicular al mismo cuando por éste
circulaba una corriente eléctrica. Los franceses Jean Biot y Félix Savart
descubrieron poco después que el campo magnético que se producía disminuía su
intensidad de forma proporcional al inverso de la distancia del imán al hilo.
Otro francés, Ampere –todos ellos estimulados a la investigación en
electricidad por un Napoleón Bonaparte que tenía mucho interés en sus posibles
aplicaciones–, descubrió que hilos por los que circulaba corriente en el mismo
sentido se atraían, mientras que hilos por los que circulaba corriente en
sentido contrario se repelían.
El
británico Michael Faraday
mejoró el experimento de Oersted haciendo que la corriente circulara por una
bobina, muchas vueltas del mismo hilo, en lugar de por sólo una espira. Así,
una bobina por la que circulaba corriente se convertía en un imán, con su polo
norte, su polo sur, y orientándose hacia el Norte igual que una brújula.
Lo
que hizo Faraday fue lo siguiente. Con la ayuda de una pila de Volta y una
bobina de cobre preparó un primer circuito eléctrico. Su idea era conectar la
pila y la bobina para producir un campo magnético potente. Cerca de esta
primera bobina colocó una segunda bobina, sin conexión con la primera, y esta
segunda bobina la conectó a un galvanómetro, un pequeño imán que le iba a
permitir saber si por la segunda bobina circulaba, o no, corriente eléctrica.
Su idea era cerrar el primer circuito, conectando la pila de Volta, observando
qué sucedía en el galvanómetro, en el segundo circuito, esperando que un
movimiento de la aguja del galvanómetro le indicara que había corriente
circulando por el segundo circuito cuando circulaba por el primero. Sus
primeros experimentos fueron decepcionantes. Nada parecía suceder en el segundo
circuito, la aguja del galvanómetro no se movía, cuando la corriente sí
circulaba por el primero.
Pero
Faraday observó un día que la aguja del galvanómetro sí se movía, muy poco y
para volver rápidamente a su situación de reposo, cuando, justo, conectaba el
primer circuito. Más atento a partir de entonces, descubrió que la aguja
también se movía, saliendo de su reposo, cuando desconectaba el primer
circuito. Algunas sesiones experimentales después, ya habían descubierto que la
aguja del galvanómetro del segundo circuito se movía siempre que él mantuviese
en movimiento la primera bobina, por la que circulaba corriente, cerca de la
segunda.
Una
vez entendió Faraday que la primera y segundas bobinas debían estar en
movimiento relativo para que mientras por la primera circulaba corriente, se
indujera circulación de corriente en la segunda, y el galvanómetro se moviera,
sustituyó la primera bobina por un imán (ya no había que gastar dinero en mantener
activa la pila de Volta), comprobando que siempre que el imán y la bobina
conectada al galvanómetro se mantuvieran en movimiento relativo, circulaba
corriente por la bobina. Con el imán parado, no había corriente eléctrica. Con
el imán en movimiento, se producía corriente eléctrica.
Tal
y como lo expresó Faraday:
Para
inducir una corriente eléctrica en un circuito, formado por un hilo y que
encierra una cierta superficie, el flujo del campo magnético que atraviesa la
superficie encerrada debe variar en el tiempo.
Michael Faraday
Realizó contribuciones en el campo de la electricidad. En 1821,
después de que el químico danés Oersted descubriera el electromagnetismo,
Faraday construyó dos aparatos para producir lo que él llamó rotación
electromagnética, en realidad, un motor eléctrico. Diez años más tarde, en 1831, comenzó sus más famosos
experimentos con los que descubrió la inducción electromagnética, experimentos
que aún hoy día son la base de la moderna tecnología electromagnética.
Electroimán y aplicaciones del electromagnetismo
¿Qué harías sin electricidad? imagínate una vida sin Internet, televisión, luz eléctrica,
microondas... en la actualidad una vida sin electricidad es prácticamente algo
inconcebible. Los transformadores
se utilizan para transportar la energía
eléctrica y éstos funcionan gracias al electromagnetismo.
Se le llama electromagnetismo al
campo magnético que se genera eléctricamente. En la vida diaria el electromagnetismo tiene las siguientes
aplicaciones.
- Electroimán se utiliza en los timbres, para separar latas y
clavos en vertederos y en manipulación de planchas metálicas.
- Relé
se utiliza en interruptores y conmutadores.
- Alternador
máquina que sirve para generar corriente
- Dínamo
se utilizan para obtener corriente continua en los carros.
- Transformador, sirve para transportar la energía
- Aparatos de medida para magnitudes eléctricas
Evidencias:
FERIA DE CIENCIAS II (FÍSICA)
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