☀️ Midiendo la Luz Solar
Energía solar y medición de la intensidad de la luz con el sensor LDR del P-Bit, comparando distintos momentos del día y distintas ubicaciones.
9 saberes del currículo oficial LOMLOE, citados literalmente · 8-15 años
3.º-4.º Primaria · 5.º-6.º Primaria · 1.º ESO · 2.º ESO · 3.º ESO
Medición de la luz en diferentes momentos del día.
Comparación de datos y análisis de patrones de luz.
De qué trata
La luz solar es nuestra principal fuente de energía. Su intensidad varía a lo largo del día debido a factores como la posición del Sol, la nubosidad y la presencia de sombras.
Comprender cómo cambia la luz solar ayuda a mejorar la eficiencia energética en la vida cotidiana, desde el diseño de edificios hasta el uso de paneles solares.
En este experimento, el alumnado medirá la cantidad de luz en diferentes momentos y lugares con el sensor LDR del P-Bit para analizar estos cambios.
Objetivos de la situación
- Medir la intensidad de la luz solar en distintos momentos del día y en diferentes condiciones.
- Analizar la relación entre la luz y la temperatura.
- Usar el sensor LDR del P-Bit para registrar y visualizar los datos.
Por qué esta situación importa
Objetivos de Desarrollo Sostenible que esta situación trabaja de forma directa: no los menciona, los mide.
-
Conocer cuándo hay más luz solar disponible es la base para planificar el uso de energía solar.
UNESCO · Greening Curriculum Guidance
Weather, climate and climate change
Registrar patrones de luz a lo largo del día es distinguir la experiencia diaria del tiempo atmosférico de un patrón sostenido.
Texto original (en inglés)
‘Weather’ describes our daily experience of precipitation, wind, atmospheric temperature, etc. while ‘climate’ describes patterns over longer periods of time, such as average seasonal profiles and exceptional events. Average temperatures of the lower atmosphere are rising, and this phenomenon is called global warming or global heating. Future temperatures can be predicted using complex models that integrate natural and manmade climate factors and potential feedback effects. International agreements and institutional arrangements enable governments to consult on targets for climate change mitigation, e.g. the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC), the Paris Agreement, the work of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) and the annual Conference of the Parties (COP) to the UNFCCC.
GreenComp · Marco europeo de competencias verdes
Pensamiento sistémico
El patrón de luz no se explica por la hora sola: hay que considerar también las nubes y la orientación, no un dato aislado.
Texto oficial del marco
Abordar un problema de sostenibilidad desde todas las vertientes; considerar el tiempo, el espacio y el contexto para comprender cómo interactúan los elementos dentro de los sistemas y entre ellos.
Qué necesitas
Cómo usar el P-Bit en esta situación
Un solo sensor, integrado. Solo hay que orientarlo siempre igual.
-
Enciende el P-Bit y ve a la pantalla Luz, modo Principal (pulsación corta).
- ¿Qué es el LDR? Una resistencia sensible a la luz, integrada en la carcasa. No hay que conectar nada.
- El LED RGB del P-Bit se apaga solo en esta pantalla, para no interferir con la lectura. Es normal, no un fallo.
-
Elige la unidad que prefieras desde el menú (pulsación larga ~1,2 s, Modo).
- ¿Qué opciones hay?
Lux,FCoRaw ADC. Mantén la misma unidad en toda la medición.
- ¿Qué opciones hay?
-
Mide siempre con el P-Bit en la misma orientación (por ejemplo, mirando hacia arriba).
- ¿Por qué? Para que las comparaciones entre ubicaciones y horarios sean fiables.
Cómo se hace
Mediremos la intensidad de la luz solar en distintos momentos del día y en diferentes entornos, usando el sensor LDR del P-Bit, para analizar su variación.
1. Planteamiento de la pregunta de investigación
- ¿Cómo varía la luz solar a lo largo del día?
- ¿Cómo influyen las nubes o la sombra en la intensidad de la luz?
- ¿Cómo podemos aprovechar mejor la luz solar en la vida diaria?
2. Formulación de hipótesis
Algunos ejemplos que puede plantear el alumnado:
«Las áreas con sombra mostrarán menor intensidad de luz.»
3. Preparación del experimento
- Configurar el P-Bit y comprobar el sensor LDR.
- Elegir tres ubicaciones: una zona soleada, una zona con sombra parcial, y el interior de un edificio.
- Definir tres momentos del día: mañana (8:00-10:00), mediodía (12:00-14:00) y tarde (16:00-18:00).
- Registrar la intensidad de luz en cada ubicación y en cada momento del día.
4. Toma de datos
Mediciones a registrar
- Intensidad de luz en %, según el sensor LDR del P-Bit.
- Condiciones climáticas: despejado, nublado, con sombra.
- Ubicación de la medición.
Ejemplo de tabla de datos
| Ubicación | Mañana | Mediodía | Tarde | Observaciones |
|---|---|---|---|---|
| Zona soleada | 75 % | 95 % | 60 % | Luz directa, sin obstáculos |
| Sombra parcial | 30 % | 50 % | 20 % | Sombra de árboles |
| Interior | 5 % | 15 % | 5 % | Luz indirecta por ventanas |
5. Análisis de datos
Preguntas para analizar los resultados
- ¿En qué momento del día la luz fue más intensa?
- ¿Cuánto afectó la sombra a la medición?
- ¿Cómo se comparan los valores entre días nublados y soleados?
Representación de datos
- Grafica luz frente a hora, una línea por ubicación, para ver de un vistazo en qué momento cada zona alcanza su pico.
- Calcula qué porcentaje de la luz de la zona soleada llega a la sombra y al interior, en el mismo horario (por ejemplo, sombra dividido entre soleada, por 100). Ese porcentaje resume cuánto bloquea cada obstáculo.
- Compara los valores con las condiciones meteorológicas externas.
6. Reflexión y conclusiones
Preguntas para el debate
- ¿Se confirmaron nuestras hipótesis?
- ¿Por qué es importante conocer la variabilidad de la luz solar?
- ¿Cómo se puede aprovechar mejor la luz natural en el diseño de edificios y ciudades?
7. Soluciones y alternativas sostenibles
- Optimización del uso de la luz natural en casa y en la escuela.
- Diseño de edificios con mayor aprovechamiento de la luz solar.
- Sensores de luz para automatizar el encendido de luces artificiales.
Qué currículo trabaja
Con ese curso y esa materia no hay saberes. Prueba otra combinación.
3.º-4.º Primaria
Conocimiento del Medio Natural, Social y Cultural1
-
Conocimiento del Medio Natural, Social y Cultural · 3.º y 4.º
El clima y el paisaje. Los fenómenos atmosféricos. Toma y registro de datos meteorológicos y su representación gráfica y visual. Las Tecnologías de la Información Geográfica (TIG). Relación entre las zonas climáticas y la diversidad de paisajes.
Por qué encaja
Ancla central: toma y registro de datos meteorológicos y su representación gráfica, que es la actividad completa.
Código de referencia:
PRI-CMNSC.c2.C.3· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
Matemáticas2
-
Matemáticas · 3.º y 4.º
Gráficos estadísticos de la vida cotidiana (pictogramas, gráficas de barras, histogramas...): lectura e interpretación.
Por qué encaja
Leer e interpretar el gráfico de luz por momento del día es el saber tal cual.
Código de referencia:
PRI-MAT.c2.E.1· Real Decreto 217/2022 y 157/2022 -
Matemáticas · 3.º y 4.º
Gráficos estadísticos sencillos (diagrama de barras y pictogramas) para representar datos, seleccionando el más conveniente, mediante recursos tradicionales y aplicaciones informáticas sencillas.
Por qué encaja
Elegir el gráfico más conveniente para representar la intensidad de luz medida.
Código de referencia:
PRI-MAT.c2.E.3· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
5.º-6.º Primaria
Conocimiento del Medio Natural, Social y Cultural2
-
Conocimiento del Medio Natural, Social y Cultural · 5.º y 6.º
El clima y el planeta. Introducción a la dinámica atmosférica y a las grandes áreas climáticas del mundo. Los principales ecosistemas y sus paisajes.
Por qué encaja
El patrón diario de luz se conecta con la dinámica atmosférica a mayor escala.
Código de referencia:
PRI-CMNSC.c3.C.2· Real Decreto 217/2022 y 157/2022 -
Conocimiento del Medio Natural, Social y Cultural · 5.º y 6.º
Fases de la investigación científica (observación, formulación de preguntas y predicciones, planificación y realización de experimentos, recogida y análisis de información y datos, comunicación de resultados...).
Por qué encaja
Predecir cuándo habrá más luz y comprobarlo es investigación científica completa.
Código de referencia:
PRI-CMNSC.c3.A.1· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
Matemáticas1
-
Matemáticas · 5.º y 6.º
Gráficos estadísticos sencillos (diagrama de barras, diagrama de sectores, histograma, etc.): representación de datos mediante recursos tradicionales y tecnológicos y selección del más conveniente.
Por qué encaja
Elegir entre distintos gráficos estadísticos, con recursos tecnológicos, para representar el patrón del día.
Código de referencia:
PRI-MAT.c3.E.3· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
1.º ESO
Geografía e Historia1
-
Geografía e Historia · 1.º y 2.º
Emergencia climática: elementos y factores que condicionan el clima y el impacto de las actividades humanas. Métodos de recogida de datos meteorológicos e interpretación de gráficos. Riesgos y catástrofes climáticas en el presente, en el pasado y en el futuro. Vulnerabilidad, prevención y resiliencia de la población ante las catástrofes naturales y los efectos del cambio climático.
Por qué encaja
Métodos de recogida de datos meteorológicos e interpretación de gráficos: el patrón diario de luz es un dato meteorológico más.
Código de referencia:
ESO-GH.1-2.A.2· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
Matemáticas2
-
Matemáticas · 1.º a 3.º
Análisis e interpretación de tablas y gráficos estadísticos de variables cualitativas, cuantitativas discretas y cuantitativas continuas en contextos reales.
Por qué encaja
La intensidad de luz es una variable continua que hay que interpretar en tabla y gráfica.
Código de referencia:
ESO-MAT.1-3.E.2· Real Decreto 217/2022 y 157/2022 -
Matemáticas · 1.º a 3.º
Medidas de localización: interpretación y cálculo con apoyo tecnológico en situaciones reales.
Por qué encaja
Calcular la hora de máxima intensidad exige medidas de localización, con apoyo tecnológico.
Código de referencia:
ESO-MAT.1-3.E.4· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
2.º ESO
Geografía e Historia1
-
Geografía e Historia · 1.º y 2.º
Emergencia climática: elementos y factores que condicionan el clima y el impacto de las actividades humanas. Métodos de recogida de datos meteorológicos e interpretación de gráficos. Riesgos y catástrofes climáticas en el presente, en el pasado y en el futuro. Vulnerabilidad, prevención y resiliencia de la población ante las catástrofes naturales y los efectos del cambio climático.
Por qué encaja
Métodos de recogida de datos meteorológicos e interpretación de gráficos: el patrón diario de luz es un dato meteorológico más.
Código de referencia:
ESO-GH.1-2.A.2· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
Matemáticas2
-
Matemáticas · 1.º a 3.º
Análisis e interpretación de tablas y gráficos estadísticos de variables cualitativas, cuantitativas discretas y cuantitativas continuas en contextos reales.
Por qué encaja
La intensidad de luz es una variable continua que hay que interpretar en tabla y gráfica.
Código de referencia:
ESO-MAT.1-3.E.2· Real Decreto 217/2022 y 157/2022 -
Matemáticas · 1.º a 3.º
Medidas de localización: interpretación y cálculo con apoyo tecnológico en situaciones reales.
Por qué encaja
Calcular la hora de máxima intensidad exige medidas de localización, con apoyo tecnológico.
Código de referencia:
ESO-MAT.1-3.E.4· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
3.º ESO
Matemáticas2
-
Matemáticas · 1.º a 3.º
Análisis e interpretación de tablas y gráficos estadísticos de variables cualitativas, cuantitativas discretas y cuantitativas continuas en contextos reales.
Por qué encaja
La intensidad de luz es una variable continua que hay que interpretar en tabla y gráfica.
Código de referencia:
ESO-MAT.1-3.E.2· Real Decreto 217/2022 y 157/2022 -
Matemáticas · 1.º a 3.º
Medidas de localización: interpretación y cálculo con apoyo tecnológico en situaciones reales.
Por qué encaja
Calcular la hora de máxima intensidad exige medidas de localización, con apoyo tecnológico.
Código de referencia:
ESO-MAT.1-3.E.4· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
4.º ESO
Tal como está, esta situación no trabaja ningún saber de este curso. Con el añadido de abajo, sí.
Y si tienes una sesión más
Añade: Añadir una explicación de por qué varía la intensidad: en términos de ángulo de incidencia de la radiación, no solo de hora del día.
Y sumas este saber de Física y Química:
-
Física y Química · 4.º
Transferencias de energía: el trabajo y el calor como formas de transferencia de energía entre sistemas relacionados con las fuerzas o la diferencia de temperatura. La luz y el sonido como ondas que transfieren energía.
Por qué encaja
En 4.º, la luz como onda que transfiere energía explica por qué el ángulo cambia el resultado medido.
Código de referencia:
ESO-FQ.4.C.2· Real Decreto 217/2022 y 157/2022
Otras áreas que puedes trabajar
Áreas hacia las que se puede extender. A diferencia de lo de arriba, esto es criterio pedagógico nuestro y no una cita del currículo: por eso no lleva código.
- Geografía e Historia. Comparar el patrón de luz del centro con el de una ciudad a otra latitud, y explicar la diferencia.
- Tecnología / Diseño. Usar el patrón medido para decidir dónde orientar un panel solar en el centro.
Para ir más lejos
Cinco actividades para ampliar la situación, más otras ideas y las áreas con las que se conecta.
1. Mapa de luz de la escuela 🗺️☀️
Objetivo: identificar las zonas más y menos iluminadas del centro educativo.
Descripción: recorrer distintos puntos del patio y los pasillos midiendo la luz con el sensor LDR, y volcar los resultados en un plano de la escuela con un código de colores.
Técnica: recogida de datos geolocalizados y cartografía sencilla.
2. Luz y temperatura de superficies 🌡️💡
Objetivo: comparar cómo la intensidad de luz recibida se relaciona con la temperatura de una superficie.
Descripción: medir la luz con el LDR sobre distintas superficies a lo largo del día y, si se dispone de un sensor DS18B20, registrar también su temperatura para buscar la relación entre ambas.
Técnica: medición combinada y análisis de correlación.
3. Eficiencia de un panel solar según la luz ⚡☀️
Objetivo: relacionar la intensidad de luz medida con el rendimiento de un panel solar pequeño.
Descripción: medir la luz con el LDR en distintos momentos y orientaciones, y comparar esos valores con el brillo de una bombilla LED conectada a un panel solar en las mismas condiciones.
Técnica: medición comparativa y pensamiento sistémico.
4. La inclinación del Sol y las estaciones 🌍🔆
Objetivo: comprender cómo cambia el ángulo de incidencia solar a lo largo del año.
Descripción: investigar cómo varía la altura del Sol según la estación, y simular con una linterna y el sensor LDR cómo distintos ángulos de incidencia cambian la cantidad de luz recibida sobre una superficie.
Técnica: investigación documental y simulación experimental.
5. Luz y crecimiento de las plantas 🌱💡
Objetivo: relacionar la cantidad de luz disponible con el desarrollo de una planta.
Descripción: medir la luz que reciben distintos rincones del aula o del jardín con el sensor LDR, y observar durante varias semanas si las plantas situadas en las zonas más iluminadas crecen de forma diferente.
Técnica: observación prolongada y registro de datos.