fisica i - Colegio de Bachilleres

ASIGNATURA: FISICA I, “MECÁNICA CLÁSICA”
Ubicación.
Está situada en el campo disciplinar de las ciencias experimentales, donde a través de la aplicación de conocimientos teóricos y experimentales, desarrollando
diferentes competencias en el alumno que le permitan generar una mejor solución a problemas cotidianos, motivando su interés por una cultura científica.
Las asignaturas de física se ubican en los semestres 1°, 2°, y 3° dentro de la formación básica, en 5° y 6° semestre esta complementada con dominios profesionales
en el área de formación específica (físico-matemáticas) mediante las asignaturas de Ingeniería Física y Ciencia y Tecnología; ofreciendo los conocimientos básicos
para la comprensión de los principios que rigen el comportamiento de la materia y energía con una base metodológica dentro de un contexto académico integral para
el análisis de las leyes que rigen los fenómenos naturales.
La relación necesaria y progresiva con la materia de matemáticas como herramienta metodológica en el estudio de las ciencias experimentales y durante todos los
semestres es fundamental. Así como, el desarrollo de las habilidades de lenguaje y comunicación, y manejo de las tecnologías de la información, requeridas para
construir una interpretación de su realidad. Su relación con la materia de Química proporciona los conocimientos básicos de la estructura molecular requeridos para
abordar contenidos específicos.
Mapa curricular del Colegio de Bachilleres 2014
Area de Formación Básica
Campos
Humanidades
Desarrollo
Humano
Lenguaje y
Comunicación
Clave
1ER. SEMESTRE
Asignatura
C Clave
H C Clave
Introducción a la
Filosofía
3
6
Ética
3
6
Apreciación Artística I
2
4
Apreciación Artística II
2
4
Actividades Físicas y
Deportivas I
2
4
Actividades Físicas y
Deportivas II
2
4
Orientación I.
2
4
Lenguaje y
Comunicación I
4
8
Inglés I
3
Tecnologías de la
Información y de la
Comunicación I
Ciencias
Experimentales
H
2o. SEMESTRE
Asignatura
Física I
2
3
H
C Clave
4o. SEMESTRE
Asignatura
4
8
6
Inglés II
3
4
Tecnologías de la
Información y de la
Comunicación II
H
C Clave
5o. SEMESTRE
Asignatura
H
Lógica y
Argumentación
3
C Clave
6
6o. SEMESTRE
Asignatura
H
Problemas
Filosóficos
C
3
6
FORMACIÓN ESPECÍFICA
Orientación II.
Lenguaje y
Comunicación II
5
3ER. SEMESTRE
Asignatura
2
Propedéutica
A1
3
6
Propedéutica A2
3
6
4
Propedéutica
B1
3
6
Propedéutica B2
3
6
3
6
Taller de Análisis
y Producción de 3
Textos II
6
Lengua y
Literatura II
3
6
Taller de
Análisis y
Producción de
Textos I
6
Inglés IV
3
2
Inglés V
3
6
Inglés VI
3
6
2
4
Tecnologías de la
Información y de la
Comunicación IV
2
4
Biología I
3
6
Biología II
3
5
Ecología
3
5
Química II
3
5
Química III
3
6
Física III
3
5
Geografía I
2
4
Geografía II
2
4
Lengua y
Literatura I
3
6
6
Inglés III
3
2
4
Tecnologías de la
Información y de la
Comunicación III
Química I
3
5
Física II
3
5
Ciencias
Sociales
Ciencias Sociales I
3
6
Ciencias Sociales II
3
6
Historia de México I
3
6
Historia de México II
3
6
ESEM I
3
6
ESEM II
3
6
Matemáticas
Matematicas I
4
8
Matematicas II
4
8
Matematicas III
4
8
Matematicas IV
4
8
Matematicas V
4
8
Matematicas VI
4
8
FORMACIÓN
LABORAL
5
10
FORMACIÓN
LABORAL
Horas/semana
28 55
29 56
5 10
28 54
FORMACIÓN
LABORAL
5 10
30 56
FORMACIÓN
LABORAL
5 10
30 59
30 59
Intenciones.
Al concluir la materia de Física el estudiante será capaz de aplicar los conocimientos de las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico, analizando
fenómenos naturales, formulando preguntas de carácter científico, utilizando la investigación en la propuesta de soluciones a partir del método científico; registrando
y sistematizando información, consultando fuentes relevantes, realizando experimentos pertinentes; diseñando modelos físicos o prototipos en trabajo colaborativo;
relacionando o aplicando los modelos matemáticos con los fenómenos físicos y los factores observables a simple vista o a través de instrumentos; explicando el
funcionamiento de máquinas y/o dispositivos de uso común a partir de conceptos físicos, motivando el interés por el estudio de la Física en la comprensión de los
principios y leyes que rigen el comportamiento de la materia y la energía, valorando el impacto de la ciencia con la tecnología en su vida cotidiana y académica.
A través de las competencias disciplinares extendidas se tendrá una mejor definición vocacional, que junto con las competencias disciplinares básicas ayudarán al
estudiante a una mejor inserción en su entorno y/o su ingreso a nivel superior.
Al concluir la asignatura de Física I el estudiante será capaz de aplicar los conocimientos de las leyes de la mecánica clásica, así como las leyes de conservación de
la energía, que explican el movimiento. Analizar fenómenos naturales, formular preguntas a partir del método científico, emplear la experimentación para comprender
y/o representar por medio de modelos matemáticos simples dichos fenómenos, para generar soluciones a problemáticas en su vida cotidiana valorando el impacto
de la ciencia y tecnología y así motivar el interés por el estudio de la Física.
ESQUEMA PARA EL PROGRAMA DE FISICA I “Mecánica Clásica”
Intención de la materia: Al concluir la materia de Física el estudiante será capaz de aplicar los conocimientos de las leyes generales que rigen el
funcionamiento del medio físico analizando fenómenos naturales, formulando preguntas de carácter científico, utilizando la investigación en la
propuesta de soluciones a partir del método científico; registrando y sistematizando información, consultando fuentes relevantes, realizando
experimentos pertinentes; diseñando modelos físicos o prototipos en trabajo colaborativo; relacionando o aplicando los modelos matemáticos
con los fenómenos físicos y los factores observables a simple vista o a través de instrumentos; explicando el funcionamiento de máquinas y/o
dispositivos de uso común a partir de conceptos físicos, motivando el interés por el estudio de la Física en la comprensión de los principios y
leyes que rigen el comportamiento de la materia y la energía, valorando el impacto de la ciencia con la tecnología en su vida cotidiana y
académica. A través de las competencias disciplinares extendidas se tendrá una mejor definición vocacional, que junto con las competencias
disciplinares básicas ayudarán al estudiante a una mejor inserción en su entorno y/o su ingreso a nivel superior.
Competencias genéricas:
4.- Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en
distintos contextos.
5.- Propone soluciones a problemas a partir de métodos
establecidos.
6.- Sustenta una postura personal sobre temas de interés y
relevancia general.
7.- Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.
8.- Colabora y participa en equipos diversos.
Intención de la asignatura: Al concluir la asignatura el estudiante será
capaz de aplicar los conocimientos de las leyes de la mecánica clásica,
así como las leyes de conservación de la energía, que explican el
movimiento. Analizar fenómenos naturales, formular preguntas a
partir del método científico, emplear la experimentación para
comprender y/o representar por medio de modelos matemáticos
simples dichos fenómenos, para generar soluciones a problemáticas en
su vida cotidiana valorando el impacto de la ciencia y tecnología y así
motivar el interés por el estudio de la Física.
Competencias disciplinares:
3.- Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico
y plantea hipótesis necesarias para responderlas.
4.- Obtiene, registra sistematiza la información para responder a
preguntas de carácter científico consultando fuentes relevantes
y realizando experimentos pertinentes.
5.- Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o
experimentos con hipótesis previas y comunica sus conclusiones.
6.- Valora las preconcepciones personales o comunes sobre
diversos fenómenos naturales a partir de evidencia científica.
8.- Explica el funcionamiento de máquinas de uso común a partir
de nociones científicas.
9.- Diseña modelos o prototipos para resolver problemas,
satisfacer necesidades o demostrar principios científicos.
10.- Relaciona las expresiones simbólicas de un fenómeno de la
naturaleza y los rasgos observables a simple vista o mediante
instrumentos o modelos científicos.
11.- Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del
medio físico y valora las acciones humanas de impacto ambiental.
Enfoque.
La Reforma Integral de la Educación Media Superior, RIEMS, establece una práctica educativa fundada en la Concepción Constructivista del aprendizaje. Los
programas de las asignaturas de Física se estructuran considerando al aprendizaje, la enseñanza y la evaluación como el desarrollo de las competencias durante la
construcción y uso de los conocimientos físicos, a partir de un conjunto coordenado de problemas vinculados al mundo del estudiante, de manera que le permita
mejorar la comprensión racional de su entorno y su actitud en la sociedad. En el esquema de Estrategia didáctica para el programa de Física I “Mecánica Clásica”,
La Competencia Disciplinar 4 y la Competencia Genérica 8 son elementos generales del enfoque de trabajo. Las Competencias Disciplinares 3, 4 y 5 corresponden
a la metodología de la Física y tienen expresión en la construcción de la solución de todos los problemas, La Competencia Disciplinar 6 se desarrolla al crear un
conflicto cognitivo a partir del sentido común y así iniciar el bloque de aprendizaje. La Competencia Disciplinar 8 determina el sentido de aplicación de los conceptos
en diferentes contextos y desempeños esperados. Finalmente, La Competencia Disciplinar 9 está directamente implicada en el Proyecto de evaluación. Los
desempeños son como el andamio didáctico para realizar la transferencia de las competencias genéricas y disciplinares a la estrategia didáctica, constituida por
acción y características que describen el aprendizaje esperado.
Bloques
I. Sistemas Físicos
II. Movimiento
III. Fuerza y Energía
3
3
3
4
4
4
5
5
5
Competencias disciplinares
10 12
6
8
9
10 12
6
9
10 11 12
4
4
4
5
5
5
Genéricas
6
7
6
7
6
7
8
8
8
Bloque Temático I: Sistemas Físicos.
Carga Horaria: 12 horas.
Propósito: Al final de este bloque el estudiante será capaz de identificar la relación de variables físicas en los sistemas físicos para comparar magnitudes de forma
cualitativa y cuantitativa, mediante la observación y manipulación experimental de diversos sistemas, estableciendo la relación de proporcionalidad entre las
variables para predecir el comportamiento de algunos sistemas mecánicos de nuestro entorno. Además de diferenciar las magnitudes escalares de las vectoriales.
Desempeños esperados
Criterios de evaluación
Contenidos
El estudiante debe ser capaz de:
El estudiante debe ser capaz de:
1.-Introducción a los sistemas físicos.
-------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------Control de variables
-Relación de variables y concepto de función.
Identificar la naturaleza de la relación directa e Describir las características de la relación directa e 2.-Sistema de unidades
inversa de variables de sistemas físicos.
inversa en un sistema físico específico.
-Definición
-Tipos y equivalencias
Reconocer y comprender las magnitudes de forma Clasificar en el Sistema Internacional de Unidades -Análisis dimensional
cualitativa y cuantitativa, escalares y vectoriales las magnitudes escalares y vectoriales en la solución -Notación científica
como herramientas de uso en sus actividades de problemas cotidianos.
3.-Vectores.
cotidianas.
-Concepto
-------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------Método gráfico
Obtener, registrar y sistematizar la información de
un sistema físico para identificar el comportamiento
de las variables presentes a través de experimentos
pertinentes.
--------------------------------------------------------------
Registrar y sistematizar las características
cualitativas y/o cuantitativas de las variables
presentes en un sistema físico a través de una
actividad experimental.
--------------------------------------------------------------
Emplear la notación científica en datos relacionados
Interpretar el uso de la notación científica y de los con el manejo de cantidades muy pequeñas y muy
prefijos como una herramienta de uso que permita grandes en su entorno.
representar números enteros y decimales.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Aplicar el método grafico para la suma de vectores
Relacionar y aplicar las expresiones matemáticas de en el manejo de variables que define la solución de
magnitudes vectoriales mediante la representación un problema.
gráfica de variables que determinan la solución de
un problema.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Realizar una práctica de mediciones donde el
Seleccionar correctamente el instrumento de estudiante deba seleccionar correctamente el
medición que le ayude a medir una magnitud.
instrumento adecuado para medir una determinada
magnitud.
Leer e interpretar la escala impresa en el
instrumento.
Conocer las normas de laboratorio e identificar los
códigos de color y símbolos en el laboratorio para su
seguridad.
Orientaciones de Enseñanza – Aprendizaje y Evaluación.
- Se sugiere realizar dos prácticas de laboratorio para este bloque temático.
Referencias: - www.fisica.usan.mx para la práctica de mediciones.
- http://identidadgeek.com/la-escala-del-universo-en-una-animacion-interactiva/2012/02/
Para el desarrollo de los contenidos en el bloque se sugiere el apoyo del siguiente laboratorio virtual:
Laboratorio Virtual; Grupo Orión
Dirección electrónica: enebro.pntic.mec.es/~fmag0006/index.html#
Bloque Temático II: Movimiento.
Carga Horaria: 18 horas
Propósito: Al final de este bloque el estudiante será capaz de identificar las características del movimiento de los cuerpos en una y dos dimensiones, estableciendo
la diferencia entre cada uno de ellos; relacionar y aplicar las expresiones matemáticas para describir y predecir el comportamiento de los diferentes tipos de
movimiento y solucionar problemáticas observables en la vida cotidiana.
Desempeños esperados
Criterios de evaluación
Contenidos
El estudiante será capaz de:
El estudiante será capaz de:
1. M.R.U.
-------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------- 2. M.R.U.A
-Caída Libre
Identificar problemáticas relacionadas a los Reconocer los diferentes tipos de movimiento y su -Tiro parabólico
diferentes tipos de movimiento; formular preguntas, relación con el modelo matemático.
3. Movimiento Circular.
plantear hipótesis y proponer soluciones a partir del Predecir el comportamiento del movimiento de un -Movimiento Circular Uniforme.
método científico.
cuerpo a través de la aplicación de los modelos -Movimiento Circular Uniformemente Variado.
matemáticos establecidos.
Solucionar
problemáticas
de
movimiento
relacionadas con la vida cotidiana.
-------------------------------------------------------------
------------------------------------------------------------
Identificar las variables de las que depende la caída Explicar el movimiento de caída libre de dos objetos
de los cuerpos mediante actividades experimentales que se sueltan al mismo tiempo y desde la misma
que permitan discriminar las variables irrelevantes. altura en diferentes condiciones que le ayuden a
comprender las características de dicho movimiento.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Analizar los datos obtenidos en una actividad
Describir las principales características del MRU y experimental del MRU y MRUA por medios
MRUA de un objeto y explicar el comportamiento gráficos y modelos matemáticos para diferenciar
en situaciones de la vida cotidiana
estos tipos de movimientos.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Explica el funcionamiento utilizando los principios
Diseñar y construir un prototipo que simule el físicos relacionados con el movimiento en dos
movimiento de un objeto en dos dimensiones para dimensiones.
aplicar los modelos matemáticos en la solución de
problemas relacionados con este tipo de
movimiento.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Relacionar y aplicar las expresiones matemáticas
con el movimiento de los objetos a través del manejo
de variables
para la solución de problemas
cotidianos.
Utilizar un caso de la vida cotidiana (p.ej. la caída de
un auto desde un segundo piso, arrancones
clandestinos, bateo de un homerun en beisbol, salto
de un clavadista) para distinguir el tipo de
movimiento del objeto e inferir con argumentos
matemáticos los resultados finales.
Orientaciones de Enseñanza – Aprendizaje y Evaluación
Para el desarrollo de los contenidos en el bloque se sugiere el apoyo del siguiente laboratorio virtual:
FisQuiWeb
Laboratorio Virtual
Dirección electrónica: web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/Laboratorio/AccesoZV.htm
Laboratorio de Mecánica
Dirección Electrónica: www.juntadeandalucia.es/averroes/ies_sierra_magina/d_fyq/laboratorio%20fisica%202.htm
Mirror del Laboratorio Virtual de Física de NTNU
Dirección electrónica: teleformación.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/applets/Hwang/ntnujava/indexH.html
Bloque Temático III: Fuerza y Energía.
Carga Horaria: 18 horas.
Propósito: Al final de este bloque el estudiante será capaz de aplicar las Leyes de Newton para describir el movimiento de los cuerpos, el modelo matemático
de Trabajo y Energía Mecánica por medio de la solución de problemas prácticos para explicar los fenómenos físicos observables en la vida cotidiana.
Desempeños esperados
Criterios de evaluación
Contenidos
El estudiante será capaz de:
El estudiante será capaz de:
1. Leyes de Newton
2. Energía mecánica y trabajo
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Obtener, registrar y sistematizar la información de
un experimento relacionado con las Leyes de
Newton para resolver problemas de movimiento
observables en su entorno.
Utilizar el concepto de fuerza para explicar su
relación con el cambio de velocidad o momentum de
un cuerpo.
Aplicar los modelos matemáticos de las leyes de
movimiento de Newton para determinar
cuantitativamente las variables representativas en la
solución de problemas cotidianos.
-------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------
Formular hipótesis sobre las Leyes de Newton en Obtener resultados cuantitativos de una actividad
relación al movimiento con los resultados obtenidos experimental para determinar el tipo de movimiento
de una actividad experimental.
de un cuerpo.
-------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------
Conocer los conceptos de trabajo, energía mecánica
y la ley de la conservación de la energía y aplicarlos
para resolver problemas relacionados con las
situaciones cotidianas. Caso del martinete, máquina
para clavar pilotes.
Utilizar una práctica de laboratorio para constatar si
el alumno supo relacionar los cambios en la energía
cinética y potencial con el trabajo que se realiza
(caso del martinete).
-------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------
Diseñar y construir un prototipo que simule una
balanza mecánica que al pegarle en un extremo con Explicar los componentes y el funcionamiento del
un martillo de plástico registre la altura alcanzada prototipo utilizando los modelos matemáticos de
por un disco o pelota y con ello podrá calcular la
energía potencial mecánica y el trabajo mecánico energía potencial y trabajo mecánico para demostrar
realizado por la persona que le pego a la balanza.
la Ley de Conservación de la Energía Mecánica.
Diseñar y construir una montaña rusa con dos rizos
para demostrar la conservación de energía
mecánica..
Explicar la transformación de energía en el
movimiento de un balín al recorrer la trayectoria
propuesta en la montaña rusa y que caiga en una tapa
rosca al final por inercia
------------------------------------------------------------Relacionar y aplicar las expresiones matemáticas de
trabajo y energía con los fenómenos físicos del
movimiento a través de la observación y
experimentación para la solución de problemas
cotidianos.
-------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------Utilizar el concepto de fuerza para explicar su
relación con el cambio de velocidad o momentum de
un cuerpo.
Aplicar los modelos matemáticos de las leyes de
movimiento de Newton para determinar
cuantitativamente las variables representativas en la
solución de problemas cotidianos.
-------------------------------------------------------------Orientaciones de Enseñanza – Aprendizaje y Evaluación
Para el desarrollo de los contenidos en el bloque se sugiere el apoyo del siguiente laboratorio virtual:
FisQuiWeb
Laboratorio Virtual
Dirección electrónica: web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/Laboratorio/AccesoZV.htm
Laboratorio de Mecánica
Dirección Electrónica: www.juntadeandalucia.es/averroes/ies_sierra_magina/d_fyq/laboratorio%20fisica%202.htm
Mirror del Laboratorio Virtual de Física de NTNU
Dirección electrónica: teleformación.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/applets/Hwang/ntnujava/indexH.html