Propagación, Reflexión, Refracción y Dispersión de la Luz (Autoguardado)
REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DE LA LUZ – ÍNDICE DE...
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Instituto Técnico Cristo Obrero REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DE LA LUZ – ÍNDICE DE REFRACCIÓN – LEY DE SNELL Módulo: Óptica Geométrica Fecha: Septiembre de 2014 Profesor: Alberto Burianek Curso: 5° Año PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN PARCIAL O TOTAL SIN AUTORIZACIÓN DEL AUTOR.
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Instituto Técnico Cristo Obrero
REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DE LA LUZ – ÍNDICE DE REFRACCIÓN –
LEY DE SNELL
Módulo: Óptica Geométrica
Fecha: Septiembre de 2014
Profesor: Alberto Burianek
Curso: 5° Año
PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN PARCIAL O TOTAL SIN AUTORIZACIÓN DEL AUTOR.
Reflexión y refracción de la luz – Índice de refracción – Ley de Snell
Desarrollo de Propuestas Educativas con TIC 1: Física y TIC 1 Profesor Alberto Burianek – Septiembre de 2014. PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN PARCIAL O TOTAL SIN AUTORIZACIÓN DEL AUTOR.
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ÍNDICE
1. Introducción 3
2. Desarrollo de la propuesta pedagógica 4
2.1 Eje Temático 4
2.2 Obstáculo de enseñanza 4
2.3 Plan de clase 4
2.4 Fundamentación de la postura didáctica tomada y criterios 9
de selección de los recursos TIC seleccionados
2.5 Análisis de los recursos TIC seleccionados 11
3. Webgrafía 12
Reflexión y refracción de la luz – Índice de refracción – Ley de Snell
Desarrollo de Propuestas Educativas con TIC 1: Física y TIC 1 Profesor Alberto Burianek – Septiembre de 2014. PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN PARCIAL O TOTAL SIN AUTORIZACIÓN DEL AUTOR.
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1. INTRODUCCIÓN
Hoy la enseñanza de la Física encuentra su sentido al articular dos propósitos, el
instrumental y el formativo, que en ocasiones se han presentado como antagónicos. Si
bien resulta imprescindible que los estudiantes consideren los saberes físicos como
instrumentos que les permitan resolver problemas que se presentan en la vida en
sociedad, también es necesario concebirlos como expresión de una forma de pensamiento,
de un modo de argumentación propio de una comunidad científica, la de los productores
de conocimiento físico. Un desafío central que esta enseñanza se plantea es extender a la
sociedad toda la idea de que la Física es un quehacer para todos y no una disciplina solo
para elegidos. Esto no solo sucede porque la democratización de los saberes es una
responsabilidad de quienes enseñan sino, además, porque el tipo de trabajo escolar que
realizan los estudiantes marca la relación que cada sujeto entabla con el conocimiento. La
confianza en la propia capacidad para resolver problemas diversos, la posibilidad de
hacerlo efectivamente y el convencimiento de controlar lo realizado en forma autónoma,
se construyen desde un tipo particular de trabajo físico en el aula. “Hacer Física” involucra,
entre otras prácticas, utilizar las nociones para resolver problemas, reconocer los límites
de su utilización, comparar distintos procedimientos de resolución, elaborar conjeturas,
argumentar acerca de la validez de procedimientos y respuestas, experimentar, relacionar
lo que se sabía con lo nuevo y con el conocimiento físico instituido. Esta actividad requiere
un ámbito en el que el trabajo cooperativo resulte relevante para la producción que se
espera y en el que se valore la ayuda entre los compañeros, la aceptación y el trabajo con
el error en el reconocimiento de su valor constructivo para aprender, la descentración del
propio punto de vista, la capacidad de escuchar al otro, y la responsabilidad personal y
grupal. La potencialidad que ofrecen los experimentos reales, muchas veces se trunca
debido a la falta de laboratorios equipados apropiadamente, sin embargo, los
experimentos virtuales nos permiten paliar, en parte, el déficit del contacto con el
fenómeno físico real, mediante la manipulación de variables disponibles en los
simuladores. Es aquí donde se ponen de manifiesto las bondades de las TIC, en pos de un
quehacer físico-científico enmarcado en el ámbito escolar que estimulan los aprendizajes y
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saberes de los alumnos desde el apoderamiento y atesoramiento de conocimientos
prácticos.
2. DESARROLLO DE LA PROPUESTA PEDAGÓGICA
2.1 Eje temático: Óptica Geométrica – 5° Año - Construcciones Óptica geométrica - Reflexión y refracción – Ondas planas y superficies planas –
Principio de Huygens – Ley de la refracción – Espejo plano – Espejos esféricos –
Superficies refractantes – Lentes delgadas – Instrumentos ópticos – El ojo humano
– El microscopio compuesto – El telescopio – La cámara fotográfica – El
proyector.1
2.2 OBSTÁCULO DE ENSEÑANZA
Dificultades para concebir a la luz como un ente con un comportamiento dual:
corpúsculo / onda electromagnética. Deficiencias derivadas de una inapropiada
modelización de la propagación de la luz como un rayo “que se quiebra” al cambiar
de medio. “Creer que la luz o los rayos se ven. No considerar el rayo de luz como
una invención, un <<constructo teórico>> sin entidad material ni color.”2
2.3 PLAN DE CLASE
Objetivos:
Los estudiantes podrán apropiarse de los conocimientos que le
brinda un proceso de modelización como un aspecto fundamental
1 Tomado de SEGUNDO CICLO de la MODALIDAD TÉCNICO PROFESIONAL – EDUCACIÓN SECUNDARIA – DGET y FP – ME Córdoba PROPUESTA CURRICULAR SEGUNDO CICLO DE LA MODALIDAD TÉCNICO PROFESIONAL EDUCACIÓN SECUNDARIA CONSTRUCCIONES: Maestro Mayor de Obras Ministerio de Educación de la Provincia de Córdoba Secretaría de Educación Dirección General de Educación Técnica y Formación Profesional - Equipo Técnico Pedagógico – 2011. Recuperado el 24 de Septiembre de 2014 desde http://www.etpcba.com.ar/Imagenes/propcurric/MMO.pdf: 106. 2 Tomado de Osuna García, L. et al. (2007). Planificando la Enseñanza Problematizada: El ejemplo de la óptica geométrica en Educación Secundaria. Revista Enseñanza de las Ciencia s Vol. 25, Nº 2. Universitat Autónoma de Barcelona. Institut de Ciències de l'Educació. Recuperado el 24 de Septiembre de 2014 desde http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/2781/1/planificacion%20ensenanza%20problematizada%20Ens%20Ciencias%20junio%202007.pdf
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para comprender índices de refracción de la luz y
reflexión/refracción de la misma, como así también conceptualizar
las características inherentes al proceso de simular.
Crearán situaciones simuladas de refracción que ofrezcan la
oportunidad de aprender diferentes formas de realizar cálculos de
índices de refracción y aplicación de la Ley de Snell, tanto en su
forma tradicional como la solución de problemas a través del
simulador.
Podrán conjeturar acerca de la validez o no de las propiedades
de la luz, producir pruebas simuladas a partir de los conocimientos
que se posean y determinar el dominio de validez de las mismas.
Descubrirán cómo se manifiestan los rayos cuando penetran
diferentes tipos de prismas, acercándose a la demostración
deductiva y a la experimentación real.
Verificarán cómo cambian los ángulos de incidencia y refracción
dependiendo de los materiales y los medios donde se presentan.
Se podrán contestar a sí mismo dudas y preguntas tales como:
¿Por qué cambia “n”? ¿Qué es la intensidad relativa?
Como objetivo general, se espera alentar en los estudiantes
situaciones que promuevan la cooperación con sus pares, la
aceptación del error como vía de aprendizaje, la descentración del
propio punto de vista y criterio unipersonal, la capacidad de
escuchar al otro y proponer ser escuchado, la responsabilidad tanto
en lo personal como en lo grupal.
Contenidos:
Reflexión y refracción. Índice de refracción. Ley de Snell.
Consignas de actividades y recursos TIC:
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Momento 1: Observación del video “Propiedades de la luz”3
Momento 2: Intercambio de opiniones acerca de lo visto en el video
Momento 3: Análisis del recurso educativo “La luz: refracción”4
Momento 4: Intercambio de opiniones acerca de lo visto en el recurso
Momento 5: Programa de Simulación “Torciendo la luz”5
Los alumnos realizan diferentes ensayos y experiencias con el simulador,
para lo cual se utiliza una notebook y cañón. Se rotan rayo y onda en la vista del láser; se
3 Tomado de Kurozwan, A. (2011, agosto 17). La Luz y sus propiedades [archivo de video]. Argentina: Educ.ar. Recuperado el 24 de Septiembre de 2014 desde http://www.educ.ar/sitios/educar/recursos/ver?id=40739&referente=docenteshttp://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=FnL5pHx3M4c#t=2 4 Tomado de http://www.educ.ar/sitios/educar/recursos/listar?tema_id=117&sort_column=rec_fech Recuperado el 24 de Septiembre de 2014 desde http://www.educ.ar/sitios/educar/recursos/embebido?id=20124 5 University of Colorado (2012). PhET Interactive Simulations: Torciendo la luz v. 1.03. Recuperado el 24 de Septiembre de 2014 desde http://phet.colorado.edu/es/simulation/bending-light
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usa el transportador interactivo para confirmar la normal y los diferentes ángulos de los
rayos incidentes y refractados; se intercambian los diferentes materiales en ambos medios
para visualizar la marcha de los rayos; la herramienta de intensidad se la mueve a través
de las ondas para marcar su porcentaje relativo en ambos medios; se verifica el fenómeno
de reflexión total interna; los alumnos van rotando en el uso de las herramientas y
comprobando diferentes fenómenos. También interponen tipos de prismas para la
observación de la marcha de rayos; en síntesis, aprovechan las bondades del simulador en
decenas de situaciones prácticas.
Momento 6: Se abocan a resolver por los medios tradicionales dos
situaciones problemáticas, las cuales se detallan a continuación:
a) Los rayos que provienen del Sol penetran en una solución de cloruro de sodio (nClNa =
1,53) formando un ángulo con el horizonte de 40°. Calcular el ángulo de refracción.
Datos
nClNa = 1,53
naire = 1
^incidente = 50°
Por Ley de Snell: naire . sen αaire = nClNa . sen αClNa
. ∝ ∝
1. 50°1,53
∝
∝ 0,5 ≫∝ °
b) Un pez bajo el agua observa que el Sol forma un ángulo de 45° sobre la horizontal.
¿Dónde está el Sol, visto desde el aire?
Datos
nagua = 1,33
naire = 1
Por Ley de Snell: naire . sen αaire = nagua . sen αagua
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∝ 1,33. 45°
1
∝ 0,94 ≫∝ °
Momento 7: Ejecutan “Torciendo la luz” y comprueban lo realizado en los
ejercicios con el simulador; lo extraordinario es que con llamativa facilidad pueden
contrastar sus cálculos teóricos con la medición en segundos que otorga el programa:
α = 30°:
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α = 70°:
Momento 8: Se propone un debate final sobre lo visto, lo aprendido, las
dudas, las impresiones personales luego de las experiencias. Por último se pone en
tensión lo aprehendido y el desafío de contestar a través del simulador:
a) ¿Cuál es el índice de refracción del material que corresponde al
Misterio A en el medio superior?
b) ¿Cuál es dicho material?
2.4 FUNDAMENTACIÓN DE LA POSTURA DIDÁCTICA Y CRITERIOS DE
SELECCIÓN DE LOS RECURSOS TIC UTILIZADOS
Para el estudiantado son obstáculos casi insalvables abstraerse y resolver
situaciones problemáticas en forma teórica (pizarrón – evaluación escrita – ponencia oral)
sin tener la posibilidad de experimentar los hechos de la física escolar como si estuvieran
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sumergidos en ellos; es sabida la heterogeneidad que marca la realidad educativa
argentina cuando no todas las instituciones poseen laboratorios o kit de ensayos para
poder “ver y sentir” lo que se explica en aula. El obstáculo motivo de este trabajo, es uno
más de los tantos; explicar la reflexión y refracción es sencillo si en el aula se demuestra
cómo se refracta un bolígrafo penetrando en un vaso de agua. Pero cuando debemos ir
más allá de la explicación teórica de hallar índices de refracción o poner en tensión a Snell
o averiguar ángulos de incidencia o refracción, etc., los alumnos pierden la posibilidad del
asombro, pierden la concreción de un acontecimiento que les quedará para siempre si
pueden vivenciarlo en forma práctica. Y nosotros los docentes podemos desvirtuar (sin
querer) el enseñar a aprender y el aprender a enseñar. Es por ello que, sin dejar de
realizar ejercicios y resolver problemas en papel, enriqueceríamos las posibilidades de
aprehender de los discentes llevándolos a la experimentación a través de análisis de
videos y prácticas con simulaciones que acercan esa otra realidad a la cotidianeidad de la
asignatura. Por otra parte considero base esencial de esta postura didáctica, la orientación
hacia el modelo TPACK porque al conocimiento pedagógico-disciplinar que forma parte de
los saberes asentados que tienen los docentes, avanzo hacia una integración con lo
tecnológico formando la tríada conocimiento tecnológico-pedagógico-disciplinar:6
En cuanto a los criterios de selección de los recursos TIC utilizados:
6 Scheiner, E. y Trinidad, O (2013). Clase 1: El papel de las TIC en la enseñanza de las ciencias. Propuesta educativa con TIC: Física y TIC I. Especialización docente de nivel superior en educación y TIC. Buenos Aires: Ministerio de Educación de la Nación.
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En forma general:7
Autoría
Exactitud
Objetividad
Actualidad
Contenido
De manera particular:
Pertinencia
Facilidad
Portabilidad
Legibilidad
Complejidad
2.5 ANÁLISIS DE LOS RECURSOS TIC SELECCIONADOS
Los recursos TIC seleccionados:
Permiten un excelente logro de competencias y objetivos planteados
por el docente.
Se adecuan a los recursos informáticos que posee el centro
educativo.
Se adaptan a los conocimientos previos de los alumnos y permiten la
exploración de nuevas vías de aprendizaje.
Complementan de manera eficaz, clara y realista las ideas que desea
presentar el docente.
Suman una instancia potenciadora al aprendizaje, complementando
lo teórico con lo práctico.
Se amoldan al espacio físico y el tiempo disponible para la
enseñanza de la asignatura.
Facilitan los procesos de comunicación e intercambio de ideas,
opiniones y experiencias previas del estudiantado.
7 Tomado de www.eduteka.org - Cinco criterios para evaluar páginas de la Red. Autor: Kapoun, Jim. "Enseñando a los estudiantes universitarios evaluación de la RED: Una guía para instrucciones de biblioteca”. C&RL News (Jul/Ago 1998): 522-523. Reproducido con permiso del autor.
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3. WEBGRAFÍA
SEGUNDO CICLO de la MODALIDAD TÉCNICO PROFESIONAL – EDUCACIÓN SECUNDARIA – DGET y FP – ME Córdoba PROPUESTA CURRICULAR SEGUNDO CICLO DE LA MODALIDAD TÉCNICO PROFESIONAL EDUCACIÓN SECUNDARIA CONSTRUCCIONES: Maestro Mayor de Obras Ministerio de Educación de la Provincia de Córdoba Secretaría de Educación Dirección General de Educación Técnica y Formación Profesional - Equipo Técnico Pedagógico – 2011. Recuperado el 24 de Septiembre de 2014 desde http://www.etpcba.com.ar/Imagenes/propcurric/MMO.pdf: 106.
Osuna García, L. et al. (2007). Planificando la Enseñanza Problematizada: El ejemplo de la óptica geométrica en Educación Secundaria. Revista Enseñanza de las Ciencia s Vol. 25, Nº 2. Universitat Autónoma de Barcelona. Institut de Ciències de l'Educació. Recuperado el 24 de Septiembre de 2014 desde http://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/2781/1/planificacion%20ensenanza%20problematizada%20Ens%20Ciencias%20junio%202007.pdf
Kurozwan, A. (2011, agosto 17). La Luz y sus propiedades [archivo de video]. Argentina: Educ.ar. Recuperado el 24 de Septiembre de 2014 desde http://www.educ.ar/sitios/educar/recursos/ver?id=40739&referente=docenteshttp://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=FnL5pHx3M4c#t=2
Educ.ar – Ministerio de Educación – Presidencia de la Nación. Tomado de http://www.educ.ar/sitios/educar/recursos/listar?tema_id=117&sort_column=rec_fech Recuperado el 24 de Septiembre de 2014 desde http://www.educ.ar/sitios/educar/recursos/embebido?id=20124 University of Colorado (2012). PhET Interactive Simulations: Torciendo la luz v. 1.03. Recuperado el 24 de Septiembre de 2014 desde http://phet.colorado.edu/es/simulation/bending-light
Tomado de www.eduteka.org - Cinco criterios para evaluar páginas de la Red. Autor: Kapoun, Jim. "Enseñando a los estudiantes universitarios evaluación de la RED: Una guía para instrucciones de biblioteca”. C&RL News (Jul/Ago 1998): 522-523. Recuperado el 24 de Septiembre de 2014.
Mishra, P. y Koehler, M. J. (2006). Technological Pedagogical Content Knowledge: A new framework for teacher knowledge. Teachers College Record, 108 (6), pp. 1017-1054. Recuperado el 24 de Septiembre de 2014.
