Autores
Juan José Vicente Martorell, María del Mar Aragón Méndez
Introducción
La energía es un concepto nuclear en el que se sustentan muchos otros pertenecientes tanto a ámbitos científicos como tecnológicos. Es imprescindible para explicar múltiples fenómenos y comprender los mecanismos que sustentan nuestra actual forma de vida y en él se apoya el principio de conservación de la energía, sin lugar a duda, una de las ideas fundamentales de la Física. Su inclusión en el currículo de las materias científicas está plenamente justificada ya que, además de ser necesaria para la adquisición de conocimientos de física, química, biología y geología, es imprescindible para interpretar la realidad cotidiana y resolver problemas reales, así como para entender procesos de interés social y medioambientales y tomar partido en ello.
Pero el principio de conservación de la energía es difícil de comprender sin entender en qué consiste la degradación y la disipación, que acompaña a las transferencias de energía. Expresiones usadas frecuentemente en el lenguaje común, especialmente en los medios de comunicación, como gasto o consumo energético, hacen pensar en la energía como algo que desaparece con el uso y suponen una barrera para la comprensión del concepto de energía y del principio de conservación. Es muy difícil interpretar el sentido físico de la expresión “gasto de energía” sin manejar el concepto de degradación, sin él tampoco se pueden interpretar los procesos de cambio de los sistemas desde el punto de vista energético. El aprendizaje del concepto de energía debe pasar por usar el concepto en situaciones y contextos reales y variados que posibiliten su afianzamiento, y esto no es posible sin incluir el concepto de degradación de la energía.
El abordaje de la degradación de energía en los primeros cursos de la enseñanza secundaria puede realizarse, de forma simplificada, constatando que, cuando se produce un cambio en un sistema, parte de su energía inicial se transfiere a los alrededores, se dispersa, de modo que el sistema pierde parte de su capacidad o utilidad para continuar realizando transformaciones, por lo que decimos que se degrada. La actividad aquí propuesta pretende contribuir a ello.
Actividad Planteada
La actividad propuesta está destinada a estudiantes de 2º de educación secundaria obligatoria y pretende la introducción del concepto de degradación de la energía, para lo que se recurre a una analogía como recurso. La actividad se plantea como la resolución de la contradicción aparente entre el principio de conservación de la energía y las expresiones “gasto o consumo de energía”.
La participación del alumnado en la elaboración del concepto de disipación y degradación de la energía puede verse favorecido mediante su contribución a la elaboración de una analogía inicialmente propuesta por el docente. Es decir, no se trata de que el docente explique la contradicción aparente entre la conservación de la energía y el gasto energético, realizando una analogía. Se pretende que los estudiantes, completando la analogía propuesta por el docente, establezcan las relaciones analógicas que les permitan dar respuesta al dilema planteado por la actividad.
La actividad se articula alrededor de tres fases, la primera de explicitación de las ideas iniciales, la segunda es la actividad analógica propiamente y la última, de aplicación, en la que los estudiantes deben resolver una cuestión diferente de la inicial haciendo uso del concepto de disipación y degradación. La actividad se planifica para una duración de una sesión de clase de 60 minutos, aunque pudiera ocupar algo más de una sesión. La primera y última etapa se desarrollan de forma individual, mientras que la segunda en grupos de trabajo, en la que las respuestas dadas a cada pregunta se van poniendo en común y se elaboran conclusiones parciales con mediación del docente.
Material Didáctico
A continuación se pueden consultar los materiales didácticos elaborados para esta actividad de modelización (ficha del alumno y guía del profesor)
Guía del Profesor
Actividades del Estudiante
