E1: Engage (Enganchar)
- Demostración: Realizar una demostración simple de un circuito eléctrico con una batería, una bombilla y un cable. Preguntar a los estudiantes qué creen que está sucediendo y por qué la bombilla se enciende.
- Pregunta abierta: ¿Qué otros dispositivos utilizan electricidad y cómo creen que funcionan?
- Conexión con la vida diaria: Relacionar los circuitos eléctricos con objetos cotidianos como teléfonos, computadoras y electrodomésticos.
- Video o animación: Mostrar un video corto sobre la historia de la electricidad y los primeros experimentos con circuitos.
E2: Explore (Explorar)
- Actividades en grupos: Proporcionar a cada grupo diferentes componentes electrónicos (resistencias, condensadores, diodos, etc.) y una fuente de alimentación.
- Tarea: Instruir a los estudiantes para que construyan circuitos simples y midan el voltaje y la corriente en diferentes puntos.
- Observación: Animar a los estudiantes a observar lo que sucede cuando cambian los componentes o las conexiones.
- Preguntas guía: ¿Qué ocurre cuando se aumenta o disminuye la resistencia en un circuito? ¿Cómo afecta el voltaje a la corriente?
Nota del diseñador del Currículo: En internet existe kit de electrónicos STEM, National Geographic y el Discover, NASA, son recomendables para trabajar en el grupo.
E3: Explain (Explicar)
- Presentación: Explicar los conceptos fundamentales de circuitos eléctricos, incluyendo:
- Voltaje
- Corriente
- Resistencia
- Ley de Ohm
- Potencia eléctrica
- Analogías: Utilizar analogías con el flujo de agua en tuberías para explicar el concepto de corriente eléctrica.
- Diagramas: Mostrar diagramas de circuitos simples y explicar los símbolos utilizados para representar cada componente.
E4: Elaborate (Elaborar)
- Proyectos: Proponer proyectos más complejos, como:
- Diseño de un divisor de voltaje
- Construcción de un puente de Wheatstone
- Análisis de un circuito integrado simple
- Simulación: Utilizar software de simulación de circuitos (como LTspice) para verificar los diseños y realizar análisis más detallados.
- Aplicación a problemas reales: Presentar problemas de la vida real que involucren circuitos eléctricos y pedir a los estudiantes que los resuelvan utilizando los conocimientos adquiridos.
E5: Evaluate (Evaluar)
- Examen escrito: Evaluar la comprensión de los estudiantes sobre los conceptos clave a través de preguntas teóricas y problemas numéricos.
- Informe de laboratorio: Solicitar a los estudiantes que redacten un informe detallado sobre sus experimentos, incluyendo los procedimientos, resultados y conclusiones.
- Presentación oral: Pedir a los estudiantes que presenten sus proyectos a la clase y respondan preguntas.
- Rubrica: Utilizar una rúbrica para evaluar el desempeño de los estudiantes en cada etapa del proceso.
Actividades Adicionales:
- Visitas a laboratorios: Organizar visitas a laboratorios de electrónica para que los estudiantes puedan ver equipos profesionales y realizar experimentos más avanzados.
- Concursos: Organizar concursos de diseño de circuitos para fomentar la creatividad y la competencia.
- Investigación: Pedir a los estudiantes que investiguen sobre aplicaciones de circuitos eléctricos en diferentes campos (electrónica, comunicaciones, automatización).
Materiales necesarios:
- Fuente de alimentación variable
- Multímetro
- Resistencias de diferentes valores
- Cables de conexión
- Protoboard
- Componentes electrónicos variados (condensadores, diodos, transistores, etc.)
- Software de simulación de circuitos (LTspice, PSpice)
Adaptación:
Este plan 5E puede adaptarse a diferentes niveles de dificultad y a los intereses de los estudiantes. Por ejemplo, para estudiantes más avanzados, se pueden introducir conceptos como análisis de nodos, teorema de Thévenin y Norton, y circuitos trifásicos.
Importante: Es fundamental proporcionar a los estudiantes oportunidades para aplicar los conocimientos teóricos a situaciones prácticas y fomentar el pensamiento crítico y la resolución de problemas.
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