Actividad 4.6 Segunda parte del proyecto final. Rev 3.0.docx

8/17/2019 Actividad 4.6 Segunda parte del proyecto final. Rev 3.0.docx

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Nombre del trabajo:

Actividad 4.6 Elaboración de la Segunda parte del proyecto final

Curso: Didáctica de las Ciencias Naturales y Exactas

utor:

Mtra. Elvira Rincón Flores

itular:

Dra. María de los Ángeles Domínguez Cuenca

E!uipo "odelo:

Mónica Diana DidymeD!me Restre"o Matrícula# $%&'&('(( ) C*+# ,('-& /os0 Manuel 1ecuanda 2ntiveros Matrícula# $%&(%3-3 ) C*+# %4%34&

Nadia Fernanda 50rez 6oytia Matrícula# $%%'('%'' ) C*+# -7%-(3 1uis 6a8riel Nore9a :rigos Matrícula# $%&(&&7, ) C*+# (-43

' de a8ril de 7%&(

#ntroducción


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El "resente "royecto; analiza desde el "unto de vista de la didáctica de las ciencias

naturales y exaáctas; la introducción y a"ro"iación de los conce"tos de energía y su

conservación en el aula universitaria. ísica y; con el dise9o de la esta unidad

didáctica se 8usca solucionar las limitaciones cognitivas ?ue se "resentan en el aula y

com"rararlas con la literatura; "ara dales una solución desde la "laneación del curso.

$dicionalmente se "retende re>lexionar so8re la ense9anza y el a"rendiza=e de los =óvenes

universitarios; teniendo en cuenta su desarrollo de "ensamiento cientí>ico y a"lica8ilidad de

los conce"tos@ y desde la "ers"ectiva del docente; el o8=etivo es la "laneación y evaluacióninnovadoras ?ue "ermiten realizar y documentar investigación educativa en el cam"o de la

>ísica.

$. ema

1a im"ortante crisis energ0tica; el cam8io climático y la im"erante necesidad de

desarrollar tecnología no de"endiente de los com8usti8les >ósiles; Aace de la energía un

gran tema "ara el siglo BB. 5or lo tanto; nuestra sociedad re?uiere de ingenieros y

cientí>icos con un sólido entendimiento de ciencia ?ue les "ermita crear; innovar y dar

res"uesta a las necesidades energ0ticas actuales.$un?ue energía es un conce"to "resente en todos los cursos de ciencias naturales y

niveles acad0micos; donde la mayoría de los estudiantes universitarios es ca"az de recitar el

"rinci"io de conservación de la energía; se Aa o8servado ?ue existen varias conce"ciones

erróneas ?ue so8reviven a la instrucción :atar y 2Gtay; 7%%3H. El uso colo?uial de la

energía como algo ?ue se aAorra o se gasta; se re>le=a en dicAas conce"ciones erróneas e

im"acta directamente en la ca"acidad del alumno; "ara lograr un entendimiento com"leto

de los >enómenos >ísicos ?ue o8serva dentro y >uera del salón de clase. 2"tiz et al 7%&-H;

re"ortan ?ue un entendimiento incom"leto del conce"to de energía en los cursos de >ísica

"uede a>ectar negativamente el entendimiento conce"tual en otros cursos como 8iología y

?uímicaH.

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$ nivel universitario; los estudiantes de ingeniería estudian mecánica; termodinámica

y electricidad y magnetismo áreas de la >ísica con sus "ro"ias mani>estaciones de la

energíaH en materias se"aradas e inde"endientes; lo cual no >avorece a ?ue se logre una

uni>icación del conocimiento ad?uirido en cada uno de 0stos cursos. 5or lo anterior; autores

como o?ues de la gran diversidad de

autores so8re la didáctica de la >ísica a nivel universitario.%.$ &iferentes enfo!ues de la ense'an(a de las ciencias naturales y e)actas1a visión de me=orar la didáctica de la >ísica a trav0s de la "edagogía se "uede lograr

teniendo en cuenta ?ue los docentes de ciencias son actores y trans>ormadores del currículo

educativo y en general de la educación como e=e del desarrollo de la sociedad. 1os docentes

tradicionales ?ue im"arten sus conocimientos como un dogma; ya están siendo muy

cuestionados y sus cátedras; además de carecer de "racticidad; no "romueven el desarrollo

de "ensamiento crítico y la creatividad de sus alumnos; "or ser a8urridas e ine>icientes. Es

así ?ue una ley >undamental de la naturaleza; como es la conservación de la energía no "uede ense9arse dictando una "remisa cierta y reem"lazando datos en las >órmulas. 1os

estudiantes de8en conocer todas las >ormas de energía y entender su relación con el

entorno. 5or 0sta razón las universidades necesitan un nuevo docente ?ue interactue con los

estudiantes a traves del conocimiento; "romoviendo el "ensamiento crítico y

contextualizando los conocimientos ?ue "oco a "oco Aan de=ado de ser a8solutos. De

*


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acuerdo a la visón de Ruíz 7%%3H; la ense9anza de la ciencia "uede ocurrir de acuerdo a los

siguientes modelos didácticos# &H Modelo de ense9anza "or trasmisiónrece"ción; 7H

Modelo "or descu8rimiento; 'H Modelo de rece"ción signi>icativa; -H Modelo de cam8io

conce"tual@ y el ,H Modelo "or investigación. Mientras ?ue "ara 6alagovsGy y $dIriz

Jravo 7%%&H; los modelos mentales "ara la ense9anza de las ciencias contem"lan# &H 1a

ciencia erudita; 7H 1a ciencia escolar o del sentido comIn@ y el 'H El modelo didáctico

analógico o MD$.1os docentes son "ersonas ?ue re?uieren de unos conocimientos "edagógicos;

didácticos y disci"linares ?ue le "ermitan a>ectar la realidad educativa Ruíz; 7%%3; ".-7H.

1a "ro>undización en el cam"o de la didáctica "arte de las estrat0gias docentes ?ue "lantea

cada "ro>esor en su clase de >ísica; con el >in de "romover el a"rendiza=e y cam8io

conce"tual de los alumnos; "or lo tanto se de8en dise9ar materiales; tales como las

unidades didácticas y actividades de a"oyo a la docencia ?ue "ermitan documentar las

ex"eriencias de clase de los docentes innovadores. Desde 0sta esta "ers"ectiva es necesario

tener en cuenta ?ue los docentes son los instrumentos gestores del cam8io e innovación en

el ám8ito educativo; 0sta a>irmación se rati>ica así# K1os cam8ios en educación de"enden

de lo ?ue "iensan y Aacen los "ro>esores; algo tan sim"le y a la vez tan com"le=o Fullan;

&44&; ".&&3H.%.% +ropuestas y estrategias en la ense'an(a para el aprendi(aje de la f,sica

:anto el aula de clase como el la8oratorio de una institución educativa universitaria;

son es"acios modernos ?ue cuentan con multi"licidad de recursos "ara las cátedras de >ísica

tales como# com"utadora y "royector ?ue "ermiten la utilización de recursos electrónicos

dis"oni8les en nternet; salas de sistemas "ara el estudio inde"endiente y los la8oratorios

es"ecializados de >ísica. Con lo anterior se "ueden im"lementar actividades ?ue "ermitan al

estudiante reconocer los di>erentes ti"os de energía y su tras>ormación. +n "royecto

integrador "uede ser el uso de celdas >otovoltaicas "ara utilizar la energía solar y conservar

el am8iente.

Es de suma im"ortancia conocer las "ers"ectivas y el rol de los actores educativos"ro>esororientador; alumnocreadorH. $sí; el maestro de8e "lanear las actividades

"edagógicas >ormativas; ela8orar materiales acorde con su curso; dise9ar las rI8ricas de

evaluación y en general conocer las t0cnicas didácticas.El ex"erto :ricártico 7%%3H; "ro"one la ex"erimentación en gru"os "e?ue9os; con

"artici"ación de los alumnos sin olvidarse de los contenidos ?ue se están tratando de

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ense9ar. 5ara $legría 7%&'H; además de lo anterior; se re?uiere la ex"erimentación del

entorno natural; desde la visión constructivista. Mientras ?ue $r8oleda; Díaz y $guilar

7%&&H; "ro"onen ex"licar el "rinci"io de conservación de la energía con un en>o?ue

Aistóricoe"istemológico; de acuerdo a la "ers"ectiva de Mayer.

50rez y *arela 7%%(H; realizan una "ro"uesta "ara desarrollar en el alumno desecundaria una visón uni>icada de la >ísica a "artir de la energía; en ella "arten del en>o?ue

constructivista en el aula y dise9an los siguientes materiales curriculares# una unidad

didáctica introductoria; otras tres unidades didácticas "ara tratar la energía el0ctrica; la

energía interna y la energía mecánica o total. 1as autoras 8uscan ?ue los alumnos

"artici"antes identi>i?uen la universalidad del "rinci"io de conservación de la energía y lo

a"li?uen en di>erentes contextos cercanos; ad?uieran una idea de la degradación de la

energía; reconozcan el tra8a=o y calor no como >ormas alternativas de la energía@ sino como

un intercam8io de energía entre sistema y ?ue extra"olen la energía al cam"o de la

termodinámica y la electrostática.%.* Ajuste curricular producto de una nueva did-ctica de las ciencias naturales

5ara /osua y Du"in &44'H; la didáctica estudia de manera "recisa la naturaleza de los

sa8eres >uera de clase y la "edagogía estudia la com"le=idad de los >enómenos dentro de la

clase. Es así ?ue una nueva didáctica de las ciencias naturales es la 8ase "ara un cam8io en

la >orma de acercarse al conocimiento y los autores a>irman "uede ser ense9ada a trav0s de

un manual universitario.$l introducir la didáctica en las ex"licaciones acerca de la ley de la conservación de

la energía; los im"licados en el "roceso estudiante; "ro>esor e institución educativaH; "asan

"or una serie de eta"as con 8ene>icios y limitaciones ?ue al ca8o de un tiem"o se "ueden

o8servar en "royectos innovadores ?ue a>ecten "ositivamente a la comunidad educativa y

"or lo tanto acontece una trans>ormación de la cultura "edagógica "redominante.%.4 Apro)imación a la energ,a y su conservación en el aula universitaria

1os "reconce"tos de los estudiantes son intuitivos y a "esar de ?ue 0ste im"ortante

tema se a8orda a nivel de la secundaria; no existe una com"rensión "ro>unda ?ue "ermita

entenderlo com"letamente. 1o anterior ocurre generalmente "or?ue algunos "ro>esores de

8acAillerato tienen am8igLedades cognitivas ?ue trasmiten a sus alumnos; "or no ser

"ro>esionales de la >ísica; es así@ ?ue el tema es "rácticamente nuevo "ara ellos. 5ara su

estudio se introducen los di>erentes ti"os de energía tales como cin0tica ?ue de"ende de la

velocidad; "otencial 8asada en la "osición; "otencial elástica exclusiva de los resortes;


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cin0tica rotacional "ara los o8=etos con movimiento circular; además el calor y el tra8a=o

como >ormas de energía. o?ue e"istemológico.%.4.$ Evolución del concepto de energ,a en la f,sica cl-sica

De acuerdo a los estudios de inición incom"leta los >ísicos se ocu"an de medir

de alguna manera esa energía y en general todas las energías "resentes en la

naturaleza; además la relacionan con otras varia8les como >uerza; momento lineal y

movimiento. Este autor a>irma ?ue@ 1os cuer"os o sistemas siem"re tienen energía;

aIn cuando esa energía Aaya "erdido su ca"acidad "ara realizar tra8a=o ". 7H; ydedica "arte de sus estudios a ?ue los estudiantes logren entender lo anterior; ya ?ue

generalmente los estudiantes relacionan la energía con la seudociencia ?ue Aa8la de

energía vital y energía "iramidal.En 0ste este "royecto de dise9o de una unidad didáctica so8re el im"ortante

conce"to de energía y su conservación; se "artirá de los "reconce"tos de los

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estudiantes los cuales im"lican considerar una gran variedad de de>iniciones

corrientes a nivel cotidiano y con un 8uen dise9o de la estrat0gia didáctica; lograr el

cam8io con 8ce"tual ?ue a"roxima al estudiante a la ad?usisión del conce"to >ísico

ace"tado y validado "or la comunidad cientí>ica; como cierto.

Es im"ortante resaltar ?ue se "resenta una evolución en las inter"retaciones y "artiendose de e0ste AecAo;@ "ara el dise9o de la unidad didáctica ?ue incluye

elementos Aistóricos y >ilosó>icos; se logrará converger en una "rogresión del

a"rendiza=e "or "arte de los alumnos. 2tro as"ecto im"ortante de considerar es la

interrelación de la energía con otros conce"tos >ísicos y la determinante "resencia del

entorno.%.4.% /a ley de conservación de la energ,a y sus implicaciones

1a conservación de la energía se "uede sintetizar en cuatro >ases

>undamentales# &H 1a conservación de la energía en la mecánica; 7H 1a conservaciónde la energía en la termodinámica; 'H la energía en el cam"o electromagn0tico@ y la

-H energía en la >ísica moderna. $demás tam8i0n durante el siglo B* se "ensó en

algo ?ue se conserva8a cuando los o8=etos cAocan@ una magnitud similar a la energía.

orma simultánea e inde"endiente@ "or Mayer &&-

&3H; /oule &&&4H y elmAoltz &7&&4-H. 1os e>ectos de 0sta ley aIn se

estudian en la actualidad y no Aan "erdido vigencia. 1as im"licaciones didácticas

muestran ?ue los estudiantes actuales se a"roximan al análisis del conce"to en >orma

similar al desarrollo Aistórico. 5or e=em"lo los alumnos "iensan ?ue el calor es una

sustancia ?ue "asa de un cuer"o a otro y eso es similar a la teoría del calórico.

$utores como 5intó &44&H; en erencia de

energía; "or lo cual un estudio en 0ste sentido es de inter0s en el am8ito educativo.

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$dicionalmente irman@ El tema de la conservación de la

energía es "articularmente >avora8le;K; al "ermitir tratar el im"acto am8iental y

social; de la "roducción y consumo de la energía ". &3H.

$l concluir el "resente marco teórico se "resentan algunos de los mIlti"les >actores?ue in>luyen en el a8orda=e correcto de la >ísica relacionandola con la energía y su

conservación#nicialmente se determina el "a"el de cada actor involucrado Estudiante"ro>esorH.

• El valor del conocimiento ad?uirido está relacionado con el "roceso Ense9anza

a"rendiza=eH.• 1os mecanismos ?ue >avorecen o di>icultan el a"rendiza=e :0cnicas didácticas

estrat0gias innovadorasH.• 1a convicción del docente ?ue le "ermite transmitir a sus alumnos la "asión "or el

conocimiento; res"etando sus "reconce"tos "ara lograr un cam8io conce"tual

mediado "or una secuencia o "rogresión del a"rendiza=e.

*. Conte)to

1a conservación de la energía "ermite la ela8oración de la unidad didáctica de >ísica a

nivel universitaria. 5or lo tanto; el am8iente educativo donde se a"licará el "roducto de 0ste

"royecto didáctico; está ditigido dirigido a los estudiantes de ingenieria del "rimer a9o;

matriculados en el curso de >ísica y "ertenecientes a la Educación uturo "ro"oner soluciones "rácticas en am8ientes "roductivos.1os alumnos ?ue estudian el conce"to de energía en todas sus mani>estaciones y la

ley de conservación de la energía mecánica@ "oseen sus "ro"ias ideas y ex"eriencias

re>le=adas en los "resa8eres. Estos se de8en tener en cuenta en las cátedras de >ísica y su

caracterización "or "arte del docente com"rometido con la didáctica; "ermite descri8ir losniveles de com"rensión de conce"tos relacionados con la energía y Aacer intervenciones

más e>icientes "ara los estudiantes en >ormación. Es de es"erarse ?ue conozcan algo 8ásico

de los temas como# la cinemática; del movimiento circular y del movimiento armónico

sim"le en "0ndulos y resortes "ara utilizarlos en las ex"licaciones del la conservación de la

energía.

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+n as"ecto im"ortante es la necesidad ?ue tienen los alumnos del cálculo como una

Aerramienta ?ue >acilita entender los conce"tos y modelos >ísicos; "ero esto no siem"re

ocurre@ "or lo cual la unidad didáctica "odría en>ocarse en la descri"ción >enomenológica

de eventos relacionados con la energía; a traves de ex"erimentos en el la8oratorio y >uera

de 0l@ así los alumnos con "ocas o nulas 8ases matemáticas "odrían entender la >ísica.

$demás se "ueden introducir elementos Aistóricos donde no se conta8a con Aerramientas

matemáticas; ni calculadoras y así cautivarlos Aacia el estudio de la >ísica y la energía.

4. "ediadores del aprendi(aje

En 0ste "royecto didáctico de la >ísica serán utilizados los siguientes elementos#

4.$ "aterial escrito y gu,as de apoyo a la docencia

$"oya la ex"osición del docente y com"lementa el estudio; utilizando guías donde se

ex"lica detalladamente la deducción matemática de los modelos. $demás; se "uede utilizar

material escrito con e=em"los y "resentaciones en 5oPer 5oint.

4.% 2ecursos tecnológicos como internet y sof3are especiali(ado

tPare es"ecializado. $sí los estudiantes "ueden com"ro8ar de una >orma remota el

cum"limiento y las im"licaciones de la ley de conservación de la energía.4.* 2ecursos electrónicos y e!uipos de laboratorio

1as "rácticas de la8oratorio "ermiten a los alumnos la medición y veri>icación de la

conservación de la energía en sistemas controlados; además de ela8orar con=eturas.

$dicionalmente se re?uiere el uso de calculadoras; materiales y e?ui"os de la8oratorio o

cámaras. ormación >ísica reca8ada.

4.4 rgani(adores de información

Mediante el dise9o de diagramas de >lu=o y ma"as conce"tuales; los estudiantes

"ueden identi>icar las relaciones más relevantes entre los conce"tos y varia8les revisadas en

la clase y otras ?ue ya conozcan; además de lograr "resentar el contenido más im"ortante

de una >orma grá>ica y visual.

4. "aterial audiovisual

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1a selección de videos o "elículas donde se a8orde este tema; "ermite ?ue el alumno

identi>i?ue la a"licación de la ley de conservación de la energía en situaciones cotidianas;

cientí>icas y aIn en "elículas de ciencia >icción. El docente "uede recomendar la revisión

de videos ?ue ex"lican los detalles y com"lementan el material revisado en clase.

1a siguiente ta8la resume los mediadores "ro"uestos y "resenta una "ro"uesta de su

>recuencia de utilización así como los actores im"licados.

:a8la &. Mediadores de aprendizaje en ciencias naturales y exactas

:i"o de mediador Frecuencia de utilización $ctor im"licado

Material escrito y guías dea"oyo a la docencia

7 veces "or semana 5ro>esor y estudiante

Recursos tecnológicos comointernet y so>Parees"ecializado

7 veces "or semana 5ro>esor y estudiante

Recursos electrónicos ye?ui"os de la8oratorio

& vez "or semana Estudiante

2rganizadores de in>ormación & vez "or mes Estudiante

*ideos y "elículas gra8adas & vez al semestre 5ro>esor y estudiante

. Evaluación diagnóstica

El dise9o de la "resente unidad didáctica "arte de una evaluación diagnóstica ?ue

"ermite conocer los "reconce"tos de los alumnos y con 0sto motivar al cam8io conce"tual a

"artir de la relación entre los conocimientos cotidianos e intuitivos y los conocimientos

estructurados cognitivamente mediante las re"resentaciones cientí>icas.

1a evaluación consta de cinco "reguntas algunas ti"o test y otras a8iertas; ?ueacom"a9adas de >iguras "ermiten al estudiante iniciar su re>lexión acerca de los di>erentes

ti"os de energía tales como# cin0tica; "otencial gravitacional y mecánica@ además de su

conservación. $dicionalmente se "resenta el tra8a=o y el calor como dos >ormas de energía.

6. +rere!uissitos a la actividad de aprendi(aje

$


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Conceptuales

• Noción de los conce"tos de energía; calor y tra8a=o; así como la evolución

Aistórica de 0stos y la relación ?ue guardan entre ellos.

• Conce"tos de >ísica mecánica clásica; tales como# cuer"o; masa; trayectoria;

movimiento; >uerza; aceleración; sistema de >uerzas y conservación.

• 1as tres leyes de NePton de la mecánica clásica.

• +nidades 8ásicas de medición de longitud; masa; >uerza; energía y tiem"o.

•

Notación vectorial 8ásica "ara estudiantes de educación su"erior; incluyendo laso"eraciones tradicionales entre vectores como# norma; adición; sustracción;

"roducto "unto; ángulo entre ellos y "royección ortogonal.

• Conce"tos 8ásicos de cálculo di>erencial e integral; tales como el >unción;

incremento; derivada de una >unción como una razón de cam8io y el de una

integral como una suma in>inita.

Metodológicos

• Mane=o de las Aerramientas tecnológicas 8ásicas; tales como una calculadora

cientí>ica y una com"utadora con acceso a nternet.

• +so correcto del material y e?ui"o de un la8oratorio de >ísica mecánica.

• Contrucción y análisis de sistemas en movimiento; tales como# o8=etos en caída

li8re; "0ndulos; "lanos inclinados y resortes.

• Dise9o e integración del re"orte de una "ráctica de la8oratorio; incluyendo la

reca8ación y análisis de la in>ormación; construcción de grá>icas y ta8las y la

inclusión de evidencia >otográ>ica o de video. .En este item

$$


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0. bjetivos

En este item1os o8=etivos de la unidad didáctica son los siguientes#

• De>inir el conce"to de energía y su relación con conce"tos ya conocidos

como el calor y el tra8a=o.

• Distinguir los di>erentes ti"os de energía en un cuer"o en re"oso y en

movimiento.

•

ntroducir al estudiante a la >ormalización teóricaconce"tual de la 1ey de laconservación de la Energía.

• Ex"licar el "roceso "or el cual la energía de un cuer"o "uede trans>ormarse.

• *eri>icar em"íricamente el cum"lmimiento de la ley de la conservación de la

energía así como la trans>omración de la energía en calor o tra8a=o.

1. #ntenciones educativas y temario

abla de planeación

#ntención educativa Nombre del temaN7mero de 8oras

asignadas al tema

E &H# Que el alumno deFísica com"renda el

signi>icado de los t0rminos#:ra8a=o; energía; FuerzaConservación.

Fundamentos Energía. &., Aoras

E 7H# Ca"acitar y nivelar alos estudiantes con res"ectoa las 8ases >undamentales?ue se de8en realizar en el

Medición de la Energía. &., Aoras

$%


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tema de Conservación de laEnergía mecánica.

E 'H# Que el alumnoreconozca en los modelosmatemáticos de las leyes yen las distintas estrategias deesta disci"lina; la>ormulación y solución de "ro8lemas "ro"ios de la>ísica.

Modelación. &., Aoras

E -H# Que el alumnoad?uiera los conocimientoscientí>icos >undamentales teóricos y "rácticos Hrelacionados con el conce"to

de energía y desarrolle unaca"acidad o"erativa en laresolución de "ro8lemas "rácticos; mediante laa"licación de leyes yconce"tos generales . enenergía cin0tica; "otencialgravitacional y mecánica

5rácticas de la8oratorio. &., Aoras

E ,H# Contri8uir al >omentodel es"íritu investigativo delestudiante a trav0s deldesarrollo de actividades yex"eriencias decom"ro8ación de conce"tos.

5royecto. &., Aoras


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"otencia $til %nidades de medidas más utilizadas. &agnitudes 'undamentales y (erivadas. Relaciones entre las unidades de medidas. Rendimiento.

###. "odelación: ;Concepto de Energ,a +otencial9


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Con esta actividad se "retende ?ue los estudiantes conecten los conce"tos de energía

estudiada en los cursos de >ísica con los conce"tos estudiados en cursos de 8iología o

nutrición. inal de la

actividad; cada e?ui"o ex"ondrá su tra8a=o y el resultado o8tenido. El "ro>esor revelará

al >inal de las ex"osiciones las calorías re"ortadas "or el >a8ricante del "roducto y

"edirá a los estudiantes ?ue identi>i?uen las >uentes de discre"ancia entre esa cantidad y

su resultado.

Tabla de intervención para la actividad de aprendizaje 1

Com"onente de la

actividad

:iem"o 28=etivo# TQu0 Aace el maestroU

TQu0 mediadores del

a"rendiza=e M$5H utilizaU

TQu0 Aace el alumnoU

$.$

&iscusión

$ min. ntroducir el tema

y o8=etivo de la

actividad.

El maestro Aace "reguntas

"ertinentes "ara comenzar

una discusión al interior delos gru"os de tra8a=o y la

encauza so8re los di>erentes

ti"os de energía estudiados

en los cursos de ciencia no

exclusivamente en FísicaH.

El alumno lista los

ti"os de energía de los

?ue Aa oído y ?ue Aaestudiado "reviamente.

De>ine los roles

secretario;

coordinador y

esc0"ticoH al interior

$


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El "rinci"al mediador del

a"rendiza=e en esta eta"a es

la interacción social; con su

res"ectivo intercam8io de

ideas.

del e?ui"o de tra8a=o.

$.% #nvestigación

en l,nea

$ min. Que los

estudiantes

8us?uen

in>ormación

relevante so8re el

cálculo de

calorías en

alimentos.

El "ro>esor indicará a los

estudiantes ?ue 8us?uen el

"roceso "or el cual se

calcula el contenido

calórico de los alimentos;

"idiendo ?ue utilicen sólo

>uentes con>ia8les de

in>ormación. 1os

mediadores del a"rendiza=e

en esta eta"a son la

interacción social y el

internet.

1os estudiantes

o8tendrán in>ormación

Itil so8re el cálculo de

la energía contenida en

los alimentos y cómo

la industria alimentaria

o8tiene esa

in>ormación.

$.*

?amiliari(ación

con el e!uipo de

laboratorio

min. Que los

estudiantes se

>amiliaricen con

el e?ui"o de

la8oratorio ?ue se

les "ro"orcionó y

la manera de

utilizarlo.

El "ro>esor ex"licará

8revemente el uso y mane=o

del e?ui"o de la8oratorio

"ro"orcionado. El mediador

de a"rendiza=e "rinci"al es

la interacción social con el

"ro>esor; el uso de internet

es un mediador secundario;

ya ?ue los estudiantes

"odrán 8uscar el uso

correcto del e?ui"o en

línea.

1os estudiantes

conta8ilizarán el

e?ui"o reci8ido y

a"renderán su uso

adecuado.

$.4

E)perimentación

6 min. Que los

estudiantes

intenten encontrar

la cantidad

a"roximada de

calorías ?ue

contiene la

muestra de "a"as

>ritas ?ue se les

El "ro>esor circulará el

salón de clases; resolviendo

dudas so8re el mane=o del

e?ui"o de la8oratorio; más

no so8re el "rocedimiento

?ue de8en de seguir los

alumnos. 1os mediadores

del a"rendiza=e en esta

eta"a son la interacción

1os alumnos trazarán

un "lan de acción "ara

calcular el contenido

calórico de la muestra

de "a"as >ritas

"ro"orcionada. 5odrán

utilizar el e?ui"o de

la8oratorio

"ro"orcionado o usar

$6


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"ro"orcionó. social con los com"a9eros y

el "ro>esor; el internet y el

material de la8oratorio.

in>ormación relevante

encontrada en internet.

$.4

E)posición

% min. Cada e?ui"o

ex"ondrá su

"roceso de

solución del

"ro8lema; el

resultado

alcanzado y las

limitaciones ?ue

tiene su m0todo.

El "ro>esor mantendrá el

orden en el salón de clase

mientras los estudiantes

ex"onen. $l >inal de cada

ex"osición; cuestionará al

ex"ositor si el resultado

o8tenido es razona8le. El

mediador del a"rendiza=e en

esta eta"a es el "intarrón en

el ?ue cada e?ui"o registró

su tra8a=o.

1os estudiantes

"restarán atención a

sus com"a9eros;

identi>icando las

di>erencias en

"rocedimiento y

resultado o8tenido.

:otal $%

min.

Comentario so8re la evaluación >ormativa no cuantitativaH# ectiva necesaria

"ara ?ue un calentador solar de agua >uncione adecuadamente.


18/26

El "ro8lema se enunciará de la siguiente manera# Una persona está considerando

instalar un calentador solar de agua para su hogar, ¿de cuántos etros cuadrados tendrá

!ue ser el área de colección de luz solar". De8ido a la "oca in>ormación dada en el

"ro8lema; los estudiantes tendrán ?ue Aacer una serie de su"osiciones la cantidad de agua

necesaria "ara ?ue una "ersona se 8a9e; las tem"eraturas inicial y >inal del agua; la

e>iciencia de ca"tación de energía; etc.H. $l >inal de la actividad; cada e?ui"o ex"ondrá su

tra8a=o y el resultado o8tenido; "oniendo es"ecial atención en cómo cam8iaría el resultado

si se considerara otra e>iciencia de ca"tación de energía; si se consideraran "0rdidas de

energía en la tu8ería y si el resultado es válido "ara todos los "aíses del mundo o Aa8ría ?ue

Aacer adecuaciones de"endiendo del "unto geográ>ico en el ?ue se encuentre el calentador.

Tabla de intervención para la actividad de aprendizaje #

Com"onente de

la actividad


TQu0 mediadores del



$.$

&iscusión

sobre flujo de

energ,a y -rea

efectiva

% min. Recalcar algunos

de los conce"tos

relevantes en este

"ro8lema.

El "ro>esor ex"one

8revemente so8re los

conce"tos de >lu=o de

energía y área e>ectiva;

resolviendo dudas de los

estudiantes. El mediador del

a"rendiza=e en esta eta"a es

la interacción social entre el

"ro>esor y los alumnos.

El alumno "one

atención a la

ex"licación y Aace

"reguntas relevantes a

la discusión.

$.%

#nvestigación

en l,nea

% min. Que los

estudiantes

8us?uen

in>ormación

relevante so8re eldise9o de

dis"ositivos de

ca"tación de

energía solar.

El "ro>esor circula el salón

de clase; sugiriendo t0rminos

de 8Is?ueda a los e?ui"os

?ue tengan di>icultades

encontrando in>ormaciónrelevante. 1os mediadores

del a"rendiza=e en esta eta"a

son la interacción social al

interior del e?ui"o y el

internet.

1os estudiantes

o8tendrán in>ormación

Itil so8re las

consideraciones

realizadas al dise9ar undis"ositivo ?ue ca"te

energía solar.

$.* 6 min. Que los El "ro>esor circula el salón 1os estudiantes

$1


19/26

2esolución del

problema

estudiantes

a"li?uen la

in>ormación

o8tenida y sus

Aa8ilidades de

resolución de

"ro8lemas "ara

encontrar un

resultado.

de clase; contestando dudas

so8re las matemáticas

involucradas y manteniendo

un diálogo socrático con los

estudiantes# guiándolos con

"reguntas estrat0gicas; sin

contestar directamente sus

"reguntas. 1os mediadores



interior del e?ui"o y con el

"ro>esor y el internet.

intentarán resolver el

"ro8lema Aaciendo

sim"li>icaciones y

su"osiciones y

utilizando los recursos

a su dis"osición.

$.4

E)posición

% min. Cada e?ui"o

ex"ondrá su

"roceso de

solución del

"ro8lema; el

resultado

alcanzado y las

sim"li>icaciones

im"lícitas en sus

cálculos.


orden en el salón de clase

mientras los estudiantes




o8tenido es razona8le. El

mediador del a"rendiza=e en

esta eta"a es el "intarrón en

el ?ue cada e?ui"o registró

su tra8a=o.

1os estudiantes

"restarán atención a sus

com"a9eros;

identi>icando las

di>erencias en

"rocedimiento y

resultado o8tenido.

:otal $%

min.

Comentario so8re la evaluación >ormativa no cuantitativaH# er 7%%&H y tiene como o8=etivo ?ue los estudiantes a"rendan a calcular la energía

$5


20/26

utilizada en actividades >ísicas comunes; de manera ?ue "uedan a"licar este conocimiento

cuando realicen e=ercicio y visualicen la in>luencia de la >ísica en as"ectos de la vida diaria.

inal de la misma; el

instructor escogerá una de las co"ias del e?ui"o aleatoriamente. icará una

actividad "or e?ui"o; "or lo ?ue los estudiantes de8erán asegurarse ?ue todos los

integrantes del gru"o entiendan los "rocedimientos realizados y los re"orten correctamenteen su co"ia.

$ctividad tutorial# Física; e=ercicio y energía.

Miguel Aa decidido cum"lir sus "ro"ósitos de a9o nuevo y "onerse en >orma. 5ara este >in se Aa

inscrito a un gimnasio y está realizando actividad >ísica regularmente. De sus clases de ciencias;

sa8e ?ue "ara "erder "eso de8e ingerir menos energía de la ?ue consume a lo largo del día; sin

em8argo; no está seguro de la cantidad de calorías ?ue ?uema en un entrenamiento tí"ico. +tiliza

tus conocimientos de Física "ara ayudar a Miguel a determinar si está cum"liendo su o8=etivo.

1a masa de Miguel llámala m M ; su altura h M ; la longitud de sus 8razos lb y la longitud

de sus "iernas l p .

%


21/26

1. l inicio de cada sesión, &iguel camina 2.3 4m en una caminadora del

gimnasio. (esestimando las aceleraciones al inicio y al nal del ejercicio,

escribe una e+presión para la energa consumida en ese intervalo. sume

1ue &iguel mantiene una velocidad de paso constante a lo largo de todo el

ejercicio y 1ue el coeciente de fricción entre sus tenis y la banda es μC .

2. (espu!s de calentar y estirar, &iguel realiza 3 series de 2 de los ejercicios

ilustrados abajo /con una masa m p 0 con cada brazo. )uponiendo 1ue cada

movimiento lo 5ace a velocidad constante /desestimando las aceleraciones

inmediatamente al inicio y al nal de cada repetición0 escribe una e+presión

para las caloras 1uemadas en cada serie de los siguientes ejercicios /si lo

necesitas, puedes denir más variables0.

0 60

C0 (0

3. "ara concluir su entrenamiento, &iguel corre otros 3 4m en la caminadora

del gimnasio, pero esta vez congura la má1uina para obtener una pendiente

de 27. Considerando esto, escribe una e+presión para el desplazamiento

%$


22/26

vertical 1ue es simulado por la má1uina.

%sando esta e+presión, escribe una e+presión para la energa gastadasolamente por la pendiente.

5ora escribe una e+presión para la energa gastada 8nicamente en eldesplazamiento 5orizontal.

Escribe una e+presión para la energa total gastada durante este ejercicio/desestima las aceleraciones al inicio y al nal del ejercicio0 escribe unae+presión para la energa consumida en ese intervalo.

4. (urante un n de semana, &iguel decide ir a correr a un par1ue. *e

sorprende no poder correr la misma distancia 1ue en el gimnasio, 9por 1u!

ocurre esto:

"ara tener una mejor idea, 5az un diagrama de fuerzas de &iguel corriendo

en el par1ue y considera las simplicaciones 1ue realizaste en tus cálculos

previos.

5. Tomando en cuenta 1ue;

m M =75kg

h M =1.80m

lb=0.72m l p=0.8m

μC =1.2m p=3kg

Calcula las caloras gastadas en los ejercicios 2ustica tu respuesta.

%%


23/26

Tabla de intervención para la actividad de aprendizaje $

Com"onente de

la actividad


TQu0 mediadores del



$.$

#nstrucciones y

formación de

e!uipos

$ min. Que los alumnos

entiendan la

dinámica con la

?ue se realizará la

actividad.

Entrega co"ias de la

actividad a cada alumno y

ex"lica las condiciones de

entrega y de cali>icación. El

mediador del a"rendiza=e

"rinci"al en esta eta"a es la

actividad tutorial im"resa; la

interacción con el "ro>esores un mediador secundario.

Elige y organiza a su

e?ui"o y lee la

actividad.

$.%

2eali(ación de

la actividad

5 min. 28tener una

a"roximación del

nImero de

calorías ?uemadas

durante un

entrenamiento de

gimnasio.

Camina alrededor del salón

de clase; orientando a los

estudiantes en caso de ?ue

sur=an dudas. Mantendrá un

diálogo socrático con los

estudiantes; no contestando

sus "reguntas sino

guiándolos Aacia lares"uesta con "reguntas

estrat0gicas. 1os mediadores



interior del e?ui"o y con el

"ro>esorH; así como la

actividad tutorial.

Resuelve la actividad

tutorial de manera

cola8orativa;

asegurándose de ?ue

todos los integrantes

del e?ui"o "artici"en;

entiendan los

"rocedimientosrealizados y contesten

su co"ia de la

actividad.

$.*

E)posición ydiscusión

% min. Com"arar los

di>erentesresultados

o8tenidos y las

sim"li>icaciones

im"lícitas en el

"rocedimiento

?ue cada e?ui"o


orden en el salón de clasemientras los estudiantes




o8tenido es razona8le.

1os estudiantes

"restarán atención a suscom"a9eros;

identi>icando las

di>erencias en

"rocedimiento y

resultado o8tenido.

%*


24/26

utilizó.

:otal $%

min.

Comentario so8re la evaluación >ormativa no cuantitativaH# esor ?ue mantiene undiálogo socrático con los alumnos no contestando directamente sus "reguntas; sino

guiándolos Aacia la res"uesta y un gru"o de estudiantes con Aa8ilidades de o8servación

cientí>ica y destrezas matememáticas ?ue los Aará 8uenos ingenieros en el contexto la8oral.1as mIlti"les "ro"uestas "ara a8ordar el conce"to de energía y su conservación

o>rece un am"lio "anorama "ara investigadores interesados en la ela8oración de "royectos

relacionados con la didáctica de las ciencias naturales y exáctas. $sí; las "rácticas

ex"erimentales son un camino "ara acercarse al conocimiento desde la contextualización;

"ermitiendo a los >uturos ingenieros analizar y entender las teorías >undamentales ?ue rigenel cam"o de la >ísica; "or 0sta razón los docentes ?ue incluyen en su "laneación didáctica

ex"erimentos demostrativos y "rácticas de la8oratorio; están u "aso más adelante en la

ense9anza de la >ísica y a las universidades les interesa ?ue sus estudiantes en >ormación

utilicen los la8oratorios es"ecializados.1a a"roximación Aistórica y e"istemológica a los conce"tos >ísicos; "ermite

enri?uecer los cursos universitarios con el desarrollo; argumentación y contrastación de las

ideas y adicionalmente el docente "uede re>lexionar so8re la naturaleza más "ro>unda de

los "reconce"tos ?ue traen los estudiantes de ingeniería al aula universitaria y así tra8a=ar

con el desarrollo de "ensamiento "rogresivo so8re un tema es"ecí>ico@ en este caso se "arte

de la energía y se alcanza la com"rensión de su conservación.En el dise9o de material educativo es muy im"ortante tener en cuenta el contexto y de

acuerdo a 0l 8uscar los mediadores del a"rendiza=e más cercanos a los alumnos; así la

%4


25/26

didáctica de clase es e>iciente y el docente al igual ?ue los alumnos; lograrán cum"lir sus

metas y o8=etivos de a"rendiza=e.

2eferencias

$legría; /. 7%&'H. %a exploración y experientación del entorno natural& una estrategiadidáctica para la ense'anza y el aprendizaje de las ciencias naturales. :esis de

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