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PROYECTO BICULTURAL
U.E. COLEGIO HUMBOLDT PROGRAMAS DE
ESTUDIOS EXPERIMENTALES
FISICA (CLASE 8 - 12)
ELABORADO POR:
OMAR QUINTANA Y DETLEF MÜLLER
TERCERA ETAPA DE EDUCACIÓN BÁSICA
Y MEDIA DIVERSIFICADA PROFESIONAL
JUNIO 2005
COLEGIO HUMBOLDT CARACAS
PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
DIRECTRICES PARA LA ADQUISICIÓN
DE COMPETENCIA
A través de una enseñanza básica de la física se les debe capacitar a las alumnas y a los
alumnos para aplicar conocimientos físicos adquiridos.
Ellos deben de reconocer preguntas de la física y saber tomar decisiones, conforme a los
hechos, con respecto al mundo natural y su cambio causado por el comportamiento
humano. La enseñanza en clase de la física desarrolla la habilidad de pensar e imaginar de
las alumnas y los alumnos. Transmite un conocimiento básico sólido, destrezas en observación y en descripción de fenómenos físicos, al igual que fundamentos en el experimentar.
El conocimiento de la física no sólo consiste en conocimiento de hechos y en conocimiento
de definiciones, nociones y “formulas”. Lo que es importante también es la comprensión de
ideas y modelos básicos de la física, cuya solidez hay que cuestionar constantemente para
poder reconocer los límites del pensar de la física. Para sacar conclusiones se necesita la
habilidad de evaluar, elegir y aplicar informaciones y datos a base de las leyes de la física.
El conocimiento básico adquirido en la clase de física y los métodos profesionales aprendidos ahí pueden ser aprovechados en la vida diaria. Aparte del desarrollo de habilidades
cognitivas la enseñanza en clase de la física tiene que tomar en cuenta las necesidades
emocionales de alumnas y alumnos y fomentar su competencia personal y social. De modo
que trabajando en equipo y en la práctica de la física se desarrollan, más que todo, las
habilidades cooperativas.
La enseñanza en clase de la física debe de estructurarse de manera que las alumnas y los
alumnos sean capaces de participar activa - y responsablemente en la formación de la
sociedad mundial con perspectivas de un futuro y hacer un aporte para un desarrollo mundial justo, duradero y en armonía con el medio ambiente en su propio contorno de vida.
ADQUISICIÓN DE COMPETENCIA
Un requisito indispensable para el desarrollo de una comprensión sólida de la física es
una adecuada habilidad de leer. Ésta se va ampliando en la física con la habilidad de
verbalizar enunciados físicos, de representar gráficamente, de utilizar el lenguaje
técnico y de escribir en forma matemática.
Los métodos profesionales de la física se enseñan en contenidos físicos adecuados,
siendo las ideas, los modelos y las estructuras de la física los que juegan un papel
importante dentro de esto. Métodos y contenidos profesionales desarrollan una actitud
de pensar y trabajar que es aprovechable para otras asignaturas o grupos de asignaturas.
La física requiere una comprensión y transmisión de circunstancias, la observación de
magnitudes cuantitativamente concebibles, la formulación de hipótesis y de concepciones de modelos y de pronósticos resultantes de los mismos, que pueden ser verificados experimentalmente. En este proceso la reducción de condiciones colaterales complejos a una situación del problema que es manejable experimentalmente, es un factor
decisivo.
La enseñanza en clase de la física ofrece posibilidades para fomentar el desarrollo
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lingüístico de alumnas y alumnos, ya que, aparte de las formulaciones matemáticas,
también el hablar, el escribir y el argumentar juegan un papel importante.
Los modelos educativos definen un currículum central que garantiza, entre otras cosas,
la capacidad de seguir los estudios en la universidad y crea la libertad de seleccionar
las diferentes carreas profesionales según su ubicación.
FUNDAMENTOS DIDÁCTICOS
La comprensión de la física empieza con el análisis de las concepciones que traen las
alumnas y los alumnos a la clase. Fenómenos llevan a planteamientos de problemas
en la física. Explicaciones se representan a través de imágenes, modelos y experimentos y son concebidos paso por paso por medio del lenguaje técnico físico. El conocimiento sobre hechos y estructuras conceptuales, que fue adquirido por medio de ejemplos especiales dentro de los límites de la educación básica de la física, al igual que las
capacidades desarrolladas en este proceso tienen que ser aplicables a nuevos enunciados.
Hay que prestar atención en la enseñanza en clase que los contenidos y métodos
didácticos sean atractivos tanto para las alumnas como para los alumnos. De modo
que la ampliación del planteamiento de la pregunta “¿cómo funciona? por “¿qué efecto
tiene?” ayuda a las muchachas y ofrece a los muchachos la oportunidad de ver la
técnica de manera más amplia.
Planteamientos de preguntas que hacen relación a la salud, a la naturaleza y al medio
ambiente, al ser humano y su creación de su futuro son interesantes tanto para las
muchachas como también para los muchachos. La enseñanza en clase tiene que
hacer visibles también progresos en la física que fueron realizados por mujeres.
Lo que es importante también es el manejo de errores o maneras de expresión que no
son correctas desde el punto de vista lingüístico técnico. Es inevitable que se cometan
errores en la fase de aprendizaje, errores son parte del proceso de aprendizaje;
errores pueden ser aprovechados como oportunidad para aprender. Sobre todo en la
enseñanza orientada hacia la práctica, en el trabajo en equipo ó en la práctica de la
física se pueden observar las maneras de pensar y de trabajar de las diferentes alumnas y alumnos. De esta manera el docente puede ayudar en caso de problemas individuales.
A través de enunciados abiertos y el aprendizaje por medio del descubrimiento las
alumnas y los alumnos son incentivados a buscar métodos propios de resolución. Su
propia disposición a esforzarse y creatividad es fomentada, entre otras cosas, por presentaciones orales y exposiciones experimentales y el propio crecimiento en competencia es reconocido. Por medio de las estrategias aplicadas las profesoras y los profesores pueden ver la manera de pensar y aprender y así organizar correspondientemente la siguiente clase.
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USO DE LA TECNOLOGÍA INFORMÁTICA
EN LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA
“ ……..El explosivo crecimiento del poder de la computación en las últimas dos décadas
cambió drásticamente la magnitud y la complejidad de los problemas a considerar.
Analizando la situación desde la Física, la capacidad de memoria y la velocidad de cálculo
de las computadoras personales hoy disponibles permite abordar, resolver y analizar en
detalle una gran variedad de problemas que eran prácticamente irresolubles unos años
atrás.
Sin embargo, este gran impulso de la computación no se ha visto del mismo modo reflejado
en el aspecto didáctico de la enseñanza de la Física. Salvo raras excepciones, los estudiantes de física se han visto imposibilitados de aprovechar los beneficios claros del uso de la
computadora en el proceso enseñanza-aprendizaje. Porque por otro lado, ellos pueden
observar o aún disponer de las ventajas y atractivos de su uso en otros aspectos de su vida
estudiantil e inclusive en la vida cotidiana.
Desde una perspectiva educativa, el uso de software de simulación en la enseñanza de la
Física debería ser útil para:
● Desarrollar la intuición de los estudiantes y profundizar en el conocimiento de leyes
y situaciones físicas, a partir de la observación de la solución de un problema y del
comportamiento del sistema y su solución en un amplio espectro de variación de sus
parámetros significativos y/o condiciones de trabajo.
● Ganar experiencia con temas que son normalmente considerados de una gran
complejidad matemática.
● Incentivar a los alumnos en el aprendizaje y en el reconocimiento de la importancia
de la Física a través del análisis cualitativo de situaciones de la vida real.
● Introducir tópicos modernos en los cursos básicos.
● Permitir a los alumnos el contacto directo con la simulación.
● Enriquecer la actividad de laboratorio de los alumnos, a través de la armonización
del resultado de la experiencia con la previsión dada por la computador
Finalmente es bueno destacar que una difusión de estas técnicas, además de introducir una
ayuda didáctica muy atrayente y moderna en la enseñanza de una disciplina generalmente
rechazada como la física (especialmente por parte de los alumnos que no la tienen como
disciplina central de sus estudios), debería colaborar en la plena utilización de los recursos
informáticos hoy disponibles en muchas instituciones y que tantas veces están subutilizados……”1
Por estas razones las ventajas del uso de la tecnología informática para la enseñanza, han
tenido un gran impacto en la enseñanza de la física, ya que favorece la interacción de lo
alumnos con los fenómenos de la naturaleza, a la vez que es una gran herramienta para
facilitarle al maestro la enseñanza de la misma y para motivar en el alumno su aprendizaje.
1
La simulación en la enseñanza de la física.
M. E. Villegas, H. Velasco, M. Rizzottoy J. C. Benegas.
Dpto. de Física, Fac. de CC. Físico-Matemáticas y Naturales, Universidad Nacional de San Luis,
Argentina
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De este hecho se deriva que la enseñanza de la física en la U.E Colegio Humboldt, contempla en el desarrollo de sus estrategias metodológicas el uso del computador en el laboratorio y con el soporte de los software adecuados ofrece recursos interesantes para el tratamiento de los datos empíricos al igual que mediante el procedimiento de las simulaciones
permite abordar la presentación teórica de los conceptos, la resolución de problemas y el
analice de los fenómenos relacionados con la velocidad, aceleración, la fuerza, la temperatura, la presión, la energía, la electricidad el magnetismo, la óptica la física clásica y la moderna, a través del uso de censores conectados a la computadora que permiten repetir un
experimento tantas veces como se desee en un tiempo muy breve y la recolección de datos
y su procesamiento.
La flexibilidad pedagógica de tal tecnología permite que el docente de este modo pueda
realizar actividades demostrativas en el laboratorio apoyándose de la misma y estableciendo
una mayor interacción entre el alumno, el profesor y el experimento.
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ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN
Dentro del proceso de evaluación del área se propone un modelo pedagógico referido a
factores básicos tales como: las actitudes, las aptitudes y los contenidos que se desglosan
en una evaluación formativa de competencias, de desempeno y conceptuales.
El papel del aprendiz dentro del proceso evaluativo debe ser activo y proactivo, siendo constructor de su propio aprendizaje, dándole al mismo un sentido significativo. Cumpliendo el
profesor un rol mediador de apoyo al alumno, incorporando contenidos de aprendizaje relativos a las habilidades cognitivas, dentro del currículo escolar, tomando en cuenta aspectos
cognitivos y de la personalidad de alumnas y alumnos.
La evaluación será formativa, formadora y sumativa. Integrando las cuatro áreas de competencia; aprender, argumentar, resolver problemas y comunicar.
Dentro de un marco dinámico y flexible del proceso evaluativo se proponen técnicas de
evaluación escritas, orales y prácticas, así como, se sugieren posibles instrumentos para
cada una de ellas. La efectividad de la evaluación dependerá, entre otros aspectos, de la
adecuada selección que haga el docente de estas técnicas e instrumentos sugeridos a continuación; los cuales le permitirán obtener una información válida y confiable de las alumnas
y de los alumnos.
Técnica
Evaluaciones escritas




Trabajos de investigación
Trabajos de taller
Elaboración de esquemas
Competencias en la pizarra

Ubicación en mapas, tablas, diagramas.
Instrumento






Pruebas cortas y largas.
Informes.
Hojas de trabajo.
Escala de estimación
Ejercitaciones
Cartogramas, gráficos de barra, circulares, sistema de coordenadas rectangulares, planos tridimensionales.




Escala de estimación
Guías
Escala de estimación
Registro anecdótico



Lista de cotejo
Cuestionarios, tareas.
Registro anecdótico.
Evaluaciones orales




Intervenciones
Dinámicas de grupo
Exposiciones
Debates
Evaluaciones prácticas



Observación directa de la ejecución
Talleres
Competencias de destrezas o habilidades.
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COMPETENCIAS: CLASE 8
1. LA FÍSICA COMO OBSERVACIÓN DE LA NATURALEZA BAJO
ASPECTOS DETERMINADOS
Las alumnas y los alumnos saben
● diferenciar entre observación y la explicación de la física;
● aplicar el modo de describir de la física en ejemplos sencillos
2. LA FÍSICA COMO UNA CIENCIA EXPERIMENTAL GUIADA POR LA
TEORÍA
Las alumnas y los alumnos saben
● Aplicar la manera de trabajar de las ciencias naturales: hipótesis, pronósticos,
verificación en el experimento, evaluación… en primeros ejemplos sencillos.
3. FORMALIZACIÓN Y MATEMATIZACIÓN EN LA FÍSICA
Las alumnas y los alumnos saben
● Identificar la relación de funciones entre magnitudes físicas, representarla
gráficamente e interpretar diagramas en ejemplos sencillos;
● Describir verbalmente e interpretar relaciones sencillas de funciones entre
magnitudes físicas, que son indicadas por el profesor, por ejemplo a través de
una fórmula;
● Aplicar fórmulas sencillas, también unas que no fueron tratadas en clase hasta
el momento, para resolver problemas de la física.
4. REPERTORIO ESPECÍFICO DE MÉTODOS DE LA FÍSICA
Las alumnas y los alumnos saben
● Analizar relaciones sencillas entre magnitudes físicas;
● Planificar primeros experimentos bajo guía, realizarlas, analizarlas,
representarlas gráficamente e indicar, cuáles factores tienen una influencia en la
exactitud de los resultados de medición;
● Identificar estructuras en primeros ejemplos sencillos y aplicar analogías de
manera útil.
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5. RELACIÓN DE APLICACIÓN Y RELEVANCIA SOCIAL DE LA FÍSICA
Las alumnas y los alumnos saben
● Identificar las preguntas en enunciados sencillos, las cuales trabajan y resuelven
con métodos de la física;
● Aplicar inteligentemente primeros conocimientos básicos y métodos de la física
para resolver problemas de la vida cotidiana;
● Establecer primeras relaciones entre acciones locales y efectos globales, y
aplicar este conocimiento en sus acciones propias conscientes de su
responsabilidad.
● Las alumnas y los alumnos conocen valores característicos de magnitudes
físicas tratadas en clase y las saben aplicar para estimaciones razonables en la
física.
6. LA FÍSICA COMO UN PROCESO HISTÓRICO- DINÁMICO
Las alumnas y los alumnos conocen primeros ejemplos sencillos para el hecho de
que las nociones físicas no son estáticas, sino que muchas veces se han
desarrollado en el transcurso de la historia desde nociones del lenguaje cotidiano.
7. PERCEPCIÓN Y MEDICIÓN
Las alumnas y los alumnos saben representar la relación y la diferencia entre la
percepción, o bien la sensación de los sentidos, y su descripción física con
respecto a temas seleccionados.
8. MAGNITUDES FÍSICAS BÁSICAS
Las alumnas y los alumnos saben manejar magnitudes físicas básicas.
9. ESTRUCTURAS Y ANALOGÍAS
Las alumnas y los alumnos saben identificar estructuras y analogías.
10. FENÓMENOS NATURALES Y APLICACIONES TÉCNICAS
Las alumnas y los alumnos saben
● Describir fenómenos elementales en la naturaleza y aparatos importantes en
cuanto a su función;
● Aplicar modelos físicos también en su vida cotidiana de manera provechosa.
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PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
Explicar que la temperatura es una propiedad fundamental de los objetos, que determina si
ellos están en equilibrio térmico con otros objetos. Conocer la estructura interna de las substancias. Demostrar la comprensión de las escalas de temperaturas. Experimentar la modificación en las dimensiones de un sólido, a medida que la temperatura aumenta. Describir
experimentalmente los cambios de estados de agregación. Explicar con ejemplos la comprensión de la transferencia del calor.
8.1
Termología I
Temperatura 2
El sentido de temperatura y como medirlo
Escalas. Celsius, Kelvin
Graduación de un termómetro para
realizar medidas
Dilatación térmica de cuerpos líquidos,
sólidos y gaseosos
Explicación de la dilatación con modelos
físicos
Dilatación anómala del agua
Cambios de fase 3
Estudio de las leyes que describen el
comportamiento de las sustancias al
cambiar de fase.
Transmisión de calor 4
Explicar la conducción, convención y
radiación de calor. Aplicación en la vida
diaria: refrigeradores, calentador,
corrientes marinas.
Utilizar un método abreviado de carácter geométrico, para describir el comportamiento de la
luz. Verificar experimentalmente el fenómeno de la reflexión y la refracción de la luz.
Demostrar experimentalmente y construir diagramas, de las imágenes formadas en espejos
planos y esféricos. Observar la descomposición de la luz.
8.2
2
3
4
5
Óptica
Propagación rectilínea de la luz. Fuentes
luminosas.
Modelo de rayos y haces de rayos
luminosos.
Sombras. Eclipses de Sol y Luna.
Estudio del comportamiento de la luz,
analizando el tamano y la posición de la
sombra de un objeto sobre una pantalla,
al ser iluminado por una lámpara.
Cámara oscura. 5
Construcción de un modelo de cámara
oscura.
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 444
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 577
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 516
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 616
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8.2
PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
Óptica
Reflexión de la luz. Leyes de la reflexión.
Espejo plano. Imagen virtual.
Espejos esfericos y aplicaciones
Analizar el comportamiento de la luz al
incidir sobre superficies planas y
esfericas, observando la reflexión
especular y la difusa.
Refracción de la luz. Reflexión total. Fibra
óptica. 6
Experimentos cualitativos al pasar la luz
de un medio a otro.
Formación de imágenes en las lentes.
Construcción de imagenes
Aplicación de la refracción de la luz en el
funcionamiento de algunos instrumentos
ópticos.
Formación de imágenes en instrumentos
ópticos como el proyector, la lupa, el
microscopio, el ojo 7.
Dispersión de la luz.
Paso de la luz blanca por un prisma
Conocer las propiedades de un campo magnético. Identificar los polos de un imán. Representar experimentalmente las líneas de Campo Magnético. Explicar el funcionamiento de la
brújula como un instrumento de orientación en campo magnético terrestre.
8.3
Electricidad I (magnetismo) 8
Polos de un imán. Fuerza entre imanes.
Describir las propiedades de los imanes.
Observar la repulsión y la atracción entre
imanes.
Campo magnético. Lineas de fuerza.
Observar experimentalmente las lineas de
campo magnético.
Campo magnético terrestre. La brújula.
Construcción de una brújula usando
agujas magnéticas de polos opuestos.
Determinar la importancia de las medidas y las unidades.
8.4
6
7
8
Mecánica I
Las medidas básicas y sus unidades.
Medición de las magnitudes físicas
relacionadas con un fenómeno, por
ejemplo: Distancia , velocidad y tiempo.
La masa y el volumen. Densidad
Experimentos para determinar la densidad
de un cuerpo
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 661
Ver plan de Biología
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 1024
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MODIFICACIONES REALIZADAS EN LOS PROGRAMAS DE LA
ASIGNATURA FÍSICA, APROBADOS POR EL MINISTERIO
DE EDUCACIÓN Y DEPORTE EN FECHA DICIEMBRE 1997.
CLASE
CONTENIDO
MODIFICACIÒN
8
8.1 Termología I
Se agregó
8
8.3 Electricidad I
Se eliminó campo electrico
8
8.4 Mecánica I
Se agregó
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PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
COMPETENCIAS: CLASE 9 - 10
1. LA FÍSICA COMO OBSERVACIÓN DE LA NATURALEZA BAJO
ASPECTOS DETERMINADOS
Las alumnas y los alumnos saben
● diferenciar entre observación y la explicación de la física;
● distinguir entre su mundo experimental y la descripción física del mismo;
● aplicar la manera de descripción física en ejemplos.
Además las alumnas y los alumnos saben que las leyes de las ciencias naturales y
concepciones de modelos tienen sus límites.
2. LA FÍSICA COMO UNA CIENCIA EXPERIMENTAL GUIADA POR LA
TEORÍA
Las alumnas y los alumnos saben
● aplicar la manera de trabajar de las ciencias naturales: hipótesis, pronóstico,
verificación en el experimento, evaluación…;
● en caso de relaciones sencillas elaborar un modelo, analizar con un software
adecuado y reflejar los resultados calculados.
3. FORMALIZACIÓN Y MATEMATIZACIÓN EN LA FÍSICA
Las alumnas y los alumnos saben
● identificar la relación de funciones entre magnitudes físicas, representarla
gráficamente e interpretar diagramas;
● describir verbalmente relaciones entre magnitudes físicas, las cuales son
indicadas a través de una fórmula, e interpretarlas;
● aplicar fórmulas indicadas por el docente (también unas que no se han tratado
en clase hasta el momento) para resolver problemas de la física
4. REPERTORIO ESPECÍFICO DE MÉTODOS DE LA FÍSICA
Las alumnas y los alumnos saben
● analizar relaciones entre magnitudes físicas;
● planificar, realizar, analizar, representar gráficamente experimentos bajo guía y
realizar consideraciones sencillas de errores.
● identificar estructuras y aplicar analogías de manera útil;
● emplear sistemas computarizados para la recopilación de valores de medidas y
para el análisis en la práctica bajo guía;
● explicar los métodos de la deducción e inducción en ejemplos sencillos tratados
anteriormente en clase;
● hacer balance de magnitudes adecuados.
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PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
5. RELACIÓN DE APLICACIÓN Y RELEVANCIA SOCIAL DE LA FÍSICA
Las alumnas y los alumnos saben
● Identificar preguntas, las cuales saben trabajar y resolver con métodos de la
física;
● aplicar inteligentemente conocimientos básicos y métodos de la física para
resolver problemas de la vida cotidiana;
● Establecer primeras relaciones entre acciones locales y efectos globales, y
aplicar este conocimiento en sus acciones propias conscientes de su
responsabilidad.
Las alumnas y los alumnos conocen valores característicos de magnitudes físicas
tratadas en clase y las saben aplicar para estimaciones físicas razonables.
6. LA FÍSICA COMO UN PROCESO HISTÓRICO- DINÁMICO
Las alumnas y los alumnos saben exponer con ejemplos
● Que nociones y conceptos de la física no son estáticas, sino que se están
desarrollando continuamente;
● Cuáles factores llevan hacia descubrimientos y conocimientos (intuición,
insistencia, azar…).
7. PERCEPCIÓN Y MEDICIÓN
Las alumnas y los alumnos saben representar la relación y la diferencia entre la
percepción, o bien la sensación de los sentidos, y su descripción física con
respecto a temas seleccionados.
8. MAGNITUDES FÍSICAS BÁSICAS
Aparte de conocer modos dinámicos de observación las alumnas y los alumnos
conocen los teoremas de la conservación de energía y las pueden aplicar
provechosamente para resolver enunciados físicos.
Las alumnas y los alumnos conocen posibilidades técnicas para “ahorrar energía” y
para reducir la “producción de entropía”.
Las alumnas y los alumnos saben manejar otras magnitudes básicas de la física:
9. ESTRUCTURAS Y ANALOGÍAS
Las alumnas y los alumnos identifican estructuras y analogías y saben trabajar
enunciados más complejos con las que ya conocen hasta el momento.
10. FENÓMENOS NATURALES Y APLICACIONES TÉCNICAS
Las alumnas y los alumnos saben describir otros fenómenos en la naturaleza y
aparatos importantes en cuanto a su función. Van adquiriendo cada vez más la
capacidad de aplicar modelos de la física también en su vida cotidiana.
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PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
11. ESTRUCTURA DE LA MATERIA
Las alumnas y los alumnos saben aplicar modelos de partículas en lugares
adecuados y conocen una concepción atómica contemporánea.
12. DESARROLLOS TÉCNICOS Y SUS CONSECUENCIAS
Las alumnas y los alumnos saben sopesar los chances y riesgos de desarrollos
técnicos y van conociendo métodos, por medio de las cuales se minimizan
consecuencias negativas para el ser humano y medio ambiente.
13. CONCEPCIONES DE MODELOS E IMÁGENES DEL MUNDO
Las alumnas y los alumnos saben explicar los límites de la física clásica a base de
ejemplos tratados en clase.
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COLEGIO HUMBOLDT CARACAS
PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
Establecer el concepto de fuerza y su representación vectorial. Distinguir experimentalmente
con instrumentos de medidas la diferencia entre peso y masa. Aplicar la comprensión de la
fricción cinética y estática a la solución de problemas. Analizar a través de experimentos, la
utilización práctica de los transformadores de fuerza y su aplicación en el trabajo mecánico.
Analizar y aplicar el conocimiento sobre el principio de la conservación de la energía.
9.1
Mecánica II
Concepto de fuerza. 9
Ley de Hooke
Analizar ejemplos de situaciones diversas
donde se evidencie el carácter vectorial de
la fuerza. Efectos de una fuerza.
Peso de un cuerpo.
Establecer la diferencia entre peso y
masa.
Fuerzas de roce. Estática y cinética
Aplicaciones.
Máquinas simples.
Aplicaciones en planos inclinados,
polipastos y palancas.
Momento estático. Trabajo. Potencia
Aplicaciones y cálculos simples
Energía y trabajo.
La transferencia de la energía en diversas
formas. Principio general de la
conservación de la energía.
10
Describir circuitos eléctricos, donde se puedan poner de manifiesto, cada uno de los efectos
de la corriente eléctrica. Utilizar instrumentos para medir la corriente y la tensión eléctrica.
Aplicar la Ley de Ohm en la resolución de problemas que incluyan la resistencia eléctrica y
las pérdidas de potencia. Describir experimentalmente la influencia sobre una carga en
movimiento en un campo magnético. Demostrar el “efecto motor” con la construcción de
modelos. Demostrar experimentalmente la generación de una tensión inducida, por el
movimiento de un conductor dentro de un campo magnético.
9.2
9
10
11
12
13
Electricidad II
Circuitos simples de corriente continua y
instrumentos eléctricos de medición.
Experimentos con circuitos en serie y
paralelos. Medición de la corriente y la
tensión.
La Carga Eléctrica. Intensidad de la
corriente eléctrica y su unidad.11 La
tensión eléctrica como separación de
cargas eléctricas.
Experimentos básicos donde se evidencie
la presencia de carga eléctrica:
Electrización. Modelos de corriente
eléctrica 12 y de la tensión 13
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 150
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 371
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 796
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 916
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 876
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COLEGIO HUMBOLDT CARACAS
9.2
PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
Electricidad II
Ley de Ohm. Resistencia eléctrica.
Resistencias en serie, en paralelo y
combinaciones en serie y paralelo. Reglas
de Kirchhoff. 14
Experimentos con elementos resistivos.
Calcular y medir tensión, corriente y
resistencia en un circuito combinado.
U = W/Q; W = U*I*t; P = U * I; Efecto
Joule
Análisis de circuitos en relación con el
voltaje,la energia y la potencia. Calcular
energía y potencia de equipos eléctricos
en casa.
Fuerza sobre una carga en movimiento en
un campo magnético. Conductor en un
campo magnético. 15
Experimento con canjon electrónico y
péndulo eléctrico.
El motor eléctrico.
Construir modelos.
Inducción electromagnética. 16
Conductor en movimiento dentro de un
campo magnético induce una tensión.
El Generador.
Funcionamiento del generador y ejemplos
de transformación de energía mecánica
en eléctrica.
Producción de corriente alterna.
Aplicaciones de la corriente alterna.
14
15
16
Transformador, microfono, altavoz, .....
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 935
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 1041
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 1121
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COLEGIO HUMBOLDT CARACAS
PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
El Docente tiene la facultad de elegir entre los temas de Acústica, Hidrostática, -Dispersión y
la teoría del color y Electrónica, atendiendo a las necesidades del grupo, con la finalidad de
ensayar una aplicación de la física, que permita al estudiante la comprensión de muchos
hechos y fenómenos de la vida cotidiana.
9.3
Temas opcionales
Acustica 17
El sonido.
Altura, timbre, tono.
Intensidad.
El eco, reverberación, resonancia.
Velocidad en diferentes medios.
Funcionamiento de los instrumentos
musicales.
Hidrostática
El oido.
Presión. Unidades
18
Presión atmosférica.
Presión en líquidos.
Principio de Pascal. Aplicaciones
Dispersión y la teoría del color
19
Principio de Arquímedes.
El color de los objetos.
Descomposición de la luz blanca.
El arco iris.
Sustracción y adición de colores.
Electrónica
20
Aplicaciones.
El condensador.
El diodo.
El transistor
Aplicaciones.
17
18
19
20
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 744
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 298
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 672
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 994
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COLEGIO HUMBOLDT CARACAS
PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
Describir experimentalmente la cantidad de calor ganado o pérdido por un cuerpo. Escribir
formulas para la capacidad térmica y calor específico de un material y aplicarlo a la solución
de problemas que incluyan la pérdida o ganancia de calor. Aplicar la primera Ley de la termodinámica en situaciones particulares, para obtener información acerca de la energía
interna de un sistema y la economía energética.
10.1 Termodinámica II
El calor como energía. Capacidad térmica
y calor específico.
Calculos de calor absorbido,o perdido por
un cuerpo.
Primera ley de termodinámica.
Aplicaciones.
Estudio de las transformaciones
adiabáticas, isotermicas. Calor absorbido
por un gas. El calorímetro. Meteorología
Eficiencia de una máquina.
Funcionamiento de un motor, de una
máquina de vapor, celdas solares.
La economía energética.
El consumo de energía,fuentes
necesidades y ahorro.
Analizar la existencia del átomo y de sus párticulas. Describir la estructura del modelo
atómico teniendo presente sus elementos principales. Estudiar la radioactividad, como resultado de una disgregación del núcleo atómico.
10.2 Estructura de la materia
Modelo atómico.
Analizar desde el punto de vista cualitativo
la estructura del átomo: electrón, protón y
neutrón.
Radioactividad.
Los rayos X y el contador Geiger.
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COLEGIO HUMBOLDT CARACAS
PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
Analizar experimentalmente el movimiento de un cuerpo. Representar e interpretar gráficamente el comportamiento cinemático de un cuerpo, mediante gráficas d(t) ; v(t) ; a(t). Definir
velocidad media. Resolver problemas que incluyan las magnitudes tiempo,velocidad,distancia y aceleración. Experimentar la caida libre de un cuerpo en un campo gravitacional.
Demostrar mediante ejemplos o experimentos la comprensión de la primera y tercera ley de
Newton.Describir la relación entre fuerza, masa y aceleración. Explicar la relación entre la
realización de un trabajo y el cambio correspondiente en energía. Definir y dar ejemplos de
Impulso. Analizar y explicar el conocimiento sobre el principio de conservación de la energía.
Describir experimentalmente el movimiento circular uniforme y la comprensión de las variables cinemáticas. Distinguir entre una fuerza centrípeta y una fuerza centrífuga
10.3 Mecánica III
21
22
23
Movimiento Rectilíneo.
Gráficas d(t) ; v(t) ; a(t)
M.R.U.
Velocidad instántanea.
M.R.U.V.
Modelos matemático.
Analizar el movimiento rectilíneo de un
cuerpo y representarlo gráficamente.
Análisis experimental para observar la
desviación real de las variables
cinemáticas.
Experimentos con el carril de aire. Análisis
de gráficos con el computador.
Aplicación cuantitativa de los modelos.
Caida libre. Aceleración de la gravedad.
Experimento de caida libre, para
determinar el valor de la aceleración de
gravedad.
Ley de la Inercia. Ley de acción y
reacción.
Analizar ejemplos y modelos. 21
2da ley de Newton F = m.a
Aplicaciones y experimentos. 22
Impulso, energía – trabajo, conservación
de la energía.
Analizar situaciones donde se evidencien
los principios de conservación de la
energía, por ejemplo: energía potencial
elástica en un resorte, energía potencial
gravitatoria.
Movimiento circular. Variables cinemáticas
Experimentos .
Fuerza centrípeta, fuerza centrífuga.
Establecer diferencia entre fuerza
centrípeta y fuerza centrífuga.
23
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 150 y 161
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 203
Física General, Máximo – Alvarenga, Oxford; ver página 221
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COLEGIO HUMBOLDT CARACAS
PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
El estudiante debe seleccionar entre los cuatros proyectos propuestos uno de su interés,
con la finalidad de idear o proponer un plan y los medios para ejecutarlo, donde se evidencie la aplicación de los conceptos, principios y leyes de la física señalados
10.4 Proyectos
Física y deporte
Aplicación del movimiento en dos
direcciones: por ejemplo saque de
voleyboll, lanzamiento de bala, salto largo.
Análisis cinemático y dinámico del
movimiento de un cuerpo en dos
direcciones.
Física del movimiento de un automóvil.
Análisis cinemático y dinámico del
movimiento de un auto de carrera.
Colisiones o choques
Análisis de las colisiones de objetos que
van desde partículas subatómicas hasta
automóviles en accidentes de transito.
Física del billar. Choques elásticos e
inelásticos
Aplicación de las leyes de la mecánica
Proyecto de libre elección por parte del
estudiante
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PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
MODIFICACIONES REALIZADAS EN LOS PROGRAMAS DE LA
ASIGNATURA FÍSICA, APROBADOS POR EL MINISTERIO
DE EDUCACIÓN Y DEPORTE EN FECHA DICIEMBRE 1997.
CLASE
9
CONTENIDO
MODIFICACIÒN
9.3 Temas opcionales
Acustica
Se agregó
Hidroatática
Se agregó
Dispersión y la teoria color
Se agregó
Electrónica
Se agregó
10
10.1 Termodinámica II
- Primera Ley de la
- Termodinámica
- Eficiencia de una máquina
Se agregó
10
10.2 La Estructura de la mteria
Se agregó
10
10.3 Mecánica III
Se agregó
10
10.4 Proyectos
Se agregó
10
Acustica
Se trasladó a clase 9
10
Hidroatática
Se trasladó a clase 9
10
Electrónica
Se trasladó a clase 9
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PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
COMPETENCIAS: CLASE 11 - 12
1. LA FÍSICA COMO OBSERVACIÓN DE LA NATURALEZA BAJO
ASPECTOS DETERMINADOS
Las alumnas y los alumnos saben
● diferenciar entre observación y la explicación de la física;
● distinguir entre su mundo experimental y la descripción física del mismo;
● aplicar la manera de describir de la física;
● explicar a base de ejemplos que las leyes de ciencias naturales y concepciones
de modelos tienen sus límites.
2. LA FÍSICA COMO UNA CIENCIA EXPERIMENTAL GUIADA POR LA
TEORÍA
Las alumnas y los alumnos saben
● aplicar la manera de trabajar de las ciencias naturales: hipótesis, pronóstico,
verificación en el experimento, evaluación…;
● elaborar un modelo, trabajarlo con un software adecuado y reflejar los resultados
calculados.
3. LA FORMALIZACIÓN MATEMATICA EN LA FÍSICA
Las alumnas y los alumnos saben
● identificar la relación de funciones entre magnitudes físicas, representarla
gráficamente e interpretar diagramas;
● describir verbalmente relaciones de funciones entre magnitudes físicas, que
fueron indicadas, por ejemplo a través de una fórmula, e interpretarlas.
● Encontrar relaciones de funciones de manera autónoma;
● Aplicar fórmulas (también unas que no se han tratado en clase) para resolver
problemas de la física.
4. REPERTORIO ESPECÍFICO DE MÉTODOS DE LA FÍSICA
Las alumnas y los alumnos saben
● analizar relaciones entre magnitudes físicas;
● planificar, realizar, analizar, representar gráficamente experimentos de manera
autónoma y realizar consideraciones sencillas de errores.
● identificar estructuras de manera autónoma y aplicar analogías de manera útil;
● aplicar sistemas computarizados de valores de medidas y de análisis en la
práctica de manera autónoma;
● aplicar los métodos de deducción e inducción;
● hacer balance de magnitudes adecuados.
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PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
5. RELACIÓN DE APLICACIÓN Y RELEVANCIA SOCIAL DE LA FÍSICA
Las alumnas y los alumnos saben
● identificar preguntas de manera autónoma, las cuales trabajan con métodos de
la física y las resuelven;
● aplicar conocimientos básicos y métodos de la física para resolver problemas de
la vida cotidiana de manera razonable;
● identificar relaciones entre acciones locales y efectos globales, y aplicar este
conocimiento en sus acciones propias conscientes de su responsabilidad.
Las alumnas y los alumnos conocen valores característicos de magnitudes físicas
tratadas en clase y las saben aplicar para estimaciones físicas razonables.
6. LA FÍSICA COMO UN PROCESO HISTÓRICO- DINÁMICO
Las alumnas y los alumnos saben representar con ejemplos y de manera
autónoma,
● Que nociones y conceptos de la física no son estáticas, sino que se están
desarrollando continuamente;
● Cuáles factores llevan hacia descubrimientos y conocimientos (intuición,
insistencia, azar…).
7. PERCEPCIÓN Y MEDICIÓN
Las alumnas y los alumnos saben reflejar la relación y la diferencia entre la
percepción, o bien la sensación de los sentidos, y su descripción física con
respecto a temas seleccionados:
8. MAGNITUDES FÍSICAS BÁSICAS
Aparte de conocer modos dinámicos de observación las alumnas y los alumnos
conocen sobre todo los teoremas de la conservación de energía y las pueden
aplicar provechosamente para resolver enunciados físicos.
Las alumnas y los alumnos conocen posibilidades técnicas para “ahorrar energía” y
para reducir la “producción de entropía”.
Las alumnas y los alumnos saben manejar otras magnitudes básicas de la física:
9. ESTRUCTURAS Y ANALOGÍAS
Las alumnas y los alumnos saben
● Describir el campo magnético y eléctrico como un sistema físico y comprenden
las nociones fundamentales de las ondas electromagnéticas;
● Transferir sus concepciones y maneras de expresión sobre oscilaciones y ondas
a un lenguaje técnico adecuado.
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PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
10. FENÓMENOS NATURALES Y APLICACIONES TÉCNICAS
Las alumnas y los alumnos saben describir otros fenómenos en la naturaleza y
aparatos importantes en cuanto a su función.
11. ESTRUCTURA DE LA MATERIA
Las alumnas y los alumnos saben
● aplicar modelos de partículas en lugares adecuados y conocen los límites de
cada uno de ellos.
● Describir la estructura de la materia a base de concepciones de modelos de la
física cuántica.
12. DESARROLLOS TÉCNICOS Y SUS CONSECUENCIAS
Las alumnas y los alumnos saben
● sopesar los chances y riesgos de desarrollos técnicos ;
● reflejar posibilidades para minimizar consecuencias negativas para el ser
humano y medio ambiente.
13. CONCEPCIONES DE MODELOS E IMÁGENES DEL MUNDO
Las alumnas y los alumnos saben
● nombrar los límites de la física clásica;
● formular los pensamientos fundamentales de la física cuántica y atómica, los
métodos de investigación y aspectos de la teoría del conocimiento de causas.
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PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
Analizar experimentalmente el Movimiento Armónico Simple y armónico amortiguado.
Describir con ejemplos las características de una onda. Demostrar por definición la comprensión del movimiento ondulatorio transversal y longitudinal. Deducir con un modelo
matemático la expresión V= .f . Determinar experimentalmente la velocidad del sonido.
Estudiar los fenómenos asociados las ondas. Realizar simulaciones en el computador para
visualizar los fenómenos de reflexión, refracción, difracción, interferencia. Estudiar el comportamiento de la luz como una onda. Analizar desde el punto de vista histórico las posturas
de Newton y Huygens acerca del comportamiento de la luz.
11.1 Vibraciones y ondas
Movimiento armónico simple y sus
medidas
Experimento y descripción gráfica del
M.A.S
Movimiento armónico amortiguado.
Experimento y descripción gráfica del
M.A.S
Movimiento forzado. Resonancia.
Aplicaciones.
Experimento y descripción gráfica del
M.A.S y la curva de la resonancia.
Características de una onda. Onda
transversal. Onda longitudinal.
Descripción gráfica.
Representación de una onda en una
cuerda tensada. Ondas de agua.
Ejemplos variados de movimientos de
ondulatorios.
Rapidez de onda en relación con la
longitud de onda y la frecuencia V= .f
Experimentos con la máquina de ondas.
Experimento para calcular la velocidad del
sonido.
Fenómenos de onda: reflexión, refracción,
difracción, interferencia.
Experimentos con las máquinas de ondas
para observar los fenoménos de onda.
Experimentos con la cubeta de ondas.
Uso de simulaciones en el compütador.
Comportamiento de la luz como una onda.
Longitud de onda de la luz.
Experimento de la doble ranura de Young.
Medición de la longitud de onda de la luz.
Velocidad de la luz
Análisis de los experimentos Históricos
para la medición de la luz. Newton vs
Huygens.
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PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
Revisar los postulados de Kepler en relación con el movimiento planetario. Enunciar las
Leyes de Kepler. Demostrar y medir experimentalmente la existencia de un campo gravitatorio. Explicar mediante argumentos energéticos en que consiste un pozo de potencial gravitatorio. Enunciar la ley de gravitación. Realizar simulaciones con el computador del
movimiento de cuerpos en el campo gravitatorio.
11.2 Gravitación Universal
Leyes de Kepler.
Descripción histórica de las observaciones
de Kepler del movimiento planetario antes
del tiempo de Newton. Análisis de las tres
leyes empíricas de Kepler a partir de
datos provenientes del astrónomo Tycho
Brahe.
Ley de gravitación. Campo gravitatorio.
Potencial gravitatorio.
Explicación del concepto de campo
gravitatorio. A partir de un diagrama
representar un pozo de energía potencial
gravitatoria. .
Movimientos de cuerpos en el campo
gravitatorio.
Simulaciones en el computador de los
movimientos de cuerpos estelares.
Aplicaciones cuantitativas.
Observar experimentalmente la distribución de líneas de fuerza de un campo eléctrico. Representar con diagramas el vector de campo eléctrico. Observar experimentalmente el comportamiento del campo eléctrico por cargas puntuales. Establecer semejanzas entre el
campo gravitatorio y el campo eléctrico. Analizar los experimentos realizados por A. Coulomb por medio de una balanza de torsión, para la formulación de la Ley de Coulomb.
Observar experimentalmente un campo eléctrico uniforme entre dos capas paralelas.
Describir el trabajo realizado por una carga al desplazarse en un campo eléctrico uniforme.
Definir potencial eléctrico. Ilustrar el funcionamiento de un condensador como un almacenador de energía. Aplicar la relación entre capacitancia, voltaje aplicado y carga total.
11.3 Electricidad III
Campo eléctrico. Vector campo eléctrico.
Lineas de fuerza. Campo eléctrico por
cargas puntuales. Ley de Coulomb.
Influencia
Campo eléctrico uniforme. Trabajo en un
campo eléctrico uniforme. Potencial
eléctrico (tensión eléctrica).
Condensador. Capacitancia y la energía
de un condensador.
Establecer analogía entre campo
gravitatorio y el campo eléctrico.
Experimento para observar las lineas de
fuerza de un campo eléctrico.
Analizar experimentalmente el campo
eléctrico entre dos placas paralelas.
Analiza el trabajo del movimiento de una
carga eléctrica, en un campo eléctrico
uniforme.
Experimentos con conexión de
capacitores
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PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
Demostrar experimentalmente la dirección del vector de campo magnético, uso de la regla
de la mano derecha. Establecer experimentalmente la expresión matemática de la fuerza de
Lorente. Observar experimentalmente el movimiento de electrones en un campo electrónico.
Realizar el experimento de Millikan para determinar la cantidad de carga que posee una
gota de aceite. Realizar el Experimento para determinar la carga específica del electrón e/m.
Observar experimentalmente el efecto de la inducción magnética. Escribir el enunciado de la
ley de Lenz y ley de Faraday.
11.4 Electricidad y magnetismo
El vector de campo magnético. Fuerza de
Lorentz.
Experimento para determinar la dirección
de vector campo magnético con el uso de
la regla de la mano derecha. Experimento
con balanza de corriente para observar la
dependencia de la fuerza magnética con
la corriente y la distancia del cable en el
campo magnético.
Movimiento de electrones en campo
electromagnético. Experimento de Milikan.
Carga específica del electrón
Aplicaciones en el ciclotrón,
espectrómetro de masa. Tubo de rayos
catódicos, acelerador de partículas.
Experimento para calcular e/m.
Ley de Lenz. Inducción. Ley de Faraday.
La autoinducción de una bobina.
Inductancia L.
d
U =−n⋅
con = A⋅B ;
dt
dI
U =−L⋅
dt
Analizar Circuitos RLC. Analizar cualitativamente la formación de ondas electromagnéticas.
Describir las características fundamentales del espectro electromagnético.
12.1 Vibraciones electromagnéticas
Circuitos RLC. Resonancia de circuitos.
Aplicaciones.Filtro de paso bajo y alto.
Sistema acoplado resonante.
Generación de ondas electromagnéticas.
Velocidad de las ondas
electromagnéticas. Aplicaciones en ondas
de radio, microondas.
Experimento con microondas.
Espectro electromagnético.
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COLEGIO HUMBOLDT CARACAS
PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
Estudiar los modelos de la luz, ondulatorio y corpuscular, mencionando las diferencias entre
ellos. Realizar el experimento de Franz y Hertz. Describir el efecto fotoeléctrico. Realizar
experiencia para medir la constante de Planck. Realizar experimentos para observar las
líneas espectrales del sodio Na, hidrogeno H, mercurio Hg, cobre Cu. Estudiar el comportamiento de los materiales radioactivos. Describir las partículas elementales.
12.2 Física moderna
Cuánto de energía
Experimento de Franz-Hertz
Efecto fotoeléctrico. Fotones.
Experimento para medir la constante de
Planck.
Modelos atómicos. Niveles de energía de
un átomo.
Experimentos para demostrar las lineas
espectrales de los elementos: indicios
sobre la estructura atómica. Tamaño
relativos de los átomos. Estudio del
modelo atómico de Bohr
Nucleo de un átomo. Radioactividad.
Partículas elementales. Las fuerzas entre
las partículas.
Rayos alfa, beta y gamma. El quarks. Los
mesones, leptones, neutrinos y otros.
El Docente tiene la facultad de elegir entre los temas siguientes, atendiendo a las necesidades del grupo, con la finalidad de ensayar una teoría o una aplicación moderna
12.3 Opciónes
1. La teoría del caos.
2. La teoría de la relatividad.
3. Historia de la Física. Bibiografías.
4. Mecánica rotacional.
5. Circuitos de corriente alterna.
6. Electrónica.
7. Teoría cuántica.
8. Astronomía.
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PROGRAMA DE ESTUDIOS DE FISICA
MODIFICACIONES REALIZADAS EN LOS PROGRAMAS DE LA
ASIGNATURA FÍSICA, APROBADOS POR EL MINISTERIO
DE EDUCACIÓN Y DEPORTE EN FECHA DICIEMBRE 1997.
CLASE
CONTENIDO
MODIFICACIÒN
11
La parte de mecánica movimientos
en una y dos dimenciones.
Dinamica, energia y trabaja.
Impulso y cantidad movimiento.
Se trasladó a clase 10
11
11.1 Vibraciones y ondas
Se ampliaron los contenidos
11
11.3 Electricidad III
Se agregó
11
11.4 Electricidad y magnetismo
Se agregó
12
12.2 Física moderna
Se agregó
12
12.3 Opciónes 1 – 5 y 7 - 8
Se agregó
12
A Electrostatica
Se trasladó a clase 11
12
B Electrodinamica
Se trasladó a clase 11
12
C Movimiento de electrones
Se trasladó a clase 11
D Inducción
Se trasladó a clase 11
E Electrónica
Ver 12.3 Opciónes 6
G Tecnología
Se eliminó
12
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