Bloque 3 / secuencia 1 1. Ciencias 2. Física. Guía para el maestro

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1 Bloque 3 / secuencia 1 1 Ciencias 2 Física Guía para el maestro SECUNDARIA SEGUNDO GRADO

2 Dirección editorial: Adriana Beltrán Fernández Subdirección editorial: Tania Carreño King Gerencia de secundaria: Aurora Saavedra Solá Gerencia de diseño: Renato Aranda Edición: Leonor Díaz Mora Asistencia editorial: Víctor Duarte Alaniz Corrección de estilo: Rosa Mancilla Cota Colaboración: María Luisa Luna Supervisión y coordinación de diseño: Gustavo Hernández Coordinación de diseño: Renato Aranda y Gustavo Hernández Diseño de interiores: Gabriela Rodríguez Diagramación: Jesús Díaz de León Supervisión y coordinación de imagen: Teresa Leyva Nava Investigación iconográfica: Fernando Suárez Ilustración: Ismael Silva Castillo, Gaby Ek Reyes, Mariana Jiménez Hernández Fotografía: Gerardo Sánchez Vigil, Francisco Palma Lagunas, Cristina Mittermaier, Ap Images, Cuartoscuro, Latin Stock, Photo Stock, Archivo digital, Other Images, Banco de imágenes Ediciones Castillo Digitalización y retoque: Juan Ortega Corona Gerencia de producción: Alma Orozco Coordinación de producción: Juan Ortega Corona Primera edición: noviembre de 2012 Ciencias 2. Física Guía para el maestro Texto: Mónica Pacheco Román Todos los derechos reservados D.R. 2012, Ediciones Castillo, S.A. de C.V. Castillo es una marca registrada Insurgentes Sur 1886, Col. Florida Deleg. Álvaro Obregón, C.P , México, D.F. Tel.: (55) Fax: (55) ext Ediciones Castillo forma parte del Grupo Macmillan Lada sin costo: Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana Registro núm ISBN de la serie: ISBN: Prohibida la reproducción o transmisión parcial o total de esta obra en cualquier forma electrónica o mecánica, incluso fotocopia, o sistema para recuperar información, sin permiso escrito del editor. Impreso en México / Printed in Mexico

3 Bloque 3 presentación / secuencia 1 3 Al maestro: La práctica docente exige cada día más recursos para lograr una educación de calidad, por ello, Ediciones Castillo ha elaborado esta Guía para el maestro, con la intención de facilitar su trabajo cotidiano en el aula. El trabajo por secuencias y proyectos permite construir y reconstruir el conocimiento, ya que esta metodología representa una forma diferente a la enseñanza tradicional, por lo que la Guía le acompaña en el desarrollo de cada secuencia así como en cada etapa del proyecto. Para la elaboración de la Guía, tomamos en cuenta los retos que implica el enfoque del programa 2011 y las competencias que corresponden: Abordar los contenidos considerando el entorno cercano de los estudiantes. Propiciar la construcción activa de los conocimientos. Contribuir al desarrollo de las competencias: Comprensión de fenómenos y procesos naturales desde la perspectiva científica; comprensión de los alcances y limitaciones de la ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos contextos; toma de decisiones informadas para el cuidado del ambiente y la promoción de la salud orientadas a la cultura de la prevención. A lo largo de esta obra, ponemos a su disposición diferentes apoyos: Para cada bloque de estudio, se incluye el avance programático que le ayudará a planear y organizar bimestralmente su trabajo y que podrá ajustar de acuerdo a las necesidades y características de su grupo. Antes de dar inicio a las secuencias, puede consultar los aprendizajes esperados, los antecedentes relacionados a los contenidos a abordar y encontrará, igualmente en cada secuencia, las ideas erróneas más frecuentes que tienen los estudiantes. Encontrará también las respuestas a las actividades, sugerencias didácticas y recursos adicionales. En un apartado especial, se presentan las orientaciones para el desarrollo de los proyectos en general y particularmente para cada etapa de trabajo. Se incluyen recomendaciones de recursos diversos como el uso de CD Recursos didácticos para el docente, elaborado por Ediciones Castillo, libros, artículos de divulgación, páginas electrónicas, etcétera. Finalmente, se ofrecen evaluaciones tipo ENLACE, por bloque, que podrá usar para evaluar a sus alumnos o bien, que les podrá proporcionar para su autoevaluación.

4 44 Bloque 3 / secuencia 13 Estructura de la guía el trabajo con secuencias didácticas y con proyectos Encontrará cuál es el sentido y el propósito de esta metodología en el aula. prepararse para la secuencia Antes de iniciar la secuencia didáctica, indicamos cuáles son los aprendizajes esperados y los conceptos, las habilidades y las actitudes que se desarrollarán. Encontrará también los antecedentes de los alumnos y los conceptos erróneos más frecuentes. Así mismo, presentamos los propósitos de cada fase de la secuencia. contenidos del bloque Al inicio de cada bloque, presentamos un resumen de los aprendizajes esperados que se desarrollarán a través de las secuencias. avance programático Es una propuesta para planear y organizar su trabajo en el aula, de manera semestral y atendiendo los aprendizajes esperados del libro del alumno. Se indican los aprendizajes a lograr y el tiempo sugerido para abordarlos. propósitos, sugerencias didácticas y respuestas a las actividades A lo largo de la secuencia, encontrará los propósitos de las actividades, las respuestas y sugerencias didácticas. recursos adicionales Se incluyen referencias de otros libros, sitios de Internet, videos, entre otros.

5 Bloque 3 / secuencia 1 5 evaluación adicional Le ofrecemos evaluaciones bimestrales tipo ENLACE, que pueden ser recortadas para su reproducción y aplicación a los estudiantes. evaluación Al final de cada bloque, encontrará el solucionario correspondiente a la evaluación tipo PISA del libro del alumno. propósitos y estrategias generales de los proyectos Encontrará recomendaciones generales para trabajar en todos los proyectos. Le indicamos cuáles son los aprendizajes esperados y los antecedentes que tienen los estudiantes. prepararse para el proyecto Para cada una de las etapas del proyecto, encontrará los propósitos y sugerencias didácticas adicionales, que podrá aplicar a todos los proyectos del curso. Además, se indican los propósitos para cada una de las fases de los proyectos Se incluyen estrategias específicas para cada proyecto propuesto, tomando en cuenta que la complejidad será mayor en cada proyecto que realicen los estudiantes a lo largo del curso.

6 6 Bloque 3 / secuencia 13 El trabajo con secuencias didácticas Una secuencia didáctica está integrada por actividades, textos, imágenes y otros recursos organizados en un orden progresivo, en tres fases: Inicio, desarrollo y cierre. El propósito de cada secuencia es que los alumnos logren uno o varios aprendizajes esperados. Inicio. Al inicio de las secuencias del libro del alumno, se presentan el o los aprendizajes que deberán lograrse y una situación didáctica que articula el trabajo. Esta estrategia tiene como objetivo movilizar los conocimientos previos y despertar el interés por el tema. Es importante que el docente comparta con sus estudiantes el propósito de la secuencia, que los acompañe y se asegure que comprenden la situación inicial y que indague y valore los posibles esquemas de actuación inicial para la resolución de la situación planteada. El docente podrá detectar en este momento de la secuencia, las ideas erróneas de sus alumnos para reorientarlas a lo largo del trabajo de la misma. Desarrollo. Se presenta un conjunto de actividades retadoras, vinculadas entre sí y con los textos. Las actividades se encuentran bien apoyadas por los textos explicativos, las imágenes y los organizadores gráficos. Los alumnos reflexionan, resuelven, aplican estrategias diferentes que llevan al aprendizaje contextualizado de conceptos, habilidades y actitudes. Se sugiere que el maestro ofrezca ayudas específicas a sus alumnos y discuta y reoriente, si es necesario, el esquema de actuación, la aplicación que hacen de sus conocimientos y el proceso de construcción de nuevos y más profundos conocimientos. Implica, también, un acercamiento constante a la resolución de la situación didáctica inicial y, por lo tanto, al logro de los aprendizajes esperados. Cierre. Para terminar la secuencia, se sugiere retomar la solución que dieron los estudiantes a la situación didáctica inicial, enseguida se trabaja una actividad de cierre. Se recomienda hacer siempre concluir, por equipos o grupalmente, para asegurarse que los estudiantes han resuelto la situación inicial y lograron los aprendizajes esperados.

7 Bloque 3 / secuencia 1 7 El trabajo con proyectos Los proyectos favorecen el desarrollo de las competencias, ya que aprovechan el conocimiento, las experiencias y los intereses de los estudiantes; ofrecen la oportunidad de reflexionar en relación al mundo en que viven y actuar en consecuencia; favorecen la aplicación de sus aprendizajes conceptuales, actitudinales y procedimentales. Facilitan también el trabajo en equipo, la socialización de experiencias y aprendizajes; y exigen una gran participación en el planteamiento del problema, investigación, seguimiento de las actividades, análisis de los resultados y comunicación de los mismos. Los proyectos son propuestas abiertas en las que los alumnos definen su problema de investigación con una pregunta a la cual les interesa dar respuesta. También pueden elegir el tipo de proyecto que consideran más pertinente a desarrollar para dar respuesta a su problema de investigación planteado. Los estudiantes elegirán, de la misma manera, la forma en que comunicarán sus resultados y conclusiones. Usando metodologías variadas, se pueden plantear conclusiones de forma oral o por escrito; de manera grupal, en equipo o individualmente, por ejemplo, se pueden escribir enunciados en el pizarrón, hacer plenarias, elaborar organizadores gráficos en el cuaderno, entre otras. De acuerdo con sus intereses, los estudiantes con ayuda de su profesor podrán elegir proyectos de tipo científico, ciudadano o tecnológico: Proyecto científico. Los induce a investigar y profundizar en los contenidos trabajados para describir, explicar y predecir fenómenos o procesos naturales, sin ceñirse a un método rígido que inicia siempre con la observación. Proyecto ciudadano. Les de la oportunidad de analizar problemas sociales y proponer soluciones que puedan aplicarse en el salón de clases, en la escuela, en casa o en la comunidad. Proyecto tecnológico. Pone en juego la creatividad para el diseño y la construcción de objetos para atender una necesidad o evaluar un proceso. Cualquiera que sea el tipo de proyecto elegido por los alumnos, pone en juego el desarrollo del trabajo colaborativo, la toma de decisiones fundamentadas, la clarificación de valores, las actitudes democráticas y participativas y el respeto a las ideas de los demás.

8 NUESTRA PROPUESTA DIGITAL Ediciones Castillo, del Grupo Macmillan, lanza al mercado una innovadora y probada propuesta educativa con miras a atender las necesidades de las nuevas generaciones de alumnos: Comunidad de aprendizaje C+. Este proyecto educativo integral complementa y mejora la calidad y comunicación en el proceso de enseñanza aprendizaje y aportar excelentes ventajas competitivas y funcionales para la comunidad escolar en todos sus niveles: Al centro educativo le brinda una herramienta integral que le da acceso a una nueva oferta de contenidos digitales de alta calidad, así como herramientas de administración educativa. Al docente una nueva manera de administrar contenidos (impresos y digitales) y un conjunto de herramientas y recursos (como sugerencias didácticas y asesoría permanente) que potencian su capacidad didáctica, mejoran la comunicación con sus alumnos y le ayudan a optimizar su tiempo. Al alumno, acceso constante a contenidos (impresos y digitales), además de herramientas para interactuar, comunicarse y trabajar de manera colaborativa con sus maestros y compañeros desde los diferentes espacios de la plataforma digital C+. C+, Comunidad de aprendizaje para el nuevo milenio Si desea información sobre cómo puede formar parte de la Comunidad de Aprendizaje C+ nos ponemos a su disposición en: Convive más. Comprende más. Construye más. Comparte más. Colabora más. Comunica más. Crea más. Conoce más. Sé más

9 10 Bloque 1 Bloque 1 La descripción del movimiento y la fuerza Contenido del Bloque El eje temático de este bloque es la descripción del movimiento y la fuerza. En este bloque se favorece que los estudiantes desarrollen competencias para la comprensión de fenómenos y procesos naturales desde la perspectiva científica, describiendo diferentes tipos de movimiento, en términos de: rapidez, velocidad y aceleración; y hacen inferencias y deducciones sobre las causas que lo producen. Lograrán reconocer los alcances y limitaciones de la ciencia y del desarrollo tecnológico en diversos contextos, por ejemplo al reconocer las limitaciones de las observaciones y la necesidad del estudio sistemático y de la experimentación. Asimismo, serán capaces de tomar de decisiones informadas para el cuidado del ambiente y la promoción de la salud orientadas a la cultura de la prevención, vinculando el estudio de la aceleración y el uso del cinturón de seguridad.

10 Bloque 1 11 Avance programático Semana Tiempo sugerido 2.5 horas horas Páginas Aprendizajes esperados Contenidos Interpreta la velocidad como la relación entre desplazamiento y tiempo, y la diferencia de la rapidez, a partir de datos obtenidos de situaciones cotidianas. 3 horas Interpreta tablas de datos y gráficas de posicióntiempo, en las que describe y predice diferentes movimientos a partir de los datos que obtiene de 3 horas experimentos y/o de situaciones del entorno. 2 horas 2 horas 2 horas Describe características del movimiento ondulatorio con base en el modelo de ondas: cresta, valle, nodo, amplitud, longitud, frecuencia y periodo, y diferencia el movimiento ondulatorio transversal del longitudinal, en términos de la dirección de propagación. Describe el comportamiento ondulatorio del sonido: tono, timbre, intensidad y rapidez, a partir del modelo de ondas. 1.5 horas 28 Identifica las explicaciones de Aristóteles y las de Galileo respecto al movimiento de caída libre, así 2 horas como el contexto y las formas de proceder que las sustentaron. 1 hora Argumenta la importancia de la aportación de Galileo en la ciencia como una nueva forma de construir y validar el conocimiento científico, con 1.5 horas base en la experimentación y el análisis de los resultados. 2 horas Relaciona la aceleración con la variación de la velocidad en situaciones del entorno y/o 1 hora actividades experimentales. Elabora e interpreta tablas de datos y gráficas de velocidad-tiempo y aceleración-tiempo para 3 horas describir y predecir características de diferentes movimientos, a partir de datos que obtiene en experimentos y/o situaciones del entorno. 2.5 horas horas horas horas horas Describe la fuerza como efecto de la interacción entre los objetos y la representa con vectores. Aplica los métodos gráficos del polígono y paralelogramo para la obtención de la fuerza resultante que actúa sobre un objeto, y describe el movimiento producido en situaciones cotidianas. Argumenta la relación del estado de reposo de un objeto con el equilibrio de fuerzas actuantes, con el uso de vectores, en situaciones cotidianas. Marco de referencia y trayectoria; diferencia entre desplazamiento y distancia recorrida. Velocidad: desplazamiento, dirección y tiempo. Interpretación y representación de gráficas posición-tiempo. Movimiento ondulatorio, modelo de ondas, y explicación de características del sonido. Explicaciones de Aristóteles y Galileo acerca de la caída libre. Aportación de Galileo en la construcción del conocimiento científico. La aceleración; diferencia con la velocidad. Interpretación y representación de gráficas: velocidad-tiempo y aceleración-tiempo. La fuerza; resultado de las interacciones por contacto (mecánicas) y a distancia (magnéticas y electrostáticas), y representación con vectores. Fuerza resultante, métodos gráficos de suma vectorial. Equilibrio de fuerzas; uso de diagramas.

11 12 Bloque 1 / secuencia 1 SD 1 El movimiento de los objetos Marco de referencia y trayectoria; diferencia entre desplazamiento y distancia recorrida Prepararse para la secuencia Aprendizajes esperados: Interpreta la velocidad como la relación entre desplazamiento y tiempo, y la diferencia de la rapidez, a partir de datos obtenidos de situaciones cotidianas. Interpreta tablas de datos y gráficas de posición-tiempo, en las que describe y predice diferentes movimientos desde datos que obtiene en experimentos y/o de situaciones del entorno. Conceptos: Marco de referencia, trayectoria, distancia recorrida, desplazamiento, rapidez, velocidad y representación gráfica. Habilidades: En esta secuencia se promueve la observación, medición y registro, así como el análisis e interpretación de datos obtenidos, a través del manejo de materiales y realización de montajes experimentales. También se fomenta el diseño experimental, y la planeación, desarrollo y evaluación de las investigaciones. Actitudes: Se fomenta la curiosidad por conocer y explicar el mundo, así como la disposición al trabajo colaborativo. Antecedentes: En tercer grado representaron trayectorias en croquis y en quinto de primaria hicieron descripciones del movimiento de objetos analizando su trayectoria, dirección y rapidez. Ideas erróneas: En el movimiento de los cuerpos, algunos estudiantes confunden rapidez y velocidad, consideran que esta última es independiente del marco de referencia. En las representaciones gráficas consideran que la altura (ordenada al origen) es sinónimo de pendiente, y que la forma de la gráfica coincide con la trayectoria del objeto en movimiento. Inicio (pág )) El propósito de la actividad es que los estudiantes reflexionen sobre la influencia y la función de un paracaídas en el movimiento vertical de un paracaidista y en el movimiento horizontal de un auto de carreras. De esta manera, los estudiantes llegan a identificar palabras y conceptos con los cuales describir los movimientos mencionados. Desarrollo (págs ) Las actividades y experimentos, en esta secuencia, tienen la finalidad de hacer reflexionar sobre las diferencias del movimiento en distintos marcos de referencia; y distinguir variables como trayectoria, distancia recorrida y desplazamiento. Asimismo, se proponen ejercicios para que calculen y comparen distancia y desplazamiento, rapidez y velocidad en diferentes situaciones, utilizando ecuaciones y gráficas. Cierre (pág. 21) Los estudiantes retomarán el movimiento del paracaídas construyendo uno para comparar la caída de objetos mediante la obtención de datos experimentales. La elaboración y análisis de gráficas de posición-tiempo les permitirá evaluar e interpretar los resultados en la velocidad de los objetos. Finalmente, elaborarán un mapa conceptual con los conceptos estudiados en la secuencia. El propósito es que los alumnos resuelvan la situación inicial y reflexionen, mediante una postura crítica, sobre el uso adecuado de los recursos naturales. En esta etapa, los alumnos compararán sus respuestas con las que dieron en la situación de inicio. Al final los estudiantes evaluarán su aprendizaje.

12 Bloque 1 / secuencia 1 13 Propósitos, sugerencias didácticas y solucionario Situación inicial Página 14 pág. 14 Como primera actividad de inicio de la secuencia, puede emplear un video que presente el tema del salto en paracaídas. El propósito será motivar a los estudiantes y apoyar la relación de los contenidos con aspectos de su vida cotidiana; por lo tanto, no deberá incluir explícitamente los contenidos de la materia. Al terminar el video indague sobre la experiencia y conocimientos de los alumnos en torno al salto en paracaídas; y proceda a recuperar sus conocimientos previos. El propósito de la actividad es que los estudiantes reflexionen sobre la influencia de un paracaídas en la velocidad de un cuerpo en movimiento vertical (caída de un paracaidista) u horizontal (auto de carreras). Respuesta libre. R. M. Sin paracaídas, porque la superficie del paracaídas incrementa el rozamiento con el aire, oponiéndose al peso del objeto y reduciendo su velocidad. R. M. Al frenar, este tipo de autos expulsan un paracaídas, de dimensiones similares al automóvil, que reduce rápidamente su velocidad sin pérdida de estabilidad para el auto y su conductor. El paracaídas también ayuda a reducir la distancia necesaria para hacer alto total. Al final el profesor ayudará a elegir los conceptos más útiles para construir la lista. Desarrollo Página 15 La actividad consiste en que los estudiantes analicen las imágenes mostradas en el libro y describan la importancia de especificar el marco de referencia utilizado para describir un movimiento dado. Organice a los estudiantes en equipos para realizar la actividad y pídales que observen las fotografías. Respuesta libre. R. M. La primera y la tercera fotografía con dos marcos de referencia distintos: uno dentro del autobús y fijo a éste; el otro, está fijo a la banqueta. Las percepciones difieren en que en la primer foto el mundo parece moverse, mientras que en la tercera, el que se mueve es el autobús. La segunda y la cuarta fotografía son de una mujer en una escalera eléctrica en movimiento. En la segunda fotografía, el movimiento se percibe con dirección hacia abajo y a la derecha. En la otra, la dirección del movimiento parece ser de arriba hacia abajo. Finalmente, permita que los estudiantes comparen sus respuestas antes de discutirlas en el grupo. Página 16 Explique a los integrantes de cada equipo que elijan un marco de referencia que modelarán en sus cuadernos para representar la trayectoria de la pelota. El equipo deberá registrar cuáles fueron las condiciones en las que realizaron el experimento, incluyendo las posiciones de los integrantes del equipo y el tiempo del recorrido. Los equipos intercambian sus descripciones, repiten el experimento descrito por sus compañeros, comparan las trayectorias obtenidas y analizan cómo mejorar sus descripciones. Nuevamente se dividen en equipos de tres integrantes y, esta vez, uno de los integrantes debe realizar un recorrido dentro del salón, mientras otro hace una descripción lo más precisa posible. El tercero reproducirá el recorrido siguiendo las instrucciones que le proporcionan sus compañeros. 1. Desarrollo de la actividad. Respuesta libre. R. M. Los obstáculos en el salón pueden influir en la distancia recorrida que, comparada con el desplazamiento, puede ser la misma o mayor. 2. Resultados de la actividad.

13 14 Bloque 1 / secuencia 1 Página Con los datos de la tabla de la actividad: Como se trata de movimiento en línea recta, la distancia recorrida es igual al intervalo del cambio de posición x = x final x inicial y el incremento de tiempo es t = t final t inicial, dando una rapidez media de En el primer intervalo v = x t. pág. 20 R. M. No. El desplazamiento, a diferencia de la distancia recorrida, es recto. R. M. La distancia recorrida es la longitud de la trayectoria. Página 17 Los integrantes de cada equipo construirán criterios para determinar quién es más veloz: si se deja fija la distancia por recorrer y si se fija el tiempo para hacer el recorrido. R. M. Es más veloz quien tarde menos tiempo en recorrer la distancia definida y será más veloz quien haya recorrido una mayor distancia en el tiempo dado. Página 19 Respuesta libre. Los estudiantes calcularán la rapidez media dividiendo el valor de la longitud recorrida entre el tiempo cronometrado. R. M. El insecto se mueve con una velocidad cuya magnitud es de 45 m/15 s = 3 m/s y dirección Este. Como es un movimiento en línea recta y constante en todo momento, la rapidez del insecto es también 3 m/s. R. M. Con la expresión d = vt, se obtiene que la distancia recorrida es d = ( 50 km h ) (0.1 h) = 5 km R. M. El tiempo del recorrido es 40 minutos: t = d v = 20 km 30 km/h = 2 3 h. x = 10 5 = 5 km, t = = 0.07 h y v = 5 km 0.07 h = 71.4 km/h. t (h) x (km) x (km) t (h) rapidez media = x/ t km/h La gráfica obtenida es un conjunto de puntos que caen aproximadamente sobre un segmento de recta con pendiente positiva que no pasa por el origen de coordenadas. A continuación, se muestra la tabla con los valores de distancia duplicados y la rapidez media con los nuevos valores. t (h) x (km) x (km) t (h) rapidez media = x/ t km/h R. M. La segunda gráfica también es similar a la anterior, pero con mayor inclinación con respecto al eje del tiempo.

14 Bloque 1 / secuencia 1 15 R. M. La pendiente es mayor que en el primer caso. R. M. En los diagramas de posición contra tiempo, cuanto mayor es la inclinación, mayor es la rapidez, y viceversa. 2. R. M. Karina recorrió 24 km durante los 50 minutos de su recorrido. R. M. En 50 minutos (0.83 h) de recorrido de Karina, su rapidez media es: v = x t = 24 km 0.83h = 28.8 km h R. M. Santiago se detuvo durante 5 minutos en el sexto kilómetro. También se detuvo en el kilómetro 16 durante 4 minutos. R. M. Como las gráficas se cruzan a los 50 minutos en el kilómetro 24, entonces Santiago y Karina llegaron al mismo tiempo. R. M. La gráfica del movimiento de Karina tiene mayor inclinación, por lo que llevaba mayor rapidez que Santiago durante los primeros 10 minutos del recorrido: v = x t = 12 km km = 72 1 h h 6 R. M. Karina, pues Santiago estaba detenido entre los 38 y 42 min. R. M. Karina, los primeros 10 minutos (pendiente más inclinada de la gráfica). 3. Respuestas modelo R. M. El ciclista tardó 1.7 h porque v = d v = 15 km 9 km h = 1.7 h. R. M. Cuando el ciclista aumentó su rapidez, la distancia recorrida fue d = v t = 15 km h 2 h = 30 km. Cierre Página 21 Como parte del desarrollo y el cierre de la secuencia, puede sugerir a los alumnos que hagan un video de los muñecos con paracaídas que construyeron, al que posteriormente le agreguen una explicación basada en las preguntas que se presentan en la página 21 del libro. En la actividad de cierre, los alumnos pondrán a prueba las hipótesis propuestas al inicio de la secuencia. 1. Respuesta libre. Los tiempos deberán ser mayores al aumentar la altura del salto. 2. Respuesta libre. Si los paracaídas se diseñaron correctamente caerán con velocidad prácticamente constante. R. M. Caería más rápido el muñeco con el paracaídas más pequeño. R. M. Dependiendo de la relación del área del paracaídas al peso del muñeco, la velocidad es esencialmente constante. 3. Respuesta libre. Los alumnos crearán un mapa incluyendo los conceptos desarrollados en este bloque y establecerán relaciones entre ellos. Recursos adicionales En estos materiales encontrará contenidos alternativos de consulta que pueden también ser de apoyo para el proyecto de final de bloque. Para profundizar en el tema de los sistemas de referencia: Hacyan, Shahen. La relatividad de Galileo en: Relatividad para principiantes. Disponible en: edutics.com.mx/zlg Fecha de consulta 30 de noviembre de 2012 Entonces, la distancia total es la suma de las distancias en cada trayecto, porque d = 15 km + 30 km = 45 km. R. M. El ciclista avanzó una distancia adicional de d = vt = (10 km h ) = (1 h) = 10 km Respuesta libre. Sugiera a los alumnos que utilicen las siguientes escalas: 2 cm = 5 km y 3 cm = 1 h. 4. La rapidez media del autobús donde viajaba Luisa fue: v = d t = 475 km 7 h = 67.8 = km h

15 16 Bloque 1 / secuencia 2 SD 2 Movimiento ondulatorio, modelo de ondas y explicación de características del sonido Prepararse para la secuencia Aprendizajes esperados: Describe características del movimiento ondulatorio con base en el modelo de ondas: cresta, valle, nodo, amplitud, longitud, frecuencia y periodo, y diferencia el movimiento ondulatorio transversal del longitudinal, en términos de la dirección de propagación. Describe el comportamiento ondulatorio del sonido: tono, timbre, intensidad y rapidez, a partir del modelo de ondas. Conceptos: Propagación de ondas, ondas longitudinales y transversales, ondas mecánicas y electromagnéticas, características de las ondas, volumen y timbre de un sonido. Habilidades: Esta secuencia fomenta la construcción de modelos mediante la realización de montajes y el manejo de materiales. Asimismo, fomenta la búsqueda, selección y comunicación de información. Actitudes: Esta secuencia propone actividades con las que se fomenta la curiosidad por conocer y explicar el movimiento periódico y la disposición al trabajo colaborativo. Inicio (pág. 22) Con esta actividad, los alumnos exploran el movimiento oscilatorio en una cuerda, permitiéndoles reconocer la diferencia entre pulso y tren de ondas. También podrán reconocer que las ondas no transportan materia y que son perturbaciones en un medio. Desarrollo (págs ) Los tipos y características del movimiento ondulatorio son descritas en el texto con ejemplos cotidianos e identificables. Las actividades de esta secuencia son de tipo experimental para que los alumnos identifiquen cómo se generan y propagan las ondas y sus características. Cierre (pág. 27) A partir de la investigación en diferentes fuentes de información, los alumnos reconocerán que los sismos son fenómenos ondulatorios y conocerán aplicaciones de las ondas. Antecedentes: En tercer y quinto grado estudiaron las características del sonido y la influencia del medio en su propagación; en sexto grado, reconocieron que el sonido es una manifestación de la energía en un sistema. Ideas erróneas: Muchos alumnos consideran que las ondas transportan materia y que no tienen energía. Creen que el sonido no se puede transmitir en sólidos o líquidos y que el ultrasonido es un sonido de gran intensidad; además confunden volumen con timbre.

16 Bloque 1 / secuencia 2 17 Propósitos, sugerencias didácticas y solucionario Situación inicial Página 22 pág. 22 Para recuperar conocimientos previos sobre las ondas y sus características, puede pedir a los estudiantes que hagan una representación gráfica de una onda sonora, en su cuaderno, y después compararlas entre sí para tratar de determinar en grupo qué sonido sería más agudo y por qué. 1. Respuestas en equipo. R. M. Cada movimiento produce una prominencia que se propaga de un extremo a otro de la cuerda; aisladas para un movimiento o en serie para movimientos repetidos. R. M. La cinta que está fija a la cuerda, se mueve en la misma dirección en que se deforma la cuerda: de arriba abajo. Hay una perturbación en la cuerda que se propaga entre sus extremos. Desarrollo Página 25 Los alumnos descubrirán qué método seguir para crear ondas con diferentes frecuencias, y las asociarán con la longitud de onda respectiva. R. M. Al aumentar la frecuencia disminuye la distancia entre las crestas y se mantiene constante la velocidad de propagación. R. M. La velocidad de propagación se mantiene constante. Cambiará si se utiliza un líquido distinto al agua, como el aceite de cocina. pág. 25 Se recomienda que los alumnos utilicen modelos gráfi - cos en los que puedan identificar las partes de la onda generada. Página 27 La actividad experimental favorece que los estudiantes distingan la diferencia entre volumen y tono de un sonido al modificar las condiciones de vibración de una regla. R. M. El tono permanece constante debido a que la vibración de la regla tiene la misma frecuencia. Cambiará el tono si cambia la longitud de la regla: cuanto más corta sea la regla, mayor será la frecuencia con que vibra y más agudo será el tono del sonido que genera. R. M. Depende de la amplitud con que vibre la regla. Al inicio la amplitud será mayor, así como la intensidad del sonido que genera. La amplitud irá disminuyendo hasta que se detiene y el sonido generando irá disminuyendo en intensidad. R. M. El sonido que se genera es debido a que las ondas se propagan por el material de que está construida la mesa. Posteriormente, las ondas también se propagan como sonido por el aire que llega hasta nuestros oídos. Cierre Página 27 En sismología se consideran cuatro tipos de ondas sísmicas, se sugiere restringir la investigación a las ondas primarias y secundarias (ondas P y S). Las ondas prima-

17 18 Bloque 1 / secuencia 2 Recursos adicionales En estos materiales encontrará contenidos alternativos de consulta que pueden también ser de apoyo para el proyecto de final de bloque. Libro que habla sobre geología y sismicidad desde un punto de vista de divulgación: Nava, Alejandro, Los terremotos. La Ciencia paratodos, Fondo de Cultura Económica. pág. 27 rias son de tipo longitudinal como se ejemplificó en el resorte de juguete, mientras que las ondas secundarias son ondas transversales como las ondas en el agua. En la página: la liga IN- FORMACIÓN GENERAL -> Temas de en sismología -> Terremotos y ondas sísmicas encontrará información concerniente con aspectos físicos de los sismos, relacionados con el movimiento ondulatorio. Fecha de consulta 30 de noviembre de 2012 Las ondas P viajan con una rapidez de 4 km/s cerca de la superficie de la Tierra mientras que al interior lo hacen hasta por 11 km/s. Las ondas S viajan alrededor de 60% más lentamente. Una onda sísmica oscila con una frecuencia que varía entre 0.1 y 20 Hz dependiendo del tipo de suelo y tipo de onda sísmica. R. M. Ejemplos de las aplicaciones de las ondas mecánicas son: el estudio de la estructura de la Tierra por medio de las ondas sísmicas; el diseño de edifi - caciones resistentes a sismos; los sistemas de ultrasonido para explorar el interior del cuerpo humano; los sistemas de comunicación como radio, televisión y telefonía; etcétera. R. M. Pueden ser de ambos tipos, depende del tipo de aplicación que se le dé y el medio en que se propagarán las ondas. Finalmente, los alumnos compartirán sus impresiones sobre la relevancia de las ondas en su vida cotidiana.

18 Bloque 1 / secuencia 3 19 SD 3 El trabajo de Galileo Explicaciones de Aristóteles y Galileo acerca de la caída libre Prepararse para la secuencia Aprendizajes esperados: Identifica las explicaciones de Aristóteles y las de Galileo respecto al movimiento de caída libre, así como el contexto y las formas de proceder que las sustentaron. Argumenta la importancia de la aportación de Galileo en la ciencia como una nueva forma de construir y validar el conocimiento científico con base en la experimentación y el análisis de los resultados. Conceptos: Caída libre, aceleración de la gravedad, viscosidad, fricción e inercia. Habilidades: Los alumnos practican la formulación de preguntas e hipótesis; ponen en práctica la observación, medición y registro mediante la realización de montajes y el manejo de materiales. Además, analizan e interpretan datos para el establecimiento de relación entre datos, causas, efectos y variables. Actitudes: El estudio de la caída de los cuerpos permite que los alumnos tengan mayor apertura a nuevas ideas y la aplicación del escepticismo informado; fomenta la disposición para el trabajo colaborativo, además de permitir la búsqueda constante de mejores explicaciones y soluciones, así como de sus alcances y limitaciones. Antecedentes: En cuarto de primaria estudiaron las causas y efectos de la fricción. Ideas erróneas: Es común que los alumnos crean que los objetos pesados siempre caen más rápido que los más ligeros y que el aire no tiene efecto alguno en la caída de los cuerpos. Inicio (pág. 28) Para comenzar con la secuencia, se estudia el movimiento de caída libre de los cuerpos, se hace evidente la necesidad de tomar en cuenta el aire como factor importante en este movimiento. Se propone una experiencia con la que pueda detectarse fácilmente la influencia del aire en la caída de los cuerpos, sin importar su masa. Desarrollo (págs ) Se propone una actividad experimental con la que puedan establecer que en la caída, la distancia recorrida es proporcional con el cuadrado del tiempo, con lo que podrán descubrir que la rapidez no es constante. En la página 35 se proponen ejercicios para ejercitar la aplicación de la expresión matemática para la distancia recorrida en caída libre, la cual se introduce en la página 28; así como discutir este tipo de movimiento de forma cualitativa. Cierre (pág. 35) Esta actividad tiene como objetivo que los estudiantes repasen las diferentes explicaciones del movimiento en caída libre y analicen las condiciones que pueden afectar la caída de los cuerpos, como la fricción con el aire.

19 20 Bloque 1 / secuencia 3 Propósitos, sugerencias didácticas y solucionario pág. 28 pág. 31 Situación inicial Página 28 Puede sugerir a los estudiantes que a lo largo de la secuencia elaboren un producto final, socialmente valorado, aplicando los conocimientos que van adquiriendo a lo largo de la secuencia. Puede ser, por ejemplo, un reportaje sobre la caída libre, de acuerdo con Galileo y Aristóteles. 1. Actividad para trabajo en equipo de 2 a 3 personas. R. M. La moneda es más pesada. Si se dejan caer desde la misma altura, la moneda cae primero. R. M. De los objetos que se soltaron, la moneda cae más rápido y coincide que es más pesada. Esto no es necesariamente cierto. Por ejemplo, cae primero una aguja que una bolsa de plástico que es más pesada que la aguja. 2. Los objetos ligeros caerían después, pero con el experimento se observa que caen juntos. 3. R. M. La pluma caerá más lentamente que una moneda. 4. R. M. Caen juntos. La pluma no se mueve dentro del frasco. 5. Respuestas para comentar. R. M. No. Caen de la misma forma cuando no afecta el aire como el caso de la pluma en el frasco. R. M. Cuando el aire está presente en el medio en el cual los objetos se mueven durante su caída. R. M. Al reducir los efectos del aire, los objetos soltados desde la misma altura llegarán al mismo tiempo al piso. Desarrollo Página Respuestas acerca del movimiento. R. M. Al aumentar la distancia, se incrementa el tiempo. Conforme avanza el tiempo, la distancia recorrida es mayor a cada momento. Esto se ve en la gráfica construida. R. M. La velocidad no es constante, se va incrementando como se puede constatar por la forma de la gráfica. 2. R. M. Al elevar el tiempo al cuadrado, (tiempo medido con el reloj de agua) la gráfica de distancia contra tiempo es una recta, por lo que son directamente proporcionales. R. M. Comparando las dos gráficas se observa que la masa de la canica o el balín no influyen, puesto que son prácticamente iguales, es decir, no se detectan efectos relacionados con la masa del objeto que rueda. Puede aclarar a los alumnos que algunas variables son proporcionales, aunque no siempre en forma directa. En este caso, la distancia recorrida es proporcional con el cuadrado del tiempo transcurrido.

20 Bloque 21 // secuencia Página Ejercicio con cálculos numéricos. Si g= 9.81 m/s 2, entonces la distancia recorrida por la bala sería: d = 1 2 gt2 = (0.5) ( 9.81 m (2s)2 s2) = 19.6m Al comparar la distancia obtenida con la altura de los pisos, tenemos: 19.6 m 2.5 m =7.8 pisos 8 pisos piso pág. 35 R. M. Porque la moneda desplaza al aire antes de que entre en contacto con el papel, sin retrasar su caída. R. M. Caen juntos porque no hay corrientes de aire en el interior que los separen. R. M. Las afirmaciones de Aristóteles son ciertas, sólo cuando hay fricción entre los objetos que caen y el aire. R. M. La afirmación de Galileo es correcta. Los objetos se moverán de la misma manera durante su caída cuando los efectos del aire son despreciables. R. M. Los objetos no caen con rapidez constante a menos que tengan la forma apropiada y su movimiento de caída sea en un medio con viscosidad adecuada para que esto ocurra. Tal es el caso del movimiento del paracaídas. R. M. Sí, porque se pudo demostrar con el experimento del plano inclinado, y es válido cuando la fricción es mínima. R. M. Aristóteles no realizaba experimentos y Galileo sí. Por esta razón muchos historiadores de la ciencia consideran que Galileo dio valor a la experimentación sistemática para verificar o refutar hipótesis. Recursos adicionales En estos materiales encontrará contenidos alternativos de consulta que pueden también ser de apoyo para el proyecto de final de bloque. Video informativo sobre la caída libre, parte de la serie El mundo de Beakman : Fecha de consulta 30 de noviembre de 2012 Despejando al tiempo de la ecuación d = 1 2 gt2 t = 2 d g = (2) (10 m) 9.81 m = 2.04s 2 s 2 t = 1.4 s 2. R. M. Los objetos, ante la presencia del aire, caerán más rápido o más lentamente dependiendo de su forma, volumen y masa. En ausencia de aire, como en la Luna, los objetos se moverían de igual forma durante su caída. Cierre Página 35 R. M. Porque el aire se opone a la caída de distinta manera puesto que el papel y la moneda difieren en su forma, volumen y masa.

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