PROGRAMA: “Científicos en el aula” C Cuurrssoo eessccoollaarr 22000088--22000099

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ÍNDICE

FÍSICA – QUÍMICA Propuesta 1: Taller de astronomía. ..................................................................

pag. 04

Propuesta 2: Jugando con la luz. ....................................................................

pag. 04

Propuesta 3: Conjunto de actividades de química. ........................................ o El cubito de hielo que se hunde o El agua ¿es sólo agua? o Lluvia ácida o Un arco iris de llamas o Tintas invisibles o El fondo submarino o Propulsión a chorro o Fuego con tierra y agua o Luminol o Incoloro y azul o El moco verde o Extracción

pag. 05

Propuesta 4: Tinta invisible. Bolas saltarinas. Gases y combustión. ..............

pag. 14

Propuesta 5: Física recreativa ..........................................................................

pag. 16

BIOLOGÍA – GEOLOGÍA Propuesta 6: Investigando en zoología: Entomología forense. ........................

pag. 16

Propuesta 7: Observación de una hoja entera de Elodea. Observación de fenómenos osmóticos en células vegetales. Medida de la velocidad de fotosíntesis. ............................................................

pag. 17

Propuesta 8: Plagas y enfermedades agrícolas. Frutas y hortalizas vivas. .......

pag. 19

Propuesta 9: Azúcar en frutas – Colores en las plantas – Conocer las plantas.

pag. 21

Propuesta 10: Control sísmico de vibraciones producidas por voladuras. ........

pag. 22

Propuesta 11: Conjunto de actividades en Geología. .........................................

pag. 23

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MATEMÁTICAS – TECNOLOGÍA Propuesta 12: La visión artificial. ......................................................................

pag. 23

Propuesta 13: Microrobots. Robótica móvil. ...................................................

pag. 24

Propuesta 14: Telecontrol y domótica. .............................................................

pag. 25

Propuesta 15: Energía solar fotovoltaica. Ventilador solar. .............................

pag. 26

Propuesta 16: Propagación del sonido. Teléfono de vasos. Telefonía en hoteles y empresas. .....................................

pag. 27

Propuesta 17: Sistemas de radio y televisión analógica – digital – satélite. ....

pag. 29

Propuesta 18: Transmisión de voz por fibra óptica. .........................................

pag. 29

Propuesta 19: Automatización de procesos industriales. ................................

pag. 30

Propuesta 20: Matemáticas para la detección y corrección de errores en la transmisión de informaciones: dígitos de control y códigos correctores. Mensajes secretos ......................................................................

pag.30

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FÍSICA – QUÍMICA Propuesta 1: Taller de astronomía. Objetivos - Construir y manejar algún instrumento astronómico rudimentario: cuadrante solar, cuadrante lunar, gnomon, relojes solares - Aprender a determinar la línea meridiana (Norte-Sur) y su relación con el movimiento del Sol y los demás astros - Conocer y relacionar la latitud, longitud y altitud locales con fenómenos astronómicos (salida, puesta y altura del sol en las diferentes estaciones) Descripción de la práctica 1- Construcción de cuadrante solar y medición de ángulos (edificios cercanos, árboles) 2- Construcción del cuadrante lunar con sus fases, salidas y puestas durante el mes 3- Construcción de relojes solares (gnomón, reloj vertical, ecuatorial u horizontal) y determinación de la meridiana marcando la sombra solar proyectada por un gnomon a lo largo de un día 4Trazado de la trayectoria del sol sobre una semiesfera transparente NOTA: En el caso de que no haga sol, las actividades 3 y 4 se substituyen por la construcción de un modelo de sistema solar a escala. 5. Manejo de telescopio

Propuesta 2: Jugando con la luz. Objetivos -Experimentar y familiarizarse con los fenómenos de reflexión y refracción de la luz. -Observar el comportamiento de distintos cuerpos ante la luz. -Aprender a descomponer la luz blanca en sus colores y a realizar mezclas de los mismos. -Jugar con la formación de imágenes por lentes.

Descripción de la práctica - Se mostrará cómo formar imágenes de objetos luminosos (como velas) a través de lentes convergentes (lupas). - Se realizará el experimento de Newton de descomposición de la luz en su espectro de colores utilizando una fuente de luz blanca y un prisma. - Se mezclarán sobre una pantalla luces de distintos colores obtenidas con filtros para producir nuevos colores.

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- Se mostrarán los fenómenos de refracción y reflexión de la luz utilizando un prisma, una cubeta de agua y espejos. Una parte de la actividad consistirá en una exhibición-demostración por parte del científico. En otra parte, los alumnos podrán experimentar ellos mismos con la formación de imágenes mediante lupas y velas.

Propuesta 3: Conjunto de actividades de química. o o o o o o o o o o o o

El cubito de hielo que se hunde El agua ¿es sólo agua? Lluvia ácida Un arco iris de llamas Tintas invisibles El fondo submarino Propulsión a chorro Fuego con tierra y agua Luminol Incoloro y azul El moco verde Extracción

3.1- EL CUBITO DE HIELO QUE SE HUNDE

Objetivos Explicar el concepto de densidad. Explicar el fenómeno de la flotabilidad de los cuerpos en un medio líquido, en función de diferencias de densidad y mediante observación directa.

Descripción de la práctica En dos vasos se colocan dos líquidos transparentes incoloros y a cada uno se añade un cubito de hielo de aproximadamente el mismo tamaño. Un cubito de hielo flotará en la superficie del líquido de uno de los vasos, y se hundirá hasta el fondo en el otro vaso.

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Procedimiento: 1. Se añaden 100 mL de agua a uno de los vasos y al otro 100 mL de etanol. 2. Se echa un cubito de hielo en cada vaso. 3. Se pide a los estudiantes que observen la posición de los cubitos de hielo en cada uno de los vasos. 4. Se pide a los estudiantes que propongan una hipótesis que explique sus observaciones sobre los cubitos de hielo en cada vaso. 3.2- EL AGUA ¿ES SÓLO AGUA?

Objetivos Se trata de comprobar que el agua que utilizamos normalmente no es una sustancia pura, ya que lleva sales en disolución, y aclarar las confusiones entre sustancia “pura”, “natural” y “sana” Descripción de la práctica Se identifican los cloruros presentes en distintos tipos de agua mediante la adición de nitrato de plata (AgNO3), provocando la precipitación de cloruro de plata (AgCl). Procedimiento: 1. Se preparan 6 tubos de ensayo en una gradilla y se etiquetan con el tipo de agua que se le va a añadir. 2. Se añaden 10 mL de agua de a cada tubo de ensayo. 3. Se prepara una disolución de AgNO3 disolviendo 1 gramo de AgNO3 en 100 mL de agua 4. Se añaden 2 mL de una disolución de AgNO3 a cada tubo de ensayo.

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3.3- LLUVIA ÁCIDA

Objetivos Explicar qué es la lluvia ácida, cómo se produce y cuales son sus efectos. Motivar a los estudiantes para que hagan un uso racional de la energía con el objetivo de evitar su agotamiento y los efectos que tiene su producción en el medio ambiente. Descripción de la práctica

En dos vasos que contienen una disolución de naranja de metilo se quema una astilla de madera en uno y dos cerillas en el otro. El dióxido de azufre (SO2) producido al quemarse las cerillas, por oxidación del azufre que estas contienen, se disolverá en el agua formando ácido sulfúrico (H2SO4), que modificará el pH de la disolución y provocará un cambio de color amarillo a naranja. Procedimiento:

1. Se prepara una disolución del indicador disolviendo 0.01 g de naranja de metilo en 100 mL de agua. La disolución del indicador se diluye llevando 10 mL de ésta hasta 50 mL. 2. Se ponen 10 mL de la disolución del indicador en dos vasos. 3. Se pega una astilla de madera en la pared de uno de los vasos y dos cerillas en la pared del otro vaso. 4. Se prende la astilla de madera y las dos cerillas y se cubren los vasos con vidrios de reloj. 3.4- UN ARCO IRIS DE LLAMAS

Objetivos

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Mostrar un experimento en el que energía calorífica se transforma en energía luminosa. Relacionar los colores con los espectros atómicos de algunos elementos. Identificar cualitativamente la presencia de elementos en una muestra desconocida. Descripción de la práctica Se suministra energía calorífica a un determinado elemento en su fase gaseosa. Esa energía suministrada produce especies en estado excitado que vuelven a su estado fundamental perdiendo el exceso de energía en forma de radiación luminosa. Se observa un color característico para cada elemento. Procedimiento 1. Se dispone de pulverizadores conteniendo disoluciones hidroalcohólicas (50 % de etanol) de las sales de los iones litio, calcio, estroncio, sodio, bario y cobre (II) en concentraciones de 10 g/L, o disoluciones saturadas si la solubilidad es menor. 2. Se enciende el gas del mechero y, una vez oscurecido el laboratorio, se pulverizan las disoluciones por encima de la llama. 3.5- TINTAS INVISIBLES

Objetivos Mostrar un ejemplo de reacción ácido-base, y ver el efecto que sobre un determinado indicador tiene un ácido y una base. Descripción de la práctica Se llevan a cabo reacciones con ácidos como el ácido cítrico contenido en el zumo de limón, y con bases como una disolución de hidróxido sódico. Se pone de manifiesto la reacción con una disolución alcohólica de fenolftaleína. Procedimiento 1. En un matraz erlenmeyer de 250 mL que contiene 100 mL de agua destilada se añade una lenteja de hidróxido de sodio (NaOH) y se agita hasta su completa disolución. 2. Se cortan tiras de papel de filtro de 3-4 cm de anchura y 10-12 cm de longitud. 3. Se moja ligeramente un bastoncillo con la disolución de fenolftaleina y se escribe sobre la tira de papel de filtro. Se espera unos minutos hasta que se seque. 8

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4. Se impregna un trocito de algodón en la disolución diluida de sosa y se pasa por la zona escrita de la tira de papel. Se observa lo que pasa. 5. Se deja caer unas gotas del jugo de limón sobre otro trocito de algodón y se pasa sobre la escritura roja. Se observa lo que pasa.

3.6- EL FONDO SUBMARINO

Objetivos Mostrar un tipo de reacciones que se llaman de precipitación.

Descripción de la práctica Se llevan a cabo reacciones de precipitación en las que se sustituye el catión Na+, de una disolución diluida de silicato de sodio, por Co2+, Fe3+, Zn2+, formándose silicato de Co2+, Fe3+, Zn2+ etc., que son insolubles y por tanto precipitan, mostrando colores característicos. Procedimiento 1. En un cristalizador grande se prepara un sustrato de arena (0.5-1 cm de espesor) con caracolas para que parezca un auténtico fondo del mar. 2. Sobre el fondo se añaden 400 mL de agua destilada y 100 mL de una disolución comercial de silicato de sodio. 3. En distintos puntos del cristalizador se deja caer con suavidad usando una espátula pizcas de distintas sales de Co (II), hierro (III), cobre (II), níquel (II), zinc (II). 4. Si no se dispone del cristalizador se pueden usar varios tubos de ensayo, que se llenan hasta sus ¾ partes de disolución de silicato de sodio, añadiendo a cada tubo una sal distinta.

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3.7- PROPULSIÓN A CHORRO

Objetivos Generar un chorro de gas, casi instantáneo, que podría utilizarse para lanzar un objeto en la misma dirección, pero en sentido contrario. Transformación de la energía de una reacción en un trabajo. Descripción de la práctica Se realiza la descomposición de peróxido de hidrógeno por la acción de permanganato de potasio, generándose oxígeno y debido a que la reacción es muy exotérmica el agua utilizada como medio de reacción se transforma en vapor. Procedimiento 1. Se vierte unos 150 mL de H2O2, medidos con probeta, sobre una botella vacía de refresco de 2 litros. No superar, en ningún caso, este volumen, para una botella de 2 litros. 2. Se apoya la botella en la placa del soporte y se sujeta la boca de la botella con una pinza. 3. Sobre una hoja de papel, se pesa un poco de KMnO4 sólido. La cantidad a utilizar no debe sobrepasar, en ningún caso, los 0,2 g. 4. Se coloca el KMnO4 sobre un trozo de papel de filtro de unos 5 cm x 5 cm y se envuelve a modo del sobre de una carta. 5. Se aleja la cara de la boca de la botella y se deja caer el papel de filtro con KMnO4 sobre la disolución de H2O2. Se observa lo que ocurre. 3.8- FUEGO CON TIERRA Y AGUA

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Objetivos Se trata de mostrar una reacción de combustión, en la que se genera una gran cantidad de energía en forma de calor.

Descripción de la práctica Al añadir agua sobre una piedra de carburo se obtiene acetileno, un gas combustible. El carburo y el agua reaccionan químicamente para dar un gas combustible, acetileno, el cual combinado con el oxígeno del aire (un comburente) y mediante un detonante da lugar a una combustión. Procedimiento 1. Se coloca una pequeña piedra de carburo en un erlenmeyer (sumergido en un baño refrigerante). 2. Se añaden 10 mL de agua y se coloca la llave, cuando empiece a salir el gas se prende con el mechero. 3.9- LUMINOL

Objetivos Mostrar un ejemplo de reacción en la que se produce la transformación de energía química en luz. Ejemplo de reacción redox. Descripción de la práctica Una disolución acuosa de luminol (3-aminoftalhidracida) se oxida por tratamiento con una disolución de hipoclorito de sodio (lejía comercial), emitiendo una luz azul y sin que se produzca un incremento de temperatura. Procedimiento 1.

Se diluyen 100 mL de lejía con 900 mL de agua destilada en un erlenmeyer de 1 litro.

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2. En el otro erlenmeyer se ponen 0.4 gramos de luminol, 4 gramos de hidróxido de sodio y se disuelve en 1 litro de agua. 3. Se vierten al vaso de 2 litros, a través de un embudo y serpentín, las dos disoluciones. 3.10 – INCOLORO Y AZUL

Objetivos Mostrar un ejemplo de reacción de oxidación en la que el agente oxidante es el oxígeno del aire. Instar a los estudiantes a que sugieran por qué se produce el color azul, y si esta reacción tendría alguna utilidad. Descripción de la práctica Una disolución alcalina de glucosa incolora, y en presencia de azul de metileno, se agita vigorosamente y se forma un color azul. Se deja en reposo y el color azul desaparece dando lugar nuevamente a una disolución incolora. El proceso se puede repetir. Procedimiento 1. En un matraz erlenmeyer de 100 mL que contiene 25 mL de agua destilada se añaden dos lentejas de hidróxido de sodio (NaOH) y se agita hasta su completa disolución. 2. Se añade 1 gramo de glucosa y se agita hasta que se disuelva. Se anota el color. 3. Se adicionan 3 gotas de azul de metileno al 0.1 % en etanol. Se anota el color. 4. Se agita el matraz erlenmeyer para que el aire entre en contacto con la disolución. Se anota el color. 5. Se tapa el erlenmeyer y se deja en reposo.

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3.11 – EL MOCO VERDE

Objetivos Explicar que es un polímero. Síntesis de un polímero y examen de sus propiedades. Explicar las posibles aplicaciones de los polímeros y de otros materiales elaborados al aplicar las nuevas investigaciones científicas al desarrollo tecnológico. Descripción de la práctica En esta práctica dos disoluciones transparentes se mezclan para proporcionar un polímero. Procedimiento (deben usarse guantes) 1. 2. 3. 4. 5.

Se colocan 20 mL de la disolución de polivinilalcohol en un vaso de papel. Se añaden unas gotas del colorante, y se mezcla bien removiendo con una cuchara. Se añade 3 mL de la disolución de borato de sodio. Se agita vigorosamente. Cuando la disolución empiece a solidificar se continúa la agitación. Se saca el polímero del vaso y se deja sobre la mesa y se puede manipular con precaución.

3.12 – EXTRACCIÓN

Objetivos Introducir el concepto de disolventes miscibles y no miscibles. Separación de disolventes no miscibles por diferencia de densidades. Utilización de este fenómeno en la extracción de productos de un disolvente a otro.

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Descripción de la práctica En un embudo de separación se lleva a cabo la extracción de yodo o de violeta de cristal desde una disolución acuosa a un disolvente orgánico, diclorometano (CH2Cl2). Procedimiento 1. A un vaso de precipitados de 100 mL se la añaden 30 mL de agua destilada. A esta se le añade una pizca de yodo o de violeta de cristal y se agita para que se disuelva. Anota el color. 2. Se ponen 30 mL de diclorometano en el embudo de separación, colocado sobre un aro sujeto a un soporte metálico. 3. Se vierte con cuidado la disolución acuosa de yodo o de violeta de cristal al embudo. 4. Se cierra el embudo con su tapón y se agita durante unos segundos.

Propuesta 4: Tinta invisible. Bolas saltarinas. Gases y combustión. 4.1 -Tinta invisible Objetivo didáctico: Ilustrar el concepto de reacción química. Observación a realizar por el alumno: Diferencia de color de un compuesto (de una tinta) como consecuencia de una reacción química.

Procedimiento experimental Se prepara una disolución diluida de cloruro de cobalto (II), que tendrá un color rosa tenue. Esta disolución se utiliza como tinta y con ella se escribe un mensaje sobre el papel, que casi no se verá. Una vez seco, se calienta el papel mediante el mechero evitando que se prenda. Observación El mensaje aparece escrito en letras azules, revelándose claramente su contenido. Explicación Con el calor, el cloruro de cobalto (II), de color rosa cuando está hidratado, pierde el agua de hidratación mediante la acción del calor y se transforma en cloruro de cobalto (II) anhidro (sin agua) que es de color azul.

4.2 - Bolas saltarinas Objetivo didáctico: Introducción al fenómeno de la flotación y al concepto de densidad.

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Observación a realizar por el alumno: Movimiento de ascenso y descenso de unas bolas de naftalina en el seno de un líquido. Procedimiento experimental Se lijan las bolas de naftalina para aumentar su rugosidad. Se prepara una mezcla de agua y vinagre y se le añaden una s cucharaditas de bicarbonato sódico. Se agita la mezcla y se adicionan las bolas de naftalina. Observación Las bolas caerán inicialmente al fondo del vaso, pero al cabo de un tiempo ascenderán a la superficie del líquido para volver a caer, y así sucesivamente. Explicación Al reaccionar el vinagre con el bicarbonato se forma dióxido de carbono gas, cuyas burbujas dan un aspecto efervescente al líquido. Esas burbujas se adhieren a la superficie de las bolas de naftalina y, haciendo el papel de flotadores, provocan que las bolas asciendan a la superficie del líquido. Cuando las bolas de naftalina llegan a la superficie, las burbujas de aire se desadhieren de las bolas y pasan al aire, por lo que las bolas, desprovistas ya de sus flotadores de anhídrido carbónico, vuelven al fondo del líquido hasta que nuevamente se adhieren otras burbujas. El movimiento de las bolas continuará hasta que se agote el anhídrido carbónico generado en la reacción química.

4.3 - GASES Y COMBUSTIÓN Objetivos: -Los gases ocupan volumen. -El oxígeno es necesario en la combustión. -Desplazamiento de un gas por otro. -Generación química de dióxido de carbono. Descripción de la práctica: Esta práctica consta de 2 partes. En la primera se tomará un botellín de agua vacío y se añadirá concentrado de limón (unos dos dedos). A continuación se pondrá una cantidad apreciable de bicarbonato sódico en un trozo de papel fino y se introducirá en la botella. Rápidamente se colocará un globo en la boca de la botella y se asegurará a ella con fixo. Se observará como la reacción del ácido y la base generan CO2 que hace que el globo vaya inflándose. En la segunda parte colocaremos un bidón de agua de 5 litros vacio y cortado a una altura de ¾. Colocaremos en el fondo y sobre la zona de isla (bien que la lleve el fondo de la botella o poniendo algún objeto que la eleve) una vela pequeña y la encenderemos. Añadiremos concentrado de limón

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en el fondo alrededor de la isla y añadiremos bicarbonato sódico sobre él. Al liberarse el CO2 la llama se apaga, incluso si intentamos volver a encenderla veremos que no se puede.

Propuesta 5: Física recreativa. Objetivos - Estimular el interés y la curiosidad de los jóvenes por la Física (en particular) y por la Ciencia (en general). - Explicar conceptos y fenómenos básicos de Física mediante experiencias de Física recreativa ("recreativa" en el doble sentido de "volver a crear" -empleando materiales cotidianos-, y de "pasarlo bien") - Combatir la percepción social que se tiene de la Física (y de la Ciencia) como materia aburrida, mostrando que es posible pasar momentos divertidos realizando actividades científicas participativas, espectaculares, divertidas.... Descripción de la práctica: - Equilibrio con diversos objetos (incluso el cuerpo humano) - Fluidos en reposo y en movimiento (flotabilidad, tornados...) - Características del sonido (intensidad, frecuencia...) produciendo sonidos con diversos materiales - Actividades diversas con globos (electrostática, elasticidad, dinámica...)

BIOLOGÍA – GEOLOGÍA Propuesta 6: Investigando en zoología: Entomología forense. Objetivos: Los insectos son los primeros organismos que descubren un cadáver, incluso si se ha tratado de ocultar el cuerpo. Las moscas son capaces de localizar un cadáver tan sólo unos minutos después de ocurrida la muerte. Por otro lado, los insectos aparecen en un cuerpo en descomposición en una secuencia temporal determinable y, por tanto, predecible, aunque es variable en función de la región geográfica y la época del año. Así, se pueden extraer conclusiones, significativas desde un punto de vista forense, a partir de los datos relativos al estado de colonización sucesiva de un cadáver, o identificando el estado de desarrollo de los insectos colectados en el cadáver o en relación con él.

Descripción de la práctica:

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Se dispondrán carteles informativos explicando el interés, utilidad e importancia de los artrópodos en la práctica médico-legal y forense. Además se expondrán cajas entomológicas con representación de dichos artrópodos. Existirá un insectario con dípteros para mostrar un ejemplo de trabajo en laboratorio. El alumno observará los métodos de trabajo en investigación entomológica forense y participará activamente en la observación de ejemplares reales. Con fotografías de ejemplares procedentes de “casos forenses” problema y, relacionándolos con la información presentada en los carteles informativos y lo observado, podrán “concluir” una estimación del intervalo postmortem.

Propuesta 7: Observación de una hoja entera de Elodea. Medida de la velocidad de fotosíntesis. 7.1 - OBSERVACIÓN DE UNA HOJA ENTERA DE ELODEA Objetivos: Observar los cloroplastos y otras estructuras básicas presentes en las células vegetales. Entendimiento de la función de los cloroplastos en el proceso de la fotosíntesis.

DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA: Introducción: La Elodea canadiensis es una planta acuática con elevado desarrollo vegetativo. Sus hojas de color verde brillante son muy adecuadas para estudiar algunos de sus orgánulos celulares sin preparaciones previas. Manipulación: Con la ayuda de las pinzas coger, de una ramita de Elodea una de sus hojas jóvenes y ponerla sobre un portaobjetos. Añadir una gota de agua encima y cubrir con un cubreobjetos (dejándolo caer de forma inclinada para evitar la formación de burbujas). Eliminar el exceso de agua del portaobjetos con ayuda de un trozo de papel de filtro. Observar la preparación con el objetivo de menor aumentos (10x, explicar que son los objetivos, la platina, el ocular, etc.) e identificar la pared celular (que determina la forma de la célula, por la deposición de las microfibrillas de celulosa, ejemplo: ovillos de lana), los cloroplastos (objetos ovalados o esféricos de color verde por la presencia de la clorofila, explicar que es el lugar 17

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donde se realiza la fotosíntesis), el núcleo (cuerpo grande y denso situado a un lado de la célula y la vacuola (zona clara en el centro de la célula). Dibujad lo que veis y explicar que ocurre al cabo de 10 minutos de exposición a la luz del microscopio (ciclosis, movimiento circular del citoplasma y de los componentes que contiene).

Cuestiones ¿Son todas las células del mismo tamaño y forma? ¿Cuántas capas de células se observan? (movimiento con el tornillo micrométrico) ¿Dónde se localizan los cloroplastos? ¿En qué sentido se mueven?

7.2 - OBSERVACIÓN DE FENÓMENOS OSMÓTICOS EN CÉLULAS VEGETALES. Objetivos. El objetivo consiste en visualizar los fenómenos de turgencia y plasmolisis. En biología, turgencia (del latín turgere; hinchar) determina el estado de rigidez de una célula, es el fenómeno por el cual las células al absorber agua, se hinchan, ejerciendo presión contra las membranas celulares, las cuales se ponen tensas. Este fenómeno esta íntimamente relacionado con la ósmosis. Como fenómeno contrario se puede citar la plasmolisis, las células al perder agua se contraen, separándose el citoplasma de la membrana. Las plantas dependen de la presión de turgencia para la elongación de sus células y por lo tanto para su crecimiento. Y usan este fenómeno para regular la transpiración a través de la apertura y cierre de las células estomáticas.

DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA. 1) Sirviéndose de pinzas y bisturí, tomar un fragmento de epidermis de la parte interna del casco de cebolla, de aproximadamente 0,5 cm de lado. Sumergirlo durante un minuto en la disolución del colorante. 2) Montar el fragmento de epidermis en un portaobjetos tapándolo con un cubreobjetos. Observar al microscopio óptico (TURGENCIA). 3) Reemplazar el colorante en la misma preparación por la disolución de NaCl al 6%, mediante el uso de un papel de filtro en un extremo de la preparación para facilitar el traspaso por capilaridad. Repetir los lavados varias veces. Observar de nuevo al microscopio óptico (PLASMOLISIS).

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El alumno debe: Explicar a que atribuye los cambios observados en la célula. Dibuje todo lo que ha observado.

7.3 - MEDIDA DE LA VELOCIDAD DE FOTOSÍNTESIS

Objetivos: Determinar el efecto de intensidad luminosa sobre la velocidad de fotosíntesis de ramitas de Elodea.

Descripción de la práctica: Introducción: La Elodea canadiensis es una planta acuática con elevado desarrollo vegetativo. Sus hojas de color verde brillante en la que observan numerosos orgánulos de color verde que son los cloroplastos. En ellos transcurre el proceso de la fotosíntesis. Manipulación: Con la ayuda de las pinzas coger de la maceta, una ramita de Elodea sana y cortar el extremo inferior. Sumergir la ramita con el extremo apical hacia abajo dentro de la probeta de vidrio que contiene la disolución acuosa de bicarbonato sódico al 0’1 %. Medida de la velocidad relativa de fotosíntesis bajo condiciones luminosas diferentes. Exponer la ramita de Elodea a luz artificial fuerte durante dos minutos, contar después el número de burbujas desprendidas durante tres periodos de un minuto cada uno. A continuación colocar la planta en oscuridad durante 2 minutos y repetir las medidas de contaje del número de burbujas desprendidas como antes. Determinar con varios ensayos lo rápidamente que responde la planta a un cambio brusco de intensidad luminosa.

Propuesta 8: Plagas y enfermedades agrícolas. Frutas y hortalizas vivas. 8.1 - PLAGAS Y ENFERMEDADES AGRÍCOLAS Objetivo. Adquirir conocimientos de biología, principalmente botánica y entomología, aplicados al estudio de las enfermedades y plagas que sufren las plantas.

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Descripción de la práctica Estudio de síntomas de enfermedades en las plantas y del/los organismos que los causan. Enfermedad objeto de estudio: OIDIO Planta: evónimo, albaricoquero Síntomas en la planta: manchas algodonosas en las hojas, apreciables a simple vista. Patógeno: se observa al microscopio directamente la hoja. Se debe observar micelio blanquecino y esporas cilíndricas casi transparentes. Estudio de alteraciones de las plantas y/o sus productos debida a la acción de insectos. Planta objeto de estudio: GERANIO Insecto que causa el daño: Cacyrea marshali (taladro del geranio) Alteraciones en la planta: tallo blando al tacto, de color oscuro, brotes secos de color oscuro, flores secas. Insecto causante. Se debe buscar en el interior del tallo y pecíolos. Es una pequeña oruga de color verdoso. Estudio del ciclo de vida de insectos. Insectos objeto de estudio: Bombix mori, (gusano de seda) y Pieris brasicae (polilla de la col) Criar los insectos en cajas de cartón y con comida apropiada para observar las fases del ciclo de vida (Huevo-Larva-Pupa y Adulto) y medir el tiempo transcurrido en cada fase.

8.2 - FRUTAS Y HORTALIZAS VIVAS Objetivo Demostrar que las frutas y hortalizas están vivas, respiran y transpiran y que si las cortamos la respiración es aún mayor.

Descripción de la práctica Se llevarán distintas frutas y hortalizas, algunas de ellas envasadas en bolsas donde se ha generado una atmósfera modificada. También se envasarán esas mismas hortalizas cortadas (por ejemplo, una bolsa con una planta de lechuga entera y otra con lechuga cortada en tiras). El corte provoca un estrés que se manifiesta en un incremento de la respiración aerobia. Respiración: Azúcares + O2 Ö CO2 +H2O + Energía Con un analizador de oxígeno-dióxido de carbono portátil se medirá la composición de la atmósfera dentro de las bolsas. Se explicará el fundamento teórico de lo observado en la práctica. La respiración del producto conlleva un consumo de oxígeno y emisión de dióxido de carbono, por tanto, la atmósfera a obtener en el interior del envase será diferente (“modificada”) de la del aire (21% O2, 0,03% CO2, 79% N2). La atmósfera a obtener dentro del envase contendrá un nivel de O2 inferior al de la atmósfera y una concentración de CO2 superior al de la atmósfera de aire. En productos cortados, la intensa actividad 20

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respiratoria sufrida por el estrés del corte proporcionará una atmósfera más pobre en O2 y rica en CO2 que la del producto no cortado. También, al iniciar la práctica, se envasará en una bolsa algún producto de tasa respiratoria alta (por ejemplo coles de Bruselas) y al final de la práctica se podrá comprobar in situ la modificación de la atmósfera.

Propuesta 9: Azúcar en frutas – Colores en las plantas – Conocer las plantas. 9.1 – AZÚCAR EN FRUTAS Objetivos. Las frutas deben su rico sabor al contenido de azúcar y acidez que poseen. El contenido de azúcar depende del tipo de fruta y estado de madurez. Para la determinación de azúcar en frutas se utiliza un pequeño aparato denominado refractómetro, el cual por refractometría nos indica el porcentaje de sacarosa de las mismas (ºBrix). El objetivo de esta práctica consiste en aprender a utilizar el refractómetro, medir el contenido de azúcar de las frutas y relacionar éste con el estado de maduración de las mismas. Descripción de la práctica a) Colocar el refractómetro en un lugar iluminado con luz difusa. b) Calibrar el aparato, para ello, se selecciona una sustancia que no contenga azúcar, como el agua destilada. Limpiar el prisma del refractómetro y colocar unas gotas de agua, preferiblemente a 20ºC. La medición debe ser 0. c) Una vez calibrado el refractómetro pasaremos a determinar el azúcar de las distintas frutas (naranja, uva, fresa, manzana). Para ello, las frutas será cortadas por la mitad, y pondremos un poco de jugo en el prisma del refractómetro. d) Volver a medir las mismas frutas pero en un estado de madurez diferente. e) Clasifica las frutas según su contenido de azúcar y estado de madurez. El alumno debe comprender cómo el refractómetro funciona y cuales son sus unidades (ºBrix = % sacarosa). Además, el alumno entenderá el por qué unas frutas son más dulces que otras y el por qué depende del estado de madurez.

9.2 – COLORES EN LAS PLANTAS Objetivos Poner de manifiesto la diversidad de pigmentos vegetales existentes y su estabilidad en diferentes condiciones.

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Descripción Esta práctica consiste en extraer los pigmentos presentes en diversos materiales vegetales con el fin de demostrar la diferente naturaleza de los mismos a través de ensayos sencillos que permitan separarlos, en el caso de mezclas complejas, y analizar su respuesta frente a varios factores (calor, pH, etc.). Para ello, las distintas especies (seleccionadas en función de su composición de pigmentos) serán homogeneizadas en presencia de diferentes disolventes, los extractos filtrados y sobre éstos se llevarán a cabo ensayos cromatográficos y serán sometidos a tratamientos térmicos y a alteraciones de pH para comprobar su comportamiento.

9.3 – CONOCER LAS PLANTAS Objetivos: Aprender a diferenciar las distintas partes de una planta y la diversidad morfológica que existe entre distintas familias botánicas. Descripción: Esta práctica consiste en recolectar especies de plantas de diferentes familias y estudiar su morfología. Se estudiaran los distintos tipos de hojas (forma, nerviación, disposición etc.), distintos tipos de inflorescencias. Se analizarán las partes de la flor (sépalos, pétalos, estambres, carpelos) y los distintos tipos de fruto. En base a unas claves se determinará a la familia que pertenece y el nombre científico de la especie.

Propuesta 10: Control sísmico de vibraciones producidas por voladuras. Objetivos Con la realización de esta actividad, se pretende que los alumnos de 6º de Primaria participen activamente en el desarrollo de la misma, con la finalidad de que conozcan la importancia y la aplicabilidad real que tienen algunos fenómenos físicos, como es la generación y propagación de las ondas sísmicas, para proyectos de ingeniería, que en esta actividad concreta sería el análisis y previsión de daños en edificaciones por vibraciones del terreno o el diseño correcto de voladuras. Descripción de la práctica Instalar sobre un área próxima al Colegio (puede ser el patio del colegio) una serie de geófonos, conectados al sismógrafo, a continuación, provocar una detonación empleando un cartucho de pólvora, o bien, simplemente realizar un golpeo de maza sobre placa de impacto para producir las vibraciones sobre el terreno, las cuales serán recogidas en el sismógrafo, donde los estudiantes podrán ver los diferentes trenes de ondas que llegan al sismograma y donde se les explicará de forma sencilla, sin entrar en detalles complejos, el significado de los resultados y su aplicabilidad práctica.

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Si hubiera tiempo, también sería posible la visualización de vídeos sobre voladuras controladas, diseñadas correctamente con el empleo de estas técnicas de control y evaluación.

Propuesta 11: Conjunto de actividades en Geología. Objetivos: El objetivo de esta práctica es aprender a reconocer, en muestras de mano y mediante técnicas de visu sencillas, los principales grupos de rocas, de minerales mediante la identificación de sus principales propiedades físicas de visu (color, dureza, brillo, etc.) y de fósiles para poder determinar su edad y medio de vida.

Descripción de la práctica: El alumno rellenará una ficha para cada una de las rocas, minerales y fósiles que se pueden observar en las colecciones de prácticas. En la ficha se anotarán las texturas y composición de las rocas, las propiedades físicas de cada mineral y la edad de los sedimentos así como todas aquellas características que se consideren especialmente útiles para su identificación.

MATEMÁTICAS – TECNOLOGÍA Propuesta 12: La visión artificial. Fundamento científico La Visión Artificial, también conocida como Visión por Computador, es una sub-disciplina de la Inteligencia Artificial. Su propósito es dotar a los computadores de cierta capacidad para "entender" las imágenes que “perciben” del mundo real a través de una o más cámaras. Además de con la Inteligencia Artificial, la Visión Artificial está relacionada con otras disciplinas como la Estadística, el Procesamiento de Señales, la Automática y el Control, o la Neurobiología.

1. Descripción de la práctica 1. Breve introducción a la Visión Artificial ¿Pueden “ver” las máquinas? 2. Ejemplo 1: La magia del “Croma Key” a. En qué consiste la técnica.

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b. Los alumnos podrán colocarse delante de un panel de color liso (p.e. una sábana blanca) y su imagen se mostrará en el ordenador sobre-impuesta sobre una fotografía o sobre un mapa del tiempo. 3. Ejemplo 2: Búsqueda de patrones. a. En qué consiste la técnica. c. Se mostrarán varias aplicaciones demostrativas de búsqueda de patrones en imágenes, por ejemplo: un programa para contar las monedas que aparecen en una imagen, u otro para buscar la cara de una persona entre varias que se muestran en una imagen.

Propuesta 13: Microrobots. Robótica móvil. 13.1 - Microrobots Fundamento científico Un Microrobot es una máquina que puede efectuar un número diverso de trabajos automáticamente mediante una programación informática previa diferenciándose del Robot Industrial por ser móvil (en la mayoría de casos dispone de ruedas o cadenas tipo oruga), por tener una medida más reducida, por no tener arquitectura en forma de brazo y por tener otras aplicaciones distintas en general. Su nacimiento fue posible gracias a la aparición del microcontrolador a finales del Siglo XX. Un microcontrolador es un CI (Circuito Integrado, también llamado Chip) interno del cual se implementa un computador completo, es decir, con capacidad de cálculo y memoria interna propia. Al ser gobernados por éstos, su nivel de inteligencia y de programación queda limitado ala capacidad de los microcontroladores que los controlen. Contenidos del decreto a los que vincula BLOQUE 7. CIENCIAS. Objetos, máquinas y nuevas tecnologías - Máquinas y aparatos. Observación de máquinas y aparatos y de su funcionamiento. Montaje y desmontaje de objetos simples. - Importantes descubrimientos e inventos tecnológicos que facilitan la vida diaria de las personas. Descripción de la práctica En la práctica se mostrarán diferentes tipos de microrobots (rastreadores, zoomórficos, escaladores, educativos, etc) y sus capacidades, proponiéndose la construcción de un robot muy sencillo que cambie de sentido cuando choque con algún obstáculo.

13.2 -Robótica Móvil Fundamento científico

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Diseñar y construir un robot es un proceso complejo en el que es necesario aplicar conocimientos, experiencias y métodos procedentes de diferentes ramas de la ingeniería como la mecánica, la automática, la electrónica, la telemática y la informática. Los robots son además un elemento cada vez más común en la vida cotidiana. Desde hace décadas están presentes en las fábricas y desempeñando actividades peligrosas para el ser humano. Dentro de la robótica, los vehículos, teleoperados y autónomos, representan una de sus ramas más espectaculares y prometedoras cuyos avances ya empiezan a aplicarse en actividades rutinarias (coches que aparcan solos, que detectan la presencia de obstáculos o la proximidad de otros coches, que mantienen constante una velocidad pre-programada, etc.) Por todo ello, la robótica representa un ejemplo excelente para promover entre los estudiantes de primaria el interés por el estudio y la aplicación sistemática de las ramas de la tecnología que hacen posible lo que parece imposible: las ingenierías. Descripción de la práctica La práctica es una demostración que consta de dos partes: Parte 1: Cineforum: proyección de vídeos y coloquio-debate dirigido •

Proyección de vídeos demostrativos de las diferentes aplicaciones de la robótica, desde la robótica industrial y de servicios hasta las competiciones de robots autónomos y exhibiciones de humanoides (10 minutos).

•

Debate y comentario con los alumnos sobre (1) las posibilidades y expectativas reales de la robótica y (2) el papel de científicos e ingenieros en la robótica (15 minutos).

Parte 2: Demostraciones: demostraciones con pequeños robots móviles y humanoides •

Demostraciones con humanoides (10 minutos).

•

Demostraciones con vehículos (10 minutos).

Propuesta 14: Telecontrol y domótica. Objetivos El telecontrol utiliza medios de comunicación cableados o inalámbricos para realizar la monitorización y el control remoto de dispositivos o máquinas. El objetivo de la práctica es que los estudiantes tengan una experiencia práctica con estos sistemas y puedan comprobar directamente, de manera sencilla e intuitiva, el potencial y la gran versatilidad que ofrecen las nuevas tecnologías y estándares de comunicaciones. Descrición de la práctica En primer lugar se demostrarán alternativas de control y monitorización de dispositivos utilizando el estándar BlueTooth. Para ello se utilizarán una tarjeta de control (que simula diferentes

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entradas y salidas analógicas y digitales mediante leds, pulsadores, potenciómetros, etc.) y cualquier equipo con tecnología BlueTooth (PC, PDA o teléfono móvil compatible). Los estudiantes podrán monitorizar el estado de los elementos en la tarjeta de control y actuar sobre ellos, incluso desde sus propios terminales, o desde los proporcionados por el instructor. En segundo lugar, se demostrarán herramientas de control y acceso remoto para computadores tipo PC a través de Internet. Los estudiantes podrán utilizar el PC del instructor para acceder a otros computadores distribuidos en diferentes lugares y teleoperarlos. Se podrán compartir archivos, aplicaciones, o activar dispositivos (como cámaras web, impresoras, etc.) para conocer el estado de la ubicación remota. En tercer lugar, se utilizará el PC del instructor para acceder a otros servicios, como una cámara IP robotizada con la que los estudiantes podrán no sólo ver y oír lo que sucede en otra ubicación en tiempo real, sino controlar la cámara y su movimiento para conseguir diferentes efectos. La conclusión de estas experiencias es que en un futuro muy próximo haremos uso de diferentes tipos de terminales informáticos para acceder a cualquier dispositivo remoto imaginable: podremos teletrabajar desde casa la mayor parte del tiempo conectándonos a los servidores de nuestra empresa y realizando videoconferencias con nuestros compañeros; los niños pequeños y los ancianos llevarán un localizador GPS para casos de pérdida o rapto; accederemos al sistema de vigilancia de nuestro domicilio para comprobar si se ha producido una intrusión; a nuestro coche para que nos avise de averías o robo; a cámaras de control de tráfico para ver la congestión de nuestra ruta en tiempo real; a nuestro propio perro o gato para controlar sus movimientos; o, a cualquier pequeño electrodoméstico para que, por ejemplo, nos tenga preparado el agua caliente de la bañera al llegar a casa.

Propuesta 15: Energía solar fotovoltaica. Ventilador solar. Fundamento científico La energía solar es la energía obtenida directamente del Sol. La radiación solar incidente en la Tierra puede aprovecharse, por su capacidad para calentar, o, directamente, a través del aprovechamiento de la radiación en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es un tipo de energía renovable y limpia, lo que se conoce como energía verde. Se usa principalmente para dos cosas, aunque no son las únicas, primero para calentar cosas como comida o agua, conocida como energía solar térmica, y la segunda para generar electricidad, conocida como energía solar fotovoltaica. Los principales aparatos que se usan en la energía solar térmica son los calentadores de agua y las estufas solares. Para generar la electricidad se usan las células solares, las cuales son el alma de lo que se conoce como paneles solares, las cuales son las encargadas de transformarla energía eléctrica. Contenidos del decreto a los que vincula BLOQUE 7. CIENCIAS. Objetos, máquinas y nuevas tecnologías - Máquinas y aparatos. Observación de máquinas y aparatos y de su funcionamiento. Montaje y desmontaje de objetos simples.

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- Importantes descubrimientos e inventos tecnológicos que facilitan la vida diaria de las personas. Descripción de la práctica En primer lugar, se inicia una discusión con los participantes a fin de plantear el tema de las energías renovables a partir de los conocimientos previos de los mismos. En segundar lugar, se propone un experimento a partir de un pila biológica (cuyo electrolito es una patata) con el objeto de introducir nociones básicas de electricidad y electromagnetismo. Luego, se hacen demostraciones de dos montajes: una pequeña generadora eólica así como un móvil solar. También se pueden demostrar otros aparatos en relación con las energías renovables según el tiempo posible (e.g. calentador solar térmico). Por último, se da a construir a los participantes un montaje de ventilador solar.

Propuesta 16: Propagación del sonido. Teléfono de vasos. Telefonía en hoteles y empresas. 16.1 -PROPAGACIÓN DEL SONIDO. TELÉFONO DE VASOS Fundamento científico El sonido es una onda que se transmite haciendo vibrar un soporte material elástico, generalmente el aire, en la misma dirección de propagación del sonido. La velocidad del sonido depende del tipo de material. Cuando se desplaza en los sólidos tiene mayor velocidad que en los líquidos y, a su vez, en éstos es más veloz que en los gases. Esto se debe a que las partículas que constituyen la materia están más cercanas en los sólidos que en los líquidos y que en los gases.

Contenidos del decreto a los que vincula - La percepción del sonido. La transmisión del sonido en diferentes medios.

Descripción de la práctica La práctica consiste en perforar dos vasos de plástico por su base, colocar un hilo de nylon (hilo de pescar) en el agujero haciendo un nudo para que no se salga; el otro extremo del hilo lo colocamos en el otro vaso de la misma forma. Si hablamos con la boca pegada al vaso las ondas sonoras hacen vibrar el fondo y esta vibración se transmite al hilo de nylon. Si el hilo no está tenso, la vibración será muy pequeña, se disipa y no llega hasta el otro vaso. Por el contrario, si el hilo está tenso se transmite la vibración (el sonido) hasta el vaso del otro extremo, reproduciéndose en él el sonido inicial. Conviene que se perforen los vasos previamente con un pincho caliente para evitar que lo hagan los niños y puedan lesionarse.

16.2 - Telefonía en Hoteles y Empresas Fundamento científico La comunicación telefónica entre las diferentes habitaciones de un hotel o entre empleados de una empresa de forma completamente gratuita se fundamenta en el uso de centralitas privadas de 27

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conmutación o PBX. Una PBX es una central telefónica que es utilizada en el entorno de una empresa privada. En comparación a una compañía telefónica. Los usuarios, son el personal de la empresa, con un teléfono en cada puesto de trabajo. En sus inicios una persona conectaba manualmente cables para establecer comunicaciones. Este sistema fue reemplazado por un dispositivo electromecánico automático y sistemas electrónicos de conmutación llamados PABX (PBX automático) que desplazaron al manual hasta hacerlo casi inexistente, entonces los términos PABX y PBX se convirtieron en sinónimos. El uso de una PBX evita conectar los teléfonos de cada puesto de trabajo a la central local pública de la compañía telefónica, evitando así pagar por realizar llamadas internas entre puestos de trabajo o habitaciones de hotel. Otros conceptos relacionados con las PBX son: • Línea: Circuito a través del cual es posible establecer comunicación con otro usuario. • Extensión telefónica: Son los números asignados a los teléfonos de los puestos de trabajo o habitaciones de hotel en una PBX. Físicamente, hay una conexión entre el teléfono y la centralita, a través de un cable telefónico. Contenidos del decreto a los que vincula BLOQUE . Tecnologías de la Comunicación e Internet • Descripción de los sistemas de comunicación alámbrica e inalámbrica y sus principios técnicos, para transmitir sonido imagen y datos. Ejemplos prácticos. • La telefonía. Descripción de la práctica En esta practica utilizaremos una centralita privada analógica modelo NETCOM 4/8 de Telefónica. En primer lugar estudiaremos el repartidor de la misma y conectaremos físicamente 8 teléfonos convencionales. Cada teléfono se identificará por su número de extensión y se asignará a un grupo de alumnos, hasta formar 8 grupos. La centralita permite la comunicación con 8 puestos de trabajo u 8 habitaciones de hotel. Podemos simular por ejemplo que cada grupo está en una habitación de hotel durante un viaje de fin de curso, o bien en un puesto de trabajo de una empresa. A partir de aquí se trata de usar los servicios básicos de comunicación que permite la centralita de forma real entre las diferentes extensiones (habitaciones/puestos de trabajo). Los servicios que se practicarán serán: • • • • • • • •

Llamada interna. Repetición del último número marcado. Captura de llamadas. Llamada colectiva Llamada a grupo de extensiones Comunicaciones simultáneas (conferencia) con varias extensiones. Retención de una llamada para atender otra. Transferencia de llamadas entre extensiones.

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Propuesta 17: Sistemas de radio y televisión analógica – digital – satélite. Objetivos Enseñar a los alumnos los principios básicos de la radio y la televisión, y su evolución a través del tiempo (radio analógica, digital, televisión en blanco y negro, color, digital y por satélite). Explicar de forma básica y sencilla la información que se transmite, y los ingenios electrónicos que se utilizan para realizar dicha transmisión. Visualizar las señales transmitidas por estos sistemas utilizados en la vida diaria, con el fin de despertar la curiosidad de los alumnos. Descripción de la práctica La práctica va a utilizar un medidor de campo con dos antenas de recepción. Una de ellas para la radio y la televisión convencional, y otra para la televisión digital y la televisión por satélite. Primeramente se realizarán explicaciones básicas sobre el funcionamiento de la radio, y se mostrará con el medidor de campo las diversas estaciones de radio FM convencionales, explicando los diversos aspectos de las señales. Se escogerá una emisora para su demodulación y escucha por parte del alumnado. Un esquema similar se seguirá para introducir el sistema de televisión analógica. Se visualizará la señal de video y audio de una estación a elegir, y se realizará la visualización de un programa de televisión. Posteriormente se introducirá el sistema de la televisión digital, haciendo hincapié en las diferencias y mejoras que hay sobre la televisión analógica. Se explicará de forma sencilla el porqué las señales emitidas son tan diferentes, y se finalizará con la visualización de un canal de televisión digital escogido por los alumnos. Finalmente se introducirá el sistema de televisión por satélite, explicando la importancia del apuntamiento de la antena para poder captar las emisiones por satélite. Se hará una demostración de cómo debe realizarse dicho apuntamiento, y se mostrarán las señales emitidas por uno de los satélites comerciales disponibles. Se explicará la forma de dichas señales, indicando las diferencias con respecto de los otros sistemas. Se terminará la práctica con la recepción y visualización de uno de los canales de televisión por satélite que escoja el alumnado.

Propuesta 18: Transmisión de voz por fibra óptica. Objetivos Visualizar la luz propagándose en el interior de una fibra óptica transparente comprobando cómo, de esta manera, se consigue la transmisión de una señal de voz de un extremo a otro en un sistema de comunicaciones ópticas. Descripción de la práctica Se trata de observar cómo una señal de voz introducida a través de un micrófono es transformada por un fotoemisor en una señal de luz que, viajando a través de una fibra óptica, llega finalmente a un receptor óptico, donde de nuevo es transformada para ser escuchada a través de un altavoz. De esta manera se puede entender la transmisión de señales por fibra óptica, a la misma vez que, al ser esta última transparente, puede apreciarse la voz transformada en luz propagándose hasta llegar al otro extremo.

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Propuesta 19: Automatización de procesos industriales. Nombre de la actividad. Ejemplos prácticos de automatización de procesos industriales

Objetivos: Introducir al alumno en la necesidad de automatizar procesos, mostrar de forma muy visual los conceptos de entradas y salidas (causa-efecto), ofrecer una primera toma de contacto con dispositivos de control del entorno industrial.

Descripción de la práctica: La práctica propuesta por el Dpto de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Politécnica de Cartagena consiste en la presentación de diversos procesos sencillos automatizados mediante el uso de PLCs (autómatas programables). Para ello, se insta al alumno a que interactúe con las entradas de cada proceso y sean ellos quienes provoquen los eventos y la actuación de los diversos dispositivos. Al mismo tiempo, se ofrece al alumno una visión general de dispositivos de control y actuación del entorno industrial, mostrando sus características mediante explicaciones sencillas y acompañando cada una de ellas con una pequeña demostración práctica.

Propuesta 20: Matemáticas para la detección y corrección de errores en la transmisión de información: dígitos de control y códigos correctores. Mensajes secretos. 20-1 Matemáticas para la detección y corrección de errores en las transmisión de información: dígitos de control y códigos correctores. OBJETIVO QUE SE PRETENDE: Mostrar, mediante ejemplos sencillos y cotidianos, el papel que juegan las matemáticas, y en particular la aritmética, en los procesos de tratamiento de la información: Almacenamiento, procesamiento y transmisión. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA: Se introducirán algunos de los códigos que habitualmente se utilizan para identificar personas o cosas: NIF, ISBN, UPC (códigos de barras), números de cuentas corrientes, cheques bancarios…

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Se identificarán los dígitos de control (números o letras) que todos incluyen, explicando cómo se calculan estos dígitos. Mediante su cálculo en diversos casos concretos se analizará la utilidad de estos dígitos para detectar errores en tratamiento de la información y qué tipo de errores son detectados por algunos de ellos. Se introducirá un sencillo código de Hamming (basado en añadir determinados bits de paridad) que permite la detección y corrección de un error simple. Se realizarán ejemplos prácticos sobre su funcionamiento. El código de Hamming introducido dará pie para hablarles de la existencia de códigos correctores mucho más potentes y el uso cotidiano que tiene algunos de estos códigos.

20.2 Mensajes Secretos OBJETIVOS QUE SE PRETENDEN: Mostrar a través de ejemplos sencillos algunas aplicaciones de las matemáticas en criptografía.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA: Se explicarían los conceptos elementales de la criptografía, prestando una especial atención a las claves cesáreas (sistemas criptográficos denominados así en honor de Julio César). Los alumnos, distribuidos en grupos de 2 ó 3 alumnos cada uno, cifrarán mensajes con este tipo de claves valiéndose para ello de círculos preparados al efecto. Cada uno de los grupos intentará descifrar algunos de los mensajes cifrados por los demás. Se les explicará lo fácil que puede resultar descifrar este tipo de sistemas criptográficos y la necesidad, por tanto, de utilizar otros más complejos. Se les mostrarían algunos ejemplos de estos otros sistemas aportando estimaciones del tiempo necesario para romperlos.

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