CANVAS DEL PROYECTO

DESCRIPCIÓN

Se propone a los alumnos que analicen datos espectrométricos y tránsitos planetarios para establecer las características de Exoplanetas en investigación. Los alumnos usan un simulador astronómico para determinar la distancia y temperatura del exoplaneta en base a efectos gravitatorios y reconstruyen a partir de evidencias las condiciones en los exoplanetas analizados. Elaboran una presentación científica y un artículo periodístico difundiendo sus descubrimientos.

REFERENCIAS

[Artículo]

Indagación, Exoplanetas y Competencia Científica. Los Estudios de Caso como ABP para las Ciencias. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra (2017) 25(2), 191-202. Ruiz, N., Llorente, I., Domènech-Casal, J. https://wp.me/p25seH-uK

ANDAMIOS DE APLICACIÓN

  • COL1. Formación de equipos y roles
  • COL2. Conversación y debate
  • COL3. Planificación y seguimiento
  • MAT1. Algoritmización (Pensamiento Computacional)
  • MAT2 Resolución de problemas
  • COM2. Póster Divulgativo
  • CRI2. Auto y co-evaluación
  • CRE2. Dinamizadores de creatividad
  • E2. Mapa Conceptual
  • R2. Rúbrica
  • R3. FAT

APLICACIÓN DEL PROYECTO

Inici

Benvinguts a l’observatori EXOS!

La nostra feina en aquest observatori és descobrir nous mons! Milers de planetes poblen la nostra galàxia, i potser, només potser, algun d’ells és habitable o pot, fins i tot, contenir vida!!

Però descobrir planetes fora del nostre sistema solar (Exoplanetes) és difícil. La majoria de vegades són massa lluny, i es veuen massa poc, com perquè els puguem veure directament. I a més, no només volem saber on són: també si són grans, si tenen aigua i si es troben en una zona molt important per a nosaltres: la zona habitable.

Ja us podeu suposar que ens hem hagut d’enginyar maneres de superar aquestes dificultats. Estem contents de que us incorporeu a l’equip. Abans de començar, aprendrem algunes coses sobre la nostra feina en aquest vídeo.

Abans de veure’l comprova que tens a punt el teu Diari d’Observacions (pots descarregar-lo a l’apartat de materials per l’alumnat).

Accés al Vídeo: http://www.ccma.cat/tv3/alacarta/quequicom/buscant-vida-a-lunivers/video/5464411/

Fase 0: Exoplanetes, una notícia a l’Univers.

Els Exoplanetes són notícia. Comunicar els descobriments que anem fent a la societat és important, perquè els diners per a fer investigacions provenen en la seva major part, dels impostos dels ciutadans. Una via per a fer-ho són les notícies als diaris. Com que en aquest projecte faràs descobriments i també n’hauràs de fer notícies, abans de començar, analitzaràs algunes notícies sobre descobriments d’Exoplanetes.

Tasques a fer:

A la banda dreta d’aquesta secció teniu diverses notícies sobre Exoplanetes. Cada membre de l’equip llegirà una de les notícies i respondrà les preguntes de l’activitat A1 del Diari d’Observacions.

A continuació, s’ajudarà del qüestionari per a explicar als companys la notícia que ha llegit.

Materials: Notícies sobre descobriments

Un cop fet això, haureu de fer l’activitat A2, on classificareu diversos termes de vocabulari i en discutireu el significat.

A continuació, a l’activitat A3 completareu un text amb els termes de vocabulari.

Si supereu tot això, ja sereu a punt per a començar la vostra recerca!!

Fase 1: Trànsit Planetari

Comenceu ara la vostra investigació: el nostre telescopi orbital sembla haver detectat diversos objectes. N’heu d’escollir dos per a començar el vostre anàlisi.

Tasques a fer:

En aquesta etapa, investigareu informació obtinguda per el telescopi dels trànsits planetaris d’aquests objectes. A partir de les dades, haureu d’aconseguir tota la informació que pugueu sobre la Massa i el període orbital de cadascun dels dos objectes que hàgiu escollit.

Escolliu dues de les fitxes de les que se us proposen a la secció del costat i seguiu els passos B1-B7 del vostre Diari d’Observació.

Materials: Exo1, Exo2, Exo2, Exo3, Exo4, Exo5.

Ara ja tens una idea de la mida dels Exoplanetes que investigues i de cada quant giren al voltant del seu Sol. Però…hi ha aigua? Hi ha atmosfera?

Fase 2: Espectrometria

Els Exoplanetes són massa lluny perquè puguem veure’n com són fets. Però els telescopis són capaços de recollir radiacions que n’arriben i analitzar-les. De la mateixa manera que quan la llum travessa un paper de celofan vermell es torna vermella, les radiacions queden “marcades” per la composició del seu lloc d’origen.

Els telescopis poden recollir aquestes “petjades” en les radiacions que ens arriben del planeta i, comparant-les amb la “petjada” -o espectre- de substàncies conegudes, podem intentar descobrir-ne la composició. D’això se’n diu espectrometria.

Doncs bé. Ara et toca a tu. De què estan fets els teus dos exoplanetes?

Tasques a fer:

En aquesta etapa, investigareu informació obtinguda per el telescopi de les radiacions que provenen d’aquests objectes. A partir de les dades, haureu d’aconseguir tota la informació que pugueu sobre composició i substàncies dels Exoplanetes.

Escolliu dues de les fitxes de les que se us proposen a la secció del costat i seguiu els passos BC1-C4 del vostre Diari d’Observació.

Seleccioneu les dades d’Espectrometria corresponents als vostres dos exoplanetes.

Material: Exo1, Exo2, Exo2, Exo3, Exo4, Exo5.

Fase 3: Simulador astronòmic

Ja coneixes moltes coses dels Exoplanetes que estàs analitzant, ja tens informacions sobre l’aigua, l’oxigen, la mida,…però l’aspecte clau per saber si un planeta és a la zona habitable és saber la distància a la que es troba de la seva estrella: si és massa aprop, hi ha una temperatura massa alta i si és massa lluny, es congela. Saber la distància a la que es troba del seu Sol és clau.

Per saber la massa, la velocitat i la distància dels Exoplanetes, els astrònoms solen fer càlculs tenint en compte que:

  • Com més aprop del seu Sol és un planeta, més ràpid ha de girar per no caure-hi.
  • Com més massa té un planeta, més lluny ha d’estar per no caure en el seu Sol.

Tasques a fer:

En aquesta part de la teva recerca hauràs de descobrir a quina distància es troben els vostres Exoplanetes del seu Sol.

Per a fer-ho, us cal recuperar dues dades: la Massa dels exoplanetes i el seu període (el temps que triga a fer una volta al seu Sol).

Materials:

Simulador astronòmic My Solar System

https://phet.colorado.edu/en/simulation/my-solar-system

Fase 4: Representa el teu planeta

Has vist als articles de diari que es solen oferir imatges de com deuen ser els Exoplanetes que es descobreixen. Però són només reconstruccions hipotètiques. Tu ara ja saps perquè. Els Exoplanetes no es veuen directament, sinó que s’estudien les ombres dels seus trànsits i els seus espectres per a reconstruir com deu ser probablement.

Tasques a fer:

Ara ja tens dades sobre els dos exoplanetes que analitzes. Hauràs de fer-ne una reconstrucció: una imatge que expliqui com deu ser, com es deu veure.

El text a continuació t’ajudarà a usar les dades que tens per a fer el “retrat robot” dels teus planetes. Busca també per internet imatges d’Exoplanetes per a inspirar-te.

La forma i aspecte dels planetes depèn en gran mesura de magnituds físiques com la temperatura i la composició.

Un dels elements clau en el seu aspecte és la presència d’atmosfera: l’atmosfera frena els impactes dels meteorits, i això fa que els planetes amb atmosfera gairebé no tinguin cràters pels impactes de meteorits. En canvi, els cossos celests sense atmosfera acostumen a mostrar molts cràters a causa dels meteorits que impacten a la superfície sense que cap atmosfera els aturi.

L’atmosfera, en combinació amb la presència d’altres elements, com l’aigua, sol provocar l’aparició de núvols, que es veuen com línies corbes sobre la superfície. Si el planeta és molt fred, i especialment per sota dels -30ºC, enlloc de núvols, l’atmosfera sol formar corrents condensats en forma de fils, donant al planeta un aspecte de bola de marbre.

Quan hi ha altes temperatures i també altes concentracions d’Oxigen i Carboni, el planeta pot tenir tons vermellosos o taronges per l’oxidació de les roques. En canvi, les temperatures baixes i les baixes concentracions de carboni o oxigen solen associar-se a colors blavosos o verdosos. Les temperatures extremadament baixes solen donar un color blanquinós-grisós i implicar també l’aparició de línies sobre la superfície, segurament per el trencament de plaques de Gel.

Llegir Planetes. John Stass

Informació complementària per a reestructurar la tasca (extreure característiques de les dels planetes que coneixem): http://agora.xtec.cat/institutgranollers/general/portes-obertes-2-de-marc/

Fase 5: Article Periodístic

Una part molt important de la recerca és comunicar els resultats de manera que el públic els pugui entendre i també entendre quines coses sabem segur i quines encara no del tot. Ara seguiràs diversos passos per a organitzar la informació i escriure el teu article, que escriuràs en tercera persona, com si un periodista estigués parlant dels teus descobriments.

Tasques a fer:

Recull la informació bàsica que s’incorporarà a l’article, seguint les preguntes fonamentals. Posa-hi una mica d’imaginació: inventa’t com es diu el teu centre de recerca, dóna un nom als teus dos planetes i al telescopi espacial. Posa-hi imaginació. Pots inspirar-te en els articles reals que tens al dossier.

Un cop fet el recull, elabora l’esborrany del teu article periodístic.Pensa bé en quin espai aniria la imatge, i com organitzaries els paràgrafs i els diferents elements. Escriu ara la versió definitiva del teu article en format digital (Writer, OpenOffice). Escull una tipografia i mides de lletra que faci que s’assembli a la dels articles de diari. Envia-ho al professor per correu electrònic i discutiu la possiblitat de fer una revista digital amb els vostres articles.

Materials:

ON? QUAN?

QUÈ? Quins cossos celests han detectat? Com s’anomenen? Com són? Estan molt segurs o poc segurs de les seves conclusions?

QUI? Quins són els investigadors?

COM? Quins instruments han fet servir? Quines són les tècniques que els han permès descobrir el que han descobert?

PER QUÈ? Perquè és important el que s’ha descobert?

Guia Didàctica i Descàrrega de Materials

Aquesta activitat està dirigida a alumnat de 1 ESO i té per objectiu treballar amb els alumnes els Exoplanetes, a més del treball científic d’investigació a partir de dades i comunicació científica.

Un vídeo descrivint l’activitat és disponible a:

https://www.youtube.com/watch?v=1Gfp-trXuew&t=3249s&ab_channel=CESIRE2

Hi ha també disponible un article analitzant l’aplicació de l’activitat i aspectes a tenir en compte:

Objectius de l’activitat:

  • Entendre els mètodes de detecció i estudi d’Exoplanetes.
  • Dominar el concepte de Zona d’Habitabilitat i els factors que hi intervenen.
  • Usar evidències per a inferir models i detectar pautes (raonament inductiu).
  • Usar models per a fer prediccions (raonament deductiu).
  • Contextualitzar i donar sentit a vocabulari científic específic (òrbita, període, gravetat, …).
  • Aprendre a escriure un text periodístic.

Temporització i requisits materials:

L’activitat està pensada per a fer-la juntament amb l’alumnat a l’aula, i té una durada de 3 setmanes, tot i que això depèn del calendari que proposen els alumnes (pot ser un per a tots, o cada grup el seu calendari).

Tot i que es recomana fer l’activitat a l’escola, alternativament es pot projectar com una activitat a llarg plaç per a fer a casa al llarg de diversos cap de setmana.

A cada etapa han d’assolir uns objectius conceptuals i generar un producte, que convé revisar amb ells abans de que passin a l’etapa següent. Es recomana fer diverses sessions seguides i fer l’activitat en paral·lel amb altres activitats.

Cal tenir present que per a la Fase 3 són necessaris ordinadors connectats a internet (1 per equip).

Organització social de l’aula

L’activitat està pensada per ser feta per equips de 3 persones, seguint el protocol de treball de projectes TPoP, que alterna diveres organitzacions d’aula:

  • Taller: gran grup, el professor explica breument (15 min) algun pas complex del procés o algun contingut. Transmissió d’informació.
  • Portfolio: individual, cada alumne fa una reflexió sobre el seu aprenentatge. No hauria de durar més d’un quart d’hora i caldria fer-ho almenys 3 cops al llarg del projecte.
  • Projecte: en grups petits (3 alumnes), treball autònom d’indagació.
Equilibrio entre Proyectos y Contenidos. Protocolo TPoP, pan y chocolate.

Bastides didàctiques i avaluació:

L’activitat proposa un dossier individual (Diari d’Observacions) per fer l’acompanyament en l’activitat i un treball previ (Fase 0), orientada a discutir lèxic bàsic i contrastar concepcions sobre exoplanetes.

Els alumnes elaboren diversos productes parcials (Dossierindividual, Fitxes de grup, presentació oral de grup, article periodístic individual) que poden ser usats per a l’avaluació, així com l’observació a l’aula.

Crèdits, Llicències i Contacte

Crèdits

Aquesta activitat ha estat desenvolupada per Jordi Domènech Casal, professor de Secundària, a partir d’una idea inicial co-creada al #betacamp2016 per l’equip #TauronsIndagadors. L’activitat forma part del projecte educatiu Projecte C3 (Creació del Coneixement Científic) i la col·lecció d’activitats d’Aprenentatge de l’Astronomia Basat en Projectes d’Indagació Astrono-Me.

Aportacions d’altres docents:

Esteu convidats a generar versions i traduccions. Us agrairem que ens les compartiu, perquè les puguem afegir a aquest llistat per si són útils per a altres.

Llicències

Els materials de l’activitat s’ofereixen sota llicència Creative Commons (CC BY-NC 4.0) que permet usar i modificar l’obra i redifondre-la amb la condició de citar-ne la font i sense finalitats comercials. Queden excloses d’aquesta llicència les imatges de la capçalera d’aquesta pàgina web i les imatges i notícies de diari incloses en el dossier de l’alumnat.