SaberesTrimestre 3

Saberes · 2° de Telesecundaria

Energía solar: la luz que da vida y potencia nuestro futuro

Producto: Campaña solar

planeación - Energía solar: la luz que da vida y potencia nuestro futuro

TELESECUNDARIAS 2° GRADO

TRIMESTRE 3

CAMPO FORMATIVO	Saberes y Pensamiento Científico
DISCIPLINAS	Matemáticas y Física.
NOMBRE DEL PLANTEL	_________________________		CCT	_________________________	DOCENTE	_________________________
CICLO ESCOLAR	_________________________	TRIMESTRE	3	GRADO	Segundo	GRUPO(S)	_________________________
TOTAL DE HORAS A LA SEMANA	LENG.	SPC.	ENS.	DHyLC.	COMUNIDAD		_________________________

CONTENIDO INTEGRADO
México es uno de los países con mayor potencial solar del mundo: recibe una irradiación promedio de 5.5 kWh/m²/día, con picos de 6.5 kWh/m²/día en el Desierto de Sonora. La capacidad solar instalada pasó de 170 MW en 2015 a más de 9,500 MW en 2025. El parque solar Villanueva en Coahuila (893 MW) es uno de los mayores del hemisferio occidental, cubriendo 2,400 hectáreas con 2.5 millones de paneles. Una celda fotovoltaica de silicio convierte la energía solar en electricidad mediante el efecto fotoeléctrico: los fotones golpean el semiconductor y liberan electrones, generando corriente eléctrica. La eficiencia típica es del 20-22%, lo que significa que de cada 100 joules de luz solar, se convierten 20-22 en electricidad utilizable.
SUBCONTENIDOS
Biología: La fotosíntesis es la versión biológica de la conversión solar: las plantas capturan luz con clorofila y transforman CO&sub2; + H&sub2;O en glucosa + O&sub2;. La eficiencia fotosintética es apenas del 1-2%, muy inferior a los paneles solares (20-22%). Un árbol adulto absorbe 22 kg de CO&sub2; al año. Los ecosistemas de México dependen de la radiación solar: los bosques mesófilos reciben 3.5 kWh/m²/día, mientras que los desiertos reciben casi el doble. Matemáticas: Cálculos de eficiencia y conversión: si un panel de 2 m² recibe 6 kWh/m²/día y tiene eficiencia del 20%, genera 2 × 6 × 0.20 = 2.4 kWh/día. Proporciones: 2.5 millones de paneles en 2,400 ha = 1,041 paneles/ha. Regla de tres: si 1 MW solar evita 1,500 ton CO&sub2;/año, ¿cuánto evitan 893 MW? (893 × 1,500 = 1,339,500 ton). Funciones lineales de producción: E(h) = potencia × h, donde h son horas de sol efectivas. Tecnología: Celdas fotovoltaicas: las de silicio monocristalino (22% eficiencia) y policristalino (17%). Inversores de corriente: transforman corriente directa (DC) del panel en corriente alterna (AC) para uso doméstico. Sistemas de seguimiento solar (trackers) que aumentan la producción un 25%. Baterías de litio-hierro-fosfato (LiFePO&sub4;) para almacenar energía nocturna. Calentadores solares de agua: en México hay 4.5 millones instalados que ahorran hasta 70% del gas LP en cada hogar.
EJES ARTICULADORES	Pensamiento Crítico, Vida Saludable, Interculturalidad Crítica.

PROYECTOS DE INTEGRACIÓN COMUNITARIA CON QUE SE VINCULAN
PROYECTO DE AULA	Investigar y analizar aspectos de Energía solar: la luz que da vida y potencia nuestro futuro, sintetizando los hallazgos en Campaña solar que demuestre comprensión y capacidad de comunicación.
PROYECTO DE ESCUELA	Exposición científica escolar donde los equipos presenten su Campaña solar 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 COMUNITARIO	Campaña 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: Si el sol envía a la Tierra en una hora más energía de la que toda la humanidad consume en un año, ¿por qué seguimos quemando petróleo y gas? ¿Qué nos impide aprovechar esta fuente inagotable? Actividad vivencial: El docente lleva al patio a los estudiantes con un termómetro, dos vasos con agua (uno cubierto con plástico negro y otro descubierto), y un reloj. Se colocan ambos vasos bajo el sol durante 15 minutos. Al medir la temperatura, el vaso con plástico negro estará significativamente más caliente (efecto invernadero a escala). Se relaciona con el funcionamiento de calentadores solares y celdas fotovoltaicas: ambos capturan la energía del sol pero la transforman de manera diferente (calor vs. electricidad). Dato impactante: En el Desierto de Sonora, un metro cuadrado de paneles solares puede generar suficiente energía para mantener encendido un foco LED de 10 watts durante 13 horas diarias.
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 2	PLANEACIÓN
PLANEACIÓN	Los estudiantes se organizan en 5 equipos para explorar la energía solar desde distintos ángulos: Equipo 1 — Física de la luz y el efecto fotoeléctrico: Investigan cómo funciona una celda fotovoltaica: el silicio dopado con fósforo (capa N) y boro (capa P) crea una unión P-N donde los fotones liberan electrones. Elaboran un diagrama explicativo del proceso y calculan: si cada fotón de luz visible tiene energía de 2-3 eV y se necesitan 0.6 eV para liberar un electrón en el silicio, ¿qué porcentaje de la energía se aprovecha? Equipo 2 — Fotosíntesis vs. paneles solares: Comparan la eficiencia de conversión solar en plantas (1-2%) y en paneles (20-22%). Calculan: si 1 hectárea de maíz produce 8 toneladas de grano al año (energía almacenada ≈ 29,000 kWh), mientras que 1 hectárea de paneles genera 2,000 MWh/año = 2,000,000 kWh, los paneles son 69 veces más eficientes en conversión energética. Equipo 3 — Mapa solar de México: Investigan la irradiación solar por región: Sonora (6.5 kWh/m²/día), Chihuahua (6.2), Baja California (6.0), Oaxaca (5.5), CDMX (5.0), Tabasco (4.3). Elaboran un mapa coloreado por niveles de irradiación y calculan la producción potencial de un sistema de 5 kW en cada región. Equipo 4 — Parques solares de México: Investigan los 5 principales parques solares: Villanueva (Coahuila, 893 MW), Tlaxcala Solar (741 MW), Puerto Libertad (Sonora, 404 MW), Guajiro (Aguascalientes, 300 MW) y Magdalena II (Tlaxcala, 220 MW). Calculan cuántas casas abastece cada uno (1 MW ≈ 500 hogares) y las hectáreas utilizadas. Equipo 5 — Energía solar en el hogar: Diseñan un sistema solar residencial para una familia que consume 300 kWh/mes. Calculan: paneles necesarios = 300/(5 h sol × 30 días × 0.4 kW/panel × 0.80 eficiencia) ≈ 6 paneles. Costo estimado: 6 × $5,500 + inversor ($15,000) + instalación ($12,000) = $60,000 MXN. Ahorro mensual: $700. Recuperación: 60,000/700 ≈ 7 años.
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.