SaberesTrimestre 3
Saberes · 2° de Telesecundaria

Una mirada algebraica a las fuentes de energía

Producto: Tabla comparativa mural e ilustrada

planeación - Una mirada algebraica a las fuentes de energía
TELESECUNDARIAS 2° GRADO TRIMESTRE 3
CAMPO FORMATIVOSaberes y Pensamiento Científico
DISCIPLINASMatemáticas y Física.
NOMBRE DEL PLANTEL _________________________ CCT _________________________ DOCENTE _________________________
CICLO ESCOLAR_________________________ TRIMESTRE3 GRADOSegundo GRUPO(S)_________________________
TOTAL DE HORAS A LA SEMANA LENG.SPC. ENS.DHyLC. COMUNIDAD_________________________
CONTENIDO INTEGRADO
México genera el 75% de su electricidad a partir de combustibles fósiles (gas natural 62%, petróleo 8%, carbón 5%), mientras que las fuentes renovables aportan solo el 25% (hidroeléctrica 10%, eólica 7%, solar 5%, geotérmica 2%, biomasa 1%). El país consume aproximadamente 325 teravatios-hora (TWh) anuales. El potencial solar en el Desierto de Sonora alcanza 6.5 kWh/m²/día, y el Istmo de Tehuantepec registra vientos constantes de 10 a 25 m/s ideales para generación eólica. El álgebra permite modelar estas proporciones: si la demanda crece un 3% anual, en x años la demanda será D = 325(1.03)^x TWh. Para 2030 (x = 5), la demanda proyectada es 376.8 TWh, un incremento de 51.8 TWh que podría cubrirse con energías limpias.
SUBCONTENIDOS
Biología:
Los combustibles fósiles producen CO&sub2; que altera el equilibrio climático: México emite 480 millones de toneladas de CO&sub2; equivalente al año, ocupa el lugar 12 a nivel mundial. La quema de carbón en la planta de Petacalco (Guerrero, 2,778 MW) libera partículas que causan enfermedades respiratorias. La lluvia ácida generada por óxidos de azufre afecta bosques y cuerpos de agua. Las energías renovables evitan estas emisiones: un parque solar de 1 MW evita la emisión de 1,500 toneladas de CO&sub2; al año.

Matemáticas:
Ecuaciones lineales para comparar costos energéticos: costo solar = 0.30x pesos (x = kWh), costo fósil = 0.80x pesos. La igualdad 0.30x = 0.80x no tiene solución positiva, confirmando que la solar siempre es más barata por kWh. Sistemas de ecuaciones: si se quiere cubrir 100 TWh con solar (s) y eólica (e), donde s + e = 100 y la inversión es 12s + 15e = 1,350 millones USD, resolviendo: s = 50, e = 50. Porcentajes y proporciones del mix energético.

Tecnología:
Paneles fotovoltaicos de silicio monocristalino: eficiencia del 22%, vida útil de 25 años. Aerogeneradores de eje horizontal: las turbinas de 3 MW tienen aspas de 60 m de longitud. Plantas geotérmicas: Cerro Prieto en Baja California genera 720 MW aprovechando vapor subterráneo a 300°C. Redes inteligentes (smart grids) que optimizan la distribución. Baterías de litio para almacenamiento energético: el yacimiento de litio de Sonora tiene 243 millones de toneladas de reserva.

EJES ARTICULADORESPensamiento Crítico, Vida Saludable, Interculturalidad Crítica.
PROYECTOS DE INTEGRACIÓN COMUNITARIA CON QUE SE VINCULAN
PROYECTO DE AULAInvestigar y analizar aspectos de Una mirada algebraica a las fuentes de energía, sintetizando los hallazgos en Tabla comparativa mural e ilustrada que demuestre comprensión y capacidad de comunicación.
PROYECTO DE ESCUELAExposición científica escolar donde los equipos presenten su Tabla comparativa mural e ilustrada sobre el tema, demostrando sus experimentos, gráficas y conclusiones ante compañeros y docentes de otros grupos, promoviendo el interés por la ciencia y la investigación.
PROYECTO COMUNITARIOCampaña informativa comunitaria donde los estudiantes compartan los resultados de su investigación sobre el proyecto con familias y vecinos, vinculando sus hallazgos con la problemática “Rezago en calculo mental” y proponiendo acciones concretas basadas en evidencia científica.

PROYECTO PARCIAL DE AULA
Un futuro con energía
DESARROLLO DE ACTIVIDADES
MOMENTO 1 Pregunta detonadora: ¿Sabías que el Desierto de Sonora recibe tanta energía solar en un día que, si pudiéramos captarla toda, bastaría para abastecer a México durante un año entero? Sin embargo, apenas el 5% de nuestra electricidad proviene del sol. ¿A qué crees que se debe esta contradicción?

Actividad vivencial: El docente lleva al salón un recibo de luz real y lo proyecta. Identifica con los estudiantes el consumo bimestral en kWh, el costo por kWh según la tarifa (básica: $0.97, intermedia: $1.18, excedente: $3.47) y el total a pagar. Se plantea: ¿cuánto ahorraría esta familia si instalara paneles solares que cubran el 70% de su consumo? Los estudiantes calculan usando expresiones algebraicas: ahorro = 0.70 × consumo × costo_promedio. Se compara con el costo de instalación de un sistema solar residencial (aprox. $85,000 MXN para 3 kW) y se calcula en cuántos meses se recupera la inversión.

Dato impactante: México recibió inversión extranjera de 6,200 millones de dólares en energías renovables entre 2018 y 2024.
VINCULACIÓN CAMPO FORMATIVO:
Consultar el libro de texto de la Colección Nanahuatzin, segundo grado de Telesecundaria. Revisar el tema correspondiente al proyecto en el índice del libro.
• Para la vinculación transversal, consultar los libros de los demás campos formativos en las secciones relacionadas.
ESTRATEGIA NACIONAL:
• Programa Nacional de Salud en tu Escuela.
• Estrategia Nacional de Lectura.
• Programa de Ciencia y Tecnología para Todos.
MOMENTO 2PLANEACIÓN
PLANEACIÓN Los estudiantes se organizan en 5 equipos para analizar las fuentes de energía de México usando herramientas algebraicas:

Equipo 1 — Energía solar y ecuaciones de costo-beneficio: Investigan la capacidad instalada solar en México (9,500 MW en 2025). Modelan el crecimiento con la ecuación C = 2500 + 1400t (MW), donde t es años desde 2020. Calculan en qué año se alcanzarán 20,000 MW: 2500 + 1400t = 20000, t ≈ 12.5 años (2032). Elaboran una gráfica con datos reales y la recta de proyección.

Equipo 2 — Energía eólica y expresiones algebraicas: Analizan los 72 parques eólicos de México con capacidad total de 7,500 MW. Modelan la energía generada por un aerogenerador: E = 0.5 × ρ × A × v³ (donde ρ es densidad del aire, A el área del rotor, v la velocidad del viento). Si v se duplica, E se multiplica por 8. Calculan la producción del parque eólico La Venta III (Oaxaca, 102 MW).

Equipo 3 — Combustibles fósiles y decrecimiento: Analizan la caída de la producción petrolera: de 3.4 millones de barriles/día en 2004 a 1.6 millones en 2024. Modelan con ecuación lineal: P = 3.4 − 0.09t (millones bbl/día), donde t es años desde 2004. Predicen cuándo llegará a 1 millón: 3.4 − 0.09t = 1, t ≈ 26.7 años (2031). Elaboran tabla y gráfica.

Equipo 4 — Huella de carbono y sistemas de ecuaciones: Investigan las emisiones de CO&sub2; por tipo de energía: carbón (1,000 g/kWh), gas (450 g/kWh), solar (40 g/kWh), eólica (11 g/kWh). Si México genera 325 TWh y quiere reducir emisiones un 35%, plantean un sistema: x + y = 325 (TWh fósil + renovable), 500x + 25y = 0.65 × emisiones_actuales. Resuelven para encontrar el mix ideal.

Equipo 5 — Energía en nuestra comunidad: Investigan qué fuentes de energía se usan en su localidad (leña, gas LP, electricidad). Encuestan a 10 familias sobre consumo mensual de electricidad (kWh) y gasto ($). Calculan el promedio aritmético, la mediana y elaboran una gráfica de barras. Proponen 5 acciones de ahorro energético con estimación algebraica del ahorro anual.
FECHA_____________

Esto es una muestra.

La planeación completa cuesta $40.

Lo que sigue: 5 sesiones desarrolladas · 15 momentos con su tiempo · 285 minutos de clase planeados · 3 criterios en la rúbrica · Adecuaciones para barreras de aprendizaje.