Las ondas, una ventana a la comprensión
Las ondas sonoras están presentes en nuestra vida cotidiana, podemos interactuar con ellas, las percibimos con nuestra audición y algunas generan perturbación en otros sistemas, como por ejemplo un lago, ahora ¿Qué pensaría si le dijeran que va poder ver su voz? sin necesidad de un instrumento tecnológico para ello, sin apps, sin gadgets. ¡Descubre cómo hacer visible lo invisible! mediante una experiencia demostrativa.
Construyendo tu propio conocimiento con el método ROMEO
Una onda es una perturbación que se propaga a través de un medio, transportando energía en forma de oscilación en éste. Imagina lanzar una piedra a un lago: las ondas se expanden desde el punto de impacto, pero el agua en sí no se mueve a grandes distancias. Para poder experimentar con ello, vamos a implementar una secuencia de pasos socializados por José Orlando Organista en el ciclo de aprendizaje ROMEO que describiremos a continuación:
R: Realizar
Se presenta a los estudiantes diferentes objetos globos de látex, vasos, granos de legumbres, cordones, agua con los cuales se pueden producir diferentes sonidos y tipos de ondas, observar, escuchar y socializar lo observado.
Contexto: Actividad de campo para escuchar los sonidos naturales (Los pájaros, viento, producidos por el cuerpo, etc.) y experiencia de laboratorio donde se hace uso de objetos sencillos
O: Organizar
- Experiencias: Teniendo en cuenta lo experimentado los niños clasificaron los sonidos en suaves, agudos, graves.
- Criterios: Representar a través de graficas de ondas y representación de sonidos a través del dibujo.
M: Modelar
Mecanismos: Los estudiantes de primer grado llevarán a cabo actividades experimentales utilizando el simulador virtual PhET, lo que les permitirá explorar y comprender el comportamiento de las ondas al modificar diversas propiedades. Estas actividades fomentarán el desarrollo de habilidades de investigación sobre los aspectos fundamentales de las ondas sonoras, alentando la reflexión sobre sus experimentos caseros y el impacto de este fenómeno en la tecnología y la ciencia.
3. E: Evaluación
Se realiza la explicación pertinente a las ondas entendiendo estas como vibraciones que se transmiten en diferentes medios. Ahora, en el aula se desea poder enseñar a los estudiantes las características de una onda sonora.
Las ondas poseen las siguientes características:
- Amplitud: Es la máxima distancia que separa una partícula del medio de su posición de equilibrio. En el ejemplo del lago, sería la altura máxima de la cresta de la onda.
- Longitud de onda: Es la distancia entre dos puntos que se encuentran en el mismo estado de vibración. En una onda sonora, sería la distancia entre dos compresiones consecutivas.
- Frecuencia: Es el número de oscilaciones completas que realiza una partícula del medio en una unidad de tiempo. Su unidad de medida es en hertz (Hz).
- Periodo: Es el tiempo que tarda una partícula del medio en realizar una oscilación completa. Es el inverso de la frecuencia.
- Velocidad: Es la rapidez con la que se propaga la perturbación a través del medio. Depende de las características del medio.
- Reflexión: Cambio de dirección de una onda al encontrarse con un obstáculo.
- Refracción: Cambio de dirección y velocidad de una onda al pasar de un medio a otro.
- Difracción: Capacidad de las ondas de rodear obstáculos.
- Interferencia: Superposición de dos o más ondas en un mismo punto del espacio.
Características de las ondas en un lenguaje simplificado
Ahora, es necesario tener en cuenta que los estudiantes de grado primero necesitan un lenguaje sencillo para poder comprender los anteriores conceptos, entonces los mismos son definidos de la siguiente manera:
- Amplitud: imagina que estas en el mar observando las olas, la amplitud hace referencia a la altura más alta que alcance una ola.
- Longitud de onda: ahora si evidencias que viene una ola tras otra en el mar, la longitud de onda seria el espacio que existe entre cada ola consecutiva.
- Frecuencia: es cuantas veces se mueve algo de un lado al otro en cierto tiempo, al moverse mucho podemos indicar que posee una alta frecuencia y si se mueve poco una baja frecuencia.
- Periodo: el tiempo que toma algo en desplazarse de un lado a otro una vez, si este desplazamiento se realiza en poco tiempo, se dice que tiene un periodo pequeño.
- Velocidad: que tan rápido se mueve la onda.
- Reflexión: una onda rebota y cambia de dirección, como al lanzar un balón contra una pared.
- Refracción: es cuando una onda cambia de dirección y velocidad al cambiar de medio, ejemplo si tienes una pajilla y la introduces en un vaso con agua, visualmente se ve como si esta estuviera torcida.
- Difracción: Capacidad de las ondas de rodear obstáculos, ejemplo si están escuchando música fuera del salón y al cerrar la puerta aun se escucha pero con menor intensidad.
- Interferencia: Superposición de dos o más ondas en un mismo punto del espacio, ejemplo cuando en el salón dos o tres personas hablan a la vez y se escuchan a la vez aunque no se entiendan.
O: Operar – Visualización del sonido, ondas sonoras
Una onda sonora se caracteriza por generar una perturbación de un espacio, dónde no hay un vacío absoluto, los gases presentes permiten que se pueda distribuir de manera rápida y efectiva las mismas. Ahora como cierre de actividad en el aula, se va propuso la siguiente pregunta ¿Puedes ver tu voz? a lo que los niños contestaron que pueden escuchar o los sonidos que producen o de donde se producen pero no verlos, por ende se procede a elaborar un instrumento que permitirá ver las ondas sonoras, de manera sencilla y rápida, en el siguiente video se evidencia al influencer y divulgador científico Faber Bustos, quien nos explica paso a paso como elaborar un instrumentó para ver la voz.
Fenómenos asociados a la propagación de ondas en diferentes medios
Es importante hacer un cierre de la clase, explicando a los niños la importancia del estudio y aplicación de las ondas, gracias a ello hemos desarrollado una amplia gama de herramientas y software. Desde osciloscopios que visualizan gráficamente las oscilaciones hasta programas de análisis de audio que descomponen sonidos complejos en sus frecuencias constituyentes, estas tecnologías nos permiten interactuar con el mundo de las ondas de formas cada vez más sofisticadas.
Desde la medicina, donde se utilizan ondas de ultrasonido para crear imágenes del interior del cuerpo, hasta las comunicaciones, donde las ondas electromagnéticas transmiten información a través de grandes distancias, las aplicaciones de este conocimiento son infinitas.
Importancia de las ondas en nuestro entorno
Comprender la influencia del medio en la propagación del sonido tiene numerosas aplicaciones prácticas, como:
- Acústica arquitectónica: Diseño de salas de conciertos, estudios de grabación y otros espacios donde la calidad del sonido es importante.
- Sismología: Estudio de la estructura interna de la Tierra mediante el análisis de las ondas sísmicas.
- Sonar: Detección de objetos bajo el agua utilizando el sonido.
- Medicina: Diagnóstico por ultrasonido.
En resumen, el medio en el que se propaga el sonido desempeña un papel crucial en la forma en que percibimos las ondas. Al comprender las propiedades de los diferentes medios y su influencia en la propagación del sonido, podemos diseñar mejores sistemas de audio, desarrollar nuevas tecnologías y apreciar más profundamente la belleza y complejidad de los sonidos que nos rodean.
Construyendo conocimiento desde la experiencia demostrativa
Teniendo en cuenta el ejercicio experimental podemos afirmar que se centro en la observación guiada por preguntas siguiendo el paso a paso ROMEO construyendo un proceso de pensamiento que les permitió verificar como se comportan las ondas en distintos espacios donde se producen.
Este enfoque facilito la construcción de conceptos, promoviendo tanto la participación individual como grupal y fomentando la interacción con el conocimiento y la realidad que se explora. De esta manera la clase se vuelve amena y divertida sin perder de vista el objetivo final que se desea alcanzar a través del ejercicio interactivo.
De la practica a la construcción de aprendizaje
Además, es fundamental que el docente formule preguntas claras y precisas para que los estudiantes puedan dar respuestas significativas y llegar al concepto deseado de manera efectiva, aprovechando el ejercicio de construcción del conocimiento.
Durante el desarrollo del ejercicio, se pudo observar como los estudiantes iban descubriendo y comparando diferentes tipos de sonidos, graves, agudos, suaves y altos, presentes en el entorno. Estas ondas no solo fueron analizados de forma natural, si no también su versión artificial. al mismo tiempo los estudiantes utilizaron símbolos, dibujos y palabras para descubrir lo que escuchaban y observaban, lo que les permitió expresar su comprensión de las ondas de manera creativa.
Importancia de la herramienta ROMEO – experiencias demostrativas
Adicionalmente, el experimento titulado “¿Cómo ver tu voz? El increíble experimento de tu boca y un láser” generó momentos de asombro en los cuales los estudiantes tuvieron la oportunidad de “ver” la sondas producidas por su propia voz. Este experimento les permitió entender como el ser humano es capaz de identificar y demostrar las características del sonido a través de una experiencia directa, estimulando su curiosidad y facilitando la comprensión más profunda sobre el fenómeno del sonido.
Conclusiones
Esta herramienta educativa ayuda a promover, en la educación, la inclusión y el respeto, desde los diferentes estilos de aprendizaje, donde los estudiantes, de alguna manera, buscan construir el conocimiento preguntándose el porque de las cosas. Así como el ejercicio autónomo, como mecanismo de autoconocimiento, ofrece al estudiante diversas posibilidades que le permiten entender, cuestionar y expandir su practica en el contexto en que se desarrolla.
Además favorece el descubrimiento de intereses personales, al permitirle validar su propio conocimiento y lo motiva a reflexionar y profundizar en temas específicos. Este proceso, no solo favorece su capacidad critica, si no que también le brinda la oportunidad de tomar decisiones informadas y ser más proactivo en su aprendizaje.
Créditos
Autores: Licenciada en educación primaria Luz Mery Guzmán Ballen – Licenciada en Ciencias Naturales y Educación Ambiental Soraida Lizeth Montejo Castillo
Editor: Master Ingeniero Carlos Iván Pinzón Romero
Código: UCDECCOL
Universidad: Universidad Central
Fuentes
Gómez, A., & Montes, C. M. (2011). EXPERIMENTOS DEMOSTRATIVOS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE CONCEPTOS EN TORNO A LAS ONDAS SONORAS. Revista Científica, 13(1), 277-282. https://www.redalyc.org/pdf/5043/504373321045.pdf
Principios de propagación de luz, calor y sonido, unidad de apoyo para el aprendizaje (Fotografía), por Lira A. 2018, CUAED-UNAM/Facultad de Arquitectura https://uapa.cuaed.unam.mx/sites/default/files/minisite/static/940d57bb-b822-4ca5-8394-2fcc4e68e5e2/principios_propagacion_luz_calor_sonido/index.html
De Cervantes, B. V. M. (s. f.). EL PAISAJE SONORO: “UNA EXPERIENCIA BASADA EN LA PERCEPCIÓN DEL ENTORNO ACÚSTICO COTIDIANO”. Biblioteca Virtual Miguel de Cervantes. https://www.cervantesvirtual.com/obra-visor/el-paisaje-sonoro-una-experiencia-basada-en-la-percepcion-del-entorno-acustico-cotidiano/html/
Producción del sonido de las ballenas, comunicación de las ballenas (Fotografía), por Ballenas wiki, https://www.ballenaswiki.com/imagenes-produccion-del-sonido-de-las-ballenas-jpg
