Fenómeno
Pregunta Clave
¿Qué crees que la expansión puede revelarnos sobre el Universo?
Argumentos
El argumento del proceso está pensado para centrarse en los estudiantes y conectar con las lecciones dentro de la unidad. La investigación "El Universo en Expansión", que incluye este fenómeno, encajaría mejor en el argumento de la unidad orientado a la compresión de la evolución, la estructura o la expansión del Universo.
Los posibles argumentos incluyen:
¿Qué podemos saber/observar/medir del Universo?
¿Cómo la expansión del Universo apoya la teoría del Big Bang?
Instrucciones para presentar el Fenómeno
Este fenómeno se puede presentar a los estudiantes a través de experiencias de modelado práctico o mediante un video del modelo. Seleccione la opción de abajo que mejor se ajuste a sus necesidades.
- Antes de que inicien las clases, preparare una Guía de Preguntas (DQB) que todos los estudiantes puedan ver. Puede crearse con notas adhesivas o en formato digital, como Jamboard (ver otros recursos aquí). La DQB debe incluir la pregunta clave específica para esta lección: "¿Qué podemos aprender sobre el Universo al estudiar su expansión?". A lo largo de la lección, los estudiantes consultarán varias veces esta DQB.
- Pida a los estudiantes que lean y reflexionen sobre la pregunta clave antes de realizar la actividad (3 minutos).
- Informe a los estudiantes que trabajarán con un modelo físico o verán un video que representa la expansión del Universo (con algunas limitaciones).
4. Opción 1 (Esfera de Hoberman)
Entregue una Esfera de Hoberman a los grupos de estudiantes o enseñe a toda la clase los siguientes pasos utilizando una Esfera de Hoberman.
Comience con la esfera en su tamaño más pequeño y expándala lentamente hasta su posición máxima (los estudiantes pueden repetir estas acciones según sea necesario para hacer sus observaciones).
Opción 2 (Video de la Esfera de Hoberman)
Muestre el video.
Puede seguir reproduciendo el video mientras los estudiantes observan y reflexionan sobre sus observaciones.
Opción 3 (Otras opciones de modelado)
Utilice uno de los modelos habituales (inflar un globo, la analogía del pan con pasas (o galletas de chocolate), el ejercicio de la cinta elástica) para demostrar la expansión del espacio.
5. Plantee a los alumnos la siguiente pregunta para orientarles con los componentes de la esfera y comprobar su comprensión inicial.
"La Esfera de Hoberman tiene dos componentes: la cuadrícula y los cuadrados de colores. ¿Qué representa cada uno de estos componentes sobre el Universo?". Ayude a los estudiantes a comprender que los cuadrados de colores representan las galaxias y la cuadrícula representa el espacio o el espacio-tiempo.
6. A continuación, dígales: "En este modelo utilizado con la Esfera de Hoberman, el espacio-tiempo del Universo y estas galaxias constituyen todo el Universo: no hay nada dentro de la esfera ni fuera de ella que sea parte del Universo".
7. Los estudiantes deben reflexionar sobre lo que han visto e intentar averiguar cómo representa este aparato la expansión del Universo. Deben pensar qué más necesitan saber y qué preguntas se pueden plantear. Los estudiantes deben anotar sus preguntas y compartirlas con toda la clase. Estas preguntas deberán incluirse en la DQB para que todos los estudiantes puedan consultarlas (5 minutos).
8. Facilite un debate sobre las preguntas donde participe toda la clase. Empiece por identificar y agrupar las preguntas comunes en categorías (10 minutos).
Checkpoints - Revisiting the Phenomenon
Checkpoint 1 (End of p. 5)
Students should return to their pie-slice sketch of the Universe.
Ask students to add a label indicating areas of higher redshift and a time scale representing regions from the early Universe.
As a whole class, revisit the DQB to see if you can now answer any of the questions, or add new questions.
Checkpoint 2 (End of p.11)
Students should return to their pie-slice sketch of the Universe.
In small groups, students should discuss how their sketch of the Universe or the DESI map supports the cosmological principle.
As a whole class, revisit the DQB to see if you can now answer any of the questions, or add new questions.
Checkpoint 3 (End of p.14)
Students should return to their pie-slice sketch of the Universe.
Ask students to add labels for voids, filaments, and galaxy clusters.
As a whole class, revisit the DQB to see if you can now answer any of the questions, or add new questions.
After the Investigation - Making Sense of the Phenomenon
Provide time for students to add any final details to their sketch of the Universe.
Students should then add a written explanation to answer how the distribution of galaxies in the Universe has changed over time. Ask students to include the role of gravity in the explanation.