Orientaciones de la unidad: El aire en la naturaleza

Esta unidad comprende 16 horas clases y 1 hora de evaluación.

Como objetivos de la Unidad se encuentran los siguientes:

  • Definir el término atmósfera y describir sus principales características, así como la función protectora que realiza.
  • Explicar, mediante ejemplos, que en la troposfera se producen los fenómenos relacionados con el tiempo y el clima.
  • Argumentar la importancia del aire para los seres vivos.
  • Describir su composición química y propiedades físicas.
  • Describir los fenómenos de oxidación y combustión.
  • Ejemplificar y aplicar las formas de evitar y extinguir incendios
  • Expresar las principales causas de contaminación del aire y algunas medidas para protegerlo.
  • Definir qué es el viento y explicar cómo se origina.
  • Observar los movimientos de la veleta para determinar la dirección del viento.
  • Describir algunos tipos de vientos, las características de los vientos ciclónicos y de los alisios, así como los efectos y consecuencias de estos vientos en Cuba.
  • Definir tiempo atmosférico. Comparar tiempo atmosférico y clima y expresar sus diferencias
  • Explicar, de forma sencilla, el efecto que tienen sobre el clima: la latitud, las masas de aire, las masas de agua y la altura.
  • Describir los cinturones climáticos por sus características y explicar las relaciones que existen entre el hombre y el clima.

En cuanto a los contenidos de esta Unidad, se presentan los siguientes:

3.1 La atmósfera protege nuestro planeta.

3.2 Nuestro amigo invisible el aire.

3.2.1 El aire es una mezcla de gases.

3.2.2 ¿Por qué se oxidan las cosas?

3.2.3 La importancia del aire.

3.2.4 La contaminación y la protección del aire.

3.3 Los vientos.

3.3.1 ¿Cómo se originan los vientos?

3.3.2 La circulación de los vientos.

3.4 ¿Lloverá hoy?

3.5 Siempre no me visto con la misma ropa.

3.6 Los cinturones climáticos.

Las actividades prácticas y experimentos que se recomiendan, son los que aparecen a continuación:

Trabajos prácticos:

Observar la dilatación del aire al calentarse; comprobar la dirección del viento; observar y comparar el comportamiento del tiempo aproximadamente durante dos semanas.

Demostraciones:

Compresión y expansión del aire; presencia del oxígeno en el aire; la oxidación y la combustión; el origen de los vientos.

El maestro debe aprovechar las imágenes que se le ofrecen semanalmente por medio de la tele clase de quinto grado para trabajar con sus alumnos. Por ejemplo, las propiedades del aire se pueden apreciar en las ilustraciones en movimiento. Por ejemplo: la transparencia, la invisibilidad y la movilidad; y es importante que se insista en que la atmósfera está siempre en movimiento.

Es importante que se demuestre esta propiedad mediante una experiencia que se puede desarrollar en el aula: consiste en colocar una rejilla de metal con pedacitos de papeles en su superficie, sobre la llama de un mechero. Se solicita que observen, para que aprecien que los pedacitos de papel se dispersan. ¿Qué es lo que impulsa a los pedacitos de papel hacia arriba? Los escolares reconocen que el aire los ha movido hacia otro lugar, luego ese aire no permanece quieto, sino que se mueve hacia arriba al recibir el calor de la llama.

Un relato con elementos contradictorios puede emplearse para introducir el origen del viento: Pedrito fue al campismo con su familia y llevó su papalote. Todos los días, aproximadamente a las 11 de la mañana, lo empinaba muy cerca de la costa, pero tenía que ponerse de espaldas al mar, porque el viento se llevaba al papalote tierra adentro. Un día, cuando todos los mayores estaban en el bailable, a eso de las 11 de la noche, Pedrito sacó el papalote y lo empinó en el mismo lugar, pero el papalote fue llevado por el viento hacia el mar, lo cual determinó que, para empinarlo, tuvo que ponerse de frente para la costa Esto lo llenó de asombro, pues al repetir varias veces la misma experiencia en los dos horarios, tuviera que preguntarse: ¿Por qué el viento sopla por el día hacia la tierra y por la noche hacia el mar?

La explicación del origen del viento debe realizarse cuidadosamente para que los escolares desarrolle la habilidad y puedan expresar cuál es el origen del viento:

Por el día la tierra se calienta más rápidamente que el agua, por lo que esta calienta también al aire que está encima. Si el aire durante el día sobre la tierra se calienta, ¿qué consecuencias se producirán? que al calentarse, ascenderá.

Al llegar a las capas más altas de la troposfera, ese aire caliente, ¿qué cambio se producirá? este se enfría, desciende nuevamente y lo hace sobre el mar.

El mar también ha recibido el calor del Sol, sin embargo, el agua demora mucho más que la Tierra en calentarse. Por eso es que el aire que se encuentra sobre el mar posee una temperatura más baja y se une con el aire más frío que había descendido desde las capas más altas de la troposfera.

¿Hacia dónde se moverá ese aire más frío que está sobre el mar? Efectivamente, hacia la tierra nuevamente, formándose una brisa que se denomina brisa de mar, porque sopla desde el mar hacia la tierra.

Esta explicación debe ir acompañada de la correspondiente ilustración por medio de un sencillo esquema, que hace el maestro en la pizarra.

Se aprovecha para introducir el conocimiento acerca de que el viento recibe el nombre del lugar desde donde sopla.

Este último movimiento del aire, no es vertical, sino horizontal, por lo tanto, no se trata de una corriente de convección, sino de un viento.

(Hay que recordar el conocimiento ya asimilado en el Tema1, relacionado con la transferencia del calor en el aire, que es por convección fundamentalmente)

Este tipo de viento, la brisa de mar, es continuo, es decir es un ciclo que no se detiene durante el día, a partir del momento en que la tierra se calienta.

Una vez que los escolares descubren por qué el papalote de Pedrito volaba hacia la tierra por el día, o sea debido a la brisa del mar, falta explicar por qué por la noche volaba hacia el mar.

Durante la noche las aguas del mar conservan el calor por más tiempo, por eso, el aire que se encuentra encima del mar, absorbe ese calor. ¿Qué ocurre cuando ese aire se calienta? Correcto, asciende, hasta alcanzar las capas más altas de la troposfera. Y cuando este aire se encuentra en ese lugar, ¿qué proceso experimenta? se enfría, por tanto se vuelve más pesado y desciende hacia la tierra. ¿Qué dirección toma ese aire que descendió? se mueve horizontalmente desde la tierra hacia el mar, y va a ocupar el lugar del aire que ascendió, por tanto, se origina otro tipo de viento llamado brisa de tierra o terral.

El maestro los invita a explicarle a Pedrito por qué el papalote volaba por la noche desde la tierra hacia el mar. Una vez que se logre la segunda explicación se aborda el empleo de este ciclo por el hombre:

Los pescadores que emplean pequeñas embarcaciones de vela para pescar cerca de las costas utilizan esta sucesión de la brisa del mar y el terral. De madrugada se alejan de la costa, impulsados por el terral, y por la tarde del siguiente día retornan traídos por la brisa de mar.

La dirección de los vientos se señala de acuerdo con los 32 puntos o rumbos de la rosa náutica. Pero, ¿cómo podemos conocer cuál es la dirección en que sopla el viento?

El instrumento más sencillo utilizado para determinar la dirección del viento es la veleta común, que indica de dónde procede el viento. Por ejemplo la famosa estatua de La Giraldilla, símbolo de nuestra capital, cuya réplica se encuentra en lo alto del castillo de la Real Fuerza, es una veleta.

El anemoscopio es otro instrumento destinado a conocer también la dirección del viento, y es más preciso que la veleta. Anemo quiere decir viento.

Cuando realizan una acampada, por el Movimiento de Pioneros Exploradores, y quieren conocer la dirección del viento, ¿se les ocurre alguna manera para saberlo? muchas son las maneras: Se toman varias hojas secas de un árbol y en un lugar donde no existan barreras, se sueltan las hojas al viento; estas tomarán la dirección del viento, impulsadas por él. Otra de las maneras es con una banderita de tela, que se eleva lo más alto posible y cuando el viento sople, nos indicará la dirección del viento. No se olviden que antes, en el lugar donde se encuentren, deben determinar los puntos cardinales.

Para medir la velocidad del viento se utiliza el anemómetro, palabra procedente del griego, anemos, que ya sabemos que significa viento; y metron, medida.

El anemómetro presenta distintos diseños pero, en general, todos constan de varias semiesferas huecas que giran más rápido cuanto mayor es la velocidad del viento. Este, al soplar, empuja las semiesferas y estas hacen girar el eje. El número de vueltas por minuto se traduce en la velocidad del viento, es decir la distancia que recorre en un tiempo dado.

A partir de las distintas velocidades de los vientos se determinó una escala para nombrarlos.

Estas son, a grandes rasgos, las principales orientaciones de tipo metodológico que pueden ofrecer, al maestro novel, una guía para esta unidad.

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