En colaboración con - noao.edu · El ajuste de la actividades para niveles más bajos ... o Lluvia de ideas o Modelado, prueba, ... o Identificar un problema de diseño

Guía del instructor

El Observatorio Interamericano de Cerro Tololo

Año Internacional de la luz 2015 Kit Educativo de la calidad de la

iluminacion (Quality Lighting Teaching Kit)


Presentado por

En colaboración con


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Tabla de contenidos Sobre IYL2015 Quality Lighting Teaching Kit:............................................................................. 3 Iluminando nuestro futuro con una iluminación responsable ......................................................... 3

Historia........................................................................................................................................ 3 Agradecimientos ......................................................................................................................... 3 Ideas centrales............................................................................................................................. 3 Preguntas esenciales ................................................................................................................... 3 Nivel educativo ........................................................................................................................... 4 Presentación de la Premisa ......................................................................................................... 9

Actividades de los casos de estudio .............................................................................................. 10 Presentaciones............................................................................................................................... 16 Concurso de ensayos “Ciudad del futuro” .................................................................................... 16 Recursos para ir más allá .............................................................................................................. 17

Referencias de los casos de estudio .......................................................................................... 17 Multimedia................................................................................................................................ 18 The City Dark ........................................................................................................................... 19 Enlaces IYL2015 ...................................................................................................................... 19

Recursos Metodo de Resolución por problemas........................................................................... 21 Energía .......................................................................................................................................... 21 Seguridad ...................................................................................................................................... 21 Encandilamiento ........................................................................................................................... 21 Animales ....................................................................................................................................... 21 Cielo nocturno............................................................................................................................... 21 Intrusión lumínica ......................................................................................................................... 21


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Acerca de IYL2015 Quality Lighting Teaching Kit: Iluminando nuestro futuro con una iluminación responsable

Historia El Año Internacional de la luz y las tecnologías basadas en la luz 2015 (IYL2015) es una iniciativa mundial declarada por las Naciones Unidas para “darle a conocer a la población mundial la importancia de las tecnologías ópticas y de luz en sus vidas, para su futuro y el desarrollo de la sociedad "(www.light2015.org/Home/About.html). IYL2015 tiene seis (6) temas principales. El kit educativo sobre la calidad de la iluminación (Quality Lighting Teaching Kit o también QLT Kit) es un proyecto fundamental sobre el tema de la luz cósmica. La luz cósmica abarca como se utiliza y afecta todo tipo de luz a los astrónomos. Una de las formas principales en que los astrónomos se ven afectados por la luz; es debido a la contaminación lumínica. El QLT Kit no sólo aumenta la conciencia en torno a la contaminación lumínica y sus efectos para los astrónomos, sino que además muestra porqué la contaminación lumínica es un tema de importancia para el mundo entero y también que tiene soluciones reales y manejables. Este kit fue desarrollado por el Departamento de Educación y Difusion Pública de NOAO (National Optical Astronomy Observatory) en Tucson, Arizona, Estados Unidos. NOAO es el observatorio nacional de Estados Unidos operado por AURA (Association of Universities for Research in Astronomy) bajo un acuerdo cooperativo con la NSF (National Science Foundation). El desarrollo de este kit fue financiado por concesiones con IAU (International Astronomical Union) y OSA (Optical Society of America). Los socios del proyecto son: IAU, OSA, SPIE (International Society for Optics and Photonics), CIE (National Science Foundation) e IDA (International Dark-Sky Association).

Agradecimientos NOAO quiere agradecer a: Rebecca Levy (parte de NOAO), John Barentine (IDA), Travis Longcore (Urban Wildlands Group), Darcie Chinnis (Clanton & Associates), y Mario Motta (North Shore Medical Center) por su experto asesoramiento en el desarrollo de las actividades del caso de estudio. NOAO También quisiera agradecer a nuestros socios: June Thompson (SPIE), Terence Rooney (OSA), Martina Paul (anteriormente parte de CIE) y Kathryn Neild (CIE), Scott Kardel (anteriormente parte de IDA), Kevin Govendar (IAU, OAD), Sze-Leung Cheung y Lina Canas (IAU, OAO) por su ardua labor en esta asociación. Finalmente a NOAO le gustaría agradecer al Grupo de Trabajo de Luz Cósmica IYL, a la anterior secretaria general de IAU (Thierry Montmerle) y la fundación OSA por proporcionar amablemente fondos para este proyecto.

Ideas centrales La contaminación lumínica es un problema que tiene solución, y la reducción de esta es alcanzable. A pesar de que la iluminación al aire libre es necesaria, puede ser aplicada y utilizada de una manera responsable, provocando que la contaminación lumínica y sus efectos se vean reducidos.

Preguntas esenciales Las siguientes preguntas fundamentales deben guiar a los estudiantes a pensar a lo largo de todas las actividades:

• ¿Qué es la contaminación lumínica?


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• ¿Qué es la iluminación de calidad? • ¿Cómo podemos lograr una iluminación de calidad? • ¿Cómo podemos resolver los tres tipos básicos de la contaminación lumínica? • ¿Cómo podemos tener un uso más eficiente de la iluminación? • ¿Cómo podemos reducir al mínimo la contaminación lumínica? ¿Cómo puedo hacer una

diferencia? Objetivos y resultados de aprendizaje Una vez finalizadas las actividades, los estudiantes serán capaces de:

• Aplicar lo que han aprendido sobre la contaminación lumínica para elaborar soluciones a problemas actuales de iluminación al aire libre.

• Identificar y definir los tres tipos de contaminación lumínica (resplandor, luz dispersa o skyglow, traspaso de luz) y poder demostrarlos en su entorno como modelo.

• Demostrar maneras de minimizar la contaminación lumínica realizando aplicaciones reales.

• Describir los efectos que la contaminación lumínica tiene sobre: la salud humana, la seguridad y el medio ambiente o vida salvaje.

• Comparar los diferentes tipos de iluminación al aire libre. Otros resultados de aprendizaje más amplios incluyen:

• Lectura de información crítica para extraer los puntos esenciales. • Sintetizar información proveniente de una variedad de fuentes y medios de

comunicación. • Determinar un problema más amplio que subyace a partir de datos específicos. • Comparar pros y los contras y las ideas y soluciones. • Pensar de manera crítica acerca de las implicaciones e impactos de las soluciones. • Trabajar en equipo y trabajar con otros equipos. • Entregar retroalimentación constructiva.

Nivel educativo El Kit QLT está diseñado para estudiantes estadounidenses entre 6to y 10mo grado (edades 12-16). Sin embargo, las actividades se pueden ajustar fácilmente para su uso a niveles más altos (universidad o instituto). El ajuste de la actividades para niveles más bajos (kínder o básica) puede resultar difícil debido a las características que poseen las actividades. Estándares educacionales Las actividades en este kit cumplen con los estándares entregados por NGSS (Next Generation Science Standards) para las escuelas intermedia (MS) y secundaria (HS) en los EE.UU. Puede encontrar más detalles sobre los estándares en www.nextgenscience.org/search-standards.

• MS-ESS3-3 • MS-ETS1-1 • MS-ETS1-2 • MS-ETS1-3 •

• HS-ESS3-2 • HS-ESS3-4 • HS-ETS1-1 • HS-ETS1-2 • HS-ETS1-3


El kit también cumple con los siguientes estándares de la asociación internacional de educadores para la tecnología e ingeniería. Puede encontrar más detalles sobre los estándares en www.iteea.org/TAA/PDFs/Execsum.pdf.

Educación básica • Los efectos de la tecnología en el medio ambiente

o Medio ambiente vs asuntos económicos

• Los atributos del diseño o El diseño conduce a productos y sistemas útiles o No hay un diseño perfecto o Requisitos

• Diseño de ingeniería

o Iteración o Lluvia de ideas o Modelado, prueba, evaluación y modificación

• Aplicar procesos de diseño o Aplicar proceso de diseño o Identificar los criterios y las restricciones o Modelo de una solución a un problema o Testear y evaluar

• Usar y mantener productos y sistemas tecnológicos

o Utilizar computadoras o calculadoras Educación media

• Los efectos de la tecnología sobre el medio ambiente o Conservación o Reducir el uso de recursos o Reducir las consecuencias negativas debido a la tecnología o Decisiones y compensaciones

• Los atributos del diseño

o El proceso de diseño o Los problemas de diseño suelen no estar claros o Los diseños necesitan ser refinados o Requisitos

• Aplicar procesos de diseño

o Identificar un problema de diseño o Identificar los criterios y las restricciones o refinar el diseño o Evaluar el diseño


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o Volver a evaluar la(s) solución(es) final(es)

Usar y mantener productos y sistemas tecnológicos o Documentar y comunicar los procesos y procedimientos

El kit satisface los siguientes estándares establecidos por Common Core English Language Arts Science and Technical Subjects para los EE.UU. Puede encontrar más información sobre estos estándares en www.corestandards.org/ELA-Literacy/RST/introduction/

• CCSS.ELA-LITERACY.RST.6-8.1 • CCSS.ELA-LITERACY.RST.6-8.2 • CCSS.ELA-LITERACY.RST.6-8.3 • CCSS.ELA-LITERACY.RST.6-8.4 • CCSS.ELA-LITERACY.RST.6-8.9 • CCSS.ELA-LITERACY.RST.9-10.1 • CCSS.ELA-LITERACY.RST.9-10.2 • CCSS.ELA-LITERACY.RST.9-10.3

• CCSS.ELA-LITERACY.RST.9-10.4 • CCSS.ELA-LITERACY.RST.9-10.9 • CCSS.ELA-LITERACY.RST.11-12.2 • CCSS.ELA-LITERACY.RST.11-12.3 • CCSS.ELA-LITERACY.RST.11-12.4 • CCSS.ELA-LITERACY.RST.11-12.7 • CCSS.ELA-LITERACY.RST.11-12.8 • CCSS.ELA-LITERACY.RST.11-12.9

La actividad sobre la energía, satisface las siguientes normas matemáticas básicas comunes para los EE.UU. Puede encontrar más información sobre estos estándares en www.corestandards.org/Math/

• CCSS.MATH.CONTENT.7.NS.A.3 • CCSS.MATH.CONTENT.HSN.Q.A.1

El concurso de ensayos de la cuidad del futuro cumple con los estándares establecidos por Common Core English Language Arts Writting. Puede encontrar más información sobre estos estándares en www.corestandards.org/ELA-Literacy/WHST/introduction/. • CCSS.ELA-LITERACY.WHST.6-8.1 • CCSS.ELA-LITERACY.WHST.6-8.4 • CCSS.ELA-LITERACY.WHST.6-8.6 • CCSS.ELA-LITERACY.WHST.6-8.7 • CCSS.ELA-LITERACY.WHST.6-8.9 • CCSS.ELA-LITERACY.WHST.9-10.1 • CCSS.ELA-LITERACY.WHST.9-10.4 • CCSS.ELA-LITERACY.WHST.9-10.6

• CCSS.ELA-LITERACY.WHST.9-10.7 • CCSS.ELA-LITERACY.WHST.9-10.9 • CCSS.ELA-LITERACY.WHST.11-12.1 • CCSS.ELA-LITERACY.WHST.11-12.4 • CCSS.ELA-LITERACY.WHST.11-12.6 • CCSS.ELA-LITERACY.WHST.11-12.7 • CCSS.ELA-LITERACY.WHST.11-12.9

Adaptaciones para el uso después de clases Esta guía instructiva va dirigida hacia el uso en la sala tradicional de clases. Sin embargo, se puede adaptar fácilmente para ser utilizada en entorno después de clases o academias. Una forma de hacer esto es haciendo que los estudiantes aborden cada una de las áreas problemáticas en el transcurso de varias reuniones. Evaluación de diagnóstico


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Para los estudiantes La evaluación de diagnóstico consiste en pre y post evaluaciones en línea (o en papel) que son entregadas a los estudiantes. ¿Cómo acceder a las evaluaciones en línea (o a las versiones en papel)? estas serán enviadas por correo electrónico a los instructores. Las evaluaciones proporcionan una manera de evaluar la comprensión y aprendizaje del estudiante como resultado de la lección. Las encuestas escritas, tanto para las pre y post-evaluaciones deben ser enviadas de vuelta por correo electrónico (después de haber sido escaneadas) a: [email protected] y [email protected]. Una semana después de su entrega. Estimación de tiempo necesario Ambas pre y post evaluaciones deben tomar no más de 15 minutos cada una. La pre evaluación se debe hacer con por lo menos un día de anticipación al comienzo de la actividad. Y la post-evaluación se debe hacer como máximo un día después de las presentaciones finales. Secuencia El instructor debe entregar la pre-evaluación y darles el tiempo estimado a los estudiantes para completar la prueba antes de comenzar la actividad. Esto mismo se debe hacer con la post-evaluación, una vez terminadas las presentaciones finales. Para los instructores También se les realizará una post-evaluación una vez terminadas las actividades. Las evaluaciones escritas para los instructores se pueden completar en línea o en papel. Si es por escrito, las evaluaciones deben ser enviadas por medios electrónicos (después de haber sido escaneadas) a: [email protected] y [email protected]. Una semana después de su entrega. Introducción a la actividad Antes de comenzar Antes de comenzar la lección, existe un protocolo básico el cual consiste en:

• La lectura de esta guía por parte del instructor en su totalidad. • Cubrir las ventanas de la habitación con bolsas de basura negras para oscurecer la

habitación tanto como sea posible. • Construir la casa que será utilizada para el caso de estudio de intrusión lumínica. Corte a

lo largo de las líneas punteadas y luego pliegue sobre las líneas continuas. Ponga cinta adhesiva en las aletas que van hacia el interior, para que la casa sea más resistente.

• Publicar los diez (10) posters alrededor de la habitación en lugares donde sean visibles y accesibles para los estudiantes.

• Colocar pilas en todas las linternas, el medidor de luz, y en el proyector de estrellas. Las baterías están incluidas en el kit.

• Preparar los materiales para los estudiantes; lápices, marcadores, lápices de colores,

papel, cinta, etc. • Opcional: imprimir las hojas de resolución de problemas (en el pendrive). Estas hojas le

ayudan a los estudiantes a organizar sus pensamientos, pero no son necesarias. Si los estudiantes utilizan bitácora de ciencias la misma información se puede anotar allí.


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Actividades previas opcionales Una forma de presentar esta actividad, es que los estudiantes tomen fotos en la noche de las luces al aire libre en los lugares donde ellos viven, antes de iniciar las actividades. Preguntas para que los estudiantes piensen mientras se toman las fotos incluyen:

• ¿Cuál es el propósito de las luces al aire libre en la noche? • ¿Cómo son las luces cerca del lugar donde vivo? ¿Similares o diferentes entre sí? • ¿Hay algo que me guste de las luces? ¿Hay algo que no me guste?

Si bien esta actividad puede resultar difícil de realizar en algunas áreas, otra opción es que el instructor tome las imágenes y las muestre a la clase. Además, se pueden encontrar fotos de diferentes tipos de luces al aire libre en línea. Esta es una parte opcional de la actividad, pero puede dar lugar a una discusión útil acerca de la contaminación lumínica como introducción a la actividad. Esto se debe hacer unos días antes del inicio de la actividad y los resultados discutidos antes de comenzar la actividad. Otra forma de introducir la actividad, es que los estudiantes participen en Globe at Night (www.globeatnight.org). Globe at Night es un programa internacional de ciencia ciudadana para medir la contaminación lumínica en todo el mundo. Utilizando una constelación pre-asignada durante ciertos momentos del mes, los estudiantes que unirán una constelación que ven en el cielo a una de las que aparecen en las listas proporcionadas. En pocas palabras, entre más estrellas puedan ver en la constelación, la zona es más oscura; por lo que hay menos contaminación. Más información y materiales se pueden encontrar en la página web de Globe at Night. Aunque una vez más, puede que esto no sea posible de realizar en todas las áreas, por lo que es otra forma opcional para presentar el proyecto. Tiempo estimado La introducción tomará unos 45 minutos o la duración tradicional de una clase.


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Presentación de la Premisa

Una introducción adecuada de la actividad es crucial para la comprensión de los estudiantes. Este reto se basa en un estilo de aprendizaje basado en problemas, lo que significa que después de haberlo introducido y planteado el reto, el instructor debe asumir el papel de moderador, interviniendo sólo cuando los estudiantes tienen preguntas o están atrapados; esta es en gran medida una actividad centrada en los estudiantes. Para obtener más información sobre el aprendizaje basado en problemas, consulte los enlaces complementarios al final de este documento.

La premisa de esta actividad es que el instructor es el alcalde de una ciudad ficticia en la que viven los estudiantes. El alcalde ha estado recibiendo quejas por parte de los ciudadanos, los cuales son todos problemas que tienen que ver con las luces de la ciudad (Ver el poster “Problemas”). Los estudiantes han sido reunidos distintos grupos de trabajo para determinar el problema subyacente expresado en las quejas, así como para llegar con posibles soluciones a dichos problemas. Las quejas han sido clasificadas en seis (6) categorías distintas:

1. Energía 2. Seguridad 3. Encandilamiento 4. Animales 5. Cielo nocturno 6. Intrusión lumínica Los casos de estudio mencionados anteriormente se clasificaron del más difícil al más fácil. Al dividir a los estudiantes en grupos, se debe tener en cuenta que el caso de estudio de energía puede resultar más difícil y requerir mucho más tiempo para algunos estudiantes que para otros. A pesar de que el caso de estudio sobre la energía es uno de los más gratificantes, el instructor puede decidir no asignarla. Una vez que se han asignado los grupos, haga que los estudiantes presten atención a nuestro poster de Globe at Night. El poster muestra el mundo por la noche desde el espacio. Haga a los estudiantes a encontrar su ciudad en el poster. ¿Fue fácil o difícil encontrar su ciudad? ¿Por qué? ¿Cuáles áreas son brillantes y cuáles oscuras? ¿Con qué fin se está utilizando esa luz? Secuencia general En el poster de Problemas, hay quejas por parte de los ciudadanos, cada una de ellas esta dirigida específicamente a cada caso de estudio. Cada grupo de alumnos tendrá un poster de caso de estudio con información e instrucciones específicas para ese grupo. También tienen una caja y / o sobre transparente con los materiales que se utilizarán en la sección "¡Ahora intenta esto!" de su poster. Para poder determinar y resolver los problemas, los estudiantes deben seguir los pasos que se detallan en el poster de resolución de problemas. Cada grupo debe:

1. ! Leer las quejas en el poster de problemas que se refieren a su caso de estudio. Los estudiantes deben escribir los problemas presentados en las quejas.

2. ! Leer la información presentada en su poster asignado. La sección "¡Ahora intenta esto!" da instrucciones para un experimento, un juego o actividad para completar con el fin de obtener una mayor comprensión del problema que se les presenta. Se deben utilizar los


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materiales que vienen en su caja y/o sobre para completar esta actividad. Los detalles específicos para la actividad de cada grupo se enumeran en la siguiente sección.

3. ! Anotar qué es lo que declara el problema, en base a los problemas planteados en las quejas, la información presentada en el poster, y los resultados de su actividad. Puede haber más de un problema; sin embargo, los problemas se deben abarcar la mayor cantidad de situaciones como sea posible.

4. ! Realizar una lluvia de ideas para plantear soluciones a su problema. Los estudiantes deben considerar cuidadosamente las consecuencias (tanto positivas como negativas) de sus soluciones, así como aquellas excepciones donde sus soluciones podrían no funcionar.

5. ! Determinar si hay alguna otra información que necesiten para entender mejor el problema u obtener mejores soluciones. Esto puede implicar volver a leer la información en su poster, volver a hacer su actividad, o el uso de los links que aparecen al final de este documento y/o de las ideas clave del cartel para investigar más sobre su problema.

Los pasos anteriores están codificados por colores para corresponder a los pasos del poster de resolución de problemas. En el pendrive, hay hojas de trabajo (opcionales) (Problem_Solving_Sheets.pdf) cada paso está codificado por color. Las hojas están diseñadas para ayudar a los estudiantes a organizar sus pensamientos.

Actividades de los casos de estudio Además del poster de problemas y de caso de estudio para cada grupo, hay una caja y/o sobre con una actividad, experimento, o juego con el fin de obtener información adicional sobre los temas, problemas o soluciones. Las instrucciones para la actividad de cada grupo se pueden encontrar en la sección "¡Ahora intenta esto!" de cada poster. Más información y antecedentes adicionales serán presentados a continuación. Tenga en cuenta que los archivos de folletos y posters vienen proporcionados en el pendrive en la caja de suministros generales. Tiempo estimado necesario El tiempo necesario para que los estudiantes completen sus investigaciones, experimentos, y para que puedan generar soluciones variarán dependiendo de la edad y la capacidad de la clase. Se debe incorporar al menos dos períodos de una clase tradicional (equivalente a dos horas) para llevar a cabo esta parte del programa.

Energía Los materiales entregados (en un sobre de plástico transparente) en el kit (a menos que se indique lo contrario) incluyen: • Cartel de cálculo de Energía (incluido en el tubo del poster) • Hoja de cálculo de energía • Hoja de cálculo de energía página 10 (para reemplazar a la sección "Inicio" en la segunda parte de la hoja de cálculo) • Folleto de tipos de luces • Marcadores de borrado en seco • Hoja de Houston en la noche


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Materiales adicionales necesarios: • Marcadores de colores, crayones o lápices La actividad de energía es la más difícil. Los estudiantes de este grupo deben ser seleccionados cuidadosamente. En esta actividad, a los estudiantes se les da una vista aérea nocturna de Houston, Texas, EE.UU. Con una rejilla superpuesta en la parte superior (en caso de necesitar hojas adicionales estas se deben de imprimir a color). Existen tres colores diferentes para las luces en la imagen: blanco (a lo largo de las carreteras), amarillo (las manchas en el lado derecho, estas son refinerías de petróleo) y café (en todas las otras partes). Los estudiantes contarán el número de cuadros que utiliza cada color de luz para determinar la cantidad de energía, costo y huella de carbono que usa y desecha esta ciudad cada noche. Estos valores reflejan con precisión el uso real de la energía en Houston, así como el tipo de luces que se utilizan actualmente. Luego, se utilizará el folleto de los tipos de luces para determinar un escenario con una mayor eficiencia energética. Cambiando los tipos y/o potencias de las luces, implementando temporizadores o sensores de movimiento para limitar la cantidad de tiempo que las luces permanecen encendidas. Si el tiempo es limitado, esta parte puede omitirse y ser sustituida por una discusión entre los estudiantes, sobre cómo crear un escenario más eficiente para la energía. Todos estos cálculos pueden ser realizados en la hoja de cálculo de energía de doble cara, en la cual se puede escribir con los marcadores. O también se pueden utilizar las hojas de cálculo de energía (Energy_Calculation_Worksheet.pdf).

Seguridad Los materiales en el kit incluyen: • Luxómetro (incluye baterías) • Archivo de niveles de luz recomendados (en el pendrive: LightLevels_indoor + outdoor.pdf) Es un error común pensar que a mayor luz, mayor seguridad. Sin embargo, esto no siempre es cierto. Si bien, la luz es necesaria para ver y estar seguro en la noche; Luces mal ubicadas o diseñadas pueden terminar siendo inseguras! Luces mal protegidas o muy deslumbrantes le proporcionan áreas a los delincuentes para esconderse; Los criminales también aprovechan la falsa sensación de seguridad que las personas sienten en zonas excesivamente iluminadas. En esta actividad, los estudiantes utilizarán un luxómetro que sirve para medir los niveles de luz en diferentes escenarios y comparar sus resultados con los niveles de iluminación estandarizados. Más detalles sobre los niveles de iluminación estandarizados (además del poster) pueden ser encontrados en la tabla de niveles de brillo para iluminación de interior y al aire libre. Esto se encuentra en un archivo en el pendrive con la etiqueta "LightLevels_outdoor + indoor.pdf". Es un recurso instructor con la información que se puede proporcionar a los estudiantes a discreción del instructor (el alcalde). Ofrece distintas comparaciones de niveles de iluminación a fuentes naturales al aire libre; a las carreteras, aceras, e intersecciones. A los niveles de iluminación recomendados en el interior (como en un lugar de trabajo).


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Cuando los estudiantes estén midiendo los niveles de luz de diferentes fuentes mediante el luxómetro, pueden escoger la distancia que ellos deseen, siempre y cuando utilicen las mismas distancias para tantas luces como sea posible (por comparación). El estudiante o instructor será el responsable de realizar tablas para registrar las mediciones. Encandilamiento Los materiales incluidos (en caja Ziploc) en el kit (a menos que se indique lo contrario) son: • Linterna Mini-Maglite (incluye baterías) • Linterna y pilas 2D • Lámpara de lectura “Book Light” (incluye baterías) • Cuatro (4) transparencias de inyección de tinta en un anillo • Cinta métrica • Tabla optométrica (en la parte inferior del kit) Materiales adicionales necesarios: • Cinta adhesiva (para colgar la tabla optométrica) Uno de los tres tipos principales de contaminación lumínica es el encandilamiento, causado por una ampolleta expuesta. La ampolleta es demasiado brillante y puede dañar la visión de forma severa, en especial mientras se conduce por la noche. El encandilamiento es peor para los ojos de los adultos mayores debido al envejecimiento. Casi todas las personas mayores de 60 tienen cataratas en cierto grado. Las cataratas nublan el lente dentro del ojo lo que causa visión borrosa y un tono amarillento en las imágenes. El nublamiento también significa que la luz se refleja más en el interior de la lente. Además, con la edad, la pupila puede perder parte de su capacidad de dilatar o contraerse bajo las condiciones cambiantes de iluminación. Cuando un resplandor de luz entra por la pupila de un ojo de edad avanzada, puede que la pupila no se contraiga y puede dejar demasiada luz entrar. Esto puede tanto doloroso como poco seguro. Por lo tanto, el encandilamiento es un problema mucho mayor para aquellos ojos con envejecimiento. En esta actividad, los estudiantes explorarán el resplandor de un "faro" (la Mini-Maglite) por la noche en un cuarto oscuro. Ellos van a tratar de leer la tabla optométrica, ubicada a 6 metros de distancia. En Estados Unidos, una visión “perfecta” de 20/20 significa que la persona puede leer la línea 8 desde 6 metros de distancia. Los estudiantes explorarán cómo el resplandor afecta su capacidad de lectura. Las transparencias simularán diversos grados de cataratas desde muy leve a grave. Los estudiantes entonces explorarán cómo las cataratas (con y sin una luz resplandeciente) pueden poner en peligro su capacidad de lectura. Para esta actividad, la tapa (reflector) debe mantenerse en la Mini-Maglite. (Tenga en cuenta que si el reflector es removido, la ampolleta va a estar muy caliente). Mientras brilla la luz a los ojos de los estudiantes, el reflector debe ajustarse para reducir al mínimo el tamaño del punto de luz que crea. Además, la linterna grande debe colocarse de modo que la tabla optométrica sea iluminada de manera uniforme en el cuarto oscuro. El instructor puede necesitar para ayuda con estos artículos.


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Dos ideas "para ir más allá" podrían incluir: 1) agregar gafas "BluBlocker" para el experimento, o 2) la adicción de un aro de baloncesto para el experimento. El aro de baloncesto se utilizaría para desafiar a los estudiantes a encestar con una pelota de goma/espuma a 6 metros, mientras que las transparencias son sostenidas en frente de los ojos y alguien hace que la Mini-Maglite resplandezca hacia los ojos del jugador. Animales Los materiales incluidos (en caja Ziploc) en el kit (a menos que se indique lo contrario) son: • Tablero de juego (en la parte inferior del kit) • Las piezas del juego (botones) • Dos baraja de cartas de juego (Tarjetas de migración y anidación) • Un dado • Hoja de instrucciones • Hoja de datos sobre la Reinita de Kirkland Los estudiantes en este grupo explorarán cómo la contaminación lumínica afecta a los animales, específicamente las aves. En el juego ellos son Reinitas de Kirkland, que migran desde las Bahamas hasta la región de los Grandes Lagos de Estados Unidos y de regreso. En el camino, vuelan a través de muchas ciudades importantes. Cada año, más de 1 mil millones de aves mueren al chocar contra los edificios sólo en Norteamérica. Los edificios iluminados en la noche provocan muchas de estas muertes y lesiones. Las aves y otros animales utilizan el sol o las estrellas para navegar, y las luces pueden confundir a los animales haciendo que vuelen al rededor el edificio y caigan exhaustos. Además, las luces pueden causar que los huevos eclosionen antes de lo que lo debieran. Todos estos problemas se abarcan en el juego. Después de que los estudiantes han jugado el juego, deben leer cualquier tarjeta que no hayan utilizado y discutir lo que sucede. Una buena idea para "ir más allá" es incentivar a los estudiantes a investigar y el diseñar un juego centrado en donde viven y en un animal que sea amenazado por la contaminación lumínica. Cielo nocturno Los materiales proporcionados en el kit (en una caja de tapa azul de Ziploc) incluyen: • Linterna Mini-Maglite (incluye baterías) • Lámpara de lectura “Book Light” (incluye baterías) • Mesa de ping pong (con un pequeño agujero para la ampolleta Maglite) • Tapa de PVC Negro • Papel de construcción Negro (2 piezas) • Proyector Star Master (en el contenedor principal) y 3 pilas AA • Papel de aluminio (en el contenedor principal) • 10x 10 x 10 cm caja blanca (proyector de estrellas sustituto) • "Caja de construcción del Planetario " (instrucciones en el pendrive) Posibles materiales necesarios:


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• Papel blanco (tamaño estándar) • Dedal, aguja de coser y chinche para la caja blanca "Planetario" • Cinta aislante Negra para la caja blanca "Planetario" El segundo tipo principal de contaminación lumínica es el brillo del cielo, el que las luces de una ciudad hacen brillar arriba en el cielo. Esta luz se dispersa en polvo, agua, smog, nubes, entre otras cosas; Creando en la atmósfera una cúpula de luz o el resplandor de la ciudad. El resplandor en el cielo reduce la visibilidad de las estrellas; como resultado, la mayoría de la gente en las ciudades nunca ha visto un verdadero cielo nocturno. El cielo nocturno ha inspirado a las artes, la literatura, la filosofía, y muchas otras áreas de nuestro patrimonio cultural. En esta actividad, los estudiantes utilizarán el proyector de estrellas para determinar cómo los diferentes tipos de luces y escudos afectan al número de estrellas que se ven. El proyector de estrellas tiene dos botones llamados "LED" y "Stars". Uno de los dos botones encenderá luces blancas, y el segundo botón activa luces de colores. Sólo se debe utilizar el botón de luz blanca. Cuando la luz blanca este activada, las únicas estrellas en que los estudiantes necesitan centrarse son aquellas que están dentro del círculo en la parte superior del proyector. Para ver las estrellas, los estudiantes deben sostener una hoja de papel blanca un par de centímetros por encima de la caja para que todo el círculo sea tan grande como sea posible en el papel y las estrellas se vean marcadas cuando se enfoque. Luego, los estudiantes pueden probar los diferentes tipos de luces y escudos como se describe en la sección del poster "Ahora intenta esto!" Para ver los efectos en el cielo nocturno y llegar a posibles soluciones para erradicar el efecto de la contaminación lumínica. Comience sin luces y haga que los estudiantes cuenten las estrellas dentro del círculo. Entonces ponga una luz lo más cerca posible al proyector. Mantenga el mismo procedimiento para cada luz o configuración con la luz que utiliza. Por ejemplo, utilizar la misma distancia entre cada fuente distinta y la luz (tal vez en contra el Star Master y a 7 centímetros de distancia) y distinta configuración (por ejemplo, colocar el Book light, luego colocar el Book light a 45 grados, utilizar el globo de luz con la pelota de ping pong, luego utilizar el el globo de luz sin la pelota de ping pong, utilice la tapa PVC y luego la lámina de aluminio como escudo en cualquiera de las cuatro configuraciones anteriores). (La tapa de PVC es difícil de utilizar con el Book light) Pida a los estudiantes a hacer una tabla con estos parámetros (luz utilizada, configuración de luz, protegida o no, a distancia, etc.) Por lo que, en comparación pueden registrar el número de estrellas que se estiman en cada circunstancia. ¿Qué conclusiones se obtienen de la cantidad de luz y el número de estrellas? ¿Cómo podrían resolver el problema? Tenga en cuenta que, cuando el reflector se retira de la Mini-Maglite, la luz permanecerá encendida y la ampolleta se calienta mucho. Por lo tanto, el instructor no debe quitar la tapa y poner la pelota de ping pong sobre la ampolleta expuesta (a través de un pequeño agujero en la pelota de ping pong). El reflector se puede usar luego como un soporte. El instructor debe manipular el encendido y apagado del proyector. La copia de la caja blanca 10x10x10 está incluida en el kit junto con una plantilla para la constelación de Orión y las instrucciones para hacerlos agujeros para las estrellas en la tapa de la caja. (Las instrucciones están en un archivo llamado QLTkit_PlanetariumBoxConstruction.pdf en el pendrive).


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Intrusión lumínica Los materiales proporcionados en el kit (en una caja de tapa azul de Ziploc) incluyen: • Mini-Maglite (incluye baterías) • Lámpara de lectura “Book light” (incluye baterías) • Pelota de ping pong • Tapa de PVC Negra • Las capas de la ciudad (3 hojas) • Planilla de la casa (montaje necesario) • Figura de plástico de una persona • Papel de aluminio (en el contenedor principal del kit) El tercer tipo de contaminación lumínica es la intrusión lumínica, donde la luz va a donde no es necesaria, querida, o prevista. El ejemplo más común de intrusión lumínica es un farol que brilla a través de una ventana por la noche. Esto puede provocar que el sueño sea difícil de conciliar (incluso con las cortinas o persianas puestas). La luz no brilla hacia donde debería y se introduce en una propiedad ajena. La luz en la noche en particular, puede tener efectos sobre la salud en los seres humanos. La luz azul (que es común en la mayoría de los LED) es en especial mala, porque la luz azul en la noche inhibe la producción de melatonina. La melatonina es una hormona, que sólo se repone cuando se está dormido en la oscuridad. Otras fuentes de luz azul son los computadores, tablets, y pantallas de teléfonos celulares; Antes de acostarse también inhiben la producción de melatonina. En esta actividad, los estudiantes tendrán una maqueta de una calle a escala 40:1, con una casa, una persona, un farol con una ligera lente desplegable (en el Book light) y un globo de luz (Mini-Maglite con la pelota de ping pong). Mantenga el mismo procedimiento para cada luz o distinta configuración que utilice. Para comenzar, establezca una luz a la vez, cruzando la calle desde la ventana de la casa. Utilice las mismas distancias desde fuente para cada luz y configuración distinta (por ejemplo, colocar el Booklight sin inclinación, colocar el Book light a 45 grados, utilizar el globo de luz con la pelota de ping pong, utilizar el globo de luz sin pelota de ping pong, utilizar la tapa de PVC y luego el papel de aluminio como escudo en cualquiera de las cuatro configuraciones anteriores). (La tapa de PVC es difícil de usar con el Book light) Pida a los estudiantes hacer una tabla con estos parámetros (luz, la configuración de la luz, protegida o no, a distancia, etc.) Los estudiantes pueden repetir el proceso con una segunda distancia (más cercana) a la ventana de la casa. Los estudiantes deben intentar recrear los problemas expresados en el poster de las quejas y experimentar con la posición y el ángulo de la luz. A continuación, deben encontrar soluciones para mantener la luz orientada hacia donde debe (por ejemplo, encontrar formas de hacer brillar la luz cuando sea necesario) y erradicar la contaminación lumínica (por ejemplo, encontrar la manera de que la luz no brille, donde no se necesita). Tenga en cuenta que cuando el reflector se retira de la Mini-Maglite, la luz permanecerá encendida y la ampolleta se calienta mucho. Por lo tanto, el instructor debe quitar la tapa y poner la bola de ping pong sobre la ampolleta expuesta (a través de un pequeño agujero en la pelota de ping pong). Utilice el reflector como soporte.


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Presentaciones Un componente clave del aprendizaje basado en problemas es; por medio de la presentación de métodos y conclusiones a una audiencia. Después de que los estudiantes han completado sus investigaciones y actividades, determinado sus preguntas y problemas, han llegado con soluciones y recomendaciones, y se han analizado las implicaciones de sus soluciones, deben presentar esta información a los otros grupos. Las presentaciones se pueden realizar muchas formas. Algunas ideas son: • Presentaciones orales o PowerPoint • Posters • Videos • Representaciones u obras • Canciones • Folletos Las presentaciones deben durar entre 5 y 10 minutos por grupo, más el tiempo para preguntas. Los estudiantes de otros grupos deben hacer preguntas reflexivas y dar una retroalimentación constructiva. Está incluida rúbrica de muestra para utilizar en las presentaciones, se puede encontrar en el pendrive (Rubric_Presentation.pdf). Luego de que todos los grupos hayan presentado, el instructor debe realizar una discusión en la que los grupos compartan sus ideas. ¿Sus ideas son similares o diferentes? ¿Hay nuevas ideas? ¿Cómo son los problemas similares o diferentes? ¿Cómo se pueden utilizar las soluciones para una planificación eficiente en las luces de las calles de toda la ciudad? Una vez finalizadas las presentaciones y que por medio de las discusiones hayan llegado a algunas conclusiones, se debe administrar la post-evaluación como se ha mencionado anteriormente. Se puede utilizar para evaluar la comprensión y el crecimiento del estudiante durante el proyecto. Podría ser que los estudiantes necesiten más tiempo para la post-evaluación, para que sus respuestas puedan ser más reflexivas y completas.

Concurso de ensayos “Ciudad del futuro” Una buena continuación para la actividad es tomar lo que los estudiantes han aprendido acerca de los problemas y soluciones de la contaminación lumínica hoy en día y aplicarlos a una ciudad en el futuro. Esta parte de la actividad permite que los estudiantes sean tan creativos como deseen para determinar si los problemas de hoy seguirán siendo temas dentro de 50 o 100 años a partir de ahora. Para introducir esta parte, el profesor debe llamar la atención de los estudiantes hacia el poster de la ciudad del futuro, que representa el concepto de un artista sobre una ciudad futurista. ¿Qué se asimila a una ciudad de hoy en día? ¿Qué es diferente?


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En esta parte, los estudiantes escribirán un ensayo sobre los temas, problemas y soluciones para la iluminación en esta ciudad del futuro. Las preguntas específicas pueden incluir:

• ¿Siguen siendo relevantes los temas que se presentan en el poster de problemas? ¿Por qué o por qué no?

• ¿Los problemas de iluminación de hoy siguen provocando problemas en el futuro? ¿Por qué o por qué no?

• ¿Hay nuevos problemas? ¿Cuáles son algunas maneras para poder resolver aquellos problemas?

La longitud del ensayo puede ser determinada por el instructor. Hay un ejemplo de rúbrica proporcionado en el pendrive (Rubric_Essay_Contest.pdf). Esto se puede convertir fácilmente en un concurso de ensayos entre los compañeros de clase. Además, el instructor puede enviar el ensayo ganador de su clase a la directora del programa del Kit QLT, Connie Walker ([email protected]) y Juan Seguel [email protected], para que así el ensayo ganador pueda participar en un concurso realizado con los ensayos escritos por estudiantes de todo el mundo.

Recursos para ir más allá Referencias de los casos de estudio Los siguientes enlaces se utilizaron en la creación de los poster y podrian proporcionar información adicional a los estudiantes. Energía

• www.darksky.org/light-pollution-topics/energy-waste • www.energy.gov/articles/how-much-do-you-spend

Seguridad • www.darksky.org/light-pollution-topics/lighting-crime-safety • www.physics.fau.edu/observatory/lightpol-security.html • www.darksky.org/assets/documents/ida_safety_brochure.pdf • www.bsl.lacity.org/downloads/business/BSLDesignStandardsAndGuidelines0507Web.pdf

Encandilamiento

• www.darksky.org/assets/documents/ida_human-health_brochure.pdf • www.lrc.rpi.edu/programs/nlpip/lightinganswers/lightpollution/glare.asp • www.nei.nih.gov/health/cataract/cataract_facts


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Animales • www.darksky.org/assets/documents/ida_wildlife_brochure.pdf • www.flap.org/faqs.php • www.darksky.org/about-ida/faqs#8 • www.darksky.org/assets/documents/PG2-wildlife-bw.pdf

Cielo Nocturno

• www.darksky.org/light-pollution-topics/night-sky-heritage • www.mthamilton.ucolick.org/public/lighting/Pollution2.html • www.darksky.org/about-ida/faqs#7

Intrusión lumínica

• www.darksky.org/assets/documents/ida_human-health_brochure.pdf • www.darksky.org/about-ida/faqs#9 • www.lighttrespass.com/index.html

Recursos metodo de resolucion por problemas El aprendizaje basado en problemas (o basado en proyectos) pone al estudiante en el centro de la lección en la que exploran temas del mundo real. A continuación se presentan algunos recursos para los instructores para aprender más acerca de este método. También hay enlaces sobre el diseño de ingeniería, procesos iterativos, y la entrega de la retroalimentación constructiva.

• www.edutopia.org/project-based-learning • www.edutopia.org/video/five-keys-rigorous-project-based-learning • www.bie.org/Merchant2/merchant.mvc?Screen=PROD&Product_Code=PH&Category_

Code= • www.sciencebuddies.org/engineering-design-process/engineering-design-process-

steps.shtml#keyinfo • www.studygs.net/pbl.htm • www.vimeo.com/38247060

Multimedia • Video sobre la luz prestada

o "El último patrón de un observatorio abandonado adquiere una tarea imposible para mostrar una ciudad que rodea algo increíble. Un corto de animación sobre existencias en conflicto, maravillas naturales, y los pequeños robos a gran escala”.

o Disponible en www.vimeo.com/67419875 • Descargas de perdidas de la oscuridad

o www.darksky.org/night-sky-conservation/290 o Disponible en 18 idiomas

• Simulador de la contaminación lumínica innecesaria. o www.need-less.org.uk/index.htm#lpsimulator o Avanzar hasta el final de la pagina.


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The City Dark Este DVD viene incluido en el kit. Las siguientes secciones pertenecen a algunos de los casos de estudio:

Título de la sección

Comienzo Caso de estudio correspondiente

Descripción

Islands of Dark

13 min 57 sec

Cielo nocturno “Islands of Dark” analiza los efectos de la contaminación lumínica en la astronomia. (En

Inglés)

Nature and the Night

21 min 35 sec

Animales “Nature and the Night” analiza los efectos de la contaminación lumínica en la fauna silvestre.

(En Inglés)

Night’s Shift

31 min 5 sec Intrusión lumínica

“Night’s Shift” analiza los efectos de la contaminación lumínica en la salud. (En Inglés)

Why We Light

40 min 8 sec Seguridad “Why We Light” analiza la iluminación exterior y su relación con los niveles de criminalidad.

(En Inglés)

Astrofilia 44 min 30 sec

Energía “Astrofilia” discute formas en las que la contaminación lumínica y el consumo de

energía se pueden reducir. (En Inglés)

Enlaces IYL2015 • IYL2015:

o Website: www.light2015.org o Facebook: www.facebook.com/IYLight2015 o Twitter: www.twitter.com/IYL2015 o Blog: www.light2015blog.org/

• Cosmic Light: o Webpage: www.light2015.org/Home/CosmicLight.html

• Dark Skies Awareness: o Webpage: www.light2015.org/Home/CosmicLight/Dark-Skies-Awareness.html

Enlaces de contaminación lumínica y Cielos oscuros The International Dark-Sky Association

o Sitio Web: www.darksky.org o Facebook: www.facebook.com/IDAdarksky?fref=ts o Twitter: www.twitter.com/intldarksky

• Globe at Night o Sitio Web: www.globeatnight.org o Facebook: www.facebook.com/GlobeatNight o Twitter: www.twitter.com/GlobeatNight o Newsletter: www.globeatnight.org/newsletter/


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o Podcasts: http://cosmoquest.org/x/365daysofastronomy/meet-our-podcasters/globe-at-night/

o Otras actividades de cielos ocuros: www.globeatnight.org/dsr/ y www.noao.edu/education/iyl-focus/


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Referencias para los posters

Estos enlaces se utilizaron en la creación de los posters y pueden proporcionar información adicional a los estudiantes.

Resolución de problemas • www.studygs.net/pbl.htm

Energía • www.darksky.org/light-pollution-topics/energy-waste • www.energy.gov/articles/how-much-do-you-spend

Seguridad • www.darksky.org/light-pollution-topics/lighting-crime-safety • www.physics.fau.edu/observatory/lightpol-security.html • www.darksky.org/assets/documents/ida_safety_brochure.pdf • bsl.lacity.org/downloads/business/BSLDesignStandardsAndGuidelines0507We

b.pdf

Encandilamiento • www.darksky.org/assets/documents/ida_human-health_brochure.pdf • www.lrc.rpi.edu/programs/nlpip/lightinganswers/lightpollution/glare.asp • www.nei.nih.gov/health/cataract/cataract_facts

Animales • www.darksky.org/assets/documents/ida_wildlife_brochure.pdf • www.flap.org/faqs.php • www.darksky.org/about-ida/faqs - 8 • www.darksky.org/assets/documents/PG2-wildlife-bw.pdf

Cielo nocturno • www.darksky.org/light-pollution-topics/night-sky-heritage • www.mthamilton.ucolick.org/public/lighting/Pollution2.html • www.darksky.org/about-ida/faqs - 7

Intrusión lumínica • www.darksky.org/assets/documents/ida_human-health_brochure.pdf • www.darksky.org/about-ida/faqs - 9 • www.lighttrespass.com/index.html


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En colaboración con - noao.edu · El ajuste de la actividades para niveles más bajos ... o Lluvia de ideas o Modelado, prueba, ... o Identificar un problema de diseño

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