Diseñamos un filtro de capas para el agua de lluvia que cae en el techo de casa

SESIÓN DE APRENDIZAJE

Diseñamos un filtro de capas para el agua de lluvia que cae en el techo de casa

I. DATOS INFORMATIVOS

II. PROPÓSITOS DE APRENDIZAJE

III. PROPÓSITO DE APRENDIZAJE

Que los estudiantes diseñen y construyan un filtro de capas con materiales reciclados y del entorno, para reducir las partículas y la turbidez del agua de lluvia que se junta en el techo de sus casas, y que expliquen cómo funciona y qué mejorarían.

Competencia: Diseña y construye soluciones tecnológicas para resolver problemas de su entorno.

Capacidades:

Determina una alternativa de solución tecnológica.

Diseña la alternativa de solución tecnológica.

Implementa y valida la alternativa de solución tecnológica.

Criterios de evaluación:

Describe el problema del agua turbia de lluvia y propone el filtro de capas como alternativa de solución.

Representa con un dibujo rotulado las capas del filtro y explica la función de cada material.

Construye el filtro siguiendo su diseño y registra la claridad del agua antes y después de pasarla por él.

Explica con sus palabras por qué las capas reducen las partículas del agua y qué ajuste haría para mejorarla.

Evidencia: Filtro de capas construido con botella reciclada, más un esquema rotulado del filtro y una tabla de registro con la claridad del agua antes y después.

IV. SITUACIÓN SIGNIFICATIVA

En el barrio de Villa Esperanza, en el distrito de San Juan de Lurigancho, Lima, cuando llueve con fuerza, el agua que baja del techo se junta en baldes y cilindros. Esa agua se ve turbia, con tierra, hojitas y basuritas que arrastra la lluvia desde las calaminas. Muchas familias la usan para lavar el patio, regar las plantas del huerto o limpiar el baño, pero les preocupa que tenga demasiado sedimento. Don Elías, el vecino de la esquina, cuenta que el agua de lluvia que guarda en su cilindro se pone marrón y huele a tierra húmeda después de unos días. En el aula nos preguntamos: ¿cómo podríamos aclarar esa agua de lluvia con materiales que tenemos a la mano, sin gastar mucho y sin botar la botella de plástico al río? La idea es construir un filtro de capas que atrape las partículas y nos deje un agua más clara para los usos de la casa.

Reto: ¿Cómo diseñar y construir un filtro casero con botella reciclada, arena, grava y carbón que aclare el agua turbia de lluvia recogida en el techo, y cómo comprobar que funciona?

V. SECUENCIA DIDÁCTICA

Inicio (15 min)

Damos la bienvenida y mostramos dos vasos transparentes: uno con agua de lluvia turbia recogida el día anterior en un balde del patio del colegio y otro con agua de caño. Preguntamos: ¿qué diferencias observan? ¿De dónde creen que salen esas partículas? ¿Qué usos le da la familia a esa agua?

Escuchamos dos o tres respuestas y anotamos en la pizarra las ideas sobre el origen de la turbidez (tierra, hojas, polvo de calamina, basurita).

Presentamos el propósito: hoy vamos a diseñar y construir un filtro de capas para aclarar el agua de lluvia de nuestra zona.

Acordamos las normas de trabajo: manipular con cuidado los materiales, no probar el agua filtrada (solo observar su claridad), cuidar el orden y limpiar al final.

Desarrollo (60 min)

1. Comprensión del problema y búsqueda de alternativas (10 min)

Leemos en voz alta la situación significativa y el reto. Preguntamos: ¿qué queremos lograr con el filtro? ¿Qué materiales tenemos a la mano en casa o en el barrio que podrían ayudarnos?

Los estudiantes, en equipos de cuatro, anotan en su cuaderno tres posibles materiales y para qué creen que servirían. Socializamos algunas ideas.

2. Diseño del filtro (15 min)

Cada equipo dibuja en una hoja o en su cuaderno el filtro que piensa construir. Debe rotular las capas de arriba hacia abajo y señalar la entrada y la salida del agua.

Indicamos que el orden sugerido es: algodón o tela en la boca de la botella, luego carbón molido, arena fina, grava y piedras pequeñas arriba. Explicamos que este orden permite que las partículas grandes queden arriba y las más finas se retengan en las capas inferiores.

Pedimos que escriban al costado de cada capa la función que cumple.

3. Construcción del filtro (20 min)

Cada equipo arma su filtro con la botella cortada por la mitad (la parte del pico hacia abajo, como embudo). Colocan un pedazo de tela o algodón en el pico para que no se escape el carbón.

Agregan las capas en el orden diseñado: piedras, grava, arena, carbón y algodón. Compactan suavemente con la mano.

Colocan el filtro sobre un vaso o recipiente limpio para recoger el agua filtrada.

Mientras construyen, el docente pasa por los equipos y pregunta: ¿por qué pusieron esa capa primero? ¿Qué pasaría si la arena estuviera arriba y las piedras abajo?

4. Prueba y registro de datos (15 min)

Cada equipo vierte medio vaso de agua turbia por la parte superior del filtro, despacio. Observan cómo baja el agua y qué color tiene la que sale.

Completan en su cuaderno una tabla como esta:

Comparan los resultados con los de otros equipos y comentan: ¿todos obtuvieron el mismo resultado? ¿A qué se debe la diferencia?

Si el agua sale aún turbia, piden a los estudiantes proponer un ajuste: agregar más algodón, cambiar la arena, compactar mejor o volver a pasar el agua.

5. Explicación del funcionamiento (10 min)

Con apoyo del docente, los estudiantes explican oralmente por qué el filtro funciona: las capas de distinto tamaño retienen partículas según su grosor. Las piedras y la grava atrapan lo más grande, la arena retiene partículas finas y el carbón ayuda a retener algunas sustancias que dan color y olor.

Aclaramos que este filtro no elimina microorganismos ni hace que el agua sea potable, solo reduce partículas y turbidez. Para beberla habría que hervirla o tratarla de otra forma.

Cada equipo anota en su cuaderno una conclusión con sus propias palabras.

Cierre (15 min)

Pedimos a dos o tres equipos que muestren su filtro y expliquen cómo lo construyeron y qué resultado obtuvieron.

Preguntamos al grupo: ¿qué aprendimos hoy sobre cómo se puede aclarar el agua de lluvia? ¿Qué materiales funcionaron mejor? ¿Qué haríamos distinto la próxima vez?

Metacognición, con estas preguntas al estudiante:

- ¿Qué fue lo más difícil de diseñar tu filtro y cómo lo resolviste? - ¿En qué te fijaste para saber si el agua había mejorado? - ¿Cómo podrías usar este filtro en tu casa o en tu barrio? - ¿Qué te gustaría seguir investigando sobre el agua de lluvia?

Cerramos recordando que un sistema de filtración por capas puede reducir partículas y turbidez del agua, y que su diseño se puede mejorar probando y ajustando materiales.

VI. MATERIALES

Botellas de plástico de 1.5 o 2 litros, cortadas por la mitad (una por equipo).

Arena fina, grava, piedras pequeñas y carbón vegetal molido (puede ser de la bolsa de carbón de casa).

Algodón o retazos de tela limpia.

Agua turbia de lluvia recogida en un balde del patio o preparada con tierra y agua.

Vasos transparentes o frascos de vidrio para recoger el agua filtrada.

Cucharas o cucharones pequeños.

Cuaderno, lápiz y regla.

Pizarra y plumones.

VII. ANEXOS

El docente prepara con anticipación un balde con agua de lluvia turbia recogida del patio del colegio o, si no ha llovido, agua con tierra removida. Reúne arena, grava, piedras y carbón molido en recipientes separados para que cada equipo pueda tomar lo que necesita. Corta con anticipación las botellas por la mitad para evitar accidentes y las entrega listas. Prepara en la pizarra o en un papelote el modelo de tabla de registro que los estudiantes copiarán en su cuaderno. Ten a la mano un vaso con agua de caño para comparar la claridad. Si algún equipo termina antes, pídele que pruebe su filtro con una segunda porción de agua y anote si mejora o no el resultado.

ANEXO 1. INSTRUMENTO DE EVALUACIÓN: RÚBRICA

Construido con los criterios de evaluación de esta sesión. Edita los descriptores según tu aula.

Evidencia que se evalúa: Filtro de capas construido con botella reciclada, más un esquema rotulado del filtro y una tabla de registro con la claridad del agua antes y después.

ANEXO 2. REGISTRO DE EVALUACIÓN DEL AULA

Criterios: C1 = Describe el problema del agua turbia de lluvia y propone el filtro de capas como alternativa de solución. | C2 = Representa con un dibujo rotulado las capas del filtro y explica la función de cada material. | C3 = Construye el filtro siguiendo su diseño y registra la claridad del agua antes y después de pasarla por él. | C4 = Explica con sus palabras por qué las capas reducen las partículas del agua y qué ajuste haría para mejorarla.

Escala: C = En inicio, B = En proceso, A = Logro esperado, AD = Logro destacado.

Descargado de paraclases.com. Propuesta independiente y editable. Revisa su pertinencia curricular y adáptala a tu grupo antes de usarla.