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Jugador A Jugador B Juego de Equilibrio con Bloques Transiciones en Matemáticas • 4-6 • El modelo de multiplicación como suma repetida se rompe • X cambia de ser un valor desconocido a una variable Transiciones en Ciencias • Intensivo y Extensivo • Dinámicos • Micro & Macro La Saturación no es Estática Tiempo 1 AGUA Tiempo 2 Tiempo 3 saturada Temp Tiempo 4 Se disuelve más sal SAL Calor ¿Qué sucede cuando hay Saturación? • Muchos procesos físicos se pueden explicar a través de procesos hacia delante y hacia atrás • Hacia delante -> Hacia dentro de la solución • Hacia atrás <- Saliendo de la solución • Saturación es un tipo de equilibrio (balance entre hacia delante y hacia atrás) • Exploraremos este tipo de equilibrio dinámico primero físicamente con bloques. Juego de Equilibrio Jugador A Jugador B • Dos jugadores • Cada uno mueve una fracción de sus piezas en cada turno • Investiga qué sucede • Empieza por explorar los retos • Después cambia a la versión en la computadora Practiquemos Juntos Jugador A Jugador B • 14 de un lado y 4 del otro • Mueve una fracción de las piezas en cada turno – El Jugador A mueve 1 de cada 2 piezas iguales (¿Cuántas piezas?) – El Jugador B mueve 1 de cada 4 piezas iguales (¿Cuántas piezas?) • ¿Cuál es el número total de piezas para cada jugador? • Repite… ¿qué sucede? … Grafica. Player B 1 4 Player A 1 2 A B 20 4 14 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 Practiquemos Juntos Jugador A Jugador B – El Jugador A mueve 1 de cada 2 piezas iguales (¿Cuántas piezas son?) – El Jugador B mueve 1 de cada 4 piezas iguales (¿Cuántas piezas son?) ¿Cuántas piezas tiene el Jugador A? ¿Y el Jugador B? Practiquemos Juntos Jugador A Jugador B – El Jugador A mueve 1 de cada 2 piezas iguales (¿Cuántas piezas son?) [7] – El Jugador B mueve 1 de cada 4 piezas iguales (¿Cuántas piezas son?) [1] ¿Cuántas piezas tiene el jugador A? ¿Y el Jugador B? Nuevos Totales Jugador A Jugador B – El Jugador A mueve 1 de cada 2 piezas iguales (¿cuántas piezas son?) [7] – El Jugador B mueve 1 de cada 4 piezas iguales (¿Cuántas piezas son?) [1] ¿Cuántas piezas tiene el Jugador A? [8] ¿Y el Jugador B? [10] Player B 1 4 Player A 1 2 A B 20 4 1 10 14 7 8 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 Hay veces que no es posible romper las piezas, entonces usamos la “Regla de la Generosidad” Jugador A Jugador B REGLA DE LA GENEROSIDAD: Con las pieza(s) que sobran, da el número más cercano al primero como sea posible. – El Jugador A mueve 1 de cada 2 piezas iguales (¿Cuántas piezas son?) [4] Sobran dos. El primer número es 1 y tenemos 1, así que lo movemos. – El Jugador B mueve 1 de cada 4 piezas iguales (¿Cuántas piezas son?) [3] Así que terminamos con … Jugador A Jugador B Sobran dos.. El primer número es 1 y tenemos 1, así que lo movemos. – El Jugador A mueve 1 de cada 2 piezas iguales (¿Cuántas piezas son?) [4] – El Jugador B mueve 1 de cada 4 piezas iguales (¿Cuántas piezas son?) [3] ¿Cuántas piezas tiene el Jugador A? [7] ¿Y el Jugador B? [11] Player B 1 4 Player A 1 2 A B 20 14 7 8 4 7 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 4 1 10 3 11 Continua… • Grafica los resultados • ¿Qué observas? Player B 1 4 Player A 1 2 A B 20 14 7 8 4 7 4 6 3 6 3 6 3 6 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 4 1 10 3 11 3 12 3 12 3 12 3 12 Juega otra vez • • • • Grafica los resultados. ¿Qué observamos? ¿Por qué sucede esto? ¿Qué es “equilibrio dinámico”? • Juega otra vez… con diferentes valores iniciales pero el mismo número total de piezas y sin modificar las fracciones. Trátalo de nuevo pero empieza con Tus Propios Números en Cada lado, pero el mismo total (18) y conservando las fracciones IGUALES Jugador B Jugador A El Total sigue siendo 18 Los que quieras Los que quieras – El Jugador A mueve 1 de cada 2 piezas iguales (¿Cuántas piezas son?) – El Jugador B mueve 1 de cada 4 piezas iguales (¿Cuántas piezas son?) ¿Cuántas piezas tiene el Jugador A? ¿Y el Jugador B? Player B 1 4 Player A 1 2 B A 20 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 ¿Qué sucedió? • ¿Por qué sucede esto? • ¿El “equilibrio dinámico” depende de los números iniciales? Player B 1 4 Player A 1 2 A B 20 15 3 6 3 6 3 6 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 3 12 3 12 3 12 ¿Qué sucedió? • ¿Por qué sucedió esto? • ¿El “equilibrio dinámico” depende de los números iniciales? • ¿Qué PODRÍA impactar el valor final del equilibrio dinámico? Cambia el Equilibrio • Inicia con los números del equilibrio (A con 6 ; B con 12) • Cambia el sistema para que B termine con más de 12. Player B Player A A B 20 6 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 12 Cambiando el Equilibrio • ¿Qué tuviste que modificar para cambiar el equilibrio? • ¿Qué cambio físico podría causar este cambio? • ¿Qué cambio físico podría deshacer este cambio? Tiempo 1 AGUA Tiempo 2 Tiempo 3 saturación Temp Tiempo 4 Más sal se disuelve SAL Calor ¿Podemos ahora hacer sentido de esta secuencia del Tiempo1 al Tiempo4 en términos del equilibrio dinámico? Tiempo 1 Tiempo 2 saturación AGUA SALT Tiempo 1 A 0 La Sal se pone en Agua y la mayoría se disuelve. Explica cómo representarías esto con los bloques al introducir los valores en las cajas vacías para el Tiempo1 y Tiempo2 Tiempo 2 A # disuelto ___ ___ # Sólido (dibjuja) B B Tiempo 4 Tiempo 3 Temp Ahora la solución saturada se calienta y se disuelve más sal. Iniciamos con las misma cantidad del Tiempo2 (anterior) para el Tiempo3 y después cambiamos las cajas vacías que sobran para disolver más sal. Se disuelve más sal Heat Tiempo 4 A Tiempo 3 A # disuelto ___ ___ # Sólido (dibujar) B B Cambia el Equilibrio La Saturación no es Estática • ¿Qué cambio físico o proceso cambió el equilibrio? • ¿Cómo representamos este cambio con los bloques de equilibrio? Extensiones de Equilibrio Simulación de Agual en Equilibrio Haciendo una Nube en una Botella Y Clima Equilibrio Dinámico y Agua • Usa las mismas reglas que las del juego de equilibrio para completar al menos uno de los siguientes retos • Ahora, cada pedazo de papel representa una molécula de agua. El agua líquida está de un lado (B) y el agua en gas está en el otro lado (A). • Justo antes de que cambies las moléculas, cambian estado y después se mueven. # Gas Tiempo 1 Tiempo 2 A A # ___ Líquido B ___ B Reto ____ Reto ____ [1] Completa al menos uno de los retos usando el modelo de papel y registra los valores en las cajas vacías. [2] Revisa tus resultados con la simulación de la computadora. ¿Son iguales? [3] Ahora resuelve por lo menos un reto más utilizando la simulación y registra tus valores en las cajas vacías. Retos En Equilibrio En otra hoja escribe el número de reto y cómo lo resolviste. Para cada solución asegúrate de registrar las cantidades iniciales, fracciones y cantidades finales (totales): [1] Termina con más arriba [2] Termina con más abajo [3] Inicia con más arriba, termina con más abajo [4] Termina con el doble más arriba que abajo [5] Termina con 4 abajo [6] Termina con ninguna abajo [7] Crea tu propio reto para que otros en la clase lo resulelvan Preguntas para empezar a conectar con procesos físicos – [A] Para la sal, ¿qué hace el calor a la cantidad de sal en la solución? – [B] Enfriando el agua saturada en gas hará que el agua…? Nube en la Botella • Podemos cambiar el Equilibrio en Dos direcciones [1] Vacía agua en la botella, (de 1-4 cm) [2] Enciende un cerillo, apágalo y rápidamente tíralo dentro de la botella. [3] Inmediatamente cierra la botella. [4] Aprieta duro la botella durante algunos segundos y suéltala. ¿Qué observas? Aprieta de nuevo. Haciendo una Nube en la Botella • Hemos cambiado el equilibrio en dos direcciones. Para la Nube en la Botella Describe los cambios físicos que resultan en cambios en la RAZÓN (fracciones) cuando se forma la nube y cuando desaparece. Discute la Conexión con el Ciclo del Agua enfriamiento ¿Qué pasa cuando un “frente frío” pasa o cuando el aire está empujando hacia arriba en el lado de una montaña? El Equilibrio Dinámico Ocurre en Muchos Contextos… Juego de Equilibrio HOJAS DE TRABAJO 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7