Miicrocurr+¡culo de f+¡sica

SISTEMA NACIONAL DE NIVELACIÓN Y ADMISIÓN

PLANIFICACIÓN DEL MICROCURRÍCULO

FÍSICA

(CIENCIAS E INGENIERÍAS)

1. DATOS GENERALES:

BLOQUE CURRICULAR BLOQUE II

CRÉDITOS SIETE

HORAS DE APRENDIZAJE CON ASISTENCIA DEL DOCENTE

100

HORAS DE APRENDIZAJE AUTÓNOM0

75

DOCENTE :

1.1. Organización Curricular

Unidades de Análisis

Horas de aprendizaje

con Asistencia

del Docente

Hora de aprendizaje con

Trabajo Autónomo

Semanas Horas

semanales por módulo

Horas de Evaluación Semanal

Créditos

Descripción del mundo

físico 20 15 2.22

9 2

1.40

Cinemática 24 18 2.67 1.68

Dinámica 18 13 2.00 1.24

Trabajo, energía y potencia

12 9 1.23 0.84

Impulso y cantidad de movimiento

8 6 0.89 0.56

Movimiento rotacional

10 8 1.10 0.72

Movimiento circular y

gravitación universal

8 6 0.89 0.56

TOTAL 100 75 11 9 2 7

2. UBICACIÓN DE LA UNIDAD DE ANÁLISIS La mente humana adscribe muchos atributos a la gente y a las cosas, tales como longitud, peso, belleza y patriotismo. Algunos de ellos son claramente mensurables y otros no. Así, existen procedimientos bien

definidos para medir la longitud y el peso, pero no la belleza y el patriotismo. La Física es el estudio de

los atributos mensurables de las cosas. Los conceptos básicos de la Física se definen en

función de medidas y el fin de las teorías físicas es correlacionar los resultados de las

medidas. Una teoría física, independientemente de lo abstractamente que se enuncie es, en último

extremo, un enunciado acerca de operaciones concretas que pueden efectuarse en un laboratorio o en una fábrica. Esta unidad de análisis está dirigida a los estudiantes que decidan ingresar a la Universidad Ecuatoriana a estudiar alguna carrera de Ciencias e Ingenierías; este modelo integra las competencias en Física que un estudiante debe tener al momento de ingresar a la Universidad, y se lo ha diseñado basándose en el actual currículo que tiene el Ministerio de Educación para la enseñanza de la Matemática a Nivel Básico y a Nivel de Bachillerato. El haber desarrollado esas competencias garantiza un aprendizaje significativo de las asignaturas propias de las carreras de ciencias e ingenierías. La Mecánica es el estudio de las condiciones en las cuales los objetos permanecen en reposo y de las leyes que rigen a los objetos en movimiento. Los conceptos básicos de la Mecánica: fuerza, masa, energía, etc. son fundamentales para todas las ramas de la Física, por lo que el estudio de la Mecánica constituye una preparación necesaria para el estudio de temas tales como la Termodinámica, Electricidad y Magnetismo y Física Nuclear. Además, la Mecánica tiene aplicación directa a todos los campos de la Ingeniería. En esta época de inconmensurables avances tanto científicos como tecnológicos, la ciencia es cada vez más cercana, y requerida en el diario vivir. Se podrían mencionar, en una forma casi interminable, todos los argumentos por los cuales se debe de tomar con mayor seriedad lo que el tema conlleva. En sí, se debería (de manera aún más importante) enfatizar lo que la Física representa para el mundo. Más allá de la simple definición que puede brindar un diccionario, la Física debe ser considerada como el portal de la imaginación humana, aquel que abra los horizontes mentales, que ayude al progreso y el desarrollo de la especie. El considerar que en dos millones de años el homínido ha pasado de los tiempos de las cavernas a las grandes ciudades de tamaños exorbitantes, es impresionante, y en todo este proceso la Física jugó un papel preponderante. Cada vez que se realiza alguna actividad, se construye, o se elabora cualquier artefacto, de forma inconsciente comienza uno de los procesos más complicados (aunque su creación sea simple) que puede convertirse en una ecuación interminable, al igual que uno de los misterios inexplicables de la vida. No podemos dejar de lado el hecho de que la Física, como las demás ciencias, ha llegado a ser materia de discusión tanto política, religiosa o moralmente. Como dijo en una muy célebre frase, el destacado físico Albert Einstein: “El hombre encuentra a Dios detrás de cada puerta que la ciencia logra abrir”; esto nos presenta una nueva dirección en el tema, donde la ciencia no solo se ve limitada a los muros de una casas, o a los imponentes rascacielos, sino que es partícipe de las grandes polémicas del mundo actual. Física, junto con las otras ciencias aplicadas, ha hecho que todo el mundo pueda tener transporte, luz, y entretenimiento... ha hecho posible que la tecnología avance.

2.1 Campo de aprendizaje

Campo de aprendizaje:

FÍSICA

Aportes Teóricos y enfoque para abordar el aprendizaje

Aportes Metodológicos

Aporte a la comprensión de los del Campo científico y tecnológico del área CINE en donde se inserta la profesión

Contextos de Aplicación

La enseñanza de la Física, con enfoque científico, tiene como base fundamental estructurar aprendizajes de los estudiantes, fortaleciendo la probidad académica y permitiendo la comprensión de principios y modelos, los cuales se entienden como un cúmulo de actitudes, valores y habilidades que promueve la integridad del ser humano, y que se evidencian en las correctas prácticas relacionadas el aprendizaje, la evaluación y el ejercicio de una profesión responsable en el campo laboral y profesional.

Organizadores gráficos. Estudio de casos. Resolución de problemas. Aprendizaje basado en problemas. Aprendizaje cooperativo. Aprendizaje orientado a proyectos. Estas metodologías combinadas con adecuadas técnicas participativas, recursos didácticos correspondientes, que generen una adecuada dinámica grupal y activación del aprendizaje, deben propiciar el desarrollo de estrategias metacognitivas en función de los procesos, procedimientos y habilidades de desarrollo del pensamiento.

La lógica del pensamiento numérico, en un sentido general, proviene de la heurística, misma que plantea el arte de crear e inventar. Esta estructura permite la modelación de procesos de pensamiento y su incidencia en el “enseñar a pensar”; es decir, que el docente deberá desarrollar en los educandos la capacidad de utilizar el conocimiento numérico, incidiendo fundamentalmente en el “saber hacer” y en la resolución de problemas. Esto les permite realizar demostraciones, utilizando organizadores gráficos y modelos de resolución, así como la realización de generalizaciones a partir de observaciones reales y de algunos conceptos matemáticos y físicos que sean necesarios.

La enseñanza de la ciencia: primer ámbito de vigencia de la actividad científica. Enseñanza y aprendizaje de sistemas conceptuales y argumentativos, por una parte, pero también de lenguajes, códigos, símbolos e imágenes científicas, notaciones, técnicas operatorias, problemas y manejo de instrumentos. Aplicación de habilidades de investigación: primera interacción entre el contexto de enseñanza y el contexto de aplicación

2.2 Gráfico del Sistema Conceptual y fundamento del enfoque, los contextos, las dimensiones y las interacciones que se utilizarán para el aprendizaje A continuación se muestra de manera gráfica y sintética la interacción del sistema de contenidos que conforma esta asignatura.

3. Propósitos

Potenciar el desarrollo de habilidades para aprender a aprender, aprender a hacer,

aprender a emprender y de esta manera poder usar el conocimiento en la producción

intelectual e industrial, mediante la interpretación de revistas y textos de tipo

científico, la resolución de problemas, el diseño, montaje y análisis de datos

experimentales.

3.1 De cada unidad de análisis.

Campos Propósitos

Descripción del mundo físico

Tener un conocimiento claro de las magnitudes físicas fundamentales y derivadas y de las unidades empleadas.

Comprender la homogeneidad dimensional de las ecuaciones y las leyes físicas.

Aplicar correctamente en operaciones matemáticas las cifras significativas.

Entender los conceptos de magnitud escalar y magnitud vectorial.

Ser capaz de realizar operaciones con vectores.

Distinguir entre producto vectorial y producto escalar de dos vectores.

Cinemática

Describir el movimiento en línea recta en términos de velocidad media, velocidad instantánea, aceleración media y aceleración instantánea.

Interpretar gráficas de posición contra tiempo, velocidad contra tiempo y aceleración contra tiempo para el movimiento en línea recta.

Resolver problemas que impliquen movimiento en línea recta con aceleración constante, incluyendo problemas de caída libre.

Representar la posición de un cuerpo en dos dimensiones usando vectores.

Obtener el vector aceleración de un cuerpo, y entender por qué un cuerpo puede tener una aceleración aun cuando su rapidez sea constante.

Describir la trayectoria curva que sigue un proyectil.

Dinámica

Entender el concepto de fuerza en la física.

Describir la importancia de la fuerza neta sobre un objeto y lo que sucede cuando la fuerza neta es cero.

Describir la relación entre la fuerza neta sobre un objeto, la masa del objeto y su aceleración.

Usar la primera ley de Newton para resolver problemas donde intervienen fuerzas que actúan sobre un cuerpo en equilibrio.

Usar la segunda ley de Newton para resolver problemas donde intervienen fuerzas que actúan sobre un cuerpo en aceleración.

Describir la naturaleza de los diferentes tipos de fuerza de fricción.

Trabajo, energía y potencia

Entender el concepto de trabajo en la física.

Calcular la cantidad de trabajo realizado por una fuerza constante.

Definir la energía cinética de un cuerpo.

Utilizar el teorema del trabajo y la energía cinética para resolver problemas de mecánica.

Entender el concepto de potencia.

Resolver problemas que implican potencia.

Definir la energía potencial gravitacional.

Definir la energía potencial elástica.

Distinguir entre fuerzas conservativas y no conservativas.

Usar la ley de conservación de la energía mecánica para resolver problemas.

Impulso y cantidad de movimiento

Entender el significado de momento lineal (cantidad de movimiento).

Entender el significado de impulso.

Describir cómo el impulso de la fuerza neta que actúa sobre una partícula hace que su momento lineal varíe.

Identificar las condiciones en las que el momento lineal total de un sistema de partículas es constante.

Distinguir entre choques elásticos, inelásticos y totalmente inelásticos.

Resolver problemas en los que dos cuerpos chocan entre sí.

Definir el centro de masa de un sistema.

Movimiento rotacional

Describir la rotación de un cuerpo rígido en términos de coordenada angular, velocidad angular y aceleración angular.

Analizar la rotación de un cuerpo rígido cuando la aceleración angular es constante.

Relacionar la rotación de un cuerpo rígido con la velocidad y la aceleración lineales de un punto en el cuerpo.

Entender el significado del momento de inercia en torno a un eje.

Describir la relación entre el momento de inercia y la energía cinética rotacional.

Entender el significado de torca.

Describir de qué manera la torca total sobre

un cuerpo afecta su movimiento rotacional.

Analizar el movimiento de un cuerpo que gira y se mueve como un todo en el espacio.

Resolver problemas que implican trabajo y potencia para cuerpos giratorios.

Entender el significado del momento angular de una partícula o de un cuerpo rígido.

Movimiento circular y gravitación universal

Resolver problemas donde intervienen fuerzas que actúan sobre un cuerpo que se mueve en una trayectoria circular.

Calcular las fuerzas gravitacionales que dos cuerpos ejercen uno sobre el otro.

Describir el movimiento de los planetas utilizando las leyes de Kepler.

3.2 Del aprendizaje estudiantil.

Propiciar en los estudiantes el desarrollo de una cultura científica y las destrezas y

formas de pensamiento necesarias para acceder, interpretar y dar sentido al

conocimiento científico, no solo durante su ciclo de formación profesional sino a lo

largo de su vida, lo que exige el desarrollo de destrezas cognitivas y experimentales

que lleven a la construcción y validación de modelos a fin de dar cuenta de problemas

de la vida real, que lo conviertan en un agente de cambio de su entorno social, cultural

científico y tecnológico. 3.3. Perfil de Logros de Aprendizaje

PERFIL DE LOGROS DE APRENDIZAJE BÁSICOS ÁREAS: CIENCIAS E INGENIERÍA

EJES DESEMPEÑOS COGNITIVOS DE FÍSICA AMBIENTES DE APRENDIZAJE

PERFIL DEL DOCENTE

SABER SABER HACER SER

SABER

¿Qué conocimientos básicos debería tener un estudiante al ingreso a la universidad?

Observación y descripción de los fenómenos naturales de su entorno local.

Utilización de simuladores.

Observación y registro de movimientos en deportes y otras actividades humanas

Conocimiento amplio de la asignatura

Conocimiento de diferentes métodos de enseñanza

Contar con experiencia profesional

Actualización en el contenido

temático

Manejo de herramientas informáticas

Conocimiento y

Capacidad para

comunicarse claramente en forma

oral o escrita

Facilidad para crear

un ambiente adecuado

de enseñanza-aprendizaje

Ser capaz de fomentar la participación activa de

los alumnos

Tener facilidad

Investigador y metódico

Responsable del

aprendizaje de los

estudiantes.

Respetuoso de

procedimientos y

procesos

Practica valores como la

justicia y la honestidad

Seguro y pleno de confianza

Entusiasta y motivado

NÚCLEOS BÁSICOS

DESCRIPCIÓN DEL MUNDO FÍSICO.

CINEMÁTICA.

DINÁMICA.

TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA.

DINÁMICA ROTACIONAL.

GRAVITACIÓN UNIVERSAL.

CONCEPTOS

Introducción a la física y herramientas matemáticas.

Vectores, cinemática y clasificación de los movimientos.

Leyes del movimiento.

Formas de energía

y su transformación.

Momento lineal, Impulso, Conservación del momento, Colisiones y Centro de masa

Cinemática y Dinámica rotacional, conservación del momento angular

Movimiento circular

Ley de Gravitación Universal y Leyes de Kepler

manejo de fuentes de

información

Manejo y organización de fuentes de información

(bibliográficas, revistas,

internet, etc.)

para acoplar el

conocimiento con la realidad

Conocimiento de

diversas metodología

s de enseñanza - aprendizaje

Promueve el desarrollo

de la autoestima

Dispuesto al cambio

Receptivo con los

estudiantes

Cuida su imagen

personal

SABER HACER

¿Qué debe saber hacer?



Observación y registro de movimientos en deportes y otras actividades humanas

Aplicaciones básicas del

conocimiento disciplinar: procesos,

procedimientos

Desarrollar la capacidad de observación atenta de los fenómenos físicos.

Despertar la curiosidad para preguntar cómo y por qué ocurren los fenómenos.

Desarrollar distintas formas de conocimiento por el ejercicio, y la experimentación, el contraste, etc.

Desarrollar las actitudes y formas elementales de trabajo que son propias del aprendizaje de las ciencias.

Manejo de NTICS y otras tecnologías para el aprendizaje disciplinar

Utilizar transparencias animadas en Power-Point, simulaciones en Java o flash, plataformas virtuales, videos y otras tecnologías propias del aprendizaje de las ciencias.

SER

¿Qué características debe tener en cuanto a su identidad y personalidad?



Observación y registro de movimientos en deportes y

¿Cómo aprende?

Característica para explorar,

organizar, exponer y

sistematizar el aprendizaje.

Leer y comprender los conceptos propuestos para poder

interpretar los fenómenos físicos.

¿Cómo se comunica? Manejo del lenguaje,

razonamiento verbal y

exposición oral y escrita.

Manejar adecuadamente un lenguaje científico que le

permite explicar razonadamente en forma oral y escrita los

fenómenos físicos.

¿Cómo resuelve

Identificar claramente los conceptos involucrados, plantear

problemas? Razonamiento

Verbal, formulación, despeje de variables,

relaciones, conjeturas.

el problema, ejecutar la solución del problema y evaluar la

respuesta.

otras actividades humanas

¿Cómo trabaja en equipo?

Características, aptitudes y actitudes

necesarias para integrar grupos colaborativos.

Tener un objetivo común, ser colaborador, interactivo,

extrovertido, sociable, tolerante y mostrar capacidad para

escuchar con respeto,

¿Cómo transfiere,

contextualiza y aplica el

conocimiento en su relación

con el entorno?

Con la práctica diaria en el entorno afín a su carrera

dándole un valor estratégico y soporte técnico para beneficio

propio, ya que todos los conceptos y contenidos

aprendidos son aplicables al currículo de su carrera.

4. Propuesta de Aprendizaje: 4.1. Las micro-unidades de Análisis

PROPÓSITO DE LA UNIDAD DE ANÁLISIS

CONTENIDO Y AMBIENTES DE APRENDIZAJE

PERFIL AL QUE APORTA

EJES TRANSVERSALES

MEDIOS Y PRODUCTOS DE APRENDIZAJE PARA LA EVALUACIÓN

Introducción: Revisar conceptos importantes que se requieren en el estudio de la física.

CONTENIDO:

La naturaleza de la física

Estándares y unidades

Análisis dimensional

Conversiones de unidades

Cifras significativas

AMBIENTES DE APRENDIZAJE: AULA

Lluvias de Ideas

Lecturas comprensivas del texto guía

Delimitar por cada unidad qué habilidades de desarrollo humano competencias genéricas y desempeños de aprendizaje van a ser fortalecidos con cada unidad.

Explicar qué ejes transversales va a operacionalizar y cómo lo va a hacer

Definir medios, instrumentos y productos de evaluación. Los estándares, niveles, expectativas de producción del saber y los aprendizajes, y protocolos de presentación y desarrollo deben estar presentados con claridad y transparencia

Vectores: Examinar varios aspectos de los vectores y el álgebra vectorial que se requieren para describir y analizar cantidades físicas.

Conversatorios

Trabajos Cooperativos

Conferencias

Videos

Resolución de Problemas

AULAS ACONDICIONADAS PARA TALLERES

Talleres

Juegos Didácticos


VIRTUAL

Redes Sociales

Realidad Aumentada

CONTENIDO:

Escalares y vectores

Suma y resta de vectores

Multiplicación de un escalar por un vector

Componentes de un vector

Multiplicación entre vectores


Lluvias de Ideas


Conversatorios


Conferencias

Cinemática: Describir el movimiento de una partícula a través de su posición, velocidad y aceleración.

Videos



Talleres

Juegos Didácticos


VIRTUAL

Redes Sociales

Realidad Aumentada

CONTENIDO:

Distancia y desplazamiento

Rapidez, velocidad y aceleración

Análisis gráfico del movimiento

Movimiento en una dimensión con aceleración uniforme

Movimiento en dos dimensiones con aceleración uniforme


Lluvias de Ideas


Conversatorios


Conferencias

Videos

Dinámica: Analizar las causas del movimiento a través de las leyes de Newton.



Talleres

Juegos Didácticos


VIRTUAL

Redes Sociales

Realidad Aumentada

CONTENIDO:

Concepto de fuerza

Leyes de Newton

Tipos de fuerza

Resolución de problemas aplicando las leyes de Newton


Lluvias de Ideas


Conversatorios


Conferencias

Videos



Talleres

Trabajo, energía y potencia: utilizar técnicas escalares para resolver problemas de mecánica que involucran fuerzas variables.

Juegos Didácticos


VIRTUAL

Redes Sociales

Realidad Aumentada

CONTENIDO:

Trabajo

Energía

Energía cinética

Teorema del trabajo y la energía cinética

Energía potencial

Conservación de la energía

Potencia AMBIENTES DE APRENDIZAJE: AULA

Lluvias de Ideas


Conversatorios


Conferencias

Videos



Talleres

Juegos Didácticos


Problemas especiales en mecánica: Ampliar las destrezas de los estudiantes para resolver problemas que requieren capacidad analítica y técnica.

VIRTUAL

Redes Sociales

Realidad Aumentada

CONTENIDO:

Poleas

Planos inclinados

Resortes

Péndulos AMBIENTES DE APRENDIZAJE: AULA

Lluvias de Ideas


Conversatorios


Conferencias

Videos



Talleres

Juegos Didácticos


VIRTUAL

Redes Sociales

Realidad Aumentada

CONTENIDO:

Momento lineal

Momento lineal: Utilizar la ley de conservación del momento lineal en situaciones en las que las leyes de Newton son inadecuadas.

Impulso

Conservación del momento

Colisiones

Centro de masa AMBIENTES DE APRENDIZAJE: AULA

Lluvias de Ideas


Conversatorios


Conferencias

Videos



Talleres

Juegos Didácticos


VIRTUAL

Redes Sociales

Realidad Aumentada

CONTENIDO:

Definiciones importantes

Cinemática rotacional

Frecuencia y periodo

Dinámica rotacional

Energía cinética

Momento angular

Movimiento rotacional: Aplicar el lenguaje de la cinemática y de la dinámica para describir el movimiento rotacional de un cuerpo rígido.

Conservación del momento angular


Lluvias de Ideas


Conversatorios


Conferencias

Videos



Talleres

Juegos Didácticos


VIRTUAL

Redes Sociales

Realidad Aumentada

CONTENIDO:

Movimiento circular uniforme

Ley de gravitación universal de Newton

Energía potencial gravitacional

Ingravidez

Leyes de Kepler AMBIENTES DE APRENDIZAJE:

Movimiento circular y gravitación: Aplicar la ley básica que rige las interacciones gravitacionales.

AULA

Lluvias de Ideas


Conversatorios


Conferencias

Videos



Talleres

Juegos Didácticos


VIRTUAL

Redes Sociales

Realidad Aumentada

5. Proyecto de Aula

Propósito Eje Transversal Articulación con otros campos y asignaturas

Productos académicos y evaluación

Organización del aprendizaje

Fortalecer las habilidades y destrezas, logrando que muestren interés por la física, disfruten su aprendizaje, lo utilicen en el campo investigativo, y sean capaces de vincularla a situaciones

A través de este tipo de trabajo investigativo, se pretende que los estudiantes organicen, formulen y apliquen su creatividad, empleando los conceptos, formulas, teoremas y leyes de la

Aplicar esta estrategia en el proceso de enseñanza-aprendizaje permite lograr altos estándares de conocimientos y promueve la construcción de fortalezas individuales en los estudiantes.

Construirán una maqueta o dispositivo, y podrían utilizar jeringas de diferentes dimensiones, que harán las veces de cilindros, para levantar varias masas, las mismas que al variar las

Delimitar:

Ambientes de aprendizaje

Medios de aprendizaje a utilizar

Unidades de Análisis e investigación (programación

Fechas de tutorías individual y

reales y cotidianas. Construir un dispositivo, maqueta, realizar experimentos en el mismo y comparar los resultados prácticos con los resultados teóricos del concepto, fórmula, principio o ley que se analiza.

física a situaciones reales o a su contexto técnico laboral. Esta estrategia les permite interrelacionar el aprendizaje dentro del aula con la realidad, promueve el trabajo en equipo, desarrolla habilidades sociales y de investigación

dimensiones de los cilindros, se podrá observar cómo afecta a la fuerza empleada para levantar una masa. Los estudiantes luego compararán los datos reales con los datos teóricos del tema de la física seleccionado. Y como conclusión lo relacionaran al campo técnico laboral o cotidiano.

grupal. orientación, desarrollo, entrega y evaluación

Recursos: modelos, protocolos, guías, etc.

El docente deberá organizar de acuerdo a las características del grupo.

6. Bibliografía.

FISICA UNIVERSITARIA TOMO # 1 POR YOUNG - FREEDMAN FISICA POR FLORES-MORENO FISICA, SEXTA EDICION POR WILSON-BUFFA-LOU FISICA VECTORIAL # 1, 2002. POR VALLEJO-ZAMBRANO, Física de SERWAY- JEWITT, séptima edición. Física Conceptual de PAULG HEWITT. Decima edición. FISICA, CONCEPTOS Y APLICACIONES, SEPTIMA EDICION POR TIPPENS Physic in Science and Industry; Cromer Alan. McGraw-Hill, 2006 FUNDAMENTOS DE FISICA de ANDREW REX

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