DESCRIPCIÓN DE UNA SESIÓN DE CLASE DE CTA 5TO GRADO.

1. PLANIFICACIÓN DE SESIÓN DE APRENDIZAJE
GRADO UNIDAD SESIÓN HORAS
QUINTO I 1/5 3
TITULO DE LA SESIÓN
Incertidumbre en medidas directas e indirectas de magnitudes físicas
APRENDIZAJES ESPERADOS
COMPETENCIAS CAPACIDADES INDICADORES
Indaga, mediante
métodos científicos,
situaciones que
pueden ser
investigadas por la
ciencia.
 Diseñaestrategias
para hacer una
indagación.
 Elabora un protocolo explicando el
procedimiento pararealizar mediciones.
 Justifica la selección de herramientas,
materiales, equipos e instrumentos de
precisión que permitan obtener datos
fiables y suficientes.
 Verifica la confiabilidad de la fuente de
informaciónrelacionadaasupreguntade
indagación.
SECUENCIADIDÁCTICA
INICIO
 El docente da la bienvenida a los estudiantes y los invita a divertirse con las actividades
del Área de CTA para el presente año.
 El docente les pide a los estudiantes observar una serie de instrumentos de medición
(motivación): una regla graduada, una balanza, un cronómetro, un termómetro, un
amperímetro, un dinamómetro y un transportador; a su vez, les menciona que estos
instrumentos permiten realizar mediciones. El docente aprovecha la oportunidad para
preguntarles: si yo quisiera medir el ancho de una mesa, ¿qué instrumento utilizaría? Se
espera que los estudiantes respondan: “Una regla o una cinta métrica”.
Luego, el docente pregunta: ¿cómo medirías el grosor de una hoja de papel?
El docente explica que es muy fácil medir el grosor de una hoja de papel. Esto se puede
hacer juntando una cantidad considerable de hojas (28 hojas) y midiendo el grosor total
(4 mm);luegose divide el grosor del conjunto de papeles entre la cantidad de papeles.

2. En este caso, el grosor de una hoja de papel sería el cociente entre 4 mm y 28.
 Seguidamente,el docenteprecisa que el propósitode estasesión esque losestudiantes,
a partir del estudio de métodos de medición de magnitudes físicas y teoría de errores,
logrenrealizarunprocesode indagaciónque lesllevarátressesiones.Asimismo,que esta
sesión se iniciaráconel diseñode estrategiasparahacerunaindagaciónque involucrelos
métodos de medición y la teoría de errores. Este diseño de estrategias consistirá en
elaborar un protocolo que explique el procedimiento para realizar mediciones de
volúmenes;justificarlaselecciónde herramientas,materialesequipose instrumentosde
precisión;yverificarlaconfiabilidadde lafuentede informaciónautilizaren laindagación.
DESARROLLO
 El docente invitaalosestudiantesa organizarse enequiposde trabajoyatomar notasen
su “cuaderno de experiencias” de todo lo que se trabajará el día de hoy.
 El docente plantea preguntas que generan un proceso de indagación por parte de los
estudiantes; por ejemplo: ¿qué entienden por “medir”? ¿qué cosas se pueden medir?
¿qué cosas no se pueden medir? ¿es posible medir el amor al prójimo? ¿cómo medir el
volumende unlíquido? ¿cómomedirel volumende unapiedrairregular? ¿cómomedirel
volumende unabolasólida?¿cómomedirel volumendeuncilindrodecera?Sobre labase
de la información que se les proporcionará más adelante, ¿qué tipo de medición se
efectuará para medir los volúmenes de las cuatro cosas antes mencionadas? El docente
mencionaque hoy se empezaráunprocesode indagaciónsobre métodosde mediciónde
magnitudes físicas y teoría de errores, el cual durará tres sesiones. En tanto que hoy se
comenzará con el propósito descrito al comienzo de la sesión.
Diseña estrategias para hacer una indagación
 El docente invitaalosestudiantesaidearestrategiasquelosllevenamedirlos volúmenes
de cadaunade lascuatrocosasmencionadas,afinde responderlaspreguntasplanteadas;
además, a justificar las cosas que utilizan para llevarlo a cabo, así como a considerar el
conocimiento científico pertinente para abordar las preguntas planteadas.

3. Los estudiantes discuten(lluviade ideas) enequiposde trabajosobre la forma en la que
procederán para determinar los volúmenes requeridos. Luego, los estudiantes elaboran
una secuenciade acciones quelespermitan determinarlosvolúmenesrequeridos,y enla
que toman encuenta losmateriales de suentorno e instrumentosde mediciónsegúnlas
accionesarealizar,alavezquerevisanelconocimientocientíficorelacionado(magnitudes
físicasfundamentalesyderivadas)que se encuentraenlaspáginas17ala 19 y 22 del libro
de CTA de 5to de Secundaria, y otras que el docente considere pertinente.
1. Procedimiento para determinar el volumen
del líquido contenido en un vaso.
2. Procedimiento para determinar el volumen
de una piedra irregular.
1.º …………………………………………………………
2.º …………………………………………….…………..
3.º …………………………………………………………
Tipo de medición:…………………………………..
1.º …………………………………………………………
2.º …………………………………………….…………..
3.º …………………………………………………………
Tipo de medición:…………………………………..
3. Procedimiento para determinar el volumen
de una bola sólida.
4. Procedimiento para determinar el volumen
de un cilindro de cera.
1.º …………………………………………………………
2.º …………………………………………….…………..
3.º …………………………………………………………
Tipo de medición:…………………………………..
1.º …………………………………………………………
2.º …………………………………………….…………..
3.º …………………………………………………………
Tipo de medición:…………………………………..
 Para una mayor comprensión, el profesor presenta una breve información sobre los
métodos de medición (Anexo 1).
Verhttp://ocw.upm.es/fisica-aplicada/tecnicas-
experimentales/contenidos/LibroClase/TECap04A01.pdf
 Luego,el docente mencionaa sus estudiantes que lasmedicionesprecisassonunaparte
fundamental delafísica.Sinembargo, ningunamediciónesabsolutamenteprecisa.Yaque
siempre hay una incertidumbre asociada con toda medición. El docente alcanzará a los
estudiantes la información relacionada con el error de medición o incertidumbre de una
medición (Anexo2) yla propagacióndel erroro propagaciónde incertidumbre (Anexo3).
Ver: http://www.cec.uchile.cl/~vicente.oyanedel/libros/serway.pdf (apéndice A-20)
Luego, el docente propicia que los estudiantes respondan las siguientes preguntas: ¿en
qué consiste el error en la medición? ¿Cómo cuantificar el error de una medición
experimental? ¿Cómo interpretamos los errores de medición? ¿En qué consiste la
propagación del error de medición?

4. Nota: el estudiante puede generar uno o varios procedimientos para determinar los
volúmenes para cada objeto considerado. Es necesario respetar cualquier idea por más
extravagante que sea. La labor del docente es de acompañamiento y guía en el proceso
de indagaciónque realizaránlosestudiantes,considerandopreguntasretadorasporparte
del profesor y aquellas que los mismos estudiantes generan.
 Con respecto a las estrategias de reforzamiento, para los estudiantes que requieran
reforzamiento pedagógico de nivelación, el docente propiciará actividades como, por
ejemplo, observarel siguiente video que permite ahondarsobre accionesque tienenque
ver con las mediciones: https://www.youtube.com/watch?v=2wFhbJbWMbo; y con
respectoalosestudiantes que requieranreforzamientopedagógicode fortalecimiento,se
precisaránactividades como,porejemplo,incidirenel tratamientode lapropagacióndel
errorenactividades enlaque selessolicitadeterminarladensidadde una piedrairregular,
la densidad de una bola sólida o de algún otro objeto.
CIERRE
 Los estudiantes, por equipo de trabajo dan a conocer oralmente y por escrito el
procedimiento para realizar las mediciones de los volúmenes requeridos, la justificación
de las herramientas, materiales, equipos e instrumentos de precisión para realizar las
mediciones y el uso de información confiable a utilizar en su indagación.
 Finalmente,eldocentepregunta alosestudiantes:¿quéhasaprendidohoy?¿Laactividad
realizadate haparecidosignificativa paralacomprensión de losmétodosde medición,así
como las magnitudes fundamentales y derivadas? ¿Qué dificultades has tenido mientras
realizabas las actividades de aprendizaje?
TAREA A TRABAJAR EN CASA
 Los estudiantes observan el siguiente video:
Ver: http://www.perueduca.pe/recursosedu/videos/secundaria/cta/mediciones.flv
 Además, los estudiantes conseguirán los materiales necesarios para llevar a cabo las
mediciones requeridas.
MATERIALES O RECURSOS A UTILIZAR
 Ministerio de Educación. Libro de Ciencia, Tecnología y Ambiente de 5.º grado de
Educación Secundaria. 2012. Lima. Santillana S.A.
 Cuadernode experiencias
 Diccionario
 Papelógrafo
 Plumones
 Internet

5. ANEXO 1
Métodos de medición
Fuente: http://ocw.upm.es/fisica-aplicada/tecnicas-
experimentales/contenidos/LibroClase/TECap04A01.pdf

6. ANEXO 2
Teoría de errores
Se debe tener muy en cuenta que, cuando se realiza una medición de la magnitud de una
cantidadfísica, esimposibleque el resultadode estamediciónseaexacto.Esnecesarioincluir
una incertidumbre o error debido a imperfecciones del instrumento (error sistemático,
puede ser controlado), o a limitacionesdel medidor (error aleatorio, no puede controlarse,
es fruto del azar).
Cuantificación del error o incertidumbre en las mediciones:
a. Error absoluto.Si se realizaunaúnicamedida,lacantidadleídase expresaconunerror
o incertidumbre absoluta que es igual a la precisión del instrumento de medida
utilizado.
b. Error relativo. Si se realiza una única medida, el error relativo es el cociente entre el
error absoluto y el valor de la medida. La incertidumbre relativa se expresa
generalmente en un porcentaje.
A continuación, veremosalgunosejemplosdonde se consideraránloserrores absolutoy
relativo.
Ejemplo 1. Si medimos el largo de una varilla con una regla graduada en centímetros, tal
cual se muestra en la figura:
Cuandose danlosresultadosde unamedición,esimportanteestablecer laincertidumbre
estimada en la medición. Por ejemplo, el largo de la varilla se puede escribir como:
𝑙𝑎𝑟𝑔𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑙𝑙𝑎 = (21,5 ± 0,5) 𝑐𝑚
Donde el ±0,5 (“más o menos 0,5 cm”) representa la incertidumbre estimada en la
medición. De modo que la longitud real de la varilla se encontrará más probablemente
entre 21 cm y 22 cm.
Además:
Valor medido = 21,5 cm
Error absoluto = 0,5 cm
Error relativo =
0,5
21,5

7. Error relativoporcentual=
0,5
21,5
× 100 % = 0,02325581 … × 100 % ≈ 2,33 %
Ejemplo 2. Si midiéramos el tiempo que demora en caer una canica (pequeña bola de
cristal) desde unaalturade unmetroconuncronómetroyse registrarael valorobtenido,
el error absoluto sería:
𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎í𝑑𝑎 = (0,45 ± 0,20) 𝑠
Nota: unapersonaconbuenosreflejosy“entrenada”tieneuntiempode reacciónde 0,10
de segundo,aproximadamente,pero el tiempode reacciónde lamayoríade laspersonas
“no entrenadas” es de 0,20 segundos.
Con respecto al error relativo, este sería:
0,20
0,45
× 100 % = 0,444 … × 100 % ≈ 44,44 %

8. ANEXO 3

9. Fuente: http://www.cec.uchile.cl/~vicente.oyanedel/libros/serway.pdf