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¡Papa Perforada!

Resumen:
Este modelo-construcción ayudará a los alumnos a visualizar que hay debajo de la superficie de la Tierra (estratografía). Introduce a los alumnos a las características de las capas de depósitos sedimentarios. Fallas, rocas con agua, y depósitos minerales pueden ser añadidos a esta actividad. Materials:
  • Papa roja o papas (o papas viejas de Idaho): 100 gramos cada una (mediana)
  • Pequeño envase metalico (lata de comida de gatos), sin la tapa
  • Pajitas de beber transparentes (una por persona)
  • Un cuchillo
  • Colorantes de comida o almohadilla de estampado de tinta
  • Dos gomas elásticas delgadas
  • Palillos planos
  • Regla métrica
  • Marcador de tinta permanente
  • Papel de Aluminio
Fuente:
Liem, Tik L. Invitación a Preguntas de Ciencias, 2da. edición, 1987. "Fuerzas - ¿Perfora una papa con una pajita?, página 349. Adaptado en 1989 para el programa televisivo NSF, Adaptado en Matemáticas y Ciencias por el Sr. David Mastie, Ann Arbor Schools, Michigan; y Bonnie Moody, Universidad Estatal de Henderson, Arkansas.
Grade level:
5 - 10
Duración:
De cinco a diez (5 - 10) minutos de preparación, cinco (5) minutos de demostración, quince (15) minutos en tiempo de actividad de los alumnos
Resultados en el aprendizaje de los alumnos:
  • Los alumnos comprenderán que este tipo de modelo les permitirá visualizar qué hay debajo de la superficie.
  • Los alumnos comprenderán que el aire comprimido dentro de las pajitas las hace rígidas y fuertes.
Formato de la Lección:
Demonstración, Actividad de Modelado, Actividad de Interacción, Herramienta de Evaluación.

Pautas Nacionales Observadas:

INSTRUCCIONES:

  1. El tiempo que se requiere para esta actividad dependerá de si es una demostración del maestro, o una actividad para que los alumnos trabajen en equipos de cuatro.
  2. Corte la papa en dos, en dirección longitudinal.
  3. Coloque colorante de alimento (azul) sobre una de las mitades.
  4. Una a las mitades nuevamente, y átelas con las dos delgadas gomas elásticas, (también se pueden clavar 8 palillos delgados alrededor de los bordes, para unir las dos mitades. Los alumnos deberán romper los extremos de los palillos al ras de la superficie de la papa). Se sugiere que los alumnos usen bandas elásticas para mantener unidas las dos mitades de la papa: esto es mucho más seguro y son más fáciles de manipular.
  5. Enumere sus cuatro cuadrantes: Del I al IV, y marque el Norte (N) utilizando un compás.
  6. Coloque la papa sobre una pequeña lata, con los cuadrantes maracados hacia arriba. (No trate de mantener a la papa estable con su otra mano.)
  7. Coloque su dedo pulgar sobre uno de los extremos de la pajilla.
  8. Decida que área de la papa desea perforar con la pajita. Mantenga la pajita lo más perpendicularmente posible en dirección a la superficie de la papa. Cuidado: Hay una tendencia de acercar a la otra mano para sostener a la papa y estabilizarla. ¡No lo haga!. La combinación de pajita-aire-dedo pulgar, puede atravesar la piel fácilmente.
  9. Ahora, perfore la papa con fuerza. La pajita pasará facilmente a través de la papa hasta el fondo de la lata. Pare. La pajita será visible por arriba, y por debajo de la papa. Sáquela por arriba o por abajo. Observe de cuál cuadrante obtuvo su muestra, y estudie la "muestra del núcleo."
  10. Cada persona en su grupo deberá obtener una "muestra del núcleo", (en turnos separados). Compare su núcleo con los diferentes cuadrantes de la diferentes muestras. Mida (en milímetros) desde la superficie hasta la línea de color azul. ¿Cuál es el patrón?. ¿Cómo puede cambiar la posición de la línea azul de arriba a abajo (N o S)?. ¿Cómo cambia la posición de la línea azul de derecha a izquierda (E u O)?.
  11. Haga un dibujo de la "muestra del núcleo", contenido dentro de la pajita. Asegúrese de incluir las medidas en milímetros.
  12. Dibuje la parte superior de la papa, y muéstrele a su grupo las muestras obtenidas de los diferentes cuadrantes del I al IV. Nuevamente, indique las medidas de las diferentes profundidades en milímetros.
  13. Dibuje el perfíl de su papa.

EVALUACIONES:

Este es un buen ejercicio para comenzar una discusión acerca de las muestras obtenidas de los núcleos, y una oportunidad para hacer un verdadero sondeo en su clase. Ahora, los alumnos podrán diseñar un modelo para otro grupo. Añada colorante rojo para una zona de fallas, o verde, para una zona contaminada. Retire un pedazo de papa del tamaño de una moneda pequeña, y rellénela con arcilla amarilla (depósito de mineral de oro), o de arcilla color naranja (un depósito de mineral de cobre). Cada grupo deberá evaluar detalladamente la exactitud y completitud del diagrama de los cuadrantes del modelo, profundidad, colores, etc., del otro grupo. Se puede envolver en papel de aluminio alrededor de los bordes de la papa, a fin de que no se puedan ver las cortaduras, colores, etc.

INFORMACIÓN DE FONDO:

En el momento en que la pajita choca contra la papa, el aire que está dentro de la pajita está comprimido, y la alta presión hace que la pajita se torne dura y rígida. La papa roja siempre se rinde ante esta presión, mientras que otras papas tienen una piel más gruesa. Créanos, este modelo puede fallar en su salón de clases si usa papas (amarilla) frescas. La papa es aproximadamente 80% agua (78.3%), y aproximadamente 20% de materia sólida. El almidón representa el 85% de la materia sólida de la papa. Cerca de un 10% de la materia sólida es proteína. Una papa de tamaño mediano (70- 100 gramos) da muy poca resistencia a la fuerza de aire-pajita-dedo pulgar.

Trabajando con lo que está por debajo de la superficie es elemental para una detallada comprensión de geología. Al estudio de los estratos se le llama estratogarfía. Un estrato es una capa diferente de sedimento que se ha acumulado en la superficie de la Tierra (por ejemplo: la arena que eventualmente se convierte en arenizca a causa de la presión y agentes cementadores). Estas capas de rocas contienen información histórica que los científicos de la Tierra usan para reconstruir la historia de la Tierra. Estos estratos, su grosor, su composición, sus ángulos, sus fósiles y sus inconformidades, reflejan los medio ambientes del pasado en, o cerca de la superficie de la Tierra.

Lo que sabemos que yace debajo de sus pies proviene de las penetraciones de la corteza terrestre con taladros. Esto extremadamente importante cuando se trata buscar petróleo o aguas subterráneas. El estudio de la estratografía, y la utilización de las aguas subterráneas es real y relevante fuera del salón de clases. Durante años, mi propia comunidad (Ann Arbor), ha extraído la mayoría de su agua del río Hurón, cubriendo las necesidades restantes con aguas subterráneas. Como resultado de un crecimiento urbano creciente, ha aumentado el consumo de su agua subterránea de un 15% hace una década, a un 20% hoy día. Con el promedio del creciente consumo anual de agua por cada Americano, esta dependencia en las aguas subterráneas continuará creciendo.

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OTRAS FUENTES:

Última modificación el 22 de octubre de 2003 por Jennifer Bergman.

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