TEMAS SELECTOS DE FÍSICA

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2 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MÉXICO BACHILLERATO UNIVERSITARIO 2009 PROGRAMA DE ASIGNATURA SEMESTRE SEXTO 2

3 Dr. en C. Eduardo Gasca Pliego Rector M. en A.S.S. Felipe González Solano Secretario de Docencia M. en A. E. José Francisco Mendoza Filorio Elaboración agosto 2011: José Guillermo Arriaga Ruíz Ana Esperanza Carreño Contreras Ma. de Lourdes Nájera López Bernabé Gustavo Quintana Galindo Ma. de Lourdes Ramírez Nava Martha Ramírez Revueltas Director de Estudios de Nivel Medio Superior Coordinación e integración de programas de asignatura M. en S. P. María Estela Delgado Maya M. en H. J. Félix Nateras Estrada Mtra. en C. E. M. Cristina Silva Ortiz Lic. en Psic. Jesús Edgardo Pérez Vaca Lic. en Psic. María Verónica López García Fecha de aprobación por el Consejo General Académico. 24 de noviembre de Programa de estudios de: sexto semestre 3

4 Dimensión de Formación: Científico - tecnológico Campo de Formación: Ciencias de la naturaleza Ámbito disciplinar: Física ASIGNATURA: Semestre: Sexto Horas teóricas 2 Créditos: 5 Horas prácticas 1 Tipo de curso Optativo Total de horas 3 Asignaturas simultáneas Sociología, Psicología, México ante el contexto internacional, Expresión del arte, Cultura emprendedora, Orientación educativa. Optativas (2) Etapa en la estructura curricular Propedéutica 4

5 Normas del curso Docente Dar a conocer la organización y presentar la estructura del curso. Dar a conocer las estrategias de enseñanza y los criterios de evaluación. Cubrir el 100% del programa. Acercar a los alumnos a situaciones prácticas reales de su entorno. Proporcionar retroalimentación de manera continua. Manejar un sistema de evaluación de manera continua. Manejar un sistema de autoevaluación. Manejar una bitácora para el registro de actividades, asistencias y evaluaciones. Establecer acuerdos, compromisos y expectativas con los alumnos. Trabajar un portafolio de evidencias. Alumno Practicar la apertura hacia el aprendizaje. Asistencia a las sesiones del curso. Presentarse a sus evaluaciones en las fechas marcadas en el calendario oficial. Tolerancia de 5 minutos para entrada a clase. Cumplir con los proyectos y tareas asignados. Cumplir con los acuerdos, compromisos y expectativas establecidos con el docente. Respetar el reglamento del laboratorio. 5

6 PRESENTACIÓN El Sistema Nacional de Bachillerato se encuentra inmerso en un marco de diversidad, en donde los alumnos deben reunir, conocimientos y habilidades que definirán su desarrollo personal, actitudes y valores que tengan un impacto positivo en su comunidad y en el país en su conjunto, logrando de esta manera su inserción a la sociedad del conocimiento. El nivel medio superior de la UAEM enriquece su esencia e identidad en un contexto de globalización, interconexión y complejidad, vinculándose con el exterior con una actitud dinámica para evolucionar. Ante la propuesta del Sistema Nacional de Bachillerato (SNB), la UAEM integra a través de la adecuación del Currículum del Bachillerato Universitario (CBU 2009) una filosofía holista, orientada a la formación para la vida del bachiller, es decir, tanto personal, académica, profesional y social. El bachillerato con un enfoque en competencias, flexibilidad y componentes comunes del currículo, permiten el desarrollo que es fundamental para el beneficio del país, formando personas preparadas para desempeñarse como ciudadanos, para ello es fundamental el desarrollo de valores para acceder a la educación superior o integrarse exitosamente al sector productivo. En este contexto, la asignatura de Temas Selectos de Física, incluida en el Currículo del Bachillerato Universitario 2009 (CBU 2009), permitirá al alumno identificar problemas de su entorno, en relación con las ondas, tanto mecánicas como electromagnéticas, el sonido y la luz, y la estática para plantear preguntas de carácter científico y formular hipótesis de solución, que a través de la obtención de información de fuentes relevantes y de la realización de experimentos, obtenga una respuesta que pueda ser contrastada con sus hipótesis previas, lo anterior a través de un manejo adecuado del lenguaje científico y de las expresiones simbólicas de los fenómenos que observará. El planteamiento pedagógico de esta asignatura, de acuerdo al CBU 2009, relaciona las necesidades personales de conocimiento para responder a una sociedad cada día más competitiva y por otro lado, responder a las necesidades sociales de trabajo colaborativo. El empleo de ejes transversales dentro de la asignatura, ayuda a complementar esa cultura holista que requiere nuestra sociedad, buscando individuos que se encaminen al camino científico y tecnológico que tanto requiere nuestro país, buscando satisfacer las necesidades sociales. 6

7 PROPÓSITO GENERAL A través del dominio del lenguaje técnico de la física y los métodos de investigación propios de esta disciplina, identifica problemas, formula preguntas de carácter científico, construye hipótesis de solución, recupera evidencias y aplica modelos matemáticos que le permitan explicar de manera crítica un fenómeno natural. 7

8 6. Valora las preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenómenos naturales a partir de evidencias científicas 7. Hace explícitas las nociones científicas que sustentan los procesos para la solución de problemas cotidianos. 8. Explica el funcionamiento de máquinas de uso común a partir de nociones científicas. ALINEAMIENTO CONSTRUCTIVO DEL PROGRAMA Articula saberes de diversos campos y establece relaciones entre ellos y su vida cotidiana. Propone maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un curso de acción con pasos específicos. 5. Aplica la metodología apropiada en la realización de proyectos interdisciplinarios atendiendo problemas relacionados con las ciencias experimentales. 8. Confronta las ideas preconcebidas acerca de los fenómenos naturales con el conocimiento científico para explicar y adquirir nuevos conocimientos. 10. Resuelve problemas establecidos o reales de su entorno utilizando las ciencias experimentales para la comprensión y mejora del mismo. 8

9 COMPETENCIAS DE LA DIMENSIÓN (PERFIL DE EGRESO) Articula las características generales de las ciencias, su quehacer, su relación con la cultura y la aplicación de sus conceptos al integrar los conocimientos de diferentes campos disciplinarios y al utilizarlos como herramientas de interpretación de su realidad inmediata. Explica los fenómenos naturales y sociales aplicando los conceptos y principios básicos construidos en la interacción constante con los objetos de estudio de las ciencias. Muestra interés por los cambios sociales y por los avances científicos y tecnológicos, evaluando reflexivamente su impacto en los seres vivos, la naturaleza y la sociedad. 9

10 EJES TRANSVERSALES PARA EL ÁMBITO DISCIPLINAR PARA EL SEMESTRE Educación ambiental. Asume una postura de conciencia ecológica, respecto al cuidado del ambiente, al emplear adecuadamente los dispositivos eléctricos. Educación para la salud. Asume una conciencia para el uso apropiado de la tecnología. Educación en valores. Desarrolla una actitud propositiva en el trabajo colaborativo, respetando las opiniones de sus compañeros y fundamentando las propias 10

11 COMPETENCIAS DE LA DIMENSIÓN COMPETENCIAS GENÉRICAS Y ATRIBUTOS CONTENIDOS Y PROPÓSITOS COMPETENCIAS DISCIPLINARES BÁSICAS Y/O EXTENDIDAS MÓDULO CONTENIDOS PROPÓSITOS DEL MÓDULO Articula las características generales de las ciencias, su quehacer, su relación con la cultura y la aplicación de sus conceptos al integrar los conocimientos de diferentes campos disciplinarios y al utilizarlos como herramientas de interpretación de su realidad inmediata. Explica los fenómenos naturales y sociales aplicando los conceptos y principios básicos construidos en la interacción constante con los objetos de estudio de las ciencias. Muestra interés por los cambios sociales y por los avances científicos y tecnológicos, evaluando reflexivamente su impacto en los seres vivos, la naturaleza y la sociedad. Aprende de forma autónoma. 7. Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida. Articula saberes de diversos campos y establece relaciones entre ellos y su vida cotidiana. Trabaja en forma colaborativa. 8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos. Propone maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un curso de acción con pasos específicos. Básica 6. Valora las preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenómenos naturales a partir de evidencias científicas. Extendidas 8. Confronta las ideas preconcebidas acerca de los fenómenos naturales con el conocimiento científico para explicar y adquirir nuevos conocimientos. Básica 8. Explica el funcionamiento de máquinas de uso común a partir de nociones científicas. Extendidas 8. Confronta las ideas preconcebidas acerca de los fenómenos naturales con el I. Ondas mecánicas II. Ondas electromagnéticas y óptica 1.1. Ondas mecánicas Características Transversales Longitudinales 1.2 Sonido Ondas sonoras Fuentes de sonido Transmisión del sonido Velocidad del sonido Reflexión del sonido Refracción del sonido 1,2,7 Características del sonido - Sonoridad - Tono - Timbre Interferencia Efecto Doppler 2.1. Ondas electromagnéticas Espectro electromagnético Generación de ondas electromagnéticas Energía y potencia de la radiación electromagnética Efecto Doppler Cuerpos luminosos, translucidos y opacos Sombra y penumbra Aplica el lenguaje técnico de la física y los métodos de investigación propios de esta disciplina, al identificar problemas, formular preguntas de carácter científico, construir hipótesis, recuperar evidencias y aplicar modelos matemáticos que le permitan describir situaciones del entorno a través del estudio de ondas mecánicas. Aplica el lenguaje técnico de la física y los métodos de investigación propios de esta disciplina, al identificar problemas, formular preguntas de carácter científico, construir hipótesis, recuperar evidencias y aplicar modelos matemáticos que le permitan describir situaciones del entorno, a 11

12 COMPETENCIAS DE LA DIMENSIÓN COMPETENCIAS GENÉRICAS Y ATRIBUTOS COMPETENCIAS DISCIPLINARES BÁSICAS Y/O EXTENDIDAS conocimiento científico para explicar y adquirir nuevos conocimientos. 10. Resuelve problemas establecidos o reales de su entorno utilizando las ciencias experimentales para la comprensión y mejora del mismo. Básica 7. Hace explícitas las nociones científicas que sustentan los procesos para la solución de problemas cotidianos. Extendidas 10. Resuelve problemas establecidos o reales de su entorno utilizando las ciencias experimentales para la comprensión y mejora del mismo. MÓDULO III. Estática CONTENIDOS Fotometría 2.2 Óptica Geométrica Óptica geométrica en superficies planas. - Leyes de la óptica - Formación de imágenes en espejos - Reflexión total interna Óptica geométrica en superficies esféricas. - Espejos esféricos - Lentes delgadas - Instrumentos ópticos 3.1. Sistemas de fuerzas Sistemas de fuerzas en el plano Principio de superposición Principio de transmisibilidad Sistema de fuerzas colineales Sistemas de fuerzas concurrentes Sistemas de fuerzas paralelas Sistemas de fuerzas cualesquiera 3.2. Equilibrio traslacional Introducción Condiciones de equilibrio traslacional PROPÓSITOS DEL MÓDULO partir del comportamiento de la luz y el empleo de instrumentos ópticos. Aplica el lenguaje técnico de la física y los métodos de investigación propios de esta disciplina, al identificar problemas, formular preguntas de carácter científico, construir hipótesis, recuperar evidencias y aplicar modelos matemáticos que le permitan describir situaciones del entorno, con el fin de resolver problemas de equilibrio. 12

13 COMPETENCIAS DE LA DIMENSIÓN COMPETENCIAS GENÉRICAS Y ATRIBUTOS COMPETENCIAS DISCIPLINARES BÁSICAS Y/O EXTENDIDAS MÓDULO CONTENIDOS Diagrama de cuerpo libre 3.3. Equilibrio rotacional Momento de una fuerza con respecto a un punto Teorema de Varignon Momento de par de fuerzas Condiciones generales de equilibrio PROPÓSITOS DEL MÓDULO Básica 6. Valora las preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenómenos naturales a partir de evidencias científicas. Extendidas 5. Aplica la metodología apropiada en la realización de proyectos interdisciplinarios atendiendo problemas relacionados con las ciencias experimentales. 8. Confronta las ideas preconcebidas acerca de los fenómenos naturales con el conocimiento científico para explicar y adquirir nuevos conocimientos. IV. Aplicaciones de la física Funcionamiento de algunos aparatos contemporáneos de uso cotidiano explicados a través de la física. Aplica el lenguaje técnico de la física y los métodos de investigación propios de esta disciplina, al identificar problemas, formular preguntas de carácter científico, construir hipótesis, recuperar evidencias y aplicar modelos matemáticos que le permitan describir el funcionamiento físico de algunos aparatos de su entorno. 13

14 CONTENIDOS PROGRAMÁTICOS MÓDULO I ONDAS MECÁNICAS SESIONES PREVISTAS: 9 Propósito: Aplica el lenguaje técnico de la física y los métodos de investigación propios de esta disciplina, al identificar problemas, formular preguntas de carácter científico, construir hipótesis, recuperar evidencias y aplicar modelos matemáticos que le permitan describir situaciones del entorno a través del estudio de ondas mecánicas. CONTENIDOS PROGRAMÁTICOS POR COMPETENCIA TEMÁTICA DOMINIOS DE LOS APRENDIZAJES PERFIL DE EGRESO CONCEPTUAL PROCEDIMENTAL ACTITUDINAL COMPETENCIA DE LA DIMENSIÓN COMPETENCIA DISCIPLINARIA COMPETENCIA GENÉRICA 1.1. Ondas mecánicas Características Transversales Longitudinales 1.2 Sonido Ondas sonoras Fuentes de sonido Transmisión del sonido Velocidad del sonido Reflexión del sonido Refracción del sonido 1,2,7 Características del sonido - Sonoridad - Tono - Timbre Interferencia Efecto Doppler Define qué es una onda y describe sus características y elementos. Define sonido como una onda e identifica sus características (intensidad, tono y timbre) y sus distorsiones. Clasifica fenómenos ondulatorios y el tipo de onda correspondiente a cada uno de ellos. Compara las características con las variables físicas de una onda. Resuelve problemas relacionados con intensidad, potencia, niveles de intensidad y efecto doppler. Comparte su argumento sobre la clasificación realizada. Asume una postura reflexiva cuidando de sí mismo ante la exposición a niveles de intensidad de ruido no recomendables. Articula las características generales de las ciencias, su quehacer, su relación con la cultura y la aplicación de sus conceptos al integrar los conocimientos de diferentes campos disciplinarios y al utilizarlos como herramientas de interpretación de su realidad inmediata. Explica los fenómenos naturales y sociales aplicando los conceptos y principios básicos construidos en la interacción constante con los objetos de estudio de las ciencias. Básica 6. Valora las preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenómenos naturales a partir de evidencias científicas. DB Extendidas 8. Confronta las ideas preconcebidas acerca de los fenómenos naturales con el conocimiento científico para explicar y adquirir nuevos conocimientos. DE Aprende de forma autónoma 7. Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida. Articula saberes de diversos campos y establece relaciones entre ellos y su vida cotidiana. Trabaja en forma colaborativa. 8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos. Propone maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un curso de acción con pasos específicos. Actividad Integradora del Módulo I Análisis escrito del funcionamiento de un aparato en términos del sonido, considerando todos los elementos vistos en el módulo, así como su importancia en la vida cotidiana. 14

15 CIERRE SUMATIVA DESARROLLO FORMATIVA APERTURA DIAGNOSTICO PROCESO DIDÁCTICO MÓDULO I ONDAS MECÁNICAS SESIONES PREVISTAS: 9 PROPÓSITO: Aplica el lenguaje técnico de la física y los métodos de investigación propios de esta disciplina, al identificar problemas, formular preguntas de carácter científico, construir hipótesis, recuperar evidencias y aplicar modelos matemáticos que le permitan describir situaciones del entorno a través del estudio de ondas mecánicas. TEMA AMBIENTE DE APRENDIZAJE SECUENCIA DE LA TAREA ESTRATEGIAS E/A RECURSOS DIDÁCTICOS VALORACIONES EVIDENCIAS INSTRUMENTOS CRITERIOS 1.1. Ondas mecánicas Características Transversales Longitudinales Aula ventilada e iluminada con mobiliario que permita integrar equipos con interacción respetuosa y tolerante entre estudiantes y docente propicio para el trabajo colaborativo Participa en la valoración diagnóstica propuesta y dirigida por el profesor para reconocer su experiencia, disposición, conocimientos previos, ideas alternativas o preconcepciones el relación con el tema Ondas Mecánicas. En equipo realiza investigación bibliográfica o en Internet, sobre las características y los tipos de ondas mecánicas. En equipo, realiza una clasificación de fenómenos ondulatorios, con base en su longitud y frecuencia, identificando el tipo de onda correspondiente a cada uno de ellos. Integra el producto evaluado de acuerdo a las instrucciones del profesor, en el portafolio de evidencias. Discusión guiada grupal Investigación bibliográfica guiada Trabajo colaborativo Preguntas orientadoras de la discusión grupal. Guión investigación de Participación Cuadro de clasificación de fenómenos ondulatorios, con base en su longitud y frecuencia, identificando el tipo de onda. Lista de cotejo Lista de cotejo Realiza las actividades específicas con aportaciones. Sigue las instrucciones que se le dan en clase. Contesta lo que se pregunta. Datos de identificación de la actividad. Sigue las instrucciones que se le piden para este trabajo. Clasifica adecuadamente los fenómenos ondulatorios. Limpieza, orden organización y Ideas y diseño propios. En equipo, comparte su argumento sobre la clasificación ya realizada. Un representante de cada equipo da a conocer el argumento de la clasificación realizada. Trabajo colaborativo Exposición oral de argumentos. Relatoría Lista de cotejo Sigue las instrucciones que se le dan. Hace aportaciones. 15

16 DESARROLLO FORMATIVA APERTURA DIAGNOSTICO Trabajando en equipo: 1.2 Sonido Ondas sonoras Fuentes de sonido Transmisión del sonido Velocidad del sonido Reflexión del sonido Refracción del sonido 1,2,7 Características del sonido - Sonoridad - Tono - Timbre Interferencia Efecto Doppler Aula ventilada e iluminada con mobiliario que permita integrar equipos con interacción respetuosa y tolerante entre estudiantes y docente propicio para el trabajo colaborativo Observa los fenómenos en donde exista el sonido. Da una serie de ejemplos en los que el sonido predomina. Contesta las preguntas que realiza el profesor y formula tres más de manera individual, referidas a la velocidad, reflexión y refracción del sonido. En equipo: Realiza investigación bibliográfica o en Internet, sobre ondas sonoras, fuentes de sonido y transmisión de sonido. Ejemplifica el viaje de las ondas sonoras dada la reflexión y la refracción del sonido. Calcula analíticamente la rapidez del sonido. Adquiere las características del sonido para cinco instrumentos musicales. Discusión guiada grupal Investigación bibliográfica guiada Representación gráfica Solución ejercicios de Trabajo colaborativo Libros y artículos del tema Ayuda didáctica en línea sobre el tema Videos del tema Libros y artículos del tema. Colores, marcadores y calculadora. Participación Serie de ejercicios resuelta y esquema del viaje de las ondas sonoras Lista de cotejo Lista de cotejo Realiza las actividades específicas con aportaciones. Sigue las instrucciones que se le dan en clase. Contesta lo que se le pregunta. Datos de identificación de la actividad. Sigue las instrucciones que se le piden para este trabajo. Limpieza, orden, organización y Ideas y diseño propios. Muestra las secuencias correctas y completas para resolver los ejercicios. El esquema del viaje de las ondas sonoras explica correctamente la reflexión y refracción. 16

17 CIERRE SUMATIVA Realiza un experimento para la demostración del comportamiento del sonido en diferentes escenarios al observar los fenómenos que se producen. Contrasta los resultados obtenidos en la experimentación con la solución matemática del experimento. Presenta para su evaluación al profesor los resultados de este ejercicio. Integra este producto, evaluado de acuerdo con las instrucciones del profesor, en el portafolio de evidencias. Interpreta los resultados obtenidos. Identifica al menos cinco escenarios donde se observa el efecto Doppler y realiza un texto grupal en el que plasma los efectos que producen las características del sonido (intensidad, tono y timbre) y sus distorsiones, así como el impacto en la salud del ser humano. Realización experimento de Investigación bibliográfica guiada. Guía de práctica experimental. Guía investigación. ACTIVIDAD INTEGRADORA: Análisis escrito del funcionamiento de un aparato en términos del sonido, considerando todos los elementos vistos en el módulo, así como su importancia en la vida cotidiana. de Reporte de práctica y texto grupal VALORACIÓN 25% INSTRUMENTOS Lista de cotejo CRITERIOS Datos de identificación de la actividad. Reporte adecuado del comportamiento del sonido en diferentes escenarios al observar los fenómenos que se producen. Identificación adecuada de los escenarios donde se presenta el efecto Doppler. Describe los efectos que producen las características del sonido (intensidad, tono y timbre) y sus distorsiones, así como el impacto en la salud del ser humano. Limpieza, orden, organización y Ideas y diseño propios. Rúbrica Datos de identificación de la actividad. Las hipótesis para la explicación del funcionamiento del aparato elegido son pertinentes. Elabora una recopilación de los datos y análisis adecuados. Limpieza, orden, organización y Ideas y diseño propios. Expone los resultados de su investigación de forma coherente. 17

18 MÓDULO II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y ÓPTICA. CONTENIDOS PROGRAMÁTICOS SESIONES PREVISTAS: 9 Propósito: Aplica el lenguaje técnico de la física y los métodos de investigación propios de esta disciplina, al identificar problemas, formular preguntas de carácter científico, construir hipótesis, recuperar evidencias y aplicar modelos matemáticos que le permitan describir situaciones del entorno, a partir del comportamiento de la luz y el empleo de instrumentos ópticos. CONTENIDOS PROGRAMÁTICOS POR COMPETENCIA TEMÁTICA 2.1. Ondas electromagnéticas Espectro electromagnético Generación de ondas electromagnéticas Energía y potencia de la radiación electromagnética 2.2 Óptica Geométrica Cuerpos luminoso, translucidos y opacos Sombra y penumbra Fotometría Óptica geométrica en superficies planas. -Leyes de la óptica -Formación de imágenes en espejos -Reflexión total interna Óptica geométrica en superficies esféricas. -Espejos esféricos - Lentes delgadas - Instrumentos ópticos Actividad Integradora DOMINIOS DE LOS APRENDIZAJES CONCEPTUAL PROCEDIMENTAL ACTITUDINAL Define el concepto de onda electromagnética y espectro electromagnético. Define la naturaleza de la luz. Define los conceptos básicos para el estudio de la óptica geométrica. Identifica los diferentes fenómenos producidos por el comportamiento de la luz en superficies planas. Identifica los modelos matemáticos asociados al comportamiento de la luz. A partir de la frecuencia y la longitud de onda clasifica las ondas electromagnéticas. Analiza la propagación rectilínea de la luz Aplica las leyes de la fotometría. Aplica las leyes de la óptica geométrica para encontrar tamaño y posición de imágenes reflejadas en superficies planas. Aplica el modelo matemático adecuado para resolver ejercicios de aplicación asociados al comportamiento de la luz en superficies esféricas. Reconoce qué tipos de ondas electromagnéticas son usadas en diversos aparatos de su entorno. Reconoce que el estudio de la luz puede ser aprovechada como fuente de energía. Desarrolla una actitud propositiva en el trabajo colaborativo. Asume una postura de conciencia y respeto hacia los demás, respecto al uso adecuado de diferentes dispositivos ópticos. Reconoce cómo el estudio de la luz en superficies esféricas ha influido en el desarrollo científico y tecnológico de la humanidad. COMPETENCIA DE LA DIMENSIÓN Articula las características generales de las ciencias, su quehacer, su relación con la cultura y la aplicación de sus conceptos al integrar los conocimientos de diferentes campos disciplinarios y al utilizarlos como herramientas de interpretación de su realidad inmediata. Explica los fenómenos naturales y sociales aplicando los conceptos y principios básicos construidos en la interacción constante con los objetos de estudio de las ciencias. PERFIL DE EGRESO COMPETENCIA DISCIPLINARIA Básica 8. Explica el funcionamiento de máquinas de uso común a partir de nociones científicas. Extendidas 8. Confronta las ideas preconcebidas acerca de los fenómenos naturales con el conocimiento científico para explicar y adquirir nuevos conocimientos. 10. Resuelve problemas establecidos o reales de su entorno utilizando las ciencias experimentales para la comprensión y mejora del mismo. Análisis escrito del funcionamiento de un aparato en términos de la luz, considerando todos los elementos vistos en el módulo, así como su importancia en la vida cotidiana. COMPETENCIA GENÉRICA Aprende de forma autónoma 7. Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida. Articula saberes de diversos campos y establece relaciones entre ellos y su vida cotidiana. Trabaja en forma colaborativa. 8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos. Propone maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un curso de acción con pasos específicos. 18

19 CIERRE SUMATIVA DESARROLLO FORMATIVA APERTURA DIAGNOSTICO PROCESO DIDÁCTICO MÓDULO II ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Y ÓPTICA. SESIONES PREVISTAS: 9 PROPÓSITO: Aplica el lenguaje técnico de la física y los métodos de investigación propios de esta disciplina, al identificar problemas, formular preguntas de carácter científico, construir hipótesis, recuperar evidencias y aplicar modelos matemáticos que le permitan describir situaciones del entorno, a partir del comportamiento de la luz y el empleo de instrumentos ópticos. TEMA AMBIENTE DE APRENDIZAJE SECUENCIA DE LA TAREA ESTRATEGIAS E/A RECURSOS DIDÁCTICOS EVIDENCIAS INSTRUMENTOS VALORACIONES CRITERIOS 2.1. Ondas electromagnéticas Espectro electromagnético Generación de ondas electromagnéticas Energía y potencia de la radiación electromagnética Aula ventilada e iluminada con mobiliario que permita integrar equipos con interacción respetuosa y tolerante entre estudiantes y docente propicio para el trabajo colaborativo Participa en la valoración diagnóstica propuesta y dirigida por el profesor para reconocer su experiencia, disposición, conocimientos previos, ideas alternativas o preconcepciones en relación con el tema: Ondas electromagnéticas. Integra el producto, evaluado de acuerdo con las instrucciones del profesor, en el portafolio de evidencias En equipo, realiza investigación bibliográfica o en Internet, sobre ondas electromagnéticas, su clasificación, la amplitud, la longitud y la frecuencia de onda En equipo, realiza una clasificación de ondas electromagnéticas, con base en su longitud y frecuencia, identificando aquellas ondas que sean audibles, visibles y potencialmente peligrosas para la salud. Integra el producto, evaluado de acuerdo con las instrucciones del profesor, en el portafolio de evidencias Discusión guiada grupal Investigación bibliográfica guiada Trabajo colaborativo Preguntas orientadoras impresas Guión investigación de Participación Cuadro con la clasificación de ondas electromagnéticas, con base en su longitud y frecuencia, identificando aquellas ondas que sean audibles, visibles y potencialmente peligrosas para la salud. Lista de cotejo Lista de cotejo Realiza las actividades específicas con aportaciones. Sigue las instrucciones que se le piden en clase. Contesta lo que se le pregunta. Datos de identificación de la actividad. Sigue las instrucciones que se piden para este trabajo. Clasificación adecuada de las ondas electromagnéticas, con base en su longitud y frecuencia, identificando aquellas ondas que sean audibles, visibles y potencialmente peligrosas para la salud. Limpieza, orden, organización y Ideas y diseño propios. Participa en un debate acerca de lo perjudicial que pueden ser algunas ondas electromagnéticas en la salud. Debate Guión de debate Relatoría Lista de cotejo Sigue las instrucciones que se le dan para el debate Hace aportaciones 19

20 DESARROLLO FORMATIVA APERTURA DIAGNOSTICO Participa en la valoración diagnóstica propuesta y dirigida por el profesor para reconocer su experiencia, disposición, conocimientos previos, ideas alternativas o preconcepciones en relación con el tema: El comportamiento rectilíneo de la luz y los fenómenos que se producen sobre superficies planas o esféricas. Discusión dirigida. grupal Preguntas orientadoras de la discusión grupal Participación Lista de cotejo Realiza las actividades específicas con aportaciones. Sigue las instrucciones que se le piden en clase. Contesta lo que se le pregunta. 2.2 Óptica Geométrica Cuerpos luminoso, translucidos y opacos Sombra y penumbra Fotometría Óptica geométrica en superficies planas. -Leyes de la óptica -Formación de imágenes en espejos -Reflexión total interna Óptica geométrica en superficies esféricas. -Espejos esféricos - Lentes delgadas - Instrumentos ópticos Aula ventilada e iluminada con mobiliario que permita integrar equipos con interacción respetuosa y tolerante entre estudiantes y docente propicio para el trabajo colaborativo Integra el producto, evaluado de acuerdo con las instrucciones del profesor, en el portafolio de evidencias. Realiza en equipo actividades de identificación y búsqueda de información relevante relacionada con las propiedades y principios que rigen el comportamiento de la luz, así como de los diferentes fenómenos que ésta produce; empleando, diferentes fuentes bibliográficas o mesográficas. Resuelve en equipo, una serie de ejercicios en relación con las propiedades y principios que rigen el comportamiento de la luz, así como los diferentes fenómenos que ésta produce. Integra este producto, evaluado de acuerdo con las instrucciones del profesor, en el portafolio de evidencias. Compara el comportamiento de la luz en diferentes dispositivos para observar los diferentes fenómenos que se producen. Trabajo colaborativo: Investigación Documental Exploración en la Red Trabajo Colaborativo Textos para lectura Guión para unidad de investigación o exploración. Serie de ejercicios. Serie de ejercicios resuelta y diagrama de comparación Lista de cotejo Datos de identificación de la actividad. Muestra las secuencias correctas y completas para resolver los ejercicios. Comparación adecuada del comportamiento de la luz en diferentes dispositivos al observar los fenómenos que se producen. Limpieza, orden, organización y Ideas y diseño propios Presenta para su evaluación al grupo los resultados de este ejercicio de análisis y observación. Trabajo colaborativo. Cooperación guiada o estructurada. Guión para la realización del diagrama de comparación. Integra este producto, evaluado de acuerdo con las instrucciones del profesor, en el portafolio de evidencias. 20

21 CIERRE SUMATIVA Elabora un texto donde explica las fortalezas y dificultades personales al solucionar problemas de este módulo. Integra este producto, evaluado de acuerdo con las instrucciones del profesor, en el portafolio de evidencias. Reflexión metacognitiva Guía de reflexión. Texto personal. Rúbrica Datos de identificación de la actividad. La explicación de sus fortalezas y debilidades en la solución de problemas. Limpieza, orden, organización y Ideas y diseño propios. ACTIVIDAD INTEGRADORA: Análisis escrito del funcionamiento de un aparato en términos de la luz, considerando todos los elementos vistos en el módulo, así como su importancia en la vida cotidiana. VALORACIÓN 25% INSTRUMENTOS Rúbrica CRITERIOS Datos de identificación de la actividad. Las hipótesis para la explicación del funcionamiento del aparato elegido son pertinentes. Elabora una recopilación de los datos y análisis adecuados Limpieza, orden, organización y Ideas y diseño propios. 21

22 CONTENIDOS PROGRAMÁTICOS MÓDULO III ESTÁTICA SESIONES PREVISTAS: 12 Propósito: Aplica el lenguaje técnico de la física y los métodos de investigación propios de esta disciplina, al identificar problemas, formular preguntas de carácter científico, construir hipótesis, recuperar evidencias y aplicar modelos matemáticos que le permitan describir situaciones del entorno, con el fin de resolver problemas de equilibrio. CONTENIDOS PROGRAMÁTICOS POR COMPETENCIA TEMÁTICA DOMINIOS DE LOS APRENDIZAJES CONCEPTUAL PROCEDIMENTAL ACTITUDINAL COMPETENCIA DE LA DIMENSIÓN PERFIL DE EGRESO COMPETENCIA DISCIPLINARIA COMPETENCIA GENÉRICA 3.1. Sistemas de fuerzas Sistemas de fuerzas en el plano Principio de superposición Principio de transmisibilidad Sistema de fuerzas colineales Sistemas de fuerzas concurrentes Sistemas de fuerzas paralelas Sistemas de fuerzas cualesquiera 3.2. Equilibrio traslacional Introducción Condiciones de equilibrio traslacional Diagrama de cuerpo libre Define qué es una fuerza y describe características y elementos. Comprende el concepto de sistemas de fuerzas y enlista los tipos que existen. Define las condiciones de equilibrio traslacional y las características de un diagrama de cuerpo libre. Obtiene de manera analítica las características de una fuerza. Resuelve un sistema de fuerzas concurrentes, paralelas y cualesquiera, encontrando la resultante. Establece las condiciones de equilibrio traslacional, interpretando en un diagrama de cuerpo libre las reacciones de los apoyos: simple y fijo. Discute las características de los problemas resueltos, dando argumentos a la solución obtenida. Discrimina entre sistemas de fuerzas en equilibrio traslacional y un sistema que no está en equilibrio, mediante la observación de su Articula las características generales de las ciencias, su quehacer, su relación con la cultura y la aplicación de sus conceptos al integrar los conocimientos de diferentes campos disciplinarios y al utilizarlos como herramientas de interpretación de su realidad inmediata. Básica 7. Hace explícitas las nociones científicas que sustentan los procesos para la solución de problemas cotidianos. Extendidas 10. Resuelve problemas establecidos o reales de su entorno utilizando las ciencias Aprende de forma autónoma 7. Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida. Articula saberes de diversos campos y establece relaciones entre ellos y su vida cotidiana. Trabaja en forma colaborativa. 8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos. Propone maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un curso de 22

23 3.3. Equilibrio rotacional Momento de una fuerza con respecto a un punto Teorema de Varignon Momento de par de fuerzas Condiciones generales de equilibrio Define momento de una fuerza, así como el Teorema de Varignon. Comprende las condiciones generales de equilibrio rotacional. Reconoce en problemas cotidianos, las aplicaciones del Teorema de Varignon. Establece las condiciones de equilibrio rotacional, interpretando en un diagrama de cuerpo libre las reacciones de los apoyos articulados. entorno y la comprensión de las condiciones teóricas de equilibrio. Discrimina entre sistemas de fuerzas en equilibrio rotacional y un sistema que no está en equilibrio, mediante la observación de su entorno y la comprensión de las condiciones teóricas de equilibrio. Explica los fenómenos naturales y sociales aplicando los conceptos y principios básicos construidos en la interacción constante con los objetos de estudio de las ciencias. Muestra interés por los cambios sociales y por los avances científicos y tecnológicos, evaluando reflexivamente su impacto en los seres vivos, la naturaleza y la sociedad. experimentales para la comprensión y mejora del mismo. acción con pasos específicos. Actividad Integradora del Módulo III Análisis escrito del funcionamiento de un aparato en términos del equilibrio, considerando todos los elementos vistos en el módulo, así como su importancia en la vida cotidiana. 23

24 APERTURA DIAGNOSTICO PROCESO DIDÁCTICO MÓDULO III ESTÁTICA SESIONES PREVISTAS: 12 Propósito: Aplica el lenguaje técnico de la física y los métodos de investigación propios de esta disciplina, al identificar problemas, formular preguntas de carácter científico, construir hipótesis, recuperar evidencias y aplicar modelos matemáticos que le permitan describir situaciones del entorno, con el fin de resolver problemas de equilibrio. VALORACIONES TEMA AMBIENTE DE APRENDIZAJE SECUENCIA DE LA TAREA ESTRATEGIAS E/A RECURSOS DIDÁCTICOS EVIDENCIAS INSTRUMENTOS CRITERIOS 3.1. Sistemas de fuerzas Sistemas de fuerzas en el plano Principio de superposición Principio de transmisibilidad Sistema de fuerzas colineales Sistemas de fuerzas concurrentes Sistemas de fuerzas paralelas Sistemas de fuerzas cualesquiera Aula ventilada e iluminada con mobiliario que permita integrar equipos con interacción respetuosa y tolerante entre estudiantes y docente propicio para el trabajo colaborativo Participa en la valoración diagnóstica propuesta y dirigida por el profesor para reconocer su experiencia, disposición, conocimientos previos, ideas alternativas o preconcepciones en relación con el tema de sistemas de fuerzas. Discusión dirigida. grupal Preguntas orientadoras de la discusión grupal Participación Lista de cotejo Realiza las actividades específicas con aportaciones. Sigue las instrucciones que se le piden en clase. Contesta lo que se le pregunta. 24

25 CIERRE SUMATIVA DESARROLLO FORMATIVA Hace uso de la tecnología y aprecia en forma virtual cómo actúan las fuerzas en diferentes sistemas mostrados, con aplicaciones de la vida cotidiana. Identifica los tipos de sistemas de fuerzas en ejemplos que sugiere el profesor. Trazando líneas de acción de la fuerzas clasifica los diferentes sistemas de fuerzas. Representa sistemas de fuerzas mediante esquema. Resuelve ejercicios analíticamente mediante la descomposición vectorial Elaboración esquemas vectoriales. de Resolución de ejercicios por el método analítico, identificando las características del vector resultante Laboratorio virtual. Ayuda didáctica en línea sobre el tema Videos del tema Libros y artículos del tema Serie de ejercicios Serie de ejercicios resueltos Lista de cotejo Datos de identificación de la actividad. Muestra las secuencias correctas y completas para resolver los ejercicios. Representación adecuada de la solución. Interpretación correcta de los resultados. Limpieza, orden, organización y Ideas y diseño propios. Representa la solución identificando las características del vector resultante. Interpreta los resultados obtenidos y realiza una comparación entre ellos. Identifica al menos cinco escenarios donde existen sistemas de fuerzas y los representa mediante un esquema vectorial. Investigación campo. de Trabajo colaborativo Bibliografía y mesografía sugerida por el profesor Reporte escrito Lista de cotejo Datos de identificación de la actividad. Se describen adecuadamente los escenarios de aplicación de sistemas de fuerzas Ideas y diseño propios. Se encuentra la bibliografía consultada 25

26 DESARROLLO FORMATIVA APERTURA DIAGNOSTICO 3.2 Equilibrio traslacional Introducción Condiciones de equilibrio traslacional Diagrama de cuerpo libre Aula ventilada e iluminada con mobiliario que permita integrar equipos con interacción respetuosa y tolerante entre estudiantes y docente propicio para el trabajo colaborativo Reconoce su experiencia y conocimientos previos referentes a los factores que influyen para que exista el equilibrio en los cuerpos. Contesta las preguntas que realiza el profesor y formula tres más de manera individual. Resuelve ejercicios de aplicación de equilibrio traslacional, trazando un bosquejo y anotando las condiciones del problema. Dibuja el diagrama de cuerpo libre. Utiliza la primera condición de equilibrio traslacional para formar dos ecuaciones en términos de fuerzas conocidas y desconocidas. Comprueba que las fuerzas encontradas cumplan las condiciones de equilibrio traslacional. Discusión dirigida grupal Elaboración de un diagrama de cuerpo libre. Resolución de un sistema de ecuaciones de primer grado que resulta de las condiciones de equilibrio traslacional. Repetición procedimiento analítico del Preguntas orientadoras de la discusión grupal Serie de ejercicios Participación Serie de ejercicios resuelta Lista de cotejo Lista de cotejo Datos de identificación de la actividad. Las respuestas propias a las preguntas de la discusión grupal. Limpieza, orden, organización y Ideas y diseño propios. Datos de identificación de la actividad. Muestra las secuencias correctas y completas para resolver los ejercicios. Identificación adecuada de las fuerzas encontradas. Interpretación correcta de los resultados. Limpieza, orden, organización y Ideas y diseño propios. Interpreta los resultados obtenidos y los compara. 26

27 APERTURA DIAGNOSTICO CIERRE SUMATIVA Identifica al menos cinco escenarios en su entorno, donde exista equilibrio traslacional. Discusión grupal. Investigación campo. de Preguntas orientadoras de la discusión grupal Bibliografía y mesografía sugerida por el profesor Preguntas orientadoras para la investigación Reporte investigación de Rúbrica Datos de identificación de la actividad. Las hipótesis para la explicación del funcionamiento del aparato elegido son pertinentes. Elabora una recopilación de los datos y análisis adecuados. Limpieza, orden, organización y Ideas y diseño propios. Expone los resultados de su investigación de forma coherente Equilibrio rotacional Momento de una fuerza con respecto a un punto Teorema de Varignon Momento de par de fuerzas Condiciones generales de equilibrio Aula ventilada e iluminada con mobiliario que permita integrar equipos con interacción respetuosa y tolerante entre estudiantes y docente propicio para el trabajo colaborativo Reconoce su experiencia y conocimientos previos con respecto al equilibrio rotacional de los cuerpos. Contesta las preguntas que realiza el profesor y formula tres más de manera individual. Discusión grupal dirigida Preguntas orientadoras de la discusión grupal Texto personal Lista de cotejo Datos de identificación de la actividad. Las respuestas propias a las preguntas de la discusión grupal. Limpieza, orden, organización y Ideas y diseño propios. 27

28 DESARROLLO FORMATIVA Resuelve ejercicios de aplicación de equilibrio rotacional mediante la elaboración de un bosquejo general en el que plasme las condiciones del problema. Elaboración de un diagrama de cuerpo libre. Dibuja el diagrama de cuerpo libre, que indique todas las fuerzas, distancias y ejes de rotación. Encuentra todas las componentes X y Y de las fuerzas y los ejes de rotación, aunque incluya factores desconocidos. Usa la primera condición de equilibrio traslacional para formar dos ecuaciones en términos de fuerzas conocidas y desconocidas. Resolución de un sistema de ecuaciones de primer grado que resulta de las condiciones de equilibrio traslacional y rotacional. Trabajo colaborativo Serie de ejercicios Experiencia de cátedra Laboratorio virtual Serie de ejercicios resuelta Lista de cotejo Datos de identificación de la actividad. Muestra las secuencias correctas y completas para resolver los ejercicios. Identificación adecuada de las fuerzas encontradas. Interpretación correcta de los resultados. Limpieza, orden, organización y Ideas y diseño propios. Calcula los momentos de torsión debido a cada fuerza independientemente de otras fuerzas. Comprueba que las fuerzas encontradas cumplan las condiciones de equilibrio traslacional y rotacional. Discute los resultados obtenidos. 28

29 CIERRE SUMATIVA Identifica al menos cinco escenarios donde debe existir equilibrio rotacional. Trabajo colaborativo. Investigación campo. de Exposición de los resultados de la investigación de campo. Bibliografía, mesografía y ayuda didáctica en línea sobre el tema (videos), sugeridos por el profesor. Guía presentación de Presentación con diapositivas Rúbrica Conocen todos los integrantes del equipo el tema. Utilizan datos de su investigación de campo en la exposición Exponen en forma clara y precisa sus ideas Explican la aplicación del equilibrio rotacional en los escenarios seleccionados. Contestan las preguntas que les formulan sus demás compañeros. Trabajo colaborativo ACTIVIDAD INTEGRADORA: VALORACIÓN: 25% Análisis escrito el funcionamiento de un aparato en términos del equilibrio, considerando todos los elementos vistos en el módulo, así como su importancia en la vida cotidiana. INSTRUMENTOS Rúbrica CRITERIO Datos de identificación de la actividad. Las hipótesis para la explicación del funcionamiento del aparato elegido son pertinentes. Elabora una recopilación de los datos y análisis adecuados Desarrolla el diseño experimental con creatividad e imaginación Realiza las mediciones pertinentes a su diseño experimental de manera adecuada. Limpieza, orden, organización y Ideas y diseño propios. Expone los resultados de su diseño experimental de forma coherente. 29

30 CONTENIDOS PROGRAMÁTICOS MÓDULO IV Propósito: SESIONES Aplicaciones de la física 6 PREVISTAS: Aplica el lenguaje técnico de la física y los métodos de investigación propios de esta disciplina, al identificar problemas, formular preguntas de carácter científico, construir hipótesis, recuperar evidencias y aplicar modelos matemáticos que le permitan describir el funcionamiento físico de algunos aparatos de su entorno. CONTENIDOS PRAGMÁTICOS POR COMPETENCIA DOMINIOS DE LOS APRENDIZAJES PERFIL DE EGRESO TEMÁTICA CONCEPTUAL PROCEDIMENTAL ACTITUDINAL COMPETENCIA DE LA DIMENSIÓN COMPETENCIA DISCIPLINARIA COMPETENCIA GENÉRICA Funcionamiento de algunos aparatos contemporáneos de uso cotidiano explicados a través de la Física. Actividad Integradora del Módulo IV Enuncia los conceptos que fundamentan el funcionamiento del aparato elegido. Describe los procesos físicos que justifican el funcionamiento del aparato elegido. Toma conciencia en el uso y abuso de aparatos que puedan dañar su salud o el medio ambiente Explica los fenómenos naturales y sociales aplicando los conceptos y principios básicos construidos en la interacción constante con los objetos de estudio de las ciencias. Básica 6. Valora las preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenómenos naturales a partir de evidencias científicas. Extendidas 5. Aplica la metodología apropiada en la realización de proyectos interdisciplinarios atendiendo problemas relacionados con las ciencias experimentales. 8. Confronta las ideas preconcebidas acerca de los fenómenos naturales con el conocimiento científico para explicar y adquirir nuevos conocimientos. Aprende de forma autónoma. Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida. Articula saberes de diversos campos y establece relaciones entre ellos y su vida cotidiana. Reporte escrito del funcionamiento de un aparato cotidiano, recuperando el sustento teórico visto en el curso, y su reflexión personal de lo aprendido. Incluye: Hipótesis de explicación de funcionamiento, Recopilación de datos y análisis de los mismos, Diseño experimental. 30

31 CIERRE SUMATIVA DESARROLLO FORMATIVA APERTURA DIAGNOSTICO PROCESO DIDÁCTICO MÓDULO IV Aplicaciones de la física SESIONES PREVISTAS: 6 Propósito: Aplica el lenguaje técnico de la física y los métodos de investigación propios de esta disciplina, al identificar problemas, formular preguntas de carácter científico, construir hipótesis, recuperar evidencias y aplicar modelos matemáticos que le permitan describir el funcionamiento físico de algunos aparatos de su entorno. VALORACIONES TEMA AMBIENTE DE APRENDIZAJE SECUENCIA DE LA TAREA ESTRATEGIAS E/A RECURSOS DIDÁCTICOS EVIDENCIAS INSTRUMENTOS CRITERIOS Trabajando en equipo, elige un aparato de uso personal, casero, industrial u hospitalario. Discusión grupal Preguntas orientadoras de la discusión grupal. Participación Lista de cotejo Realiza las actividades específicas con aportaciones. Sigue las instrucciones que se le piden en clase. Contesta lo que se le pregunta. Funcionamiento de algunos aparatos contemporáneos de uso cotidiano explicados a través de la física. Aprendizaje basado en proyectos, el proyecto consiste en describir físicamente cómo funciona el aparato elegido. Busca información detallada acerca del funcionamiento del aparato elegido. En equipo, redacta el funcionamiento del aparato y las bases físicas. Investigación documental bibliográfica y/o en Internet. Laboratorio virtual. Ayuda didáctica en línea sobre el tema Videos del tema Libros y artículos del tema Reporte escrito Rúbrica Datos de identificación de la actividad Hipótesis sustentada para la explicación del aparato elegido. Limpieza, orden, organización y En equipo, realiza una presentación en clase, incluyendo el aparato para su descripción. Presentación de caso Presentación de diapositivas Lista de cotejo Datos de identificación de la actividad Hipótesis sustentada para la explicación del aparato elegido. Limpieza, orden, organización y 31