GUA DIDCTICA PARA EL PROFESORINCLUYE TEXTO PARA EL ESTUDIANTE

MedioMara Isabel Cabello Bravo Licenciada en Educacin. Profesora de Qumica. Magster en Ciencias de la Educacin.

Qumica 1 Ao Medio Autora: Mara Isabel Cabello Bravo. Licenciada en Educacin. Profesora de Qumica. Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educacin. Magster en Ciencias de la Educacin. Universidad Mayor.

2010 Ediciones Cal y Canto N de inscripcin: 180.765 ISBN: 978-956-8623-60-9 Reimpresin 2011 Ediciones Cal y Canto Director Editorial: Editora Jefe: Editora: Diseo: Diagramacin digital: Fotografas: Corrector de pruebas y estilo: Jefe de Produccin: Asistente de Produccin: Jorge Muoz Rau Alicia Manonellas Balladares Patricia Morales Inostroza Mara Jess Moreno Guldman Rodolfo Acosta Castillo Banco de Fotos de Ediciones Cal y Canto Alejandro Cisternas Ulloa Cecilia Muoz Rau Lorena Briceo Gonzlez

El presente libro no puede ser reproducido ni en todo ni en parte, ni archivado, ni transmitido por ningn medio mecnico, electrnico, de grabacin, CD-Rom, fotocopia, microfilmacin u otra forma, sin la autorizacin escrita del editor. La materialidad y fabricacin de este texto est certificado por el IDIEM - Universidad de Chile. Impreso RR Donnelley Se termin de imprimir 4.801 ejemplares en el mes de diciembre de 2010.

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NDICEIntroduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Ajuste Curricular Qumica 1er Ao Medio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Objetivos Fundamentales Transversales (OFT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Objetivos Fundamentales y Contenidos Mnimos Obligatorios (OF/CMO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Ciclo de aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Planificacin curricular. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Recursos del texto y orientaciones generales para su uso efectivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Fundamentos sobre el uso de Internet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Instructivo para acceder a pginas web y para utilizar los buscadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Objetivos Fundamentales Transversales y las Tecnologas de la Informacin y la Comunicacin . . . . . . . . . . . . . . . 19

Unidad 1 - ESTRUCTURA ATMICA Tema 1 - Modelo mecanocuntico . . . . . . . . . . . . . . . 20 Sugerencias metodolgicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Actividades complementarias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Instrumentos de Evaluacin N 1 (fotocopiable) . . . . . . 36 Instrumentos de Evaluacin N 2 (fotocopiable) . . . . . . 39 Instrumentos de Evaluacin N 3 (fotocopiable) . . . . . . 41 Tema 2 - Propiedades peridicas . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Sugerencias metodolgicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Actividades complementarias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Instrumentos de Evaluacin N 4 (fotocopiable) . . . . . . 62 Instrumentos de Evaluacin N 5 (fotocopiable) . . . . . . 63 Descripcin para la calificacin y evaluacin . . . . . . . . . . 65 Aprendizajes esperados e indicadores de evaluacin . . . 67

Unidad 2 - ENLACE QUMICO Tema 1 - Los atmos se unen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Sugerencias metodolgicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Actividades complementarias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Instrumentos de Evaluacin N 6 (fotocopiable). . . . . . . 89 Instrumentos de Evaluacin N 7 (fotocopiable) . . . . . . 93 Descripcin para la calificacin y evaluacin . . . . . . . . . . 94 Aprendizajes esperados e indicadores de evaluacin . . . 95 Unidad 3 - ESTEQUIOMETRA Tema 1 - De atmos a compuestos. . . . . . . . . . . . . . . 98 Sugerencias metodolgicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Actividades complementarias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Instrumentos de evaluacin N 8 (fotocopiable) . . . . . 112 Instrumentos de evaluacin N 9 (fotocopiable) . . . . . 115 Instrumentos de evaluacin N10 (fotocopiable) . . . . 116 Descripcin para la calificacin y evaluacin. . . . . . . . . 118 Aprendizajes esperados e indicadores de evaluacin. . 119

Solucionario Unidad 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 Unidad 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Unidad 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 Bibliografa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

4INTRODUCCIN

INTRODUCCINEl texto de Qumica 1 Medio fue concebido como una herramienta de trabajo e informacin permanente para el estudiante y como un complemento de las actividades pedaggicas que usted dirige al interior del aula para alcanzar los aprendizajes esperados. No se trata, entonces, de un compendio de qumica general o de un texto que puede ser trabajado por un estudiante en solitario, sino por el contrario, est basado en los principios colaborativos y de responsabilidades individuales del trabajo en equipo, as como en la indagacin y en los fundamentos de la resolucin de problemas. En su estructura, los estudiantes encontrarn un lenguaje de fcil lectura, que, sin ensalzar, sobreexponer sin sentido el lxico cientfico ni alejarse de l, logra establecer el equilibrio necesario para alcanzar los aprendizajes esperados mediante el enunciado literal de los temas que son desarrollados de acuerdo al currculo nacional para conseguir mejorar en los estudiantes los hbitos de trabajo, proponer mtodos de aprendizaje, practicar las habilidades de indagacin cientfica, integrar los conocimientos adquiridos en la vida diaria. Adems se emplean expresiones o preguntas que promueven su participacin en el proceso de construccin del conocimiento, as como tambin, se incentiva una evaluacin permanente y sistemtica a travs de la metacognicin, la autoevaluacin, la coevaluacin y la evaluacin sumativa. Basado en el decreto ministerial nmero 220, el Texto para el Estudiante fomenta la formacin integral del estudiante en los mbitos del hacer, el ser y el valorar. Para ello, se ha organizado en tres grandes unidades temticas: estructura atmica; enlace qumico, y leyes ponderales y estequiometra, en cada una de las cuales es primordial que los estudiantes identifiquen y valoren los procesos qumicos de su entorno. En este nuevo enfoque curricular se hace nfasis, adems, en la identificacin de problemas, hiptesis, procedimientos experimentales, inferencias y conclusiones, en investigaciones clsicas; en la interpretacin de datos empricos, distinguiendo entre lecturas literales y lecturas inferenciales, en trminos de conceptos y modelos tericos de nivel, y en el uso de planillas de clculo y programas estadsticos simples para analizar datos, aspectos que sern tratados transversalmente a lo largo de las unidades identificadas.

Ajuste Curricular Qumica 1er Ao de Educacin MediaEl Ajuste Curricular de Qumica para el Primer Ao de Educacin Media es organizado por el MINEDUC en OF/CMO que pueden ser agrupados en tres unidades que comprenden los temas: estructura atmica; enlace qumico, y leyes ponderales y estequiometra. La primera unidad (Estructura atmica), correspondiente en este texto a la Unidad I, se concentra en el anlisis de los fundamentos tericos y experimentales que sustentan el actual modelo del tomo, haciendo nfasis en el trabajo cientfico sistemtico y organizado. Se parte por los fundamentos, aciertos y errores del Modelo atmico de Niels Bohr hasta la explicacin de la fsica cuntica a la estructura del tomo, as como su organizacin en un sistema que permite obtener informacin relevante respecto a su comportamiento, permitiendo incluso la prediccin del mismo en ciertas circunstancias. Se espera que los estudiantes, adems de adquirir, desarrollar y/o practicar habilidades cientficas, puedan entender que la visualizacin comprensiva del modelo atmico es clave para la comprensin del ordenamiento que ocupan los elementos qumicos en el sistema peridico, mostrando a este como referente para organizar y sistematizar una gran cantidad de informacin acerca de las propiedades fsicas y qumicas de los elementos y compuestosy estableciendo las bases tericas que sustentan los modelos de enlaces qumicos y, por ende, la formacin de compuestos e interacciones, temas que se tratan en unidades posteriores e incluso en niveles educativos superiores. El Enlace Qumico entre tomos de igual o de distinta naturaleza, determinada por su configuracin electrnica externa, se describe por medio de las estructuras de Lewis. Se esbozan as los modelos de enlace inico y covalente, a los que se agrega una descripcin muy simple del enlace metlico. Se espera que el estudiante adquiera los conocimientos y habilidades necesarias para explicar el comportamiento de los tomos y las molculas al unirse por enlaces inicos, covalentes y de coordinacin para formar compuestos comunes como los producidos en la industria y en la minera, y los que son importantes en la composicin de los seres vivos.

5INTRODUCCIN

Por ltimo, la unidad Leyes ponderales y estequiometra ha sido diseada para que los estudiantes puedan aplicar clculos estequiomtricos a problemas tericos y prcticos cotidianos. A diferencia del programa de primero medio anterior al Ajuste Curricular, que se centraba en temas concretos y tangibles, el programa actual se focaliza preferentemente en modelos o teoras, es decir, en imgenes o conceptos relativamente abstractos. De aqu que los modelos, como creaciones humanas, deban ser enseados en ese contexto: su concepcin, evolucin y, desde luego, las dudas que acompaaron a su frecuentemente polmica interpretacin. El programa enfatiza que el estudio de los temas desarrollados en sus unidades se centre en la actividad de los estudiantes, buscando interesarlos y motivarlos para que se inicien en la aventura de comprender la qumica no slo desde el punto de vista fenomenolgico, sino, tambin, histrico. Adems y considerando las caractersticas de los jvenes que cursan este nivel, el Ministerio de Educacin establece que se debe insistir en la importancia de abordar el estudio de la qumica de una manera integrada, esto es, como el resultado de un proceso dinmico que ya tiene una historia de miles de aos y que posee, entre otras, implicaciones ticas, sociales, econmicas y filosficas, siendo muy importante que se enfaticen aspectos utilitarios de la qumica y la ciencia, que nos permiten una cierta comprensin del mundo natural y del lugar que el ser humano ocupa en la naturaleza, lo que va en directa concordancia con los objetivos fundamentales transversales (OFT) y su propsito de contribuir a la formacin para la vida. As, la formacin cientfica bsica se considera necesaria por las siguientes razones: En primer lugar, por el valor formativo intrnseco del entusiasmo, el asombro y la satisfaccin personal que puede provenir de entender y aprender acerca de la naturaleza, los seres vivos y la diversidad de aplicaciones tecnolgicas que nos sirven en nuestra vida cotidiana. En segundo lugar, porque las formas de pensamiento tpicas de la bsqueda cientfica son crecientemente demandadas en contextos personales, de trabajo y sociopolticos de la vida contempornea; el no estar familiarizado con ellas ser en el futuro una causal de marginalidad an mayor que en el presente.1 Mineduc,

En tercer lugar, porque el conocimiento cientfico de la naturaleza contribuye a una actitud de respeto y cuidado por ella, como sistema de soporte de la vida que, por primera vez en la historia, exhibe situaciones de riesgo global.

Objetivos Fundamentales Transversales (OFT)Los Objetivos Fundamentales Transversales (OFT) se definen en el Marco Curricular como aquellos objetivos que tienen un carcter comprensivo y general, cuyo logro se funda en el trabajo formativo del conjunto del currculum1. Definen un conjunto de aprendizajes relacionados con el desarrollo afectivo, tico, social y del pensamiento que el sistema educativo debe promover. Por su carcter, trascienden un rea de aprendizaje en particular. Deben realizarse en el conjunto del currculum y espacios que la comunidad educativa ofrece para la formacin de los estudiantes. Sin embargo, de acuerdo con los cambios del documento preliminar del Ajuste Curricular, se incluye un quinto OFT, Uso de tecnologas de informacin y comunicacin. Los Objetivos Fundamentales Transversales definidos en el marco curricular nacional (Decreto N 220) corresponden a una explicacin ordenada de los propsitos formativos de la Educacin Media en cuatro mbitos: Crecimiento y autoafirmacin personal; Desarrollo del pensamiento; Formacin tica, y Persona y entorno. Sin embargo, de acuerdo con los cambios del documento preliminar del Ajuste Curricular, se incluye un quinto OFT, Uso de tecnologas de informacin y comunicacin. El mbito Crecimiento y autoafirmacin personal se refiere a la formacin y desarrollo del inters y capacidad de conocer la realidad y utilizar el conocimiento y la informacin. Los OFT del mbito Desarrollo del pensamiento enfatizan las habilidades de investigacin y el desarrollo de formas de observacin, razonamiento y de proceder caractersticos de la metodologa cientfica, as como las de exposicin y comunicacin de resultados experimentales o de indagacin, destacando en las actividades experimentales la formacin de hbitos de rigurosidad en el trabajo, en la observacin y medicin, de flexibilidad y creatividad en la formulacin de preguntas e hiptesis.

Objetivos Fundamentales y Contenidos Mnimos Obligatorios de la Educacin Media. Decreto 220/99.

6INTRODUCCIN

Respecto a los OFT del mbito Persona y entorno, el programa plantea el conocimiento de la qumica como una herramienta valiosa para la comprensin del entorno natural, ofreciendo bases de conocimiento para la formacin de actitudes de seguridad en los trabajos experimentales, del cuidado por la vida y la resolucin de los problemas medioambientales. Para los OFT del mbito Formacin tica, el MINEDUC invita a prcticas pedaggicas que se expresan en la seriedad y exhaustividad en el estudio de todos los antecedentes que preceden al inicio de un trabajo de investigacin, as como en la honestidad en la presentacin, anlisis y discusin de los resultados. A lo largo del texto, el docente podr reforzar los OFT mediante el anlisis crtico y cotidiano de la prctica y aplicacin de las ciencias qumicas, por lo que es importante establecer una prctica pedaggica dialogante, medio a travs del cual el profesor podr hacer nfasis en los mbitos de formacin de los OFT. En la planificacin curricular se seleccionan en cada una de las unidades temticas OFT con la finalidad de hacer nfasis en ellos, pero no en contraindicacin de reforzarlos a lo largo del currculum. Para ello se sugiere presentar los OFT a los estudiantes al inicio de cada unidad como parte de lo que se espera aprender y compartir a lo largo de la misma, estableciendo la importancia de autoevaluar y coevaluarlos en el desarrollo integral de los estudiantes, basados en la reflexin de los mismos y sus pares. Por ende, la siguiente subdivisin corresponde solo a una gua, siendo su condicin intrnseca ser trabajados, reforzados, evaluados transversalmente a lo largo de todo el ao acadmico. Se hace especial nfasis en: 1 Aceptacin y valoracin de la diversidad etaria, cultural, socioeconmica, de gnero, condicin fsica, opinin u otras.2 Respeto a la vida, conciencia de la dignidad humana y de

El Curriculum oficial promueve en los estudiantes el desarrollo de competencias fundamentales para la vida: Capacidades fundamentales: de lenguaje, comunicacin y clculo. Disposiciones personales y sociales: desarrollo de la identidad, la autoestima, del conocimiento y valoracin del cuerpo y la vida humana, de la solidaridad, del trabajo en equipo, del autocontrol, de la integridad, de la capacidad de emprender, de la responsabilidad individual y social. Aptitudes cognitivas: capacidades de abstraccin, de pensar en sistemas, de aprender, de innovar y crear. Conocimientos bsicos: del medio natural y social, de las artes, de las ciencias y la tecnologa, de la trascendencia y de s mismo.

Objetivos Fundamentales y Contenidos Mnimos Obligatorios (OF/CMO)Para el sector de Qumica de Primer Ao Medio, segn el documento preliminar del Ajuste Curricular, los estudiantes, estarn en capacidad de abordar el conjunto de: Objetivos Fundamentales 1 Comprender el comportamiento de los electrones en el tomo en base a principios (nociones) del modelo mecanocuntico.2 Relacionar la estructura electrnica de los tomos con su

ordenamiento en la Tabla peridica, sus propiedades fsicas y qumicas y su capacidad de interaccin con otros tomos.3 Aplicar las leyes de la combinacin qumica a reacciones

qumicas que explican la formacin de compuestos comunes relevantes para la nutricin de seres vivos, la industria, la minera, entre otros.4 Establecer relaciones cuantitativas en diversas reacciones

qumicas presentes en la nutricin de seres vivos, industria y ambiente.5 Reconocer los elementos fundamentales de las

los derechos y deberes de todas las personas.3 Preservacin de la naturaleza y cuidado del medio ambiente. 4 Desarrollo de habilidades de pensamiento.

investigaciones cientficas en casos concretos de investigaciones que sustentan los conocimientos del nivel.6 Procesar datos con herramientas conceptuales y

tecnolgicas apropiadas y elaborar interpretaciones de datos en trminos de las teoras y conceptos cientficos del nivel.

7INTRODUCCIN

Contenidos Mnimos Obligatorios La materia y sus transformaciones: 1 Descripcin bsica de la cuantizacin de la energa, organizacin y comportamiento de los electrones del tomo, utilizando los cuatro nmeros cunticos (principal, secundario, magntico y spin).2 Descripcin de la configuracin electrnica de diversos

tomos para explicar sus diferentes ubicaciones en la Tabla peridica, su radio atmico, su energa de ionizacin, su electroafinidad y su electronegatividad.3 Explicacin del comportamiento de los tomos y molculas

al unirse por enlaces inicos, covalentes y de coordinacin para formar compuestos comunes, como los producidos en la industria y en la minera, y los que son importantes en la composicin de los seres vivos.4 Descripcin cuantitativa, por medio de la aplicacin de las

postul que los nios y nias necesitan aprender a travs de experiencias concretas, en concordancia a su estadio de desarrollo cognitivo. La transicin hacia estadios formales del pensamiento resulta de la modificacin de estructuras mentales que se generan en las interacciones con el mundo fsico y social. El Ciclo de aprendizaje planifica una secuencia de actividades que se inician con una etapa exploratoria, la que conlleva la manipulacin de material concreto, y a continuacin prosigue con actividades que facilitan el desarrollo conceptual a partir de las experiencias recogidas durante la exploracin. Luego se desarrollan actividades para aplicar y evaluar la comprensin de esos conceptos. Estas ideas estn fundamentadas en el modelo Aprendiendo de la Experiencia, que se aplica tanto para nios, jvenes y adultos (Kolb 1984). Un modelo del ciclo de aprendizaje comprende cuatro fases: 1 Motivacin: El propsito es que los estudiantes identifiquen un problema o pregunta que genere una discusin en la que pueden explicitar sus conocimientos y preconcepciones sobre el fenmeno.2 Exploracin: El propsito de esta fase es incentivar al

leyes ponderales, de la manera en que se combinan dos o ms elementos para explicar la formacin de compuestos.5 Aplicacin de clculos estequiomtricos para explicar las

relaciones cuantitativas entre cantidad de sustancia y de masa en reacciones qumicas de utilidad industrial y ambiental; por ejemplo, en la formacin del agua, en la fotosntesis, en la formacin de amoniaco para fertilizantes, en el funcionamiento del airbag, en la lluvia cida. Indagacin cientfica: 6 Identificacin de problemas, hiptesis, procedimientos experimentales, inferencias y conclusiones, en investigaciones clsicas; por ejemplo, en el estudio de las lneas espectrales para la identificacin de diferentes elementos.7 Interpretacin de datos empricos, distinguiendo entre

estudiante para que formule preguntas sobre el fenmeno, incentivar su curiosidad y promover una actitud indagatoria. Trabajan en grupo, manipulan objetos, exploran ideas y van adquiriendo una experiencia comn y concreta.3 Desarrollo conceptual: El propsito de las actividades que

se desarrollan en esta fase es entregarle al estudiante definiciones de conceptos, procesos o destrezas, dentro del contexto de las ideas y experiencias que tuvieron durante la fase exploratoria.4 Aplicacin/Evaluacin: Esta fase incluye actividades que

lecturas literales y lecturas inferenciales, en trminos de conceptos y modelos tericos del nivel.8 Uso de planillas de clculo y programas estadsticos simples

para analizar datos de un experimento o de una base de datos.

Ciclo de aprendizajeEl Ciclo de aprendizaje es una metodologa para planificar las clases de ciencias que est basada en la teora de Piaget y en el modelo de aprendizaje propuesto por David Kolb (1984). Piaget

permiten a los estudiantes aplicar conceptos especficos, predecir los resultados, hacer uso del razonamiento cientfico en la resolucin de problemas de la vida real, en una nueva situacin para demostrar la comprensin que han logrado de las definiciones formales, conceptos, procesos y destrezas, incentivndolos a clarificar sus dificultades.

8INTRODUCCIN

PLANIFICACIN CURRICULARNo planificar, es planificar para el fracaso. Como herramienta de trabajo, la planificacin curricular debe hacer coincidir recursos, contenidos, tiempos, intereses y destrezas cognitivas de los estudiantes, entre otros factores, para asegurar el logro de los aprendizajes esperados y, por ende, de los Objetivos Fundamentales y Contenidos mnimos Obligatorios. En esencia, la planificacin curricular, como su nombre lo indica, es una organizacin sistemtica y continua de una serie de hechos o actividades desarrolladas con una finalidad especfica, en la que por su carcter operacional, es difcil imprimir la pasin, el carisma y la trascendencia de la disciplina. Por lo anterior, es fundamental la aplicabilidad cotidiana que usted le asigne a cada uno de los temas tratados, los ejemplos, la transversalidad y multidisciplinariedad que pueda presentar a los estudiantes para maravillarlos y asombrarlos con el saber de las ciencias qumicas. Cada una de las metodologas, mtodos y tcnicas propuestas constituyen una herramienta de trabajo en aula que, como se indic con anterioridad, se centra en la indagacin, el desarrollo de habilidades cientficas, el trabajo en equipo e individual eficaz y la heteroevaluacin. La metodologa de indagacin se basa en el desarrollo de cuatro etapas con los respectivos pasos que se trabajarn en este Texto para el Estudiante:Observacin.

Etapa 1: Focalizacin

Formulacin de preguntas de investigacin. Formulacin de hiptesis.

Diseo y desarrollo de experiencia.

Etapa 2: Exploracin

Registro de observaciones.

Recopilar, ordenar datos y discusin de observaciones. Contrastar los resultados con las hiptesis.

Etapa 3: Reflexin

Aceptar o rechazar hiptesis. Anlisis de las observaciones y discusin de resultados.

Concluir y comunicar resultados.

Etapa 4: Aplicacin

Evaluacin del trabajo realizado.

9INTRODUCCIN

Las habilidades cientficas por desarrollar y practicar son expuestas en el texto en cada una de las actividades (Ciencias en accin, Desafo cientfico y Revisemos lo aprendido) que el alumno alumna desarrollarn. Adems, de conocerlas, el estudiante podr evaluar su desempeo respecto a ellas y el docente contar con tablas de especificaciones para los aprendizajes esperados y listas de apreciacin para evaluarlas a travs de indicadores (presentados en cada unidad). El trabajo individual y en equipo han sido propuestos en las pginas de inicio del Texto para el Estudiante como sistemas de eficiencia y eficacia que el alumno - alumna puede autoevaluar y coevaluar en funcin del logro de los objetivos propuestos, haciendo nfasis en la responsabilidad, el compromiso, la honestidad y la tolerancia como actitudes y virtudes que hacen exitoso el trabajo. La planificacin curricular propuesta ms adelante supone la ejecucin de cuarenta semanas lectivas, las que, atendiendo a la realidad particular de un establecimiento, pueden adecuarse en tiempos, pues: Las actividades de laboratorio han sido propuestas para que los estudiantes las desarrollen en una clase de dos horas pedaggicas, tiempo que puede ser disminuido si el docente realiza la misma actividad con carcter demostrativo. Las actividades de coevaluacin, evaluacin formativa y autoevaluacin han sido elaboradas considerando dos posibles escenarios: su realizacin en aula como parte de la actividad de los estudiantes en el desarrollo de una clase o como tarea que el estudiante puede desarrollar de manera autnoma. En la planificacin podr observar que ambos escenarios han sido incluidos. Se han considerado en la planificacin tiempos reales, generalmente dos horas pedaggicas, incluida la aplicacin de instrumentos de evaluacin. Atendiendo a la necesidad pedaggica, tcnica y administrativa de evaluar de forma sumativa mediante una calificacin, se han sugerido trabajos de diversa ndole como evaluaciones sumativas. De acuerdo al documento de Ajuste Curricular del Ministerio de Educacin para el Sector de Qumica de Primer Ao de Educacin Media, en la presente gua se presenta la planificacin desarrollada por unidad y tema.2 MINEDUC. Objetivos 3 Ibd.

Modelo pedaggico del texto El texto de 1er ao de Educacin Media fue elaborado considerando un modelo pedaggico que responde a las siguientes caractersticas segn sus elementos constitutivos: 1 Enfoque curricular caracterizado por su flexibilidad, pertinencia, transversalidad, investigativo e integrado. 2 Tiene el propsito de generar en el alumno - alumna inters por comprender conceptos generales que le permitan describir y explicar hechos cotidianos, as como desarrollar habilidades cientficas gracias a una metodologa basada en su participacin activa en el proceso de aprendizaje y en la valoracin de la qumica como un recurso y herramienta al servicio del bienestar del hombre y la naturaleza. 3 Su contenido y secuencia estn ntegramente definidos en el programa elaborado por el Ministerio de Educacin y ha sido abordado con una propuesta didctica basada en la indagacin, la participacin, la investigacin y la reflexin, en el Texto para el Estudiante. Entendiendo que en la matriz de planificacin por unidad usted encontrar: Objetivos Fundamentales 2: Son las competencias o capacidades que los estudiantes deben lograr al finalizar los distintos niveles de la Educacin Media y que constituyen el fin que orienta al conjunto del proceso de enseanza-aprendizaje. Contenidos Mnimos Obligatorios 3: Son los conocimientos especficos y prcticas para lograr habilidades y actitudes que los establecimientos deben obligatoriamente ensear, cultivar y promover para cumplir los objetivos fundamentales establecidos para cada nivel. Los contenidos mnimos obligatorios corresponden al conjunto de saberes conceptuales y capacidades de desempeo prctico (conocimiento y prctica de procedimientos) que requieren aprender los estudiantes y que son definidos en cada sector y subsector como necesarios para alcanzar los objetivos fundamentales. Los contenidos agrupan tres grandes categoras de aprendizaje: conocimientos, habilidades y actitudes. Estas categoras, traducidas en trminos de objetivos, aluden respectivamente a capacidades y competencias de carcter comprensivo, operativo y valorativo que los estudiantes deben lograr para su desarrollo y formacin.

Fundamentales y Contenidos Mnimos Obligatorios de la Educacin Media. Chile. 2005.

10INTRODUCCIN

Objetivos Fundamentales Transversales: Propsitos formativos de la Educacin Media, referidos a los cinco mbitos de formacin mencionados con anterioridad. Aprendizajes esperados: Logros especficos que los estudiantes que debern obtener al finalizar una unidad, segn las orientaciones del documento preliminar del Ajuste Curricular elaborado por el MINEDUC. Sugerencias metodolgicas: Recomendaciones de aplicacin de mtodos y tcnicas especficas para cada tema. Recursos: Se refiere a los materiales e instrumentos que usted necesitar para aplicar las sugerencias metodolgicas. Evaluacin: Es un proceso sistemtico que genera informacin y, en este sentido, siempre implica un conocimiento de los avances y logros del estudiante en el desarrollo de sus habilidades cognitivas y destrezas. Indicadores de evaluacin: Son conductas especficas que se espera observar de los estudiantes en una evaluacin (diagnstica, formativa o sumativa) y que permiten verificar el nivel de logro. 4 Posee un mtodo que centra su accin en el aprendizaje activo del alumno - alumna, hacindole centro nico del proceso de aprendizaje que busca el desarrollo de competencias y habilidades intelectuales y procedimentales propias del quehacer cientfico, caracterizndose por: Aplicar una metodologa interactiva. Considerar la activacin de las experiencias y conocimientos previos de los estudiantes como punto de partida en la adquisicin de nuevos conocimientos. Proponer actividades tericas, prcticas y experimentales que le permiten conectar sus conocimientos previos con los nuevos contenidos, as como comprobar su adquisicin. Por la metacognicin, entendida como la capacidad que tenemos de autorregular el propio aprendizaje, es decir, de planificar qu estrategias se han de utilizar en cada situacin, aplicarlas, controlar el proceso, evaluarlo para detectar posibles fallos y, como consecuencia, transferir todo ello a una nueva actuacin, lo que implica ser capaz de tomar conciencia sobre la manera de aprender y comprender; y la regulacin y control de las actividades que se realizan durante su aprendizaje. 5 Cuenta con recursos de diversos tipos, haciendo nfasis en el uso de las TIC, la experimentacin, la metacognicin y el trabajo colaborativo.

6 Posee un sistema de evaluacin que incluye la evaluacin

diagnstica, formativa, sumativa y la auto y coevaluacin. En todos los casos, el docente, dispondr de indicadores de logro, subdivisin de los aprendizajes esperados que expresan contenidos y destrezas especficas que permiten verificar objetivamente el logro de los aprendizajes esperados. 7 El aprendizaje incluye el desarrollo de habilidades, cognicin, metacognicin y afecto, que permiten el desarrollo integral del estudiante. En relacin con las habilidades que el texto pretende desarrollar en los estudiantes, estn los siguientes mbitos: Investigacin de informacin: - Capacidad de identificar, procesar y sintetizar informacin de una diversidad de fuentes. - Organizar informacin relevante. - Revisar planteamientos a la luz de nuevas evidencias y perspectivas. - Suspender los juicios en ausencia de informacin suficiente. Indagacin cientfica: - Observacin - Descripcin - Comparacin - Formulacin de preguntas - Planteamiento de hiptesis - Formulacin de predicciones - Diseo de experimentos - Medicin, registro y anlisis de datos - Interpretacin, sistematizacin y comunicacin de resultados Habilidades comunicativas: - Exponer ideas, opiniones, convicciones, sentimientos y experiencias de manera coherente y fundamentada. - Uso de diversas y variadas formas de expresin. Resolucin de problemas: - Aplicacin de principios, leyes generales, conceptos y criterios. - Abordar situaciones de manera reflexiva y metdica a nivel cotidiano, familiar, social y laboral. Anlisis, interpretacin y sntesis de informacin y conocimientos: - Establecer relaciones entre los distintos sectores de aprendizaje. - Comparar similitudes y diferencias.

11INTRODUCCIN

- Entender el carcter sistmico de procesos y realizar proyectos. - Pensar, monitorear y evaluar el propio aprendizaje. - Manejar la incertidumbre. - Adaptarse a los cambios en el conocimiento. Para ampliar sus conocimientos sobre las didcticas de indagacin se sugiere visitar las siguientes pginas web: http://www.eduteka.org/Inquiry1.php se describe la metodologa de indagacin. http://www.google.cl/search?hl=es&q=indagaci%C3% B3n&meta= se presentan las cuatro etapas de la metodologa de la enseanza basada en la indagacin cientfica. http://www.google.cl/search?hl=es&q=indagaci%C3% B3n&start=10&sa=N presentacin en powerpoint sobre la aplicacin de la metodologa de indagacin en un simposio en el rea de ciencias.

12INTRODUCCIN

RECURSOS DEL TEXTO Y ORIENTACIONES GENERALES PARA SU USO EFECTIVOEl texto como herramienta de estudio y trabajo para los estudiantes, as como apoyo didctico para el profesor, contiene actividades de desarrollo individual y grupal que pueden ser aprovechadas por usted considerando que existen los siguientes recursos a lo largo de cada unidad:a Presentacin general del texto: Pginas introductorias b Presentacin de la Unidad y Tema: Introduccin que

que incluyen tres grandes temas. Es importante que usted inicie las actividades del ao acadmico comentando con sus estudiantes los pasos de la metodologa de la indagacin y, por ende, el valor de sus experiencias y conocimientos previos en la adquisicin de nuevos conocimientos, as como el desarrollo y prctica de habilidades cientficas en el trabajo individual y en equipo. Primera pgina, la enseanza de las ciencias, tiene por finalidad que el estudiante reconozca las etapas de la metodologa de la indagacin, la que aplicar a lo largo del texto y especialmente al inicio de cada unidad o tema. Las normas de seguridad en el laboratorio son 16 recomendaciones generales que abarcan el manejo de reactivos, materiales e instrumentos, adems de aseo, orden y trabajo en equipo para que el trabajo en laboratorio sea un espacio educativo seguro. Se indica que estas son complementarias a las normas que usted como docente pueda definir. Es importante que usted elabore un protocolo de trabajo en el laboratorio, complementando las normas enunciadas con aquellas que obedezcan a la estructura espacial (aula o laboratorio) en la que sus estudiantes trabajarn las actividades experimentales. Habilidades cientficas, en la que se detallan y definen las habilidades que sern trabajadas mediante un lenguaje sencillo que le permitir al estudiante identificarlas posteriormente segn las actividades que est desarrollando. Se agregan, adems, recomendaciones para un trabajo individual o en equipo exitoso, haciendo nfasis en la responsabilidad, organizacin, coordinacin y en la rotacin de roles. Se sugiere que usted haga nfasis en cada una de las habilidades enunciadas de cada una de las actividades propuestas o elaboradas por usted. Recuerde que es primordial que los estudiantes las conozcan para una autoevaluacin y una metacognicin efectivas.

junto a imgenes representativas y motivadoras presenta la unidad y el tema abordado en ella, indicando los contenidos y los aprendizajes esperados. Se sugiere introducir cada Unidad discutiendo un hecho cotidiano o aplicacin especfica por ejemplo, utilizando imgenes que ilustren los temas propuestos en las actividades exploratorias de cada tema o unidad. Partir de ellas, motivar a los estudiantes a responder los cuestionamientos planteados y generar debate en torno a las imgenes para luego dar inicio a la actividad de Ciencia en accin.c Evaluacin diagnstica: Este mecanismo de evaluacin le

permitir conocer y contextualizar los conocimientos previos de los estudiantes. Ha sido incluida en la presentacin de cada tema empleando distintos recursos, como cuestionarios, esquemas, mapas conceptuales.d Ciencia en accin: Actividades para desarrollar en grupo o

en forma individual, que le permitirn al estudiante un acercamiento prctico a los contenidos a partir de las experiencias previas, el desarrollo y prctica de diversas habilidades cientficas (enunciadas en el lateral). Cada una de ellas ha sido elaborada considerando nueve pasos, los que en los primeras actividades propuestas son explicados, para posteriormente dar autonoma al estudiante en su aplicacin y desarrollo, pasando desde actividades guiadas a semiguiadas y autnomas: Paso 1. La observacin. Paso 2. La formulacin de preguntas de investigacin. Paso 3. La formulacin de hiptesis. Paso 4. El diseo experimental. Paso 5. El registro de observaciones. Paso 6. Recopilacin y recoleccin de datos. Paso 7. Anlisis de resultados. Paso 8. Elaboracin de conclusiones y comunicacin de resultados. Paso 9. Evaluacin del trabajo realizado. Estas actividades han sido ideadas con la finalidad de que los estudiantes indaguen creativamente fenmenos y

13INTRODUCCIN

hechos cotidianos, que lo incentivarn a estudiar los temas propuestos como una forma de dar respuesta cientfica a lo observado. En este contexto, es imprescindible que el docente ensee, observe y corrija la prctica segura y el manejo adecuado de materiales, instrumentos y reactivos, as como el cumplimiento de las medidas de seguridad. Tal como postula el MINEDUC, un lugar importante en el programa de qumica est ocupado por el cuidado del medio ambiente, razn por la cual en cada actividad se realizan recomendaciones a los estudiantes respecto al uso y eliminacin de los reactivos, con la finalidad de formar una juventud responsable, consecuente, respetuosa de s misma y de la sociedad, recomendaciones en las que usted debe hacer nfasis y valorar. Para la comunicacin de los resultados experimentales se ensean diferentes tcnicas, entre ellas: elaboracin de informes de laboratorio, dpticos o trpticos informativos y paneles.e Metacognicin: Sesin orientada hacia la reflexin sobre

usted, una valiosa herramienta para valorar las ciencias qumicas en la explicacin de fenmenos y hechos cotidianos y actuales.h Desafo cientfico: Actividades individuales o grupales en

las que se explicitan las habilidades por desarrollar con el fin de que el estudiante indague segn su experiencia y conocimientos previos o compruebe el logro de los aprendizajes. Su ejecucin constituye para usted una herramienta de evaluacin formativa, pues a travs de su ejecucin podr monitorear el desempeo de los estudiantes, orientar el trabajo, establecer un trabajo personalizado, atendiendo a las necesidades especficas de un estudiante o de su grupo.i Evaluacin formativa: Como procedimiento que permite

el propio aprendizaje, aplicada a travs de preguntas guas que entregan al estudiante un espacio de reflexin respecto al logro de los aprendizajes, objetivos de actividades y desarrollo de habilidades. Se sugiere que usted enfatice el desarrollo de esta sesin mediante la formalizacin de la misma en un espacio especfico del cuaderno del subsector (por ejemplo, un lateral o las ltimas pginas), considerando la relevancia de los procesos metacognitivos en el aprendizaje.f Sabas que: Texto de pequea extensin ubicado en los

evaluar el nivel de logro de los estudiantes respecto a los aprendizajes esperados, con la finalidad de retroalimentarlos, ha sido distribuida en distintos segmentos de cada tema e introducida en el contexto de los Desafos cientficos. A diferencia de otras actividades, en estos desafos con evaluacin formativa se explicitan los aprendizajes que se estn evaluando y se entregan recursos para que el estudiante y/o el docente determinen el nivel de logro obtenido.j Lectura cientfica: Texto de mediana o larga extensin

laterales. Le permitir comentar con los estudiantes datos anecdticos y curiosos, adems de establecer nexos con los Objetivos Fundamentales Transversales relacionados especialmente con la valoracin del trabajo cientfico individual y en equipo, la responsabilidad, el esfuerzo, la constancia, la comunicacin y el respeto por el trabajo de otros.g Ms que qumica: Texto de pequea extensin que

presentado al final de cada tema, que articula los contenidos tratados en la aplicacin de un texto de naturaleza cientfica. Para su total aprovechamiento pedaggico se incluyen preguntas Para la reflexin, las que invitan al estudiante a aplicar los aprendizajes logrados en su anlisis, adems de establecer nexos con otros subsectores como la Historia, la Biologa y la Matemtica, lo que les permitir a los estudiantes valorar la interdisciplinariedad. Para ello se sugiere que genere actividades de debate y/o de plenario (segn corresponda) en torno a estas lecturas.k Revisemos lo aprendido: Actividad de evaluacin y

relaciona el contenido trabajado con el contexto histrico, y muestra la importancia de su aplicacin en el mundo actual. A travs de estos se otorga a los estudiantes, y en especial a

autoevaluacin presentada al final de cada tema, que tiene por finalidad permitir al estudiante revisar a travs de su desarrollo todos los aprendizajes esperados y contenidos

14INTRODUCCIN

tratados en la extensin de un tema. Para el docente se convierte en actividadestaller que pueden ser desarrolladas durante una clase y como actividad de evaluacin formativa, para lo cual el docente deber (en aquellas actividades de mayor extensin) seleccionar algunas actividades en funcin del tiempo con el que cuente. Estas actividades presentan en su estructura diversos recursos, tales como preguntas abiertas, tems objetivos, desarrollo de ejercicios, entre otros, y uno transversal a todas las unidades denominado Autoevaluacin, presentado como un momento de reflexin personal respecto al logro de los Aprendizajes esperados y Contenidos Mnimos Obligatorios asociados a cada unidad.l Evaluacin sumativa: Como procedimiento que permite

constantemente este sistema de trabajo. Por ello, se sugiere que el docente formalice el recurso mediante la utilizacin de plenarios, conversacin directa y/o la inclusin de las conclusiones y estrategias en informes de laboratorio, dpticos, paneles informativos, entre otros.n Trabajos individuales: Estn diseados para el refuerzo

permanente de los aprendizajes esperados y han sido propuestos en el texto como desafos. La finalidad inmediata de estos ltimos es que el estudiante, compruebe, en forma inmediata, la comprensin de los temas tratados. Uso del texto como referencia: Con esto se pretente

evaluar el nivel de logro de los estudiantes respecto a los aprendizajes esperados, con la finalidad de retroalimentarlos y calificar su desempeo, ha sido distribuida en distintos segmentos de cada tema e introducida en el contexto de los Desafos cientficos, Ciencias en accin, Revisemos lo aprendido, entre otros. En el desarrollo del texto del estudiante no se indica cul de las actividades es o no evaluada de forma sumativa, pues corresponde a una sugerencia que se hace al docente en esta gua; por ejemplo, en la planificacin, a travs de las sugerencias metodolgicas de cada actividad.m Trabajos en equipo: Estn diseados para el ejercicio

fomentar en los estudiantes la revisin constante del texto, introducindolos a la clase siguiente, entregndoles preguntas breves respecto a los temas que sern tratados. Asimismo, se incentiva la bsqueda de informacin en la bibliografa complementaria y en los sitios web indicados, especialmente en aquellos donde es posible encontrar modelos tridimensionales, simulaciones u otros.o Sntesis de unidades: Utilizando diversos recursos

permanente del trabajo responsable comunitario y la suma de los esfuerzos por conseguir los resultados esperados. Estos son planteados cada vez que los contendidos requieren ser discutidos una vez internalizados por los estudiantes o cuando la puesta en escena de sus experiencias y conocimientos previos enriquecern y darn puntos de partida a los temas tratados. Es necesario que el docente realice una actividad de monitoreo, supervisando que la discusin se centre en los temas establecidos y que el lenguaje, as como las conclusiones obtenidas se organicen en el marco y con el lenguaje cientfico correspondiente. Un recurso valioso entregado por el texto son las instancias de evaluacin del trabajo en equipo y, a partir de su anlisis, las estrategias que los estudiantes disean y se comprometen a poner en prctica para mejorar

(esquemas, mapas conceptuales, resmenes, entre otros) se presentan conceptos clave trabajados en la unidad. Se sugiere que usted la utilice en el aula como una forma de cerrar el ciclo de contenidos o, en su defecto, como una instancia de estudio personal. No olvide replantear los aprendizajes esperados al presentar la sntesis de la unidad, de manera tal que los estudiantes evidencien en su proceso de aprendizaje las estrategias utilizadas y el nivel de logro alcanzado.p Camino a: Pgina en la que se presentan preguntas

diseadas con la metodologa SIMCE y que abarcan el aprendizaje conceptual, de aplicacin y estratgico. Su desarrollo les permite a sus estudiantes desarrollar habilidades en funcin de los contenidos estudiados, similares a las que emplear en la Prueba de Seleccin Universitaria o en pruebas internacionales si corresponde.q En Internet: Corresponde a pginas recomendadas de

Internet en el contexto del contenido estudiado. En ellas, el estudiante encontrar animaciones explicativas,

15INTRODUCCIN

profundizacin de temas, ejemplos y/o ejercicios para desarrollar en lnea. Para el docente, la Internet es un recurso muy valioso, que debe ser usado y aprovechado al mximo, verificando la veracidad de la informacin all entregada y velando por el correcto uso del recurso por parte de los estudiantes. Cada una de las secciones tiene un sentido en s misma; sin embargo, todas en su totalidad contribuyen a que los

estudiantes logren los aprendizajes esperados propuestos por el currculo nacional. Se aconseja seguir el orden preestablecido por el texto, pues de alguna forma la presentacin de actividades obedece a la adquisicin de conocimientos previos que sern necesarios para el desarrollo de las tareas futuras. Es recomendable hacer uso de todos los recursos presentes en el texto. Para cada uno de ellos encontrar las orientaciones necesarias para utilizarlos exitosamente.

Cmo y con qu finalidad se incorpora el texto de qumica en la prctica docente en una sesin de aula? Inicio - Explicar la metodologa de indagacin cientfica, las precauciones que se deben tener en el trabajo experimental y las habilidades cientficas utilizando las pginas introductorias del texto. - Emplear como motivacin las imgenes y texto de la entrada de la Unidad y Tema. - Revisar los objetivos de aprendizaje para orientar el trabajo de los estudiantes. - Usar una pequea descripcin del contexto de la entrada del tema para motivar y ser un puente entre los contenidos que se trabajarn y la realidad. - Evaluar formativamente, utilizando el organizador conceptual incompleto, el KPSI, o cuestionario para conocer las ideas previas de los estudiantes. - Emplear la actividad Y para comenzar para activar los conocimientos previos de los estudiantes. Desarrollo - Desarrollar los contenidos a partir de la actividad de Ciencia en accin. - Hacer uso de la metodologa de indagacin cientfica que considera las cuatro etapas: focalizacin, exploracin, reflexin y aplicacin para trabajar los diferentes temas. - Utilizar el texto como medio de consulta de los contenidos y para proponer temas para la discusin o crtica. - Emplear los desafos cientficos como actividades que potencian el tratamiento de los contenidos conceptuales y procedimentales orientadas al desarrollo de habilidades cognitivas diversas. Como asimismo, tener en consideracin los indicadores de evaluacin formativa para conocer el nivel de progreso de los estudiantes. - Usar las ilustraciones para explicarlas o complementar la clase. - Sacar beneficio de los laterales para complementar y/o profundizar la informacin. - Invitar a los estudiantes a buscar informacin en las direcciones web recomendadas sobre el tema tratado para profundizar o complementar los contenidos trabajados del texto de estudio. Cierre - Utilizar la Revista cientfica, a modo de aplicacin de los contenidos o profundizacin de ellos. - Emplear Revisemos lo aprendidocomo una evaluacin final del proceso de aprendizaje, ya sea a modo formativo o sumativo. - Hacer uso de la autoevaluacin para chequear el nivel de logro de los estudiantes en relacin con los objetivos de aprendizaje. - Utilizar la sntesis de la unidad para reforzar aquellos aprendizajes an no consolidados. - Emplear la seccin Camino a...para desarrollar habilidades de orden superior y apropiacin de los contenidos con miras a ensayar pruebas nacionales e internacionales en caso de ser necesario.

16INTRODUCCIN

FUNDAMENTOS SOBRE EL USO DE INTERNETIdeas extradas de Usos educativos de Internet de http://dewey.uab.es/pmarques/usosred2.htm

Aplicado a la educacin, el uso de Internet posibilita, a travs de nuevos medios, satisfacer en gran medida las necesidades de informacin, tanto en contenidos como en metodologas y recursos, lo que permite inferir que el mayor valor de esta red para la educacin consiste en ser un sistema de difusin del conocimiento y un espacio de encuentro y colaboracin, aspectos imprescindibles en los desarrollos educativos. La rapidez y distribucin de informacin en la red hace posible establecer proyectos comunes entre personas de grupos diferentes, conformando instancias de trabajo que superan las barreras geogrficas, sociales, econmicas y culturales. Entre las ventajas ms evidentes que promueve el uso de Internet podemos considerar: Estimula el uso de formas nuevas y distintas de aprender y construir conocimientos. Facilita el aprender de otros y con otros. Estimula destrezas sociales y cognitivas. Facilita el aprender haciendo, construyendo cosas y resolviendo problemas. Aporta con nuevas herramientas de apoyo a la realizacin de trabajos colaborativos; diseo, desarrollo y evaluacin de proyectos, trabajo interdisciplinario y experimentacin. Estimula el trabajo global e interdisciplinario. En resumen, Internet es un medio potencialmente muy poderoso para apoyar los procesos de enseanza y aprendizaje de un establecimiento escolar. Tambin, puede ser una herramienta muy efectiva para el desarrollo personal y social de educadores y educandos. Es un medio que est en empresas y servicios de todo el mundo y tambin, crecientemente, en los hogares, dada la cantidad y variedad de contenidos y servicios que ofrece. Adems de ser un medio de informacin y comunicacin, supone un nuevo espacio para la interaccin social, donde se pueden desarrollar todo tipo de actividades: entretenimiento, trabajo, comercio, arte, expresin de emociones y sentimientos, guerra... Los jvenes vagan libremente por estos espacios donde la naturaleza se convierte en telenaturaleza (programas de TV y DVD sobre animales, geografa...) y se presentan digitalizados museos y ciudades,

aprendiendo muchas cosas de manera informal, autodidacta (como antes lo hacan por las calles). Mientras, las escuelas no acaban de adaptarse a las nuevas circunstancias y an no se reconoce el derecho universal a una educacin que prepare tambin para vivir y desarrollarse en este nuevo entorno. Por qu Internet puede ser un recurso pedaggico valioso? Internet, en s misma, es una poderosa herramienta que asombra y motiva. Internet es, en la actualidad, el mayor reservorio de informacin que existe en el mundo. Los contenidos se actualizan en forma continua y es posible acceder a ellos en cuestin de minutos. Facilita el conocimiento de otras culturas y realidades. El tiempo y el espacio ya no tienen la relevancia de la escuela tradicional, ya que se puede acceder muy fcilmente a personas y/o recursos lejanos. Evita el aislamiento propio de los colegios, junto con favorecer el trabajo colaborativo a distancia. Permite la consulta a expertos o profesionales para la resolucin de problemas o profundizacin en contenidos de investigacin. Los estudiantes se manejan con el mismo tipo de herramientas que utilizan los adultos en su trabajo, evitando as la tan temida disociacin escuela/sociedad. Por qu Internet puede ser til para el trabajo del profesor o profesora? A los(as) profesores(as) les permite: Recopilar informacin relacionada con un tema, contenido o habilidad que se est desarrollando en clases. Encontrar documentos de primera fuente. Contactarse con los autores de obras en diversas reas y obtener informacin de ellos. Encontrar fundamentos y complementos a las ideas propias. Colaborar con otros docentes en la elaboracin de proyectos y actividades. Encontrar y compartir planificaciones curriculares que apoyen el desarrollo de una clase. Descubrir oportunidades de desarrollo profesional accediendo a material e informacin actualizados. Contactarse con el resto de la comunidad (padres, apoderados, instituciones, otros docentes, etc.).

17INTRODUCCIN

Por qu Internet puede ser til para el trabajo de los estudiantes? A los estudiantes les permite: Aprender acerca de un tema, conociendo las diferentes perspectivas y opiniones que hay acerca de ste. Investigar temas de inters. Desarrollar estrategias de investigacin. Entender acontecimientos actuales accediendo a informacin de primera fuente. Crear proyectos utilizando los servicios disponibles en Internet (correo, web, listas, etc.). Unirse a un proyecto que se est desarrollando a travs de la red (correo, web). Contactarse con estudiantes de distintas etnias, culturas y realidad sociocultural. Contactarse con autores de obras de diversas reas.(Tomado de Cap. 1 Internet, beneficios para la educacin) http://www.sectormatematica.cl/curso/cap1.htm

Tenga presente que las direcciones de pginas web estn en constante evolucin, algunas desaparecen tan rpido como aparecen. Es por esto que se sugiere chequear las direcciones propuestas para el trabajo de los estudiantes antes de dar inicio a una investigacin, exploracin, etctera. Para mayores referencias se sugiere leer: Manual de alfabetizacin digital que se encuentra en la pgina web, mdulo 1 a 6: http://alfabetizacion.sence.cl/ Consejos para abordar con sus estudiantes el uso de Internet y la informacin que all aparece. http://www.enciclopedia-sm.com/youandinternet.asp #topsearchtips Uso seguro de Internet por los nios y nias http://www.cprtomelloso.net/~tic2/Uso_seguro_%20 internet.pdf http://www.internetsegura.cl/

Es recomendable integrar a los estudiantes lo antes posible, en la medida que el profesor se sienta con la confianza para hacerlo. Recuerde que con estas nuevas tecnologas los nios y jvenes son aprendices mucho ms veloces que los adultos, as que la incorporacin temprana de ellos le permitir incluso contar con un apoyo tcnico a la mano.(Tomado de Cap. III Usos pedaggicos de Internet) http://www.sectormatematica.cl/curso/cap3.htm

18INTRODUCCIN

INSTRUCTIVO PARA ACCEDER A PGINAS WEB Y UTILIZAR LOS BUSCADORES1 Encender el computador. 2 Hacer doble clic en el navegador o browser con el que 3 10 Luego, apretar el botn Buscar y esperar que arroje los

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cuente el programa que se est utilizando. Apretar en la esquina superior derecha de la ventana desplegada, en el cono , que significa Maximizar, de modo que se abra completamente la pantalla. Colocar el cursor del mouse en la barra de direcciones y hacer un clic, de modo de seleccionar lo que est escrito. Escribir en el teclado del computador la pgina que se desea explorar. Comenzar colocando www. y finalizar con .cl, .com u otra, segn corresponda. Apretar la tecla enter y esperar a que se descargue completamente la pgina.

resultados. Estos pueden aparecer como link (acceso directo a otra pgina web, generalmente en color azul y subrayado) o como texto html, Acrobat u otro programa informtico.11 Revisar uno a uno los resultados encontrados para

seleccionar aquellos que sean tiles. En caso de que sean como link, se debe hacer doble clic con el botn del mouse sobre ste. La importancia de hacer uso de las herramientas que proporciona Internet permite que tanto estudiantes como docentes se mantengan integrados a la Sociedad del Conocimiento y a las Tecnologas de la Informacin. En resumen, Internet pone a nuestra disposicin (en nuestra propia casa, en la escuela, en cualquier lugar) unas funcionalidades bsicas que abren infinitas nuevas posibilidades de desarrollo personal y de gestin de nuestras actividades cotidianas: familiares, laborales y ldicas, tales como: Un canal de comunicacin (escrita, visual, sonora...) a escala mundial. La red facilita la comunicacin y la relacin interpersonal asncrona (correo electrnico, listas, news...) o sncrona (chat, videoconferencia...), permite compartir y debatir ideas y facilita el trabajo cooperativo y la difusin de las creaciones personales. Tambin permite la publicacin de informacin accesible desde toda la Red (webs, weblogs...) Una base de datos con informacin multimedia de todo tipo y sobre cualquier temtica. Adems, puede integrar los mass media convencionales: canales de radio y televisin, prensa, cine... Es la biblioteca mundial. Una vitrina publicitaria para sus productos y servicios (asesoramiento, mediacin, bancaria...), as como canal de venta o medio para realizar trmites y gestiones. La satisfaccin que proporciona el hallazgo de informacin sobre temas que sean de nuestro inters. Estar en contacto y acceder a la informacin y a las personas de todos los departamentos en una empresa. La entrega de numerosos instrumentos que facilitan el aprendizaje autnomo, el trabajo colaborativo y la personalizacin de la enseanza.

En caso de que arroje algn error como Page not found: PASO 1: Verificar en la barra de direcciones que est correctamente escrita la direccin de la pgina. PASO 2: Apretar en la barra de herramientas el cono , que significa Actualizar, para que se vuelva a cargar la pgina web. PASO 3: Cerrar la pgina de Internet (apretar en la esquina superior derecha, el cono ) y volver a abrir el programa siguiendo los pasos anteriores.7 Utilizar la barra de herramientas y las barras secundarias,

vertical u horizontal, para navegar por la pgina. 8 Ubicar dentro de la pgina web el botn que dice Buscar y escribir en el recuadro adjunto la palabra que sintetiza el concepto que se desea. Se recomienda ser especfico. Si no se obtienen resultados, es conveniente utilizar sinnimos, frases sin ilativos o un concepto ms amplio que el que se busca, de modo de tener ms posibilidades de encontrar resultados positivos. 9 Si debajo del recuadro de bsqueda aparecen alternativas como: la web, en espaol u otras, se debe marcar colocando el cursor del mouse en la alternativa que se desea y luego se hace clic sobre ste. Cabe destacar que la alternativa la web incluye sitios en ingls u otros idiomas.

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OBJETIVOS FUNDAMENTALES TRANSVERSALES Y LAS TECNOLOGAS DE LA INFORMACIN Y LA COMUNICACIN (TIC)Por otra parte, existe otro modelo de insercin curricular de las TIC en el sistema escolar chileno. Las dimensiones establecen los aspectos sustantivos que componen un dominio de aprendizaje. Es la descripcin de las variables que permiten identificar la progresin, caracterizando el tipo de conocimiento que el estudiante debe dominar en cada nivel. La dimensin permite evidenciar la accin concreta y especfica que se requiere observar en la actividad del estudiante y el sentido que tiene dentro del proceso de aprendizaje. Esta evidencia y sentido hacen viable la insercin curricular desde una perspectiva de apropiacin y usos significativos de las TIC en el proceso de enseanza-aprendizaje, tanto para estudiantes como para docentes. El Mapa de Progreso busca ser un apoyo a la labor de los docentes para integrar las TIC al desarrollo del currculo, aprovechando los atributos de la tecnologa para apoyar, potenciar y mejorar los aprendizajes de cada sector. Para el Mapa de Progreso de las TIC se han identificado cuatro dimensiones que se presentan a continuacin de acuerdo al nivel de Primer Ao Medio4: Dimensin tecnolgica: Utiliza y combina distintos programas, como procesador de texto, planillas de clculo, plantillas de presentacin, y dispositivos perifricos para desarrollar productos multimediales simples (glosario). Dimensin informacin: Recupera informacin de Internet en forma autnoma, utilizando buscadores especializados y metabuscadores. Evala la informacin utilizando los criterios especficos de la calidad de la informacin electrnica. Dimensin comunicacin: Publica informacin propia en plataformas virtuales, como blogs, y retroalimenta a otros. Dimensin tica: Conoce la regulacin legal de utilizacin del espacio virtual y las normas de seguridad de la red y aplica criterios de buenas prcticas.

4 http://www.enlaces.cl/competenciastic/Pdfs/4.%20Mapa%20K12.pdf

INTRODUCCIN

20TEMA 1

UNIDAD 1: ESTRUCTURA ATMICAUnidad 1 Tema 1 Objetivos Fundamentales de la Unidad Objetivos Transversales de la Unidad Contenidos Mnimos Obligatorios Aprendizajes Pginas Contenidos esperados del texto- Identificar informacin relevante que sustenta el modelo mecanocuntico relacionndola con el comportamiento atmico.

TEMA 1Estructura atmica.

Modelo mecanocunticoComprender el comportamiento de los electrones en el tomo en base a principios (nociones) del modelo mecanocuntico. Desarrollo de habilidades de pensamiento. Aceptacin y valoracin de la diversidad etaria, cultural, Descripcin bsica de la cuantizacin de la energa, organizacin y comportamiento de los electrones del tomo, utilizando los cuatro

Sugerencias metodolgicas para las actividades- Comience su sesin utilizando el organizador grfico incompleto a modo de evaluacin diagnstica para conocer los aprendizajes previos de sus estudiantes. - Usted puede introducir la unidad desarrollando la actividad Y para comenzar... con los estudiantes, mediante lluvia de ideas. - Explicteles a los estudiantes los aprendizajes esperados y los temas que sern vistos en esta unidad. - Motive el trabajo para el desarrollo de la primera actividad experimental Ciencias en accin(pgina 15). Esta es una oportuna ocasin para comentar con los estudiantes las primeras pginas del Texto para el Estudiante sobre las normas de seguridad en el laboratorio, la rigurosidad del trabajo cientfico y el trabajo en equipo. - Para guiar las actividades de los estudiantes durante el trabajo experimental lea las sugerencias de esta gua en las pginas 25 y 26. - Puede evaluar el trabajo de los estudiantes gracias a la elaboracin del dptico informativo. - Se recomienda preparar un powerpoint para complementar la informacin del texto respecto del comportamiento de las ondas, las radiaciones electromagnticas, la radiacin del cuerpo oscuro, la teora de Max Planck, el efecto fotoelctrico y los espectros de emisin y absorcin. Como parte de la presentacin se sugiere incluir el Desafo cientfico de la pgina 20 para resolverlo en conjunto con los estudiantes. Esto le permitir resolver inmediatamente las dudas que puedan surgir respecto al comportamiento de las ondas, asegurando as la comprensin de los fenmenos que sern revisados posteriormente. - Los estudiantes pueden formar grupos para desarrollar los Desafos cientficos de las pginas 24 y 27. - Al finalizar la actividad, solicite a los estudiantes incluir en su trabajo tres declaraciones respecto a lo que han aprendido en la clase; posteriormente, permita a los grupos compartir sus redacciones. - Cierre la clase reforzando conceptos claves como: cuanto, fotn y espectro. - Inicie la actividad comentando con los estudiantes los resultados obtenidos en el desafo cientfico de la pgina 24 y 27. Invite a cuatro estudiantes que deseen mostrar y comentar su trabajo con el curso. - Presente los objetivos de aprendizaje planteados para la sesin. - Relacione los espectros de emisin para introducir los trabajos de Bohr respecto al tomo de hidrgeno. Puede solicitar a los estudiantes leer en silencio la informacin proporcionada en las pginas 28 a la 30. Posteriormente puede guiar la reflexin planteando preguntas tales como: qu plante Bohr respecto al tomo de hidrgeno?, por qu Bohr valid las ideas de Max Planck?, qu es un electrn en estado basal y uno en estado excitado? - Explqueles a los estudiantes (puede emplear las imgenes propuestas en el texto) los postulados de Bohr respecto al tomo de hidrgeno y las limitaciones que present su modelo. - Indqueles a los estudiantes desarrollar individualmente, en su cuaderno, el Desafo cientfico de la pgina 31, actividad de evaluacin formativa. Luego, invtelos a leer la evaluacin de metacognicin antes de resolver el desafo. Supervise constantemente el trabajo de los jvenes para obtener informacin relevante respecto al logro de los objetivos planteados en el desafo. - Revise en plenario la actividad, consultando a los estudiantes por aquellas preguntas que les resultaron ms difciles de desarrollar y refuerce las ideas que an no estn claras en los estudiantes.

Naturaleza elctrica de la materia.

14 a la 18

- Describir la cuantizacin de la energa del tomo utilizando informacin terica y evidencias experimentales para relacionarla con el espectro electromagntico.

Conceptos bsicos de la fsica clsica y de la mecnica cuntica.

19 a la 27

- Relacionar la estructura atmica de la materia a partir de los nmeros cunticos precediendo su comportamiento en tomos de nmero atmico menor a 20.

Modelo atmico de Bohr.

28 a la 31

21UNIDAD 1

Tiempo duracin de la Unidad Tiempo de duracin del TemaRelacionar la estructura electrnica de los tomos con su ordenamiento en la Tabla peridica, sus propiedades fsicas y socioeconmica, de gnero, condicin fsica, opinin u otras. nmeros cunticos (principal, secundario, magntico y spin).

15 semanas (15 clases) 30 horas pedaggicas. 8 semanas (8 clases) 16 horas pedaggicas. qumicas y su capacidad de interaccin con otros tomos.

Tiempo Recursos didcticos estimado

Evaluacin

Indicadores de evaluacin

90 min

- Organizador grfico, pg. 14. - Diagnstica. - Y para comenzar, pg. 14. - Formativa. - Objetivos de aprendizaje, pg. 13. - Sumativa. - Ciencia en accin, pg. 15.

- Encuentran los conceptos relacionados con el organizador grfico. - Relacionan hechos cotidianos donde estn presentes los fenmenos elctricos. - Explican fenmenos elctricos en base a la experimentacin. - Relacionan los fenmenos elctricos con la estructura atmica. - Comunican correctamente a travs de un dptico informativo el comportamiento elctrico de la materia.

90 min

- Desafo cientfico, pg. 20. - Desafo cientfico, pg. 24. - Desafo cientfico, pg. 27.

- Formativa. - Formativa. - Formativa.

- Relacionan la longitud de onda con la frecuencia. - Aplican sus conocimientos de fsica cuntica a situaciones cotidianas. - Comparan los espectros de absorcin y emisin de distintos tomos.

90 min

- Desafo cientfico, pg. 31. - Metacognicin, pg. 31.

- Formativa.

- Identifican informacin relevante que sustenta el Modelo mecanocuntico. - Utilizan informacin terica para describir la cuantizacin de la energa.

22TEMA 1

Aprendizajes Pginas Contenidos esperados del texto- Describir el tomo desde el punto de vista de la mecnica cuntica, utilizando evidencias experimentales. Mecnica - Definir los tres cuntica. nmeros cunticos, relacionndolos con la estructura atmica para describir los estados permitidos para un electrn. - Formular la configuracin electrnica de diversos elementos Principios de construccin. qumicos para relacionarlos con los nmeros cunticos.

Sugerencias metodolgicas para las actividades- Inicie las actividades recordando brevemente el trabajo y conclusin de Bohr respecto al tomo de hidrgeno, as como las limitaciones del modelo propuesto. - Solicteles a los estudiantes explicar los siguientes conceptos: subnivel de energa, rbita, principio de incertidumbre, nmeros cunticos, indicndoles que la informacin necesaria para definirlos est en las pginas 33 y 34. - Posteriormente, explique (idealmente apoyado por imgenes) los conceptos fundamentales presentados por los estudiantes y los nmeros cunticos, haciendo nfasis en su rol explicativo del modelo atmico. - Invite a los estudiantes a desarrollar el Desafo cientfico de la pgina 38 a modo de taller, para lo cual ser necesario que ellos lean la informacin disponible en las pginas 26 a la 38. - Se recomienda que los estudiantes desarrollen la actividad en forma individual; no obstante, permtales intercambiar ideas y respuestas con otros estudiantes y con el docente. - Revise junto a los estudiantes, a modo de plenario, las respuestas entregadas por ellos(as), y corrija posibles errores. Una vez corregidos los errores, solicite a los estudiantes entregar los resultados en un informe. - Inicie la sesin comentado los resultados obtenidos por ellos(as) en el Desafo cientfico desarrollado en la clase anterior. Para la revisin de los trabajos y una retroalimentacin focalizada, utilice la tabla de especificaciones entregadas en esta misma gua, en la que se establece la relacin entre las preguntas, indicadores y aprendizajes esperados. Gracias a este instrumento, usted tendr plena claridad respecto de los aspectos (indicadores de logro) en los cuales los estudiantes presentan deficiencias. - Solicteles a los estudiantes desarrollar como actividad el Desafo cientfico de la pgina 42, para lo cual deber revisar con anterioridad las pginas 39 a la 41. Adems, invtelos a revisar la seccin de Metacognicin para fortalecer las habilidades metacognitivas. - Explique las distintas formas de escribir la configuracin electrnica. Permita a los estudiantes desarrollar en grupos el Desafo cientfico de la pgina 44 que deben entregar a usted para revisin. - Para cerrar la clase dirija la lectura de la Revista cientfica. Puede apoyarse con imgenes de peridicos en los que apareci la noticia durante el ao 2007 (www.latercera.cl, www.emol.cl, www.lun.cl). Los estudiantes debern incluir en el informe que le entregarn las preguntas 1 a la 6 propuestas en la revista cientfica. - Pdales a los estudiantes desarrollar la actividad Revisemos lo aprendidode las pginas 46 y 47 del Texto para el Estudiante. - Esto les permitir a los estudiantes prepararse para la evaluacin final del tema. Adems, pdales que realicen la autoevaluacin y propngales que revisen nuevamente las pginas del texto en caso de obtener ML o PL. - Emplee la tabla de especificaciones para elaborar otros instrumentos de evaluacin; sin embargo, se proponen los instrumentos 1, 2 y 3, que forman parte de esta gua didctica.

32 a la 39

39 a la 42

Configuracin 43 a la 45 electrnica.

Todos los - Todos los indicados indicados anteriormente. anteriormente.

46 y 47

Gua didctica

23UNIDAD 1

Tiempo Recursos didcticos estimado

Evaluacin

Indicadores de evaluacin

90 min

- Desafo cientfico, pg. 38.

- Sumativa.

- Relacionan los nmeros cunticos con la posicin del electrn dentro del tomo. - Asocian los niveles de energa con los nmeros cunticos y la posicin del electrn dentro del tomo. - Comunican correctamente por medio de un informe escrito los resultados del desafo.

90 min

- Metacognicin, pg. 41. - Desafo cientfico, pg. 42.

- Formativa.

- Deducen informacin a partir de los conocimientos adquiridos y de las figuras del texto.

90 min

- Desafo cientfico, pg. 44. - Revista cientfica, pg. 45.

- Formativa. - Sumativa.

- Formulan la configuracin electrnica de diversos elementos qumicos considerando los nmeros cunticos. - Asocian informacin para relacionarla con el Modelo mecanocuntico.

90 min

- Revisemos lo aprendido del tema 1, pgs. 46 a 47. - Autoevaluacin, pg. 47. - Instrumento de evaluacin 1, 2 y 3, pginas 36 a la 44.

- Formativa.

- Responden correctamente la seccin propuesta para este tema. - Reflexionan honestamente sobre los indicadores de logro de los objetivos de aprendizaje.

90 min

- Sumativa.

- Planteados en detalle en pginas 29 y 63.

24TEMA 1

SUGERENCIAS METODOLGICASPgina 14 Actividad diagnstica Para introducir el tema se propone que los estudiantes discutan respecto a los fenmenos de electrizacin. Puede emplear las imgenes disponibles en el texto (laterales) o en su defecto hacer las experiencias all sealadas (frotar objetos de lana, plstico) y provocar atraccin en objetos de menor tamao; por ejemplo, papeles picados. Permita a los estudiantes comentar sus opiniones en un plenario y luego trabaje sobre la base de las ideas de los jvenes respecto a nociones de carga elctrica, electrizacin, frotamiento, atraccin y repulsin. Recuerde que es imprescindible para el aprendizaje de los estudiantes presentar los aprendizajes esperados; se considera propicio explicitarlos despus del desarrollo de las actividades de indagacin a fin de establecer relaciones entre las experiencias y conocimientos previos con los aprendizajes que lograrn. Para el trabajo de preconceptos, que los estudiantes completen el esquema propuesto. A modo de evaluacin diagnstica, le permitir verificar el dominio de aprendizajes esperados correspondientes al programa de 8 Ao de Educacin Bsica. Durante su desarrollo, procure que los estudiantes comprendan que la carga del neutrn tiene carga elctrica y que sta es neutra, puesto que se confunde el concepto carga cero con no tener carga. Recuerde que el neutrn s tiene carga; de hecho, una positiva y una negativa que al verse atradas entre s se anulan.

Materiaconstituida por tomo algunos modelos son

os stint os di variCompuesto

varios iguale sElemento

presenta en su estructura Ncleo estn estn Corteza

Dalton

Thomson

Rutherford Protn carga Neutrn carga Electrones carga Bohr

Positiva

Neutra

Negativa

Schrdinger

25UNIDAD 1

Complementando los conocimientos de los estudiantes, usted puede mencionar al respecto que: La materia y su naturaleza elctrica Los objetivos de la actividad son: comprobar la naturaleza elctrica de la materia, demostrando la atraccin y repulsin entre cargas, y valorar la experimentacin cientfica como medio de comprobacin y explicacin de fenmenos cotidianos. Para ello se dispone el desarrollo de una serie de actividades sencillas, basadas fundamentalmente en la carga de cuerpos por frotacin y su interaccin. Una vez observadas las situaciones experimentales, los estudiantes deben desarrollar preguntas, frente a las cuales usted debe manejar los siguientes conceptos: Repulsin elctrica producida entre cuerpos de la misma carga: se repelen o alejan. Atraccin elctrica, producida entre cuerpos que presentan distinta carga y se atraen o acercan. El trmino elctrico, y todos sus derivados, tiene su origen en las experiencias realizadas por Tales de Mileto, un filsofo griego que vivi en el siglo VI antes de Cristo. Tales estudi el comportamiento de una resina fsil, el mbar en griego elektron, observando que cuando era frotada con un pao de lana adquira la propiedad de atraer hacia s pequeos cuerpos ligeros; los fenmenos anlogos a los producidos por Tales con el mbar o elektron se denominaron fenmenos elctricos y ms recientemente fenmenos electrostticos. La carga elctrica constituye una propiedad fundamental de la materia. Se manifiesta a travs de ciertas fuerzas, denominadas electrostticas, que son las responsables de los fenmenos elctricos. La electrosttica es la parte de la fsica que estudia este tipo de comportamiento de la materia, se preocupa de la medida de la carga elctrica o cantidad de electricidad presente en los cuerpos y, en general, de los fenmenos asociados a las cargas elctricas en reposo. El desarrollo de la teora atmica permiti aclarar el origen y la naturaleza de los fenmenos elctricos. La nocin de fluido elctrico introducida por Benjamn Franklin (1706-1790) para explicar la electricidad fue precisada a principios de siglo al descubrirse que la materia est compuesta ntimamente de tomos y estos, a su vez, por partculas que tienen propiedades elctricas. Su inters no slo est asociado a la descripcin de las caractersticas de unas fuerzas fundamentales de la

naturaleza, sino tambin a la comprensin de sus aplicaciones tecnolgicas. Desde el pararrayos hasta la televisin, una amplia variedad de dispositivos cientficos y tcnicos estn relacionados con los fenmenos electrostticos. La electrizacin es uno de los fenmenos elctricos producidos cuando a un cuerpo se le dota de propiedades elctricas y se indica que ha sido electrizado. La electrizacin por frotamiento permiti, a travs de unas cuantas experiencias fundamentales y de una interpretacin de las mismas cada vez ms completa, sentar las bases de lo que se entiende por electrosttica. La teora atmica moderna explica el porqu de los fenmenos de electrizacin y hace de la carga elctrica una propiedad fundamental de la materia en todas sus formas. Un tomo de cualquier sustancia est constituido, en esencia, por una regin central o ncleo y una envoltura externa formada por electrones. Pgina 15 Ciencia en accin: La materia y su naturaleza elctrica. Los estudiantes, en el anlisis, definirn conceptos. Supervise y oriente el anlisis para guiarlos a definiciones y conceptos correctos, por ejemplo: Fuerza electrosttica: fuerza de atraccin o repulsin entre dos cargas elctricas en reposo. La magnitud de esta fuerza es directamente proporcional al producto de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, segn la ecuacin: F=K q1 q2 r2

Este tipo de fuerza est presente en el ncleo del tomo, donde los protones estn virtualmente juntos. El motivo de que los protones no se vean repelidos con una fuerza aparentemente infinita es la existencia de otra fuerza, la llamada interaccin nuclear fuerte. Repulsin: fuerza electrosttica que experimentan dos o ms partculas o cuerpos que presentan el mismo tipo de cargas elctricas, ya sea positivas o negativas, tendiendo a separarse. Atraccin: fuerza electrosttica que experimentan dos partculas o cuerpos que tienen cargas elctricas distintas, tendiendo a acercarse.

26TEMA 1

Resultados esperados El material que ser frotado (globos) por los estudiantes quedar electrizado o cargado negativamente, as: Al levantarlo sobre la cabeza del estudiante el pelo se mover en la direccin en la que se mueva el globo. Al acercarlo a los papeles, divididos en trozos, suceder exactamente lo mismo que con el cabello, se sentirn atrados hacia el globo. Al frotar un globo en el cabello de una persona y otro globo en el cabello de otra persona, cada globo se carga negativamente, por ende al acercarlos experimentarn repulsin, pues los dos cuerpos presentan la misma carga. Al interponer la mano entre los globos (ambos cargados negativamente), se producir una descarga elctrica sobre la mano, lo que ser perceptible para el estudiante. Interpretacin Para guiar a los estudiantes en la interpretacin de las observaciones recuerde que: La carga se conserva, es decir, al electrizar un cuerpo no se est creando carga, slo se transmite carga (electrones) de un cuerpo a otro. La carga total siempre permanece constante. Existen tres mtodos para electrizar un cuerpo: frotamiento, contacto e induccin. En el caso del globo y el pelo, se experimenta una electrizacin por frotamiento de dos cuerpos elctricamente neutros (nmero de electrones = nmero de protones) que son frotados entre s, ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa.Antes de frotar

Despus de frotar

Globo electrizado

Pao de lana electrizado

En la electrizacin por contacto se puede cargar un cuerpo con slo tocarlo con otro previamente cargado. En este caso, ambos quedan con el mismo tipo de carga, es decir, si toco un cuerpo neutro con otro con carga positiva, el primero tambin queda con carga positiva. Durante la electrizacin por induccin, un cuerpo cargado elctricamente (globo) puede atraer a otro cuerpo que est neutro (papeles). Cuando acercamos un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interaccin elctrica entre las cargas del primero y el cuerpo neutro, y como resultado de esta relacin, la redistribucin inicial se ve alterada: las cargas con signo opuesto a la carga del cuerpo electrizado se acercan a ste, aun cuando la carga neta inicial del cuerpo neutro no haya variado; el cuerpo electrizado induce una carga con signo contrario en el cuerpo neutro y, por lo tanto, lo atrae. Recomendaciones para su anlisis y elaboracin de conclusiones Oriente el anlisis de los estudiantes recordndoles que todos los materiales o cuerpos empleados son neutros; esto les permitir establecer como punto de partida en la discusin de los resultados que los cuerpos experimentaron cambios en su carga elctrica por frotacin (globo cabello, guantes o calcetn) y al acercarlos (papel) y no por otra causa. Entregue a los estudiantes informacin respecto a las formas en las que se puede electrizar un cuerpo para que ellos puedan, a partir de ella, establecer conclusiones. Las conclusiones deben ser construidas a partir de las observaciones y en concordancia con la(s) pregunta(s) de investigacin elaboradas.

Globo neutro

Pao de lana neutro

27UNIDAD 1

Pgina 20 Desafo cientfico: comportamiento de ondas Se ha sugerido en la planificacin, incluir esta actividad en una presentacin powerpoint y realizarla, a modo de plenario con los estudiantes. Para ello, tenga presente que: Las ondas estn ordenadas por longitud de onda (de mayor a menor 1, 2 y 3, respectivamente). Por ende, la frecuencia aumenta al disminuir la longitud de onda; as, la onda con mayor frecuencia es la nmero 3 y la con menor frecuencia es la nmero 1. Por consiguiente, la relacin l y es inversamente proporcional. La amplitud de onda es igual. La imagen con mayor nmero de montes y valles es la nmero 3. Para cerrar la actividad, es necesario que establezca las relaciones proporcionales (directas e inversas) entre la longitud, la frecuencia y la amplitud. Pgina 24 Desafo cientfico: espectros atmicos Para asegurar el logro de los objetivos referidos a describir la cuantizacin de la energa del tomo utilizando informacin terica y evidencias experimentales para relacionarla con el espectro electromagntico. Se propone esta actividad en la que los estudiantes aplicarn los conceptos aprendidos, podrn resolver problemas e interpretar resultados. Se espera, por ejemplo, que al observar la figura 2 del espectro electromagntico, los jvenes deduzcan que la longitud de onda de los rayos gamma es infinitamente inferior a la de la luz visible, por ende, su capacidad de penetracin es alta, provocando dao en la salud humana. Es importante reforzar durante el desarrollo de la actividad la Teora de Max Planck y el comportamiento de las ondas, aplicando las ecuaciones de las pginas del Texto para el Estudiante. Pgina 25 Espectros atmicos Cada tomo es capaz de emitir o absorber radiacin electromagntica, aunque solamente en algunas frecuencias que son caractersticas propias de cada uno de los diferentes elementos qumicos. As, al suministrar energa calorfica a un elemento en fase gaseosa, ste se estimular y sus tomos emitirn radiacin en ciertas frecuencias del visible, que constituyen su espectro de emisin. Si el mismo elemento recibe radiacin electromagntica, absorbe en ciertas frecuencias del visible, en las mismas en las que emite cuando se estimula

mediante calor. Este ser su espectro de absorcin, ambos propios y caractersticos de cada elemento, lo que permite identificarlos por visualizacin y anlisis de las lneas de absorcin o emisin de su espectro. Con lo anterior se cumple la llamada Ley de Kirchoff, que indica, todo elemento absorbe radiacin en las mismas longitudes de onda en las que las emite. Los espectros de absorcin y de emisin resultan ser, pues, el negativo uno del otro. Pgina 31 Desafo cientfico: evaluacin formativa La actividad ha sido diseada, como se menciona al estudiante en la presentacin, para que pueda evaluar el nivel de logro respecto a los siguientes aprendizajes: Identificar informacin relevante que sustenta al modelo mecanocuntico relacionando con el comportamiento atmico. Describir la cuantizacin de la energa del tomo utilizando informacin terica para relacionarla con el espectro atmico. Se propone como una actividad de carcter individual con supervisin constante del docente. Esta actividad es una herramienta valiosa como medio de verificacin, pues le permite al estudiante reflexionar en torno a su propio aprendizaje, y al docente, tener evidencia objetiva respecto de las dificultades que el estudiante puede tener en el proceso de aprendizaje. Es importante que oriente al estudiante en el desarrollo para que no caiga en definiciones especficas sin lograr responder las preguntas propuestas. Por ejemplo, la pregunta nmero 1 indica por qu es importante conocer el comportamiento de las ondas para establecer las bases del modelo mecanocuntico de la materia? Probablemente los estudiantes indiquen que es una onda o la definan, pero la intencin de la pregunta es que reflexione respecto al comportamiento de la luz y su estudio, a partir del cual se establecieron las bases del Modelo atmico actual. Pgina 33 Mecnica cuntica Puede suceder que los estudiantes no comprendan la diferencia entre el modelo planteado por Bohr y el modelo del cientfico austriaco Schrdinger. Para ello, es recomendable presentar un esquema del modelo atmico de Bohr y compararlo con el de Schrdinger, estableciendo la diferencia entre rbitas y orbitales. Se sugiere la siguiente imagen.

28TEMA 1

n=1 z

+Modelo de Bohr

+xModelo Schrdinger

l=0 y

n=2 z l=0 y x n=3 z l=0 y x x x

z l=1 y

As, la rbita se refiere al recorrido del electrn en torno a un centro; en cambio, la zona donde existe la probabilidad de encontrar el electrn es el orbital que est definido por el conjunto de los tres nmeros cunticos (n, l, m) que determinan la forma y orientacin de la rbita que describe el electrn. Pgina 34 Nmeros cunticos(http://personal5.iddeo.es/pefeco/Tabla/configuracion.htm)

z l=1 y x

z l=2 y

El nmero cuntico principal (n) corresponde a los niveles de energa, de forma que determina el tamao de las rbitas, por ende, la distancia al ncleo de un electrn vendr determinada por este nmero cuntico. Todas las rbitas con el mismo nmero cuntico principal forman una capa.n=4 n=3 n=2 n=1

En resumen, l se designa con nmeros que van de cero a n-1, los cuales se identifican con las letras s, p, d, f.Subnivel Nivel Letra energtico (nmero asignado) 1 2 3 l=0 l=0 l=1 l=0 l=1 l=2 s s p s p dOrbital s Orbital p

Orbital d

Orbital f

El nmero cuntico secundario (l) representa la existencia de subniveles energticos y determina la forma del orbital. Cuanto mayor es el valor de l para un orbital, su forma es ms excntrica, es decir, representar un elipsoide ms alargado. El valor de l depende del nmero cuntico principal n, pudiendo variar desde 0 hasta n-1 para cada nivel. En la siguiente figura se representan los distintos subniveles de energa presentes en los 3 primeros niveles de energa y la forma del orbital en cada caso.

El nmero cuntico magntico (conocido como m ml) determina la orientacin espacial de cada orbital. Los valores que puede adquirir ml para un subnivel de energa determinado depende del valor de l y va desde l hasta +l, pasando por el valor 0. Por lo tanto, el nmero de orbitales presentes en un subnivel de energa l es igual a 2l+1.l=0 m=0

l=1

m=1 m=0 m = 1 m=2 m=1 m=0 m = 1 m = 2

l=2

29UNIDAD 1

El nmero cuntico de espn (conocido como s ms) representa el giro del electrn sobre su propio eje, lo que permite explicar sus propiedades magnticas. Este giro puede ser en el sentido de las manecillas del reloj o en el sentido contrario, como se indica en la figura, asocindole un valor de espn de 1 y de + 1 respectivamente.2 2s = +1 2 1 2

s=

Pgina 44 Desafo cientfico (evaluacin formativa) Se ha diseado para que el estudiante pueda evaluar, y el docente retroalimentar, en torno al siguiente aprendizaje esperado: formular la configuracin electrnica de diversos elementos qumicos considerando los nmeros cunticos. Se espera que el estudiante empleando las habilidades de la interpret