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CienciasNaturales|ProgramadeEstudio|1°medio-EJEFISICA

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SUGERENCIAS DE ACTIVIDADES20

ACTIVIDADES

1. Historia de la luz

> Enequipos,lasylosestudiantesrecurrenasusconocimientosprevios,a

findeelaborarexplicacionesquedenrespuestaalassiguientespreguntas:

- ¿Quéesla luz?- ¿Porquésenecesitaluzparaverobjetos?- ¿Dóndeesmásrápidalaluz,enelaireoenelagua?

- Ademásdepoderverobjetos,¿paraquémássirvelaluz?

> Luegoleeneinvestiganentextos, libros,revistase internet,entreotrasfuentes,parainformarsesobreloquesehapensadoacercadelaluzalolargodelahistoria,desdelaépocadeGreciaclásicahastalaactualidad.Consideranaspectoscomo:

- Suorigen.- Laformaenqueunapersonapuedeverunobjeto.

- Surapidez.- Métodosempleadosparamedirlarapidezdelaluz.

Habilidades de investigación OAePlanificarunainvestigaciónnoexperimentaly/odocumental.OAlExplicaryargumentarconevidenciasprovenientesdeinvestigacionescientíficas.

Actitudes OAAMostrarinterésporconocerycomprenderfenómenoscientíficos.OABTrabajarytratardatosconrigurosidad,precisiónyorden.OAHReconoceryvalorarlosaportesdehombresymujeresalconocimientocientífico.

20TodaslassugerenciasdeactividadesdeesteProgramaconstituyenunapropuestaquepuedeseradaptadadeacuerdoacadacontextoescolar,paralocualserecomiendaconsiderar,entreotros,lossiguientescriterios:característicasdelosy lasestudiantes(intereses,conocimientosprevios,incluyendopreconcepciones,creenciasyvaloraciones),característicasdelcontextolocal(urbanoorural,sectoreconómicopredominante,tradiciones)yaccesoarecursosdeenseñanzayaprendizaje(biblioteca,internet,disponibilidaddematerialesdeestudioenelhogar).

Explicarfenómenosluminosos,comolareflexión,larefracción,lainterferenciayelefectoDoppler,entreotros,pormediodelaexperimentaciónyelusodemodelos,considerando:

> Losmodeloscorpuscularyondulatoriodelaluz.

> Lascaracterísticasylapropagacióndelaluz(viajaenlínearecta,formacióndesombrasyposeerapidez,entreotras).

> Laformacióndeimágenes(espejosylentes).

> Laformacióndecolores(difracción,coloresprimariosysecundarios,filtros).

> Susaplicacionestecnológicas(lentes,telescopio,prismáticosyfocos,entreotros).

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> Conlainformaciónobtenidaescribenunpequeñoensayoylocomparanconsusideaspreviaspublicadaseneldiariomural.

®LenguayLiteraturaconelOA13yelOA24de1°medio,mediantelasiguienteactividad:

Escribenunensayobasándoseenunainvestigaciónsobreelfenómenoluz,enelqueincluyenexplicacionesyreflexionespropias.Ensuredacción,cuidanrespetarlaautoríadelainformaciónqueconsulten.

Habilidades de investigación

OAbFormularpreguntasy/oproblemas, a partir deconocimientocientífico.

OAePlanificarunainvestigación

noexperimentaly/odocumental.

2. la luz: un recurso indispensable

> Losylasestudiantesutilizansusconocimientospreviosy,enequipos,respondenlassiguientespreguntas:

- ¿Hayseresvivos,apartedelasplantas,quenoposeanojosparaver?Siesafirmativalarespuestayconocenalgunos,losmencionan.

- ¿Porquéparalasplantaslaluzesunrecursoindispensable?- ¿Dequémaneralasplantassatisfacenpartedesusnecesidadesde

supervivenciaapartirdelaluzsolar?

Observaciones a la o el docente

A través de la información recabada, se espera que las y los estudiantesidentifiquenlaspreguntasyrespuestassobrelaluz,desdelasqueseplantearonlossabioshacemilesdeañoshastalaformulaciónondulatoriadeChristiaanHuygens,lacorpusculardeIsaacNewton,laondulatoriadeThomasYoung,lacorpuscular (fotón)deEinsteiny laactual,dondelaluzesunquantumqueposeesimultáneamentepropiedadesondulatoriasycorpusculares.

Ademássedebeconsiderar,alomenos:

> LosintentosfallidosdeGalileoGalileiparamedirsurapidezylasrazonesdesu fracaso.

> LaprimeramediciónderapidezrealizadaporOlaffRömer,pormediodelaobservacióndelmovimientodelossatélitesdeJúpiter.

> LasmedicionesdelaboratoriodeHippolyteFizeaupormediodeunaruedadentada.

> LasmedicionesrealizadasporAlbertAbrahamMichelsonpormediodeespejosrotatorios.

Tambiénseesperaqueensuspresentacionesalumnosyalumnasincluyanelvaloractualdelarapidezdelaluz,larelevanciadesuconocimientoexactoysuimportanciacomoconstantefísica.Esprecisorecordarelsignificadodelaño-luz, unidad de distancia utilizada frecuentemente en astronomía, y el

observamoslosastros.


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- Paralasplantas,laluzartificial,¿reemplazacompletamentealaluzsolar?

- Enelmar,laluzvisiblealcanzahastaunaprofundidaddeaproximadamente200m(zonafótica).¿Dedóndeobtienenenergíalasplantasylosanimalespordebajodeesaprofundidad?

> Luegorealizanunainvestigación,recurriendoalibros,revistas,entrevistas,internetuotrasfuentes,afindecomplementarymejorarlasrespuestasdadas.

Estaactividad,íntegramente,puederelacionarseconelOA7de1°mediodelejede Biología.

3. Consecuencias de la propagación rectilínea de la luz

a. Luzysombra

> Lasylosestudiantes,conbaseenexperimentoscomoelqueseilustraenlasiguienteimagen,explican:

-Laszonasdesombra,luzypenumbraenlapantallaypelota.

- ¿Quéocurriríaconlassombrasylapenumbrasilafuentedeluzsereducehastaconvertirseenunpunto(fuentepuntualdeluz)?

- ¿Quépasaconlasombraylapenumbrasilapelotaseacercaalapantalla?

- ¿Quésucedeconlaluz,lasombraylapenumbra,silapelotaesdemenordiámetroquelafuentedeluz?

- Laformacióndesombras,¿sepuedeexplicarsiseconsideraquelaluznoviajaenlínearecta?

- Laideadequelaluzviajaenlínearecta,¿correspondealarealidadoesunaaproximaciónaella?Argumentanlarespuesta.

Actitudes OAAMostrarinterésporconocerycomprenderfenómenoscientíficos.OACTrabajar,responsablemente,enequiposenlasolucióndeproblemascientíficos.OAGProtegerelentornonaturalyusareficientementesusrecursos.

Habilidades de investigación OAaObservarydescribirdetalladamentelascaracterísticasdeobjetos,procesosyfenómenos.OAbFormularpreguntasy/oproblemas,apartirdeconocimientocientífico.OAdPlanificardiversosdiseñosdeinvestigacionesexperimentalesquedenrespuestaaunapreguntay/oproblemasobrelabasedediversasfuentesdeinformacióncientífica.

Actitudes OAAMostrarinterésporconocerycomprenderfenómenoscientíficos.OACTrabajar,responsablemente,enequiposenlasolucióndeproblemascientíficos.OADManifestarpensamientocríticoyargumentarenbaseaevidenciasválidasyconfiables.


Serecomiendavisitarelsitiowebhttp://www.elmarafondo.com/home.Allíseencuentravariadainformaciónsobrelaluzenelmar.

Pelotadepingpong

Ampolleta

Cartónopapel

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> Tambiénexplicanfenómenosastronómicosrelacionadosconlaluz,lasombraylapenumbra,talescomo:

- LasfasesdelaLuna.- LoseclipsesdeSol(total,parcialyanular).- LoseclipsesdeLuna(totalyparcial).- LospasosdeMercurioyVenusdelantedelSol.

- EltránsitodelSol,quepermiteexplicarcómofuncionaunrelojdesol orealizar astronomía diurna, identificando el día solar medio y usar elprocedimientodeEratóstenesparamedirelperímetrodelaTierra,entreotros.

b. Reflexióndela luz

> Las y los estudiantes analizan teórica y experimentalmente qué con lareflexióndelaluzensituacionescotidianas.

> Paraestosefectosiluminan,conunalinternaounpunteroláser,diferentessuperficies(muro,hojadecuaderno,láminametálicayespejodoméstico,entreotras)ycomparanelcomportamientodelaluzenellas.

> Iluminanlassuperficiesendistintosángulosycomparanla luzincidenteconlareflejada.

> Describenlaestructuradelosespejosdomésticosyreconocenlafuncióndeloselementosquelosconstituyen(vidrio,películadeplata).

> Alrespecto,responden:- ¿Quétipodesuperficieescogerían–muylisaomuyáspera–comotelón

paraproyectarunapresentaciónaudiovisualounapelícula?

- Considerandoquelaluzesenergía,¿sepuedeafirmarquelaenergíaluminosase refleja?

- Nombranalmenostresejemplosquemuestrenquelaluzincidenteesenergíayotrostresqueejemplifiquenquelaluzreflejadaes energía.

> Laoeldocenteexplicaquelaluzalreflejarseenunasuperficiepuedehacerlodedosformas:demaneradifusaoespecular.Luego,lasylosestudiantesconusodeunespejoplano,una fuentede luz (rayo láserporejemplo)compruebanlopropuestoporlaoeldocenteyresponden:

- ¿Enquésediferencialareflexiónespeculardeladifusa?- Parailuminarunahabitaciónporreflexión,¿cuálreflexiónresultamás

útil,ladifusaolaespecular?

- ¿Quétipodereflexiónseproducecuandounapersonaseobservaenunespejo?


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4. Formación de imágenes en espejos planos

> Explican cómo se forman las imágenes en los espejos planos. Además,formulan hipótesis sobre el lugar en que se encuentran y sus tamañosrespectodelobjeto.

> Luegodiseñanyllevanacabolosexperimentosnecesariosquepermitanverificarlashipótesis.Acontinuaciónrespondenpreguntascomo:

- Sinoestamosexactamentedelantedeunespejo,¿existeunaimagendenosotrosen él?

- Siunapersonamide1,6mdealturayestáfrenteaunespejovertical,a4mdedistancia,¿cuáldebeserlaalturamínimadelespejoparaqueseveadecuerpoentero?

- ¿Cómocambialarespuestaalapreguntaanteriorsinosacercamosonosalejamosdel espejo?

- Parapensarunpoco:¿Existelaimagendeunobjeto,enunespejoplano,sinohayojosquelavean?

> Leenlasiguientesituación:Dosespejosplanosformanentresíunángulode90°,yunobjetoseencuentraentreellosenlabisectrizdedichoángulo.Luego,responden:

- ¿Cuántasimágenesseformandeél?

- ¿Cambialarespuestaanteriorsielobjetonoestáenlabisectrizdelángulo?

- ¿Cuántasimágenesseformansielánguloentrelosespejosesde60°,45°y30°,entreotrosvaloresdeángulos?

- ¿Cuántasimágenesseformandeunapersonasituadaentredosespejosparalelos?

Habilidades de investigación OAcFormular y fundamentarhipótesis comprobables.OAdPlanificardiversosdiseñosdeinvestigacionesexperimentalesquedenrespuestaaunapreguntay/oproblemasobrelabasedediversasfuentesdeinformacióncientífica.OAiCrear,seleccionar,usaryajustarmodelosparadescribirmecanismosyparapredeciryapoyarexplicaciones.

Actitudes OAAMostrarinterésporconocerycomprenderfenómenoscientíficos.OADManifestarpensamientocríticoyargumentarenbaseaevidenciasválidasyconfiables.


Paraestaactividadresultaútilexplicarelmodelodeópticageométricaqueincluyeelusodeconceptosgeométricoscomorayodeluzyángulo,entreotros.

Esoportunoaclararquesibienen laópticageométricaseutiliza laideadequelaluzviajaenlínearecta,enlarealidadlaluzsedesvíaenpresenciadecampos gravitatorios; pero su explicación requiere conceptos que no seencuentraneneste nivel.

Algunaspartesdeestaactividadestánnuevamenteformuladasenlaunidad4deesteProgramadeEstudio.

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OAdPlanificardiversosdiseños

deinvestigacionesexperimentalesqueden

respuestaaunapreguntay/oproblemasobrelabase

dediversasfuentesdeinformacióncientífica.

OAfConducirrigurosamente

investigacionescientíficas.OAi

Crear,seleccionar,usaryajustarmodelosparadescribirmecanismosyparapredeciryapoyar

explicaciones.OAl

Explicar y argumentar conevidenciasprovenientesdeinvestigacionescientíficas.

5. Espejos cóncavos y convexos en experiencias cotidianas

> Realizanunainvestigaciónexperimentalynoexperimental,conelobjetivodeidentificarlascaracterísticasdelasimágenesqueseformanconelusodeespejoscóncavosyconvexos,asícomosusrespectivasaplicaciones.

> Paracomenzar,identificanlaspartescaracterísticasdeunespejocóncavoyunoconvexo,comoejeóptico,vértice,foco,distanciafocalycentrodecurvatura.

> Luego,dirigenelhazdeluzdeunpunteroláseraunespejocóncavoparaexaminarcómosecomportaunrayoreflejadoenelespejo.Pruebancondiferentesdirecciones,comounhazparaleloalejeópticoyotroquepaseporelfocodelespejo,entreotrasopciones.Alfinalizarrepitenelmismoprocedimientoperoenunespejoconvexo.

> Sinodisponendeespejosdeesostipos,puedenconstruirunoconunatiradeunalatadeconserva,curvandolatiraenformaparabólicaocircunferencial.

> Paraelespejocóncavorealizanelexperimentodeproyectarelfilamentodeunaampolletaenunmuro(imagenreal),comoseilustraenlasiguientefigura:


Seesperaquelasylosestudiantesrealicenlostrazadosderayoscorrespondientes;concluyanqueladistanciadelobjetoalespejoesigualalaquehayentrelaimagen y el espejo, y que la imagen es delmismo tamaño que el objeto.Puedenefectuarlaverificaciónexperimentalcolocandounlápizfrenteaunpequeñoespejo,viendodesdedistintosángulosdóndehabríaquecolocarunsegundo lápizparaquecoincida con la imagen,tal comosemuestraenelsiguientedibujo:

Espejo

Objeto

Elestudiodelasimágenesqueseformanentredosespejosplanosqueconstituyenunánguloentreellosconvieneabordarloprimeroenformateórica,aplicandola leyde reflexiónparaexplicarlas.Ydespués,verificarexperimentalmentesusconclusiones.

Espejocóncavo Foco


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> Identificanalgunasaplicacionestecnológicasdelosespejoscóncavos,comoporejemplo,enlosfocosdelinternasydeautomóviles,enlostelescopiosreflectores,lasantenasderadiotelescopiosydetelevisiónsatelital,cocinasycalefactoressolares,entreotros.

> ¿Porquéenunacocinauhornosolarelfocodeunespejoparabólicoeselpuntomásimportante,desdeelpuntodevistadelaenergía?

> Compruebanquecuandounobjeto(porejemplo,lacaradeunapersona)estáentreelespejocóncavoyelfoco,laimagenesvirtual,derechaydemayortamaño;deallíqueestetipodeespejosseatanutilizadoparamaquillarse.

> Mostrarquelosespejosconvexossiempreformanimágenesvirtualesdemenortamañoyaumentanelcampovisual,razónporlacualsonusadoscomo espejos retrovisores en vehículos y en tiendas (farmacias osupermercados, salidas de estacionamiento), con el fin de lograr unavisiónmásamplia.

> Explicanlasventajasydesventajasqueexistenenrelaciónconelusodeespejosesféricosoparabólicos.

> Desafío experimental: En equipos pequeños, diseñan y ejecutan unprocedimientoparadeterminarelfocodeunespejocóncavo.

6. Refracción de la luz

a. Lasylosestudiantesdiseñanexperimentosparamostrarcómoseproducela

refracciónensuperficiesplanasqueseparandosmedios refringentes.

> Aldiseñar,verificanque:- Losángulosdeincidenciayrefracciónsondistintos.- Cadavezquehayrefracción,tambiénhayunapartedelaluzqueserefleja.

- Endeterminadascircunstanciaslaluznoserefractaysereflejatotalmente.

> Alrespecto,responden:- ¿Cómosonentresílosángulos,deincidenciayrefracción,cuandolaluz

pasa,porejemplo,deaireavidrioydevidrioaagua?

Actitudes OAAMostrarinterésporconocerycomprenderfenómenoscientíficos.OACTrabajar,responsablemente,enequiposenlasolucióndeproblemascientíficos.OADManifestarpensamientocríticoyargumentarenbaseaevidenciasválidasyconfiables.

Habilidades de investigación OAaObservarydescribirdetalladamentelascaracterísticasdeobjetos,procesosyfenómenos.OAcFormular y fundamentarhipótesis comprobables.OAdPlanificardiversosdiseñosdeinvestigacionesexperimentalesquedenrespuestaaunapreguntay/oproblemasobrelabasedediversasfuentesdeinformacióncientífica.


Serecomiendaelusodeespejoscóncavosyconvexosparaeltrabajoexperimentalpropuestoenestaactividad,loscualessepuedenencontrarabajocostoenelmercado.Hayespejoscóncavosparamaquillajequesevendenenbazares,farmaciasysupermercados,yespejosconvexosqueseencuentranentiendasdeaccesoriosparaautomóvilesybicicletas.

Sesugierealaoeldocentequeexpliquequelagranmayoríadelosespejosprofesionales, utilizados en dispositivos tecnológicos principalmente, sonparabólicos,yquelosdeusodomésticosuelenseresféricos.

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Actitudes OAA

Mostrarinterésporconocerycomprenderfenómenos

científicos.OAD

Manifestarpensamientocríticoyargumentaren

baseaevidenciasválidasyconfiables.

- La luzal refractarsenosolodesvíasutrayectoriasinoquecambiadevelocidad.¿Quéocurreenlaspartículasqueformanlamateria,delosmediosdondesepropagayluegorefractalaluz,paraquesuvelocidadsemodifique?

- ¿Porqué,siunhazde luzsepropagadelairealvidrioy luegoalaire(comoocurrenormalmenteenunaventana),laluzdisminuyesuvelocidadalpasaralvidrioyluegovuelvealavelocidadinicialenelaire?

- ¿Es igual laenergía luminosadelhazantesydespuésdeatravesarelvidriodeunaventana?

- Siunrayodeluzsedirigeporlanormal,enunmedio,ysetransmiteaotromediotransparentecondiferenteíndicederefracciónqueelprimero,¿cambiasuvelocidad?,¿serefracta?Justificansusrespuestas.

b. Alumnos y alumnas analizan algunas consecuencias y aplicaciones de larefraccióndelaluzydelareflexióntotalinterna,ensituacionescotidianasytecnológicas,reproduciéndolasenformaexperimentalcuandoseaposible.Acontinuación explican:

> Quealmiraratravésdeunaventanadevidrio,loqueseveesunaimagenvirtualqueestálevementedesplazadadelaposiciónenqueseveríasielvidrionoestuviera,yqueesedesplazamientodependedelgrosordelvidrioydelángulodeobservación.

> ¿Porquéelfondodeunrecipienteconagua(vaso,piscinauotro)noseveexactamentedondeestá?¿Yporqué,bajociertosángulosdeobservación,unlápizsumergidoenaguasevecomosiestuvieraquebrado?

> ¿Porquécuandoseobservaporencimadeelementoscalientes,porejemplo,sobreelfuegodeunaparrilla,losobjetosparecenbambolearseydeformarse?

> Eltitilardelasestrellas,¿cómoydóndesepodríaversinotuviéramosatmósfera?

> ¿Cómoseproducenlosespejismos?

> ¿Puedenocurrirespejismosdurantelanoche?Argumentan.

> Elsol,lalunaocualquierastro,¿estáenellugarenqueseleobserva?Sinoesasí,¿puedeestarloenalgúnmomentodeldía?Explicanconargumentos.

> ¿Quéfuncióncumplenlosprismasenlosprismáticos?

> Elfuncionamientodelafibraópticaysusprincipalesaplicacionesenelámbitodelascomunicacionesylamedicina,entreotras.


Para realizar la serie de experimentos propuestos en la actividad puedenemplearsediferentesmateriales:desdeprismasdeacrílicohastaunsimplevasoconagua;ycomofuentedeluz,desdeunpunteroláserhastalosrayosdelsol.


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7. las lentes en las experiencias cotidianas

> Lasylosestudiantesrealizanunainvestigaciónexperimentaldestinadaaseñalarcómoson,dóndeestánycómoseexplicanlasimágenesformadasporlaslentesconvergentesydivergentes.

> Conlaslentesconvergenteshaydoshechosquesedebenprobar:- Elfuncionamientodeunalupasimple,paraampliarletraspequeñaso

verinsectos ampliados.

- Sufuncionamientocomoproyector,proyectandoenunmuroelfilamentodeunaampolleta(comosemuestraenlafigura)oenunaventanailuminada.

> Enamboscasoslasylosestudiantesdebenreconocereltipodeimagenqueseforma:virtual,enelcasodelalupa;realenelcasodelproyector;cuándoesderechaoinvertida,ycuándoesmásgrandeomáspequeñaqueelobjeto.

> Enamboscasosdebenidentificar,además,laposicióndelobjetoydelaimagenenrelaciónconlalenteysufoco.

> Conlaslentesdivergentesdebenprobarqueentodosloscasosseproducenimágenesvirtuales,máspequeñasqueelobjetoyderechasrespectodeél.

> Desafíoexperimental:Enequipos,diseñanyejecutanunprocedimientoparadeterminarelfocodeunalenteconvergente.

8. telescopios y microscopios ópticos: estructura y funcionamiento

> Lasylosestudiantesdescribenlaóptica,estructurayfuncionamientode

telescopiosrefractoresymicroscopioselementales.Paraelloconstruirándoslentes,condiferentestamañosydistanciasfocales.

> Primeroeltelescopiorefractor:colocanlalentepequeñamuycercadesuojo(amododeocular),mirandounobjetolejanoybieniluminado.Agreganlalentemásgrandeylaalejanmuylentamentedelocular.

> Describencómoobservanalobjetoduranteelprocedimiento.

Habilidades de investigación OAdPlanificardiversosdiseñosdeinvestigacionesexperimentalesquedenrespuestaaunapreguntay/oproblemasobrelabasedediversasfuentesdeinformacióncientífica.OAjAnalizaryexplicarlosresultadosdeunainvestigacióncientífica,paraplantearinferenciasyconclusiones.

Actitudes OAAMostrarinterésporconocerycomprenderfenómenoscientíficos.OABTrabajarytratardatosconrigurosidad,precisiónyorden.OADManifestarpensamientocríticoyargumentarenbaseaevidenciasválidasyconfiables.

Habilidades de investigación OAdPlanificardiversosdiseñosdeinvestigacionesexperimentalesquedenrespuestaaunapreguntay/oproblemasobrelabasedediversasfuentesdeinformacióncientífica.

Lenteconvergente


Comolenteconvergentesepuedeemplearunalupasimple,ycomolentedivergente,elvidriodeunosanteojosparamiopes.

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OAjAnalizaryexplicar

losresultadosdeunainvestigacióncientífica,

paraplantearinferenciasyconclusiones.

Actitudes OAA


científicos.OAC

Trabajar,responsablemente,enequiposenlasolucióndeproblemascientíficos.









Actitudes OAA


científicos.OAC


OAEUsar, responsablemente, TIC

paraprocesarevidenciasycomunicarresultados

científicos.

> Después, el microscopio: mirando un objeto pequeño y que está bieniluminado,acercanaéllalentemáspequeña,amododelupa.Haciendoestointroducen,cercadelojo,laotralenteconvergenteyseacercano alejan.

> Describenloqueocurre.> Tantoparaeltelescopiocomoparaelmicroscopio,¿tieneimportanciala

distanciafocaldecadalente?,¿porqué?

9. Cámara fotográfica

> Analizanlasiguientesituación:sisecolocaunobjetodentrodeunacaja

completamentecerrada,aestaselehaceunorificioyluegosemiraatravésdeél,tapándolocompletamenteconelojo.Apartirdeello:

- ¿Seráposibleverelobjeto?- ¿Quéesnecesarioparapoderverelobjetoatravésdelorificio?- Sugierenunaformaparapoderverelobjetoylaejecutan.

> Luego,alumnosyalumnasdiseñanyconstruyenunacámaraoscura,comolaquesemuestraenlafigura,yrespondenlaspreguntassiguientes:

- ¿Porquéseobservaunaimagendelobjeto (persona, en la imagen) enformainvertida?

- ¿Porquélacajasepintade“color”negroenelinterior?(sesugierenegromate)

- ¿Enquéinfluyeeltamañodelorificiopordondeingresaluzal interiordelacámaraoscura?

- ¿Es similar este sistema al de lascámarasempleadasantiguamenteporfotógrafosenplazasyotroslugares?

- ¿En que se parecen y en qué sediferencianlascámarasfotográficasdenuestrosojos?


Esta actividad puede realizarse si se dispone de dos lentes convergentes(lupas),idealmenteunademayordiámetroquelaotraylapequeñademenordistanciafocalquelademayortamaño.Tambiénhayotrasopciones:comolentepequeñasepuedeaprovechareloculardeunmicroscopio.

Estosexperimentosrequierendemuchapacienciaycuidado.Parahacerlosmásfáciles,sepuedeintroduciruntubodecartónqueencajesobreotro,fijarlaslentesen losextremosyajustarladistanciaentreellasmoviendo lostubosdecartón.


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> Lassiguientesimágenesilustranafotógrafosconsuscámarasantiguas:

> Responden:¿Cómofuncionaycuáleselpropósitodelzoomdeuna

cámarafotográfica?

> Confeccionanunpósteroaficheconunparaleloquemuestrelascaracterísticasdelacámaraoscura,lacámarafotográficaréflexyunacámarafotográficadigital.

10. la luz y los colores

a. Lasylosestudiantesdiscutenlassiguientespreguntasysituaciones,formulanhipótesisy,cuandoseaposible,realizanodescribenlosexperimentosquelespermitanverificarlas:

> ¿Cuántoscoloresexisten?

> ¿Existeelcolorblanco?,¿yelcolornegro?> Siunobjetodecolorverde se iluminacon luzblanca,¿dequécolor se

observaelobjeto?¿Quéocurreconlosotroscoloresqueformanlaluzblancayquenoseobservanenelobjeto?

> Loscoloresconquevemoslosobjetos,¿dependendelcolordelaluzconqueselesilumine?

> Siunobjetosevenormalmentedecolorrojo,¿dequécolorseverásiseleiluminaconluzverde?

> Sisemiraelentornoatravésdeunfiltrorojo,¿cómoseveránlascosassiinterponemosunfiltrodecolorverde?

> Loscoloresquevemosenlosobjetosquenosrodean,¿sonunacaracterísticade losobjetos?,¿dependendelcolorde la luzconqueselos ilumine?,¿dependendelosojosdequienlosobserve?

Habilidades de investigación OAaObservarydescribirdetalladamentelascaracterísticasdeobjetos,procesosyfenómenos.OAbFormularpreguntasy/oproblemas,apartirdeconocimientocientífico.OAcFormular y fundamentarhipótesis comprobables.OAdPlanificardiversosdiseñosdeinvestigacionesexperimentalesquedenrespuestaaunapreguntay/oproblemasobrelabasedediversasfuentesdeinformacióncientífica.

Actitudes OAAMostrarinterésporconocerycomprenderfenómenoscientíficos.OADManifestarpensamientocríticoyargumentarenbaseaevidenciasválidasyconfiables.


Comofiltrossepuedenemplearplásticosopapelcelofándecolores.

Esimportanteexplicarquelosobjetosdeciertocolor,porejemplorojo,reflejanprincipalmenteelrojoquevemos,yenmenormedidatodoslosdemáscolores.Lopropioocurreconlosfiltrosdecolores:unpapelcelofánverdedejapasarprincipalmentelaluzverde,peroenmenormedidadejapasartambiéntodoslosdemáscolores.

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b. LosylasestudiantesexperimentanconeldiscodecoloresdeNewton.Paraellopintanundiscodecartóncontémperasdedistintoscoloresylohacengirarrápidamente.Paralograrunaadecuadarapidezdegiropuedehacerserotaramododerunrún,comosemuestraenlafigurademásabajo.Trasrealizarelcírculocolorido,predicendequécolorseveráeldiscocuandoestérotandoyexplicanel efecto.


OAaObservarydescribirdetalladamentelas

característicasdeobjetos,procesosyfenómenos.





OAiCrear,seleccionar,usaryajustarmodelosparadescribirmecanismosyparapredeciryapoyar

explicaciones.

Actitudes OAA


científicos.OAC


OADManifestarpensamientocríticoyargumentaren


OAFCuidarlasaluddelas

personasyserconscientedelasimplicancias

éticasenlasactividadescientíficas.

11. Síntesis aditiva de colores: colores primarios y secundarios

> Disponendetresfocos,unorojo,unoverdeyotroazul.Dirigenlaluzqueemiten hacia un telón o muro blanco. Antes de realizar laexperienciapredicenyregistranloqueobservaránsi:

- Mezclanluzverdeconroja.

- Mezclanluzverdeconazul.

- Mezclanluzrojaconazul.

- Mezclanlostres colores.

> Realizanlaactividadycomparanlaevidenciaexperimentalconlasprediccionesformuladas.Acontinuación responden:

- Lamezcladecoloresdetémperasyacuarelas,¿producelosmismoscoloresquecuando semezclanlucesdecolores?

- Enlasíntesisaditivadecolores,¿cuálessonloscoloresprimariosysecundariosparala luz?

- ¿Cuálessonloscolorescomplementariosparalaluz?

- Lavelocidaddelaluz,¿dependedelcolorquetenga?Siesasí,losordenandemayoramenorvelocidad.

EstaactividadpuederelacionarseconelOA7delejedeBiología,mediantelasiguienteactividad:

> Considerandoel procesode la fotosíntesis, formulanunahipótesis queexpliquelapregunta:¿Cómoafectaalprocesodelafotosíntesiselcolordelaluzquerecibeunaplanta?


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> Puedenformularvariashipótesisquerelacionenelcolordelaluzconvariablescomo:oxígenoproducido,crecimientoycolordelashojas,entreotras.

> Enequiposevalúanlaposibilidadderealizarinvestigacionesexperimentalesparaobtenerevidenciasparavalidarorechazarlasexplicacionesquedanla(s)hipótesispropuesta(s)sobrecómoafectaelcolordeluzalaplantaquela reciba.

12. Dispersión cromática y arcoíris

a. Lasylosestudiantesrealizanunexperimentoqueponeenevidenciaelfenómeno

denominadodispersión cromática.

b. Explicancómoseproducenlosarcoírisendíaslluviososyrespondenpreguntascomo:

> ¿Quéfenómenosocurrenenlasgotasdeagua?

> ¿Dóndeestáelsolcuándovemosunarcoíris?

> ¿Cómopodríahacerseunarcoírisusandounamangueradejardínenundíasoleado?

> ¿Esciertoquecuandoseveunarcoíris,normalmentesevetambiénunsegundoarcoírismásdébilyconloscoloresinvertidos?

Habilidades de investigación OAaObservarydescribirdetalladamentelascaracterísticasdeobjetos,procesosyfenómenos.OAdPlanificardiversosdiseñosdeinvestigacionesexperimentalesquedenrespuestaaunapreguntay/oproblemasobrelabasedediversasfuentesdeinformacióncientífica.OAlExplicaryargumentarconevidenciasprovenientesdeinvestigacionescientíficas.OAmDiscutirenformaoralyescritalasideasparadiseñarunainvestigacióncientífica.


Siesnecesario,construyenlosfocoscolocandoampolletasblancasalinteriordetarros,conorificiosenunabaseyenlaotraabierta,yponiendopapelescelofándeloscoloresquenecesitan.

Enestaconstrucciónsehandeconsensuarmedidasdeseguridad,yaquesetrabajaráconcorrienteeléctricayluegoconelcaloremitidoporlosfocos.


Sino sedisponedeunprismaadecuado,sepuedeconstruiruno.De igualmanera,siporalgunarazónnosedisponedeluzsolar,hayopcionescomolasquesesugierenenlafigurasiguiente:

Focoluzblanca Agua

Recipiente

Telón

U2


14

Actitudes OAA


científicos.OAD



OAHReconoceryvalorarlosaportesdehombresy

mujeresalconocimientocientífico.


OAaObservarydescribirdetalladamentelas

característicasdeobjetos,procesosyfenómenos.






Actitudes OAA


científicos.OAD



13. Difracción y el experimento de la doble rendija

a. Lasylosestudiantesobservanconunojoyatravésdesusdedos,comose

muestraenlassiguientesfiguras,unasuperficieblancabieniluminada(patioiluminadoporelsol,pantallailuminadaconluzblancadeunproyector,muroblancobieniluminadouotros).Describenloquevenylorepresentanpormediodeundibujo.Luegodiscutenelnombrequepuederecibirestefenómeno.


Notodaslaspersonasvendeinmediatoloqueocurre.Sepuedesugerirelmirarporelpequeñoespacioquequedaalponerdoslápicesparalelos.Tambiénpuedehacerseunpequeñoorificioenunaláminametálica(aluminiodeenvasesdesechables,porejemplo)ymirarenlanocheunfocodealumbradopúblicodistante.Dejarclaroqueelfenómenoeseldedifracciónylaszonasoscurasqueseobservansonzonasdeinterferenciadestructiva:zonasenqueseverificaqueluz+luz=oscuridad.

Sisedisponedeunpunteroláser,elexperimentopuederealizarsedelaformaqueseindicaenlafigurasiguiente:

Pantalla

Láser


Paraapoyarestaactividadserecomiendaverelvideodisponibleenlasiguientedirecciónweb,dondeelprofesorWalterLewinserefierealosarcoíris.Estáeninglésyesdelargaduración,porloquesesugierealaoeldocentequeloveaantesyseleccionelapartequemostraráasusestudiantes:

> http://physicsdatabase.com/2013/02/20/rainbows-and-blue-skies-by-walter-lewin/

Se sugiere trabajar colaborativamente con el o la docente de inglés paradesarrollarcomprensióndeideasgeneraleseinformación,enlafuentedigitalsugeridaenesta actividad.


15

b. InvestiganacercadelexperimentodeladoblerendijarealizadoporThomasYoung,conelobjetode:

> Identificaralgunosaspectosbiográficosdelautordelexperimento.> Describirelmontajeexperimentalutilizado.> Explicarloqueseobservaenelexperimento.> Señalaralgunasdelasconclusionesquesededucendelosresultados

delexperimento.

Filtro


Si sedisponedeunadoble rendijaadecuadaparaesteexperimentoyunaampolletadefilamentolineal(verfigura)opunteroláser,sesugiererealizarlo,analizarloydiscutirlo.

Loimportantedeestecélebreexperimentoradicaenquenosoloconvencióaloscientíficosolascientíficasdesuépocaacercadelanaturalezaondulatoriadelaluz,sinoque,empleandofiltrosdecoloresymidiendoalgunasdistanciasyángulos,fueposibledeterminarlalongituddeondadelosdistintoscolores.

Estaactividadpuedereforzarseconlaobservacióndevideoscomo:

> http://www.edutube.cl/index.php?view=video&id=118:experimento-de-la-doble-rendija

> https://canal.uned.es/mmobj/index/id/6283

U2


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Entrelasaplicacionestecnológicaspuedefigurareldispositivoqueusanloscarabinerosparaconocerlarapidezdelosvehículosenlacarretera.

Enelámbitoastronómico,sesugiereabordarelhechodepoderdeterminarsiunastro(estrellaygalaxia,entreotros)seacercaoalejadelaTierrasegúnsisuluzsedesplazaalazuloalrojodelespectroyque,apartirdeesto,sehanrecolectadoevidenciasqueafirmanqueelUniversoseexpande.


Noesnecesariollegaraconclusionesdefinitivasniadeclararaunequipocomoganador.Loimportanteesrevisarlosdistintosfenómenosqueseconocendelaluzyverquémodelolosexplicamejor:lareflexión,larefracción,ladifracciónylainterferencia,entreotros.




OAlExplicar y argumentar conevidenciasprovenientesdeinvestigacionescientíficas.

Actitudes OAA


científicos.

14. Efecto doppler

> LasylosestudiantesrealizanunainvestigaciónenlibrosointernetsobreelefectoDopplerparalaluz.Averiguanquésignificael“corrimientohaciaelrojo”delespectro,yquéinformaciónproporcionasobreelobjetoemisordeluzyalgunasaplicacionesdeesteefectotantoenelámbitocotidianocomoenel astronómico.

> Responden:- ¿UtilizanelefectoDopplerloscarabineroscuandocontrolanlarapidez

delosvehículosenlascarreteras?

- Silarespuestaesafirmativa,explicancómoseutilizatalefectoenestecaso.

OAB Trabajarytratardatoscon

rigurosidad,precisiónyorden.


OAgOrganizareltrabajo

colaborativo.OAm

Discutir en formaoralyescritalasideaspara

diseñarunainvestigacióncientífica.

Actitudes OAA

Mostrarinterésporconocerycomprender fenómenos

científicosOAC

Trabajar,responsablemente,enequiposenlasoluciónde

problemascientíficosOAH

Reconoceryvalorarlosaportesdehombresymujeresalconocimientocientífico

15. La luz: ¿onda o corpúsculo?

> Lasylosestudiantesorganizan,sobrelabasedelosconocimientosadquiridoshasta elmomento, un debate sobre la naturaleza de la luz. Un equipodefenderálaideadequelaluzesuncorpúsculoyelotro,dequeesunaonda.Laoeldocentepuedehacerdemoderadorao moderador.

- ¿Quéventajaslevenalmodeloondulatoriodelaluzfrentealcorpuscular,enlaexplicacióndealgunosfenómenosópticos?

- ¿Quéfenómenosópticosseexplicanmejorconelmodelocorpusculardela luz?


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