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FÍSICA 2º BACHILLERATO 2.1. OBJETIVOS. - Comprender los principales conceptos de la Física y su articulación en leyes, teorías y modelos, valorando el papel que desempeñan en el desarrollo de la sociedad. - Resolver problemas que se planteen en la vida cotidiana, seleccionando y ampliando los conocimientos apropiados. - Comprender la naturaleza de la Física y sus limitaciones así como sus complejas interacciones con la tecnología y la sociedad, valorando la necesidad de preservar el medio ambiente y de trabajar para lograr una mejora en las condiciones de vida actuales. - Desarrollar en los alumnos las habilidades de pensamiento prácticas y manipulativas propias del método científico de modo que les capaciten para llevar a cabo un trabajo investigador. - Evaluar la información proveniente de otras áreas del saber para formarse una opinión propia, que permita al alumno expresarse con criterio en aquellos aspectos relacionados con la Física. - Comprender que la Física constituye, en si misma, una materia que sufre continuos avances y modificaciones; es, por tanto, su aprendizaje un proceso dinámico que requiere una actitud abierta y flexible frente a diversas opiniones. - Valorar las aportaciones de la Física a la tecnología y la sociedad. 2.2. CONTENIDOS. Introducción: Áreas y volúmenes de figuras geométricas. Funciones trigonométricas. Producto de vectores. Desarrollo en serie de un binomio. Cálculo diferencial. Cálculo integral. Repaso de mecánica. Cinemática: Las magnitudes cinemáticas. Movimientos en una dimensión. Movimientos rectilíneos. Movimientos en dos dimensiones. Dinámica: Masa y momento lineal. Leyes de la dinámica de Newton. El impulso mecánico. Fuerzas elásticas o restauradoras. Resolución de problemas de fuerzas. Trabajo y energía mecánica: Trabajo mecánico. Energía mecánica. Colisiones entre cuerpos. Trabajo y energía potencial. Fuerzas conservativas. Conservación de la energía mecánica. Conservación de la energía en presencia de fuerzas no conservativas (disipativas). Interacción gravitatoria. Movimientos de los cuerpos celestes. El movimiento de los planetas a través de la historia. Nociones actuales sobre el sistema solar. La traslación de los planetas. El centro de masas. La rotación de los cuerpos celestes. Gravitación universal. Precedentes de la ley de gravitación. La ley de gravitación universal. Consecuencias de la ley de gravitación universal. Análisis de los factores que intervienen en la ley de gravitación universal. Las mareas: el poderoso influjo de la Luna. El concepto de campo de gravitación. ¿Por qué el concepto de campo?. El campo gravitatorio: intensidad del campo. El campo gravitatorio desde un enfoque energético. Representación gráfica del campo gravitatorio. Aspectos energéticos del movimiento de los cuerpos en un campo gravitatorio. Origen y evolución del universo. Interacción electromagnética. El campo eléctrico. Interacción electrostática: origen y descripción. Campo eléctrico: una forma de explicar la interacción. El campo eléctrico desde un punto de vista dinámico. El campo eléctrico desde un enfoque energético. Movimiento de partículas cargadas en un campo eléctrico uniforme. Cálculo del campo eléctrico mediante el teorema de Gauss. Campo magnético y principios del electromagnetismo. De la magnetita a electromagnetismo. Estudio del campo magnético. Movimiento de partículas cargadas en campos magnéticos. Campos magnéticos producidos por corrientes eléctricas. Teorema de Ampère. Inducción electromagnética. Inducción electromagnética. El fenómeno de la autoinducción. Aplicaciones del fenómeno de la inducción. La unificación de Maxwell. Magnetismo natural. Vibraciones y ondas. Movimientos ondulatorios. El oscilador armónico. Oscilaciones o vibraciones armónicas. El movimiento armónico simple. Consideraciones dinámicas en el movimiento armónico simple. Consideraciones energéticas en el movimiento armónico simple. Relación entre el movimiento armónico simple y el movimiento circular uniforme. Un ejemplo de oscilador: el péndulo simple. Oscilaciones forzadas y fenómenos de resonancia. Movimiento ondulatorio: ondas mecánicas. Concepto de onda. Propagación de ondas mecánicas. Ondas armónicas. Estudio cualitativo de algunas propiedades de las ondas. Ondas estacionarias. Ondas sonoras. Ondas sonoras: qué son, cómo se producen y cómo se propagan. Velocidad de propagación del sonido. Intensidad del sonido y sensación sonora. Fenómenos ondulatorios del sonido. Ondas sonoras estacionarias en tubos: instrumentos de viento. El efecto Doppler. Óptica. Naturaleza de la luz. La controvertida naturaleza de la luz. Velocidad de propagación de la luz. La luz y las ondas electromagnéticas. Fenómenos ondulatorios de la luz. Aspectos relativos a la interacción luz-materia. Óptica geométrica. Introducción a la óptica geométrica. Óptica de la reflexión. Espejos planos y esféricos. Óptica de la refracción. Lentes delgadas. El ojo humano. Algunos instrumentos ópticos. Física moderna. Principios de la relatividad especial. El conflicto entre la electrodinámica y la mecánica de Newton. Antecedentes de la relatividad especial. Postulados de la relatividad especial de Einstein. Consecuencias de los postulados de Einstein. Transformaciones de Lorentz. Principios de la dinámica a la luz de la relatividad. Evidencias experimentales de la teoría de la relatividad. Fundamentos de la mecánica cuántica. La crisis de la mecánica cuántica en el micromundo. Antecedentes de la mecánica cuántica. Nacimiento y principios de la mecánica cuántica. Consecuencias de la mecánica cuántica. Física nuclear. El camino hacia el núcleo atómico. El descubrimiento del núcleo. Tamaño y densidad de los núcleos. Tamaño y densidad de los núcleos. Estabilidad del núcleo. Núcleos inestables: la radiactividad natural. Reacciones nucleares. La estructura más íntima de la materia. 2.3. CRITERIOS DE EVALUACIÓN. 1. Utilizar correctamente las unidades así como los procedimientos apropiados para la resolución de problemas. 2. Conocer la ecuación matemática de una onda unidimensional. Deducir a partir de la ecuación de una onda las magnitudes que intervienen: amplitud, longitud de onda, período, etc. Aplicarla a la resolución de casos prácticos. 3. Reconocer la importancia de los fenómenos ondulatorios en la civilización actual y su aplicación en diversos ámbitos de la actividad humana. 4. Aplicar las leyes de Kepler para calcular diversos parámetros relacionados con el movimiento de los planetas. 5. Utilizar la ley de la gravitación universal para determinar la masa de algunos cuerpos celestes. Calcular la energía que debe poseer un satélite en una determinada órbita, así como la velocidad con la que debió ser lanzado para alcanzarla. 6. Calcular los campos creados por cargas y corrientes, y las fuerzas que actúan sobre las mismas en el seno de campos uniformes, justificando el fundamento de algunas aplicaciones: electroimanes, motores, tubos de televisión e instrumentos de medida. 7. Explicar el fenómeno de inducción, utilizar la ley de Lenz y aplicar la ley de Faraday, indicando de qué factores depende la corriente que aparece en un circuito. 8. Explicar las propiedades de la luz utilizando los diversos modelos e interpretar correctamente los fenómenos relacionados con la interacción de la luz y la materia. 9. Valorar la importancia que la luz tiene en nuestra vida cotidiana, tanto tecnológicamente (instrumentos ópticos, comunicaciones por laser, control de motores) como en química (fotoquímica) y medicina (corrección de defectos oculares). 10. Justificar algunos fenómenos ópticos sencillos de formación de imágenes a través de lentes y espejos: telescopios, microscopios, etc. 11. Explicar los principales conceptos de la física moderna y su discrepancia con el tratamiento que a ciertos fenómenos daba la física clásica. 12. Aplicar los conceptos de fisión y fusión nuclear para calcular la energía asociada a estos procesos, así como la pérdida de masa que en ellos se genera. 2.4. TEMAS TRANSVERSALES. Educación para la convivencia. Este es uno de los aspectos más importantes del currículo. Pretende educar en la convivencia a partir de: respeto a la autonomía de los demás y diálogo como forma de solucionar diferencias. Educación ambiental, que persigue la adquisición de experiencias y conocimientos para tener una comprensión de los principales problemas ambientales, el desarrollo tanto de una conciencia de responsabilidad respecto del medio ambiente global, como de capacidades y técnicas de relacionarse con el medio sin contribuir a su deterioro, o la formación de hábitos individuales de protección del medio. Educación para la paz, para la comprensión internacional, la tolerancia, el desarme, la no violencia, el desarrollo y la cooperación. Educación no sexista. La educación para la igualdad se plantea expresamente por la necesidad de crear desde la escuela una dinámica correctora de las discriminaciones. Uno de sus objetivos principales es el análisis crítico de la realidad y la corrección de prejuicios sexistas y sus manifestaciones en el lenguaje, publicidad, profesiones, etc. Educación del consumidor. Adquirir esquemas de decisión que consideren todas las alternativas y los efectos individuales, sociales, económicos y medioambientales. Desarrollar un conocimiento de los mecanismos del mercado, así como de los derechos del consumidor y las formas de hacerlos efectivos. Crear una conciencia de consumidor responsable que se sitúa críticamente ante el consumismo y la publicidad. 2.5. DISTRIBUCIÓN TEMPORAL. 1ª EVALUACIÓN Introducción. Repaso de mecánica. Interacción gravitatoria. 2ª EVALUACIÓN Vibraciones y ondas. Interacción electromagnética. 3ª EVALUACIÓN Óptica. Física moderna. NOTA: Esta distribución es flexible y depende del grado de asimilación de los alumnos, pudiendo variarse su orden si el profesor lo estima conveniente y pudiendo suprimirse alguno de los temas en función de las necesidades del momento. 2.6. METODOLOGÍA DIDÁCTICA. La metodología didáctica es un compromiso profesor-alumno, y por lo tanto debe ser cuidad y respetada por ambas partes. La metodología didáctica del profesorado se refiere a la utilización técnica y razonada de los distintos métodos de enseñanza, que se basa en la enseñanza expositiva y oral. Este proceso responde a un aprendizaje por asimilación a través de procesos de inclusión que suelen provocar aprendizajes significativos. El proceso se puede estructurar en las siguientes fases: 1) Detección de ideas o conceptos previos mediante instrumentos de evaluación inicial adecuados. Gracias a esta detección podremos orientar la enseñanza hacia el fomento de un cambio conceptual (aprendizaje significativo de elementos conceptuales que modifican estructuras previas del mismo conocimiento). 2) Planteamiento de preguntas-problema para despertar el interés del alumno (motivación). 3) Presentación de un organizador previo (introducción) cuya función es tender un puente conceptual entre el material nuevo y lo ya conocido, entre lo que el alumno ya sabe y lo que necesita saber para aprender algo significativamente. 4) Explicación oral de los nuevos contenidos mediante generalizaciones y ejemplos consolidados. Para esta explicación se utilizará una sintaxis adecuada a las aptitudes y desarrollo de los alumnos. 5) Resumen. Es una recapitulación o repaso rápido en el que se muestra cómo la explicación del tema responde a la pregunta o problema inicial. El compromiso adoptado por los alumnos se conforma por: 1) Actividades de detección de ideas previas y errores conceptuales. Se trata de actividades sencillas que permiten encontrar los preconceptos erróneos que los alumnos tienen sobre la materia a tratar. Estas actividades nos permiten realizar una evaluación inicial de cada unidad didáctica. 2) Actividades de introducción y motivación. Mediante su realización el alumno hará una primera aproximación a la materia que se va a tratar. Deben abarcar aspectos que presenten un valor atractivo para el alumno y, por lo tanto, deben enlazar con sus intereses. 3) Actividades de aplicación. Servirán para que el alumno aplique los contenidos adquiridos, utilizando hechos, clasificaciones, criterios, conceptos, fórmulas, principios, leyes, etc. 4) Actividades de ampliación y refuerzo, donde se incluyen la búsqueda de información, presentación de informes siguiendo unas pautas previamente establecidas, problemas de lápiz y papel, y en resumen la comprobación por parte del profesor de la asimilación de los conceptos por parte del alumno. 2.7. MEDIDAS PARA ESTIMULAR LA LECTURA Y EL TIEMPO DEDICADO A LA MISMA A lo largo del curso se irán planteando, como actividades del aula, la lectura de diversos artículos de prensa y revistas especializadas en divulgación científica sobre temas relacionados con los contenidos explicados en clase. También se recomendará a los alumnos y alumnas la lectura opcional de libros divulgativos o incluso novelas científicas que puedan aportar luz sobre los conceptos estudiados en clase o añadir algún contenido extra que permita una mayor profundización en ciertos aspectos. En ambos casos se realizará una puesta en común con el resto de la clase y un pequeño debate para aclarar ideas y proponer posibles alternativas o soluciones a los problemas planteados en las lecturas. 2.8. PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN. Se realizará a través de: 1. Observación y análisis de tareas (actitud), que conformado por los siguientes aspectos: Asistencia a clase. Atención y participación en las actividades del aula. Presentación de trabajos, controles y exámenes. Cuaderno donde se recojan explicaciones, ejercicios y tareas realizadas en clase y fuera de ella. Se valorarán positivamente las intervenciones voluntarias en clase, en circunstancias tales como corrección de ejercicios, exposición de temas o respuestas a cuestiones planteadas. Se valorará negativamente la pasividad, la falta de interés (ejercicios sin contestar), la negativa a intervenir en la corrección de ejercicios, el no llevar al día los cuadernos o la no realización de las tareas mandadas para casa. 2. Pruebas de control. A lo largo de cada evaluación se realizarán las pruebas objetivas necesarias para comprobar el grado de aprendizaje y asimilación de conceptos y procedimientos. Estas pruebas comprenderán uno o varios temas que compongan un mismo bloque temático. Si un alumno no se presenta a un examen se le repetirá la prueba en fechas posteriores siempre y cuando presente el correspondiente justificante médico de haber estado enfermo. En otro caso tendrá que presentarse a la recuperación. A lo largo de cada evaluación se realizará una prueba objetiva necesaria para comprobar el grado de aprendizaje y asimilación de conceptos y procedimientos acumulados en lo que se lleve de curso. Esta prueba contará un 30% (excepto en la 3ª Ev. que será un 40%) de la nota en la evaluación correspondiente. Examen en cada evaluación para ver en qué medida se han conseguido los objetivos correspondientes a la misma. Esta prueba contará un 70% (excepto en la 3ª Ev. que será un 60%) de la nota de la evaluación correspondiente El curso se considerará aprobado cuando quede aprobada la última evaluación. Las faltas de ortografía serán calificadas negativamente, reduciendo la nota final de la prueba en un 0,25 por cada una de ellas. El uso incorrecto de las unidades es un error grave, que conlleva la reducción a la mitad de la nota en aquel ejercicio en el que se haya producido. La carencia de limpieza y orden en la presentación de los ejercicios podrá conllevar la reducción de la nota final del ejercicio, estando este apartado bajo la apreciación personal del profesor. No se puede usar lapicero en las pruebas escritas, las preguntas correspondientes quedarán anuladas. Para poder aprobar las pruebas escritas, la nota mínima necesaria en cada problema o pregunta debe ser de 3 sobre 10, no permitiéndose dejar preguntas en blanco. 3. Mecanismos de recuperación. Realización de pruebas objetivas sobre los contenidos mínimos marcados. Para recuperar la evaluación se necesita obtener en dicha prueba una calificación igual o superior a 5. La nota que se ponga en la cartilla para los alumnos que recuperen será de 5 salvo en casos muy especiales. Realización de un examen de suficiencia al final de curso para aquellos alumnos que tengan calificación negativa en alguna de las evaluaciones. Para poder aprobar las pruebas escritas, la nota mínima necesaria en cada problema o pregunta debe ser de 3 Los alumnos que tengan que presentarse en la convocatoria extraordinaria por no haber aprobado en la ordinaria, se presentarán a toda la materia de la asignatura. 2.9. CRITERIOS DE CALIFICACIÓN. o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o Movimiento vibratorio armónico simple: elongación, velocidad, aceleración. Dinámica del movimiento armónico simple. Movimiento ondulatorio. Tipos de ondas. Ecuación de las ondas armónicas unidimensionales. Principio de Huygens: reflexión, refracción, difracción, polarización. Ondas sonoras. Contaminación acústica. Teoría de la gravitación universal. Fuerzas centrales. Momento de una fuerza respecto de un punto. Momento angular. Leyes de Kepler. Fuerzas conservativas y energía potencial gravitatoria. Campo gravitatorio terrestre. Intensidad de campo y potencial gravitatorio. Aplicación a satélites y cohetes. Campo creado por un elemento puntual: interacción eléctrica. Estudio del campo eléctrico: magnitudes que lo caracterizan (vector campo eléctrico y potencial y su relación). Teorema de Gauss. Campo eléctrico creado por un elemento continuo: esfera, hilo y placa. Magnetismo e imanes. Campos magnéticos creados por cargas en movimiento. Ley de Ampere. Fuerzas magnéticas sobre corrientes paralelas. Inducción electromagnética. Experiencias de Faraday y Henry. Leyes de Faraday y de Lenz. Producción de corrientes alternas. Impacto medioambiental de la energía eléctrica. Naturaleza de las ondas electromagnéticas. Espectro electromagnético. Naturaleza de la luz. Propagación de la luz: reflexión y refracción. Dispersión lumínica. Óptica geométrica. Dioptrio esférico y dioptrio plano. Espejos y lentes delgadas. Principales aplicaciones médicas y tecnológicas. Insuficiencia de la Física clásica. Efecto fotoeléctrico. Cuantización de la energía. Dualidad onda corpúsculo y principio de incertidumbre. Física nuclear: composición y estabilidad de los núcleos. Radioactividad. Usos de la energía nuclear. 2.10. ACTIVIDADES DE RECUPERACIÓN. Las actividades de recuperación para los alumnos de 2º de Bachillerato que tengan pendiente la asignatura correspondiente del curso anterior consistirá en: - Realización de una prueba en el primer trimestre para comprobar si se han superado los contenidos mínimos. Una segunda posibilidad en el tercer trimestre para quienes no superaron la prueba en el primero. En cualquiera de los casos se exigirá una calificación mínima de 5 para considerar aprobada la asignatura. Se tendrá en cuenta la información sobre el rendimiento académico e interés de los alumnos del profesor del curso siguiente. 2.11. MATERIALES Y RECURSOS DIDÁCTICOS. Se utilizará el libro de texto “Física 2” correspondiente a la modalidad de ciencias de la naturaleza y de la salud / tecnología, editorial Oxford. Aparte de este libro, que se seguirá en el aula, el profesor puede hacer perfecto uso de los recursos didácticos de la misma editorial, así como de libros de consulta de otras editoriales correspondientes al mismo nivel educativo. Asimismo se puede disponer de los materiales disponibles en el aula de laboratorio, así como el material bibliográfico disponible en la biblioteca del centro. El profesor puede hacer uso de aquellos recursos didácticos adyacentes que considere necesarios para la mejor asimilación de los conceptos por parte de los alumnos. a) Materiales y recursos primarios: cuadernos, libros de texto, cuaderno específico para resolución de ejercicios, etc. b) Laboratorio (reactivos, instrumentos de medida, material necesario…). c) Medios audiovisuales (vídeo, diapositivas, transparencias…). d) Medios informáticos. e) Material de consulta (libros de texto, libros de problemas, libros específicos sobre temas de física y de mecánica, diccionarios enciclopédicos, revistas científicas, revistas de divulgación…). El compromiso del colegio con el uso de las nuevas tecnologías de la información y de la comunicación (TIC’s) se plasmará en el uso de la pizarra digital en el aula en la medida de las posibilidades y temporalización del curso, estableciéndose un criterio de uso mímino de por lo menos el 25% de las sesiones de clase. Esto quedará supeditado a la posibilidad de uso de la P.D.I., puesto que en el aula de desdoble no la tendremos disponible. Por otro lado, en el blog del profesor www.fisicayquimica2010.blogspot.com se dejará a los alumnos diversos materiales como pueden ser: apuntes, libros digitales, enunciados de problemas, exámenes de años anteriores y de acceso a la Universidad, … 2.12. ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS Y EXTRAESCOLARES. Dentro de la medida de lo posible, personas especializadas en el tema a tratar acudirán al centro para dar conferencias o charlas que puedan aclarar o complementar conceptos a los alumnos. Posible realización de visitas guiadas a exposiciones o empresas, dependiendo de la oferta disponible en la ciudad durante las fechas elegidas por el profesor o departamento. 2.13. MEDIDAS DE ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD. Atender adecuadamente a la diversidad puede parecer imposible de realizar en un aula y con un grupo numeroso. Sin embargo, no se trata de multiplicarse para atender por separado a cada uno de los alumnos, sino más bien de llevar a cabo una actuación para todo el grupo que posibilite el aprovechamiento a distintos niveles y permita en otros momentos una actuación más individualizada. Así, en el desarrollo de una explicación, el profesor puede presentar la información empleando distintos recursos (exposición ordenada de los conceptos, inclusión de ejemplos que tengan relación con las experiencias de los alumnos, manejo de materiales, demostraciones prácticas, etc.) de manera que dicha explicación tenga distintos niveles de profundidad. También es importante que la explicación no sea un hecho aislado, sino que venga seguida de la realización de experimentos, debates entre compañeros, resolución de problemas, etc., donde el profesor puede intervenir de manera más individualizada. En este sentido, cuanto más abundantes y diversos sean los recursos de los que se disponga, tanto más fácil será la consecución de aprendizajes significativos. En todos los grupos de alumnado se presentan inquietudes y necesidades educativas muy diversas; circunstancias que exigen una respuesta adecuada no solo para el grupo sino también para cada individuo en concreto. En general podrían diferenciarse tres grupos de alumnado: - Alumnos y alumnas con necesidades educativas especiales muy definidas. Normalmente no son individuos que acceden al Bachillerato. - Alumnos y alumnas con problemas a la hora de conseguir los objetivos propuestos y que, con una programación y ayudas concretas, pueden alcanzar una formación eficaz. - Alumnos y alumnas que no presentan dificultades en la consecución de los objetivos propuestos y que, en consecuencia, progresan eficazmente según el ritmo de enseñanza. Dentro de este grupo conviene, asimismo, prestar atención a aquellos individuos, más capaces, que progresan muy rápidamente y a los que hay que satisfacer en sus ambiciones formativas. En todos los casos la programación ha de ser lo suficientemente flexible para permitir adaptaciones curriculares apropiadas a cada caso o a cada grupo. Esto exige que se planteen siempre actividades de refuerzo y actividades de ampliación. Estas actividades, según nuestro proyecto curricular, se han diseñado del siguiente modo: - Actividades individuales (lecturas, comentarios personales, resolución de ejercicios…). Tienen fundamentalmente carácter de refuerzo. - Actividades de grupo pequeño (pequeñas investigaciones, toma de datos, diseño y planificación de experiencias…). Participan a la vez del carácter de refuerzo y del de ampliación. - Actividades de grupos más amplios (debates, trabajos grupales de investigación bibliográfica, visitas a industrias…). Son básicamente de ampliación. - Actividades de contenido. Son exclusivamente de ampliación y se refieren fundamentalmente a una exposición más completa y compleja de los contenidos de conocimiento exigibles a los alumnos y alumnas en este nivel. 2.14. SEMANA CULTURAL La semana cultual de este curso se llevará a cabo desde el 16 al 20 de enero y estará enfocada hacia los Juegos Olímpicos que se celebrarán en 2012 en Londres. El lema escogido será: “Más rápido, más alto, más fuerte” y los objetivos que se proponen son: - Conocer el espíritu olímpico y sus signos (llama olímpica, juramento, bandera, lema, …) Aprender a participar, sabiendo perder y ganar. Dar importancia a la cultura del trabajo y del esfuerzo. Aprender que el espíritu olímpico supone: comprensión mutua, solidaridad, espíritu de amistad, “fair play” (juego limpio), … Intentar construir a partir del deporte una sociedad pacífica y comprometida. Descubrir la fe en Jesús como la fuerza necesaria para vivir el espíritu olímpico. De acuerdo con este tema se diseñarán desde los distintos departamentos didácticos diversas actividades para llevar a cabo durante la semana cultural y que presentaremos a los alumnos. Sin embargo en este curso no se dedicará más de una sesión de clase debido a la gran extensión del temario y el escaso tiempo disponible para completarlo.