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Exploración de Nave Tierra Kit 2: Rocas y Minerales Guía del Profesor

Un Kit de Geociencias de introducción para escuelas primarias Christopher y Brenda Brooks

Exploración de Nave Tierra Kit 2: Rocas y Minerales

Guía del Profesor

por Christopher BrooksUniversité de MontréalyBrenda BrooksColegio de Profesores de Ontario

Un Kit de Geociencias de introducción para las escuelas primarias en base a las expectativas delineadas en el plan de estudios típico para los Programas de Ciencia y Tecnología.

2nd edition:

Copyright © 2013 AESI

Todos los derechos reservados

Ninguna parte de esta publicación puede ser reproducida o utilizada de ninguna forma ni por ningún medio sin el previo consentimiento por escrito de los autores.

Traduction en espagnol par Paola Reyes Luna, Université McGill

Composición e Ilustraciones deMartin Brooks Solutions Montreal, QC, Canadá mb-pc.com

Configuración tipográficaNur Akdag ([email protected])

Publicado en Canadá Impreso en Estados Unidos

ISBN 978-1-927657-28 -7

Contenido1 Misión educativa

3 Los objetivos educativos y los elementos esenciales

5 Materiales didácticos

Manual de TallerMuestras y herramientasCuaderno de ActividadesCuaderno de Respuestas

9 Preguntas y respuestas escritas

12 Los sujetos de la cultura científica en general

13 Mantenimiento de las muestras y herramientas y medidas de seguridad

14 Actividades adicionales

Taller 1Taller 2Taller 3Taller 4Taller 5Taller 6Taller 7

25 ¿Cómo funciona el kit de geociencias? : Ejemplo de Kit 1, Taller 1

Organización de la claseDistribución de Materiales del Taller 1 Paso a paso a través del Taller 1Final del Taller 1 Actividades Deberes

28 Rúbricas de evaluación de los estudiantes

Misión educativaEn los países desarrollados de todo el mundo (por ejemplo, los Estados Unidos, Australia, Reino Unido, Sudáfrica y Canadá), se requiere que los estudiantes del cuarto año de la escuela primaria que llevan el curso de Ciencias de la Tierra y del espacio estudien el módulo de "Rocas y minerales".

Profesionales de la educación coinciden en que los estudiantes de 9 a 12 años de edad en la escuela primaria son lo suficientemente maduros como para estudiar la geología con pragmatismo y discernimiento. Esto le da a los profesores la oportunidad de mostrar a los estudiantes que las geociencias son un tema estimulante y emocionante. También yace una gran responsabilidad sobre estos profesores debido a que si tienen éxito, los estudiantes siguen estando motivados por las Ciencias de la Tierra durante toda su escolaridad y después en la universidad.

Para que los profesores puedan tener éxito en la enseñanza de las Ciencias de la Tierra tienen que estar equipados con los recursos necesarios para la realización de actividades prácticas de las Ciencias de la Tierra y tienen que ser capaces de adquirir fácilmente los conocimientos necesarios para llevar a cabo estas actividades.También necesitan el estímulo y el apoyo para acceder al concepto simple de que las Ciencias de la Tierra tienen como objetivo el estudio científico de la Tierra, y enseñando a la medida de sus capacidades y conocimientos, las "semillas" del conocimiento que siembran en la escuela primaria, lo cual será el inicio de la plataforma central del conocimiento necesario para las bases fundamentales en la ciencia ambiental y estudios ambientales.Son estos campos de estudio los que finalmente permitirán a la civilización del siglo 21 avanzar hacia la sostenibilidad ambiental.

Esta es la perspectiva que teníamos en mente durante la creación y el desarrollo de los Kits de “Exploración de Nave Tierra”. También queremos que sepa que puede contar con nuestro apoyo y aliento mientras concentra la curiosidad y el entusiasmo de los jóvenes estudiantes en la maravilla de las Ciencias de la Tierra.

Los objetivos educativos y los elementos esenciales Los Kits de Exploración de Nave Tierra comprenden una serie progresiva de siete talleres vinculados a un conjunto de muestras y herramientas. Cada taller cuenta con un tema diferente, ya que los estudiantes exploran las muestras a través de una serie de actividades y preguntas de opción múltiple.

Los principales objetivos de este Kit de geociencias son los siguientes:

➤ Proporcionar a los estudiantes de 9 a 11 años de edad, la oportunidad de "hacer ciencia", mientras efectúan observaciones prácticas de un conjunto de muestras geológicas.

➤ Involucrar a los estudiantes en la ciencia de la investigación guiándolos para hacer observaciones y utilizar estas observaciones para hacer inferencias y conclusiones simples.

➤ Proporcionar un método interesante y estimulante para que los estudiantes completen los requisitos curriculares del módulo de Rocas y Minerales en programas de Ciencias de la Tierra y del Espacio.

➤ Proporcionar un paquete pedagógico sencillo de usar que se pueda enseñar con confianza y autoridad por los profesores, independientemente de si tienen experiencia o no en la ciencia.

Los objetivos y puntos pedagógicos a resaltar de este Kit de Geociencias se resumen de la siguiente manera:

➤ Proporciona el conocimiento y la capacidad de enseñanza para que los estudiantes de 4to grado sean educados, estimulados y enriquecidos en las ciencias básicas de la Tierra y del Espacio.

➤ Constituye una plataforma de enseñanza con enlaces con otras ciencias básicas y matemáticas.

➤ Permite a los estudiantes trabajar en equipos de aprendizaje cooperativo (por lo general 3 estudiantes por grupo) o de forma individual.

➤ Estructura talleres sucesivos como creadores de conocimiento progresivo.

4 ➤ Guía a los estudiantes a través de una serie de preguntas de opción múltiple

sobre sus muestras de laboratorio, para que los estudiantes puedan avanzar a su propio ritmo.

➤ Permite al profesor la libertad para circular y ayudar a los estudiantes con sus necesidades.

➤ Equipa el profesor y los estudiantes con todas las herramientas y las muestras necesarias.

➤ Proporciona actividades de BBS en el aula con la lectura de la ciencia, mapas conceptuales progresivos, y aspectos de la cultura científica.

➤ Enseña la manipulación segura de los materiales, mientras los estudiantes adquieren habilidades de observación en la ciencia práctica.

➤ Proporciona a todos los estudiantes en clases de inclusión la oportunidad de participar simultáneamente en las mismas actividades científicas prácticas.

➤ Proporciona actividades adicionales en los diferentes talleres para los estudiantes que terminen antes el taller, y así no haya necesidad de que los maestros asignen trabajo para que se ocupen.

Los materiales didácticos Diseñado para su uso individual con los estudiantes o en equipos de tres estudiantes, el Kit 2 de Geociencias contiene los siguientes componentes:

➤ Manual de Taller

➤ Muestras y herramientas

➤ Cuaderno de Actividades

➤ Cuaderno de Respuestas

Manual de Taller

Este manual contiene una serie de siete talleres individuales, además del prólogo y el epílogo. Los títulos de cada taller y una breve descripción de los temas tratados se dan en el siguiente resumen.

Prólogo ¿Por qué es importante estudiar las rocas y los minerales?

Taller 1 ¡A los volcanes contigo!

Investiga los dos tipos de actividad volcánica alrededor del mundo y explora sus diferencias utilizando las propiedades de las rocas volcánicas que provienen de ellas.

Taller 2 ¡Sólo tómalo como granito!

Muestra cómo tres minerales comunes hacen rocas ígneas como el granito rojo.

Taller 3 Las aventuras increíbles de una pieza de cuarzo

Cubre el intemperismo y la erosión del granito y cómo el cuarzo sobrevive hasta convertirse en arena de la playa y luego en la roca sedimentaria arenisca.

Taller 4 Abajo, entre las capas muertas

Introduce las rocas sedimentarias hechas de restos de organismos marinos utilizando tres tipos diferentes de caliza.

6Taller 5 De buen granito a gneis de granito

Introduce las rocas metamórficas y examina cómo el granito es metamorfoseado a gneis de granito.

Taller 6 La búsqueda de la calcita

Los estudiantes usan vinagre para llevar a cabo una simple prueba química para determinar la presencia de calcita y luego aplicarla a las rocas del Kit 2.

Taller 7 Dona Araña explora la nave Tierra

Desafía a los estudiantes a construir un mapa conceptual que resume los principales conocimientos adquiridos en los talleres de ambos Kit 1 y 2.

Epílogo Lo que hace crecer: fertilizantes, ¡por supuesto!

Proporciona la fuente de los fertilizantes más importantes que se necesitan para ayudar a alimentar a nuestra sociedad.

Cada Taller comienza con una lista de las muestras y las herramientas que los equipos de estudiantes usarán junto con las fotos de cada artículo (estos elementos serán distribuidos por el profesor). Esto es seguido de una breve introducción de los temas que se tratarán. Los estudiantes son invitados a trabajar a su manera a través de un conjunto de actividades relacionadas con las muestras y herramientas.

Cada actividad explica la tarea a realizar y luego se les pide a los estudiantes responder a preguntas de opción múltiple sobre las hojas de respuestas en el Cuaderno de Actividades.Nuevos términos científicos que son introducidos en cada taller se resaltan en negritas, se explican en el Manual de taller y se enumeran en un glosario en el Cuaderno de Actividades.

La última actividad requerida para completar cada taller es construir un mapa conceptual de los conocimientos adquiridos en ese taller. A continuación se les pide a los estudiantes que regresen las muestras y las herramientas a la caja donde ellos las encontraron.

7

Muestras y herramientas

La red de distribución de muestras y herramientas utilizadas en el Kit 2.

Taller 11. andesita 2. basalto

Taller 23. granito rojo4. feldespato

5. mica 6. cuarzo gris

Taller 37. arenisca

8. guijarro de cuarzo 9. arena gruesa A10. arena fina B

11. cuarzo blanco

Taller 412. caliza rayada13. caliza masiva

14. caliza fosilífera

Taller 515. gneis rojo

16. gneis de granate

Taller 617. botella de plástico18. barra de plástico

19. calcita

Taller 7No se necesitan muestras

Epílogo20. evaporita

21. roca fosfórica22. apatita

Herramientas23. lupa 24. clavo

25. placa de vidrio 26. moneda 27. gafas 3-D

28. masilla adhesiva reutilizable

Cuaderno de Actividades

Mientras los estudiantes trabajan a través de las actividades del taller, hacen observaciones y conclusiones y contestan a las preguntas de opción múltiple siguiendo el cuaderno de actividades, el cual es un registro individual del trabajo de cada estudiante.

Las tareas en cada taller terminan en las siguientes actividades:

8Mapa conceptual de Horripilante

Esta actividad se encuentra al final de cada taller, permite a los estudiantes organizar los nuevos conocimientos adquiridos en este taller mediante la inserción de palabras clave en los globos del árbol llamado Horripilante. A medida que los estudiantes progresan a través de la serie de Talleres, ellos agregarán conceptos a los árboles existentes o comenzarán nuevos árboles dedicados a diferentes temas conceptuales. Los mapas conceptuales pueden ser desarrollados por equipos independientes o por toda la clase.

Rompecabezas

Situado en la penúltima página de cada taller, los rompecabezas son para los estudiantes que terminan antes los talleres o también se les puede dar como tarea:

➤ Taller 1: Fichas de palabras

➤ Taller 2: Fichas de palabras

➤ Taller 3: Crucigrama

➤ Taller 4: Sopa de letras

➤ Taller 5: Rompecabezas del ciclo de las rocas

➤ Taller 6: Sopa de letras

➤ Taller 7: ninguno

Corrector del laboratorio

Al término de las actividades del taller asignado, el profesor corregirá las respuestas de los Cuadernos de Respuestas de los estudiantes.

Por otra parte, el profesor puede proporcionar a los estudiantes una copia de las respuestas para que los estudiantes puedan ampliar sus conocimientos mediante la corrección de su propio trabajo.

La corrección del taller también se puede utilizar para coordinar la discusión en clase de las actividades realizadas, analizar los mapas conceptuales de los alumnos y explorar lo que han aprendido sobre la cultura científica.

Preguntas y respuestas escritas Como medida de ampliación de los talleres para los equipos que terminen rápido o para proveer un complemento de la tarea, una serie de preguntas escritas se ha preparado para cada taller:

Taller 1

1. ¿De qué manera un volcán en escudo se diferencía de un cono volcánico? 2. ¿Qué rocas volcánicas provienen de los dos tipos de volcanes? 3. ¿Qué es una roca ígnea?

Taller 2

1. Selecciona una de las siguientes opciones y escribe una frase acerca de esta: (i) feldespato; (ii) mica; (iii) cristalizar.

2. ¿Qué sucede cuando el magma se enfría? 3. ¿Cómo se forma el granito?

Taller 3

1. ¿Cuáles son los minerales que se encuentran en el granito? 2. ¿Qué minerales se encuentran en la arenisca? 3. ¿Qué pasó con la mica y el feldespato?

Taller 4

1. Selecciona una de las siguientes opciones y escribe una frase con esta: (i) capa; (ii) fósil.

2. ¿Qué es la caliza? 3. Si fueras paleontólogo, ¿cuál sería tu trabajo?

Taller 5

1. ¿Cómo se forma una roca metamórfica? 2. Si pudieras cavar un agujero profundo en las montañas Rocosas, ¿qué tipo de

rocas encontrarías? 3. ¿Qué es lo que no pasa cuando el granito se metamorfosea a gneis?

10Taller 6

1. ¿Qué tipo de roca reacciona (efervescence o burbujea) más a menudo con vinagre?

2. ¿Qué roca sedimentaria está hecha de calcita? ¿Por qué? 3. Explica por qué la calcita generalmente no se encuentra en las rocas ígneas y

metamórficas.Taller 7

No hay preguntas escritas para este taller.

Respuestas a las preguntas escritas

Taller 1

1. Un volcán escudo es más grande y tiene una pendiente más suave, mientras que un cono volcánico es más pequeño y tiene una pendiente más pronunciada.

2. La andesita proviene de conos volcánicos, el basalto de volcanes en escudo. 3. Una roca ígnea es aquella formada por el enfriamiento del magma fundido.

Taller 2

1. (I) El feldespato es el mineral más común en la corteza de la nave Tierra. (ii) La mica es un mineral con una superficie de clivaje por lo que se rompe en placas planas. (iii) Cuando un sólido se forma de un líquido (como el hielo del agua) el líquido cristaliza. 2. A medida que el magma se enfría, cristalizan los minerales que forman una roca

ígnea. 3. El granito se forma cuando el magma se enfría muy lentamente en lo profundo

de la corteza por lo que los minerales que cristalizan tienen tiempo suficiente para crecer muy grandes.

Taller 3

1. Cuarzo, mica y feldespato. 2. La arenisca está compuesta principalmente de granos de cuarzo. 3. La mica y el feldespato se desgastaron durante la erosión.

11Taller 4

1. (i) Una capa de sedimento o estrato está formada por fragmentos de rocas, minerales y fósiles que se depositan en el fondo del mar, lago o río.

(ii) Un fósil es cualquier evidencia de vida pasada preservada en una roca. 2. Una piedra caliza es una roca sedimentaria hecha de la acumulación de material

orgánico. 3. Recolectarías fósiles y tratarías de hacer un fósil completo con las piezas.

Posteriormente, podrías estudiar qué clase de criatura fue.Taller 5

1. Mediante el calentamiento y la compresión de otras rocas. 2. Rocas metamórficas como el gneis. 3. Los minerales en el granito no se derriten, sólo recristalizan mientras se quedan

en estado sólidoTaller 6

1. Roca sedimentaria. 2. La caliza, ya que está conformada por partes duras de animales marinos, que

asimismo están hechos de carbonato de calcio (calcita). 3. Porque la vida no forma parte en su origen. Pueden estar demasiado calientes o

hechas bajo demasiada presión.

Taller 1

Haber dividido los volcanes del mundo en dos tipos es un ejemplo del florecimiento de la ciencia victoriana, cuando la gente tenía una sed de clasificar todo, desde las plantas hasta los fósiles. Este paso tan importante condujo a la organización de la ciencia, una necesidad vital de la ciencia es el progreso.

Taller 2

La cristalización del granito es una excelente oportunidad para demostrar que hay un orden definido para los eventos naturales. El magma que se enfrió para formar el granito siempre se enfriará para formar granito, no para formar algún otro producto raro que no podemos predecir. Esto significa, que la ciencia no es aleatoria o caótica y podemos utilizarla para comprender nuestro entorno.

Taller 3

Esto muestra cómo funciona un proceso en las ciencias de la Tierra. En este caso es parte del ciclo de las rocas. Comienza con la meteorización de la roca (congelación y descongelación) en las montañas, seguido por la erosión y el transporte fluvial, hasta que los trozos de rocas y minerales son depositados en forma de sedimentos en el mar. En el entierro, los sedimentos se convierten en rocas sedimentarias.

Taller 4

Entender que las rocas sedimentarias se forman en capas horizontales con la más vieja en la parte inferior y la más joven en la parte superior, fue uno de los grandes saltos que permitieron a la geología convertirse en una verdadera ciencia, como la física, la química y la biología.

Taller 5

Esta es una buena oportunidad para hablar de la tectónica de placas, la gran teoría de la ciencia geológica que establece que la superficie de la nave espacial de la Tierra está formada por placas rígidas que se mueven lentamente de un lugar a otro, a lo largo de cientos de millones de años.

Taller 6

Este es un excelente ejemplo de una pequeña prueba experimental. En primer lugar establecemos una prueba química para determinar la presencia de calcita. A continuación, la buscamos en las rocas donde la calcita no es obvia. Con base en los resultados podemos entonces hacer una predicción sobre el tipo de roca donde siempre encontraremos calcita (caliza).

Los sujetos de la cultura científica en general

Taller 1

Andesita y basalto: Rocas volcánicas como éstas se enfrían tan rápido que los cristales no tienen tiempo para formarse. Los cristales diminutos que se ven en las rocas estaban flotando en el magma antes de que comenzara a enfriarse rápidamente. Estas rocas pueden tener bordes afilados.

Taller 4

Caliza fosilífera: favor de alentar a los estudiantes a tratar las piezas fósiles con cuidado.

Taller 6

Vinagre: El elegido para la prueba de ácido de la calcita. Los estudiantes usarán la barra corta de plástico para colocar una pequeña gota de vinagre en las muestras que se están probando. Esto significa que las muestras no serán ahogadas en vinagre, y pueden ser fácilmente secadas con una toalla de papel inmediatamente después de cada prueba. Si es necesario, los profesores pueden utilizar cristal (gel) de arena para gatos para hacer su vinagre más fuerte, también calentarlo ayudará.

Taller 7

Masilla adhesiva reutilizable: Se utiliza para fijar temporalmente las palabras clave en su lugar en el mapa conceptual. Es reutilizable y los estudiantes la deben regresar a la bolsa de plástico al final de la actividad.

Mantenimiento de las muestras y

herramientas y medidas de seguridad

Herramientas

Placa de vidrio: Se utiliza para las pruebas de dureza, son gruesas y resistentes con el fin de evitar accidentes. Sin embargo, los profesores deben insistir en que la placa de vidrio se mantenga en el escritorio, mientras los estudiantes hacen la prueba de raya. No sustituya estas placas de vidrio con portaobjetos de vidrio que son más delgados, fáciles de romper y peligrosos.

Actividades adicionalesNuestros Kits de la exploración de Nave Tierra utilizan la curiosidad natural de los estudiantes para construir una plataforma sólida de conocimientos acerca de varios temas relacionados con las Ciencias de la Tierra.

Esta curiosidad puede ser canalizada a explorar otros aspectos del plan de estudios, como los que vinculan la ciencia con la tecnología y el mundo fuera de la escuela.

Con el fin de ayudar al profesor a introducir una gama más amplia de experiencias en las geociencias a sus estudiantes, hemos desarrollado una serie de actividades para cada taller en las siguientes categorías:

➤ Actividades de aprendizaje basadas en la indagación

➤ Investigación por parte de los estudiantes (requiere acceso a una computadora)

➤ Discusión en clase

➤ Experimento, demostración, proyecto o excursión

➤ Actividades interdisciplinarias

➤ Conocimientos por parte del profesor

Tenga en cuenta que no todas estas actividades existen para cada taller, sin embargo, donde estén, se incluye toda la información y orientación necesaria para el profesor.

15Taller 1: ¡A los volcanes contigo! Esta es una excelente oportunidad para explorar los volcanes como un riesgo geológico.

1. Actividades de aprendizaje basadas en la indagaciónPiensa en 3 formas en las que los volcanes pueden ser peligrosos para los seres humanos. Respuesta: pueden hacer erupción con flujos de lava, pueden hacer explorator con fragmentos de roca y cenizas, pueden expulsar gases tóxicos calientes, pueden colapsar en enormes avalanchas de roca.

2. Investigación por parte de los estudiantesPídales que lean acerca de la erupción del Monte Santa Helena en: http://www.east-buc.k12.ia.us/01_02/FP/MOU/mou.htm

Deben prestar especial atención a las fotos de antes y después de la erupción en:http://www.olywa.net/radu/valerie/StHelens.htmlEsto les ayudará a contribuir a la discusión en clase.

3. Discusión en clase mediada por el profesorErupción del Monte Santa Helena: Este es el único ejemplo de una gran erupción volcánica en los Estados Unidos y Canadá que se ha visto. Demostró a las personas que no eran conscientes de la energía monstruosa involucrada en una erupción y lo devastadoras que pueden ser. El profesor puede leer una reseña excelente en:http://www.popularmechanics.com/science/environment/natural-disasters/4219883y luego guiar a los estudiantes mientras hacen una lista en el pizarrón de todas las diferentes formas en que la erupción volcánica puede dañar a los seres humanos y afectar el medio ambiente. La lista debe incluir lo siguiente:

• Grandes explosiones de vapor y gases tóxicos calientes como dióxido de azufre • Enormes avalanchas de roca bajando por la montaña a 200 km/h • Enormes explosiones laterales (en los lados) de cenizas, magma y rocas que

alcanzan los 100 pisos de altura (comparar con la escuela) y se mueven a velocidades de hasta 1000 km/h (sí, ¡1000 km/h!)

• Violentos flujos de lodo formados de los glaciares derretidos instantáneamente bajan la montaña por los arroyos y ríos a 145 km/h, derribando puentes y haciendo pedazos las carreteras

16El daño total: más de 60 personas muertas (contando aquellos cuyos restos nunca se han recuperado) y más de mil millones de dólares de daños. ¿Podría ocurrir en Canadá? Sí, tenemos los mismos volcanes en Columbia Británica como el Monte Santa Helena y uno de ellos (Monte Meager) causó una erupción tan grande como la del Monte Santa Helena hace unos 2500 años (fotos excelentes de este volcán se puede ver en: ) http://en.wikipedia.org/wiki/Mount_MeagerEl Monte Meager todavía contiene calor y magma en su interior lo que indica que podría explotar con resultados devastadores.

4. Experimento, demostración, proyecto o excursión Experimento: Hacer un mini-volcán en erupción Podemos hacer una versión pequeña del volcán Monte Santa Helena. Agrupación: los estudiantes trabajan en grupos de tres Lo que necesita: Para cada grupo usted necesitará los siguientes materiales:

Para el cono volcánico • Harina y sal (suficiente para dar a cada grupo 6 tazas de harina y 2 tazas de sal) -

4 cucharadas de aceite de cocina y 2 tazas de agua • Una botella de refresco de plástico de tamaño mediano, siempre y cuando

tenga el cuello ancho • Un recipiente y una cuchara para mezclar • Un recipiente grande de aluminio para hornear

Para la erupción:• Suficiente agua caliente para casi llenar la botella de refresco – colorante para

alimentos rojo • detergente • 2 cucharadas de bicarbonato de sodio • Botella de vinagre de conserva

17Procedimiento: Ahora completa los 5 pasos siguientes para construir tu volcán y luego hazlo entrar en erupción.

Paso 1: Hacer el "cono" del volcán mezclando el bicarbonato de sodio, las 6 tazas de harina, las 2 tazas de sal, las 4 cucharadas de aceite de cocina, y las 2 tazas de agua en un recipiente. Revuelve la mezcla de "masa" con la cuchara hasta que esté suave y firme (añadir más agua si es necesario, ¡pero no inundarlo!). Paso 2: Coloca la botella de refresco en el centro de la bandeja de hornear, coloca la masa alrededor de ella y dale la forma del cono volcánico hasta alcanzar la parte superior de la botella, pero no cubras el agujero de la botella o dejes que la mezcla de masa caiga dentro de ella. Paso 3: Mezclar el colorante para alimentos rojo con suficiente agua caliente para llenar la botella de cerca de tres cuartos de su capacidad. Paso 4: Coloca 6 gotas de detergente en la botella y después agrega 2 cucharadas de bicarbonato de sodio. Paso 5: Verter lentamente el vinagre en la botella y luego agarren sus sombreros, es hora de que el volcán actúe.

5. Actividades interdisciplinarias: la luz y el módulo de sonido Una de las mayores explosiones de volcanes registrada en la historia fue la del Krakatoa en Indonesia. El sonido de la explosión fue tan fuerte que se oyó a 3000 km de distancia en la isla de Mauricio, dos horas y media después de la erupción. Los estudiantes podrían usar esto para calcular la velocidad del sonido (3000/2.5 = 1200 km/h).

6. Conocimientos por parte del profesor Durante las vacaciones de verano de 1980 un grupo de 25 estudiantes fueron contratados para plantar árboles en las laderas del monte Santa Helena. Ellos estaban plantando árboles en la ladera norte (justo sobre el camino de la erupción), pero unos días antes de la explosión se trasladaron a las laderas sur y, como resultado, escaparon de la explosión cataclísmica. Si se hubieran quedado trabajando en la ladera norte, todos habrían muerto. Hay tres millones de personas que viven cerca del monte Vesubio, un pequeño volcán muy activo considerado como el más peligroso del mundo. ¿Por qué la gente vive tan cerca de volcanes peligrosos?

• Debido a que el suelo es rico para el cultivo, especialmente en climas tropicales, donde las rocas volcánicas se convierten rápidamente en suelo

• Porque no han entendido la historia local o ignoran las erupciones pasadas (por ejemplo, Pompeya).

Taller 2: ¡Sólo tómalo como granito! 1. Actividades de aprendizaje basadas en la indagación

Toma el basalto y el granito. Ambas son rocas ígneas formadas por el enfriamiento de roca fundida (magma). ¿Cuál es la principal diferencia entre ellas y cuál es la razón para ello?

Respuesta: el basalto es de grano tan fino que los cristales no se pueden ver, pero en el granito rojo los cristales son lo suficientemente grandes como para verse con facilidad. Esta diferencia se debe a que el magma (lava) que forma el basalto se enfría demasiado rápido como para que los cristales crezcan lo suficientemente grandes para verse con facilidad, mientras que el magma que forma el granito rojo se enfría muy lentamente lo profundo de la corteza, donde está mucho tiempo, por lo que los cristales crecen lo suficientemente grandes para verlos.

2. Investigación por parte de los estudiantes

El granito se utiliza para la construcción de edificios y para el paisajismo. Ir a https://www.google.ca/search?q=quebec+granite+quarry&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=ZLQLU5KNLsrKkAfw5YGgDQ&ved=0CD4QsAQ&biw=1902&bih=893

y de las fotos haz una lista de las diferentes maneras en las que se utiliza el granito.

3. Discusión en clase mediada por el profesor

Protegiendo nuestro medio ambiente: El parque del lago Mellon: Este es un parque cerca de Napanee, donde una empresa minera quiere cortar enormes bloques de granito y enviarlos a Italia, así como también producir gravas para la construcción local. Este es un caso clásico donde la empresa minera ignoró las normas provinciales y los deseos de los residentes locales que no querían que el parque y la vida silvestre fueran amenazados por la minería. Los profesores pueden leer la historia del conflicto y de la decisión final de la Provincia de Ontario para no emitir a la empresa minera un permiso en:http://www.wildlandsleague.org/attachments/Final%20Quarry%20denied%20-%20Mellon%20Lake.pdf

4. Conocimientos por parte del profesor

Hay un tipo de roca ígnea plutónica llamada pegmatita. Viene del enfriamiento del magma de granito, pero el enfriamiento es tan lento que hay tiempo para que se formen cristales increíblemente enormes. ¡Se ha encontrado que algunos cristales de pegmatita son tan largos como un autobús escolar (de más de 10 m)!

19Taller 3: Las aventuras increíbles de una pieza de cuarzo 1. Actividades de aprendizaje basadas en la indagación

Tomar la muestra de arena A’ y la pieza de arenisca. La arena es un tipo de sedimento y la arenisca es una roca. Haz una lista de las formas en las que son diferentes y las formas en las que son iguales.

Respuesta: ambas están hechas de granos de cuarzo, pero los granos de la arenisca están cementados por lo que es dura y los granos de la arena son individuales. Otras diferencias incluyen el color.

2. Investigación por parte de los estudiantes

Cómo ser un detective de rocas: Mira la siguiente imagen de rizaduras en una playa causadas por las corrientes del océano durante la marea alta.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ebbe.jpg

Ahora mira la siguiente imagen de una arenisca antigua de hace varios cientos de millones de años:

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ripple_marks_in_Moenkopi_Formation_rock_off_of_Capitol_Reef_ Scenic_Drive2.jpeg

¿Qué puedes decir acerca de donde la arenisca de la foto se formó?

Respuesta: se depositó en una playa hace millones de años cuando estaba cubierta por el agua durante la marea alta. También mirando la forma en que las ondas se forman un detective geólogo puede decir ¡de qué manera se movía la corriente oceánica!


Las grietas de desecación son otra característica sedimentaria

http://z.about.com/d/geology/1/0/d/M/mudcracks.jpg

Se encuentran donde la marea baja y deja marismas a secar bajo el sol. El secado hace que el lodo se encoja y se formen grietas. La próxima ola que llegue puede rellenar las grietas con partículas de un lodo diferente. Si la marisma llega a ser convertida en una roca sedimentaria (lutita) las grietas serán preservadas.

Taller 4: Abajo, entre las capas muertas No hay actividades complementarias disponibles para este taller.

21Taller 5: De buen granito a gneis de granito 1. Experimento, demostración, proyecto o excursión

Demostración: La colisión entre India y Tibet con una barra de pan.

Este taller introduce a los estudiantes a la tectónica de placas a través de la montaña del Everest y la colisión de la India con el Tíbet. Esta es una oportunidad maravillosa para ir un poco más lejos con la tectónica de placas con la ayuda de una barra de pan. Si usted consigue una con la cubierta arrugada y con harina, entonces se puede mostrar mejor la parte del Tíbet.

Paso 1: Cerca de la mitad de la barra de pan corte hacia abajo de izquierda a derecha en un ángulo de aproximadamente 30 grados. Corte por completo la barra de pan. La pieza de la mano izquierda es la India, la pieza de la mano derecha es el Tíbet.

Paso 2: Cortar la parte superior arrugada y con harina de la India dejando la superficie prácticamente plana.

Paso 3: Corte la punta de la cuña del Tíbet dejando un borde escarpado.

Paso 4: Coloque los dos trozos de pan en la mesa o muéstrelos donde todos los estudiantes los puedan ver, y luego empuje la pieza de la India hacia la pieza de Tíbet. Permita que el Tíbet se sobreponga sobre la India.

Paso 5: Pida a los estudiantes hacer algunas observaciones acerca de los siguientes temas:

Pregunta: ¿Qué espesor tiene la corteza donde las dos chocan y donde el Tíbet sobreyace a la India?

Respuesta: Alrededor de dos veces el espesor de la India

Pregunta: ¿Qué le hace eso a las rocas que conforman la India?

Respuesta: las aprieta y las calienta para que se transformen en rocas metamórficas


Todos vivimos en la corteza terrestre. La corteza bajo Ontario está a unos 40 kilómetros de espesor. Sin embargo, en el Tíbet, donde la India se ha hundido por debajo, ¡la corteza es de casi 100 km de espesor! Las montañas del Himalaya formadas por esta colisión son muy inestables y cada año se hacen cada vez más altas por varios milímetros. Sin embargo, la erosión también está trabajando mucho para desgastar estas montañas.

Taller 6: La búsqueda de la calcita 1. Experimento, demostración, proyecto o excursión

Demostración post-experimento

Después de que sus estudiantes hayan completado la búsqueda de su calcita siguiendo las siguientes instrucciones de este taller, ellos habrán completado esencialmente un experimento científico. Esta es una muy buena oportunidad para hacer una reseña a lo largo de la demostración de cómo funciona un experimento científico, de tal manera que los estudiantes puedan utilizarlo como patrón para un experimento para una feria de ciencias.

Usted puede hablar de esto paso a paso mientras los estudiantes escriben la descripción en el pizarrón a lo largo del experimento. Los estudiantes también pueden participar respondiendo las preguntas.

Paso 1: Indique el título Paso 2: Indique el objetivo del experimento: Para probar la presencia de la calcita en las rocas de la caja del laboratorio. Paso 3: Método: Pregunte a los alumnos, ¿qué es lo primero que tienen que hacer?

Respuesta: ellos necesitan demostrar que la prueba ácido con vinagre identifica con seguridad el mineral calcita, pero no otros minerales en la caja del laboratorio.

Si esto demuestra claramente que sólo la calcita reacciona con el vinagre (burbujea) entonces podemos proseguir y aplicar una gota de vinagre a todas las rocas y observar la reacción.

Debido a que las rocas que contienen calcita son sedimentarias, éstas también serán suaves. Así que la dureza se puede utilizar para confirmar la reacción del ácido.

23Para construir en la pizarra:

Título: ¿Qué rocas en la caja del laboratorio contienen calcita?

Objetivo: analizar la presencia de calcita en las rocas de la caja del laboratorio.

Método: Prueba la calcita y todos los otros minerales en la caja del laboratorio con vinagre.

Si sólo calcita reacciona, aplica la misma prueba a las rocas en la caja del laboratorio para detectar la calcita oculta.

Resultados: La calcita es el único mineral que burbujea con una gota de vinagre

Las rocas que burbujean con vinagre son:

• Caliza rayada• Roca vida del sol• Roca ruta del palo de golf

Datos de apoyo: La calcita no rayará el vidrio y ninguna de estas rocas tampoco raya el vidrio, lo cual confirma los resultados de la prueba de ácido.

Conclusiones: La prueba de ácido utilizando vinagre es una buena manera de identificar calcita en las rocas. Debido a que la calcita se encuentra generalmente en las rocas sedimentarias, las rocas que reaccionan ante la presencia del vinagre son probablemente sedimentarias.


Pida a los estudiantes hacer una prueba con la tiza blanca utilizada en su clase. Ellos se sorprenderán al ver que reacciona como calcita. La tiza blanca es en realidad una roca sedimentaria hecha por la acumulación de gazillones de pequeñas conchas de calcita hechas por el plancton que vivía cerca de la superficie del océano hace 100 millones de años, cuando hacía calor en toda la Tierra, incluyendo los polos Norte y Sur (¡no había hielo ahí en ese tiempo!).

24Taller 7: Dona Araña explora la nave espacial Tierra 1. Experimento, demostración, proyecto o excursión

Anime a sus estudiantes a seguir con el tercer nivel de los conceptos que ellos han añadido al mapa conceptual cerca de los conceptos básicos. Esto dejará espacio alrededor de estos conceptos en la parte exterior de la hoja de cartulina blanca. Luego, puede solicitar a los equipos de estudiantes añadir un cuarto nivel de conceptos basados en diferentes temas. Los ejemplos incluyen:

• Identificar la forma en que la sociedad utiliza las sustancias en la mitad izquierda del mapa conceptual

• Identificar la forma en que la sociedad utiliza las sustancias en la mitad derecha del mapa conceptual

• Identificar los problemas ambientales causados por estas sustancias cuando los humanos los explotan mal

• Identificar la propiedad física más obvia para cada uno de los materiales

Para cubrir todos los equipos de la clase, estas tareas pueden ser asignadas a más de un equipo.

Anime a los estudiantes a que decoren sus mapas conceptuales y los cuelguen en la pared del salón de clase como actividad de clausura de las actividades de las geociencias.

¿Cómo funciona el kit? : Ejemplo de Kit 1, Taller 1El siguiente análisis se basa en los estudiantes que trabajan juntos en equipos de dos a cuatro estudiantes.

Organización de la Clase

La primera tarea del profesor consiste en seleccionar equipos con una serie de habilidades similares basadas en el conocimiento de los maestros de las fortalezas y debilidades de cada estudiante. En la medida de lo posible, los equipos deberán permanecer iguales durante la duración de la serie de talleres.

Distribución de Materiales del Taller 1

Tras la selección de los equipos y del reordenamiento de la clase, a cada equipo se le debe dar 1 Manual de laboratorio, 1 cuaderno de trabajo y las muestras y herramientas para el taller actual.

Paso a paso a través del Taller 1

La siguiente serie de pasos le permitirá al profesor establecer un procedimiento rutinario, al que los estudiantes se acostumbrarán y así podrán seguir trabajando por su cuenta.

Paso 1: El maestro y el asistente le dan a cada equipo

x1 Manual de Taller,

x1 Cuaderno de actividades

x1 conjunto de muestras y herramientas

Paso 2: Pida a los equipos recurrir al prólogo en la página 1 de su Manual de Taller y leer acerca de "¿Por qué es tan importante el estudio de las rocas y minerales?"

Paso 3: Pida a los equipos a su vez ir a la página 4 de su Manual de taller e identificar las muestras y las herramientas utilizando las fotos en esta página.

Paso 4: Pida a los equipos leer el texto en el globo de la página 4 y la introducción en la parte superior de la página 5

26Paso 5: Explique los siguientes puntos a los estudiantes

- Deben completar todas las actividades descritas en el manual de taller. - Utilizar el Cuaderno de Actividades como una guía, aunque son para hacer sus observaciones, completar las tareas y escribir sus respuestas a las preguntas en sus hojas de respuestas en su carpeta de 3 anillos. - Recalcar NO ESCRIBIR ABSOLUTAMENTE NADA EN EL MANUAL DE TALLER o el CUADERNO DE ACTIVIDADES. - Explicar cómo funcionan las preguntas de opción múltiple y el formato de respuesta - Indicar que las palabras en negrita en el manual de taller son importantes y se explican en el glosario para dicho taller en el Cuaderno de Actividades

Paso 6: Cuando los equipos de estudiantes hayan entendido qué hacer, cómo hacerlo y dónde hacerlo, pídales que comiencen con la actividad 1, investigación de las propiedades físicas del vidrio y la cera. Es normal esperar un montón de ayuda en esta primera actividad.

Paso 7: Conforme los equipos de estudiantes vayan terminando la primera actividad, explique a los alumnos que deben llevar a cabo las actividades restantes (2, 3, 4, 5 y 7).

Paso 8: Cuando los estudiantes lleguen a la Actividad 8, la última de este taller, enfatice que tan importante es que devuelvan las muestras y herramientas al profesor.

Término de las actividades del Taller 1

Dependiendo del tiempo disponible, los maestros tienen las siguientes opciones para terminar el Taller 1.

➤ Desarrollar una actividad de discusión en clase de los aspectos de la cultura científica abarcados en este taller

➤ Distribuir las respuestas del Cuaderno de Respuestas a cada equipo para que puedan corregir sus propias respuestas de las tareas y preguntas de opción múltiple.

➤ Tener equipos que finalicen primero haciendo los rompecabezas que aparecen en la última página de las actividades de dicho taller en el Cuaderno de Actividades.

Deberes

Las siguientes son algunas de las opciones disponibles para el profesor.

➤ Asignar como tarea para la casa el rompecabezas del Cuaderno de Actividades.

➤ Asignar como tarea para la casa, una o más de las preguntas escritas para el Taller 1. Además de mejorar las habilidades de escritura, estas preguntas actúan como una forma de reforzar los conocimientos adquiridos.

➤ Asignar como tarea para la casa, el tema de investigación que se indica en las actividades adicionales, en la página Deberes.

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CRITERIOS (POM = Preguntas de opciones múltiples) NIVEL 1 NIVEL 2 NIVEL 3 NIVEL 4 NIVEL

FINALENTENDIENDO CONCEPTOS BASICOSDiferencias básicas entre el perfil de los volcanes en escudo y conos volcánicos (Actividades 1-2)

limitado algo general completo

Diferencias básicas entre la lava que sale de los volcanes en escudo y de los conos volcánicos (Actividades 3 – 5) limitado algo general completo

Cómo se dibuja un mapa conceptual y qué representa (Actividad 6) limitado algo general completo

HABILIDADES DE CONSULTA E INVESTIGACIÓNHabilidad para observar las diferentes propiedades físicas del basalto y la andesita (Actividades 3-4, POM 8 -10)

mínima algo buena alta

Habilidad para entender la diferencia en como fluyen las lavas basáltica y andesítica y cómo afectan la forma del volcán (Actividad 5, POM 11-15, experimento en clase)


Conocimiento de los procedimientos de seguridad, siguiendo las instrucciones (Actividad 7) limitado algo buena completo

HABILIDADES DE COMUNICACIÓNUsa el vocabulario de ciencias de la Tierra correctamente (rompecabezas, responde a las preguntas escritas)

raramente a veces frecuente- mente siempre

Habilidad para crear un dibujo con etiquetas que ilustra los perfiles de cada tipo volcán (Actividad 2) mínima algo buena alta

Habilidad para participar/ contribuir al aprendizaje cooperativo en ambiente de equipo mínima algo buena alta

Habilidad para explicar oralmente la tarea de investigación de la erupción del Monte Santa Helena (discusión en clase) mínima algo buena alta

RELACIONANDO LA CIENCIA A LA TECNOLOGÍA Y EL MUNDO AFUERA DE LA ESCUELAEntendiendo el impacto de un desastre natural en la pérdida de vidas humanas, el efecto en el medio ambiente (investigación de casa/discusión en clase)


HABILIDADES DE LENGUAJE Y ORGANIZACIÓNOrganización de ideas (investigación de casa) limitado algo buena a fondo

LENGUAJE Y HABILIDADES DE ORGANIZACIÓN:Organización de las ideas (tema de investigación ¿Cómo se fabrica el vidrio?)

limitado algo buena excelente

Escritura reflexiva y creativa (tema de investigación ¿Cómo se fabrica el vidrio?) limitada algo buena excelente

COMENTARIOS:

RÚBRICA DEL PROFESORNombre del Estudiante (s):

ROCAS Y MINERALES: RÚBRICA DE EVALUACIÓN PARA EL TALLER 1

29

CRITERIOS NIVEL 1 NIVEL 2 NIVEL 3 NIVEL 4 NIVEL FINAL

ENTENDIENDO CONCEPTOS BÁSICOSPropiedades físicas del feldespato y la mica y la naturaleza de las rocas ígneas plutónicas (Actividades 1-2)


Entender cómo cristaliza un mineral para formar una roca ígnea (Actividades 3-4) limitado algo general completo


HABILIDADES DE CONSULTA E INVESTIGACIÓNHabilidades para observar e identificar propiedades de la mica y el feldespato (Actividades 1-2, POM 1-8)


Habilidad para comprender la composición del granito (Actividades 3-4, POM 9-15) mínima algo buena alta





Habilidad para explicar oralmente la tarea de investigación en la discusión en clase mínima algo buena alta

RELACIONANDO LA CIENCIA A LA TECNOLOGÍA Y EL MUNDO AFUERA DE LA ESCUELAEntender que minar granito puede provocar daño a las áreas de conservación (Investigación de casa/discusión en clase)


Entender los usos del granito como un edificio importante de piedra (investigación de casa) mínima algo buena completo

HABILIDADES DE LENGUAJE Y ORGANIZACIÓNOrganización de ideas (investigación de casa) limitada algo buena excelente

Escritura reflexiva y creativa (respuestas a las preguntasescritas) limitada algo buena fuerte

COMENTARIOS:



30


ENTENDIENDO CONCEPTOS BÁSICOSEl intemperismo de las rocas ígneas para formar arena(Actividad 1 – 5)

limitada algo general completo

Conversión de arena a arenisca por enterramiento (Actividad 6) limitada algo general completo

Cómo se dibuja un mapa conceptual y qué representa (Actividad) limitada algo general completo

HABILIDADES DE CONSULTA E INVESTIGACIÓNHabilidad para comparar las propiedades físicas de la mica, elfeldespato y el cuarzo (Actividad 1-2, POM 1-6)


Habilidad para probar/comparar las propiedades de la mica, el feldespato y el cuarzo durante el transporte fluvial (Actividades 3-4, POM 7 – 10)


Conocimiento de los procedimientos de seguridad, siguiendo las instrucciones (Actividad 8) limitada algo buena completo

HABILIDADES DE COMUNICACIÓN:Usa el vocabulario de ciencias de la Tierra correctamente (rompecabezas, responde a las preguntas escritas)


Habilidad para crear un dibujo con etiquetas que ilustre granos de arena (Actividad 5, POM 10 - 11) mínima algo buena alta


HABILIDADES DE LENGUAJE Y ORGANIZACIÓN:Organización de ideas (investigación de casa) limitada algo buena excelente

Escritura reflexiva y creativa (respuestas a las preguntasescritas) limitada algo buena fuerte

COMENTARIOS:



31


ENTENDIENDO CONCEPTOS BÁSICOSLa acumulación de conchas y otros restos orgánicos para formar capas de caliza.


El origen de fósiles en rocas sedimentarias limitado algo general completo


HABILIDADES DE CONSULTA E INVESTIGACIÓNHabilidad para observar las propiedades físicas de lasmuestras de caliza. (Actividades 1 – 5, POM 1- 11)


Habilidad para entender el origen de los fósiles (Actividades 6-7, POM 12-15) mínima algo buena alta




Habilidad para crear un dibujo con etiquetas que ilustre la estratificación en una roca sedimentaria mínima algo buena alta


COMENTARIOS:



32


ENTENDIENDO CONCEPTOS BÁSICOS:Cómo/dónde se forma una roca metamórfica (Actividades 1-4)


De qué manera difiere una roca metamórfica de una roca ígnea (Actividades 2-7) limitado algo general completo

Como están relacionadas las rocas ígneas y sedimentarias en el ciclo de las rocas (rompecabezas) limitado algo general completo

HABILIDADES DE CONSULTA E INVESTIGACIÓNHabilidad para comparar y registrar la textura de la rocametamórfica gneis (Actividades 2-7)


Habilidad para relacionar rocas metamórficas a la tectónica de placas (Actividad 1, POM 1-4) mínima algo buena alta




Habilidad para crear un dibujo con etiquetas que ilustre un gneis mínima algo buena alta


HABILIDADES DE LENGUAJE Y ORGANIZACIÓNEscritura reflexiva y creativa (respuestas a las preguntas escritas)

limitada algo buena fuerte

COMENTARIOS:



33


ENTENDIENDO CONCEPTOS BÁSICOS:Cómo una prueba química con vinagre puede ser usada para detectar calcita (Actividad 1-2 )


Cómo la prueba de vinagre puede ser usada para identificar caliza pero no rocas ígneas ni metamórficas (Actividades 3- 9)



HABILIDADES DE CONSULTA E INVESTIGACIÓN: Habilidad para desarrollar la prueba de vinagre en los minerales y rocas y hacer conclusiones (Actividades 1-9, POM 1 - 13)



HABILIDADES DE COMUNICACIÓN:Usa el vocabulario de ciencias de la Tierra correctamente (Rompecabezas, responde a las preguntas escritas)

raramente a veces a veces siempre

Habilidad para crear un dibujo con etiquetas que ilustre mínima a veces buena alta


Habilidad para participar oralmente en escribir el experimento de vinagre en el pizarrón mínima algo buena alta

HABILIDADES DE LENGUAJE Y ORGANIZACIÓNEscritura reflexiva y creativa (respuestas a las preguntasescritas)

limitada algo buena fuerte

COMENTARIOS:



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Exploración de Nave Tierrapdf.geo-science.org/es/Kit 2 Guia del profesor.pdf · Guía del Profesor Un Kit de Geociencias de introducción para escuelas primarias ... Cuaderno de