PROYECTO DE REFUERZO ACADÉMICO PARA ESTUDIANTES DE ... · El proyecto de refuerzo académico como...

MINISTERIO DE EDUCACIÓN

DIRECCIÓN NACIONAL DE EDUCACIÓN

PROYECTO DE REFUERZO ACADÉMICO PARA ESTUDIANTES DE EDUCACIÓN

MEDIA

DOCUMENTO PARA EL DOCENTE DE

CIENCIAS NATURALES

Ministerio de Educación Dirección Nacional de Educación

Actividades de Refuerzo para Ciencias Naturales Página 2

PROYECTO DE REFUERZO ACADÉMICO PARA ESTUDIANTES DE EDUCACIÓN MEDIA

Presentación

El proyecto de refuerzo académico como acción estratégica del Programa Social

Educativo 2009-2014 ―Vamos a la Escuela‖, se prevé como una de las estrategias para

evitar la repetición y la deserción.

En ese marco, este proyecto cobra importancia ya que a partir de éste se promoverá el

apoyo a los estudiantes de segundo año de bachillerato que presenten dificultades para

desarrollar las competencias, conocimientos y habilidades, que se espera tengan los

jóvenes y señoritas que egresan de bachillerato.

Para poder hacer efectivo el refuerzo académico se hace necesario contar con

información que permita tener un diagnóstico de las fortalezas y las limitaciones de los

estudiantes que integran cada sección de segundo año de bachillerato; por ello, el

proyecto inicia con una evaluación diagnóstica, cuyo fin no es asignar una nota a los

estudiantes, tal como se describe a continuación.

1. Finalidad de la evaluación diagnóstica

La administración de las pruebas de diagnóstico tiene como finalidad poner a

disposición de los docentes de educación media un instrumento de evaluación, que les

permita identificar en los resultados los puntos fuertes y /o débiles de los estudiantes,

con el propósito de realizar acciones pedagógicas que respondan a las necesidades

individuales y de grupo, las cuales deberán estar encaminadas a la mejora y

aprovechamiento de los aprendizajes.

Ésta es una evaluación analítica y orientadora que pretende apoyar a los estudiantes

que presentan más dificultades en el aprendizaje; por lo tanto, no se debe tomar como

una evaluación para asignar calificaciones o calcular promedios en la asignatura.



2. Documentos que se proporcionan a los docentes

Pruebas por asignatura

Se han elaborado pruebas de diagnóstico de las 4 asignaturas básicas: Matemática,

Lenguaje y Literatura, Estudios Sociales y Ciencias Naturales. Cada una de ellas se

presenta en cuadernillo separado; los ítems son de opción múltiple con 4 opciones de

respuesta de las cuales sólo una es la correcta.

Los insumos considerados para definir qué evaluar en cada asignatura fueron: los

indicadores de logro que resultaron más difíciles para los estudiantes evaluados en la

PAES 2008 y 2009; así como los indicadores de logro de los programas de estudio de

primer año de bachillerato que son prerrequisito para el dominio de otros indicadores de

segundo año, y que a la vez se consideran difíciles para los estudiantes o difíciles de

impartir por el docente.

Actividades de Refuerzo Académico

Es un documento por asignatura dirigido a los docentes, en el que se sugieren

actividades de refuerzo orientadas a reducir las dificultades mostradas por los

estudiantes en el desarrollo de las tareas propuestas en los ítems.

En cada asignatura se identifica el contenido que se explora en cada ítem de la prueba,

así como el indicador de logro del programa de estudio. Para cada ítem se dan a

conocer las causas posibles por las que los estudiantes lo respondieron

incorrectamente. Se presenta la actividad sugerida, los recursos con los que se puede

desarrollar, la descripción de la misma y en algunos casos se brinda información para

enriquecer el desarrollo del contenido.

Las actividades de refuerzo por asignatura deberán trabajarse, prioritariamente, con el

grupo de estudiantes que obtuvieron menos aciertos en la prueba; aun cuando las

actividades propuestas pueden ser aplicadas a todo el grupo.



Plantilla para registrar las respuestas correctas

Después de aplicada cada prueba, el docente responsable de la asignatura y de la

sección, deberá revisar las respuestas dadas por los estudiantes a cada ítem; para el

registro de las respuestas correctas se propone una plantilla por asignatura, en la que

se identifica el número del ítem y el literal que contiene la respuesta correcta; registrar

sólo las respuestas correctas; de esta manera tendrá un diagnóstico del desempeño de

cada estudiante y del grupo. En la sección podrá identificar cuáles ítems fueron

respondidos correctamente en mayor o menor cantidad por los estudiantes.

3. Desarrollo de la Evaluación

Para que los resultados de las pruebas reflejen las dificultades o las fortalezas de

los estudiantes, se sugiere desarrollar una asignatura cada día, y que ésta se

realice simultáneamente en todas las secciones de segundo año de bachillerato de

la institución; el tiempo máximo estimado para cada prueba es de 90 minutos.

La evaluación deberá realizarse en la segunda semana del mes de febrero.

Se deben administrar las pruebas dando indicaciones claras y de forma imparcial

en un ambiente que genere confianza; es decir, evitar acciones que causen

tensión en los estudiantes, ya que ello podría influenciar negativamente sobre el

trabajo de éstos en la prueba.

Los estudiantes deberán marcar sus respuestas en cada cuadernillo; para lo cual

se debe encerrar en un círculo la letra de la opción que contiene la respuesta

correcta.

El docente debe explicar a los estudiantes que la prueba no es para asignarles una

nota y deberán motivarlos para que realicen su mayor esfuerzo al responder todos

los ítems.

Las indicaciones para la aplicación de la prueba deben ser respetadas, Si un

estudiante pide información adicional, no se le deben dar elementos de respuesta,

ni información susceptible de orientar su respuesta. Si la indicación no es

comprendida, será suficiente solicitar que relea la indicación o la pregunta.

La prueba debe ser realizada individualmente, para que el propósito de diagnóstico

de ésta, realmente sea alcanzado.



4. Proceso de registro de las respuestas dadas por los estudiantes en cada

prueba

Después de la aplicación de las pruebas, los docentes proceden al registro de las

respuestas correctas de los estudiantes. Esta fase es parte integral de la

evaluación porque permite el análisis de las respuestas y conduce a la reflexión y

valoración de decisiones pedagógicas que respondan a cada contexto.

El docente responsable de la asignatura deberá realizar el registro de las

respuestas correctas, para ello utilizará la plantilla propuesta en la que se indica el

número del ítem y el literal que contiene la respuesta correcta de cada ítem de la

asignatura.

Cuando existan errores o ausencias de respuesta muy frecuentes en una misma

sección, es importante verificar si los elementos referidos fueron estudiados y como

se procedió. El docente podrá así establecer un diagnóstico y juzgar si es

necesario o no desarrollar procedimientos de ayuda para algunos estudiantes.

Revisar en los resultados de cada estudiante, cuáles ítems no respondió

correctamente para determinar cuáles contenidos son los que requieren de

refuerzo académico, de esta manera se pueden formar grupos con dificultades en

común para poder atenderlos con las actividades sugeridas. Asimismo, es

importante identificar los puntos fuertes de cada uno con el propósito de poder

tomarlos como apoyo en procesos de tutoría con otros estudiantes que tengan

dificultades. Los resultados globales no tienen un significado importante, puesto

que lo que se debe destacar no es cuántos respondió, si no cuáles no fueron

respondidos correctamente, para planificar y orientar las actividades de refuerzo

académico.

Estos resultados conciernen a grupos de alumnos y pueden constituir referencias,

pero la dimensión diagnóstica de las evaluaciones toma toda su pertinencia cuando

el docente se interesa en el alumno en toda su singularidad.

Revisar las propuestas de actividades de refuerzo académico que se sugieren para

los ítems, si están de acuerdo con éstas, desarrollarlas con los estudiantes que lo

requieran; si usted tiene experiencia con otro tipo de actividades que le han

resultado exitosas para el dominio de ciertos contenidos, puede aplicarla en su

clase y compartirla con otros docentes en círculos de estudio.



PLANTILLA PARA EL REGISTRO DE LAS RESPUESTAS CORRECTAS

12

34

56

78

91

01

11

21

31

41

51

61

71

81

92

02

12

22

32

42

52

62

72

82

93

03

13

23

33

43

53

63

73

83

94

0

AD

CB

DC

CD

BA

CB

DA

DD

CC

AD

BD

BB

DA

CC

DC

AD

BC

DC

AA

DB

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

To

tal

de

est

ud

ian

tes

qu

e

Re

spo

nd

iero

n c

orr

ect

am

en

te a

l ít

em

No

mb

reN

o.

CIE

NC

IAS

NA

TU

RA

LES

íte

ms

Total



Actividades de refuerzo académico sugeridas para que los estudiantes superen las deficiencias mostradas en el desarrollo de los ítems de la prueba

ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 1 y 2

Bloque de contenidos: Física.

Contenidos: Magnitudes Físicas.

Indicador de logro: 1.4 Indaga, identifica y describe con interés las magnitudes físicas fundamentales y derivadas.

Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem 1. Confusión entre las magnitudes físicas fundamentales con las magnitudes

derivadas. 2. Falta claridad en la interpretación de las unidades correspondientes a las diferentes

magnitudes físicas. 3. Confusión en la aplicación de la fórmula correspondiente para el problema

planteado.

Actividad 1: Identifiquemos y diferenciemos magnitudes físicas fundamentales y derivadas

Recursos para el desarrollo de la actividad Tablas con magnitudes

Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad

1. Realizar exploración de presaberes por medio de lluvia de ideas. 2. Organizar a los estudiantes en equipos de trabajo. 3. Proporcionar a los estudiantes información escrita y tablas con las magnitudes

fundamentales y derivadas. 4. Pedir a los estudiantes que con la información proporcionada, identifiquen las

magnitudes fundamentales y derivadas.



5. En equipos de trabajo, asignarles tareas de medición de algunos objetos en el aula (puertas, ventanas, libreras, cuadernos, libros, escritorios, pupitres, entre otros) y algunas situaciones cotidianas (velocidad de un móvil, el desplazamiento de un atleta, entre otros) pedirle a cada equipo que utilice los dos tipos de magnitudes para realizar la medición.

6. Permitir que los estudiantes presenten sus resultados y los socialicen con el pleno. Referencias teóricas

Magnitudes fundamentales

Algunas magnitudes derivadas

Fuente de información http://raulcaroy.iespana.es/FISICA/03%20magnitudes%20fisicas%20i.pdf http://www.molwick.com/es/experimentos/108-magnitudes-fisicas.html

http://raulcaroy.iespana.es/FISICA/03%20magnitudes%20fisicas%20i.pdf

http://www.molwick.com/es/experimentos/108-magnitudes-fisicas.html





Contenidos: Sistema Internacional de Unidades.

Indicador de logro: 1.10 Identifica y describe con seguridad las unidades básicas y derivadas del SI.

Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem: 1. Desconocimiento de las unidades de medición del sistema internacional. 2. Confusión en diferenciar las unidades fundamentales de la masa en el SI y el

sistema inglés. 3. Desconocimiento de las unidades del sistema CGS. 4. Poca claridad con el valor equivalente entre los diferentes sistemas de medición.

Actividad 1: Realicemos conversiones Recursos para el desarrollo de la actividad Tablas referidas a las equivalencias y conversiones de los sistemas: internacional, inglés y CGS Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad 1. Organizar a los estudiantes en equipos de trabajo. 2. Proporcionar a los estudiantes información escrita y tablas de equivalencias y

conversiones. 3. Pedir a los estudiantes que con la información proporcionada, realicen algunos

ejercicios propuestos, puede realizar otros que considere necesarios. 4. Permitir que los estudiantes presenten sus resultados y los socialicen con el pleno.



Referencias teóricas a) Equivalencias entre diferentes unidades de longitud

b) Equivalencias entre diferentes unidades de masa



/907



Actividad 2: Reconozcamos nuestras unidades de medición Recursos para el desarrollo de la actividad Textos referidos a las equivalencias y conversiones de los sistemas: internacional, inglés y CGS Tarjetas con unidades y equivalencias Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad 1. Organizar a los estudiantes en equipos de trabajo.

2. Entregar a los estudiantes información escrita acerca de los sistemas de medición:

internacional, inglés y CGS.

3. Diseñar tarjetas con los nombres de las unidades de medición de los diferentes

sistemas.

4. Definir a cada equipo un sistema para identificar las unidades respectivas.

5. Dar a los estudiantes tarjetas con las diferentes unidades de cada sistema, con los

nombres al azar para que ellos busquen entre los equipos hasta identificar las que

corresponden al sistema de medidas que se les ha asignado.

6. Permitir que los estudiantes describan las características de sus unidades de

medición, frecuencia de uso en la vida cotidiana, contextos en los que se utilizan,

entre otros.

7. Realizar una presentación con cada equipo acerca de las unidades de medición y

sus características.

8. Esta actividad puede adecuarla o hacer variantes como un dominó en el que se

reconozca la abreviatura de cada unidad de medición, la equivalencia o el nombre.



Referencias

teóricas

Fuente de información http://raulcaroy.iespana.es/FISICA/03%20magnitudes%20fisicas%20i.pdf http://www.molwick.com/es/experimentos/108-magnitudes-fisicas.html Módulo de Ciencias Naturales, EDUCAME, Ministerio de Educación, Pág. 135-138, 2005

kilogramo

kilómetro

libra

g lb

metro cúbico

metro kg

Newton

Pie

metro

cúbico m3

m3







Contenidos: Equivalencias y conversiones.

Indicador de logro: 1.11 Resuelve con persistencia problemas de equivalencias y conversiones de unidades físicas aplicando correctamente el análisis dimensional.

Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem

1. Desconocimiento del proceso correcto de conversión de unidades, al realizar las operaciones.

2. Confusión al utilizar diferentes magnitudes y hacer conversiones a otras

unidades.

Actividad 1: Juego de memoria con las equivalencias Recursos para el desarrollo de la actividad Tablas de equivalencias y conversiones de los sistemas: internacional, inglés y CGS. Cartoncillo, cartón, tijeras. Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad 1. Organizar a los estudiantes en equipos de trabajo.

2. Dar a los estudiantes copias de las tablas de conversión con las unidades

fundamentales y derivadas.

3. Diseñar tarjetas sobre cartoncillo, que servirán para identificar las unidades y

equivalencias. (Ver modelo).

4. Pedir a los estudiantes que en equipo coloquen sobre la mesa las tarjetas al reverso

permitir turnos para que se formen las parejas correspondientes de las

equivalencias en los diferentes sistemas; éste puede tener variantes de acuerdo con

la creatividad del estudiante y del docente. Al final del juego, el ―ganador‖ será el

estudiante que haya logrado obtener mayor número de tarjetas.



Referencias teóricas

1 metro

1 000 mm

1 kilómetro

1 000 m

1 litro

1 000 ml

0.3048 m

1 pie

1 kilogramo

1 000 g



Actividad 2: Realicemos conversiones Recursos para el desarrollo de la actividad Listado de fórmulas a utilizar en los ejercicios de conversión Guías de trabajo con ejercicios de conversión Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad 1. Organizar a los estudiantes en equipos de trabajo.

2. Entregar a los estudiantes guías de trabajo con ejercicios de conversión.

3. Orientar a los estudiantes para que obtengan la respuesta al problema que se les

plantea, permitirles que utilicen ―diferentes caminos‖ para resolver el ejercicio.

4. Dar la oportunidad a los estudiantes que se equivoquen o que consulten como

equipo.

5. Pedir a los estudiantes que presenten las diferentes formas en las que han resuelto

los ejercicios.




Fuente de información Módulo 2 de Ciencias Naturales. MINED Edúcame, El Salvador, 2005.Págs. 131-132 http://raulcaroy.iespana.es/FISICA/03%20magnitudes%20fisicas%20i.pdf

12.7 cm

3 lb,

3 lb

El diámetro de un tubo es de 5 pulgadas, ¿a cuántos centímetros equivale esa medida?






Contenidos: Errores e incertezas en las mediciones.

Indicador de logro: 1.12 Explica con claridad

y esmero los tipos de errores instrumentales y personales que se pueden cometer al realizar mediciones directas.

Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem 1. No logran diferenciar entre un error personal y uno instrumental. 2. Confunde las causas del error instrumental con el personal.

Actividad 1: Conozcamos y diferenciemos los errores instrumentales de los personales

Recursos para el desarrollo de la actividad Texto científico que aborde los errores personales e instrumentales Fotografías o imágenes con los diferentes tipos de error personales e instrumentales Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad 1. Realizar exploración de presaberes por medio de lluvia de ideas: ¿Qué tipo de

errores podemos cometer al hacer mediciones? ¿Cuáles son los errores más frecuentes que se cometen al medir? ¿Cuál es la diferencia entre un error instrumental y un error personal?

2. Organizar a los estudiantes en equipos de trabajo. 3. Presentar imágenes o fotografías que muestren los diferentes tipos de error en las

mediciones. 4. Proporcionar a los estudiantes información escrita referida a los tipos de error al

medir. 5. Pedir a los estudiantes que con la información proporcionada, construyan un

cuadro donde se establezcan las características de los dos tipos de errores mencionados (Ver modelo).



Errores instrumentales y personales

Tipos de error

Características

Error Instrumental Error Personal

6. Organizar a los estudiantes para que en plenaria discutan sus resultados.

Actividad 2: Errores personales e instrumentales Recursos para el desarrollo de la actividad Texto científico que aborde los errores personales e instrumentales


1. Pedir a los estudiantes que lean el texto y que comenten las causas posibles de los

errores en el proceso de la medición.

2. Organizar a los estudiantes en equipos de trabajo, asignarles tareas de medición de

diferentes superficies, (puertas, ventanas, escritorios, cancha de basket, u otros)

darle a cada equipo un instrumento diferente y que midan con cada instrumento los

mismos objetos o superficies (cinta métrica de albañilería, cinta métrica de sastrería,

metro de madera, u otros).

3. Pedir que los estudiantes comparen sus resultados y que expresen sus opiniones

respecto a los resultados de acuerdo a los instrumentos utilizados.

4. Pedir que respondan en plenaria ¿A qué se deben los distintos resultados para una

misma superficie?



Fuente de información http://raulcaroy.iespana.es/FISICA/03%20magnitudes%20fisicas%20i.pdf http://www.molwick.com/es/experimentos/108-magnitudes-fisicas.html







Contenidos: Error e incerteza en las medidas.

Indicador de logro: 1.14 Realiza con exactitud cálculos de incertezas absolutas y relativas en medidas directas e indirectas.

Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem 1. No saben interpretar los datos de un problema y cómo estos deben ser trasladados

a una expresión matemática.

2. Al momento de aplicar la fórmula a un ejercicio se confunden y colocan los datos del

ejercicio en variables de la fórmula que no les corresponde.

3. Se confunden al querer interpretar la incerteza que acompaña a una medida, en

algunos casos por no tener claro el concepto.

Actividad 1: ¿Cómo debe ser expresada la incerteza en una medida? Recursos para el desarrollo de la actividad Textos que expliquen la teoría y el desarrollo de ejercicios sobre incertezas. Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad

1. Pedir a los estudiantes que lean el texto.

2. Organizar equipos de trabajo para que discutan el contenido textual.

3. Realizar una serie de preguntas orientadas a explorar el grado de compresión que

los estudiantes han hecho del texto.

4. Completar el cuadro con los datos requeridos.

5. Responder las preguntas que aparecen al final y elaborar una plenaria con el

objetivo de discutir y analizar las respuestas de cada uno de los grupos de trabajo.




La incerteza absoluta ( ), no nos da suficiente información en cuanto a la calidad de

una medida, pues la medida de 2 cantidades una grande y otra pequeña, que tengan la

misma incerteza absoluta, tienen diferente calidad; es mejor la calidad de la cantidad

grande.

Cuando la incerteza se expresa relacionada con el tamaño de la cantidad medida recibe

el nombre de incerteza relativa, que sí indica en forma completa la calidad de la

medida. Esta incerteza relativa puede ser unitaria o porcentual.

El cociente ó representa la incerteza relativa unitaria.

Y la expresión ó nos da la incerteza relativa porcentual.

Ejemplo N0 1

Se ha medido la masa de un cuerpo y el resultado se escribe m= (24.7 0.3) kg

En esta expresión:

- El valor encontrado es 24.7 kg

- La cifra dudosa es 7

- La incerteza absoluta es 0.3 kg

- La incerteza relativa unitaria es 0.012146

- La incerteza relativa porcentual es 1.21 %

Ejemplo N0 2

5 comerciantes pesan con el mismo instrumento una‖ libra‖ de azúcar. Obtienen los

siguientes resultados:

Medida 1 2 3 4 5

Peso (g) 440.2 441.3 439.9 440.2 438.9

Con los resultados anteriores se calcula la media aritmética, la cual representará el

mejor valor.

440.2 g + 441.3 g+ 439.9 g +440.2 g +438.9 g= 440.1 g



Para determinar la incerteza a cualquiera de estas medidas, se aplicara la siguiente

expresión matemática: i=│X─XI│.

Donde: X=mejor valor; Xi=valor de cada medida

Ejemplo: determine la incerteza (i) para la medida 440.2g

X=440.1 g Xi=440.2g

Sustituyendo: i=440.1─440.2=0.1g

El cálculo anterior permite expresar la primera medida de una forma mas refinada

440.2±0.1g. La incerteza 0.1 nos indica el nivel de confianza o de duda de la medida.

Es sumamente probable que la medida exacta este comprendida en el intervalo

440 .0─440.2g.

Tomando como base el ejemplo anterior, determine la incerteza a las demás medidas y

establezca el intervalo en los que pueden estar comprendidos.

Medida Incerteza Expresión Intervalo

440.2 g ±0.1 440.2±0.1 440─440.2

441.3 g

439.9 g

440.2 g

438.9 g

En el caso de la incerteza absoluta es indispensable que el número de decimales

significativos en la misma coincidan con los de la medida.

Responder las siguientes preguntas:

1. ¿Cuál es la diferencia entre un error y una incerteza? Explique.

2. ¿Cómo se explica el hecho de que el resultado de varias mediciones de la misma

magnitud no proporcione siempre los mismos valores?

3. Si se indica que el error probable en la medida de Y es 0.001, ¿es significativa la

diferencia? ¿Qué puede concluirse?

Fuente de información

Texto propio complementado con información de otros textos.



ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 11


Contenidos: Caída libre y tiro vertical, un caso especial del MRUV (movimiento rectilíneo uniforme acelerado/ variado).

Indicador de logro: 2.1 Investiga, experimenta, analiza, explica y resuelve problemas del movimiento de caída libre y tiro vertical.

Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem 1. Falta de claridad con el concepto de aceleración constante.

2. No se consideraron los valores crecientes de la gravedad a la izquierda del

esquema y cómo éstos afectan la velocidad del objeto.

3. No se consideró que el cuerpo, justo al tocar tierra, tiene una velocidad final

superior a la inicial, puesto que el movimiento de caída libre es uniformemente

acelerado y la velocidad aumenta cada segundo.

Actividad 1: El tiro vertical y sus componentes Recursos para el desarrollo de la actividad 3 Pelotas de baloncesto 1 Silbato Pizarra y yeso Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad 1. Pedir a los estudiantes que lean el siguiente párrafo antes de realizar el ejercicio

práctico.

Al igual que la caída libre, el tiro vertical es un movimiento sujeto a la aceleración de la gravedad, sólo que en este caso la aceleración se opone al movimiento inicial del objeto. El tiro vertical comprende subida, bajada de los cuerpos u objetos considerando lo siguiente:

a) Nunca la velocidad inicial es igual a 0. b) Cuando el objeto alcanza su altura máxima, su velocidad en este punto es 0.

Mientras que el objeto se encuentra de subida el signo de la V es positivo; la V es 0 a su altura máxima cuando comienza a descender su velocidad será negativa.



c) Si por ejemplo el objeto tarda 2s en alcanzar su altura máxima, tardará 2s en regresar a la posición original, por lo tanto el tiempo que permaneció en el aire el objeto es de 4s.

d) Para la misma posición del lanzamiento, la velocidad de subida es igual a la velocidad de bajada.

2. Realizar el siguiente ejercicio práctico.

a) El grupo se desplazará a un espacio libre, de preferencia una cancha de baloncesto. Luego pasarán al frente tres voluntarios, los que se colocarán con al menos dos metros de distancia entre sí. A cada uno se le proporcionará una de las pelotas.

b) El resto del grupo se colocará frente a los tres jugadores. Estos, sostendrán las bolas con las dos manos a la altura del rostro. Al toque del silbato, lanzarán las bolas hacia arriba y las dejarán caer al suelo.

c) Los espectadores tendrán por objetivo observar el comportamiento de las bolas: cómo alcanzan una altura máxima y luego caen.

d) El ejercicio se puede repetir varias veces insistiendo en tres hechos importantes mediante preguntas: a) al subir, las pelotas tienen una velocidad inicial. ¿Quién proporciona dicha velocidad? (en cada caso ésta será diferente debido a la complexión física de los tres jugadores, lo largo de sus brazos, si saltaron o no al propulsar la bola, etc.); b) al alcanzar la máxima altura, justo antes de comenzar a descender, la velocidad final de los balones es cero, ¿por qué?; c)¿quién propulsa las pelotas hacia el suelo? (Evidentemente la acción de la gravedad que invariablemente será de 9.8 m/s2). ¿En qué momento comienza a actuar sobre los balones?

e) El ejercicio puede proseguir alternando los papeles de jugadores y observadores. Lo importante es que todos y todas adviertan el impulso inicial dado a las bolas y la acción de la gravedad que les impele caer.

f) Para terminar de comprender lo sucedido a cada bola ―se acostará‖ hipotéticamente la situación de tiro vertical modelando lo que ocurre con los balones sobre el piso de la cancha. Así:

g) Lo importante es que se comprenda que la pelota se eleva con una determinada velocidad inicial y se va frenando debido a una aceleración negativa, de manera semejante a como ocurre con el movimiento rectilíneo uniformemente variado.

V0 (+) a = (-) 9.8 m/s2

V0 (+) X



3. Analizar la siguiente explicación y el esquema.

El estudiante iniciará estableciendo un marco de referencia que permita descomponer lo sucedido a cada balón. Esto implica tomar un eje vertical ―Y‖, que podrá trazarse apuntando para arriba o para abajo según más convenga.

a) Sobre dicho esquema deberán marcarse los sentidos de la velocidad inicial (V0) y de la gravedad (g). Si V0 y g apuntan en el mismo sentido del eje, ―Y‖ será positiva (+). Si alguna va al revés del eje ―Y‖ será negativa (-).

b) Luego se introducirá el análisis algebraico de la situación introduciendo las

ecuaciones horarias y la ecuación complementaria.

c) Se realizarán ejemplos de aplicación de dichas ecuaciones, otorgándole valores a la velocidad inicial, altura desde la que descendió el balón, etc.

Ejemplo: Un estudiante tira una piedra hacia arriba con una velocidad inicial de 40 m/s. Calcular:

a) Qué tiempo tarda en llegar a la altura máxima b) Cuál es la altura máxima c) Trazar los gráficos de posición, velocidad y aceleración en función del tiempo.

Y0

Y

0

V0

(+)

g (-)



Lo primero será trazar un esquema de lo que plantea el problema. Elijo mi sistema de referencia. En este caso lo consideraré positivo para arriba, por lo tanto la gravedad tendrá un valor negativo hacia abajo. Reemplazar los datos en las ecuaciones horarias, tomando el sistema de referencia para arriba (con el valor de ―g‖ negativo). Aproximar el valor de la gravedad a 10 m/s2. Poner el sistema de referencia exactamente en la mano del estudiante al momento de lanzar la piedra.

Y = y0 + Voy t + ½ g t2

Vfy = Voy + g t Luego:

Y = 0 + 40 m/s t + ½ (-10m/s2) t2

Vf = 40 m/s + (-10 m/s2) t Cuando el cuerpo llega a la altura máxima su velocidad es cero. Por lo tanto, al reemplazar Vf por cero en la ecuación de la velocidad, me queda:

0 = 40 m/s + (-10 m/s2) t max

Al despejar t max: t max = -40 m/s / -10 m/s2

t max = 4 seg

Reemplazando t max = 4 segundos en la ecuación de la posición, calculo la altura máxima:

Y max = (40 m/s) (4s) + ½ (-10 m/s2) (4s)2

Y max = 80 m

Para construir los gráficos puedo dar valores o puedo hacerlos en forma cualitativa. Un gráfico cualitativo quiere decir que indica la forma en la que ocurre el evento sin dar todos los valores exactos. En este caso quedan así:



Fuente de información Texto propio complementado con información de otros textos. Wilson, J.D. (2003) Física, Editorial PEARSON Educación, México, P. 84-85

ACTIVIDAD SUGERIDA PARA LOS ITEMS 12 Y 13

Bloque de contenido: Física

Contenidos: Caída libre y tiro vertical, un caso especial del MRUV (movimiento rectilíneo uniforme acelerado/ variado).

Indicador de logro: 2.1 Investiga, experimenta, analiza, explica y resuelve problemas del movimiento de caída libre y tiro vertical.


1. No se consideró el exponente de t, por lo tanto no se sacó la raíz cuadrada de

25.

2. Error al despejar la ecuación y en lugar de dividir 125 entre 4.9, los sumó.

3. Error al despejar 4.9, pues si bien pasó a dividir 125, a la vez, le cambió de signo

positivo a negativo; es decir, no pudo sacarle raíz cuadrada a un cociente

negativo.

4. Confundió la altura máxima alcanzada por la piedra, con la velocidad de la piedra

a los 4 segundos.

5. No interpretó correctamente el gráfico y pensó que el eje X representaba la

velocidad de la piedra en lugar del tiempo transcurrido.

6. No comprendió el esquema, escogiendo el tiempo que la piedra tardó en caer (8

segundos), como si se tratara de la velocidad cuando alcanzó su máxima altura.



Actividad 1: Experimentando con caída libre Recursos para el desarrollo de la actividad 2 Pelotas de tenis, un clavo pequeño, una tijera Un conjunto de canicas (chibolas) Pizarra y yeso Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad 1. Con mucho cuidado y con la ayuda de un clavo y unas tijeras, se hará un agujero en

una de las pelotas de tenis (ver figura A).

2. Luego se introducirá un buen número de canicas dentro de la pelota, de tal forma que su peso aumente en relación con la otra pelota. De esta manera se tendrán dos pelotas del mismo tamaño pero de diferente peso (ver figura B).

Figura A

Figura B



3. Un voluntario pasará al frente y tomará una pelota en cada mano, extendiendo hacia arriba sus brazos. Luego, las dejará caer simultáneamente sobre una mesa de madera o de metal. El ruido que éstas producen cuando golpeen la mesa servirá para identificar si caen al mismo tiempo o si una cae primero que la otra (ver figura C).

4. El grupo advertirá que ambas pelotas con diferente peso caen al mismo tiempo.

5. La experiencia podrá relacionarse con el experimento de Galileo Galilei que

consistió en dejar caer varias esferas de distinto peso desde lo alto de la torre de

Pisa para demostrar que estas llegaban al suelo simultáneamente, hecho con el

cual desafió el pensamiento aristotélico imperante en su época.

6. Deberá enfatizarse el papel de la aceleración de la gravedad en la caída

simultánea de las pelotas y qué significa que sea constante.

7. Luego se procederá a elaborar gráficos en el pizarrón para esquematizar lo que

ocurrió a las pelotas de tenis y a partir de dichos esquemas, se relacionará la

caída libre con el Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV).

8. Finalmente se introducirá el tratamiento algebraico del tema, estableciendo las

ecuaciones a utilizar en los problemas numéricos de caída libre y se

desarrollarán ejercicios de aplicación.

Figura C



Hacer un listado de situaciones cotidianas en las cuales se pueda identificar

cualquiera de estos dos tipos de movimiento (caída libre o tiro vertical).

Luego identificar las diferencias existentes entre ellos, si es que las hay,

respecto al eje de desplazamiento o la aceleración que actúa sobre los cuerpos.

Por ejemplo, un fruto que al madurar se desprende del árbol donde ha crecido,

¿qué tipo de movimiento experimenta? ¿cuál es el tipo de movimiento que

experimenta una piedra lanzada hacia arriba?

Ejercicio numérico de caída libre Una persona está parada a 20 m de altura. Calcular qué tiempo tarda y con qué velocidad toca el suelo una piedra si la persona:

a) La deja caer b) La tira para abajo con V0 = 10 m/s

Inicialmente se hace un esquema de la situación descrita en el problema: el tipo de la terraza que gusta de tirar piedras.

Para la situación a) donde la persona deja caer la piedra. Se elige el sistema de referencia y se marca V0 y g con su signo. En este caso V0 vale cero porque la piedra se deja caer.



Se reemplazan por los valores. Se calcula todo con un valor aproximado de la gravedad = 10 m/s2 Las ecuaciones del movimiento quedan así:

El tiempo que la piedra tarda en caer se despeja de la primera ecuación. Cuando la piedra toca el suelo su posición es y = 0. Entonces en la primera ecuación se reemplaza ―y‖ por cero. Así:

Reemplazando este tiempo en la segunda ecuación se obtiene la velocidad con que toca el piso:

2 Seg.



El signo negativo de Vf indica que la velocidad va en sentido contrario al eje Y. Para la situación b) cuando el individuo tira la piedra para abajo con V0 = 10 m/s Se toma el mismo sistema de referencia que antes: eje y positivo vertical hacia arriba. Ahora la velocidad inicial es negativa, porque va en sentido contrario del eje Y.

De forma similar a la anterior, cuando la piedra toca el suelo, y = 0. Entonces: Resulta una ecuación cuadrática. A continuación se reemplazan los valores de a, b y c en la fórmula de la ecuación cuadrática.



La primera solución se tacha porque un valor negativo del tiempo no tiene sentido en Física. Así que se trabajará con la segunda solución, 1,236 segundos, que se reemplaza en la otra ecuación: Vf = V0 + g t Se calcula la velocidad final, que equivaldrá al momento en el que la piedra toca el piso.

Vf = -10 m/s – 10 m/s2. 1,236 seg

Vf = -22,36 m/s Velocidad final

Fuente de información Experimento adaptado de: http://www.correodelmaestro.com/anteriores/2008/marzo/nosotros142.htm Alvarenga Álvares, B. (1983) Física General con Experimentos Sencillos, Editorial HARLA, México, 3ª Edición, P. 69-74.

http://www.correodelmaestro.com/anteriores/2008/marzo/nosotros142.htm



ACTIVIDAD SUGERIDA PARA LOS ITEMS 14 y 15


Contenidos: Movimiento parabólico

Indicador de logro: 2.2 Investiga, experimenta, analiza y describe correctamente el movimiento parabólico.

Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem 1. No se consideró que la rotación de la pelota se origina en torno a un punto central

y que por lo tanto sigue la trayectoria de una circunferencia y no de una parábola.

2. No se observó que la pelota al girar describe una circunferencia, hecho

característico del movimiento circular uniforme.

3. Se omitieron dos hechos importantes: en primer lugar el clavadista cae sólo bajo

acción del campo gravitatorio sin verse afectado en dirección horizontal; en

segundo lugar, la pelota al girar lo hace describiendo una circunferencia, no una

parábola.

4. No se consideró que en P1 interviene la velocidad constante, dada por Vx y la

aceleración de la gravedad, determinada por Vy.

5. Se desconoce que en el movimiento parabólico intervienen dos componentes: la

velocidad constante dada por Vx y la aceleración de la gravedad, dada por Vy.

6. Se erró al considerar que cuando el paquete toca el suelo lo hace únicamente por

acción de la velocidad constante y despreció la aceleración dada por la gravedad.

Actividad 1: Analicemos el movimiento de los proyectiles Recursos para el desarrollo de la actividad 1 catapulta con resorte cuya inclinación pueda regularse Balines o canicas, papel carbón Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad 1. Solicitar a los estudiantes que visiten el siguiente sitio web:

http://www.educaplus.org/movi/4_3tparabolico.html



Allí deberán: a) Leer la definición de tiro parabólico b) Practicar con la simulación computarizada cambiando la velocidad y los valores

del ángulo de lanzamiento. c) Tomar nota de las ecuaciones de aceleración, velocidad y posición, tanto para la

componente X, como para la componente Y. 2. Pedir a los estudiantes que trabajen en equipo para realizar las experiencias. NOTA: la catapulta puede elaborarse utilizando un par de clips y una banda de hule, como se muestra en la siguiente figura:

Dicha catapulta se compone de dos partes. Por un lado el soporte y por el otro el contrapeso, que será activado por una goma elástica.

Procedimiento A:

1. Montar el sistema mostrado tal como aparece en la siguiente figura, introduciendo la canica en el tubo.

2. Soltar el móvil desde una altura h y medir el desplazamiento x obtenido. Para ello, colocar una hoja de papel y sobre ésta un papel carbón en el área donde se espera que se produzca el impacto.

Catapulta

con resorte



Procedimiento B

3. Cambiar el ángulo de lanzamiento y observar cómo varía el alcance de la canica para diferentes ángulos de disparo.

Análisis de datos

4. De acuerdo al procedimiento A, llenar la siguiente tabla indicando la posición en cm.

5. Encontrar la velocidad de lanzamiento del proyectil, fundamentando la respuesta. 6. Comprobar experimentalmente el mayor alcance de un proyectil, llenando la siguiente tabla a partir del procedimiento B. Indicar el alcance en cm.

7. Graficar el ángulo de tiro versus el alcance promedio. Discutir la gráfica y comparar

con lo esperado teóricamente (considerar los errores de medida). 8. Encontrar la relación entre el ángulo de lanzamiento y el alcance.



9. Obtener la altura máxima del proyectil. Utilizar las siguientes ecuaciones:

Movimiento horizontal Debido a que ax (la aceleración en X) = 0 se tiene: Vx0 = constante X = Xo + Vxot Movimiento vertical Debido a que el eje ―Y‖ positivo tiene dirección vertical hacia arriba y el valor de la gravedad (ay = -g) es negativo, se tiene:

Vy = Vy0 – gt y = y0 + vy0t – ½ gt2 Vy2 = vy0

2 – 2g(y-y0) NOTA IMPORTANTE El experimento podrá realizarse de forma virtual, utilizando el simulador de la página web indicada en las primeras líneas. Fuente de información Adaptado de http://fc.uni.edu.pe/lfgeneral/pdf/fi-02-cinematica-mov-parabolico.pdf



ACTIVIDAD SUGERIDA PARA LOS ITEMS 16, 17 y 18


Contenidos: Leyes del movimiento de Newton

Indicador de logro: 3.1 Investiga, experimenta, analiza y explica con seguridad cada una de las leyes del movimiento de Newton.


1. Se confunde que el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros, es para

determinar la relatividad del movimiento, cuando lo que provoca esta variable es

―alterar el movimiento‖.

2. Falta de comprensión en cuanto a la interpretación de una ecuación con relación al

enunciado de una ley.

3. Confusión al relacionar la masa de los cuerpos con la causa de la relatividad del

movimiento.

4. Falta de análisis del planteamiento y aplicación de las leyes de Newton

Actividad 1: Las Leyes de Newton Recursos para el desarrollo de la actividad Guía de trabajo Texto con el contenido de las leyes de Newton y ejemplos de la vida cotidiana. Anexo 1 Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad 1. Organizar a los estudiantes en parejas.

2. Entregar la guía de trabajo a cada estudiante.

3. Dar lectura al texto sobre las leyes de Newton, interpretarlo y comentarlo en

parejas.

4. Identificar en el texto los elementos claves que conforman cada una de las leyes de

Newton.

5. Observar en los esquemas del anexo 1 ejemplos de las leyes de Newton y

relacionarlos con ellas a partir de los elementos claves que identifican a cada ley.



6. Utilizar los esquemas y responder en el cuadro Nº 1 la información solicitada.

7. Solicitar a 5 parejas que comenten lo analizado en los esquemas A, B, C, D, E y F.

8. Hacer conclusiones sobre el trabajo realizado, en plenaria.

Referencias teóricas PRIMERA LEY DE NEWTON O LEY DE LA INERCIA ―Todo cuerpo en reposo permanecerá en reposo y un cuerpo en movimiento

continuará moviéndose en línea recta a velocidad constante a menos que una

fuerza recta actúe sobre él‖.

Todo cuerpo continuará en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo

uniforme, mientras no exista una fuerza externa capaz de cambiar dicho estado.

Un cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a

menos que una fuerza externa no equilibrada actúe sobre él.

En ausencia de la acción de fuerzas, un cuerpo en reposo continuará en reposo y

uno en movimiento se moverá en línea recta y con velocidad constante.

El movimiento es relativo, depende de quién sea el observador que describa el

movimiento, así por ejemplo, para un pasajero de un tren, el interventor viene

caminando lentamente por el pasillo del tren, mientras que para alguien que ve

pasar el tren desde una estación, el interventor se está moviendo a una gran

velocidad. Se necesita, un sistema de referencia al cual referir el movimiento.

SEGUNDA LEY DE NEWTON

Establece que si una fuerza actúa sobre un cuerpo de masa (m) ese cuerpo sufrirá

una aceleración (a) en la fuerza aplicada (F) cuya magnitud es proporcional a la

magnitud de la fuerza e inversamente proporcional a la masa.

Esta Ley se refiere a los cambios en la velocidad que sufre un cuerpo cuando recibe

una fuerza. Un cambio en la velocidad de un cuerpo efectuado en la unidad de

tiempo, recibe el nombre de aceleración. Así, el efecto de una fuerza desequilibrada

sobre un cuerpo produce una aceleración. Cuanto mayor sea la magnitud de la

fuerza aplicada, mayor será la aceleración.



Debemos recordar que aceleración también significa cambios en la dirección del

objeto en movimiento, independientemente que la magnitud de la velocidad cambie

o permanezca constante; tal es el caso cuando se hace girar un cuerpo atado al

extremo de una cuerda, pues ésta aplica una fuerza al objeto y evita que salga

disparado en línea recta acelerándolo hacia el centro de la circunferencia.

TERCERA LEY DE NEWTON

La tercera Ley del Movimiento de Newton es el principio de acción y reacción. Este

postula que a cada acción corresponde una reacción igual y contraria. Es decir, si un

cuerpo A ejerce una acción sobre un cuerpo B, el cuerpo B reacciona y ejerce una

fuerza igual y contraria sobre el cuerpo A.

Es importante insistir que las fuerzas de acción y reacción actúan sobre diferentes

cuerpos. Nunca actúan sobre el mismo cuerpo.

Las fuerzas de acción y reacción constituyen un par de fuerzas. Las fuerzas siempre

ocurren en pares. Nunca existe una fuerza única en ninguna situación.

Por todas partes se observa el cumplimiento de la tercera ley de Newton. Un pez

empuja el agua hacia atrás con sus aletas y el agua a su vez empuja al pez hacia

delante. El viento empuja contra las ramas de un árbol con lo que generan silbidos.

Las fuerzas son interacciones entre cosas diferentes. Cada contacto requiere de por

lo menos un dúo; no hay forma de que un cuerpo pueda ejercer una fuerza sobre

nada. Las fuerzas, siempre ocurren en pares, y cada miembro del par es opuesto al

otro. Así, no se puede tocar sin ser tocado.

ANEXO 1: Observe las figuras y responda en el cuadro Nº 1 1- Observar en los esquemas del anexo 1, ejemplos de las leyes de Newton y

relacionarlos con ellas a partir de los elementos claves que identifican a cada ley.

2- Trabajar con los esquemas respondiendo en el cuadro Nº 1 la información solicitada.

3- Pedir a 5 parejas que comenten lo analizado en los esquemas A, B, C, D, E y F.



FIGURA “A”

FIGURA “B” FIGURA “C”



FIGURA “D”

FIGURA “E” FIGURA “E” FIGURA “F”

Cuadro Nº 1

Figura Ley identificada Características de la ley

A

B

C

D

E

F



Actividad 2: Aplicación de las Leyes de Newton Recursos para el desarrollo de la actividad Guía de trabajo Texto con el contenido de las leyes de Newton y ejemplos de la vida cotidiana. Anexo 1 Descripción de los pasos par el desarrollo de la actividad 1. Responder y discutir en pareja:

a) Describir lo que observa en la figura ―A‖.

b) ¿Cómo se aplica la ley identificada en este ejemplo? .Explique.

c) ¿Qué significa la m1, m2 y la flecha en la figura ―D‖?

d) ¿Cómo se relaciona el significado de m1, m2 y la flecha de la figura ―D‖ con la ley

a la que corresponde esta?

e) ¿Cuál es la condición para que se aplique la ley identificada en las figuras ―B‖ y

―E‖?

f) ¿Cuál de las 3 leyes de Newton se hizo más fácil identificar en las figuras y

porqué?

g) Describir 3 ejemplos de la vida diaria asociado a cada una de las tres leyes de

Newton.

2. Presentar conclusiones en plenaria sobre el trabajo realizado.

Fuente de información Resnick.Física.4ª Edición. CECSA, México, Págs. 157-163 WWW.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/82647/.pp.



ACTIVIDAD SUGERIDA PARA LOS ITEMS 19, 20, 21, 22, 23 y 24


Contenidos: Leyes de la termodinámica.

Indicadores de logros: 4.2 Experimenta con orden y cuidado la Ley Cero de la Termodinámica. 4.4 Investiga, representa y describe con cuidado y esmero los efectos del calor en la dilatación de sólidos, líquidos y gases. 4.8 Investiga, experimenta, explica y resuelve problemas con seguridad de la primera Ley de la Termodinámica. 4.16 Formula, analiza y resuelve con seguridad los problemas de aplicación de la segunda Ley de la Termodinámica.

Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien los ítems

1. Confundir los conceptos de calor y temperatura.

2. No manejar los términos en que se fundamentan las leyes de la termodinámica y su

aplicación.

3. Reconocer los efectos del calor en la dilatación de los sólidos, líquidos y gases.

Actividad 1: Aplicación de las leyes de la termodinámica

Recursos para el desarrollo de la actividad

Textos que se refieren a las leyes de la termodinámica, un calorímetro


1. Pedir a los estudiantes que lean el texto.

2. Analizar el planteamiento de cada una de las leyes de la termodinámica haciendo

énfasis en los principios en los que se basan cada una de estas leyes.

3. Hacer algunas preguntas que exploren los presaberes de los estudiantes.

4. Pedir que en equipo hagan un cuadro comparativo entre las distintas leyes de la

termodinámica.



5. Pedir que desarrollen ejercicios de aplicación.

6. Orientar el uso del calorímetro para determinar el calor específico de alguna

sustancia.

7. Realizar una investigación documental sobre la utilidad de las máquinas térmicas

y análisis del esquema general de las máquinas térmicas para explicar sus

fundamentos teóricos.


La termodinámica es un área de la física que estudia las relaciones entre las

diferentes propiedades de equilibrio de un sistema y los cambios que ellos producen en

los estados de los sistemas.

A las magnitudes macroscópicas que se relacionan con el estado interno de un sistema

se les llama coordenadas termodinámicas; estas nos van a ayudar a determinar la

energía interna de un sistema.

Un sistema es una parte específica del universo, de interés para nosotros. El resto del

universo externo al sistema se denomina entorno por ejemplo, cuando realizamos una

reacción química en el laboratorio, las sustancias químicas generalmente constituyen el

sistema. Hay tres tipos de sistemas. Los sistemas abiertos pueden intercambiar masa

y energía con su entorno. Los sistemas cerrados permiten la transferencia de energía

en forma de calor, pero no de masa. Por ejemplo el agua contenida en un recipiente

cerrado. Los sistemas aislados no permiten la transferencia ni de masa ni de energía.

Por ejemplo, agua contenida en un recipiente totalmente aislado.

PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA

La ley de la conservación de la energía o primera ley de la termodinámica establece

que ―todas las formas de energía pueden intercambiarse, pero no se pueden destruir ni

crear, por lo cual la energía total del universo permanece constante‖.

La energía total de un sistema o energía interna es una función de estado que se

define como la suma de todas las energías cinéticas y potenciales de sus partes.



PROCESOS TERMODINÁMICOS

1. Proceso adiabático

Cuando no hay transferencia de calor al sistema, se dice que ocurre un proceso

adiabático. En este proceso, la variación de la energía interna del sistema se debe,

únicamente, al trabajo realizado por el sistema o al trabajo realizado sobre el sistema.

2. Proceso isotérmico

Ocurre cuando a un sistema se le suministra calor y se producen cambios en la presión

y el volumen, con la condición de que la temperatura permanezca constante.

Es decir, que en un proceso isotérmico, el calor suministrado al sistema se transforma

en trabajo realizado por el sistema.

3. Proceso isométrico

Un proceso isométrico ocurre a volumen constante, es decir, que se suministra calor

al sistema; sin embargo, no se espera que haya variación en el volumen. Es decir, que

en un proceso isométrico todo el calor se convierte en energía interna.

SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA

―La energía calorífica fluye de manera espontánea de una sustancia a alta temperatura,

a una sustancia a baja temperatura y no fluye de manera espontánea en dirección

contraria‖.

En la forma planteada antes, la segunda ley de la termodinámica se refiere a la

tendencia natural del calor a fluir de lo caliente a lo frío. Sin embargo, se debe observar

que el calor puede forzarse a fluir en la dirección opuesta, en caso que se efectúe

trabajo para lograr lo anterior. Hay varios ejemplos conocidos de este flujo inverso

forzado. Un acondicionador de aire permite un flujo de calor desde el interior frío de una

casa, hacia el exterior caliente, por medio del trabajo efectuado por la energía eléctrica.

ENTROPÍA Y SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA

De acuerdo con la segunda ley de la termodinámica, la entropía del universo aumenta

de manera continua. En términos de orden y desorden, lo anterior indica que el universo

se convierte cada vez más en un sitio desordenado y caótico.



La entropía, al igual que el calor, es una función del estado de un sistema y puede

definirse como una medida del desorden del sistema. Así por ejemplo los procesos

naturales tienden a moverse hacia un estado de mayor desorden, por lo que su entropía

aumenta.

Ejemplo: Cuando un objeto caliente se pone en contacto con un frío, el calor fluye de la

temperatura alta a la baja hasta que los dos objetos alcanzan la misma temperatura

intermedia. Al principio del proceso se pueden distinguir dos clases de moléculas:

aquellas que tienen una energía cinética alta (el objeto caliente) y las que tienen una

energía cinética baja (el objeto más frío). Después del proceso en el que fluye calor,

todas las moléculas están en una clase con la misma energía cinética promedio; ya no

se tiene el arreglo más ordenado de moléculas en dos clases. El orden ha cedido el

paso al desorden.

Ejemplos de aplicación:

¿Cuántas calorías se requieren para que 500g de mercurio pasen de ─10oC a 400oC?

Sabiendo que el calor especifico del mercurio es 0,33 cal/g oC

Desarrollo:

Fórmula: Q=m Ce ∆t ∆t= tf─ti=410oC

Q= 500g x 0,33 cal/g oC x 410oC

Q=67650cal

Se utilizan 2kcal para calentar 600 gr de una sustancia de 15oC a 40oC. ¿Cuál es el

calor específico de la sustancia?

Fórmula: Q=mCe∆t Ce=tm

Q

1kcal=1000cal

Ce=25600

2000

gr

cal

Ce= 0,13cal/g oC

Se comprime un gas a presión constante de 0.8 atm de un volumen de 9 lt a un

volumen de 2lt. En el proceso se escapan del gas 400J de energía calorífica.

a) ¿Cuál es el trabajo realizado por el gas?

Formula: W=p (Vf—vi)



W=0,8 atm (2 lt—9 lt) W=—567,5 J

b) ¿Cuál es el cambio de energía interna del gas?

Fórmula: ∆U=Q—W

∆U=—400+567,5J

∆U=167,5 J

Una pieza de plata de 50g está a 20oC. Si se agregan 400 cal al cadmio, ¿cuál será su

temperatura final?

Fórmula =mCe∆t

Ce de la plata=0,056cal/g oC

∆T=mCe

Q de donde: ∆T=Tf—Ti; sustituyendo:

Tf—Ti=mCe

Q; despejando: Tf=

mCe

Q+Ti

Tf =Cgcalg

cal

·/056,050

400

+20OC

Tf =142,85oC

Actividad 2: Resolución de guía


Guía de trabajo


1. Pedir a los estudiantes que en equipo respondan la siguiente guía.

2. Determinar cuáles de las siguientes expresiones son verdaderas. Justificar la

respuesta.

a) El calor es energía térmica en tránsito.

b) Para aumentar la energía térmica, es necesario realizar trabajo sobre el objeto.

c) En un proceso adiabático no hay transferencia de calor.

d) La única manera de aumentar la temperatura de un gas es suministrándole calor.



3. Analizar y responder.

a) ¿Qué tipo de proceso térmico ocurre cuando se calienta el agua contenida en

una cápsula demasiado rígida?

b) ¿Cuánto trabajo se realiza cuando ocurre un proceso isométrico en un sistema?

c) ¿Varía la energía interna de un gas cuando se somete a un proceso isotérmico

en un sistema? ¿Por qué?

d) ¿Qué proceso tiene lugar en un gas cuando todo el calor suministrado se

transforma en trabajo?

e) Imagina determinada cantidad de agua en estado sólido y la misma cantidad en

estado líquido. ¿Cuál de las dos tiene mayor entropía? ¿Por qué?

4. Definir los siguientes términos:

a) Energía interna

b) Segunda ley de la termodinámica

c) Energía química

d) Calor

e) Temperatura

5. Analizar y responder

a) ¿Cuál es el fundamento de la segunda ley de la termodinámica?

b) Un sistema absorbe 1 500 J de energía calorífica de sus alrededores. Determinar

el cambio de energía interna del sistema cuando el sistema efectúa 2 200 J de

trabajo sobre sus alrededores. Esto es de acuerdo a la primera ley de la

termodinámica.

c) Se mezclan 100 g de hierro a 80 ºC con 53,5 g de agua a 20 ºC. ¿Cuál es la

temperatura final de la mezcla? ¿El calor específico del hierro es 0,107 cal/g ºC,

y el calor específico del agua es 1 cal/g ºC

Referencias bibliográficas

Física, John D. Cutnell y Kenneth W. Johnson, Editorial Limusa, 1995, #395-400



ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 25 Y 26

Bloque de contenido: Química

Contenidos: Tabla periódica moderna

Indicadores de logro: 5.7 Indaga, representa, describe y explica el criterio para la organización y distribución de los elementos químicos en la tabla periódica moderna con base en el orden creciente de sus números atómicos. 5.8 Identifica y ubica correctamente los elementos químicos de la tabla periódica por sus propiedades generales.


1. Confunden terminología de los conceptos básicos de química como: peso atómico,

masa atómica, número atómico y su relación como tal en la tabla periódica.

2. Desconocen las características periódicas de los elementos químicos en la tabla

periódica.

3. Falta de Interpretación de tablas periódicas ―hipotéticas‖ en las que a partir de lo

aprendido en clase con una tabla periódica completa se pueden ubicar los

elementos que la conforman, características periódicas de los elementos, etc.

4. Falta de habilidades para interpretar indicaciones con símbolos, o lo indicado en los

textos.

Actividad 1: Comprendiendo el ordenamiento de los elementos de la tabla periódica Recursos para el desarrollo de la actividad Texto con el contenido sobre tabla periódica Copias de tabla periódica Guía de trabajo

Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad 1. Organizar a los estudiantes en equipos según la cantidad a atender.

2. Entregar la guía de trabajo a cada estudiante.

3. Dar lectura al texto sobre la tabla periódica, interpretarlo y comentarlo en el equipo.



4. Ubicar en el esquema de la tabla hipotética contenida en la guía lo solicitado en las

preguntas 1, 2, 3 y 4, que aparecen el la guía de trabajo, para la actividad 1.

5. Consultar la tabla periódica.

6. Realizar una plenaria sobre las preguntas de la guía asignando una a cada equipo.

7. Emitir conclusiones sobre el trabajo realizado.


LA TABLA PERIÓDICA: NÚMERO ATÓMICO Y NÚMERO MÁSICO

¿Qué es la tabla periódica?

Es un sistema de organización de los elementos químicos.

¿Cómo se organizan los elementos químicos en la tabla periódica?

Se ordenan en orden creciente de sus números atómicos. El número atómico de

un elemento químico es un número entero que indica la cantidad de protones (p+)

que tiene en el núcleo un átomo de ese elemento, este se representa con la letra Z.

¿Todos los elementos tienen diferente número atómico?

Sí, cada elemento tiene un valor de Z que lo caracteriza, por decirlo de otra

manera, todos los átomos de Calcio tienen 20 protones y todos los de carbono

tienen 6 protones.

¿Y qué más hay en el núcleo?

El núcleo del átomo está constituido por protones (partículas con carga positiva) y

neutrones (partículas neutras).

A la suma de las cantidades de protones y neutrones que tiene un átomo se le

llama Número másico y se le representa con la letra A.



Tabla periódica


1. Ubicar en la tabla hipotética todos los elementos del período 4 con sus respectivos

números atómicos.

2. Ubicar en la tabla hipotética todos los elementos del grupo “0”.

3. Responder:

a) ¿Qué dudas se presentaron en el momento de la asignación de los elementos en

su respectivo período con su número atómico?

b) Mencionar las características más importantes del grupo “0”.

c) ¿Por qué es importante ordenar los elementos en la tabla periódica?

d) En los elementos del GRUPO VII A, uno de ellos es importante para funciones

vitales del ser humano, comentar con los compañeros cuál consideran que es y

por qué es importante para la vida.



Actividad 2: Identifiquemos el número atómico y el número másico


Texto con el contenido sobre tabla periódica Copias de tabla periódica Guía de trabajo


1. Leer de nuevo el texto contenido en la guía acerca el número atómico y el número

másico.

2. Analizar el esquema que se presenta y relacionarlo con lo leído acerca del número

atómico y el número másico.

3. Trabajar con el esquema de la actividad 2 y responder las preguntas 1, 2, 3, 4 y 5.

4. Consultar la tabla periódica para la actividad 2.

5. Realizar una plenaria sobre las preguntas de la guía asignando una a cada equipo.

6. A partir del siguiente esquema y de la lectura de la guía responder:

a) El nombre del elemento descrito en el esquema y en qué grupo de la tabla

periódica se encuentra.

b) Explicar qué significan el símbolo A y Z y cuál es la diferencia entre ambos.

c) Asignar el dato correspondiente a A y Z, al elemento H, que se muestra en el

esquema.



d) ¿Cuál es la importancia de asignar un número atómico a cada elemento de la

tabla periódica?

e) Si en el esquema estuviese el elemento K, qué datos le asignaría para A y Z

(consultar la copia de su tabla periódica).

Fuente de información Química 1, Morales Violeta, Merino Fabio, Susaeta Ediciones Dominicanas, C. por A,

1999, primera edición, Págs.12-26.

Brown Theodore L. y HE. Le May.Quimica, la Ciencia Central.Prentice- Hall

Hispanoamericana, S.A., México, 3ª.ed.1997.





Contenidos: Tabla periódica moderna; Organización de la tabla periódica moderna; Propiedades periódicas de los elementos químicos

Indicadores de logro: 5.7 Indaga, representa, describe y explica el criterio para la organización y distribución de los elementos químicos en la tabla periódica moderna con base en el orden creciente de sus pesos atómicos. 5.8 Identifica y ubica correctamente los elementos químicos de la tabla periódica por sus propiedades generales.

Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem 1. No se tomó en cuenta que un catión con un electrón que ceder, es un ión con

carga eléctrica positiva, hecho característico de los metales alcalinos del grupo IA.

2. No consideró que un elemento que tiene tendencia a perder dos electrones es un

agente reductor, no un oxidante y que dicha propiedad es característica de los

elementos del grupo II A (alcalinotérreos).

3. No ha comprendido que si las capas electrónicas de los halógenos fueran estables,

estos serían inertes, como ocurre con los elementos del grupo 0, o gases nobles.

4. Desconoce que el carácter metálico aumenta de arriba hacia abajo en la tabla

periódica.

Actividad 1: Criterios de ordenamiento de los elementos en la tabla periódica Recursos para el desarrollo de la actividad Cuestionario Fuentes bibliográficas de consulta Tabla periódica ampliada Tablas periódicas individuales Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad 1. Presentar una breve introducción teórica sobre la estructura de la tabla periódica de

los elementos químicos.



2. Asignar una investigación bibliográfica sobre la tabla periódica a partir del siguiente

cuestionario:

a) ¿Qué es un grupo? b) ¿Cuántos grupos hay? c) ¿Qué es un período? d) ¿Cuántos periodos hay? e) ¿Qué tienen en común los elementos de la tabla periódica que están colocados en la

misma columna? ¿Y los que están colocados en la misma fila? f) ¿Qué criterio es el utilizado para ordenar los elementos en la tabla periódica? ¿Siempre

ha sido así? g) Observa la estructura electrónica de algunos elementos y su posición en la tabla

periódica, ¿hay alguna relación? h) La ordenación que hicieron Mendeleiev y Meyer se basó en la masa atómica (de

izquierda a derecha y de arriba abajo iba aumentando la masa atómica); la actual debida a Moseley, se basa en el número atómico. Esta ordenación casi coincide con la de la masa; ¿qué elementos no siguen la ordenación creciente de masas atómicas? ¿Por qué?

i) En la tabla existen elementos metálicos, no metálicos, sólidos, líquidos, gases, etc.

Observa detalladamente la tabla periódica y entre los primeros 103 elementos escribe el nombre de aquellos que son: sólidos, líquidos y gases. Menciona cuales son metales; no metales; semimetales; gases nobles; alcalinos; halógenos y lantánidos.

j) Identifica en la tabla que se te propone los puntos de fusión y ebullición de los veinte

primeros elementos.

3. Organizar una puesta en común de las respuestas al cuestionario, procurando la

participación de todos, mediante rondas sucesivas de preguntas y respuestas.

4. Aprovechar la puesta en común para ampliar aspectos de los contenidos

investigados, aclarar dudas y proponer ejemplos.

Fuente de información Adaptado de: http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/tabla_periodica/tabla_periodica.html Información complementaria: O’Connor, R. (1976) La Química, México, D.F. Editorial HARLA, S.A. de C.V.



ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 29,30 Y 31


Contenidos: Compuestos químicos; Electrones de valencia y enlace químico; Tipos de enlace químico: iónico, covalente y metálico.

Indicador de logro: 7.2 Indaga, experimenta y explica las propiedades y tipos de enlace químico: iónico, covalente y metálico de los compuestos.

Causas posibles por las que los estudiantes no contestaron bien el ítem 1. Pasó por alto que en el enunciado se dice que el carbono ―comparte‖ sus

electrones con el oxígeno, no que los haya cedido, como es característico del

enlace iónico.

2. No advirtió que tanto el carbono, como el oxígeno, no son metales y que no pueden

establecer este tipo de enlace entre sí.

3. Olvidó que compartir un par electrones es la característica fundamental del enlace

covalente.

4. Desconoce que las Fuerzas de van der Waals son fuerzas atractivas o repulsivas

entre moléculas, distintas a aquellas debidas al enlace covalente o a la interacción

electrostática de iones (como en este caso).

5. No consideró que la formación de una nube de electrones móviles sin asociación

estrecha con ninguno de los átomos de la molécula es exclusivo del enlace

metálico. Además, ignora que el Cl es un no metal y por lo tanto incapaz de formar

ese tipo de enlaces.

6. Desconoce que la presencia de iones con carga positiva y negativa es

característica del enlace iónico, que se da entre un metal y un no metal, no entre

átomos de dos metales.

7. Olvidó que los metales son agentes reductores y que por lo tanto liberan cationes

(iones positivos), no aniones (iones negativos)

8. Desconoce que en el enlace covalente los electrones de enlace son compartidos

por ambos átomos.



Actividad 1: Elaboración de un glosario Recursos para el desarrollo de la actividad Diccionarios Libros de química Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad 1. Organizar a los estudiantes en pareja para que busquen información y elaboren un

glosario.

2. Pedir a los estudiantes que investiguen la definición de los siguientes términos:

átomo, electrones, neutrones, ión, metales, no metales, enlace iónico, enlace

covalente, enlace metálico, fuerzas de van der Waals, agente reductor, agente

oxidante.

Actividad 2: Elaboración de mapa de conceptos

Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad 1. A partir de las definiciones anteriores, elaborar un mapa conceptual mediante el cual

establezca relaciones entre los diferentes términos. Ejemplo:

2. Pedir a los estudiantes que socialicen sus glosarios, aclaren dudas y obtengan conclusiones en la clase.



Actividad 3: Comprobando la conductividad eléctrica de dos sustancias

Recursos para el desarrollo de la actividad Sal de mesa (NaCl) Agua para batería de auto Azúcar (sacarosa: C12H22O11) Dos botes de vidrio medianos (como en los que se envasan la mostaza o la mayonesa) Una pila de 9 voltios Un foco pequeño, un pedazo de cable eléctrico, barritas de metal de cobre y un interruptor Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad 1. Pedir a los estudiantes que se organicen en equipo para realizar las experiencias.

2. Puede hacer algunas preguntas previas para conocer los presaberes de sus

estudiantes.

3. Con la pila, el cable eléctrico, las barritas de metal de cobre y el interruptor fabricar

un circuito sencillo.

4. En uno de los botes de vidrio colocar agua destilada hasta la mitad y luego disolver

en ella 3 ó 4 cucharadas de sal común.

5. Enseguida sumergir las barritas del circuito en el NaCl disuelto en agua y a

continuación abrir el interruptor de manera que deje pasar la corriente. El foco se

prenderá, lo que significa que se tienen iones en solución y que el NaCl se

constituye de enlaces iónicos (ver figura adjunta).

NaCl en

solución



6. A continuación se repite el experimento en el otro bote donde se colocará azúcar

disuelta en agua. El foco desde luego no se prenderá, esto quiere decir que en el

azúcar no hay enlaces iónicos sino covalentes.

7. En la pizarra escribir las fórmulas de la sal y del azúcar. Ubicar los elementos que

constituyen dichos compuestos en la tabla periódica. Relacionarlos con las

definiciones de los enlaces iónico, covalente y metálico.

8. Es importante destacar también el papel que las barritas de metal de cobre

desempeñan en la experiencia, como conductores de la electricidad. Aprovechar la

experiencia para destacar que los metales presentan ciertas propiedades

características como alta conductividad eléctrica y térmica, brillo metálico y

maleabilidad; estas propiedades son el resultado de su estructura interna, de la red

metálica que constituyen sus átomos y de la nube electrónica que se mueven

libremente por toda la red.

9. Preguntar: ¿Qué ocurriría si las barritas de cobre se sustituyeran por barritas de

plástico o de madera? ¿por qué?

Fuente de información Información complementaria de: Zarraga Sarmiento, J. C. et al (2003) Química, México, D.F. Editorial McGraw-Hill Interamericana, P. 200-203 Mapa conceptual tomado de http://mchcd2.googlepages.com/EnlacesQuimicos.jpg




Bloque de

contenidos: Química

Contenidos:

Nomenclatura de

compuestos inorgánicos

Indicadores de logro:

7.6 Aplica las reglas de la

nomenclatura IUPAC a

compuestos inorgánicos.


1. No tienen claridad que tipos de elementos están presentes en la fórmula de un

compuesto. Es decir, si se trata de un metal o un no metal o se trata de un elemento

electronegativo o un electropositivo.

2. No saben aplicar correctamente las reglas o normas de nomenclatura.

3. Desconocer y/o no se identifica al elemento representativo de una determinada

familia de compuestos. Por ejemplo el hidrógeno en ácidos hidrácidos y el oxígeno

que esta presente ácidos oxácidos.

Actividad 1: Aplicación correcta de las normas de nomenclatura de

compuestos inorgánicos


Textos que expliquen claramente los diferentes sistemas de nomenclatura que se

conocen: stock, estequiométrico y tradicional.


1. Pedir a los estudiantes que lean las normas y reglas que utiliza cada sistema de

nomenclatura, así como también, los ejemplos de compuestos químicos utilizados.

2. Pedir que realicen una lectura comprensiva del texto haciendo énfasis en que el

estudiante sepa distinguir entre un metal y un no metal, entre un elemento

electropositivo y uno electronegativo.

3. Comprender e interpretar las distintas reglas de nomenclatura que aplica cada

sistema de nomenclatura.



4. Pedir a los estudiantes que analicen, nombren, escriban y comparen compuestos

inorgánicos de acuerdo con los tres sistemas de nomenclatura establecidos: el

común, el stock y el sistemático.

5. Determinar que es una función química y un grupo funcional


Función Química: Conjunto de compuestos que presentan propiedades físicas y

químicas semejantes.

Grupo Funcional: Un átomo o grupo de átomos que define las propiedades físicas y

químicas de una función química.

Ejemplos:

Función química ............................................................... Grupo funcional

Ácidos ............................................................................... Protón de Hidrógeno (H+)

Bases ............................................................................... Oxidrilo (OH-)

Óxido ................................................................................ Oxígeno (O)

Oxisal

OXÁCIDO



Sistema Stock: Utiliza números romanos para indicar el grado de oxidación del

elemento.

Nomenclatura Sistemática: Utiliza prefijos tales como: mono, di, tri, tetra, penta, etc.

Que indican el número de átomos presentes en la molécula.

Nomenclatura Común o Tradicional: Utiliza sufijos tales como ―oso‖ e ―ico‖ para

elementos que trabajan con dos valencias; ―oso‖ para la valencia menor e ―ico‖ para la

mayor valencia.

6. Pedir a los estudiantes que en equipo completen los cuadros siguientes.

Compuesto Nomenclatura Stock Nomenclatura

Sistemática

Nomenclatura Común

Na2O Óxido de sodio Óxido de sodio Óxido de sodio

FeO Óxido de hierro I Monóxido de hierro Óxido ferroso

Fe2O3 Óxido de hierro II Trióxido de hierro Óxido fèrrico

CoO

Co2O3

SO

SO2

SO3

Compuesto Nomenclatura Stock Nomenclatura

Sistemática

Nomenclatura Común

NaOH

Mg(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Co(OH)2

Co(OH)3



Fuente de información Química 10, Educar editores, Julio Cesar Poveda, año de edición 2003, Págs. 153-175

Nombre Fórmula Nombre Fórmula

Óxido de calcio Ácido telurhídrico

Óxido niquélico Óxido de cromo IV

Anhídrido

cloroso Óxido de mercurio I

Anhídrido

ciorico Ácido cloroso

Anhídrido

plumboso Ácido clòrico

Anhídrido

plúmbico Cloruro de potasio

Hidróxido

mercurioso Sulfato de calcio

Hidróxido

estannoso

Sulfato ácido de

potasio




Bloque de

contenido:

Química

Contenido:

Compuestos

inorgánicos

Indicador de logro:

7.6 Indaga y explica con seguridad la

nomenclatura de compuestos inorgánicos y

describe las propiedades de los óxidos básicos,

anhídridos u óxidos ácidos, hidruros no

metálicos, sales haloideas e hidruros metálicos.


1. Dificultad para identificar las características de las moléculas inorgánicas.

2. Desconocimiento de las propiedades físicas y químicas que presentan los

compuestos inorgánicos.

3. Confusión al identificar los diferentes tipos de compuestos inorgánicos: óxidos

básicos, anhídridos u óxidos ácidos, hidruros no metálicos, sales haloideas e

hidruros metálicos.

4. Falta de habilidades para buscar alternativas de solución a problemas cotidianos

asociados con la química.

Actividad 1: Identifiquemos sustancias inorgánicas


Textos con las características de los diferentes compuestos inorgánicos.


1. Organizar a los estudiantes en equipos de trabajo y proporcionarles a cada equipo

un texto y ejemplos sobre tipos de compuestos inorgánicos.

2. Permitir que investiguen la importancia de dichos compuestos en la vida cotidiana.



3. Pedir a los estudiantes que identifiquen algunos compuestos que ellos conocen y se

utilizan en diferentes actividades cotidianas o conocidas.

4. Presentar una serie de preguntas que pueden utilizar para clasificar la información,

por ejemplo: ¿Dónde se encuentran? ¿Para qué se usan? ¿Hay compuestos de uso

doméstico? ¿Cuáles son? u otras preguntas que se consideren pertinentes.

5. Orientarles para que definan los roles en los equipos.

6. Dar un tiempo prudente para que los estudiantes realicen esta primera actividad.

7. Elaborar carteles con las conclusiones acerca de los compuestos y sus

características.

8. Realizar una mesa redonda para exponerlas.

9. Generar un debate con una ronda de preguntas y respuestas.

10. Hacer síntesis de las ventajas y desventajas del uso de los compuestos.

investigados.


Se denomina compuesto inorgánico a todos aquellos compuestos que están formados

por distintos elementos, pero en los que su componente principal no siempre es el

carbono, siendo el agua el más abundante. En los compuestos inorgánicos se podría

decir que participan casi la totalidad de elementos conocidos.

Un compuesto orgánico se forma de manera natural tanto en animales como en

vegetales, uno inorgánico se forma de manera ordinaria por la acción de varios

fenómenos físicos y químicos: electrólisis, fusión, etc. También podrían considerarse

agentes de la creación de estas sustancias la energía solar, el agua, el oxígeno.

Los enlaces que forman los compuestos inorgánicos suelen ser iónicos o covalentes.

Ejemplos de compuestos inorgánicos:

Cada molécula de cloruro de sodio (NaCl) está compuesta por un átomo de sodio y otro

de cloro.

Cada molécula de agua (H2O) está compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno de

oxígeno.

http://es.wikipedia.org/wiki/Compuesto_qu%C3%ADmico

http://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_qu%C3%ADmico

http://es.wikipedia.org/wiki/Carbono

http://es.wikipedia.org/wiki/Compuesto_org%C3%A1nico

http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3lisis

http://es.wikipedia.org/wiki/Fusi%C3%B3n_%28cambio_de_estado%29

http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_qu%C3%ADmico

http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_i%C3%B3nico

http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_covalente

http://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_sodio

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo

http://es.wikipedia.org/wiki/Sodio

http://es.wikipedia.org/wiki/Cloro

http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula_de_agua

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomos

http://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3geno

http://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno



Cada molécula de amoníaco (NH3) está compuesta por un átomo de nitrógeno y tres de

hidrógeno.

El anhídrido carbónico se encuentra en la atmósfera en estado gaseoso y los seres

vivos aerobios lo liberan hacia ella al realizar la respiración. Su fórmula química, CO2,

indica que cada molécula de este compuesto está formada por un átomo de carbono y

dos de oxígeno. El CO2 es utilizado por algunos seres vivos autótrofos como las plantas

en el proceso de fotosíntesis para fabricar glucosa. Aunque el CO2 contiene carbono, no

se considera como un compuesto orgánico porque no contiene hidrógeno.

Puntos de fusión y ebullición

En general y considerando moléculas de igual masa atómica, los compuestos

inorgánicos iónicos tienen puntos de fusión y de ebullición que los compuestos

covalentes, debido a que el enlace iónico es más fuerte y estructurado que el enlace

covalente, que es más fácil de debilitar por calentamiento.

Elementos químicos

Aunque los compuestos inorgánicos existen en menor medida que los orgánicos, en su

composición intervienen los 93 elementos naturales de la tabla periódica.

Los compuestos orgánicos, formados mayoritariamente por C, H, O, N, S, por este

orden y con mucha menor presencia de otros elementos en su composición, se cuentan

entre los más numerosos. Esto se debe a la asombrosa capacidad del carbono de

formar cadenas larguísimas y ramificadas.

NOMENCLATURA QUÍMICA DE LOS COMPUESTOS INORGÁNICOS

Los compuestos inorgánicos presentan gran variedad de estructuras.

Según el número de átomos que componen las moléculas, estas se clasifican en:

Monoatómicas: constan de un sólo átomo, como las moléculas de gases nobles

(He, Ne, Ar, Xe y Kr).

Diatómicas: constan de dos átomos. Son diatómicas las moléculas gaseosas de la

mayoría de elementos químicos que no forman parte de los gases nobles, como el

dihidrógeno (H2) o el dioxígeno (O2); así como algunas moléculas binarias (óxido

de calcio).

http://es.wikipedia.org/wiki/Amon%C3%ADaco

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo

http://es.wikipedia.org/wiki/Nitr%C3%B3geno

http://es.wikipedia.org/wiki/Anh%C3%ADdrido_carb%C3%B3nico

http://es.wikipedia.org/wiki/Atm%C3%B3sfera

http://es.wikipedia.org/wiki/Gas

http://es.wikipedia.org/wiki/Aerobio

http://es.wikipedia.org/wiki/Respiraci%C3%B3n


http://es.wikipedia.org/wiki/Aut%C3%B3trofo

http://es.wikipedia.org/wiki/Fotos%C3%ADntesis

http://es.wikipedia.org/wiki/Glucosa


http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_fusi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_ebullici%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_i%C3%B3nico




http://es.wikipedia.org/wiki/Nomenclatura_qu%C3%ADmica_de_los_compuestos_inorg%C3%A1nicos

http://es.wikipedia.org/wiki/Gas_noble

http://es.wikipedia.org/wiki/Helio

http://es.wikipedia.org/wiki/Ne%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Arg%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Xenon

http://es.wikipedia.org/wiki/Kripton

http://es.wikipedia.org/wiki/Dihidr%C3%B3geno

http://es.wikipedia.org/wiki/Diox%C3%ADgeno

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido_de_calcio





Triatómicas: constan de tres átomos, como las moléculas de ozono (O3), agua

(H2O) o bióxido de carbono (CO2).

Poliatómicas: contienen cuatro o más átomos, como las moléculas de fósforo (P4) o

de óxido férrico (Fe2O3).

COMPUESTOS BINARIOS

Óxidos

Los óxidos son compuestos que resultan de la unión de oxígeno (O2-) con cualquier

elemento de la tabla periódica sea metal (óxidos básicos) o no metal (óxidos ácidos).

Las nomenclaturas son las comunes, la Stock y la IUPAC.

Ejemplos de óxidos:

Óxido de cloro (VII): Cl2O7 ; Óxido de boro: B2O3; Bióxido de carbono: CO2; Bióxido de

silicio: SiO2

Peróxidos

Los peróxidos son compuestos que resultan de la unión del grupo peróxido (-O-O- u

O2-2) con un metal. En los peróxidos, el oxígeno tiene un número de oxidación o

valencia -1. Se nombran utilizando el término «peróxido» seguido del nombre del metal.

Ejemplos de peróxidos:

Peróxido de oro (III): Au2(O2)3; Peróxido de estaño (IV) = Sn(O2)2; Peróxido de plomo

(IV) =Pb(O2)2; Peróxido de litio = Li2O2

Hidruros

Los hidruros son compuestos que resultan de la unión del anión hidruro (H-) con un

catión metálico. Se nombran con la palabra «hidruro» seguida del nombre del metal.

Ejemplos de hidruros:

Hidruro de litio: LiH; Hidruro de berilio: BeH2

Sales binarias

Los iones son átomos o conjuntos de átomos cuya carga eléctrica no es neutra. Pueden

ser cationes, si tienen carga positiva; o aniones, si su carga es negativa.

Ejemplos de sales binarias

Cloruro de calcio: CaCl2; Bromuro de hierro (III): FeBr3

http://es.wikipedia.org/wiki/Ozono

http://es.wikipedia.org/wiki/Agua

http://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%B3xido_de_carbono

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido_f%C3%A9rrico

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido

http://es.wikipedia.org/wiki/Per%C3%B3xido

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Grupo_per%C3%B3xido&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_oxidaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Hidruro

http://es.wikipedia.org/wiki/Ion

http://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Cation

http://es.wikipedia.org/wiki/Anion

http://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_calcio

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Bromuro_de_hierro_%28III%29&action=edit&redlink=1



COMPUESTOS TERNARIOS

Hidróxidos

Los hidróxidos son los resultantes de la unión de un grupo hidróxido o hidroxilo con un

metal. Se nombran usando el término «hidróxido» (OH-) seguido del nombre del metal

mediante la nomenclatura Stock o la IUPAC.

Ejemplos de hidróxidos:

Hidróxido de plomo (IV): Pb(OH)4; Hidróxido de sodio: NaOH; Hidróxido de cobalto (III):

Co(OH)3 ;

Hidróxido de germanio (IV): Ge(OH)4

Oxácidos

Los oxácidos son compuestos ternarios que se forman al combinarse un anhídrido

(óxido ácido) con el agua. La mayoría de ellos responden a la fórmula general HaXbOc,

donde X es ordinariamente un no-metal, aunque también puede ser un metal de

transición con número de oxidación superior a 4.


http://es.wikipedia.org/wiki/Compuesto_inorg%C3%A1nico

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=%C3%81nh%C3%ADdrido&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_oxidaci%C3%B3n




Bloque de

contenido:

Química

Contenidos: Tipos de

enlaces químicos

Indicadores de logro:

7.2 Indaga, experimenta y explica las

propiedades y tipos de enlace químico:

iónico, covalente y metálico de los

compuestos.


1. No logran determinar que los enlaces covalentes son moléculas eléctricamente

neutras con propiedades totalmente diferentes a las de los compuestos iónicos.

2. Desconocimiento de las propiedades físicas y químicas que presentan los

compuestos con enlaces covalentes.

3. Hay confusión al identificar los diferentes tipos de enlaces químicos: iónico,

covalente, metálico y otros.

Actividad 1: Identifiquemos enlaces químicos


Texto con el contenido de los diferentes tipos de enlaces químicos y ejemplos de la vida

cotidiana.


1. Facilitar a los estudiantes un texto referido a los tipos de enlace químico.

2. Desarrollar la comprensión de las características que presentan los diferentes tipos

de enlace químico: Iónico, Covalente y Metálico.

3. Organizar a los estudiantes en equipos de trabajo y proporcionarles a cada equipo

un texto y ejemplos sobre cada tipo de enlace químico: Iónico, Covalente y

Metálico, y completar el cuadro comparativo.



4. Interpretar los ejemplos los cuales no deben estar identificados a cual enlace

pertenecen.

5. Realizar una plenaria para exponer las conclusiones y proceder a una ronda de

preguntas y respuestas.

Cuadro comparativo

Tipo de enlace

Características Ejemplo Esquema

Iónico

Covalente

Metálico


ENLACES QUÍMICOS

Sabemos que hay dos principales tipos de enlaces químicos, iónicos y - enlaces

covalentes, además de los enlaces metálicos.

a) Enlaces Iónicos

En los enlaces iónicos, los electrones se transfieren completamente de un átomo

a otro. Durante este proceso de perder o ganar electrones cargados



negativamente, los átomos que reaccionan forman iones. Lo iones cargados de

manera opuesta se atraen entre ellos a través de fuerzas electroestáticas que son

la base del enlace iónico.

Esta última característica es un resultado de las fuerzas intermoleculares (fuerzas

entre las moléculas) en los sólidos iónicos. Si consideramos un cristal sólido de

cloruro de sodio, el sólido está hecho de muchos iones de sodio cargados

positivamente y un número igual de iones de cloro cargados negativamente.

Debido a la interacción de los iones cargados, los iones de sodio y de cloro están

organizados alternadamente como demuestra el esquema a la derecha. Cada ión

de sodio es atraído igualmente por todos sus iones de cloro vecinos, y de la

misma manera por la atracción del cloruro de sodio. El concepto de una molécula

sola se vuelve borroso en cristales iónicos ya que el sólido existe como un

sistema continuo. Las fuerzas entre las moléculas son comparables a las fuerzas

dentro de la molécula, y los compuestos iónicos tienden a formar como resultado

cristales sólidos con altos puntos de fusión.

b) Enlaces Covalentes

El segundo mayor tipo de enlace atómico ocurre cuando los átomos comparten

electrones. Al contrario de los enlaces iónicos en los cuales ocurre una

transferencia completa de electrones, el enlace covalente ocurre cuando dos (o

más) elementos comparten electrones. El enlace covalente ocurre porque los

átomos en el compuesto tienen una tendencia similar hacia los electrones

(generalmente para ganar electrones). Esto ocurre comúnmente cuando dos no

metales se enlazan. Ya que ninguno de los no elementos que participan en el

enlace querrá ganar electrones, estos elementos compartirán electrones para

poder llenar sus envolturas de valencia. Un buen ejemplo de un enlace covalente

es ese que ocurre entre dos átomos de hidrógeno. Los átomos de hidrógeno (H)

tienen un electrón de valencia en su primera envoltura. Puesto que la capacidad

de esta envoltura es de dos electrones, cada átomo hidrógeno 'querrá' recoger un

segundo electrón. En un esfuerzo por recoger un segundo electrón, el átomo de

hidrógeno reaccionará con átomos H vecinos para formar el compuesto H2. Ya

que el compuesto de hidrógeno es una combinación de átomos igualados, los

http://www.visionlearning.com/library/pop_glossary_term.php?oid=1574&l=s

http://www.visionlearning.com/library/pop_glossary_term.php?oid=1508&l=s



átomos compartirán cada uno de sus electrones individuales, formando así un

enlace covalente. De esta manera, ambos átomos comparten la estabilidad de

una envoltura de valencia.

Ya que los electrones están compartidos en molécula covalentes, no se forman

cargas iónicas. Por consiguiente, no hay fuerzas intermoleculares fuertes en los

compuestos covalentes tal como las hay en las moléculas iónicas. Como

resultado, muchos compuestos iónicos son gases o líquidos a temperatura

ambiente en vez de sólidos como los compuestos iónicos en las moléculas

covalentes que tienden a tener una atracción intermolecular más débil.

Igualmente, al contrario de los compuestos iónicos, los compuestos covalentes

existen como verdaderas moléculas.

c) Enlaces Polares y No-Polares

En realidad, hay dos sub tipos de enlaces covalente. La molécula H2 es un buen

ejemplo del primer tipo de enlace covalente el enlace no polar. Ya que ambos

átomos en la molécula H2 tienen una igual atracción (o afinidad) hacia los

electrones, los electrones que se enlazan son igualmente compartidos por los dos

átomos, y se forma un enlace covalente no polar. Siempre que dos átomos del

mismo elemento se enlazan, se forma un enlace no polar.

Un enlace polar se forma cuando los electrones son desigualmente compartidos

entre dos átomos. Los enlaces polares covalentes ocurren porque un átomo tiene

una mayor afinidad hacia los electrones que el otro (sin embargo, no tanta como

para empujar completamente los electrones y formar un ión). En un enlace polar

covalente, los electrones que se enlazan pasarán un mayor tiempo alrededor del

átomo que tiene la mayor afinidad hacia los electrones. Un buen ejemplo del

enlace polar covalente es el enlace hidrógeno - oxígeno en la molécula de agua.


Anthony Carpi, Ph.D. "Enlaces Químicos," Visionlearning Vol. CHE-1 (7s), 2003.

http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=55&l=s

http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=55&l=s



ACTIVIDAD SUGERIDA PARA EL ÍTEM NÚMERO 38, 39 Y 40

Bloque de contenido: Biología.

Contenidos: Anomalías cromosómicas, síndrome de Down, Turner y Klinefelter, Mutaciones.

Indicador de logro: 10.11 Investiga y describe con responsabilidad algunas anomalías genéticas más frecuentes en humanos: síndromes de Down, Turner y Klinefelter.


1. Desconocimiento de las características de algunas mutaciones genéticas.

2. Desconocimiento de los síndromes genéticos comunes y sus características.

3. Confusión en las características de los síndromes referidos.

4. Dificultad para identificar las fórmulas genéticas de los síndromes.

5. Confusión para diferenciar las mutaciones de las no disyunciones genéticas.

Actividad 1: Diferenciación de fórmulas genéticas

Recursos para el desarrollo de la actividad Textos referidos a las características de los síndromes genéticos Copias de los pares de cromosomas Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad 1. Organizar a los estudiantes en equipos de trabajo.

2. Entregar a los estudiantes información escrita acerca de los síndromes de Down,

Turner y Klinefelter, los cuales incluyan las fórmulas genéticas.

3. Dar a los estudiantes 2 copias extra de los cromosomas somáticos y sexuales de

una persona normal.

4. Asignar o permitir a cada equipo que escoja la construcción de un código genético:

Down, Turner, Klinefelter. Los estudiantes harán énfasis en los cromosomas del par

21 y 23.

5. Recortar los pares de cromosomas para armar un código genético de cada uno de

los síndromes.

6. Generar espacios para analizar las diferencias de los códigos genéticos.

7. Presentar carteles con los diferentes códigos genéticos.




Patrones genéticos

Síndrome de Turner. Monosomía 23. 45 X-0 Síndrome de Turner. Monosomía. 45 X-

Síndrome de Down. Trisomía 21



Síndrome de Klinefelter. Trisomía 23. 47 XXY

Actividad 2: Comparemos las características de los síndromes genéticos

Recursos para el desarrollo de la actividad Textos científicos referidos a los síndromes de Down, Turner y Klinefelter. Copias de cuadros para diferenciar los síndromes. Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad 1. Organizar a los estudiantes en equipos de trabajo

2. Realizar la actividad de ―la papa caliente‖ para explorar presaberes, algunas

sugerencias pueden ser:

a) ¿Qué son los genes?

b) ¿Cuántos cromosomas poseemos los seres humanos?

c) Menciona 2 características del síndrome de Down, entre otras.

3. Presentar información escrita sobre las características de algunos desórdenes

genéticos (Down, Turner y Klinefelter).

4. Pedir a los estudiantes que con la información proporcionada, elaboren un cuadro

comparativo diferenciando las características de cada síndrome.

Par 23



Síndrome

Características

Down

Turner

Klinefelter

Diferencias entre los síndromes

Síndrome Turner Klinefelter

Diferencias

Síndrome Down Turner

Diferencias

Síndrome Down Klinefelter

Diferencias

5. Organizar una mesa redonda para que en plenaria los estudiantes socialicen los

resultados.



Actividad 3: Identificación de diferentes anomalías cromosómicas y sus características

Recursos para el desarrollo de la actividad Textos científicos, esquemas

Descripción de los pasos para el desarrollo de la actividad 1. Por medio de preguntas, explorar conocimientos previos sobre mitosis, meiosis y

genética básica.

2. Organizar equipos de trabajo, otorgándole a cada grupo un texto científico que

aborde las diferentes anomalías cromosómicas.

3. Entregar cartulina, plumones y tirro para que elaboren carteles, que pueden

contener, esquemas, mapas conceptuales, cuadros u otros, dependiendo de la

creatividad de cada equipo de trabajo.

4. Organizar una plenaria para que cada grupo presente sus resultados y se realice

una ronda de preguntas y respuestas.

5. Aclarar los conceptos que puedan resultar confusos o erróneos por parte de los y las

estudiantes.


LAS ANOMALÍAS NUMÉRICAS: DESCRIPCIÓN GENERAL DE LAS TRISOMÍAS Y LAS MONOSOMÍAS

a) ¿Qué son las anomalías cromosómicas numéricas?

Las anomalías numéricas conforman uno de los tipos de anomalías cromosómicas.

Estos tipos de defectos congénitos ocurren cuando hay un número de cromosomas

diferente en las células del cuerpo que el número normal. De modo que, en lugar de

los 46 cromosomas habituales en cada célula del cuerpo, hay 45 ó 47 cromosomas.

El tener demasiados cromosomas o una cantidad insuficiente de cromosomas

constituye una causa para el desarrollo de algún defecto congénito.



b) ¿Qué son las trisomías?

El término "trisomía" se utiliza para describir la presencia de tres cromosomas en

lugar del par habitual de cromosomas. Por ejemplo, si un niño nace con tres

cromosomas 21 en lugar del par usual, se diría que posee "trisomía 21". La trisomía

21 también se conoce como síndrome de Down. Otros ejemplos de trisomía incluyen

la trisomía 18 y la trisomía 13. Nuevamente, trisomía 18 o trisomía 13 significa

simplemente que existen tres copias y no el par usual del cromosoma 18 (o del

cromosoma 13) en cada célula del cuerpo.

c) ¿Qué son las monosomías?

El término "monosomía" se utiliza para describir la ausencia de un miembro de un par

de cromosomas. Por lo tanto, habrá un total de 45 cromosomas en cada célula del

cuerpo, en lugar de 46. Por ejemplo, si un bebé nace con un solo cromosoma sexual

X, en lugar del par habitual (ya sea, dos cromosomas sexuales X o un cromosoma

sexual X y un cromosoma sexual Y, se dirá que tiene "monosomía X." La monosomía

X también se conoce con el nombre de síndrome de Turner.



Fuente de información Biología Peter Alexander y otros, Editorial Prentice Hall, 1992, Pág. 116-119 Biología Thomas Overmire, 2001, Editorial Limusa, 2001, 6ª reimpresión, Pág. 319-321 http://es.wikipedia.org/wiki/Aberraci%C3%B3n_cromos%C3%B3mica.

http://es.wikipedia.org/wiki/Aberraci%C3%B3n_cromos%C3%B3mica

PROYECTO DE REFUERZO ACADÉMICO PARA ESTUDIANTES DE ... · El proyecto de refuerzo académico como...

Documents

Transcript of PROYECTO DE REFUERZO ACADÉMICO PARA ESTUDIANTES DE ... · El proyecto de refuerzo académico como...