Para acercar a las alumnas y los alumnos al estudio de los materiales y su interacción con la luz, proponemos recuperar las experiencias que tienen sobre este fenómeno, problematizar las ideas que tienen construidas y tomarlas como punto de partida para profundizar y sistematizar los conocimientos en torno a cómo interactúan los diferentes materiales con la luz.

Esperamos que, por medio de la realización de actividades exploratorias y del uso y el análisis de esquemas, las chicas y los chicos de sexto año se acerquen al modelo teórico del recorrido y la propagación rectilínea de la luz. También es propósito de esta propuesta didáctica que puedan analizar algunos fenómenos como la producción de sombras, las imágenes reflejadas por los espejos y el funcionamiento de algunos instrumentos ópticos sencillos que se fabrican con espejos, poniendo en juego lo aprendido sobre la propagación y la reflexión de la luz. 

Orientaciones didácticas para la implementación de las actividades

Actividad 1

El propósito de esta actividad es que las alumnas y los alumnos empiecen a reflexionar acerca de la relación que existe entre la luz y los objetos, así como también entre la luz y la visión.

Es habitual que piensen que vemos los objetos porque la “vista” viaja hacia ellos y es poco frecuente que reconozcan que los vemos porque nuestros ojos captan la luz reflejada por ellos. 

Para problematizar estas ideas, en principio, se puede colocar un objeto sobre el escritorio o usar una imagen, como la propuesta en las actividades, y preguntar: ¿qué hace falta para verlo? O si es que la luz tiene algo que ver en que podamos verlo. 

Las ideas al respecto pueden ser muy variadas por eso resulta valioso dar lugar a que todas las alumnas y todos los alumnos las expresen y las discutan entre ellas y ellos. Sobre la base de las primeras aproximaciones, se podrá avanzar sobre la relación entre la luz y la visión.

Algunas ideas que podrán empezar a circular:

• Podemos ver porque tenemos ojos.
• Podemos ver porque la luz ilumina los objetos.
• La vista se junta con el objeto y lo vemos.
• La vista tira rayos que van hasta el objeto.

Es usual que durante estas discusiones las chicas y los chicos hagan gestos marcando el camino de la luz o de la “vista”. Entonces la o el docente podrá dibujar en el pizarrón la situación y pedirles que, individualmente, representen mediante esquemas lo que les parece que sucede con la luz y la vista cuando se ve un objeto, como planteamos en la consigna de la Actividad 1.  

Si no los mencionan, la o el docente podrá nombrar los tres elementos necesarios para explicar cómo es que vemos un objeto: una fuente de luz, el objeto y la vista (visión). Se pueden mencionar ejemplos de fuentes de luz natural y artificial.

Una vez que hayan puesto en común las diferentes explicaciones acerca de cómo podemos ver los objetos, en la siguiente actividad se propondrá realizar una lectura acerca de las ideas que algunos filósofos de la antigüedad tuvieron sobre estas mismas cuestiones.

Actividad 2 

Esta actividad tiene como finalidad seguir aproximándose a la explicación acerca de cómo se produce el fenómeno de la visión. Para esto se propone conocer las explicaciones que formularon sobre el tema los antiguos griegos, quienes con frecuencia coinciden con las ideas alternativas propuestas por las chicas y los chicos.

Luego de leer sobre las ideas de los filósofos griegos, se propone analizar y comparar esquemas con diferentes representaciones. La o el docente promoverá una discusión frente a las diferentes posturas. Es posible que entre las explicaciones y representaciones no propongan la que actualmente se acepta: la luz proveniente de alguna fuente se refleja en un objeto y el reflejo llega a nuestros ojos. Probablemente no todas o todos acepten esta versión en esta instancia porque les genera conflicto y no les resulta convincente. Por esto será importante que, a lo largo de las actividades siguientes, se vuelva a reflexionar sobre este conocimiento en construcción.

También resultará valioso reflexionar acerca del modo en que se produce el conocimiento científico, como por ejemplo: que las explicaciones que aceptamos hoy acerca de la naturaleza no siempre fueron las mismas y que son el resultado de debates entre diferentes personas y que pueden ser revisadas, no son ideas definitivas. 

Algunas reflexiones a las que pueden arribar durante esta actividad:

• La explicación actual acerca de cómo vemos es: La luz que proviene de alguna fuente se refleja en un objeto o persona y el reflejo llega a nuestros ojos.
• Un mismo fenómeno puede ser interpretado o explicado de diferentes maneras, aunque todas y todos veamos lo mismo.
• El conocimiento científico cambia a lo largo del tiempo. En ciencias no hay verdades absolutas, aunque por épocas algunas teorías son más aceptadas que otras. Un ejemplo son las explicaciones acerca de cómo vemos que no siempre se pensó de la misma forma.

Actividad 3

En esta actividad se propone un acercamiento a la forma en que se propaga la luz por medio del planteo de algunas situaciones problematizadoras. Para ello, recomendamos retomar los esquemas de las actividades anteriores en los cuales aparecerán representados los “rayos de luz” con líneas rectas. A partir de estas representaciones la o el docente indagará: ¿Por qué los dibujaron de esa manera? ¿La luz viaja siempre en línea recta o puede curvarse? 

Para seguir pensando sobre el “camino que sigue la luz”, proponemos el planteo de algunas situaciones como las del choque en el recreo de la escuela o entre autos. ¿Cómo debería viajar la luz que se refleja en una persona para que sea vista por otra que está a la vuelta de la esquina?

Estas preguntas darán sentido a la realización de algunas exploraciones que permitan poner a prueba si la luz puede seguir una trayectoria curva o no, es decir, si la luz puede doblar o no.

Actividad 4

En esta actividad se propone poner a prueba si la propagación de la luz puede ser curva o es rectilínea. A partir de retomar el planteo de la actividad 3, es esperable que las chicas y los chicos propongan que la luz debería doblar para poder ver un objeto o una persona que se encuentra a la vuelta de la esquina. Estas ideas darán sentido a realizar las exploraciones que pondrán a prueba si la luz puede doblar o no, o si la luz se propaga en forma rectilínea.  

Esta instancia es propicia para volver sobre las ideas iniciales acerca de la luz y la visión. Por esto, es importante que, al momento de analizar los resultados de las exploraciones, pongan en juego la idea de que la luz se emite desde una fuente y se propaga hasta interactuar con los objetos o las personas.

La maestra o el maestro ofrecerá primero los materiales para las exploraciones y planteará una consigna del siguiente estilo, de modo que las y los estudiantes tengan oportunidad de pensar el diseño de la experiencia:

O bien directamente puede plantear las consignas con las orientaciones para realizar la exploración.

Se espera que las y los estudiantes comenten que sólo pueden ver un objeto, o una fuente de luz cuando la manguera se mantiene derecha. Por ejemplo, podrán tratar de ver un objeto escondido debajo de una mesa doblando la manguera y verán que eso no es posible, ya que cuando la manguera se curva, no se ve nada. 

Pueden complementar sus explicaciones con el siguiente video: La propagación y la reflexión de la luz (parte 2)¹.  

Resulta recomendable que en algún momento de esta actividad la o el docente centre la mirada sobre la manera de representar la luz, y explique que, en realidad, la luz no está formada por rayos, sino que esa es la manera de representarlos justamente para dar cuenta de la trayectoria rectilínea de la luz.   

Una sugerencia: se puede visualizar finalmente la propagación rectilínea, con un puntero láser y talco o polvo de tiza.

Actividad 5

El propósito de esta actividad es que las alumnas y los alumnos puedan explicar la formación de las sombras poniendo en juego lo aprendido acerca de la propagación rectilínea de la luz.

¿Qué son las sombras? ¿Cómo son? ¿Cómo se producen? Si bien esperamos que puedan poner en circulación los saberes cotidianos que presentan en torno a la producción de sombras, no esperamos que puedan dar respuestas completas a estas preguntas en un principio. Las chicas y los chicos tienden a responder directamente que las sombras son iguales al objeto, no reparan en las diferentes características como el color, la forma o el tamaño en comparación con el objeto que las produce. A partir de esto, cobra sentido realizar las actividades experimentales. 

Es probable que en un principio también requieran orientaciones a la hora de pensar: ¿Cómo hay que disponer los elementos para que se produzca la sombra? o bien, para darse cuenta de que pueden variar la distancia del objeto a la pantalla o del objeto a la fuente de luz para analizar qué sucede con el tamaño de la sombra.

Para guiar a las y los estudiantes en lo que se pretende que averigüen a partir del planteo “¿Qué pasa con la sombra si modifican la distancia que hay entre el lápiz, la fuente de luz y la pantalla?”, es posible formular preguntas tales como: ¿Qué sucede con el tamaño de la sombra si movemos hacia atrás o adelante la linterna? ¿Qué sucede si dejamos quieta la linterna y movemos el lápiz? ¿Qué sucede si dejamos quietos lápiz y linterna y movemos la pantalla? ¿Conviene mover todos los elementos a la vez? ¿Por qué? Se podrá pedir que prueben qué sucede en cada uno de estos casos y que registren las observaciones en sus carpetas y/o cuadernos. Una posible forma de registrar, es que peguen sobre el cartón-pantalla una hoja de calcar o tipo papel manteca y dibujen el contorno de la sombra en cada una de las mediciones.  

El dispositivo debe armarse de la siguiente manera:

Imagen de archivo DGCyE.

Es esperable que en el esquema que realizan las chicas y los chicos estén ubicados la fuente de luz, el objeto y la pantalla de esta manera. Será importante que la maestra o el maestro lo muestren en el pizarrón y marquen en el mismo la trayectoria que sigue la luz desde ambos extremos del lápiz, mostrando de esta manera que es la trayectoria rectilínea de la luz lo que explica que la forma de la sombra sea la misma que la del objeto. Los rayos de luz que pasan por fuera del lápiz siguen hasta la pantalla; y los que lo iluminan no pasan, son los que rebotan (porque se reflejan) y no llegan a la pantalla. Como resultado de esto, se produce la sombra. Y en el mismo sentido, pueden analizar que la forma o el contorno de la sombra es igual al del objeto que la produce como consecuencia de que la luz se propaga en línea recta. Si la luz pudiera doblar, los rayos de luz rodearían al lápiz y podrían llegar a la pantalla.

Pueden complementar sus explicaciones con el siguiente video: La propagación y la reflexión de la luz (parte 2)².

Actividad 6

Las situaciones planteadas en esta actividad favorecen que las alumnas y los alumnos problematicen un fenómeno conocido por ellas y ellos y que se transforme en un tema de estudio. 

Durante la primera parte de esta actividad, será importante que cada grupo dibuje en sus carpetas y/o cuadernos cómo creen que es la marcha de rayos en cada uno de los casos. Para esto la o el docente puede pasar por los grupos realizando algunas orientaciones, como por ejemplo: ¿Hacia dónde va el rayo de luz reflejado? ¿Cuál es el camino que sigue la luz al reflejarse? ¿La luz se reflejará siempre igual? ¿Cómo lo podríamos averiguar?

Asimismo, durante la puesta en común, los interrogantes y los debates que puedan surgir probablemente pongan de manifiesto la necesidad de investigar un poco más en profundidad este fenómeno. Esto dará sentido a realizar las actividades que siguen a continuación.  

Actividad opcional

La resolución de esta nueva situación implica que las chicas y los chicos pongan en juego lo aprendido sobre la propagación y la reflexión de la luz. Se espera que logren trazar la dirección de los rayos de luz y explicitar cómo es que se reflejan realizando un esquema similar al siguiente:

Imagen de archivo DGCyE.

Esta puede resultar una buena oportunidad para construir periscopios para jugar en la escuela, con cartones o cajas de cartón y espejos.

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¹ Este material audiovisual forma parte de la colección de libros de texto para la escuela primaria: Estudiar la Naturaleza 5, Colección Pensar y estudiar. Editorial 12 (ntes), 2011, elaborados por Laura Lacreu, Alejandra Yuhjtman y Ariela Grünfeld. La realización audiovisual fue producida por Demian Linetzky y Fabio Passoni sobre guiones elaborados por Laura Lacreu con la colaboración de las autoras de los libros.

² Ídem cita anterior.