Ciencias   Educación básica. Secundaria   Programas de Estudio 2006
Educación Básica. Secundaria. Ciencias. Programas de estudio 2006 fue elaborado por personal académico de la DirecciónGene...
2    ogrado
nes que se presentan en diferentes contex-                                                         tos relacionados con la...
• Plantear preguntas, elaborar hipótesis e in-      fenómenos en estudio y de sus saberes previos         ferencias y cons...
• Contar con un esquema descriptivo de los                                                         cambios que se observan...
Los aspectos apuntados delimitan cuatro cam-    recen la construcción de representaciones, las     pos de la física, mismo...
A continuación se describen, de manera ge-          Bloque iv. Se trata la estructura atómica de laneral, los bloques de e...
esperados del tema, los propósitos del bloque         flexión acerca de uno de los temas que más lla-     y del curso, así...
Cuadro comparativo de       ámbitos y los aspectos nuevos que se introduje-                            contenidos respecto...
Bloque i. El movimiento. La descripción de                                                             los cambios en la n...
• Propone formas de descripción de movimien-             • El video “Ondas: energía en movimiento” (Física           tos r...
Subtema                                                           1.3. Un tipo particular de movimiento: el movimiento    ...
2. eL trabajo de GaLiLeo: una aportación importante para     Tema                                                         ...
Subtema                                                               2.2. ¿Cómo es el movimiento cuando la velocidad cam-...
3. proyecto:** investiGar: imaGinar, diseñar y experimentar       Integración y aplicación                                ...
proponen en http://redescolar.ilce.edu.mx/redes-                                                                  colar/pr...
• Recuperar las habilidades y los conceptos                                                          que se desarrollaron ...
• Los conocimientos adquiridos acerca del            terales, el planteamiento de situaciones con  movimiento sirven de an...
Bloque ii. Las fuerzas. La explicación de los cambios                                                PropósitosEn este blo...
1. eL   cambio como resuLtado de Las interacciones entre         Tema                                                     ...
2. una expLicación deL cambio: La idea de fuerzaTema                                                         2.1. La idea ...
Subtema                                                  2.2. ¿Cuáles son las reglas del movimiento? Tres ideas           ...
Subtema                                                 2.3. Del movimiento de los objetos en la Tierra al movi-          ...
3. La enerGía: una idea fructífera y aLternativa a La fuerza     Tema                                                     ...
4. Las interacciones eLéctrica y maGnéticaTema                                                        4.1. ¿Cómo por acto ...
Subtema                                                       4.2. Los efectos de los imanes                              ...
• Analiza y evalúa de manera crítica los procesos      en la dirección electrónica:http//centros5.pntic.  del diseño elabo...
y de los científicos. Por ejemplo, es conve-                                                          niente investigar la...
Bloque iii. Las interacciones de la materia.                                    Un modelo para describir lo que no percibi...
Subtema                                                            1.2. ¿Para qué sirven los modelos?                     ...
Subtema                                                   2.2. La construcción de un modelo para explicar la materia      ...
Ciencias ii
Ciencias ii
Ciencias ii
Ciencias ii
Ciencias ii
Ciencias ii
Ciencias ii
Ciencias ii
Ciencias ii
Ciencias ii
Ciencias ii
Ciencias ii
Ciencias ii
Ciencias ii
Ciencias ii
Ciencias ii
Ciencias ii
Ciencias ii
Ciencias ii
Ciencias ii
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Ciencias ii

4,995 views

Published on

Published in: Education, Travel
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
4,995
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
4
Actions
Shares
0
Downloads
50
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Ciencias ii

  1. 1. Ciencias Educación básica. Secundaria Programas de Estudio 2006
  2. 2. Educación Básica. Secundaria. Ciencias. Programas de estudio 2006 fue elaborado por personal académico de la DirecciónGeneral de Desarrollo Curricular, que pertenece a la Subsecretaría de Educación Básica de la Secretaría de Educación Pública.La sep agradece a los profesores y directivos de las escuelas secundarias y a los especialistas de otras instituciones por suparticipación en este proceso.Coordinador editorialEsteban Manteca AguirreDiseñoIsmael Villafranco TinocoCorrecciónNancy Rebeca Márquez ArzateFormaciónMa. Laura Menéndez GonzálezSusana Vargas RodríguezIsmael Villafranco TinocoPrimera edición, 2006© SECRETARÍA DE EDUCACIÓN PÚBLICA, 2006Argentina 28Col. Centro, C.P. 06020México, D.F.isbn 968-9076-07-8Impreso en MéxicoMATERIAL GRATUITO. PROHIBIDA SU VENTA
  3. 3. 2 ogrado
  4. 4. nes que se presentan en diferentes contex- tos relacionados con la ciencia y su entorno cotidiano. Propósitos • Desarrollar una visión de la física que les permita ubicar la construcción del conoci- miento científico como proceso cultural. Ello implica avanzar en la comprensión de que los conceptos que estudian son el resultadoEl curso de Ciencias ii está orientado a que los de un proceso histórico, cultural y social enalumnos fortalezcan habilidades, valores, acti- el que las ideas y las teorías se han transfor-tudes y conceptos básicos que les permitan: mado, cambio que responde a la necesidad constante de explicaciones cada vez más de- • Avanzar en la comprensión de las formas y talladas y precisas de los fenómenos físicos. recursos tanto explicativos como argumen- tativos que tiene la ciencia acerca de la na- El logro de estos propósitos demanda la pues- turaleza. ta en práctica de habilidades y actitudes, como • Continuar con el desarrollo de sus estructu- las que a continuación se describen, que contri- ras conceptuales que favorezcan una mejor buyen al desarrollo de una formación científica comprensión de los conceptos, procesos, básica, aspectos que se retoman del curso ante- principios y lógicas explicativas de la física rior y permiten estrechar vínculos con las demás y su aplicación a diversos fenómenos natu- asignaturas: rales que sean cotidiana y cognitivamente cercanos. Ello implica profundizar en ideas • Integrar los conocimientos básicos de la físi- como las de cambio y relaciones de causa- ca y relacionarlos con lo que saben de otras lidad. ciencias, así como con aplicaciones tecnoló- • Valorar y analizar, desde la perspectiva de gicas, con la finalidad de interactuar en su la ciencia, algunos de los problemas am- entorno físico, social y cultural. bientales actuales, derivados de la acción • Seleccionar y relacionar, de manera causal y humana, para aplicar medidas que los re- funcional, las variables adecuadas para ex- duzcan o eviten su aumento. Para lo cual es plicar los fenómenos. necesario considerar las interacciones entre • Establecer relaciones entre conceptos funda- el conocimiento científico, la tecnología y mentales que les permiten construir esque- 2 sus impactos sociales. mas de interpretación coherentes en los cua- • Adquirir una visión integral del conoci- les esté implicado el razonamiento lógico, miento físico y su interacción con la tecno- el lenguaje simbólico y las representaciones logía, que les permita aplicarlo a situacio- gráficas. 65
  5. 5. • Plantear preguntas, elaborar hipótesis e in- fenómenos en estudio y de sus saberes previos ferencias y construir explicaciones sobre al- para iniciar un proceso en el que los alumnos gunos fenómenos físicos comunes. logren enriquecer o cambiar, según sea el caso, • Realizar experimentos, obtener informa- sus primeras explicaciones, que son por lo gene- ción de diversas fuentes, utilizar diversos ral intuitivas y limitadas, hacia otras que tengan medios para efectuar mediciones, analizar mayor potencialidad de representación. Esto fa- datos y buscar alternativas de solución. vorecerá que sus ideas previas se vayan trans- • Comunicar, escuchar y discutir sus ideas, formando, al tiempo que se amplía su concep- argumentos, inferencias y conclusiones re- ción de la ciencia y sus procesos. feridos a los conceptos físicos y a sus aplica- Asimismo es indispensable que dichas activi- ciones en contextos científicos, tecnológicos dades se realicen dentro del aula en un ambiente y sociales. que fomente la cooperación, el debate, el diálo- • Valorar la contribución de la ciencia a la cul- go informado y respetuoso, la apertura a nuevas tura y al desarrollo de los pueblos. ideas, la equidad entre mujeres y hombres, y la • Participar de manera responsable en el aná- confianza en sí mismos. Además de promover la lisis y la valoración de los impactos que relación con los procesos naturales y la concien- producen las acciones humanas sobre el en- cia de que los avances científicos y tecnológicos torno en que se llevan a cabo. pueden contribuir al desarrollo cultural de la sociedad y que pueden ser utilizados de manera Lo anterior requiere la planeación de acti- responsable, en beneficio de la humanidad y del vidades de aprendizaje que partan del análisis conocimiento, desarrollando una actitud crítica del entorno de los alumnos a través de la per- ante aquellos ejemplos en los que no ha ocurri- cepción de las características observables de los do de esta manera.266
  6. 6. • Contar con un esquema descriptivo de los cambios que se observan en los fenómenos. • Identificar las relaciones básicas que permi- Descripción general tan reconocer y explicar en términos causa- de los contenidos les los procesos. • Elaborar imágenes y representaciones que permitan construir modelos explicativos y funcionales.Los aspectos arriba descritos se han organizado • Realizar un primer acercamiento a un len-a partir de temas de la física. Aunque se consi- guaje abstracto –conceptual y matemáti-dera que puede hacerse a través de cualquiera co– que contribuya al establecimiento dede las ciencias, el argumento fundamental de relaciones claras y de razonamientos cohe-esta decisión está relacionado con favorecer el rentes.desarrollo de un pensamiento cada vez menosarraigado en aspectos sensoriales y enriquecido Estos cuatro aspectos permiten al estudiantecon representaciones e ideas de mayor abstrac- elaborar analogías, explicaciones y prediccionesción. Es por ello que se inicia con el estudio del que conforman una manera personal de inter-movimiento y se arriba al estudio del átomo y pretar e interaccionar con los fenómenos quesus interacciones con la materia. se observan y analizan. Además constituyen La física es una ciencia que estudia las pro- una parte fundamental de la construcción y es-piedades de la materia, desarrolla conceptos a tructura de las teorías físicas y, por ello, debenpartir de la modelación de los fenómenos físicos, considerarse en su formación pues, por un lado,los integra y correlaciona entre sí para construir facilitan la comprensión de cómo se construyeteorías sobre el mundo material que, en térmi- y valida la ciencia y, por otro, desarrollan com-nos generales, son cuantitativas, de aplicación petencias cognitivas que son necesarias para elgeneral, predecibles y comprobables, además aprendizaje en otras áreas del conocimiento.de que estructuran el pensamiento científico en La selección de los contenidos, su organiza-torno de conceptos fundamentales. ción, continuidad y delimitación de profundi- Como la física escolar en este nivel educati- dad obedece, por un lado, a criterios relaciona-vo está orientada a favorecer la aplicación de los dos con la determinación de diferentes nivelesconocimientos a partir de situaciones de la vida de comprensión y profundidad, los problemascotidiana, es indispensable que los alumnos conceptuales y las ideas previas de los alumnoscuenten con las herramientas que hacen posible y, por otro, al desarrollo histórico de la física, 2representar los fenómenos y los procesos natu- de la naturaleza de la construcción del conoci-rales a través del uso de conceptos, modelos y miento científico, la integración de la ciencia, asílenguajes abstractos. La posibilidad de dicha re- como las relaciones entre la ciencia y la tecnolo-presentación requiere: gía con la sociedad. 67
  7. 7. Los aspectos apuntados delimitan cuatro cam- recen la construcción de representaciones, las pos de la física, mismos que se consideraron en temáticas de los cinco bloques del programa, la definición de los contenidos del programa y las cuales se muestran en el siguiente cuadro. que orientaron, junto con elementos que favo- Elementos para la Campos de la física representación de Temáticas fenómenos físicos Bloque i. El movimiento. Estudio del movimiento. Esquemas descriptivos. La descripción de los cambios en la naturaleza. Análisis de las Relaciones y Bloque ii. Las fuerzas. fuerzas y los cambios. sentido de mecanismo. La explicación de los cambios. Bloque iii. Las interacciones de Imágenes y Modelo de partículas. la materia. Un modelo para modelos abstractos. describir lo que no percibimos. Imágenes y Bloque iv. Manifestaciones de la Constitución atómica. modelos abstractos. estructura interna de la materia. Universo Interpretaciones integradas Bloque v. Conocimiento, interacción de la física, y relaciones con el entorno. sociedad y tecnología. la tecnología y la sociedad268
  8. 8. A continuación se describen, de manera ge- Bloque iv. Se trata la estructura atómica de laneral, los bloques de este curso. materia y los efectos que los procesos básicos re- Bloque i. Aborda la percepción del mundo físi- lacionados con ella tienen en fenómenos comoco por medio de los sentidos, la idea del cambio el electromagnetismo y la luz. El nivel de intro-con base en la descripción del movimiento. El ducción de los conceptos está determinado porestudio de este fenómeno, desde la perspectiva la descripción del modelo atómico y, posterior-histórica, brinda a los alumnos la oportunidad mente, se procede al análisis de diversos fenó-de identificar el proceso de estructuración del menos no observables directamente asociados aconocimiento científico. su comportamiento. Bloque ii. Se enfoca en las causas y los efec- Particularmente se analizan las limitacionestos de las fuerzas de diversos tipos: mecánica, de los modelos y su utilidad en términos expli-gravitacional, eléctrica y magnética. El concep- cativos y predictivos.to de fuerza se trata como elemento de análisis Al final de cada uno de los cuatro primerosdel cambio y explicación de sus causas a través bloques se incorpora una sección denominadade las interacciones entre cuerpos físicos. La “Investigar: imaginar, diseñar y experimentarsecuencia planteada parte de la comprensión para explicar o innovar” con la intención de in-de la fuerza como agente de cambio del estado tegrar los contenidos revisados en el bloque yde movimiento, para luego introducir el análisis dar flexibilidad al currículo. De esta manera,de las leyes de Newton orientado a la interpreta- los profesores y los estudiantes podrán elegir yción de fenómenos en otros contextos. desarrollar alguno de los temas ahí sugeridos. Se incorpora una primera aproximación al La forma en la cual se puede llevar a cabo esteconcepto de energía con la finalidad de enrique- proceso queda abierta a formas de organizacióncer la explicación de los cambios, con base en el del proceso de enseñanza que el profesor selec-análisis de la interacción mecánica y sus trans- cione con base en las necesidades educativas deformaciones energéticas. sus alumnos y del enfoque descrito en la parte Bloque iii. Trata sobre la construcción de un introductoria de este programa. Por ejemplo, semodelo de partículas para apoyar el desarrollo, pueden elegir dos temas y dividirlos entre losen los estudiantes, de un esquema interpretativo alumnos del grupo para que los desarrollen yde diversos fenómenos macroscópicos. Se recu- expongan o, en el caso de grupos numerosos,rre al uso de este modelo, que considera partí- se pueden dividir los temas para que peque-culas no perceptibles, para explicar el compor- ños grupos de alumnos desarrollen y discutantamiento de fenómenos observables mediante la un tema específico cercano a sus intereses. Los 2experimentación. Se analiza la construcción de profesores y alumnos tendrán, asimismo, fle-modelos para explicar la materia, así como su xibilidad en la profundidad del tratamiento deimportancia en el conocimiento científico. los temas sin perder de vista los aprendizajes 69
  9. 9. esperados del tema, los propósitos del bloque flexión acerca de uno de los temas que más lla- y del curso, así como el tiempo asignado para ma la atención a los jóvenes: la astronomía. Tie- el desarrollo del mismo. En caso de considerar- ne la intención de ayudar a darle sentido a algu- lo conveniente, podrán seleccionar algún otro nos de los resultados de esta rama de la ciencia, tema relacionado con los contenidos del bloque superando la visión exclusivamente divulgativa correspondiente. y avanzando en la comprensión básica de las Bloque v. Pretende integrar la física aprendida ideas que hay detrás de los principales plantea- en los otros bloques. Esto se logra a través del mientos actuales de la astronomía. desarrollo de un tema obligatorio y varios op- Respecto a los demás temas sugeridos como cionales, donde los estudiantes tendrán la opor- opcionales se propone que se seleccionen por tunidad de utilizar los conceptos analizados en equipos y que, al terminarlos, se realice un inter- el curso, pero también de vincular con ellos, de cambio de los productos obtenidos. Es impor- manera explícita, aspectos de la tecnología, de la tante enfatizar la necesidad de que se cumplan sociedad y de la relación e integración con otras los aprendizajes esperados de integración, desa- ciencias. rrollo tecnológico y vinculación con la sociedad El bloque se ha dividido en dos partes. El sin descuidar la referencia a los conceptos bási- primer tema es obligatorio para propiciar la re- cos que se han introducido en el curso.270
  10. 10. Cuadro comparativo de ámbitos y los aspectos nuevos que se introduje- contenidos respecto al ron en el apartado de fundamentos y enfoque, programa de 1993 por lo que no coinciden en cuanto a secuencia,Algunos de los contenidos de este programa es- jerarquización ni profundidad. A continuacióntán presentes también en los programas de Físi- se presenta un esquema que ilustra las relacio-ca i y Física ii de 1993. Sin embargo la presente nes principales que existen entre los contenidosorganización corresponde a los propósitos, los de dichos programas: Física i Ciencias ii Física ii Propiedades físicas Movimiento Calor y y su medición temperatura Fuerzas y sus Cuerpos efectos. sólidos y fluidos Energía y sus transformaciones El movimientos La constitución y de los cuerpos propiedades de la materia: el modelo de partículas. Energía calorífica, transformación y conservación. Electricidad y magnetismo La constitución de la materia y fenó- Energía menos electromag- néticos: los átomos y los electrones Óptica y sonido 2 Universo. Conocimiento, sociedad y tecnología 71
  11. 11. Bloque i. El movimiento. La descripción de los cambios en la naturaleza Propósitos El bloque está orientado a continuar con el desarrollo de habilidades propias del pensamiento científico y el acercamiento a los procesos de construcción de conocimientos de la ciencia, que se iniciaron en cursos anteriores. Particularmente interesa iniciar a los alumnos en los procesos de construcción y generalización de los conceptos físicos a partir del estudio del movimiento. Los propósitos de este bloque son que los alumnos: 1. Analicen y comprendan los conceptos básicos del movimiento y sus relaciones, lo describan e interpreten mediante algunas formas de representación simbólica y gráfica. 2. Valoren las repercusiones de los trabajos de Galileo acerca de la caída libre en el desarrollo de la física, en especial en lo que respecta a la forma de analizar los fenómenos físicos. 3. Apliquen e integren habilidades, actitudes y valores durante el desarrollo de proyectos,* enfatizando el diseño y la realización de experimentos que les permitan relacionar los conceptos estudiados con fenó- menos del entorno, así como elaborar explicaciones y predicciones. 4. Reflexionen acerca de las implicaciones sociales de algunos desarrollos tecnológicos relacionados con la medición de velocidad con que ocurren algunos fenómenos. 1. La percepción deL movimiento Tema 1.1. ¿Cómo sabemos que algo se mueve? Subtema • Nuestra percepción de los fenómenos de la natura- leza por medio del cambio y el movimiento • El papel de los sentidos en la percepción de movi- mientos rápidos o lentos. Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas • Reconoce y compara distintos tipos de movi- • Es pertinente favorecer el acercamiento de los estu- miento en el entorno en términos de sus carac- diantes a los fenómenos físicos a partir de su per- terísticas perceptibles. cepción por medio de los sentidos, sin profundizar • Relaciona el sonido con una fuente vibratoria y en el estudio de la visión y la audición. Bajo esta la luz con una luminosa. perspectiva se sugiere recurrir a la observación de • Describe movimientos rápidos y lentos a partir situaciones del entorno para analizar el movimien- de la información que percibe con los sentidos to; por ejemplo, el lanzamiento de una pelota, el y valora sus limitaciones. desplazamiento de un vehículo o la vibración de 2 una cuerda en un instrumento musical.* Es necesario revisar la descripción de esta modalidad de trabajo en las páginas12-15 de este programa. También es impor-tante considerar la planeación del proyecto a lo largo del bloque, de manera que su desarrollo se lleve a cabo durante lasdos semanas establecidas para ello. 73
  12. 12. • Propone formas de descripción de movimien- • El video “Ondas: energía en movimiento” (Física tos rápidos o lentos a partir de lo que percibe. elemental, vol. i) puede apoyar el desarrollo del tema “Los sentidos y nuestra percepción del mun- do” ya que se refiere a las características del sonido y su relación con el oído y la audición. • Es importante invitar a los alumnos a hacer extra- polaciones de la información que perciben de sus sentidos y generar formas de representación de movimientos como el del sonido y el de la luz. Subtema 1.2. ¿Cómo describimos el movimiento de los objetos? • Experiencias alrededor del movimiento en fenóme- nos cotidianos y de otras ciencias • La descripción y medición del movimiento: marco de referencia y trayectoria; unidades y medidas de longitud y tiempo. • Relación desplazamiento-tiempo; conceptos de ve- locidad y rapidez. • Representación gráfica posición-tiempo. Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas • Describe y compara movimientos de personas • En el estudio del movimiento, los alumnos de- u objetos utilizando diversos puntos de referen- berán realizar experimentos sencillos, utilizan- cia y la representación de sus trayectorias. do tecnologías de información que les permitan • Interpreta el concepto de velocidad como la re- adentrarse paulatinamente a los conceptos físicos lación entre desplazamiento, dirección y tiem- y sus relaciones, valorar la pertinencia de los con- po, apoyado en información proveniente de ceptos físicos en la interpretación del mundo que experimentos sencillos. les rodea, e integrar este conocimiento con pro- • Identifica las diferencias entre los conceptos de blemas que afectan a la sociedad y que son de in- velocidad y rapidez. terés para otras disciplinas. • Construye e interpreta tablas de datos y gráfi- • Para apoyar el desarrollo de habilidades en la cas de posición-tiempo, generadas a partir de interpretación de gráficas que describen la velo- datos experimentales o del uso de programas cidad se recomienda el uso del programa de si- informáticos. mulación de la actividad “Gráficas de posición i • Predice características de diferentes movimientos y ii”,1 en el cual se analizan gráficas lineales de a partir de gráficas de posición-tiempo. posición contra tiempo de objetos en movimiento. Tomar en cuenta que en el primer grado de Ma- temáticas los alumnos estudiaron la elaboración e2 interpretación de gráficas sencillas, pero en ellas no se representó el movimiento. 1 sep (2000), “Gráficas de posición i” y “Gráficas de posición ii”, en Enseñanza de la física con tecnología, México, ilce, p. 108.74
  13. 13. Subtema 1.3. Un tipo particular de movimiento: el movimiento ondulatorio • Relación longitud de onda y frecuencia. • Velocidad de propagación. Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas • Aplica las formas de descripción y representa- • Para establecer vínculos entre los conceptos estu- ción del movimiento analizadas anteriormente diados y los sucesos cotidianos se sugiere analizar para describir el movimiento ondulatorio. situaciones cercanas y de interés para los alumnos. • Diferencia las características de algunos movi- Por ejemplo, la formación de ondas al tirar una mientos ondulatorios. piedra en el agua, los sismos y su relación con las • Utiliza el modelo de ondas para explicar algu- ondas, y la velocidad del sonido en diferentes me- nas características del sonido. dios. • En el caso de las ondas se parte de la descripción de ondas transversales y longitudinales para re- lacionarlas con el movimiento, en términos de la rapidez con que se desplaza la onda como también en términos de la distancia entre crestas y valles sucesivos de la onda en un medio. En el desarrollo de este aspecto resultan útiles la observación del movimiento de un objeto en el agua y la compren- sión de un muelle. • Se recomienda el uso de los programas de simu- lación de las actividades “Movimiento ondulato- rio” y “Propiedades de las ondas”, del proyecto ecamm,2 en los que se analiza una representación de tren de ondas con su longitud y frecuencia en un determinado tiempo. Así como las propiedades de las ondas. • En la descripción del movimiento ondulatorio in- teresa de manera particular aplicar la relación en- tre desplazamiento y tiempo para determinar la velocidad de propagación de las ondas. En el caso del sonido interesa resaltar que las ondas sonoras pueden ser absorbidas, reflejadas y/o refractadas. sep (2002), “Movimiento ondulatorio” y “Propiedades de las ondas”, en Enseñanza de las ciencias a través de modelos 22matemáticos. Física, México, pp. 126-128 y 129-130. 75
  14. 14. 2. eL trabajo de GaLiLeo: una aportación importante para Tema La ciencia 2.1. ¿Cómo es el movimiento de los cuerpos que caen? Subtema • Experiencias alrededor de la caída libre de objetos. • La descripción del movimiento de caída libre según Aristóteles. La hipótesis de Galileo. Los experimen- tos de Galileo y la representación gráfica posición- tiempo. • Las aportaciones de Galileo: una forma diferente de pensar. Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas • Identifica a través de experimentos y de gráfi- • Se recomienda favorecer en los alumnos la com- cas las características del movimiento de caída prensión de que las ideas respecto al movimien- libre. to de caída libre han evolucionado y provocado • Aplica las formas de descripción y representa- cambios profundos en la manera de construir ción del movimiento analizadas anteriormente conocimiento. En este sentido, se recomien- para describir el movimiento de caída libre. da la investigación de los procedimientos que • Contrasta las explicaciones del movimiento de empleó Galileo en sus experimentos acerca caída libre propuestas por Aristóteles con las de de la caída libre de los cuerpos, con la finalidad Galileo. de identificar la importancia de las aportaciones de • Valora la aportación de Galileo como uno de este personaje a la física. El estudio del tema es los factores que originaron una nueva forma de una oportunidad para fortalecer las habilidades de construir y validar el conocimiento científico, selección, comparación y registro de información basada en la experimentación y en la reflexión de distintos textos científicos, desarrolladas en la acerca de los resultados. asignatura de Español. • Analiza la importancia de la sistematización de • Es importante señalar que conviene, al discutir datos como herramienta para la descripción y con los alumnos las características del método uti- predicción del movimiento. lizado por Galileo para describir el movimiento de caída libre, utilizar representaciones gráficas y no directamente la ecuación de caída libre que in- volucra exponentes de segundo grado. Los alum- nos no tendrán sino hasta el siguiente curso, en la asignatura de Matemáticas, elementos para darle sentido a la notación algebraica y a lo que ésta sig- nifica. Sin embargo, es pertinente discutir con ellos el papel de las matemáticas en el trabajo de Galileo desde la perspectiva de la generalización de los re- sultados experimentales.2 • En la revisión histórica del estudio del movimiento se debe evitar un recuento anecdótico de hechos, personajes y fechas.76
  15. 15. Subtema 2.2. ¿Cómo es el movimiento cuando la velocidad cam- bia? La aceleración • Experiencias alrededor de movimientos en los que la velocidad cambia. • Aceleración como razón de cambio de la velocidad en el tiempo. • Aceleración en gráficas velocidad-tiempo. Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas • Aplica las formas de descripción y representa- • Los alumnos no utilizan habitualmente, antes de ción del movimiento analizadas anteriormente su introducción en las clases de ciencias, el térmi- para describir el movimiento acelerado. no “aceleración” para referirse a los cambios de • Identifica la proporcionalidad en la relación ve- velocidad, sino que los describen utilizando la locidad-tiempo. expresión “va más rápido”. Los adolescentes ne- • Establece la diferencia entre velocidad y ace- cesitan desarrollar las herramientas para describir leración. apropiadamente el movimiento antes de desarro- • Interpreta las diferencias en la información que llar una comprensión de los principios cinemáti- proporcionan las gráficas de velocidad-tiempo cos, incluyendo las representaciones gráficas y las y las de aceleración-tiempo provenientes de la formulaciones numéricas, por ejemplo, V=d/t. experimentación o del uso de recursos informá- • Es importante contrastar el significado de los tér- ticos y tecnológicos. minos velocidad y aceleración en el lenguaje co- tidiano, en otras disciplinas y en física, para di- ferenciarlos. Se recomienda la consulta del libro Dando sentido a la ciencia en secundaria, de Driver y otros,3 y de la página http://ideasprevias.cins- trum.unam. mx:2048 en la que se señalan algunas concepciones de los alumnos acerca de la descrip- ción del movimiento, la velocidad y la aceleración. 23 Rosalind Driver et al. (2000), “Movimiento horizontal”, en Dando sentido a la ciencia en secundaria. Investigaciones sobrelas ideas de los niños, México, Visor/sep (Biblioteca para la actualización del maestro), pp. 199-208. 77
  16. 16. 3. proyecto:** investiGar: imaGinar, diseñar y experimentar Integración y aplicación para expLicar o innovar*** (temas y preGuntas opcionaLes) Sugerencias ¿Cómo se propagan y previenen los terremotos? (ámbi- tos: de la vida, del conocimiento científico y de la tecno- logía) ¿Cómo se mide la velocidad en los deportes? (ámbito: de la tecnología) ¿Cómo potenciamos nuestros sentidos para conocer más y mejor? (ámbitos: del conocimiento científico y de la tec- nología) Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas • Elabora explicaciones y predicciones acerca del • Los proyectos elaborados deben propiciar la apli- movimiento de objetos o personas, en términos cación e integración de los conocimientos, actitu- de velocidad y aceleración. des y habilidades desarrollados en el transcurso • Representa e interpreta en tablas y gráficas los del bloque, a través de la realización de activida- datos acerca del movimiento analizado. des diversas. • Expresa las unidades de medición y notación • Se recomienda aprovechar y fortalecer las habili- adecuadas para reportar velocidades pequeñas dades que se han trabajado en el curso de Ciencias y grandes. i, por ejemplo, el planteamiento de preguntas y la • Diseña y realiza una actividad experimental que observación de fenómenos; así como las referidas permita analizar el movimiento. al manejo de información, promovidas en otras • Comunica por medios escritos, orales y gráficos asignaturas. los resultados obtenidos en los proyectos. • El tema de los terremotos ya fue estudiado por los • Describe la forma en que la ciencia y la tecnolo- alumnos en el curso de Geografía. Esto representa gía satisfacen necesidades y han cambiado tanto un antecedente importante para recuperar y orien- los estilos de vida como las formas de obtención tar el desarrollo de este proyecto a la descripción de información a lo largo de la historia de la del movimiento de ondas sísmicas. Se recomienda ciencia. el texto Los temblores,4 que ofrece información di- • Manifiesta actitudes de responsabilidad y res- versa acerca de los temblores en el Valle de México. peto hacia el trabajo individual y en equipo. • Para la determinación de la velocidad en los de- • Analiza y discute acerca de diversos instrumen- portes se sugiere consultar los récords obtenidos tos empleados por distintas culturas para medir en diferentes disciplinas y pruebas olímpicas que el tiempo y la longitud; explica en qué y cómo se se presentan en la página http://www.olym- empleaban. pic.org/uk/utilities/reports/level2_uk.asp/ HEAD2=10&HEAD1=5 y las actividades que se ** Es indispensable desarrollar un proyecto en cada cierre de bloque, para ello puede partirse de alguna de las opciones2 de preguntas para generarlo, o bien plantear otras que surjan de las inquietudes de los alumnos. Aunque los aprendizajes esperados que se incluyen sugieren una aproximación diferenciada al trabajo por proyectos durante el curso, también son opcionales y podrán considerarse aquellos que favorezcan la evaluación del desempeño de sus alumnos. Conviene tener presente que por ser éste el primer proyecto, el acompañamiento docente debe ser muy estrecho. *** La referencia al ámbito del cambio y las interacciones se omite en todos los bloques por estar presente en todas las sugerencias de proyectos.78 4 Cina Lomnitz (2003), Los temblores, México, sep/Conaculta, p. 64.
  17. 17. proponen en http://redescolar.ilce.edu.mx/redes- colar/proyectos/olimpiadas/act_vel_med_fm_ paralim.htm. • El proyecto “¿Cómo potenciamos nuestros senti- dos para conocer más y mejor?” puede enrique- cerse con datos históricos y la descripción del funcionamiento de aparatos tales como la cámara fotográfica, el cinematógrafo, la televisión, el mi- croscopio, el reloj de péndulo, la radio, el radar y el sonar que se ofrece en los siguientes Libros del Rincón: Atlas básico de tecnología/textos,5 Historia de la ciencia y de la tecnología: la revolución científica6 e Historia de la ciencia y de la tecnología: el siglo de la ciencia.7 25 Néstor Navarrete (2003), Atlas básico de tecnología/textos, México, sep/Paramón Ediciones, pp. 72-75 y 80-81.6 Marta Stefani (2002), Historia de la ciencia y de la tecnología: la revolución científica, México, sep/Diana, p. 96.7 Luca Fraioli (2002), Historia de la ciencia y de la tecnología: el siglo de la ciencia, México, sep/Diana, p. 96. 79
  18. 18. • Recuperar las habilidades y los conceptos que se desarrollaron en Matemáticas de Orientaciones generales primero y segundo grados, en relación con para el tratamiento la elaboración e interpretación de tablas y de los contenidos gráficas y el manejo de variables con ex- presiones algebraicas para la resolución de problemas de proporcionalidad en el plano cartesiano, permitirá reforzar la construc- • Se recomienda la consulta de las siguientes ción y relación de conceptos como tiempo, páginas electrónicas que ofrecen informa- trayectoria, desplazamiento, rapidez, velo- ción de utilidad para la enseñanza de las cidad y aceleración en Ciencias ii. ciencias: • En el primer grado de la asignatura de Es- – www.aula21.net/primera/paginas/ pañol los alumnos revisaron reportes de ob- personales.html servaciones de procesos, los cuales pueden Presenta un listado de vínculos con di- servir de antecedente para la elaboración de versas páginas que contienen informa- sus reportes experimentales. ción de algunos temas abordados en el • La asignatura de Danza, de primer grado, bloque; por ejemplo, experimentos y aporta el antecedente del movimiento, la ejercicios interactivos con tablas y gráfi- velocidad y el desplazamiento del cuerpo cas sobre trayectorias, velocidad y acele- humano, que para este tema representa un ración. ejemplo en los seres vivos. – www.tianguisdefisica.com • Se pueden aprovechar los aprendizajes ad- Presenta experimentos sencillos dirigi- quiridos por los alumnos en los cursos de dos a los alumnos de educación básica Educación Física acerca del control y ajuste para explorar fenómenos físicos sobre de sus movimientos de acuerdo con el tiem- mecánica y ondas. po; así como los que les permiten valorar y – www.cneq.unam.mx experimentar acciones motrices donde po- Contiene artículos de las revistas La ense- nen a prueba límites en su desempeño. ñanza de las ciencias y ¿Cómo ves? • El tema de los terremotos se revisó en el – http://nti.educa.rcanaria.es/geohis/ curso de Geografía. Incluye aspectos como terremoto.htm y http://www.galbis. su origen y las medidas de prevención en org/Default.htm caso de que ocurran, así como lo que hay2 Contienen referencias sobre otros sitios que hacer durante y después del sismo. donde se puede obtener información so- Esto representa un antecedente importante bre los terremotos. para recuperar y orientar el desarrollo del proyecto sobre esta temática.80
  19. 19. • Los conocimientos adquiridos acerca del terales, el planteamiento de situaciones con movimiento sirven de antecedentes para el ecuaciones no lineales y la integración de manejo de ecuaciones de primer grado en la los conocimientos y las habilidades que se representación gráfica del movimiento rec- promoverán con la aplicación de trabajos de tilíneo, que se trabajará en el curso de Mate- diseño. máticas de segundo grado. • Como cierre del bloque, se sugiere promo-• El uso de variables y la construcción e in- ver estrategias de autoevaluación y coeva- terpretación de gráficas para el estudio del luación. Esto permitiría que los alumnos movimiento, así como el manejo de ecua- reflexionen acerca de los cambios de sus ciones, realizados en Ciencias ii, servirá de ideas y las de sus compañeros respecto a los antecedente en la asignatura de Matemáti- fenómenos físicos, así como sobre las habili- cas de tercer grado, para el cálculo con li- dades y actitudes que fortalecieron. 2 81
  20. 20. Bloque ii. Las fuerzas. La explicación de los cambios PropósitosEn este bloque se propone avanzar en el desarrollo de las habilidades del pensamiento científico vincula-das con el análisis y la explicación causal de los cambios físicos, particularmente de aquellos estudiadosen el bloque anterior. Para ello se hace uso de la idea de fuerza, de distinta naturaleza, para analizar lasinteracciones entre objetos y se asocia con las causas que producen cambios; después se introduce la ideade energía. Este último es uno de los conceptos que contribuirán a dar al alumno una visión integral dela física, desde el punto de vista de la configuración de los sistemas físicos. Los propósitos del bloque sonque los alumnos:1. Relacionen la idea de fuerza con los cambios ocurridos al interactuar diversos objetos, asociados con el movimiento, la electricidad y el magnetismo.2. Analicen, considerando el desarrollo histórico de la física, cómo han surgido conceptos nuevos que explican cada vez un mayor número de fenómenos, y la forma en que se han ido superando las dificul- tades para la solución de problemas relacionados con la explicación del movimiento de los objetos en la Tierra y el movimiento de los planetas.3. Elaboren explicaciones sencillas de fenómenos cotidianos o comunes, utilizando el concepto de fuerza y las relaciones que se derivan de las leyes de Newton.4. Analicen las interacciones de algunos fenómenos físicos por medio del concepto de energía y relacionen las interacciones de algunos fenómenos físicos con las manifestaciones de la energía.5. Valoren el papel de la experimentación, de la medición y del uso de unidades específicas, así como del razonamiento analítico en la solución de problemas y en la explicación de fenómenos relacionados con el movimiento, la electricidad y el magnetismo.6. Integren lo aprendido con algunos aspectos básicos de la tecnología, mediante la aplicación de las habi- lidades, actitudes y valores en el desarrollo de proyectos, enfatizando la experimentación y la construc- ción de algún dispositivo, así como el análisis de las interacciones entre la ciencia, la tecnología y sus implicaciones sociales. 2 83
  21. 21. 1. eL cambio como resuLtado de Las interacciones entre Tema objetos 1.1. ¿Cómo se pueden producir cambios? El cambio y las Subtema interacciones • Experiencias alrededor de fenómenos de interac- ción por contacto y a distancia (mecánica, eléctrica y magnética). • La idea de fuerza en la cotidianeidad. Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas • Analiza algunos efectos de la interacción entre • Con la finalidad de motivar la curiosidad y el estu- objetos, tales como el movimiento, la deforma- dio del bloque es conveniente proponer actividades ción, la atracción y la repulsión eléctrica y mag- de tipo experimental que brinden a los estudiantes nética. oportunidades para expresar sus ideas acerca de • Identifica los agentes y las acciones necesarias cómo explicarían los fenómenos observados y para para cambiar el estado de movimiento o de re- discutir una diversidad de fenómenos en los que poso de diversos objetos. se presenten interacciones de distinta naturaleza. • Plantea hipótesis para explicar la causa de los Estas experiencias deben incluir una variedad de cambios observados. fuerzas, objetos, la descripción del movimiento, • Compara cualitativamente la magnitud de la in- así como la búsqueda y la discusión de regularida- teracción a partir de sus efectos en los objetos. des. • Reconoce que en el uso cotidiano el concepto de • La comparación de diferentes magnitudes de fuer- fuerza tiene distintos significados. zas puede realizarse contrastando los efectos de experiencias cotidianas como cargar, jalar y empu- jar objetos. • Es importante investigar las ideas previas de los alumnos acerca del concepto de fuerza para distin- guir entre el uso del término en la física y el que se le da en el lenguaje cotidiano. Para ello se le su- giere consultar el libro Dando sentido a la ciencia en secundaria, de Driver y otros,8 y la página http:// ideasprevias. cinstrum.unam.mx:2048.2 8 Rosalind Driver et al. (2000), “Fuerzas”, en Dando sentido a la ciencia en secundaria. Investigaciones sobre las ideas de los niños, México, Visor/sep (Biblioteca para la actualización del maestro), pp. 193-198.84
  22. 22. 2. una expLicación deL cambio: La idea de fuerzaTema 2.1. La idea de fuerza: el resultado de las interaccionesSubtema • El concepto de fuerza como descriptor de las inte- racciones. • La dirección de la fuerza y la dirección del movi- miento. • Suma de fuerzas. • Reposo. Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas• Relaciona el cambio en el estado de movimiento • Para que los alumnos superen concepciones erró- de un objeto con la fuerza que actúa sobre él. neas respecto a las fuerzas se propone fomentar la• Infiere la dirección del movimiento con base en comprensión de que la fuerza es un concepto útil la dirección de la fuerza e identifica que en algu- para representar las interacciones de la materia nos casos no tienen el mismo sentido. y sus efectos en el movimiento, y que no es una• Reconoce que la fuerza es una idea que describe entidad o sustancia que se transmite a los objetos la interacción entre objetos, pero no es una pro- para ponerlos en movimiento. Esto puede lograrse piedad de los mismos. a través de la experimentación y del contraste de• Analiza y explica situaciones cotidianas utili- las ideas de los alumnos con sus predicciones. zando correctamente la noción de fuerza. • Considerar los antecedentes de Matemáticas de• Utiliza métodos gráficos para la obtención de la primer grado en relación con el uso de números fuerza resultante que actúa sobre un objeto. con signo en diferentes situaciones para elaborar• Identifica que el movimiento o reposo de un ob- diagramas de fuerza. jeto es el efecto de la suma (resta) de todas las fuerzas que actúan sobre él.• Obtiene la fuerza resultante que actúa sobre un cuerpo y describe el movimiento asociado con dicha fuerza.• Relaciona el estado de reposo de un objeto con el equilibrio de fuerzas actuantes sobre él y lo representa en diagramas. 2 85
  23. 23. Subtema 2.2. ¿Cuáles son las reglas del movimiento? Tres ideas fundamentales sobre las fuerzas • La medición de la fuerza. • La idea de inercia. • La relación de la masa con la fuerza. • La acción y la reacción. • La descripción y predicción del movimiento me- diante las leyes de Newton. • La aportación de Newton y su importancia en el de- sarrollo de la física y en la cultura de su tiempo. Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas • Describe y realiza mediciones de la fuerza que • Mediante la experimentación y el análisis de los actúa sobre un cuerpo; reporta el resultado uti- conceptos se espera que los alumnos sean capa- lizando las unidades de medida de la fuerza ces de dar explicaciones sencillas a fenómenos (Newton). cotidianos o comunes utilizando el concepto de • Identifica que en el movimiento se tiene una fuerza y las relaciones que se derivan de las leyes fuerza únicamente cuando hay una acelera- de Newton, en contraposición con la mera memo- ción. rización de las formulaciones numéricas de las le- • Establece la relación entre la masa y la acelera- yes y su aplicación en la resolución de numerosos ción cuando una fuerza es aplicada. ejercicios de aplicación que, así planteados, poco • Reconoce que las fuerzas siempre se presentan favorecen el cambio conceptual. en pares y que actúan en objetos diferentes. • A fin de evitar el manejo mecánico de las fórmu- • Relaciona las leyes de Newton y las identifica las matemáticas es necesario analizar la relación como un conjunto de reglas formuladas para de las variables que intervienen en la modelación de interpretar y predecir los efectos de las fuerzas. los fenómenos físicos. Las actividades “Primera • Aplica las leyes de Newton en situaciones di- ley de Newton” y “Segunda ley de Newton”9 que versas a fin de describir los cambios del movi- utilizan programas de simulación pueden contri- miento en función de la acción de las fuerzas. buir a que los alumnos interpreten las fórmulas • Valora la importancia de la aportación de matemáticas como modelos que representan una Newton para el desarrollo de la ciencia. situación. • Se sugiere analizar situaciones cotidianas que se expliquen mediante las tres leyes de Newton, y evitar estudiarlas de manera independiente; para apoyar este tratamiento puede recurrir al video “Movimiento: las tres leyes de Newton”.102 9 sep (2000), “Primera Ley de Newton” y “Segunda Ley de Newton”, en Enseñanza de la física con tecnología, México, ilce, p. 111. 10 Video “Movimiento. Las tres leyes de Newton”, col. Física elemental, vol. 1, México, sep.86
  24. 24. Subtema 2.3. Del movimiento de los objetos en la Tierra al movi- miento de los planetas. La aportación de Newton • El estudio de los astros en distintas culturas. Evolu- ción de las ideas sobre el Sistema Solar a lo largo de la historia. • La gravitación como fuerza; la ley de Newton. • Relación de la gravitación con la caída libre y el peso de los objetos. Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas• Valora la importancia de la astronomía para • Es conveniente reflexionar acerca de las ideas pro- algunos pueblos, desde la antigüedad hasta puestas a lo largo de la historia para explicar el nuestros días, e identifica el cambio en las ideas movimiento de los planetas y enfatizar el carácter acerca del movimiento de los astros. transitorio y cambiante de las explicaciones cien-• Analiza la relación entre la acción de la gravita- tíficas. ción con el movimiento de los cuerpos del Sis- • Asimismo, los conocimientos adquiridos por los tema Solar. estudiantes con el estudio de este tema son ante-• Identifica la similitud de las leyes que rigen el cedentes para relacionar los viajes a la Luna (en movimiento de los astros y de los objetos en la 1969) o las exploraciones en Marte (a partir del Tierra. 2003), con avances científicos.• Describe la relación entre distancia y fuerza de • Las ecuaciones de primer grado con significado atracción gravitacional y la representa por me- y el uso de las literales usadas en la explicación dio de una gráfica fuerza-distancia. de la Ley de Gravitación fortalecerán el desarrollo de• Establece las relaciones de la gravitación con la habilidades y conocimientos en Matemáticas. caída libre y con el peso de los objetos. 2 87
  25. 25. 3. La enerGía: una idea fructífera y aLternativa a La fuerza Tema 3.1. La energía y la descripción de las transformaciones Subtema • Experiencias alrededor de diversas formas de la energía. • La idea de “energía” en la cotidianidad. Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas • Identifica las formas en que se manifiesta la • El tema de la energía se plantea desde la escuela energía en distintos procesos y fenómenos físi- primaria, por lo que se propone la realización de cos cotidianos. diversas actividades de tipo experimental para dis- • Describe las diferencias entre el uso del término cutir acerca de las formas de energía que los alum- energía en el lenguaje cotidiano de su uso en el nos conocen y el significado que le dan al término. lenguaje científico. • El término de energía se ha prestado a múltiples confusiones y es utilizado en todo tipo de expresio- nes y de ideas no científicas, sobre todo relaciona- das con aspectos mágicos. Se espera que los alum- nos sean capaces de hacer la distinción entre esas ideas y el conocimiento científico de la energía y reflexionen en torno de cómo este término no pue- de ser trasladado a cualquier otra situación no física más que como analogía. Subtema 3.2. La energía y el movimiento • La energía cinética y potencial. Formulaciones alge- braicas. • Transformaciones de la energía mecánica. Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas • Establece relaciones entre distintos conceptos • Es conveniente analizar la energía mecánica con- relacionados con la energía mecánica (el movi- siderando los componentes, la interacción y las miento, la posición, la velocidad y la fuerza). transformaciones involucradas. • Analiza las transformaciones de energía poten- • Muchos de los problemas o ejercicios de aplicación cial y cinética en situaciones del entorno. de los libros de texto no siempre ayudan a mejorar • Interpreta esquemas sobre la transformación de la comprensión: se trata, en general, de problemas la energía cinética y potencial. rutinarios, donde la modelación matemática está • Utiliza las expresiones algebraicas de la energía ya hecha (simplemente se aplican las fórmulas del potencial y cinética para describir algunos mo- capítulo), las situaciones están sobresimplificadas vimientos. y las magnitudes que intervienen están dadas en • Resuelve ejercicios de aplicación relativos al el enunciado. Este tipo de problemas puede resul-2 movimiento haciendo uso de las relaciones de tar frustrante para los estudiantes y dar una falsa transformación de energía mecánica. idea de la ciencia. • Identifica la diferencia entre fuerza y energía mecánica.88
  26. 26. 4. Las interacciones eLéctrica y maGnéticaTema 4.1. ¿Cómo por acto de magia? Los efectos de las cargasSubtema eléctricas • Experiencias alrededor de fenómenos electrostáticos. El relámpago. • Formas de cargar eléctricamente los objetos. • Interacción entre cargas eléctricas. La fuerza eléctrica. • Energía eléctrica. Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas• Identifica las interacciones entre cargas eléctri- • Este tema es un primer acercamiento al estudio de cas y las relaciona con la idea de fuerza a partir la electricidad, desde una perspectiva macroscópi- de experimentos. ca, dirigida a la descripción de las manifestaciones• Relaciona el relámpago con la acumulación de eléctricas, así como a la identificación de las inte- carga eléctrica y la aplicación de este fenómeno racciones que las producen. En el cuarto bloque el en el funcionamiento de los pararrayos. fenómeno se retoma y explica desde la perspectiva• Compara y explica formas distintas de cargar microscópica, con base en el electrón. eléctricamente objetos.• Relaciona las fuerzas de repulsión de cargas eléctricas con los dos tipos de carga existentes.• Aplica las leyes de Newton para describir el re- sultado de la interacción de cargas eléctricas.• Diseña y construye algún instrumento sencillo para detectar la carga eléctrica y explica su fun- cionamiento.• Analiza las transformaciones de energía eléctri- ca en un dispositivo sencillo y las utiliza para explicar su funcionamiento.• Identifica la diferencia entre fuerza y energía eléctrica. 2 89
  27. 27. Subtema 4.2. Los efectos de los imanes • Experiencias alrededor de los imanes. El magnetis- mo terrestre. • El comportamiento de los imanes. Fuerza magnética. Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas • Analiza las interacciones en imanes y relaciona • Los conceptos del magnetismo se pueden intro- la atracción y repulsión de sus polos con la fuer- ducir de forma lúdica a través de experiencias con za magnética. imanes, observando cómo es la acción de un imán • Describe el magnetismo terrestre y la aplicación sobre otro y cómo esta acción se ejerce a distancia. de este fenómeno en el funcionamiento de la Los imanes han ejercido una gran atracción y cu- brújula. riosidad al ser humano de todos los tiempos. • Relaciona el comportamiento de los imanes y la • Este tema está orientado a descubrir el compor- interacción con objetos circundantes. tamiento de la interacción de imanes y objetos • Aplica las leyes de Newton para describir el re- imantados; representa un antecedente indispen- sultado de la interacción entre imanes. sable en la explicación de fenómenos electromag- néticos, con base en un modelo atómico, en el cuarto bloque. 5. proyecto: investiGar: imaGinar, diseñar y experimentar Integración y aplicación para expLicar o innovar* (temas y preGuntas opcionaLes) ¿Cómo se producen las mareas? (ámbitos: del conoci- Sugerencias miento científico y del ambiente y la salud). ¿Qué materiales se pueden magnetizar y qué aplicacio- nes tiene esta propiedad? (ámbitos: del conocimiento científico, de la tecnología y de la vida). ¿Cómo intervienen las fuerzas en la construcción de un puente colgante? (ámbitos: del conocimiento científico y de la tecnología). Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas • Utiliza la idea de fuerza y de energía para expli- • Para apoyar la búsqueda de información en los car situaciones relacionadas con la interacción proyectos propuestos se sugiere la consulta de de los objetos en la Tierra y el Universo. las páginas electrónicas http://www.cnice.mecd. • Busca y selecciona información que apoye su es/eos/MaterialesEducativos/mem2000/astro- proyecto de investigación. nomia/chicos/basicas/mareas/index.html y2 • Emplea gráficas y diagramas de fuerza para ex- http://www.educared.cl/tierra_marea_ini.htm plicar los fenómenos estudiados. acerca de las mareas. Para el caso del magnetismo, * La referencia al ámbito del cambio y las interacciones se omite por estar presente en todas las sugerencias de proyectos.90
  28. 28. • Analiza y evalúa de manera crítica los procesos en la dirección electrónica:http//centros5.pntic. del diseño elaborado (actividad experimental o mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid/rc- dispositivo) y las formas de mejorarlo. 66/rc-66.htm, se encuentra información acerca de• Comunica los resultados obtenidos en los pro- las características de algunos tipos de imanes, los yectos por medios escritos, orales y gráficos. materiales empleados y su uso.• Valora el papel de la ciencia y la tecnología en • El proyecto relacionado con las fuerzas y la cons- el conocimiento del entorno y la satisfacción de trucción de puentes se puede aprovechar para necesidades. desarrollar habilidades relacionadas con la experi-• Analiza y valora las implicaciones sociales de mentación y la resolución de situaciones problemá- los desarrollos de la ciencia y la tecnología. ticas. Es importante que en estos trabajos se apoye• Diseña y construye modelos que ayuden a a los alumnos para poner en práctica algunas habi- ejemplificar los fenómenos estudiados. lidades, por ejemplo, el planteamiento de hipótesis y la elaboración de explicaciones o conclusiones en las que se relacionen los conceptos y procedimien- tos estudiados en el bloque. 2 91
  29. 29. y de los científicos. Por ejemplo, es conve- niente investigar la vida personal y el traba- jo científico de personajes como Aristóteles, Orientaciones generales para Newton o Coulomb para conocer sus creen- el tratamiento de los contenidos cias, diferencias intelectuales con otros per- sonajes y sus actuaciones políticas. • Es importante que al elaborar textos se to- men en cuenta los criterios establecidos para • Los temas sobre los cuales se desarrolla el la realización de resúmenes y notas en la concepto de fuerza a lo largo del bloque ini- asignatura de Español, a fin de aplicar y for- cian con el contexto mecánico, para después talecer las habilidades comunicativas de los extenderse a los efectos que producen otros alumnos. tipos de interacciones en el movimiento de • Como cierre del bloque, se sugiere promo- los objetos, como las eléctricas y la gravita- ver estrategias de autoevaluación y coeva- ción. Con ello se abre una puerta a la ge- luación. Esto permitiría que los alumnos neralización del concepto de fuerza en di- reflexionaran acerca de los cambios de sus versos ámbitos, por lo que los estudiantes ideas y las de sus compañeros respecto a los podrán comprender cómo otros fenómenos fenómenos físicos, así como sobre las habili- pueden ser descritos utilizando las mismas dades y actitudes que fortalecieron. ideas centrales que se presentan en las leyes propuestas por Newton para determinar la relación entre fuerzas y movimiento. • Con la finalidad de relacionar los concep- tos estudiados con los fenómenos observa- dos y contribuir al fortalecimiento de una visión científica del mundo es recomenda- ble analizar situaciones comunes, como el movimiento de las personas dentro de un vehículo que frena, la electrostática que se produce con el frotamiento de ciertos mate- riales o bien el funcionamiento de algunos aparatos domésticos que emplean transfor-2 maciones de energía eléctrica, entre otras. • Algunos de los contenidos de este bloque pueden aprovecharse para comentar y dis- cutir la imagen estereotipada de la ciencia92
  30. 30. Bloque iii. Las interacciones de la materia. Un modelo para describir lo que no percibimos PropósitosEn este bloque se avanza en el estudio de las interacciones de la materia y se potencian las habilidades delos alumnos para representar fenómenos que no son perceptibles a través de los sentidos. Lo anterior estádirectamente relacionado con la generación de imágenes y representaciones mediante el análisis del mo-delo cinético molecular de la materia, a partir del estudio de fenómenos que sirven también como puenteentre dos niveles de abstracción: el macroscópico y el microscópico. Con el estudio de ellos los estudiantespodrán elaborar, en un segundo momento, otro tipo de interpretaciones de fenómenos no mecánicos, comolos asociados con el calor. Los propósitos del bloque son que los alumnos: 1. Construyan explicaciones sencillas de procesos o fenómenos macroscópicos como los asociados con el calor, la presión o los cambios de estado, utilizando el modelo cinético corpuscular. 2. Comprendan el papel de los modelos en las explicaciones de los fenómenos físicos, así como sus ventajas y limitaciones. 3. Reconozcan las dificultades que se encontraron en el desarrollo histórico del modelo cinético. 4. Apliquen e integren habilidades, actitudes y valores durante el desarrollo de proyectos, enfatizando el di- seño y la elaboración de dispositivos y experimentos que les permitan explicar y predecir algunos fenóme- nos del entorno relacionados con los conceptos de calor, temperatura y presión. 5. Reflexionen acerca de los desarrollos tecnológicos y sus implicaciones ambientales y sociales. 1. La diversidad de objetosTema 1.1. Características de la materia. ¿Qué percibimos de lasSubtema cosas? • Experiencias alrededor de algunas características de la materia: sus estados de agregación. • Noción de materia. • Propiedades generales de la materia y su medición. Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas• Experimenta para identificar algunas caracte- • En los bloques anteriores se estudiaron algunos rísticas y comportamientos de la materia. fenómenos físicos desde la perspectiva macroscó-• Realiza mediciones de algunas propiedades pica a partir de los procesos que se perciben me- generales de la materia en diferentes estados diante los sentidos. y utiliza las unidades de medición del Sistema • En este bloque se comenzará la construcción de Internacional (si). modelos con características diferentes a los proce- 2 sos macroscópicos pero que son útiles para repre- sentar y explicar una gran variedad de esos fenó- menos relacionados con el comportamiento de la materia. 93
  31. 31. Subtema 1.2. ¿Para qué sirven los modelos? • Los modelos y las ideas que representan. • El papel de los modelos en la ciencia. Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas • Identifica y caracteriza los modelos como una • El concepto de modelo, así como los aprendizajes parte fundamental del conocimiento científico. adquiridos por los estudiantes acerca del mode- • Reconoce que un modelo es una representación lo de partículas son antecedentes trascendentales imaginaria y arbitraria de objetos y procesos que para favorecer la comprensión de diversos temas incluye reglas de funcionamiento y no la reali- de Ciencias iii. dad misma. • Las simulaciones pueden ayudar a los alumnos • Interpreta y analiza la información que contie- a generar representaciones funcionales que les nen distintos modelos de fenómenos y proce- ayuden a entender adecuadamente ciertos con- sos. tenidos difíciles. En el análisis de la información de modelos conviene valorar si éstos son de tipo científico, en tanto que consideran las reglas de funcionamiento, es decir, las leyes que permiten la explicación y predicción. 2. Lo que no percibimos de La materia Tema 2.1. ¿Un modelo para describir la materia? Subtema • Experiencias alrededor de la estructura de la materia. • Las ideas de Aristóteles y Newton sobre la estructu- ra de la materia. Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas • Construye modelos de la estructura de la mate- • Los modelos que elaboren los alumnos deben ser ria y prueba la capacidad de explicar y predecir respetados inicialmente y valorados sobre la base las propiedades generales de la materia. de su utilidad para la explicación. Dicha valora- • Analiza algunas de las ideas relacionadas con la ción debe estar guiada por el profesor en función composición de la materia que se han propues- del modelo que se desea construir. to en la historia de la humanidad y las compara • La revisión del desarrollo histórico del modelo de con las ideas propias. partículas puede favorecer que los alumnos valo- ren el proceso de cambio de las explicaciones cien- tíficas.294
  32. 32. Subtema 2.2. La construcción de un modelo para explicar la materia • Desarrollo histórico del modelo cinético de partícu- las de la materia: de Newton a Boltzmann. • Aspectos básicos del modelo cinético de partículas. • Volumen, masa, densidad y estados físicos interpre- tados con el modelo cinético de partículas. Aprendizajes esperados Comentarios y sugerencias didácticas• Identifica los cambios a lo largo de la historia del • Lo que se pretende con el estudio del mode- modelo cinético de partículas y los asocia con el lo cinético es que los alumnos entiendan cómo carácter inacabado de la ciencia. este modelo conjuga características básicas del• Valora la contribución desde Newton a Boltz- movimiento para explicar por medio de entida- mann para llegar a la construcción del modelo des microscópicas fenómenos macroscópicos. Asi- cinético. mismo, que identifiquen que los aspectos que lo• Describe los aspectos que conforman el mode- conforman son las partículas, sus propiedades y lo cinético de partículas y explica el papel que la forma en que interaccionan entre sí. Se sugiere desempeña la velocidad de las partículas en el la revisión de investigaciones que se han llevado modelo cinético. a cabo acerca de las ideas de los alumnos sobre• Compara y explica el comportamiento y las pro- la constitución de la materia, con la finalidad de piedades de la materia en sus distintos estados identificar algunas dificultades en la comprensión de agregación a partir de los aspectos del mode- del tema. lo de partículas. • En la página http://perso.wanadoo.es/cpalacio/ 30lecciones.htm, en las secciones “Modelos de sólidos, líquidos y gases”, “Modelo de sólido”, “Modelo de líquido” y “Modelo de gas”, se pre- senta una breve explicación y simulaciones del comportamiento de las partículas en los tres esta- dos de agregación. • Se sugiere que se utilicen propiedades generales de la materia, como masa, volumen y densidad, para relacionarlas con los estados de agregación de la materia utilizando el modelo cinético cor- puscular. 2 95

×