PLAN DE ÁREA FISICA 2015

INSTITUCIÓN EDUCATIVA NORMAL SUPERIOR SANTIAGO DE CALI
MEN – Resolución Acreditación de Calidad y Desarrollo no. 8110Septiembre 14. 2010
BUREAUVERITAS- Acreditación de Calidad NTCGP 1000: 2009, ISO 9001: 2008
Reconocimiento Oficial de Estudios Resolución No. 0891 Julio 2001
Secretaria de Educación Departamental del Valle del Cauca
Carrera 34 No. 12 – 60 Colseguros
Teléfonos 3364797 – 98 – 99 Fax 3356233
Correo Electrónico: normalsuperiorcali@hotmail.com. NIT 800243065-3
Área de Matemática y Ciencias Naturales
NIVEL EDUCATIVO (marcar)
PRE
PRIMARI
SECUNDARIA
MEDIA
X
AREA
MATEMATICA Y
FISICA
PLAN DE AREA DE
FISICA 11
Fecha:
Versión
02
Código:
Página 1 de 1
19/05/2011
PROFESOR
SIMEÓN CEDANO ROJAS
LUIS EDUDO VALLECILLA
ELIZABETH VILLANUEVA
F-GA 02
PERI
I AL IV
FECHA
Enero 15
Nobre 26
2015
PLAN DE ÁREA
ESTRUCTURA CURRICULAR
DISCIPLINA: FÍSICA
GRADOS: 10 Y 11
ÁREAS Y DISCIPLINAS QUE LA INTEGRAN:
 Matemática
 Ciencias Naturales
 Física
PERIODOS: I. II, III.
PROFESORES:
1. Simeón Cedano Rojas.
2. Luis Eduardo Vallecilla.
3. Elizabeth Villanueva.
I. PRESENTACION.
1. ¿Qué es la Física?
Es un área que integra el área de Ciencias Naturales, Matemática, Química y como tal es una ciencia
experimental, que utiliza la matemática como una herramienta de trabajo y como lenguajes fuerte de
comunicación para plantear, analizar, discutir, comprobar situaciones o fenómenos.
Es una rama del conocimiento que estudia los fenómenos físicos que suceden a nuestro alrededor. Los físicos
analizan objetos o fenómenos que a la apariencia de los demás son demasiados pequeños, pero en su
significación atómica o nuclear son demasiadamente grandes; tales como los átomos y tan exageradamente
grandes y extensos como las galaxias.
Con todo lo que anteriormente hemos dicho, vemos que la física estudia la naturaleza de la materia y de la
energía y su relación.
Los físicos o estudiosos de esta son personas y tienen que serlo, demasiadamente curiosas que miran al mundo
y su entorno con ojos y pensamiento de interrogadores. Sus observaciones los llevan a investigar las causas de
lo que ven.
Todas estas emociones y situaciones los hacen encontrar explicaciones a interrogantes específicos que los
conducen a encontrar otras nuevas explicaciones y otras nuevas experiencias.
En conclusión lo que busca todo físico científico es encontrar o dar explicaciones satisfactorias que describen
más de un fenómeno y que conduzcan a un mejor entendimiento del Universo.
2. ¿Qué nos aporta?
La física como tal, para la formación de nuestros maestros, debe reforzar la formación científica e investigativa,
en el análisis y estudio de los fenómenos sin olvidar la formación pedagógica de nuestros alumnos.
La física debe ser una ayuda o una herramienta de trabajo para dirigir el proceso de investigación científica y
que le sirva para la vida en la dirección y manejo de su quehacer pedagógico profesional.
No podemos olvidar que la física debe aplicar el método científico para realizar su trabajo y como método debe
tener y seguir unos procedimientos o pasos, pero que de todas maneras los científicos estudian los problemas
de manera organizada. Ellos o en el caso nosotros vamos a combinar los experimentos sistemáticos con las
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mediciones que realicemos para recolectar los datos del fenómeno realizado, para el análisis de estos
resultados, que nos darán una visión más clara para llegar a nuevas conclusiones. Y como todo proceso
científico, estas conclusiones serán sometidas a unas pruebas adicionales, con el fin de verificar su validez.
En todo el transcurrir de la vida y en la antigüedad emplearon estas temáticas descritas anteriormente y
métodos para lograr un mejor entendimiento del universo.
3. Problemas de interés que plantea el área de física.
La física nos plantea problemas de carácter investigativo, tales como dinámicos, cinemáticos,
electromagnéticos que por medio del análisis detallado de los fenómenos, se visualizaran los conceptos y otros
se desarrollaran.
Además la física debe crear conocimiento, genialidad, imaginación y debe aplicar la prueba de ensayo y error
en cada una de las actividades planteadas y en las prácticas de laboratorio, para tomar decisiones y escribir
conclusiones en base a las suposiciones sustentadas.
En el transcurso vamos a mantener el interés permanente de investigar, averiguar, analizar, discutir, compartir,
comprobar experiencias para que el desarrollo del proceso aprendizaje de la física sea integro, completo y
profundo.
Como la física utiliza como herramienta principal y como lenguaje de comunicación a la matemática, la
problemática central del desarrollo de la física es el estudio de los conceptos, por medio de las experiencias de
laboratorio o del campo experimental y para esto se hace necesario plantear el uso de las gráficas y funciones y
de las ecuaciones para representar los resultados de las observaciones y de los experimentos. Aquí se analizará
una manera de cuantificar los fenómenos y de poderlos comprobar matemáticamente.
II. INTRODUCCIÓN.
Todos los seres humanos poseemos cierta dosis de curiosidad generada por situaciones diversas de nuestra
vida cotidiana y escolar específicamente, que la vamos aprovechando para averiguar, explorar y observar, etc y
generar aprendizaje.
Si desde el punto de vista educativo se tiene en cuenta el deseo de preguntar, averiguar, interrogar y saber, es
más fácil entender la Naturaleza, sus leyes y sus aplicaciones a nivel tecnológico.
Al dar a los estudiantes la oportunidad de expresar, comparar, diferenciar, etc. y fórmulas. Fomentaremos el
enfoque comprensivo y científico.
La naturaleza tiene ciertas pautas de comportamiento, una forma de hacer las cosas que, nos guste o no,
necesitamos conocer. Para poder predecir y pronosticar cual será la reacción a nuestras acciones, cuando
interactuamos con ella, debemos realizar la actividad científica. Toda persona del algún modo es científica,
desde que nacemos efectuamos continuos experimentos para conocer ciertas actividades humanas, como
alimenticias, musculares hasta el punto de que en el transcurso de la vida va adiestrándose en ellos y llega
hasta el punto de perfeccionamiento con el tiempo y en las diferentes etapas de la vida, por ejemplo:
1. Empieza el gateo.
2. Sus primeros pinitos en caminar.
3. Alimentación con ayuda.
4. Coger objetos.
5. Perfecciona el caminado.
6. Camina sin ayuda.
7. Realiza actividades con mayor rigidez y flexibilidad.
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Con el tiempo se perfecciona y empieza a realizarlos solos y sin ayuda de nadie, tales como caminar,
alimentarse, dominar el movimiento, manejar los músculos, huesos de las piernas y manos como uso de
palancas para desplazarse, con ayuda del rozamiento (fenómeno físico) que también se habrá de experimentar
hasta conocer los valores y características dependiendo de las superficies. Y finalmente vemos que es capaz de
comer, bailar, nadar, etc. con ritmo y coordinación, con una facilidad extrema, sin necesidad de planear la
actividad, sino como un trabajo o deseo de la vida.
Intuitivamente, cualquier persona sigue un método, que en la práctica es el mismo para todos, sin saber en
particular de cual es o mal nombre recibe, no es necesario enseñarlo, porque es propio de su quehacer o de su
vida cotidiana.
Sin embargo; unos individuos se desenvuelven mejor que otros en los procesos y actividades para la búsqueda
y su cantidad y la calidad del conocimiento es mayor o más perfeccionado, la diferencia radica no solo en la
mayor o menor inteligencia o capacidad personal, sino en la habilidad para diseñar una secuencia de estudio lo
más eficaz y completo posible. Las situaciones y diferencias se darán por las diferencias personales y a si mismo
se van mejorando y acrecentando sus habilidades y metodologías científicas.
Lo que nunca podemos olvidar es que ninguna Ley tiene carácter definitivo, pues estas, están sometidas a
cambios, transformaciones y nuevas experimentaciones que se van completando y mejorando y viendo que los
procesos se repiten una y otra vez. Continuamente se hacen y se obtienen nuevos datos, nuevas
observaciones, nuevas experiencias que conllevan a nuevos análisis y conjeturas que ajustan la Ley y la van
variando. Las viejas leyes se ven constantemente superadas por otras más generales que justifican y predicen
todo cuanto justificaban y predecían las antiguas.
Lo que se describió anteriormente es un proceso de método científico, que vemos como aplicación de muchos,
que en algunos tienen variaciones pero no sustanciales y que podemos asegurar que es el mismo. Cada
científico toma frecuentemente atajos que su intuición, sagacidad o genialidad le favorecen y facilitan la
observación, para tomar nuevas decisiones y conclusiones. Otras veces el factor suerte es de vital importancia,
pues juega un papel primordial, permitiendo tanto una como otras el descubrimiento de fenómenos, el
nacimiento de ideas que hubieran necesitado muchos años de aplicación estricta de método científico para ser
alcanzado a las que incluso nunca se hubiera llegado.
No se debe menospreciar la labor sistemática, las intuiciones o la suerte solo se dan en personas con una gran
preparación, una gran capacidad de observación, una comprensión profunda, un pensamiento entrenado y
organizado, y una gran experiencia en la aplicación continuada y más o menos completa del método científico
ideal.
III. OBJETIVOS DEL ÁREA.
1.
Dar a los estudiantes la oportunidad de expresar, comparar, contrastar, emitir juicios, comprobar
conjeturas, formular hipótesis, para fomentar el enfoque comprensivo y científico del aprendizaje en
el área.
2.
Tomar los elementos de la ciencia naturales, las ciencias sociales, las matemáticas, la tecnología y el
lenguaje y la pedagogía para formar una visión integral de la calidad susceptible de ser estudiada
científicamente.
3.
Desarrollar laboratorios que representen fenómenos naturales de la vida real y que el estudiante
analice, discuta y concluya para realizar la representación gráfica de dichos fenómenos, que le permita
cuantificar o modelar matemáticamente el fenómeno, para una comprobación y también que la utilice
como un recurso del proceso aprendizaje.
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4.
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6.
7.
8.
9.
10.
Hacer representaciones muy próximas al fenómeno por medio del uso tecnológico, como lo es la
calculadora TI 92 plus, y realice los analices y comprobaciones matemáticas y físicas del fenómeno
realizado.
Desarrollar capacidades científicas investigativas, para que por medio del desarrollo de experiencias o
prácticas de laboratorio pueda analizar, observar, deducir, concluir y desarrollar conceptos nuevos y
comprobarlos.
Adquirir los conocimientos necesarios sobre cada uno de los temas a tratar en cada una de las
unidades. (Que estos temas sean lo más claros y concisos posibles.)
Contribuir a la formación de la concepción científica del mundo, mediante el tratamiento del material
docente, según principios de la vida, sobre la base de la existencia de la naturaleza, la unidad material
del mundo, la transformación de la materia, los movimientos de esta y en sí de todos los fenómenos
físicos.
Formar un sistema de conocimientos físicos y desarrollar habilidades que preparen a los alumnos para
que sean capaces de explicar fenómenos mecánicos, térmicos y ópticos, mediante la caracterización
de sus rasgos, precisando las condiciones en que ocurren y como ocurren.
Relacionar los diferentes temas de la mecánica, calorimetría, óptica, acústica y ondas, con cada uno de
los fenómenos que se suceden a su alrededor y así poder determinar la importancia que estos
representan en el desarrollo de la humanidad.
Desarrollar habilidades y destrezas de carácter experimental, para montar los trabajos de laboratorio,
a partir de un esquema dado bajo la orientación del profesor y así poder determinar o comprobar
experimentalmente los o algunos fenómenos físicos como Movimiento Uniforme Rectilíneo,
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, Caída Libre, Periodo, frecuencia, etc.
III. OBJETIVOS ESPECIFICOS DEL ÁREA.
1.
Que el estudiante adquiera los conocimientos necesarios sobre cada uno de los temas a tratar en
cada unidad. (que estos temas lo más claro y concisos posibles) y sea capaz de aplicarlos a situaciones
de la vida práctica.
2.
Relaciones los diferentes temas de la física con cada uno de los fenómenos que se suceden a su
alrededor y así determine la importancia que esto, representa en el desarrollo de la humanidad.
3.
Que con facilidad diferencie cada uno de los ejercicios propuestos y aplique con habilidad y destreza
los conceptos y fórmulas; y pueda resolver la gran mayoría de problemas propuestos.
4.
Sea capaz de investigar usando modelos, hechos conocidos y leyes para explicar fenómenos sobre
procesos de medición, conversión y magnitudes escalares y vectoriales.
5.
Realizar cálculos operacionales en expresiones algebraicas, de las observaciones y datos obtenidos en
la experiencias realizadas, construyendo y analiza las correspondientes graficas x/y y vectoriales.
6.
Utilizar las herramientas de medición y geométricas en los procesos matemáticos y de análisis de
mediciones y de construcciones vectoriales.
7.
Trabajar construcciones geométricas en lápiz y papel, utilizando el método de Regla y compás, para las
gráficas de fenómenos físicos.
8.
Hacer planteamientos problémicos de conversiones, formulas, mediciones y vectoriales de las
experiencias vivenciales de la vida diaria, con relación a los fenómenos físicos.
9.
Realiza experiencias de laboratorio alusivas a los contenidos, analizando y comprobando algunos
conceptos de medición, conversión y magnitudes.
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10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
Pueda Identificar, analizar y diferenciar los tipos de movimiento según sus dimensiones y tipo, tales
como Movimiento Uniforme, Acelerado, Caída Libre, Parabólico y Circular.
Describir el movimiento de un cuerpo utilizando los conceptos de posición, desplazamiento, velocidad
y aceleración, utilizando un sistema de referencia.
Analizar e interpretar en las diferentes gráficas, los diferentes tipos de movimiento, identificando las
propiedades y características, como también sus cálculos de Distancia, Posición, Desplazamiento,
Velocidad, Aceleración, etc.
Plantear y resolver problemas tipo que involucran los diferentes tipos de movimientos, tales como
uniforme, Acelerado, Caída Libre, En un plano y Circular.
Realizar experiencias de laboratorio alusivas a los contenidos, analizando y comprobando algunos
conceptos, tanto operativamente como en la TI-92, como también construye graficas, donde describe
y determinar posiciones, desplazamiento, velocidad y aceleración de la partícula.
Investigar, definir, describir el movimiento de un cuerpo cuando interviene una fuerza y aplicar las
Leyes de Newton.
Identificar, diferenciar, graficar y calcular las diferentes fuerzas que intervienen en un cuerpo y en un
sistema de fuerza, del diagrama del cuerpo libre.
Usar modelos y fenómenos físicos conocidos para explicar el movimiento de un cuerpo y la aplicación
de las leyes de Newton sobre este.
Aplicar los procesos lógicos matemático y gráficos en el planteamiento y resolución problemas que
involucren las leyes de Newton.
Trabajar construcciones geométricas de fuerzas y centro de masa en lápiz y papel, utilizando el
método de Regla y compás.
Deducir conceptos físicos de Dinámica, Trabajo, Potencia y Energía y los aplica en los laboratorios.
Realizar experiencias de laboratorio alusivas a los contenidos de trabajo, potencia y energía,
analizando y comprobando algunos conceptos.
Plantear problemas reales de situaciones vistas o simuladas donde intervienen las Leyes de Newton y
Energía.
Realizar prácticas de laboratorio en casa, como método de aplicación y comprobación de contenidos
físicos. Llamados laboratorios caseros, para ser socializados en clase.
IV. CONTENIDO PROBLEMICOS.
1. ¿CUALES SON MIS HERRAMIENTAS DE TRABAJO PARA EL ANÁLISIS DE FENÓMENOS FÍSICOS Y COMO LOS
ANALIZO?
1.1.
Repaso de:
1. Triángulos y construcciones.
2. Operaciones en los números reales.
3. Potencias de 10 y notación científica.
4. Polinomios y sus operaciones.
5. Ecuaciones cuadráticas.
6. Funciones cuadráticas.
1.2.
Método científico.
1.3.
La física y sus divisiones.
1. Divisiones.
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2. Ciencias auxiliares.
1.4.
Magnitudes fundamentales.
1.5.
Funciones y gráficas.
1.6.
Cantidades escalares y vectoriales.
1. Definición.
2. Grafica de vectores.
3. Operaciones con vectores.
1. Suma y resta.
1.2.
Polígono.
1.3.
Paralelogramo.
1.4.
Descomposición vectorial.
2. Producto escalar.
3. Producto vectorial.
2. ¿COMO SE MUEVEN LOS CUERPOS DESDE VARIOS PUNTOS DE REFERENCIA. UNIDIMENSIONAL,
BIDIMENSIONAL?
2.1.
Descripción del movimiento.
1. Trayectoria.
2. Recorrido.
3. Desplazamiento.
4. Velocidad.
5. Aceleración.
2.2.
Relaciones entre posición-velocidad-aceleración.
2.2.1. Movimiento rectilíneo uniforme.
1. Características.
2. Recorrido.
3. Velocidad.
4. Graficas.
5. Aplicaciones prácticas. Fenómenos reales.
2.2.2. Movimiento uniformemente variado.
1. Características.
2. Recorrido.
3. Velocidad.
4. Aceleración.
5. Ecuaciones cinemáticas de movimiento.
6. Graficas.
7. Aplicaciones prácticas. Fenómenos reales.
2.2.3. Movimiento en caída libre.
1. Características.
2. Recorrido.
3. Velocidad.
4. Aceleración.
5. Ecuaciones cinemáticas de movimiento.
6. Graficas.
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7. Aplicaciones prácticas. Fenómenos reales.
2.2.4. Movimiento parabólico.
1. Características.
2. Recorrido.
3. Velocidad.
4. Aceleración.
5. Ecuaciones cinemáticas de movimiento.
6. Graficas.
7. Aplicaciones prácticas. Fenómenos reales.
2.2.5. Movimiento circular.
1. Características.
2. Recorrido.
3. Velocidad.
4. Aceleración.
5. Ecuaciones cinemáticas de movimiento.
2.3.
Relaciones entre las gráficas de movimiento-velocidad-aceleración.
2.4.
Aplicaciones prácticas. Fenómenos reales.
3. ¿COMO INTERACTUAN LOS CUERPOS Y PORQUE JUSTIFICAMOS SU MOVIMIENTO?
3.1.
Relaciones entre cantidad de movimiento.
1. Concepto.
2. Conservación de la cantidad de movimiento.
3. Choques.
3.2.
Leyes de Newton.
1. Inercia.
2. Masa.
3. Acción y reacción.
3.3.
Sistemas de equilibrio o fuera de él.
1. Primera ley de equilibrio.
2. Segunda ley de equilibrio.
3.4.
Ley de la gravitación universal.
3.4.1. Leyes de Keppler.
3.4.2. Aplicaciones prácticas. Fenómenos reales.
3.5.
Fuerzas sobre fluidos.
3.6.
Presión.
3.7.
Relaciones entre Trabajo – Potencia – Energía.
1. Conservación de la energía.
4. ¿QUÉ CAMBIOS SE DAN EN LOS CUERPOS DE LA NATURALEZA, EN EL USO DE NUESTRA VIDA, AL SER
SOMETIDOS AL CALOR?
4.1.
Relación entre calor y temperatura.
1. Definición.
2. Cantidad de calor.
3. Calor especifico.
4. Equilibrio térmico.
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4.2.
Dilatación de los cuerpos.
4.2.1. Lineal.
4.2.2. Superficial.
4.2.3. Volumétrica.
5. ¿COMO SON, COMO SE COMPORTAN Y COMO SE VEN LOS FENÓMENOS ONDULATORIOS?
5.1.
Oscilaciones.
5.2.
Movimiento armónico simple.
1. Amplitud.
2. Frecuencia.
3. Longitud.
5.3.
Propagación de ondas.
5.4.
Formación de ondas.
5.5.
Resonancia.
5.6.
Interacciones de los fenómenos de:
1. Reflexión.
2. Refracción.
3. Interferencia.
4. Dispersión.
5. Difracción.
6. Polarización.
a. Interacción de la luz con espejos y lentes.
b. Conservación de la energía en la propagación de las ondas.
c. La energía en el sonido.
6. ¿PORQUE Y COMO FUNCIONAN LOS ELECTRODOMESTICOS Y COMO ESTAN CONFORMADOS LOS
CIRCUITOS ELÉCTRICOS?
6.1.
Descripción de cambios de un sistema.
6.1.1. Corriente eléctrica.
6.1.2. Diferencia de potencial.
6.1.3. Resistencia.
6.1.4. Conductividad.
6.1.5. Circuitos eléctricos.
6.2.
Interacciones.
6.2.1. Fuerzas electrostáticas.
6.2.2. Campo eléctrico.
6.2.3. Fuerza magnética.
6.2.4. Campo magnético.
6.3.
Energía.
6.3.1. Potencial eléctrico.
6.3.2. Energía potencial eléctrica.
6.3.3. Energía eléctrica.
7.
Prácticas de laboratorio.
7.1.
Laboratorio No 1: Medidas.
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7.2.
7.3.
7.4.
7.5.
7.6.
7.7.
Se pretende investigar un proceso práctico de medición y de determinar la cantidad de errores
posibles que intervienen en el proceso de medición y dar una alternativa de corrección para
que estos errores sean lo menos posibles.
Laboratorio No 2: Tabulaciones y Graficas.
Se recolectaran una serie de datos a partir de unos fenómenos físicos determinados, para
posteriormente ser tabulados, organizados, graficados y analizados matemáticamente.
Laboratorio No 3. Vectores y sus Graficas.
En este laboratorio vamos e experimentar unos fenómenos que nos representaran las
operaciones con vectores, como también el proceso de descomposición de fuerzas, para
obtener la resultante, por medio de diferentes métodos.
Laboratorio No 4. Movimiento Uniforme Rectilíneo.
Este laboratorio vamos a examinar el movimiento a velocidad constante, donde espacios
iguales de distancia, tiempos iguales de duración, para examinar el comportamiento de los
datos para su posterior análisis de la gráfica, hasta determinar un comportamiento matemático
y compararla con una expresión algebraica vista.
Laboratorio No 5. Movimiento Uniforme Variado.
Se plantea un caso real de un fenómeno callejero, en la cual varios estudiantes de un mismo
grupo se asocian para registrar datos de un móvil que inicial mente está parado y luego en
posiciones diferentes de nuestros compañeros registraremos dos variables a saber, tiempo y
recorrido, para ser analizados en una tabla y posteriormente realizar su correspondiente
gráfica y obtener su ecuación de movimiento.
Laboratorio No 6. Elasticidad de un resorte.
En un soporte, suspendiendo un resorte, vamos colocando pesas de una determinada
magnitud y mediremos la elongación del resorte y la magnitud de las pesas, para después
realizar el análisis grafico del fenómeno y obtener su ecuación algebraica de la ley de Hooke.
Laboratorio No 7. Fuerzas en equilibrio.
Por medio de varios fenómenos físicos de fuerzas, comprobaremos las Leyes de Newton y las
fuerzas en equilibrio.
V. EJES ARTICULADOS.
5.1.
GRADO DECIMO.
5.1.1. Analiza las relaciones entre posición – velocidad y aceleración de cuerpos que describen
movimiento rectilíneo uniforme, movimiento rectilíneo uniformemente variado, movimiento
parabólico o movimiento circular con respecto a sistemas de referencias claramente
identificados, como también especificados.
5.1.2. Aplica las leyes de Newton y el principio de conservación de la cantidad de movimiento a la
descripción del movimiento de cuerpos y a las interacciones entre los cuerpos, y explica
situaciones de equilibrio de cuerpos rígidos, de fluidos a partir de los conceptos de torque,
presión y fuerza, según el caso a estudiar y a investigar.
5.1.3. Determina por medio de las interacciones entre un plano y un objeto si existe rozamiento o no,
y como medio de medición de la las fuerzas utiliza el procedimiento de descomposición de las
fuerzas.
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5.2.
5.1.4. Valida y generaliza las leyes de Newton, para calcular y determinar las aceleraciones de un
cuerpo, sometido a interacciones y así poder identificar y expresar los diferentes tipos de
fuerzas que intervienen sobre el cuerpo.
5.1.5. Relaciona los conceptos de trabajo, potencia, y energía y aplica el principio de conservación de
la energía como axioma de la física, que permita articular y entender muchos de los principios
físicos estudiados, analizados e investigados.
5.1.6. Analiza y explica los conceptos de calor y temperatura, considera los efectos de la variación de
temperatura y de la transferencia de calor a las sustancias y describe el comportamiento de los
gases a partir del modelo de los gases ideales.
5.1.7. Analiza y explica el comportamiento de sistemas sometidos a procesos termodinámicos en
términos de la primera ley de la termodinámica (energía interna, trabajo y calor) y describe la
relación entre la segunda ley de la termodinámica y el desorden al que tienden los sistemas.
GRADO UNDECIMO.
5.2.1. Describe y explica el comportamiento de las ondas en términos de la longitud de onda, la
frecuencia y la velocidad de propagación y explica el funcionamiento de sistemas de
resonancia, en las cuerdas, tubos y varillas a partir del concepto de resonancia y de la
propagación y producción de ondas.
5.2.2. Describe y explica los fenómenos de reflexión y refracción, interferencia y difracción de ondas,
hace inferencia a partir de la aplicación del principio de superposición y, en particular para la
luz, construye e interpreta diagramas de rayos para representar la trayectoria.
5.2.3. Explica la producción, propagación y características del sonido, tales como la intensidad, tono y
el timbre a partir de los conceptos de ondas y describe la naturaleza ondulatoria de la luz y su
comportamiento como onda transversal a partir de los fenómenos de difracción, interferencia
y polarización.
5.2.4. Relaciona la corriente eléctrica con el flujo de carga y con los conceptos de potencial eléctrico y
de resistencia eléctrica, explica como ocurre el flujo de corriente a través de los circuitos y
como se genera está, a partir de un campo magnético variable.
5.2.5. Explica situaciones en términos de campo eléctrico y de campo magnético, los representa
mediante líneas de campo, y describe los efectos magnéticos de la corriente eléctrica y
relaciona dichos campos con la fuerza que experimentan las cargas eléctricas en reposos y en
movimiento.
5.2.6. Elabora explicaciones e inferencias en términos de potencial eléctrico y energía potencial
eléctrica, relaciona potencia eléctrica con corriente eléctrica y voltaje y explica como un
elemento de un circuito o dispositivo eléctrico consume mayor o menor cantidad de energía.
VI. TRABAJO EXPERIMENTAL.
6.1.
GRADO DECIMO.
6.1.1. Planea y realiza proyectos y experimentos en los cuales analiza problemas físicos naturales con
teoría realizada o a desarrollar y controla variables que intervienen en el proceso del análisis y
de la experimentación investigativa, con ayuda o no de la calculadora TI 92 Plus.
6.1.2. Compara los resultados obtenidos con los que predice la teoría, explica las posibles
discrepancias, identifica las fuentes de error y limitaciones del diseño. Hace una clara
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6.2.
descripción de los tipos, y causas de error cometidos en el proceso de experimentación,
referidas a la recolección y tabulación de los datos.
6.1.3. Hace sus propias representaciones experimentales, para facilitar el análisis, y estudio de los
diferentes fenómenos experimentales, teniendo en cuenta las experiencias y conocimientos
que de matemáticas a tenido en el andar pedagógico de su vida.
6.1.4. Elabora textos acerca de situaciones problemas, que están íntimamente relacionada con los
experimentado o estudiado, o genera nuevas situaciones o experiencias para ser comparadas y
analizadas.
6.1.5. Plantea soluciones que justifica por medio de evidencias teóricas, conceptuales y
experimentales, como resultado y respuesta de lo trabajado en clase como complementación
del desarrollo del proceso aprendizaje.
6.1.6. Participa en debates y seminarios en los cuales utiliza con precisión el vocabulario propio de la
ciencia, teniendo en cuenta que lo ha aprendido, acrecentado y experimentado en el
transcurrir pedagógico.
6.1.7. Utiliza símbolos y expresiones matemáticas y químicas para la representación de los
fenómenos experimentales estudiados, decidiendo la adecuación de este dependiendo de la
situación.
6.1.8. Obtiene expresiones matemáticas a partir de representaciones graficas de variables, que se
obtienen de la recolección, tabulación, graficación y análisis de datos de los experimentos
realizados. Teniendo en cuenta que estas relaciones matemáticas guardan o establecen una
relación entre sus variables, para poder cuantificarlas y describir un proceso matemático de
comprobación, demostración y predicción.
GRADO UNDECIMO.
6.2.1. Plantea hipótesis y, de acuerdo con ellas, selecciona los datos a los cuales prestar atención en
un experimento para hacer interpretaciones a partir de ellos.
6.2.2. Identifica problemas del entorno y plantea soluciones.
6.2.3. Presenta propuestas novedosas e interesantes para adelantar proyectos y trabajos
experimentales.
6.2.4. Maneja diferentes representaciones gráficas, tablas, expresiones matemáticas, etc. y las
relaciona y utiliza varios sistemas simbólicos.
6.2.5. Contrasta sus resultados con los obtenidos por sus compañeros y los compara en términos de
precisión.
6.2.6. Realiza presentaciones de los proyectos elaborados con el apoyo de ayudas tecnológicas.
6.2.7. Idealiza los problemas físicos, simplificándolos, para poder describirlos con una menor función
y así una comprensión más fácil de entender y de aplicar.
VII. METODOLOGÍA.
Cada persona o ser humano tiene sus propias teorías y sus apreciaciones acerca del mundo y de lo que lo
rodea. Las personas deben preocupar hacer coincidir su teoría de cómo es la realidad con la realidad, en
ocasiones sin interesar los métodos o procedimientos que establezca para esto.
El proceso de probar y mejorar en la vida las teorías personales es el aprendizaje.
Quien aprende es un constructor activo o una constructora activa de significados.
Los esquemas conceptuales preexistentes son decisivos para mejorar el proceso de enseñanza aprendizaje.
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Establecer relaciones conceptuales es dar sentido a los conocimientos. Estas relaciones dependen del medio
sociocultural, medios de comunicación, costumbres, etc.
El aprendizaje es un proceso de cambios conceptuales, actitud inhales, metodológicos, y, que los estudiantes
han de encontrar sentido del hecho de cambiar o desarrollar sus ideas, con esto construyen una ciencia
correspondientes a sus necesidades e intereses, para generar actitudes positivas, las nuevas ideas deben
reportar un beneficio que vaya más allá del cambio escolar.
Para lograr estas nuevas ideas se necesitan una nueva forma de abordar los problemas, cambios
metodológicos, que se manifiestan en la adquisición de nuevos conceptos más próximos a los aceptados por la
comunidad científica, cambio conceptual.
El aprendizaje por investigación
CAMBIO
S
CONCEPTUALE
S
Existen unos nuevos modelos
METODOLOGICO
S
alternativos que da la posibilidad
ACTITUDINALE
S
aprender y de enseñar a través
de
del
desarrollo de pequeñas investigaciones, es decir, donde se da la oportunidad para que los estudiantes
investiguen a su manera, sobre problemas percibidos y de su interés.
Al trabajar con pequeñas investigaciones se debe desarrollar una metodología de investigación que depende
del objeto de estudio y de los objetivos planteados en dicha investigación.
Algunos de los elementos que pueden formar parte de una pequeña investigación, sin tener en cuenta un
orden riguroso, ni tampoco que sean los únicos para tal propósito.
Hay ocasiones que la observación conduce a la elaboración de hipótesis, pero en otras ocasiones lleva a la
observación exclusivamente.
Los elementos que podemos tener en cuenta en una investigación metodológica científica pequeña,
advirtiendo que no es el orden estricto de trabajo, y que regularmente iremos a seguir en el desarrollo del
proceso metodológico del área de física y de los experimentos en realización, son:
1.
Exploración e interpolación.
2.
Obtención de las conclusiones.
3.
Interpretación de la información.
4.
Inferencia, predicción, extracción de relaciones.
5.
Ordenamiento de observaciones.
6.
Agrupación, clasificación, observaciones.
7.
Interpretación de las observaciones.
8.
Identificación de semejanzas y diferencias en los resultados y las observaciones.
9.
Delimitación de cuestiones relativas a la ciencia.
10. Formulación de preguntas y cuestionamientos de alta relevancia con el fenómeno.
11. Definición de cuestiones y de conceptos comprobables.
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12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
Definiciones operativas.
Selección de variables para cambiar, controlar, medir o tabular.
Concepción de investigaciones.
Procedimientos de planificación de comprobaciones.
Aplicación de conceptos.
Formulación de hipótesis.
Explicaciones.
Registros, exposiciones, informes y comunicaciones.
Empleo de gráficos, tablas y otros medios convencionales.
Integración de elementos y medios tecnológicos como ayuda en el proceso de aclaración, facilitación,
recopilación, graficación de resultados para interpretaciones y estudios posteriores del mismo
fenómeno.
Los estudiantes son muy temerosos a preguntar bastante, por esos complejos que encierra su formación
personal y crecimiento, pero en el aprendizaje es importante que se interrogue y pregunte bastante, que se
planteen preguntas, ya que constituyen el medio por el cual se puede enlazar unas experiencias con otras,
facilitando la construcción de su propia imagen del mundo. Al contestar esas preguntas, las afirmaciones que
se hagan deben ser susceptibles de comprobación.
Se tratara de hacer salidas continuas a los alrededores para el análisis de fenómenos, a campo abierto o a la
cancha, se tratara de proporcionar cualquier cantidad de elementos y de materiales nuevos para su
observación, manipulación.
7.1.
ESTRATEGIAS METODOLOGICAS.
7.1.1. Planteamiento de situaciones problematizadas, que teniendo en cuenta las ideas, visión del
mundo, destrezas y actitudes, en los estudiantes se genere un interés y proporcionen una
concepción preliminar de la tarea, es decir, una idea de lo que se va hacer.
7.1.2. Estudio cualitativo de las situaciones problematizadas y la toma de decisiones para acortar
problemas precisos, esta es una ocasión para que comiencen a explicar funcionalmente sus
ideas.
7.1.3. Dar tratamiento científico a los problemas planteados, que nos conlleva a:
7.1.3.1. La invención de conceptos y emisión de hipótesis.
7.1.3.2.
Elaboración de estrategias de resolución de experiencias y de problemas.
7.1.3.3.
La resolución y el análisis de los resultados, comparándolos con los obtenidos por
los estudiantes de otros grupos y por la comunidad científica.
7.1.3.4. La comprobación de los resultados y correcciones respectivas.
7.1.4. Plantear el manejo reiterado de los nuevos conocimientos o de los deducidos. Plantear
situaciones que permitan hacer posible la profundización y el afianzamiento, poniendo un
énfasis especial en las relaciones CIENCIA – TECNOLOGÍA – SOCIEDAD, que enmarquen el
desarrollo científico, proporcionando la toma de decisiones y dirigiendo todo este tratamiento
a mostrar el caracteres de cuerpo coherente, que tiene toda ciencia.
7.1.5. Favorecer en particular las actividades de síntesis como esquema, memoria, mapas, la
elaboración de problemas que refuercen el interés por las tareas, trabajos y evaluaciones y por
la concepción de nuevos problemas.
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7.1.6. Aprovechar el talento que poseen algunos estudiantes, explotar el potencial que poseen y de
las capacidades para realizar trabajos, o problemas y los informes y el uso de las nuevas
tecnologías como son las calculadoras TI 92 Plus y los programas de computación que existen
en la red y de dominio público para aplicación específica de estas áreas.
VIII. EVALUACIÓN.
La evaluación debe ser coherente con las nuevas formas de abordar el proceso de enseñanza aprendizaje y
ajustarse a las técnicas nuevas de la pedagogía moderna, encaminadas dentro del PEI de la institución y que
reflejen una necesidad del contenido programático investigativo del modelo pedagógico adoptado por la
Institución, sin olvidar que los lineamientos curriculares son trazados por el ente gubernamental y de hecho en
función de las famosas pruebas del ICFES, que son realizadas por competencias.
Si enseñamos y los estudiantes aprenden de acuerdo al modelo investigativo problémico planificado y
programado, la evaluación debe por lo tanto entender y valorar los procesos y los resultados de la
investigación, por ende adoptaremos un modelo de evaluaciones ajustados a las necesidades, que es la
evaluación cualitativa por competencias, y dentro de la metodología y estrategias pedagógicas adoptadas.
La evaluación cualitativa por competencias pretende comprender la situación objeto de estudio, mediante la
consideración de interpretaciones, intereses y aspiraciones de quienes en ella actúan.
La información que de esta evaluación resulte, se analiza generando.
 Opiniones y enfoques del:
1.
Estudiante.
2.
Docente.
3.
Familia y comunidad.
La evaluación es y debe ser un instrumento de aprendizaje y de mejora de la enseñanza, pues debe reflejar una
unidad de qué fue lo que le enseñaron y de que fue lo que aprendió.
La evaluación es su aplicación deben tenerse en cuenta los saberes, la metodología y las actitudes de los
estudiantes, pues su concepción como tal, debe implantarse como un proceso de mejoramiento.
Los docentes somos los únicos responsables de la preparación y de sus resultados, pues refleja el proceso de
enseñanza aprendizaje como una nueva concepción evaluativa, ya que nos muestra los avances y el alcance de
los logros programados en conjunto, o los deseados en algunas ocasiones.
Este proceso de evaluación nos mostrara de que manera y hasta donde se pudo conseguir o alcanzar el logro,
por medio de los indicadores de logros, para que no se den las insuficiencias en las diferentes áreas o
asignaturas.
Para esta evaluación se programaran los logros pertinentes a cada uno de los temas y de las experiencias o
investigaciones a realizar.
VIII. RECURSOS.
Es de suma importancia los elementos que nosotros los docentes utilizamos para poder desarrollar y
complementar el proceso de enseñanza aprendizaje, como medio facilitador de los sistemas pedagógicos
desarrollados en las actividades experimentales de la física.
Los recursos utilizados para el proceso experimental investigativo de la enseñanza aprendizaje los podemos
utilizar de dos maneras diferentes. Como:
8.1.
Recurso de enseñanza.
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Lo que nos facilitan los medios para preparar y desarrollar la clase.
Para nosotros en el transcurso de las actividades pedagógicas y experimentales tenemos varis recursos
a utilizar:
8.1.1. Textos Guías.
Nos servirán de apoyo tanto al docente, como a los estudiantes, para la preparación de las
clases, para que enfrente a los conceptos de aplicación y para los estudiantes como medio de
investigación, medio de información y como también como un instrumento de consulta.
8.1.2. Laboratorios.
Es el salón o el campo donde se experimentara lo aprendido o lo que se va a investigar, como
todos los accesorios y elementos que este conlleve, para la complementación del trabajo
realizado en el área.
8.1.3. Manuales de laboratorio.
Servirán de instrumento de apoyo y de averiguación conceptual para el desarrollo de sus
propios informes, pues algunos contienen experiencias realizadas por otras personas; y
además también como instructivo de procedimientos y de conocimiento de elementos del
mismo.
8.1.4. Tecnológicos.
Estos nos van a servir como medio de desarrollo del informe y de presentación de los mismos
informes de conceptos muy importantes que necesiten mayor énfasis del conocimiento,
además porque se facilita su presentación y teniendo en cuenta de los avances tecnológicos, es
imposible prescindir de ellos, como medio de desarrollo de las actividades pedagógicas.
8.1.5. Informes de laboratorio.
Es un recurso de relevante importancia, pues aquí plasmara todo lo realizado en los
laboratorios y durante la investigación, para que posteriormente sea discutido, analizado y
comparado en las clases y así determinar la importancia significativa de lo trabajado.
8.1.6. Salas de tecnología.
Son salas dotadas de un sin números de equipos de computo completos, que le facilitara todos
los medios de trabajo tanto de enseñanza, como de aprendizaje.
Las otras herramientas de trabajo los las nuevas calculadoras TI 92 Plus, que servirán en
algunas ocasiones como instrumentos de modelación y de ejemplificación simulada de
fenómenos físicos, pudiendo ser estos de cinemática, dinámica o calorimetría.
8.1.7. Humanos.
Todos los profesores del área de matemática, de ciencias naturales y de tecnología, que de una
u otra manera colaboran con el área para el desarrollo y la integración de los componentes
académicos a trabajar.
8.1.8. Ayudas audiovisuales.
Los elementos audiovisuales que sirven como instrumento de exposición y de visualización
como medio facilitador de los conceptos, y que sirvan como una herramienta más del
desarrollo de la clase. Estos elementos pueden ser: Televisores, Retroproyector, DVD, Equipo
de sonido, filminas y algún otro equipo que se utilice para este fin.
La utilización de cualquier tipo de recurso, única y exclusivamente como una herramienta más de trabajo,
puede ser un gran riesgo, sobre todo en el uso de las calculadoras TI 92 Plus y Las computadoras, durante todo
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el tiempo, por la posibilidad de causar dependencia y mecanismo, sin olvidar la habilidades particulares que
cada uno desarrolle.
Nosotros sabemos la gran cantidad de información y de paquetes que los computadores y calculadoras pueden
procesar en menos cantidad de tiempo, diferencias grandísimas. Este cambio ha sido y será muy relevante en
cuanto al trabajo realizado para el procesamiento de la información y desde el punto de vista de la eficacia.
8.2.
Recurso de aprendizaje.
Utilizar elementos de trabajo tales como los libros, textos guías, acetatos, informes, como una
herramientas para desarrollar actividades de trabajo.
Se utilizan los recursos como un elemento para desarrollar conocimiento, se utiliza como un elemento
para desarrollar las prácticas y observarlas, analizarlas, etc., que complemente el proceso de enseñanza
aprendizaje.
Aquí en este ente de tratamiento de los recurso, se utilizaran todos los anteriores pero desde un punto
de vista diferente, servirán más que todo como elemento investigativo y de análisis de los procesos del
aprendizaje, sin olvidar el carácter anteriormente expuesto.
Nosotros podemos observar y decir con claridad que la presencia de los recursos tecnológicos en el
área de matemática y de ciencias naturales, ha de verse como una ayuda didáctica y de soporte
investigativo, en el cual los estudiantes pueden acceder a un campo operativo y matemático nuevo, de
mayor habilidad y rapidez de operatividad, para resolver problemas y plantearlos, realizar
representaciones y graficas con mayor facilidad y sintetizar otro tipo de objetos y de expresiones
matemáticas.
La presencia de las nuevas tecnologías como son las calculadoras TI 92 Plus, los computadores en sus
dos salas alternas para las respectivas demostraciones y comprobaciones, las nuevas prácticas
expositivas y de análisis, la resolución de problemas desde otro punto de vista científico y de hecho
incluidas en todos los análisis anteriores la nueva evaluación, hacen que en el aula de trabajo se
generen dinamismos diferentes y de mayor creatividad, pues la compenetración e integración debe ser
completa entre docentes y estudiantes, para la búsqueda de ideas matemáticas y de la solución de
problemas.
Estos compromisos creemos que se han tomado con mucha responsabilidad, preparación y
responsabilidad, para que el cambio sea significativo en los procesos metodológicos del proceso de
enseñanza aprendizaje.
El recurso de las calculadoras científicas, Las calculadoras TI 92 Plus y los computadores hacen posible
que formulas, tablas de números, graficas se enlacen rápidamente. Cambiar una representación y ver
los cambios en las otras, ayuda a los estudiantes a comprender las relaciones entre ellas.
Por ejemplo, el estudio de la geometría antes se hacía con el procedimiento abstracto de lápiz y papel y
de análisis conceptual de la geometría Euclidiana. Ahora se dispone de un Software dinámico para
Geometría, llamado Cabri, en el que se crea un micro mundo de experimentación que propicia la
interacción concreta del alumno con los objetos geométricos, y facilita la construcción del
conocimiento. Es un software que suministra un ambiente en el cual los estudiantes se animan a
especular, crean imágenes, argumentar y justificar. También les permite usar los errores
constructivamente para dinamizar sus procesos de aprendizaje.
IX. BIBLIOGRAFÍA.
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9.1.
9.2.
9.3.
9.4.
9.5.
9.6.
9.7.
9.8.
9.9.
9.10.
9.11.
9.12.
9.13.
9.14.
Lineamientos curriculares. Nuevas Tecnologías y Currículo de Matemática. Áreas obligatorias y
fundamentales.
Ministerio de Educación Nacional. Editorial Magisterio.
Lineamentos curriculares. Currículo de Matemáticas. Áreas obligatorias y fundamentales.
Ministerio de Educación Nacional. Editorial Magisterio.
Gacetas. Periódico semanal. Diario El País. Pruebas de Icfes.
Galaxia. Física 10 y 11. Editorial Voluntad. Mauricio Villegas. Universidad Libre de Colombia.
Estándares para la excelencia en la educación. Estándares curriculares para el área de Matemática.
Ministerio de Educación Nacional. Ministro de Educación Francisco José LLoreda. Documento de
Estudio.
Física Fundamental 1 y 2. Editorial Norma. Michael Valero. Licenciado en Física. Profesor Universidad
del Valle. 1999.
Propuesta de trabajo con las calculadoras TI 92 Plus. Ana Celia Castiblanco Paiba. Fabiola Rodríguez
García. Ernesto Acosta Gempler. Ministerio de Educación Nacional. 2002.
Serie Memorias. Seminario Nacional de Formación de Docentes. Uso de Nuevas Tecnologías en el aula
de Matemática. Ministerio de Educación Nacional. Luis Moreno Armella.
Manual de Laboratorio de Física. Addison Wesley Long man. Editorial Pearson. Paúl Robinsón. Primera
Edición 1998.
Física Conceptual. Paul G Hewitt. Addison Wesley Longman. Editorial Pearson. Tercera Edición. 1999.
Física General. Sears y Zemansky. Editorial Aguilar. Madrid. 1957
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Escuela Normal Superior “Santiago de Cali”
Plan de área de Física
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