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Universidad Tajín
Maestría en Educación con énfasis en docencia y
tecnología educativa.
Desarrollo de proyectos I
Semestre:
III
Integrantes:
Francisco Melgarejo Aguilar, Janeth Molina López,
Jessica Soto Sol, Mónica Noemí Córdoba Ruíz, Kenia
del Moral Ruíz
Maestro:
Arturo Llaca
Trabajo Final:
Implementación de las TIC en la materia de Ciencias II (Física)
Fecha de entrega:
Xalapa, Veracruz, 16 de diciembre de 2017
Índice
Introducción........................................................................................................................................ 1
1. Análisis............................................................................................................................................ 2
1.1 Estándares................................................................................................................................. 2
1.1.1 Estado deseado.............................................................................................................. 2
1.1.2 Estado real: ..................................................................................................................... 2
1.2 Alternativas de solución........................................................................................................... 2
1.3 Restricciones............................................................................................................................. 3
1.4 Causas del problema ................................................................................................................ 3
1.5 Medios físicos ........................................................................................................................... 3
1.6 Instrumentos de medición ....................................................................................................... 3
1.7 Personal académico.................................................................................................................. 3
1.8 Programas y secuencias ........................................................................................................... 4
1.9 Materiales de enseñanza ......................................................................................................... 4
1.10 Equipo y dispositivos.............................................................................................................. 4
1.11 Análisis del curso .................................................................................................................... 4
1.12 Análisis del ambiente ............................................................................................................. 4
1.13 Análisis del contenido ............................................................................................................ 5
1.14 Análisis del sistema ................................................................................................................ 5
1.15 Detección de necesidades de aprendizaje............................................................................. 6
1.16 Tipo de estudio....................................................................................................................... 7
1.17 Justificación ............................................................................................................................ 7
2. Diseño ............................................................................................................................................. 8
2.1 Objetivo .................................................................................................................................... 8
2.1.1 Objetivos particulares .................................................................................................... 8
2.1.2 Objetivos del proyecto ................................................................................................... 8
2.2 Recursos humanos.................................................................................................................... 9
2.3 Recursos económicos ............................................................................................................. 10
2.4 Recursos tecnológicos ............................................................................................................ 10
2.5 Requisitos para el desarrollo.................................................................................................. 10
3. Desarrollo...................................................................................................................................... 11
3.1 Materiales curso propedéutico.............................................................................................. 11
3.1.1 ¿Qué es la física?......................................................................................................... 11
3.1.2 Historia ........................................................................................................................... 11
3.1.3 Ciencia y tecnología..................................................................................................... 13
3.1.4 Fenómenos naturales .................................................................................................. 14
3.1.5 Desastres naturales ..................................................................................................... 14
3.1.6 Movimiento .................................................................................................................... 15
3.1.7 Historia de Galileo Galilei, Aristóteles e Isaac Newton........................................... 17
3.1.8 Leyes del movimiento .................................................................................................. 17
3.1.9 Modelos.......................................................................................................................... 17
3.1.10 Átomo........................................................................................................................... 17
3.1.11materia .......................................................................................................................... 19
3.2 Uso de la plataforma:............................................................................................................. 20
3.3 Plan de estudios...................................................................................................................... 22
4. Implementación............................................................................................................................ 23
4.1 Ambientes de aprendizaje ..................................................................................................... 23
4.2 Estrategias............................................................................................................................... 23
4.3 Marco teórico ......................................................................................................................... 23
4.3.1 conectivismo.................................................................................................................. 23
4.3.2 El movimiento de los objetos...................................................................................... 27
4.3.3 El trabajo de Galileo..................................................................................................... 31
4.3.4 Leyes de Newton.......................................................................................................... 32
4.3.5 Los modelos en la ciencia........................................................................................... 36
4.3.6 Manifestaciones de la estructura interna de la materia.......................................... 36
4.3.7 Conocimiento, sociedad y tecnología (el universo, teoría del Big Bang) ............ 37
4.3.8 Características de los cuerpos cósmicos ................................................................. 38
4.4 Metodología ........................................................................................................................... 39
4.5 Desarrollo................................................................................................................................ 39
4.6 Instrumento de evaluación .................................................................................................... 63
4.6.1 Rúbrica........................................................................................................................... 63
4.6.2 Lista de cotejo............................................................................................................... 64
4.7 Tiempo de desarrollo ............................................................................................................. 65
4.7.1 Cronograma................................................................................................................... 65
4.7.2 Cronograma de los avances del curso en línea para el 2018............................... 68
5. Conclusión..................................................................................................................................... 69
6. Bibliografía.................................................................................................................................... 70
7. Anexos........................................................................................................................................... 71
7.1 Examen diagnóstico................................................................................................................ 71
1
Introducción
La historia contemporánea del ser humano es un constante devenir en la amalgama
generacional y sus incontables ciclos evolutivos que producen el cambio continúo
en la forma en que vivimos: cómo trabajamos, nos relacionamos, jugamos y
aprendemos. Sin embargo, a pesar de que la sociedad está consciente de una u
otra manera que la educación es muy distinta a lo que era en el pasado, no pareciera
guardar la misma proporción de asombro o asimilación respecto a los factores que
han hecho posible tal grado de avance y/o cambio en ella, pero sobre todo de la
enorme oportunidad del progreso que ello representa.
Los avances tecnológicos en cuestión de comunicaciones e interconectividad dan
paso a un mundo totalmente inter-dependiente, donde la información se comparte
en forma instantánea, propiciando un escenario donde el acceso a contenidos
educativos es prácticamente ilimitado. Es cuando en la educación actual se
promueve que los alumnos aprendan a aprender y logren autonomía en su
aprendizaje, es por ello por lo que en la Escuela Secundaria Técnica Agropecuaria
No.6 se va a implementar un curso en línea que ayude a los educandos a
comprender significativamente conceptos de ciencias II (Física) utilizando
estrategias tecnológicas que permitan darle otro cambio al proceso de enseñanza-
aprendizaje.
El proyecto está conformado por etapas del modelo ADDIE, el cual la primera fase
fue el análisis de la identificación y detección de necesidades de aprendizaje, la
segunda se elaboró el diseño partiendo de los objetivos de aprendizaje y del
proyecto considerando los recursos humanos, económicos y tecnológicos que son
un requisito fundamental para el desarrollo.
En la tercera etapa se muestra el desarrollo en donde se muestra el curso
propedéutico, uso de la plataforma y el plan curricular tomando como herramientas
las TIC.
En la cuarta etapa se encuentra la implementación mencionando los ambientes de
aprendizaje, las herramientas, metodología para poder llevarlo a cabo, usando
instrumentos de evaluación de acuerdo con las actividades programadas.
2
1. Análisis
De acuerdo con el modelo de ADDIE la primera etapa consiste en hacer un análisis
para detectar las necesidades de aprendizaje en una escuela, es por ello que la
siguiente propuesta es para realizar un curso para una secundaria técnica
agropecuaria en la materia de Ciencias II (física) donde los alumnos aprenderán
conceptos básicos de la asignatura haciendo uso de las TIC.
Dicho proyecto constará de 36 sesiones en donde se impartirán los cursos 3 veces
a la semana, los cuales no tendrán ningún costo para los alumnos, es importante
mencionar las capacidades con las que cuentan y sus conocimientos previos tales
como: disposición al trabajo, interés para aprender el manejo de las TIC, motivación
y darle el uso adecuado a las herramientas con las que cuenta la tecnología actual.
Dentro de las dificultades de los alumnos es que no cuentan con una computadora
en casa, la mayoría de ellos no cuentan con internet y desconocen el uso adecuado
de las aplicaciones tecnológicas.
Las personas encargadas de la aplicación de este curso son: el maestro de aula de
medios, docente frente a grupo y los diseñadores de este curso en línea.
Necesidades
 Darle un uso significativo a la tecnología.
 Fomentar la autonomía de aprendizaje en cada uno de los alumnos.
 Desarrollar la creatividad en cada uno de los alumnos a la hora de realizar
sus actividades.
 Fomentar el uso adecuado de las TIC.
1.1 Estándares
1.1.1 Estado deseado: Que los alumnos al final del curso apliquen
conocimientos básicos de la materia de Ciencias II (Física).
1.1.2 Estado real: A través de la evaluación diagnóstica (cuestionario) los
resultados obtenidos fueron que los alumnos carecen de conocimientos básicos en
la materia de Física, por lo que se aplicará un módulo correccional.
1.2 Alternativas de solución
 Realizar un curso Propedéutico, donde se retomen conceptos básicos de la
materia.
 Realizar actividades para conocer el entorno de medios virtuales.
3
1.3 Restricciones
Las restricciones que se pueden dar o limitaciones para que los alumnos aprendan
conceptos básicos de la materia de Física a través de herramientas electrónicas es
el no poder contar con acceso a internet en casa, las distancias de donde viven a
un ciber-café en algunos casos es considerable, otra limitación puede ser que
algunos alumnos no cuenten ni si quiera con un correo electrónico, poco manejo de
las TIC, pero finalmente estas limitaciones no se cree que sean tan drásticas para
que los alumnos logren aprender los aprendizajes deseados a través de la
tecnología.
1.4 Causas del problema
En la escuela secundaria técnica agropecuaria No.6 precisamente en la materia de
Ciencias II (Física) se detectó que los alumnos del grupo 2 “D” no lograban adquirir
los conocimientos mediante el proceso de enseñanza tradicional, se analizó que
desconocían muchas herramientas, estrategias y aplicaciones enfocadas a las TIC
que pueden ser útiles en su proceso de aprendizaje, se detectó que en algunos
casos desconocen el manejo de diferentes medios para interactuar información que
les beneficie el aprender de mejor manera los conceptos que se ven dentro de la
materia, por lo que se optó por diseñar un curso que ayude a resolver toda esta
problemática y darle un giro a la educación actual, dejar un lado lo tradicional
haciendo uso de las TIC dentro del aula y en la asignatura.
1.5 Medios físicos
Los medios físicos que se planean usar en este proyecto es el internet, equipo de
cómputo, aplicaciones y programas.
1.6 Instrumentos de medición
El instrumento de medición que se desea implementar es la observación, la
información que se desea obtener se puede dar a través de grabaciones,
fotografías, escalas, lista de cotejo, algo más que se puede implementar es la
entrevista.
1.7 Personal académico
El personal académico que va a participar en este curso son el maestro de aula de
medios, docente frente a grupo y el equipo diseñador que cursan la materia de
desarrollo de proyectos I.
4
1.8 Programas y secuencias
El programa que se va a usar es el plan y programa de estudios 2011 para la materia
de Ciencias II énfasis en física en la educación básica, se pretende trabajar 36
sesiones, 3 veces a la semana donde las secuencias didácticas serán adecuadas
al tiempo que se pretende tener para la realización de las actividades.
1.9 Materiales de enseñanza
Los materiales que se van a utilizar son documentos electrónicos que contengan
información que ayude al alumno a comprender los conceptos básicos que se
manejan en la materia en los bloques a enseñar, se hará uso de tutoriales para que
aprendan a manejar diferentes programas y herramientas que potencialicen sus
habilidades tanto cognitivas y tecnológicas, se elaboraran actividades que ayuden
alcanzar los aprendizajes deseados de la asignatura, se trabajara con programas
como lo son Cmaptools, Prezzi, páginas web como correo electrónico, blogs de
información educativa, elaboración de infografías, página como Mega y plataformas
que fomenten el trabajo de las Tic en la educación básica.
1.10 Equipo y dispositivos
Los equipos que se van a utilizar son computadoras que tengan la capacidad de
soportar estos programas y sean fáciles de manejar por los alumnos, también se
usara cualquier dispositivo tecnológico que ayude a los educandos el aprender
conceptos básicos de física, pero haciendo un uso correcto de la tecnología y la
comunicación.
1.11 Análisis del curso
El rango de edades que tienen los alumnos que van a participar en este curso son
de 12 y 13 años tanto en varones como en mujeres, la escolaridad es en el nivel de
secundaria específicamente en técnica agropecuaria, los conocimientos previos con
los que cuentan los alumnos van más encaminados a los conceptos básicos de la
materia, a teoría que han estudiado en este tiempo que va del ciclo escolar y
cuentan con información básica que se les ha platicado para que ellos trabajen en
el uso de las TIC y que realmente les llama la atención, todo esto le va a servir para
trabajar sus habilidades cognitivas logrando que sean autónomos.
1.12 Análisis del ambiente
El curso se ha diseñado para que se implemente dentro de una institución educativa,
permite que se trabaje de manera individual pero también se da la posibilidad de
aprender a trabajar en equipo, ayuda a promover la autonomía en el aprendizaje
deseando que los alumnos aprendan a aprender y sean capaces de conocer, lograr
y trabajar en su metacognición.
5
1.13 Análisis del contenido
Los materiales de apoyo para diseñar las actividades son libros que hablan sobre la
materia en específico, se van a usar fuentes de información confiables para planear
las actividades que se van a implementar, fuentes que ayuden a entender lo que
ofrecerá el curso, la ventaja que da este curso es que puede ser de dos tipos
presencial y a distancia.
1.14 Análisis del sistema
La intención es que el curso sea visto por los alumnos que llevan la materia de
Física, por los padres de familia y por el personal que labora en la escuela así se
podrán dar una idea de cómo se puede trabajar los diseños instruccionales y se
puedan aplicar en cualquier ámbito, los recursos económicos con los que se cuenta
son de manera personal y solamente se haría una inversión en el proyecto que se
pretende implementar, de igual forma se cuenta con el apoyo de la dirección y se
podría generar un apoyo mínimo para gastas que puedan surgir.
Los recursos físicos con los que cuenta la escuela es un centro de cómputo donde
tiene varias computadoras con acceso a internet que se puede utilizar para que el
grupo trabaje al mismo tiempo en la actividad que se aplique en la planeación,
cuenta con proyectores para poder dar una explicación de manera general lo que
se pretende alcanzar o lograr, la escuela cuenta con los espacios para poder
trabajar este curso, cuenta con internet para que los alumnos que no tengan acceso
en su casa o fuera de la escuela lo puedan hacer y trabajar desde el centro de
cómputo.
A través de la observación se le dará seguimiento a los alumnos que participen en
este curso, la ventaja que se tiene es que se trabaja con ellos tres veces a la semana
durante 2 módulos.
Respondiendo a la pregunta ¿Cuáles son los elementos a favor y en contra con
los que puedo contar para el diseño de mi curso? la respuesta es que los
elementos a favor es contar con alumnos que están dispuestos a interactuar con
este curso, les llama la atención, están motivados, interesados en el trabajo y
muestran una actitud positiva, los elementos en contra se mencionaba la dificultad
de que algunos no cuentan con los medios para interactuar con el curso de manera
muy particular pero se puede resolver esa problemática.
Finalmente, como conclusión se decidió que es una necesidad sentida porque los
alumnos tienen el deseo de saber algo, quieren aprender y se puede interactuar de
una manera correcta con ellos.
6
1.15 Detección de necesidades de aprendizaje
Curso: Implementación de las TIC en la materia de Ciencias II (Física)
Tipo de
necesidad
Fundamentación de la necesidad
Normativa Se vincula con las normativas que se establecen dentro los
planes y programas de estudio de la SEV.
Sentida x
De acuerdo con las necesidades encontradas en la materia de
Ciencias II (física) se detectó la inquietud que los alumnos
presentan para conocer el manejo de las TIC para poder
alcanzar los aprendizajes deseados en la asignatura, es por ello
por lo que se decidió implementar el curso que ayude a
desarrollar sus aptitudes encaminadas a la ciencia y a la
tecnología.
Demandada Es importante implementar este curso ya que fortalecerá las
nuevas formas de enseñar con herramientas tecnológicas, con
el fin de que los alumnos aprendan a desarrollar habilidades en
tecnología, así como fortalecer la materia de ciencias II (fisca)
en los aprendizajes
Significativos de los alumnos.
Comparativa No se puede llevar a cabo ya que solo se implementará en la
escuela secundaria técnica 6.
Anticipada
No
.
La detección de necesidades: Si Observaciones
1. ¿Los elementos descritos están relacionados con la
justificación del curso de la actividad anterior?
X
2. ¿Describe los elementos de análisis por tipo de
necesidad educativa?
X
3. ¿Describe todos los tipos de necesidades
incluidos en el cuadro de análisis de
necesidades?
De acuerdo con el
curso que se va a
implementar solo se la
necesidad sentida
4. ¿Señala la situación actual del elemento
analizado?
X
5. ¿Señala la situación deseada del elemento
analizado?
X
6. ¿Describe una propuesta de solución para lograr la
situación deseada del elemento analizado?
X
7
7.
¿Indica los insumos con los que se cuenta
para dar soluciones a los elementos
descritos?
Actualmente no se ha
analizado los
insumos que se
requieren para la
aplicación del curso.
8. ¿Menciona las limitaciones con las que se
enfrentará para mejorar el elemento descrito? X
9. ¿La redacción es comprensible y coherente? X
10. ¿Está redactado sin faltas de ortografía? X
1.16 Tipo de estudio
Existen diversos tipos de estudio dentro de la metodología de la investigación, los
cuales son exploratorios, correlacionados y descriptivos, en este curso se manejara
un estudio de tipo descriptivo, la finalidad de este tipo de estudio es la de recabar
información sobre determinados conceptos y especificar quienes son los sujetos de
estudio, es decir, únicamente pretenden medir o recoger información de manera
independiente o conjunta sobre las variables a las que se refieren (Sampieri,
Fernández & Baptista,2003).
1.17 Justificación
El curso a implementarse en la escuela secundaria técnica agropecuaria No. 6 de
Perote, Veracruz, es para aplicar estrategias que fomenten el uso de las TIC en los
alumnos de segundo grado de esta escuela, con el fin de proponer actividades que
enseñen al educando a aprender a aprender, ya que las metodologías de
enseñanza y de aprendizaje deben ser adaptadas a las necesidades de los
alumnos, así como de innovar en la práctica pedagógica para que los alumnos se
vuelva críticos, reflexivos y autónomos en su proceso de aprendizaje por lo que se
necesita un cambio en el proceso de enseñanza, por lo cual se considera importante
implementar este curso ya que se tomará en cuenta las herramientas tecnológicas
como es tutoriales, videos y programas como Prezi, CmapTools, elaboración de
infografías, página web Mega.
Con este cambio de metodología en la práctica docente se busca que el aprendizaje
académico de los alumnos a un futuro se pueda ver reflejado en el perfil de egreso,
y que la escuela tenga un mayor realce por estar utilizando herramientas
tecnológicas, que demanda la sociedad.
8
Es por ello por lo que es de vital importancia diseñar este curso para empezar a
concientizar el valor que tiene un aprendizaje autónomo y sobre todo que se logre
a través del uso de las TIC.
Los beneficios de buscar estrategias e implementarlas va a ayudar a los alumnos
de la materia de ciencias II (física) trabajen en un ambiente de armonía y respeto.
El beneficio académico que se obtendrá será en que los alumnos conozcan nuevas
herramientas que faciliten su aprendizaje mediante las TIC.
El beneficio social que tendrá este curso será que la sociedad en general podrá
conocer las diferentes herramientas (aplicaciones) de aprendizaje.
El beneficio de este curso en función a la condición social de esta ciudad es que la
información brindada a los alumnos durante el curso es gratuita y puede ser utilizada
por quien la desee o quiera hacer uso de ella, por lo que los padres no tendrán
alguna preocupación por el gasto económico que este pueda generar. Este
beneficio se obtiene a partir de los recursos con los que cuenta la escuela.
El beneficio técnico para los alumnos será que podrán utilizar las herramientas con
las que cuenta la escuela para facilitar su desarrollo académico mediante las TIC.
2. Diseño
2.1 Objetivo
El alumno comprobará las leyes físicas con la finalidad de comprender el mundo
que les rodea.
2.1.1 Objetivos particulares
 Interpretar la descripción del movimiento y la fuerza.
 Valorar la importancia de las Leyes de Newton y las causas del
movimiento.
 Reconocer la estructura de la materia.
 Describir las manifestaciones básicas de la estructura interna de la
materia.
 Reconocer características de la ciencia y la búsqueda de mejores
explicaciones en el conocimiento, sociedad y tecnología.
2.1.2 Objetivos del proyecto
Implementar un curso con herramientas tecnológicas para fortalecer el aprendizaje
significativo en los alumnos de segundo grado de la materia de ciencias II (física),
en la escuela secundaria técnica agropecuaria No. 6 de la ciudad de Perote
utilizando el modelo ADDIE apoyado en sus cinco fases: análisis, diseño, desarrollo,
implementación y evaluación.
9
2.2 Recursos humanos
Para poder implementar el curso se establece los siguientes roles por cada uno de
los integrantes del equipo:
ROLES RESPONSABILIDADES CONOCIMIENTOS HABILIDADES
Francisco
Supervisar a los alumnos
en como ejecutan las
actividades.
Tomar evidencias del
trabajo de los alumnos.
Participación en el diseño
e implementación del
proyecto.
Conocimiento de
conceptos básicos
de la materia de
ciencias II (física).
Uso de las TIC
Contexto grupal.
Control frente a
grupo.
Creatividad
Trabajo
colaborativo
Actitud positiva.
Autónomo
Jessica
Lleva a cabo la
coordinación para el buen
desarrollo del trabajo, así
como la realización de
actividades en tiempo y
forma.
Participación en el diseño
e implementación del
proyecto.
Liderazgo
Organizativa
Detallista
Posee los
conocimientos
técnicos
necesarios.
Toma de
decisiones
Sabe cómo dirigir
Reconoce y
soluciona
problemas
rápidamente
Janeth
Organiza las
participaciones de los
integrantes del equipo y la
estructuración del diseño
del proyecto.
Participación en el diseño
e implementación del
proyecto.
Previos
conocimientos
sobre organizar y
diseñar proyecto.
Comunicativa
Creativa
Responsable
Mónica
Verificar la estructura y
contenidos del proyecto.
Participación en el diseño
e implementación del
proyecto.
Conocimientos
teóricos del
modelo ADDIE
Responsable
Participativa
Accesible
Trabajo
colaborativo
Kenia
Llevar a cabo un análisis
sobre el proyecto, así
como el impacto en su
desarrollo.
Participación en el diseño
e implementación del
proyecto.
Conocimientos
sobre alcances y
limitaciones.
Comunicativa,
Dedicación
Critica
10
2.3 Recursos económicos
Para realizar el siguiente proyecto estableceremos costos de corto a largo plazo,
así como los gastos en la estructura, el diseño del proyecto y en la implementación.
Ya que los costos serán adsorbidos por los diseñadores de este trabajo con el fin
de que los alumnos tengan la ventaja de no hacer ningún gasto. Ya que el estudio
socioeconómico al inicio del curso arrojo que la mayoría de los alumnos son de
escasos recursos.
Los gastos que se están generando para el análisis, diseño, desarrollo e
implementación de este curso son de un aproximado de $600.00 semanales ya que
el equipo se debe trasladar hasta la ciudad de Perote, siendo un gasto que se
generara durante siete semanas.
Los gastos que se realizarán de manera física son en el tema de las licencias para
poder adquirir algunas aplicaciones que requieren de gastos mínimos, así como el
software de autor, pudiendo hacer mención que será necesario adquirir
computadoras en caso de que las existentes en la institución no estén en
condiciones adecuadas.
2.4 Recursos tecnológicos
Los recursos tecnológicos que se tomaran en cuenta para el desarrollo e
implementación de este proyecto son: aula de medios que cuenta con 20
computadoras las cuales están equipadas para que los alumnos puedan trabajar en
binas las actividades propuestas anteriormente.
La escuela cuenta con el acceso a internet que permitirá que los alumnos trabajen
de manera grupal y coordinada en las actividades expuestas en el curso, otro
recurso tecnológico que se ocupara es el proyector para poder explicar en la clase
las herramientas tecnológicas que aprenderán a usar los educandos para poder
facilitar su aprendizaje.
2.5 Requisitos para el desarrollo
 Conocimientos de la materia de Física.
 Manejo adecuado de las TIC.
 Conocimiento en el uso de las aplicaciones: correo electrónico, Prezzi,
Cmaptools, elaboración de infografía, Mega NZ.
 Conocimientos teóricos acerca del modelo ADDIE.
11
3. Desarrollo
Para que puedas comprender la materia de Ciencias II de Física, es necesario que
conozcas conceptos básicos de la asignatura, es por ello por lo que se aplicará un
curso propedéutico con la finalidad de brindarte los conocimientos teóricos y
prácticos que requieres para potenciar tu aprendizaje.
3.1 Materiales curso propedéutico
3.1.1 ¿Qué es la física?
La física es una ciencia natural que estudia las propiedades del espacio, el tiempo,
la materia y la energía, así como sus interacciones. La física no es sólo una ciencia
teórica; es también una ciencia experimental. Como toda ciencia, busca que sus
conclusiones puedan ser verificables mediante experimentos y que la teoría pueda
realizar predicciones de experimentos futuros.
Dada la amplitud del campo de estudio de la física, así como su desarrollo histórico
en relación con otras ciencias, se la puede considerar la ciencia fundamental o
central, ya que incluye dentro de su campo de estudio a la química, la biología y la
electrónica, además de explicar sus fenómenos.
La física, en su intento de describir los fenómenos naturales con exactitud y
veracidad, ha llegado a límites impensables: el conocimiento actual abarca la
descripción de partículas fundamentales microscópicas, el nacimiento de las
estrellas en el universo e incluso conocer con una gran probabilidad lo que aconteció
en los primeros instantes del nacimiento de nuestro universo. (Tapara, H. 2017).
3.1.2 Historia
Fueron los griegos, quienes comenzaron a desarrollar, incipientemente, la física. Ya
que ellos dejaron de entender todo, como un hecho de los dioses, por lo que
quisieron comprender la naturaleza que los rodeaba. Al igual que el espacio y su
composición. Claro que los primeros atisbos de la física fueron bastante pobres.
Pero hay que tomar en cuenta, las nulas o precarias herramientas, con que
contaban los griegos. De hecho, la mayoría de las investigaciones realizadas,
tuvieron un corte, netamente filosófico.
Fueron ellos, quienes desarrollaron la teoría, de que la tierra era el centro del
universo. La cual fue derribada, recién en el siglo XVII, por Galileo Galilei, el que
apoyó férreamente las teorías de Copérnico, sobre el sistema heliocéntrico. O sea,
la tierra no era el centro del universo e incluso algo peor, que los astros no giraban
alrededor de la tierra, sino que esta giraba alrededor del sol. Debido a esto, Galileo,
sufrió la furia de la Inquisición Católica, por proponer tal aberración.
12
Teniendo que negar aquello, que él sabía cómo algo cierto e irrefutable. Uno de sus
grandes aportes a la ciencia y a la física, fue el desarrollo del telescopio. Con el
cual, pudo ver mucho más allá, de lo que nunca se había visto. Incluso descubrió,
que Júpiter poseía diversas lunas.
Posteriormente, Isaac Newton, realizó grandes descubrimientos en el campo de la
física. Aportando con invalorables teorías. Como la ley del inverso del cuadrado, de
la gravitación. Asimismo, desarrolla el cálculo de fluxiones, generaliza el teorema
del binomio y pone de manifiesto la naturaleza física de los colores.
Luego vendrían otros aportes a la estructura de la física, como la termodinámica y
la física de los fluidos.
Fue durante el siglo XIX y el XX, que la física llegó a ser lo que es hoy en día. En el
fondo, paso de la juventud a la adultez plena. Gracias a la teoría del
electromagnetismo, el comienzo de la física nuclear, la teoría de la relatividad
general, de Einstein, quien, hasta el día de hoy, goza de un sitial privilegiado dentro
de la física.
Ahora, dentro de la física, existen dos ramas. La física clásica y la moderna. Todo
aquello que fue descubierto antes del siglo XX, se inserta en la clásica.
Los posterior a este siglo, es física moderna. La diferencia está, en que, en la
primera, se estudian fenómenos que ocurren a una velocidad menor que la de la
luz. En la moderna, los fenómenos, ocurren a la velocidad mencionada. (Tapara, H.
2017).
Para una mejor comprensión del tema se te anexa los siguientes links de
información:
Texto: Hans Tapara. 2017. Conocimientos en Fisica and Crafted
by VeeThemes.com. Proudly powered by Blogger.URL:
http://conocimientosenfisica.blogspot.mx/2011/09/que-es-la-fisica.html?m=1
Video: https://youtu.be/YVGTBLS-6wI
13
3.1.3 Ciencia y tecnología
Te invitamos a ver el siguiente video donde te explica de manera clara y sencilla los
conceptos de ciencia y tecnología:
Video: https://youtu.be/RBPNr-Yw6zQ
DIFERENCIA CIENCIA TECNOLOGÍA
Motivación Curiosidad por conocer
nuevas cosas u objetivos.
Solucionar problemas
cotidianos de la
humanidad.
Objetivo Explicar y predecir Diseñar, crear
Trabajo Método científico Proceso tecnológico
Resultado Leyes, teoremas Nuevos productos
14
3.1.4 Fenómenos naturales
Un fenómeno natural es un cambio de naturaleza que sucede por si solo sin
intervención directa del hombre. Aquellos procesos permanentes de movimientos y
de transformaciones que sufre la naturaleza, estos pueden influir en la vida humana
(epidemias, condiciones climáticas, desastres naturales, etc.).
En el lenguaje corriente, fenómeno natural aparece casi como sinónimo de
acontecimiento inusual, sorprendente o bajo la desastrosa perspectiva humana. Sin
embargo, la formación de una gota de lluvia es un fenómeno natural de la misma
manera que un huracán. Esta expresión también se refiere, en general, a los
peligrosos fenómenos naturales también llamados "desastres naturales". La lluvia,
por ejemplo, no es en sí un "desastre", pero puede ser así dependiendo de la
perspectiva humana, si ciertas condiciones se reúnen. La mala planificación urbana,
con la construcción de estructuras en lugares vulnerables a inundaciones u otras
personas puede causar efectos desastrosos para los seres humanos.
Cabe señalar que las acciones humanas (un automóvil en movimiento, por ejemplo)
siempre están sujetas a leyes naturales, sin embargo, no se consideran en este
sentido, los fenómenos naturales, ya que dependen de la voluntad de los humanos.
3.1.5 Desastres naturales
Son los mismos fenómenos naturales que ocasionan daños y destrucción de diversa
magnitud sumado fundamentalmente a la acción indirecta del ser humano, que no
prevé que sus acciones pueden ocasionarle pérdidas a sí mismo. De estos tenemos:
terremoto/Temblor/Sismo. - Movimiento de la corteza terrestre que genera
deformaciones intensas en las rocas del interior de la tierra, acumulando energía
que súbitamente es liberada en forma de ondas que sacuden la superficie terrestre.
Tsunamis/Maremoto. - Movimiento de la corteza terrestre en el fondo del océano,
formando y propagando olas de gran altura.
Erupción volcánica. -Es el paso del material (magma o lava), cenizas y gases del
interior de la tierra a la superficie.
Te recomendamos el siguiente blog:
http://lafisicayelmedioambiente.blogspot.mx/2010/06/fenomenos-
naturales.html?m=1
15
3.1.6 Movimiento
Para promover la lectura y la comprensión de textos te invitamos a visitar la siguiente
página que te explica los tipos de movimiento y su definición:
https://www.salonhogar.net/Salones/Ciencias/1-3/Movimiento/Movimiento.htm
Todos los días observamos millones de situaciones en las que podemos afirmar que
diversos objetos están en movimiento: El movimiento al despertarnos, levantarnos
de la cama, movimiento continuo en nuestro corazón, movimiento de automóviles,
de las plantas, del sol, la luna, estrellas, la luz, del sonido etc.
El movimiento se define como el cambio que sufren los cuerpos de posición o de
lugar. Pero ¿se percibirá igual un mismo movimiento desde diferentes lugares?,
Para contestar estas interrogantes es importante estudiar y analizar el concepto
sobre marco de referencia.
Un sistema de referencia o marco de referencia es un conjunto de convenciones
usadas por un observador para poder medir la posición y movimiento de un cuerpo.
16
Para ampliar la siguiente información visita el siguiente blog enfocado a la física:
http://fisicaxavier.blogspot.mx/2015/08/marco-de-referencia-y-trayectoria.html?m=1
17
3.1.7 Historia de Galileo Galilei, Aristóteles e Isaac Newton
Varios filósofos, científicos, matemáticos e investigadores han aportado a la física
diferentes conocimientos, en el curso de ciencias II (Física) es de vital importancia
que conozcas a tres importantes personajes que cambiaron el rumbo de la física
pero sobre todo del conocimiento que se tiene acerca del mundo, es por ello que te
dejamos el siguiente blog para que conozcas un poco de su historia, así cuando se
trabaje con estos temas ya reconozcas a estos grandes pensadores, se te invita a
darle un clic al siguiente enlace:http://fisicaidalibre.blogspot.mx/p/biografia-de-
aristoteles-newton-y.html?m=1
3.1.8 Leyes del movimiento
Un tema de suma importancia dentro de la física son las Leyes de la mecánica
establecidas por el físico Isaac Newton es por ello por lo que en el siguiente enlace
se te muestra un video que te explicara de manera fácil este tema:
Video: https://youtu.be/EBf5WcOMM_Y
3.1.9 Modelos
Para realizar proyectos es necesario que primero sepas el significado de modelo
para posteriormente poder hacer uno, por otro lado, el conocer otras herramientas
tecnológicas para elaborar tus trabajos y presentarlos ante el profesor o
compañeros será fundamental en tu proceso de aprendizaje, es por ello por lo que
te dejamos la siguiente información que te será de mucha ayuda.
Diapositivas: https://es.slideshare.net/mobile/annasanchez15/los-modelos-en-la-
ciencia-39853738
3.1.10 Átomo
A parte de entender como está formado el átomo, aprenderás a elaborar una
infografía poniendo en práctica tu creatividad y el uso de las TIC para tu
aprendizaje.
18
Infografía:
http://eduteka.icesi.edu.co/herramientas/20
19
3.1.11materia
Teoría de la gran explosión (Big Bang)
https://youtu.be/W4TWLNMeCYE
20
3.2 Uso de la plataforma:
La plataforma que se va a utilizar para implementar el curso en línea en la Escuela
Secundaria Técnica Agropecuaria No.6 en la materia de ciencias II (Física) es
moodle que consiste en una página electrónica ideal para desarrollar un curso a
distancia, en la siguiente imagen se puede observar cómo es:
21
22
3.3 Plan de estudios
Bloque 1: La descripción del movimiento y la fuerza.
Tema 1: El movimiento de los objetos.
Secuencia 1: Velocidad, desplazamiento, dirección y tiempo.
Secuencia 2: Movimiento ondulatorio, modelo de ondas y explicación de
características del sonido
Tema 2: El trabajo de Galileo
Secuencia 3: Explicaciones de Aristóteles y Galileo acerca de la caída libre.
Secuencia 4: aportaciones de Galileo en la construcción del conocimiento científico.
Bloque 2: leyes del movimiento.
Tema 3: la explicación del movimiento en el entorno.
Secuencia 5: Las leyes de Newton
Secuencia 6: aportaciones de newton a la Ciencia.
Bloque 3: Un modelo para describir la estructura de la materia.
Tema 4: los modelos de la Ciencia.
Secuencia 7: características e importancia de los modelos en la ciencia.
Secuencia 8: estados de agregación.
Bloque 4; manifestaciones de la estructura interna de la materia.
Tema 5: explicación de los fenómenos eléctricos y modelo atómico.
Secuencia 9: corriente y resistencia, eléctrica y materiales, aislantes y conductores.
Bloque 5: Conocimiento, sociedad y tecnología.
Tema 6: El universo
Secuencia 10: teoría de la gran explosión (Big bang)
23
4. Implementación
4.1 Ambientes de aprendizaje
Los espacios en los que se pretende trabajar tienen la capacidad para atender a 40
alumnos los cuales cuentan con el mobiliario necesario, el horario con el que se va
a trabajar es por las mañanas usando los siguientes materiales como son: equipo de
cómputo, proyectores, aula de medios equipada con pizarrón en el cual los docentes
participarán de manera virtual y presencial.
Se trabajará bajo un ambiente de armonía, trabajo en equipo y respeto practicando
los valores que se promueven dentro y fuera de la institución educativa.
4.2 Estrategias
Las estrategias de aprendizaje a utilizar son: mapas conceptuales, cuadros
comparativos, líneas del tiempo, historietas, exposiciones, actividades de campo y
laboratorio, las cuales se llevarán a cabo dentro y fuera del aula, estas actividades
se realizarán utilizando aplicaciones digitales como el correo electrónico, que este a
su vez le servirá al alumno para poder utilizar otras herramientas tecnológicas.
4.3 Marco teórico
4.3.1 conectivismo
El conductismo, el cognitivismo y el constructivismo son las tres grandes teorías de
aprendizaje utilizadas más a menudo en la creación de ambientes instruccionales.
Estas teorías, sin embargo, fueron desarrolladas en una época en la que el
aprendizaje no había sido impactado por la tecnología. En los últimos veinte años,
la tecnología ha reorganizado la forma en la que vivimos, nos comunicamos y
aprendemos. Las necesidades de aprendizaje y las teorías que describen los
principios y procesos de aprendizaje deben reflejar los ambientes sociales
subyacentes. Vaill enfatiza que “el aprendizaje debe constituir una forma de ser –un
conjunto permanente de actitudes y acciones que los individuos y grupos emplean
para tratar de mantenerse al corriente de eventos sorpresivos, novedosos, caóticos,
inevitables, recurrentes…” (Buell, C. 1996)
Hace tan solo cuarenta años, los aprendices, luego de completar la educación
formal requerida, ingresaban a una carrera que normalmente duraría toda su vida.
El desarrollo de la información era lento. La vida del conocimiento era medida en
décadas. Hoy, estos principios fundamentales han sido alterados. El conocimiento
crece exponencialmente. En muchos campos la vida del conocimiento se mide
ahora en meses y años. (González, 2004) describe los retos que genera la rápida
24
disminución de la vida del conocimiento: “Uno de los factores más persuasivos es
la reducción de la vida media del conocimiento.
La “vida media del conocimiento” es el lapso de tiempo que transcurre entre el
momento en el que el conocimiento es adquirido y el momento en el que se vuelve
obsoleto. La mitad de lo que es conocido hoy no era conocido hace 10 años. La
cantidad de conocimiento en el mundo se ha duplicado en los últimos 10 años y se
duplica cada 18 meses de acuerdo con la Sociedad Americana de Entrenamiento y
Documentación (ASTD, por sus 1 Diego Leal es investigador del Laboratorio de
Investigación y Desarrollo sobre Informática en Educación de la Universidad de los
Andes, en Bogotá, Colombia. También trabaja con el Ministerio de Educación de
Colombia, en donde lidera el proyecto nacional de Uso de Nuevas Tecnologías y
Metodologías en Educación Superior. 2 siglas en inglés). Para combatir la reducción
en la vida media del conocimiento, las organizaciones han sido obligadas a
desarrollar nuevos métodos para llevar a cabo la capacitación.”
El conectivismo es la integración de principios explorados por las teorías de caos,
redes, complejidad y auto-organización. El aprendizaje es un proceso que ocurre al
interior de ambientes difusos de elementos centrales cambiantes – que no están por
completo bajo control del individuo. El aprendizaje (definido como conocimiento
aplicable) puede residir fuera de nosotros (al interior de una organización o una base
de datos), está enfocado en conectar conjuntos de información especializada, y las
conexiones que nos permiten aprender más tienen mayor importancia que nuestro
estado actual de conocimiento.
El conectivismo es orientado por la comprensión que las decisiones están basadas
en principios que cambian rápidamente. Continuamente se está adquiriendo nueva
información. La habilidad de realizar distinciones entre la información importante y
no importante resulta vital. También es crítica la habilidad de reconocer cuándo una
nueva información altera un entorno basado en las decisiones tomadas
anteriormente. Principios del conectivismo:
• El aprendizaje y el conocimiento dependen de la diversidad de opiniones. 5
Actionable knowledge, en el original. El sentido del término se refiere a conocimiento
susceptible de ser aplicado o utilizado de manera inmediata. N. del T. 7
• El aprendizaje es un proceso de conectar nodos o fuentes de información
especializados.
• El aprendizaje puede residir en dispositivos no humanos.
• La capacidad de saber más es más crítica que aquello que se sabe en un momento
dado.
25
• La alimentación y mantenimiento de las conexiones es necesaria para facilitar el
aprendizaje continuo.
• La habilidad de ver conexiones entre áreas, ideas y conceptos es una habilidad
clave.
• La actualización (conocimiento preciso y actual) es la intención de todas las
actividades conectivistas de aprendizaje.
• La toma de decisiones es, en sí misma, un proceso de aprendizaje. El acto de
escoger qué aprender y el significado de la información que se recibe, es visto a
través del lente de una realidad cambiante. Una decisión correcta hoy, puede estar
equivocada mañana debido a alteraciones en el entorno informativo que afecta la
decisión.
El conectivismo también contempla los retos que muchas corporaciones enfrentan
en actividades de gestión del conocimiento. El conocimiento que reside en una base
de datos debe estar conectado con las personas precisas en el contexto adecuado
para que pueda ser clasificado como aprendizaje. El conductismo, el cognitivismo y
el constructivismo no tratan de referirse a los retos del conocimiento y la
transferencia organizacional. El flujo de información dentro de una organización es
un elemento importante de la efectividad organizacional.
En una economía del conocimiento, el flujo de información es el equivalente de la
tubería de petróleo en la sociedad industrial. Crear, preservar y utilizar el flujo de
información debería ser una actividad organizacional clave. El flujo de información
puede ser comparado con un río que fluye a través de la ecología de una
organización. En ciertas áreas, el río se estanca y en otras declina.
La salud de la ecología de aprendizaje de una organización depende del cuidado
efectivo del flujo informativo. El análisis de redes sociales es un elemento adicional
para comprender los modelos de aprendizaje de la era digital. Art Kleiner (2002)
explora la “teoría cuántica de la confianza” de Karen Stephenson, la cual “explica
no sólo cómo reconocer la capacidad cognitiva colectiva de una organización, sino
cómo cultivarla e incrementarla”. Al interior de las redes sociales, los hubs6 son
personas bien conectadas, capaces de promover y mantener el flujo de información.
Su interdependencia redunda en un flujo informativo efectivo, permitiendo la
comprensión personal del estado de actividades desde el punto de vista
organizacional. El punto de partida del conectivismo es el individuo. El conocimiento
personal se compone de una red, la cual alimenta a organizaciones e instituciones,
las que a su vez retroalimentan a la red, proveyendo nuevo aprendizaje para los
individuos. Este ciclo de desarrollo del conocimiento (personal a la red, de la red a
26
la institución) les permite a los aprendices estar actualizados en su área mediante
las conexiones que han formado.
Landauer y Dumais (1997) exploran el fenómeno según el cual “las personas tienen
mucho más conocimiento del que parece estar presente en la información a la cual
han estado expuestas”. Estos autores proveen un enfoque conectivista al indicar “la
simple noción que algunos dominios de conocimiento contienen vastas cantidades
de interrelaciones débiles que, si se explotan de manera adecuada, pueden
amplificar en gran medida el aprendizaje por un proceso de inferencia”. El valor del
reconocimiento de patrones y de conectar nuestros propios “pequeños mundos del
conocimiento” es aparente en el impacto exponencial que recibe nuestro
aprendizaje personal. John Seely Brown presenta una interesante noción, en la cual
Internet equilibra los pequeños esfuerzos de muchos con los grandes esfuerzos de
pocos. La premisa central es que las conexiones creadas con nodos inusuales
soportan e intensifican las actividades existentes que requieren gran esfuerzo.
Brown muestra el ejemplo de un proyecto del sistema de Universidad Comunitaria
del Condado de Maricopa, el cual reúne a adultos mayores y a estudiantes de
escuela elemental en un programa de mentores. Los niños “escuchan a estos
‘abuelos’ más de lo que escuchan a sus padres, la mentoría realmente ayuda a los
profesores… los pequeños esfuerzos de muchos –los adultos mayores-
complementan los grandes esfuerzos de pocos –los profesores-” (2002). Esta
amplificación de aprendizaje, conocimiento y comprensión a través de la extensión
de una red personal es el epítome del conectivismo. Implicaciones La noción de
conectivismo tiene implicaciones en todos los aspectos de la vida. Este artículo se
enfoca principalmente al aprendizaje, pero los siguientes aspectos también son
afectados los componentes del conectivismo:
• Administración y liderazgo: La gestión y organización de recursos para lograr los
resultados esperados es un reto significativo. Comprender que el conocimiento
completo no puede existir en la mente de una sola persona requiere de una
aproximación diferente para crear una visión general de la situación. Equipos
diversos con puntos de vista discrepantes son una estructura crítica para la
exploración exhaustiva de las ideas. La innovación es otro reto adicional. La mayor
parte de las ideas revolucionarias de hoy día, existieron una vez como elementos
marginales. La habilidad de una organización para fomentar, nutrir y sintetizar los
impactos de visiones diferentes sobre la información es crucial para sobrevivir en
una economía del conocimiento. La rapidez de “la idea a la implementación” también
se mejora en una concepción sistémica del aprendizaje.
• Medios, noticias, información: Esta tendencia ya está en curso. Las organizaciones
de medios masivos están siendo retadas por el flujo de información abierto, en
tiempo real y en dos vías que permiten los blogs.
27
• Administración del conocimiento personal en relación con la administración del
conocimiento organizacional.
• El diseño de ambientes de aprendizaje.
El conectivismo presenta un modelo de aprendizaje que reconoce los movimientos
tectónicos en una sociedad en donde el aprendizaje ha dejado de ser una actividad
interna e individual. La forma en la cual trabajan y funcionan las personas se altera
cuando se usan nuevas herramientas. El área de la educación ha sido lenta para
reconocer el impacto de nuevas herramientas de aprendizaje y los cambios
ambientales, en la concepción misma de lo que significa aprender. El conectivismo
provee una mirada a las habilidades de aprendizaje y las tareas necesarias para
que los aprendices florezcan en una era digital.
4.3.2 El movimiento de los objetos
El movimiento es la acción y efecto de mover o moverse. En la física es considerado
como el cambio de posición que experimenta un cuerpo u objeto con respecto a un
punto de referencia en un tiempo determinado. Los cuerpos en movimiento reciben
el nombre de móviles. Si un objeto no cambia de posición en el tiempo con respecto
a un punto de referencia decimos que dicho objeto está en reposo. Por ejemplo, un
autobús de pasajeros es un móvil en movimiento mientras que los pasajeros que
van en él se consideran en reposo.
En todo movimiento se encuentran los siguientes elementos:
 El móvil o cuerpo que se mueve
 La trayectoria o camino que recorre
 El espacio y distancia recorrida
 El tiempo que gasta el móvil en recorrer el espacio.
Tipos de movimiento
1.- Movimiento rectilíneo uniforme
Un movimiento es rectilíneo cuando describe una trayectoria recta la velocidad lleva
esa misma dirección, por ejemplo, un automóvil en carretera. Este movimiento se
caracteriza por tener una trayectoria rectilínea y una velocidad constante. Un tren
realiza este tipo de movimiento ya que avanza por una línea recta y durante largo
tramo mantiene la misma velocidad.
El movimiento uniformemente variado tiene una trayectoria recta y su aceleración
es constante, es decir aumenta y disminuye de manera constante como el cohete
que al despegar pasa de estar en reposo a adquirir una enorme velocidad. Además,
28
como la trayectoria es una línea recta decimos que el cohete lleva un movimiento
rectilíneo uniformemente acelerado.
2.- Movimiento circular curvilíneo
Se basa en un eje de giro y radio constante; la trayectoria será una circunferencia.
Si además la velocidad de giro es constante se produce el movimiento circular
uniforme que es un caso particular de movimiento circular con radio fijo y velocidad
angular referente. En este caso la velocidad vectorial no es constante, aunque sí
puede ser constante la celeridad. Como ejemplo de este movimiento tenemos las
aspas de los aerogeneradores de los parques eólicos que realizan un movimiento
circular, las manecillas de un reloj o las ruedas del auto también tienen este
movimiento.
En el movimiento parabólico la trayectoria del móvil es una parábola, este
movimiento se descompone en un movimiento horizontal y uno vertical como el
chorro de agua de la fuente o el movimiento que realiza una jabalina al ser lanzada.
El movimiento elíptico es un movimiento acotado en el que una partícula realiza una
trayectoria elíptica como los electrones alrededor del núcleo del átomo o la tierra
que gira alrededor del sol.
3.- Movimiento ondulatorio
Se denomina movimiento ondulatorio al realizado por un objeto cuya trayectoria
describe una ondulación, por ejemplo, el movimiento que hace el agua al arrojar una
piedra en un pozo con agua. Un tipo de movimiento ondulatorio frecuente es el
sonido que involucra la propagación en forma de ondas elásticas longitudinales,
generalmente a través de un fluido que esté generando el movimiento vibratorio de
un cuerpo.
4.- Movimiento pendular
Es una forma de desplazamiento que presentan algunos sistemas físicos como
aplicación práctica de movimiento cuasi-armónico. Por ejemplo, la trayectoria del
móvil es una circunferencia, pero el móvil no cae. Es un movimiento de vaivén como
el movimiento de un columpio.
5.- Movimiento armónico simple
Es un tipo de movimiento oscilatorio ejecutado por una partícula a partir de un centro
o punto de equilibrio como el movimiento que hace el péndulo de un reloj.
6.- Movimiento giroscópico
29
De acuerdo con la mecánica del sólido rígido. Además de la rotación alrededor de
su eje de simetría un giróscopo presenta en general dos movimientos principales:
la precesión y la rotación.
7.- Otros tipos de movimientos
En música hay movimientos musicales, en medicina se habla del movimiento
voluntario que es el que se produce a voluntad de la persona y del involuntario que
se produce de manera automática en el cuerpo y no se puede controlar como el
latido del corazón. Se entiende como movimiento el conjunto de manifestaciones
artísticas, ideológicas o culturales de una época determinada.
Características del movimiento
 Posición
 Cantidad de movimiento lineal
 Cantidad de movimiento angular
 Fuerza existente sobre la partícula
Clasificación de los movimientos
La enorme variedad de movimientos que existen en la naturaleza nos obliga a
clasificarlos para lo cual se toman en cuenta características como la trayectoria, la
rapidez y la orientación que mantienen durante el movimiento.
 Según su trayectoria pueden ser rectilíneos o curvilíneos
 Según su rapidez pueden ser uniformes o variados. El movimiento será
uniforme cuando la rapidez se mantenga constante.
 Según su orientación puede ser de traslación pura o de traslación y rotación
simultáneos como el que realiza la tierra con relación al sol.
Trayectoria
Es el recorrido que describe un objeto que se desplaza por el espacio. La trayectoria
depende del sistema de referencia en el que se describe el movimiento, es decir,
del punto de vista del observador. El movimiento y la trayectoria se perciben de
manera distinta según donde se encuentra ubicado el observador. Cada persona
utiliza un marco de referencia según su ubicación.
30
 Diferencia entre desplazamiento y distancia recorrida:
La distancia es una medida de longitud total recorrida a lo largo del camino. El
desplazamiento solamente tiene en cuenta la longitud entre la posición inicial y la
final. La distancia se refiere a cuanto espacio recorre un objeto durante su
movimiento.
Una persona camina en línea recta sobre su eje de coordenadas que indica su
posición inicial en todo instante de tiempo. La persona parte de una posición inicial
de O metros, recorre 50 metros momento en el cual se regresa 100 metros hasta
llegar a su posición final. Al finalizar el recorrido la distancia recorrida es de 500
metros + 100 metros=600 metros, pero el desplazamiento que ha realizado es de
400 metros respecto al punto en el que inició.
 Velocidad, desplazamiento, dirección y tiempo:
Velocidad es una magnitud vectorial o sea necesitamos un sentido y dirección y
expresa el cambio de posición (desplazamiento) de un objeto en función del tiempo.
Rapidez valor que se obtiene de dividir la distancia que recorre un móvil entre el
tiempo que tarda en hacerlo.
 Diferencia entre velocidad y rapidez
La velocidad es una relación de tiempo y distancia, por ejemplo, un carro recorre
150 km en 3 horas su velocidad será de 13.88 metros por segundo. Su rapidez es
de 50 kilómetros por hora.
La rapidez es la relación entre el trabajo realizado y el tiempo empleado en
realizarlo.
La distancia y el desplazamiento se miden en centímetros, metros y kilómetros.
El tiempo se mide en segundos, minutos y horas.
31
4.3.3 El trabajo de Galileo
Los aportes de Galileo pueden considerarse como uno de los fundadores de lo que
hoy llamamos el “método científico” y también uno de los fundadores de la física
clásica. Utilizando observaciones experimentales, idealizaciones y deducciones
lógicas, logró avanzar sobre la física aristotélica y cambiar conceptos que estaban
firmemente arraigados desde hacía casi 2000 años.
Sus dos principales obras fueron Diálogos relacionados con los dos grandes
sistemas del mundo y Diálogos relacionados con dos nuevas ciencias. El primero
de ellos, que Galileo terminó de escribir en 1630, fue el que desencadenó su
persecución y condena por la Inquisición. La publicación del segundo libro se
produjo en 1638. Como veremos, Galileo apoyó la visión heliocéntrica, y aportó
nuevas ideas sobre el movimiento de los cuerpos.
Inercia y relatividad. Para comprender mejor las ideas de Galileo, es imprescindible
referirse previamente a la obra de Nicolás Copérnico. En su trabajo Sobre las
revoluciones de las esferas celestes
Galileo adhirió a la visión copernicana realizando observaciones con un telescopio,
estudió la forma y superficie de la Luna, descubrió lunas en otros planetas y
encontró diferencias entre los planetas y las estrellas, que mostraban
inequívocamente que las estrellas se encontraban a distancias muchos mayores.
Para Galileo, el estado “natural” de movimiento de un cuerpo es el de mantener su
velocidad. Si inicialmente está en reposo se mantendrá en reposo. Pero si
inicialmente se mueve con una cierta velocidad no nula, y si no está sometido a
ninguna acción externa, mantendrá su velocidad constante. Este es el principio de
inercia que luego Newton utilizaría en sus principios. Consecuentemente, un objeto
lanzado verticalmente hacia arriba desde la Tierra tiene inicialmente la misma
velocidad horizontal que la Tierra, y por lo tanto su movimiento a lo largo de la
horizontal acompañará al de la Tierra.
El principio de inercia está íntimamente relacionado con el principio de relatividad.
El hecho de que lanzando un objeto verticalmente hacia arriba no podamos detectar
el estado de movimiento del sistema de referencia en que nos encontremos, fue
generalizado por Galileo a todos los fenómenos naturales conocidos hasta el
momento.
Sobre la caída de los cuerpos. La refutación de Galileo a la ley de caída libre
aristotélica es probablemente uno de sus resultados más conocidos. No existe
certeza histórica de que haya realizado sus experimentos lanzando objetos desde
la torre de Pisa, sí en cambio de sus estudios basados en experimentos con planos
inclinados.
32
Realizando experimentos y utilizando razonamientos de este tipo concluyó que los
cuerpos en caída libre se mueven con aceleración constante, y que esa aceleración
depende muy levemente del peso de los cuerpos. Esta dependencia se debe al
rozamiento con el aire y desaparece si la caída libre es en vacío. Estos resultados
son la base del principio de equivalencia que Einstein formuló y que es uno de los
pilares de la Teoría General de la Relatividad.
Para resumir las contribuciones de Galileo a la mecánica, podemos citar a Newton,
quien afirmó, refiriéndose a Galileo y Kepler: “...si he podido ver más allá es estando
parado sobre hombros de gigantes”.
4.3.4 Leyes de Newton
Las Leyes de Newton, también conocidas como Leyes del movimiento de Newton,
son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas
planteados por la dinámica, en particular aquellos relativos al movimiento de los
cuerpos. Revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los
cuerpos en el universo, en tanto que
Constituyen los cimientos no sólo de la dinámica clásica sino también de la física
clásica en general. Aunque incluyen ciertas definiciones y en cierto sentido pueden
verse como axiomas, Newton afirmó que estaban basadas en observaciones y
experimentos cuantitativos; ciertamente no pueden derivarse a partir de otras
relaciones más básicas. La demostración de su validez radica en sus predicciones…
La validez de esas predicciones fue verificada en todos y cada uno de los casos
durante más de dos siglos.
En concreto, la relevancia de estas leyes radica en dos aspectos:
o Por un lado, constituyen, junto con la transformación de Galileo, la base de
la mecánica clásica;
o Por otro, al combinar estas leyes con la Ley de la gravitación universal, se
pueden deducir y explicar las Leyes de Kepler sobre el movimiento
planetario.
Las 3 Leyes físicas, junto con la Ley de Gravitación Universal formuladas por Sir
Isaac Newton, son la base fundamental de la Física Moderna.
Así, las Leyes de Newton permiten explicar tanto el movimiento de los astros, como
los movimientos de los proyectiles artificiales creados por el ser humano, así como
toda la mecánica de funcionamiento de las máquinas.
33
Primera Ley o Ley de la Inercia
La primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un cuerpo sólo
puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza. Newton expone que:
Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo
a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.
La primera ley de Newton, conocida también como Ley de inercia, nos dice que si
sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente
moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo,
que equivale a velocidad cero).
Como sabemos, el movimiento es relativo, es decir, depende de cuál sea el
observador que describa el movimiento.
Así, 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 el andén de
una estación, el interventor se está moviendo a una gran velocidad. Se necesita,
por tanto, un sistema de referencia al cual referir el movimiento.
1ra Ley de Newton: Ley de la Inercia
La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de sistemas de
referencia conocidos como Sistemas de referencia inerciales, que son aquellos
sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no
actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.
De manera concisa, esta ley postula, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo
su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos
que se aplique una fuerza o una serie de fuerzas cuyo resultante no sea nulo sobre
él.
Newton toma en cuenta, así, el que los cuerpos en movimiento están sometidos
constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva, algo
novedoso respecto de concepciones anteriores que entendían que el movimiento o
la detención de un cuerpo se debía exclusivamente a si se ejercía sobre ellos una
fuerza, pero nunca entendiendo como está a la fricción.
En consecuencia, un cuerpo con movimiento rectilíneo uniforme implica que no
existe ninguna fuerza externa neta o, dicho de otra forma, un objeto en movimiento
no se detiene de forma natural si no se aplica una fuerza sobre él. En el caso de los
cuerpos en reposo, se entiende que su velocidad es cero, por lo que si esta cambia
es porque sobre ese cuerpo se ha ejercido una fuerza neta.
34
En realidad, es imposible encontrar un sistema de referencia inercial, puesto que
siempre hay algún tipo de fuerzas actuando sobre los cuerpos, pero siempre es
posible encontrar un sistema de referencia en el que el problema que estemos
estudiando se pueda tratar como si estuviésemos en un sistema inercial. En muchos
casos, suponer a un observador fijo en la Tierra es una buena aproximación de
sistema inercial.
Segunda ley de Newton o Ley de fuerza
La segunda ley del movimiento de Newton dice que
El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según
la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.
La Primera ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es
necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que
conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos
sobre otros.
La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos
dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración
que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo,
de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:
F = m a
Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen,
además de un valor, una dirección y un sentido. De esta manera, la Segunda ley de
Newton debe expresarse como:
F = m a
La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N.
Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de
masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2, o sea,
1 N = 1 Kg · 1 m/s2
La expresión de la Segunda ley de Newton que hemos dado es válida para cuerpos
cuya masa sea constante. Si la masa varia, como por ejemplo un cohete que va
quemando combustible, no es válida la relación F = m ·a. Vamos a generalizar la
Segunda ley de Newton para que incluya el caso de sistemas en los que pueda
variar la masa.
35
Tercera Ley de Newton o Ley de acción y reacción
Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones
mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.
La tercera ley es completamente original de Newton (pues las dos primeras ya
habían sido propuestas de otras maneras por Galileo, Hooke y Huygens) y hace de
las leyes de la mecánica un conjunto lógico y completo. Expone que por cada fuerza
que actúa sobre un cuerpo, este realiza una fuerza de igual intensidad y dirección,
pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las
fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares de igual
magnitud y opuestas en sentido.
Tal como comentamos en al principio de la Segunda ley de Newton las fuerzas son
el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.
La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice
esencialmente que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste
realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.
Este principio presupone que la interacción entre dos partículas se propaga
instantáneamente en el espacio (lo cual requeriría velocidad infinita), y en su
formulación original no es válido para fuerzas electromagnéticas puesto que estas
no se propagan por el espacio de modo instantáneo sino que lo hacen a velocidad
finita “c”.
Es importante observar que este principio de acción y reacción relaciona dos fuerzas
que no están aplicadas al mismo cuerpo, produciendo en ellos aceleraciones
diferentes, según sean sus masas. Por lo demás, cada una de esas fuerzas
obedece por separado a la segunda ley. Junto con las anteriores leyes, ésta permite
enunciar los principios de conservación del momento lineal y del momento angular.
36
4.3.5 Los modelos en la ciencia
¿Qué es un modelo?
Representación abstracta, conceptual, gráfica, visual, física o matemática de
fenómenos, sistemas o procesos con el fin u objetivo de analizarlos, describirlos,
explicarlos, simularlos, controlarlos y predecirlos.
Características:
*El modelo en la ciencia, es un objeto que ayuda a comprender mejor lo que se
investiga, para que sea más fácil, observarlo e investigarlo.
* El modelo representa una teoría de la realidad, tratando de hacer ver, lo que
comprende al fenómeno para poderlo estudiar.
* La dimensión de un modelo, es importante para su visibilidad ver mejor los
detalles, problemas o causas que se necesitan investigar.
* El modelo, también tiene que servir para ilustrar una actividad de experimentación.
Importancia:
Como ya sabemos los modelos son representaciones estructurales; así que
podemos decir que tienen mucha importancia ya que a través de estos se intenta
explicar los sucesos o fenómenos en la vida para un mejor entendimiento así como
también poder predecir su efecto o acción.
4.3.6 Manifestaciones de la estructura interna de la materia
¿Qué es un modelo atómico?
Un modelo atómico es una representación estructural de un átomo, que trata de
explicar su comportamiento y propiedades.
Modelo atómico de Thomson o modelo del budín
En este modelo los electrones son como las "frutas" dentro de una "masa" positiva.
El modelo atómico de Thomson es una teoría sobre la estructura atómica propuesta
en 1904 por Joseph Jonh Thomson, quien descubrió el electrón en 1898. En dicho
modelo, el átomo está compuesto por electrones de carga negativa en un átomo
positivo.
Modelo atómico de Rutherford
Es el primero que distingue entre el núcleo central y una nube de electrones a su
alrededor. El modelo de Rutherford fue el primer modelo atómico que consideró al
átomo formado por dos partes: la "corteza", constituida por todos sus electrones,
37
girando a gran velocidad alrededor de un "núcleo", muy pequeño, que concentra
toda la carga eléctrica positiva y casi toda la masa del átomo.
Modelo atómico de Bohr
Es un modelo cuantizado del átomo, con electrones girando en órbitas circulares;
fue el primer modelo atómico en el que se introduce una cuantización. Fue hecho
para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del
núcleo y por qué los átomos presentaban espectros de emisión característicos.
Características básicas del modelo atómico
Núcleo con protones y neutrones: Los protones son partículas de carga eléctrica
positiva, los neutrones no tienen carga.
Electrones en orbitas: Tienen carga negativa, en cada órbita sólo cabe un número
preestablecido de electrones.
Electrón: Partícula subatómica con una carga eléctrica negativa.
4.3.7 Conocimiento, sociedad y tecnología (el universo, teoría del
Big Bang)
Teoría de "la gran explosión"
Una de las teorías científicas más aceptadas que explican el origen del universo es
la teoría del Big-Bang o la Gran Explosión. En 1916 Albert Einstein publicó la teoría
de la Relatividad, donde decía que el universo estaría agrandándose o
encogiéndose, contrariando la idea de que el universo sería estático o inerte,
aceptada hasta entonces. A partir de ahí, diversas investigaciones fueron hechas
con la ayuda de telescopios, y los científicos pudieron deducir que el universo
realmente se expandía, pero de modo ordenado. Para entender la idea del Big-Bang
debemos tomar el camino contrario. Es decir, si en vez que el universo se
agrandándose, fuera contrayéndose.
Todo el universo se concentraría en un único punto de origen, el punto inicial de la
materia. Hace unos 15 o 20 billones de años atrás el universo no existía, ni el
espacio vacío, ni siquiera el tiempo. Todo lo que había era una esfera
extremadamente pequeña, del tamaño del punto de una aguja. Y ese puntito hace
cerca de 18 billones de años habría explotado formando el universo actual. Esa
explosión ocurrió en una fracción de segundos, inflando el universo a una velocidad
muy superior a la de la luz. Esa explosión causó la expansión del universo, la cual
es observada hasta los días de hoy, lo que trae grandes refuerzos a la teoría del
38
Big-Bang. Después del Big-Bang y a partir de la materia proveniente de él, fueron
formándose las constelaciones. Los planetas se habrían formado a partir de restos
de nubes cósmicas que nacieron después de la gran explosión. Pero, a pesar de
que se ataca esta teoría del Big-Bang, debemos considerar que el argumento que
transmite pueda ser un fenómeno regional. O sea, que esa expansión esté pasando
apenas en los límites observados del universo, hasta el alcance los más potentes
telescopios, el Hubble. Delante de eso, existe la posibilidad de que este fenómeno
no ocurra en todo el universo. En ese caso, lo que hasta hoy fue contemplado sería
solamente un proceso de dilatación regional de causa aún desconocida.
4.3.8 Características de los cuerpos cósmicos
El fundamento de todas las ciencias físicas es la medición. En la Astronomía el
avance logrado se debe a que se han podido medir cantidades como el tamaño, la
masa y la distancia de los diferentes cuerpos que observamos en el Universo.
Un cuerpo celeste o cósmico es un objeto de origen natural perteneciente al
espacio.
Tipo de los cuerpos celestes o cósmicos:
 Estrellas.
 Planetas
 Asteroides
 Satélites
 Cometas
 Nebulosas planetarias
 Hoyos negros.
Radiación electromagnética:
Todo cuerpo en el universo emite radiaciones infrarrojas, la emisión
electromagnética de los cuerpos celestes es muy variada. Algunos cuerpos, como
las estrellas, generan su propia emisión, otros emiten la luz que reflejan, pero todos
se encuentran por encima del cero absoluto.
Evolución de las estrellas:
Al iniciar la vida de una estrella el calor de su interior procede de la energía
gravitacional, cuando ya se le considera estrella se inicia la transmutación del
hidrógeno en helio, después se convertirá en una gigante roja el siguiente paso es
ser una nebulosa planetaria y terminará como una enana blanca o como una
supernova.
39
La Vía Láctea:
Nuestra galaxia con forma de lente convexa forma parte del Grupo Local. El sistema
solar se encuentra en uno de los brazos de la espiral a unos 30,000 años luz del
centro y a unos 20,000 del extremo.
4.4 Metodología
La metodología por utilizar busca que el proceso de enseñanza en los alumnos sea
a partir del moldeado en el que el alumno seguirá una serie de actividades a partir
de la explicación verbal del docente y las instrucciones utilizadas en la plataforma.
Tomando en cuenta las diferentes teorías del aprendizaje para el desarrollo de las
actividades del modelo conectivista.
4.5 Desarrollo
Bloque I: la descripción del movimiento y la fuerza
Tema 1: El movimiento de los objetos
Velocidad: magnitud física que expresa la variación de posición de un objeto en
función del tiempo, o distancia recorrida por un objeto en la unidad de tiempo. Se
suele representar por la letra . La velocidad puede distinguirse según el lapso
considerado, por lo cual se hace referencia a la velocidad instantánea, la velocidad
promedio, etcétera. En el Sistema Internacional de Unidades su unidad es el metro
por segundo ó .
En términos precisos, para definir la velocidad de un objeto debe considerarse no
sólo la distancia que recorre por unidad de tiempo sino también la dirección y el
sentido del desplazamiento, por lo cual la velocidad se expresa como una magnitud
vectorial.
Video: https://www.youtube.com/watch?v=Ua29DDhLr0o
El desplazamiento se refiere a la distancia y la dirección de la posición final
respecto a la posición inicial de un objeto. Al igual que la distancia, el
desplazamiento es una medida de longitud por lo que el metro es la unidad de
medida. Sin embargo, al expresar el desplazamiento se hace en términos de la
magnitud con su respectiva unidad de medida y la dirección. El desplazamiento es
una cantidad de tipo vectorial. Los vectores se describen a partir de la magnitud y
de la dirección.
Dirección es la acción y efecto de dirigir (llevar algo hacia un término o lugar, guiar,
encaminar las operaciones a un fin, regir, dar reglas, aconsejar u orientar). El
concepto tiene su origen en el vocablo latino directio.
40
El tiempo es una magnitud física con la que medimos la duración o separación de
acontecimientos. El tiempo permite ordenar los sucesos en secuencias,
estableciendo un pasado, un futuro y un tercer conjunto de eventos ni pasados ni
futuros respecto a otro. En mecánica clásica esta tercera clase se llama “presente”
y está formada por eventos simultáneos a uno dado.
Movimiento Ondulatorio como el proceso por el que se propaga energía de un
lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o
electromagnéticas. En cualquier punto de la trayectoria de propagación se produce
un desplazamiento periódico, u oscilación, alrededor de una posición de equilibrio.
Elementos del Movimiento Ondulatorio
En un movimiento ondulatorio se pueden distinguir los siguientes elementos:
Amplitud: Es la distancia entre el punto de máxima elongación y el punto medio de
la onda. Es la elongación máxima alcanzada por la onda.
Cresta: Es el punto de máxima de elongación. Parte superior de la onda.
Valle: Es la parte inferior de la onda.
Período: Es el tiempo que tarda una onda en pasar de un punto de máxima amplitud
al siguiente. Tiempo que emplea en realizar una oscilación completa o recorrer una
longitud de onda.
Frecuencia: Es el número de veces que la vibración se produce por unidad de
tiempo.
Longitud de onda: Es la distancia que recorre la onda cuando realiza una
oscilación completa. Es la distancia entre tres nodos consecutivos.
Video: https://www.youtube.com/watch?time_continue=47&v=F872vAmM5Fg
Clases de ondas
Las ondas pueden ser clasificadas de distintas formas, dependiendo de los factores
que se tengan en cuenta para hacerlo o dependiendo de su materia la cual varía
dependiendo de la onda o su modo de propagación:
En función del medio de propagación:
 Mecánicas: (medio material): las ondas mecánicas necesitan un medio elástico
(sólido, líquido o gaseoso) para propagarse. Las partículas del medio oscilan
alrededor de un punto fijo, por lo que no existe transporte neto de materia a
través del medio. Como en el caso de una alfombra o un látigo cuyo extremo se
sacude, la alfombra no se desplaza, sin embargo, una onda se propaga a través
de ella. Dentro de las ondas mecánicas tenemos las ondas elásticas, las ondas
sonoras y las ondas de gravedad.
41
 Electromagnéticas: (medio no material): son aquellas que no necesitan de un
medio elástico, se propagan por el vacío. Dentro de estas ondas se encuentran
las electromagnéticas.
En función de su propagación
 Ondas longitudinales: el movimiento de las partículas que transporta la onda
es paralelo a la dirección de propagación de la misma. Por ejemplo, el sonido.
 Ondas transversales: las partículas se mueven perpendicularmente a la
dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, las ondas electromagnéticas
(son ondas transversales perpendiculares entre sí).
42
En función de su periodicidad
 Ondas periódicas: la perturbación local que las origina se produce en ciclos
repetitivos por ejemplo una onda senoidal.
¡
 Ondas no periódicas: la perturbación que las origina se da aisladamente o, en
el caso de que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características
diferentes. Las ondas aisladas se denominan también pulsos.
43
En función de su frente de onda
 Ondas unidimensionales: las ondas unidimensionales son aquellas que se
propagan a lo largo de una sola dirección del espacio, como las ondas en los
muelles o en las cuerdas. Si la onda se propaga en una dirección única, sus
frentes de onda son planos y paralelos.
 Ondas bidimensionales o superficiales: son ondas que se propagan en dos
direcciones. Pueden propagarse, en cualquiera de las direcciones de una
44
superficie, por ello, se denominan también ondas superficiales. Un ejemplo son
las ondas que se producen en la superficie de un lago cuando se deja caer una
piedra sobre él.
 Ondas tridimensionales o esféricas: son ondas que se propagan en tres
direcciones. Las ondas tridimensionales se conocen también como ondas
esféricas, porque sus frentes de ondas son esferas concéntricas que salen de
la fuente de perturbación expandiéndose en todas direcciones. El sonido es una
onda tridimensional. Son ondas tridimensionales las ondas sonoras (mecánicas)
y las ondas electromagnéticas.
45
1. Características del sonido
El espectro audible está formado por las audiofrecuencias. El oído humano está
capacitado para percibir sonidos cuya frecuencia se encuentran entre los 20 Hz y
20.000 Hz y transformarlo en sensaciones auditivas. Estos límites no son estrictos
y dependen de factores biológicos como la edad, algunas enfermedades, o
malformaciones del oído.
Los infrasonidos son aquellos que se encuentran con una frecuencia por debajo de
los 20 Hz y se clasifican en dos grandes grupos según su fuente:
Naturales: son los generados por terremotos, erupciones volcánicas, grandes
mareas, huracanes, auroras boreales, o avalanchas.
Artificiales: son los producidos por la explosión de una bomba atómica, la ignición
de cohetes, aviones supersónicos y motores de combustión interna.
Los ultrasonidos se encuentran sobre los 20.000 Hz. El Ultrasonido es un medio de
diagnóstico médico basado en las imágenes obtenidas mediante el procesamiento
de los ecos reflejados por las estructuras corporales, gracias a la acción de pulsos
de ondas ultrasónicas.
Eco localización uso de ondas sonoras y eco para determinar la ubicación de
objetos en el espacio
Altura del sonido o tono
La altura de un sonido está directamente relacionada con la frecuencia. Pues
mientras mayor sea la altura, mayor será la frecuencia, y mientras más bajo, una
menor frecuencia tendrá la onda.
La altura o tono está determinada por características en los instrumentos como: * El
tamaño: mientras más grande sea un instrumento musical, más grave será el
sonido; al contrario, cuánto más pequeño será más agudo. * La longitud: mientras
más larga una cuerda, más grave será el sonido; por el contrario, al ser más corta,
el sonido es más agudo. * La tensión: mientras más tensa se encuentre una cuerda,
más agudo será el sonido; en cambio, mientras menos tensa esté la cuerda, más
grave será el sonido. * La presión: mientras mayor sea la presión del aire, más
agudo será el sonido; por el contrario, si la presión es menor, más grave será el
sonido.
46
Tema 2: El trabajo de Galileo
Explicaciones de Aristóteles y Galileo acerca de la caída libre
¿Qué entiendes por caída libre?
La descripción de la caída libre según Aristóteles El filósofo y naturalista griego
Aristóteles (384-322 a. de C.) ejerció durante mucho tiempo una gran influencia en
la ciencia debido, entre otras cosas, a sus ideas acerca del movimiento de caída de
los cuerpos.
En su tratado Sobre el cielo desarrolló dos ideas principales: los objetos caen al
suelo porque van hacia su estado natural y los objetos pesados caen antes que los
ligeros.
La hipótesis de Galileo, sus experimentos y su representación del movimiento de
caída libre. Galileo se opuso a las ideas del pensamiento aristotélico sobre la caída
de los cuerpos, que eran apoyadas por la mayoría de sus contemporáneos. Para
dar a conocer sus investigaciones acerca del movimiento, Galileo escribió un libro
en forma de diálogo llamado Discursos y demostraciones matemáticas en torno a
dos nuevas ciencias (fig. 1.38). En este libro aparecen tres personajes: Salviati, que
representa a Galileo; Sagredo, un personaje bien informado sobre la ciencia de su
tiempo, y Simplicio, un hombre que expresa el pensamiento de la mayoría de las
personas y las ideas de Aristóteles.
Galileo infirió que incluso una piedra y
una pluma de ave caerían al mismo
tiempo si se dejaran caer desde la
misma altura sin estar en presencia del
aire, es decir, si estuvieran en el vacío,
donde no hay resistencia del aire a la
caída de los objetos.
Según Aristóteles, como la piedra más
ligera cae más lento deberá frenar a la
más pesada, que cae más rápido; el
resultado sería que las piedras atadas
caen más lento que la piedra pesada y
más rápido.
Video: https://www.youtube.com/watch?v=xwAVXY-IT8M
47
Aportación de Galileo en la construcción del conocimiento científico
Ley del Péndulo
Galileo encontró que, en ausencia de aire, todos los objetos o cuerpos caen al
mismo tiempo, sin importar su peso, contradiciendo el planteamiento de Aristóteles.
Caída libre
Galileo diseño una forma para medir el tiempo, construyó un "reloj" de agua, el cual
consiste en un recipiente lleno de agua que se vacía lentamente en otro recipiente
a través de un tubo muy fino. El recipiente en el que cae el agua dispone de varias
marcas, de tal manera que el nivel del agua indica periodos de tiempo.
Inventos destacados:
Entre los inventos más destacados de Galileo se encuentran la balanza hidrostática,
el termómetro de gas y otros instrumentos de medición. Perfecciono el telescopio
holandés. También escribió dos libros:
Galileo realizó varios experimentos. Su estrategia se basaba en observar en
observar un fenómeno, y luego, intentaba reproducirlo para estudiarlo.
A los 17 años descubrió el principio del péndulo observando una lámpara colgada
en el techo e interpretándola con bolas de plomo colgadas del techo con un hilo de
diferentes longitudes.
"El Padre de la Ciencia"
Por su manera de pensar, de recurrir a la experimentación para comprobar sus
hipótesis y teorías, y de generalizar los resultados mediante el uso de las
48
matemáticas, Galileo marco marcó el inicio de una nueva construcción de la
metodología experimental.
Actualmente es considerado "El padre de la Ciencia" y se le atribuye la invención
de lo que se conoce como "Método Científico resolutivo-compositivo”
El método se basaba en 4 pautas a seguir:
1.- Observación:
Hay que partir inevitablemente de la precisión en la consideración del objeto de la
investigación, lo que únicamente es posible por la determinación de datos de
observación minuciosamente delimitados y con referencia a un problema que
resolver. Generalmente el problema que se plantea hace referencia a una teoría
explicativa frente a la cual los datos observados no pueden ser explicados por ella,
bien por un cambio de concepto en el fundamento o por simple ampliación de
observaciones.
2.- Elaboración de una hipótesis explicativa:
A partir de este momento la explicación de este nuevo modo de concebir el
fenómeno requiere una explicación nueva, lo cual se hace como hipótesis o teoría
provisional a la espera de una confirmación experimental.
3.- Deducción:
Sobre esta hipótesis o teoría se hace necesario extraer las consecuencias que se
derivan del hecho de tenerla por verdadera. Fundamentalmente dichas
consecuencias deductivas deben ser de tipo matemático pues, como dice Galileo, la
naturaleza está escrita en lenguaje matemático.
4.- Experimento o verificación
Se montan las condiciones en las que se puedan medir las consecuencias
deducidas, procurando unas condiciones ideales para que las interferencias con
otros factores sean mínimos (rozamientos, vientos etc.), y comprobar si
efectivamente en todos los casos, siempre se reproducen dichas consecuencias.
Por ejemplo, en la formulación de la ley de movimiento de los cuerpos
Galileo rechaza la teoría aristotélica del movimiento. No acepta la explicación
cualitativa. Él pretende una descripción del movimiento por la medida de cantidades,
como relación espacio-tiempo que permite establecer lo que él llamó cantidad de
movimiento que hoy llamamos velocidad. La caída libre de los graves, percibida en
la experiencia como ir cada vez más deprisa se convierte ahora en una relación
meramente cuantitativa de variación de cantidad de movimiento por unidad de
tiempo, lo que hoy llamamos aceleración.
49
Ahora el movimiento de caída de los graves se interpreta como variación de relación
de cantidades: en un primer orden de espacio y en un segundo orden de velocidad,
con respecto al tiempo.
Bibliografía: file:///C:/Users/jesus/Desktop/LLACA/2_fis_fun_guia%20ciencias%20II.pdf
Video:
Método científico: https://www.youtube.com/watch?v=dGnd9vF_s2A
Historia del método científico: https://www.youtube.com/watch?v=wMBdWNoGPQ4
Bloque II: Leyes del movimiento
Tema 3: La explicación del movimiento en el entorno
Las Leyes de Newton permiten explicar tanto el movimiento de los astros como los
movimientos de los proyectiles artificiales creados por el ser humano, así como toda
la mecánica de funcionamiento de las máquinas.
Fundamentos teóricos de las leyes
El primer concepto que maneja Newton es el de masa, que identifica con "cantidad
de materia".
Newton asume a continuación que la cantidad de movimiento es el resultado del
producto de la masa por la velocidad.
En tercer lugar, precisa la importancia de distinguir entre lo absoluto y relativo
siempre que se hable de tiempo, espacio, lugar o movimiento.
En este sentido, Newton, que entiende el movimiento como una traslación de un
cuerpo de un lugar a otro, para llegar al movimiento absoluto y verdadero de un
cuerpo compone el movimiento (relativo) de ese cuerpo en el lugar (relativo) en que
se lo considera, con el movimiento (relativo) del lugar mismo en otro lugar en el que
esté situado, y así sucesivamente, paso a paso, hasta llegar a un lugar inmóvil , es
decir, al sistema de referencias de los movimientos absolutos.
De acuerdo con esto, Newton establece que los movimientos aparentes son las
diferencias de los movimientos verdaderos y que las fuerzas son causas y efectos
de estos. Consecuentemente, la fuerza en Newton tiene un carácter absoluto, no
relativo.
50
Estas leyes enunciadas por Newton y consideradas como las más importantes de
la mecánica clásica son tres: la ley de inercia, relación entre fuerza y aceleración, y
ley de acción y reacción.
Newton planteó que todos los movimientos se atienen a estas tres leyes principales
formuladas en términos matemáticos. Un concepto es la fuerza, causa del
movimiento; otro es la masa, la medición de la cantidad de materia puesta en
movimiento; los dos son denominados habitualmente por las letras F y m.
Primera ley de Newton o ley de la inercia
En esta primera ley, Newton expone que “Todo cuerpo tiende a mantener su estado
de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar
su estado por fuerzas ejercidas sobre él”.
Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado
inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se
aplique una fuerza neta sobre él. Newton toma en cuenta, sí, que los cuerpos en
movimiento están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los
frena de forma progresiva.
Por ejemplo, los proyectiles continúan en su movimiento mientras no sean
retardados por la resistencia del aire e impulsados hacia abajo por la fuerza de
gravedad.
51
La situación es similar a la de una piedra que gira amarrada al extremo de una
cuerda y que sujetamos de su otro extremo. Si la cuerda se corta, cesa de ejercerse
la fuerza centrípeta y la piedra vuela alejándose en una línea recta tangencial a la
circunferencia que describía (Tangente: es una recta que toca a una curva sin
cortarla).
Segunda ley de Newton o ley de aceleración o ley de fuerza
La segunda ley del movimiento de Newton dice que “Cuando se aplica una fuerza a
un objeto, éste se acelera. Dicha a aceleración es en dirección a la fuerza y es
proporcional a su intensidad y es inversamente proporcional a la masa que se
mueve”.
Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene
por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de
movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección.
En concreto, los cambios experimentados en la cantidad de movimiento de un
cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta;
esto es, las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos.
Ejemplo: Si un carro de tren en movimiento. Con una carga, se detiene súbitamente
sobre sus rieles, porque tropezó con un obstáculo, su carga tiende a seguir
desplazándose con la misma velocidad y dirección que tenía en el momento del
choque.
Otro ejemplo puede ser: una pelota de fútbol impulsada con una velocidad
determinada hacia arriba (según la línea roja segmentada del dibujo, seguiría en
esa misma dirección si no hubiesen fuerzas que tienden a modificar estas
condiciones.
52
Estas fuerzas son la fuerza de gravedad terrestre que actúa de forma permanente
y está representada por las pesas en el dibujo, y que son las que modifican la
trayectoria original. Por otra parte, también el roce del aire disminuye la velocidad
inicial.
Otro ejemplo: Si queremos darle la misma aceleración, o sea, alcanzar la misma
velocidad en un determinado tiempo, a un automóvil grande y a uno pequeño.
Necesitaremos mayor fuerza y potencia para acelerar el grande, por tener mayor
masa que el más chico.
Si un caballo tira de una piedra unida a una cuerda, el caballo es igualmente tirado
por la piedra hacia atrás; porque la cuerda, tendiendo por el esfuerzo a soltarse,
tirará del caballo hacia la piedra tanto como la piedra lo haga hacia el caballo, e
impedirá el progreso de uno tanto como avanza el otro.
53
Tercera Ley de Newton o Ley de acción y reacción
Enunciada algunas veces como que "para cada acción existe una reacción igual y
opuesta".
En términos más explícitos: La tercera ley expone que por cada fuerza que actúa
sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza de igual intensidad y dirección pero de
sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo.
Dicho de otra forma, las fuerzas siempre se presentan en pares de igual magnitud,
sentido opuesto y están situadas sobre la misma recta.
Isaac Newton (1642-1727) fue un genial físico y matemático inglés, autor del
libro Principia, considerado como el trabajo científico más importante jamás
escrito. ¿Por qué es tan significativo el trabajo de Newton? Básicamente porque su
mirada cambió para siempre la manera en la que entendemos la vida y el universo.
Por ejemplo, en 1968 inventó un telescopio que le permitió estudiar el espacio
exterior y demostrar su teoría del color y la luz. Pero su aporte más reconocido es
su teoría sobre la gravedad, con la que explicó ni más ni menos que el movimiento
del universo. Estudió por qué los planteas orbitan y llegó a la conclusión de que un
objeto no se mueve a menos que se le aplique fuerza. Esto le llevó a responder
varias preguntas científicas, por ejemplo, por qué la luna órbita alrededor de la
Tierra.
Dichos descubrimientos y muchos otros formaron la base de la física tal como la
conocemos hoy. Sin embargo, en la cultura popular, Newton es quizás más
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  • 1. Universidad Tajín Maestría en Educación con énfasis en docencia y tecnología educativa. Desarrollo de proyectos I Semestre: III Integrantes: Francisco Melgarejo Aguilar, Janeth Molina López, Jessica Soto Sol, Mónica Noemí Córdoba Ruíz, Kenia del Moral Ruíz Maestro: Arturo Llaca Trabajo Final: Implementación de las TIC en la materia de Ciencias II (Física) Fecha de entrega: Xalapa, Veracruz, 16 de diciembre de 2017
  • 2. Índice Introducción........................................................................................................................................ 1 1. Análisis............................................................................................................................................ 2 1.1 Estándares................................................................................................................................. 2 1.1.1 Estado deseado.............................................................................................................. 2 1.1.2 Estado real: ..................................................................................................................... 2 1.2 Alternativas de solución........................................................................................................... 2 1.3 Restricciones............................................................................................................................. 3 1.4 Causas del problema ................................................................................................................ 3 1.5 Medios físicos ........................................................................................................................... 3 1.6 Instrumentos de medición ....................................................................................................... 3 1.7 Personal académico.................................................................................................................. 3 1.8 Programas y secuencias ........................................................................................................... 4 1.9 Materiales de enseñanza ......................................................................................................... 4 1.10 Equipo y dispositivos.............................................................................................................. 4 1.11 Análisis del curso .................................................................................................................... 4 1.12 Análisis del ambiente ............................................................................................................. 4 1.13 Análisis del contenido ............................................................................................................ 5 1.14 Análisis del sistema ................................................................................................................ 5 1.15 Detección de necesidades de aprendizaje............................................................................. 6 1.16 Tipo de estudio....................................................................................................................... 7 1.17 Justificación ............................................................................................................................ 7 2. Diseño ............................................................................................................................................. 8 2.1 Objetivo .................................................................................................................................... 8 2.1.1 Objetivos particulares .................................................................................................... 8 2.1.2 Objetivos del proyecto ................................................................................................... 8 2.2 Recursos humanos.................................................................................................................... 9 2.3 Recursos económicos ............................................................................................................. 10 2.4 Recursos tecnológicos ............................................................................................................ 10 2.5 Requisitos para el desarrollo.................................................................................................. 10 3. Desarrollo...................................................................................................................................... 11
  • 3. 3.1 Materiales curso propedéutico.............................................................................................. 11 3.1.1 ¿Qué es la física?......................................................................................................... 11 3.1.2 Historia ........................................................................................................................... 11 3.1.3 Ciencia y tecnología..................................................................................................... 13 3.1.4 Fenómenos naturales .................................................................................................. 14 3.1.5 Desastres naturales ..................................................................................................... 14 3.1.6 Movimiento .................................................................................................................... 15 3.1.7 Historia de Galileo Galilei, Aristóteles e Isaac Newton........................................... 17 3.1.8 Leyes del movimiento .................................................................................................. 17 3.1.9 Modelos.......................................................................................................................... 17 3.1.10 Átomo........................................................................................................................... 17 3.1.11materia .......................................................................................................................... 19 3.2 Uso de la plataforma:............................................................................................................. 20 3.3 Plan de estudios...................................................................................................................... 22 4. Implementación............................................................................................................................ 23 4.1 Ambientes de aprendizaje ..................................................................................................... 23 4.2 Estrategias............................................................................................................................... 23 4.3 Marco teórico ......................................................................................................................... 23 4.3.1 conectivismo.................................................................................................................. 23 4.3.2 El movimiento de los objetos...................................................................................... 27 4.3.3 El trabajo de Galileo..................................................................................................... 31 4.3.4 Leyes de Newton.......................................................................................................... 32 4.3.5 Los modelos en la ciencia........................................................................................... 36 4.3.6 Manifestaciones de la estructura interna de la materia.......................................... 36 4.3.7 Conocimiento, sociedad y tecnología (el universo, teoría del Big Bang) ............ 37 4.3.8 Características de los cuerpos cósmicos ................................................................. 38 4.4 Metodología ........................................................................................................................... 39 4.5 Desarrollo................................................................................................................................ 39 4.6 Instrumento de evaluación .................................................................................................... 63 4.6.1 Rúbrica........................................................................................................................... 63 4.6.2 Lista de cotejo............................................................................................................... 64 4.7 Tiempo de desarrollo ............................................................................................................. 65
  • 4. 4.7.1 Cronograma................................................................................................................... 65 4.7.2 Cronograma de los avances del curso en línea para el 2018............................... 68 5. Conclusión..................................................................................................................................... 69 6. Bibliografía.................................................................................................................................... 70 7. Anexos........................................................................................................................................... 71 7.1 Examen diagnóstico................................................................................................................ 71
  • 5. 1 Introducción La historia contemporánea del ser humano es un constante devenir en la amalgama generacional y sus incontables ciclos evolutivos que producen el cambio continúo en la forma en que vivimos: cómo trabajamos, nos relacionamos, jugamos y aprendemos. Sin embargo, a pesar de que la sociedad está consciente de una u otra manera que la educación es muy distinta a lo que era en el pasado, no pareciera guardar la misma proporción de asombro o asimilación respecto a los factores que han hecho posible tal grado de avance y/o cambio en ella, pero sobre todo de la enorme oportunidad del progreso que ello representa. Los avances tecnológicos en cuestión de comunicaciones e interconectividad dan paso a un mundo totalmente inter-dependiente, donde la información se comparte en forma instantánea, propiciando un escenario donde el acceso a contenidos educativos es prácticamente ilimitado. Es cuando en la educación actual se promueve que los alumnos aprendan a aprender y logren autonomía en su aprendizaje, es por ello por lo que en la Escuela Secundaria Técnica Agropecuaria No.6 se va a implementar un curso en línea que ayude a los educandos a comprender significativamente conceptos de ciencias II (Física) utilizando estrategias tecnológicas que permitan darle otro cambio al proceso de enseñanza- aprendizaje. El proyecto está conformado por etapas del modelo ADDIE, el cual la primera fase fue el análisis de la identificación y detección de necesidades de aprendizaje, la segunda se elaboró el diseño partiendo de los objetivos de aprendizaje y del proyecto considerando los recursos humanos, económicos y tecnológicos que son un requisito fundamental para el desarrollo. En la tercera etapa se muestra el desarrollo en donde se muestra el curso propedéutico, uso de la plataforma y el plan curricular tomando como herramientas las TIC. En la cuarta etapa se encuentra la implementación mencionando los ambientes de aprendizaje, las herramientas, metodología para poder llevarlo a cabo, usando instrumentos de evaluación de acuerdo con las actividades programadas.
  • 6. 2 1. Análisis De acuerdo con el modelo de ADDIE la primera etapa consiste en hacer un análisis para detectar las necesidades de aprendizaje en una escuela, es por ello que la siguiente propuesta es para realizar un curso para una secundaria técnica agropecuaria en la materia de Ciencias II (física) donde los alumnos aprenderán conceptos básicos de la asignatura haciendo uso de las TIC. Dicho proyecto constará de 36 sesiones en donde se impartirán los cursos 3 veces a la semana, los cuales no tendrán ningún costo para los alumnos, es importante mencionar las capacidades con las que cuentan y sus conocimientos previos tales como: disposición al trabajo, interés para aprender el manejo de las TIC, motivación y darle el uso adecuado a las herramientas con las que cuenta la tecnología actual. Dentro de las dificultades de los alumnos es que no cuentan con una computadora en casa, la mayoría de ellos no cuentan con internet y desconocen el uso adecuado de las aplicaciones tecnológicas. Las personas encargadas de la aplicación de este curso son: el maestro de aula de medios, docente frente a grupo y los diseñadores de este curso en línea. Necesidades  Darle un uso significativo a la tecnología.  Fomentar la autonomía de aprendizaje en cada uno de los alumnos.  Desarrollar la creatividad en cada uno de los alumnos a la hora de realizar sus actividades.  Fomentar el uso adecuado de las TIC. 1.1 Estándares 1.1.1 Estado deseado: Que los alumnos al final del curso apliquen conocimientos básicos de la materia de Ciencias II (Física). 1.1.2 Estado real: A través de la evaluación diagnóstica (cuestionario) los resultados obtenidos fueron que los alumnos carecen de conocimientos básicos en la materia de Física, por lo que se aplicará un módulo correccional. 1.2 Alternativas de solución  Realizar un curso Propedéutico, donde se retomen conceptos básicos de la materia.  Realizar actividades para conocer el entorno de medios virtuales.
  • 7. 3 1.3 Restricciones Las restricciones que se pueden dar o limitaciones para que los alumnos aprendan conceptos básicos de la materia de Física a través de herramientas electrónicas es el no poder contar con acceso a internet en casa, las distancias de donde viven a un ciber-café en algunos casos es considerable, otra limitación puede ser que algunos alumnos no cuenten ni si quiera con un correo electrónico, poco manejo de las TIC, pero finalmente estas limitaciones no se cree que sean tan drásticas para que los alumnos logren aprender los aprendizajes deseados a través de la tecnología. 1.4 Causas del problema En la escuela secundaria técnica agropecuaria No.6 precisamente en la materia de Ciencias II (Física) se detectó que los alumnos del grupo 2 “D” no lograban adquirir los conocimientos mediante el proceso de enseñanza tradicional, se analizó que desconocían muchas herramientas, estrategias y aplicaciones enfocadas a las TIC que pueden ser útiles en su proceso de aprendizaje, se detectó que en algunos casos desconocen el manejo de diferentes medios para interactuar información que les beneficie el aprender de mejor manera los conceptos que se ven dentro de la materia, por lo que se optó por diseñar un curso que ayude a resolver toda esta problemática y darle un giro a la educación actual, dejar un lado lo tradicional haciendo uso de las TIC dentro del aula y en la asignatura. 1.5 Medios físicos Los medios físicos que se planean usar en este proyecto es el internet, equipo de cómputo, aplicaciones y programas. 1.6 Instrumentos de medición El instrumento de medición que se desea implementar es la observación, la información que se desea obtener se puede dar a través de grabaciones, fotografías, escalas, lista de cotejo, algo más que se puede implementar es la entrevista. 1.7 Personal académico El personal académico que va a participar en este curso son el maestro de aula de medios, docente frente a grupo y el equipo diseñador que cursan la materia de desarrollo de proyectos I.
  • 8. 4 1.8 Programas y secuencias El programa que se va a usar es el plan y programa de estudios 2011 para la materia de Ciencias II énfasis en física en la educación básica, se pretende trabajar 36 sesiones, 3 veces a la semana donde las secuencias didácticas serán adecuadas al tiempo que se pretende tener para la realización de las actividades. 1.9 Materiales de enseñanza Los materiales que se van a utilizar son documentos electrónicos que contengan información que ayude al alumno a comprender los conceptos básicos que se manejan en la materia en los bloques a enseñar, se hará uso de tutoriales para que aprendan a manejar diferentes programas y herramientas que potencialicen sus habilidades tanto cognitivas y tecnológicas, se elaboraran actividades que ayuden alcanzar los aprendizajes deseados de la asignatura, se trabajara con programas como lo son Cmaptools, Prezzi, páginas web como correo electrónico, blogs de información educativa, elaboración de infografías, página como Mega y plataformas que fomenten el trabajo de las Tic en la educación básica. 1.10 Equipo y dispositivos Los equipos que se van a utilizar son computadoras que tengan la capacidad de soportar estos programas y sean fáciles de manejar por los alumnos, también se usara cualquier dispositivo tecnológico que ayude a los educandos el aprender conceptos básicos de física, pero haciendo un uso correcto de la tecnología y la comunicación. 1.11 Análisis del curso El rango de edades que tienen los alumnos que van a participar en este curso son de 12 y 13 años tanto en varones como en mujeres, la escolaridad es en el nivel de secundaria específicamente en técnica agropecuaria, los conocimientos previos con los que cuentan los alumnos van más encaminados a los conceptos básicos de la materia, a teoría que han estudiado en este tiempo que va del ciclo escolar y cuentan con información básica que se les ha platicado para que ellos trabajen en el uso de las TIC y que realmente les llama la atención, todo esto le va a servir para trabajar sus habilidades cognitivas logrando que sean autónomos. 1.12 Análisis del ambiente El curso se ha diseñado para que se implemente dentro de una institución educativa, permite que se trabaje de manera individual pero también se da la posibilidad de aprender a trabajar en equipo, ayuda a promover la autonomía en el aprendizaje deseando que los alumnos aprendan a aprender y sean capaces de conocer, lograr y trabajar en su metacognición.
  • 9. 5 1.13 Análisis del contenido Los materiales de apoyo para diseñar las actividades son libros que hablan sobre la materia en específico, se van a usar fuentes de información confiables para planear las actividades que se van a implementar, fuentes que ayuden a entender lo que ofrecerá el curso, la ventaja que da este curso es que puede ser de dos tipos presencial y a distancia. 1.14 Análisis del sistema La intención es que el curso sea visto por los alumnos que llevan la materia de Física, por los padres de familia y por el personal que labora en la escuela así se podrán dar una idea de cómo se puede trabajar los diseños instruccionales y se puedan aplicar en cualquier ámbito, los recursos económicos con los que se cuenta son de manera personal y solamente se haría una inversión en el proyecto que se pretende implementar, de igual forma se cuenta con el apoyo de la dirección y se podría generar un apoyo mínimo para gastas que puedan surgir. Los recursos físicos con los que cuenta la escuela es un centro de cómputo donde tiene varias computadoras con acceso a internet que se puede utilizar para que el grupo trabaje al mismo tiempo en la actividad que se aplique en la planeación, cuenta con proyectores para poder dar una explicación de manera general lo que se pretende alcanzar o lograr, la escuela cuenta con los espacios para poder trabajar este curso, cuenta con internet para que los alumnos que no tengan acceso en su casa o fuera de la escuela lo puedan hacer y trabajar desde el centro de cómputo. A través de la observación se le dará seguimiento a los alumnos que participen en este curso, la ventaja que se tiene es que se trabaja con ellos tres veces a la semana durante 2 módulos. Respondiendo a la pregunta ¿Cuáles son los elementos a favor y en contra con los que puedo contar para el diseño de mi curso? la respuesta es que los elementos a favor es contar con alumnos que están dispuestos a interactuar con este curso, les llama la atención, están motivados, interesados en el trabajo y muestran una actitud positiva, los elementos en contra se mencionaba la dificultad de que algunos no cuentan con los medios para interactuar con el curso de manera muy particular pero se puede resolver esa problemática. Finalmente, como conclusión se decidió que es una necesidad sentida porque los alumnos tienen el deseo de saber algo, quieren aprender y se puede interactuar de una manera correcta con ellos.
  • 10. 6 1.15 Detección de necesidades de aprendizaje Curso: Implementación de las TIC en la materia de Ciencias II (Física) Tipo de necesidad Fundamentación de la necesidad Normativa Se vincula con las normativas que se establecen dentro los planes y programas de estudio de la SEV. Sentida x De acuerdo con las necesidades encontradas en la materia de Ciencias II (física) se detectó la inquietud que los alumnos presentan para conocer el manejo de las TIC para poder alcanzar los aprendizajes deseados en la asignatura, es por ello por lo que se decidió implementar el curso que ayude a desarrollar sus aptitudes encaminadas a la ciencia y a la tecnología. Demandada Es importante implementar este curso ya que fortalecerá las nuevas formas de enseñar con herramientas tecnológicas, con el fin de que los alumnos aprendan a desarrollar habilidades en tecnología, así como fortalecer la materia de ciencias II (fisca) en los aprendizajes Significativos de los alumnos. Comparativa No se puede llevar a cabo ya que solo se implementará en la escuela secundaria técnica 6. Anticipada No . La detección de necesidades: Si Observaciones 1. ¿Los elementos descritos están relacionados con la justificación del curso de la actividad anterior? X 2. ¿Describe los elementos de análisis por tipo de necesidad educativa? X 3. ¿Describe todos los tipos de necesidades incluidos en el cuadro de análisis de necesidades? De acuerdo con el curso que se va a implementar solo se la necesidad sentida 4. ¿Señala la situación actual del elemento analizado? X 5. ¿Señala la situación deseada del elemento analizado? X 6. ¿Describe una propuesta de solución para lograr la situación deseada del elemento analizado? X
  • 11. 7 7. ¿Indica los insumos con los que se cuenta para dar soluciones a los elementos descritos? Actualmente no se ha analizado los insumos que se requieren para la aplicación del curso. 8. ¿Menciona las limitaciones con las que se enfrentará para mejorar el elemento descrito? X 9. ¿La redacción es comprensible y coherente? X 10. ¿Está redactado sin faltas de ortografía? X 1.16 Tipo de estudio Existen diversos tipos de estudio dentro de la metodología de la investigación, los cuales son exploratorios, correlacionados y descriptivos, en este curso se manejara un estudio de tipo descriptivo, la finalidad de este tipo de estudio es la de recabar información sobre determinados conceptos y especificar quienes son los sujetos de estudio, es decir, únicamente pretenden medir o recoger información de manera independiente o conjunta sobre las variables a las que se refieren (Sampieri, Fernández & Baptista,2003). 1.17 Justificación El curso a implementarse en la escuela secundaria técnica agropecuaria No. 6 de Perote, Veracruz, es para aplicar estrategias que fomenten el uso de las TIC en los alumnos de segundo grado de esta escuela, con el fin de proponer actividades que enseñen al educando a aprender a aprender, ya que las metodologías de enseñanza y de aprendizaje deben ser adaptadas a las necesidades de los alumnos, así como de innovar en la práctica pedagógica para que los alumnos se vuelva críticos, reflexivos y autónomos en su proceso de aprendizaje por lo que se necesita un cambio en el proceso de enseñanza, por lo cual se considera importante implementar este curso ya que se tomará en cuenta las herramientas tecnológicas como es tutoriales, videos y programas como Prezi, CmapTools, elaboración de infografías, página web Mega. Con este cambio de metodología en la práctica docente se busca que el aprendizaje académico de los alumnos a un futuro se pueda ver reflejado en el perfil de egreso, y que la escuela tenga un mayor realce por estar utilizando herramientas tecnológicas, que demanda la sociedad.
  • 12. 8 Es por ello por lo que es de vital importancia diseñar este curso para empezar a concientizar el valor que tiene un aprendizaje autónomo y sobre todo que se logre a través del uso de las TIC. Los beneficios de buscar estrategias e implementarlas va a ayudar a los alumnos de la materia de ciencias II (física) trabajen en un ambiente de armonía y respeto. El beneficio académico que se obtendrá será en que los alumnos conozcan nuevas herramientas que faciliten su aprendizaje mediante las TIC. El beneficio social que tendrá este curso será que la sociedad en general podrá conocer las diferentes herramientas (aplicaciones) de aprendizaje. El beneficio de este curso en función a la condición social de esta ciudad es que la información brindada a los alumnos durante el curso es gratuita y puede ser utilizada por quien la desee o quiera hacer uso de ella, por lo que los padres no tendrán alguna preocupación por el gasto económico que este pueda generar. Este beneficio se obtiene a partir de los recursos con los que cuenta la escuela. El beneficio técnico para los alumnos será que podrán utilizar las herramientas con las que cuenta la escuela para facilitar su desarrollo académico mediante las TIC. 2. Diseño 2.1 Objetivo El alumno comprobará las leyes físicas con la finalidad de comprender el mundo que les rodea. 2.1.1 Objetivos particulares  Interpretar la descripción del movimiento y la fuerza.  Valorar la importancia de las Leyes de Newton y las causas del movimiento.  Reconocer la estructura de la materia.  Describir las manifestaciones básicas de la estructura interna de la materia.  Reconocer características de la ciencia y la búsqueda de mejores explicaciones en el conocimiento, sociedad y tecnología. 2.1.2 Objetivos del proyecto Implementar un curso con herramientas tecnológicas para fortalecer el aprendizaje significativo en los alumnos de segundo grado de la materia de ciencias II (física), en la escuela secundaria técnica agropecuaria No. 6 de la ciudad de Perote utilizando el modelo ADDIE apoyado en sus cinco fases: análisis, diseño, desarrollo, implementación y evaluación.
  • 13. 9 2.2 Recursos humanos Para poder implementar el curso se establece los siguientes roles por cada uno de los integrantes del equipo: ROLES RESPONSABILIDADES CONOCIMIENTOS HABILIDADES Francisco Supervisar a los alumnos en como ejecutan las actividades. Tomar evidencias del trabajo de los alumnos. Participación en el diseño e implementación del proyecto. Conocimiento de conceptos básicos de la materia de ciencias II (física). Uso de las TIC Contexto grupal. Control frente a grupo. Creatividad Trabajo colaborativo Actitud positiva. Autónomo Jessica Lleva a cabo la coordinación para el buen desarrollo del trabajo, así como la realización de actividades en tiempo y forma. Participación en el diseño e implementación del proyecto. Liderazgo Organizativa Detallista Posee los conocimientos técnicos necesarios. Toma de decisiones Sabe cómo dirigir Reconoce y soluciona problemas rápidamente Janeth Organiza las participaciones de los integrantes del equipo y la estructuración del diseño del proyecto. Participación en el diseño e implementación del proyecto. Previos conocimientos sobre organizar y diseñar proyecto. Comunicativa Creativa Responsable Mónica Verificar la estructura y contenidos del proyecto. Participación en el diseño e implementación del proyecto. Conocimientos teóricos del modelo ADDIE Responsable Participativa Accesible Trabajo colaborativo Kenia Llevar a cabo un análisis sobre el proyecto, así como el impacto en su desarrollo. Participación en el diseño e implementación del proyecto. Conocimientos sobre alcances y limitaciones. Comunicativa, Dedicación Critica
  • 14. 10 2.3 Recursos económicos Para realizar el siguiente proyecto estableceremos costos de corto a largo plazo, así como los gastos en la estructura, el diseño del proyecto y en la implementación. Ya que los costos serán adsorbidos por los diseñadores de este trabajo con el fin de que los alumnos tengan la ventaja de no hacer ningún gasto. Ya que el estudio socioeconómico al inicio del curso arrojo que la mayoría de los alumnos son de escasos recursos. Los gastos que se están generando para el análisis, diseño, desarrollo e implementación de este curso son de un aproximado de $600.00 semanales ya que el equipo se debe trasladar hasta la ciudad de Perote, siendo un gasto que se generara durante siete semanas. Los gastos que se realizarán de manera física son en el tema de las licencias para poder adquirir algunas aplicaciones que requieren de gastos mínimos, así como el software de autor, pudiendo hacer mención que será necesario adquirir computadoras en caso de que las existentes en la institución no estén en condiciones adecuadas. 2.4 Recursos tecnológicos Los recursos tecnológicos que se tomaran en cuenta para el desarrollo e implementación de este proyecto son: aula de medios que cuenta con 20 computadoras las cuales están equipadas para que los alumnos puedan trabajar en binas las actividades propuestas anteriormente. La escuela cuenta con el acceso a internet que permitirá que los alumnos trabajen de manera grupal y coordinada en las actividades expuestas en el curso, otro recurso tecnológico que se ocupara es el proyector para poder explicar en la clase las herramientas tecnológicas que aprenderán a usar los educandos para poder facilitar su aprendizaje. 2.5 Requisitos para el desarrollo  Conocimientos de la materia de Física.  Manejo adecuado de las TIC.  Conocimiento en el uso de las aplicaciones: correo electrónico, Prezzi, Cmaptools, elaboración de infografía, Mega NZ.  Conocimientos teóricos acerca del modelo ADDIE.
  • 15. 11 3. Desarrollo Para que puedas comprender la materia de Ciencias II de Física, es necesario que conozcas conceptos básicos de la asignatura, es por ello por lo que se aplicará un curso propedéutico con la finalidad de brindarte los conocimientos teóricos y prácticos que requieres para potenciar tu aprendizaje. 3.1 Materiales curso propedéutico 3.1.1 ¿Qué es la física? La física es una ciencia natural que estudia las propiedades del espacio, el tiempo, la materia y la energía, así como sus interacciones. La física no es sólo una ciencia teórica; es también una ciencia experimental. Como toda ciencia, busca que sus conclusiones puedan ser verificables mediante experimentos y que la teoría pueda realizar predicciones de experimentos futuros. Dada la amplitud del campo de estudio de la física, así como su desarrollo histórico en relación con otras ciencias, se la puede considerar la ciencia fundamental o central, ya que incluye dentro de su campo de estudio a la química, la biología y la electrónica, además de explicar sus fenómenos. La física, en su intento de describir los fenómenos naturales con exactitud y veracidad, ha llegado a límites impensables: el conocimiento actual abarca la descripción de partículas fundamentales microscópicas, el nacimiento de las estrellas en el universo e incluso conocer con una gran probabilidad lo que aconteció en los primeros instantes del nacimiento de nuestro universo. (Tapara, H. 2017). 3.1.2 Historia Fueron los griegos, quienes comenzaron a desarrollar, incipientemente, la física. Ya que ellos dejaron de entender todo, como un hecho de los dioses, por lo que quisieron comprender la naturaleza que los rodeaba. Al igual que el espacio y su composición. Claro que los primeros atisbos de la física fueron bastante pobres. Pero hay que tomar en cuenta, las nulas o precarias herramientas, con que contaban los griegos. De hecho, la mayoría de las investigaciones realizadas, tuvieron un corte, netamente filosófico. Fueron ellos, quienes desarrollaron la teoría, de que la tierra era el centro del universo. La cual fue derribada, recién en el siglo XVII, por Galileo Galilei, el que apoyó férreamente las teorías de Copérnico, sobre el sistema heliocéntrico. O sea, la tierra no era el centro del universo e incluso algo peor, que los astros no giraban alrededor de la tierra, sino que esta giraba alrededor del sol. Debido a esto, Galileo, sufrió la furia de la Inquisición Católica, por proponer tal aberración.
  • 16. 12 Teniendo que negar aquello, que él sabía cómo algo cierto e irrefutable. Uno de sus grandes aportes a la ciencia y a la física, fue el desarrollo del telescopio. Con el cual, pudo ver mucho más allá, de lo que nunca se había visto. Incluso descubrió, que Júpiter poseía diversas lunas. Posteriormente, Isaac Newton, realizó grandes descubrimientos en el campo de la física. Aportando con invalorables teorías. Como la ley del inverso del cuadrado, de la gravitación. Asimismo, desarrolla el cálculo de fluxiones, generaliza el teorema del binomio y pone de manifiesto la naturaleza física de los colores. Luego vendrían otros aportes a la estructura de la física, como la termodinámica y la física de los fluidos. Fue durante el siglo XIX y el XX, que la física llegó a ser lo que es hoy en día. En el fondo, paso de la juventud a la adultez plena. Gracias a la teoría del electromagnetismo, el comienzo de la física nuclear, la teoría de la relatividad general, de Einstein, quien, hasta el día de hoy, goza de un sitial privilegiado dentro de la física. Ahora, dentro de la física, existen dos ramas. La física clásica y la moderna. Todo aquello que fue descubierto antes del siglo XX, se inserta en la clásica. Los posterior a este siglo, es física moderna. La diferencia está, en que, en la primera, se estudian fenómenos que ocurren a una velocidad menor que la de la luz. En la moderna, los fenómenos, ocurren a la velocidad mencionada. (Tapara, H. 2017). Para una mejor comprensión del tema se te anexa los siguientes links de información: Texto: Hans Tapara. 2017. Conocimientos en Fisica and Crafted by VeeThemes.com. Proudly powered by Blogger.URL: http://conocimientosenfisica.blogspot.mx/2011/09/que-es-la-fisica.html?m=1 Video: https://youtu.be/YVGTBLS-6wI
  • 17. 13 3.1.3 Ciencia y tecnología Te invitamos a ver el siguiente video donde te explica de manera clara y sencilla los conceptos de ciencia y tecnología: Video: https://youtu.be/RBPNr-Yw6zQ DIFERENCIA CIENCIA TECNOLOGÍA Motivación Curiosidad por conocer nuevas cosas u objetivos. Solucionar problemas cotidianos de la humanidad. Objetivo Explicar y predecir Diseñar, crear Trabajo Método científico Proceso tecnológico Resultado Leyes, teoremas Nuevos productos
  • 18. 14 3.1.4 Fenómenos naturales Un fenómeno natural es un cambio de naturaleza que sucede por si solo sin intervención directa del hombre. Aquellos procesos permanentes de movimientos y de transformaciones que sufre la naturaleza, estos pueden influir en la vida humana (epidemias, condiciones climáticas, desastres naturales, etc.). En el lenguaje corriente, fenómeno natural aparece casi como sinónimo de acontecimiento inusual, sorprendente o bajo la desastrosa perspectiva humana. Sin embargo, la formación de una gota de lluvia es un fenómeno natural de la misma manera que un huracán. Esta expresión también se refiere, en general, a los peligrosos fenómenos naturales también llamados "desastres naturales". La lluvia, por ejemplo, no es en sí un "desastre", pero puede ser así dependiendo de la perspectiva humana, si ciertas condiciones se reúnen. La mala planificación urbana, con la construcción de estructuras en lugares vulnerables a inundaciones u otras personas puede causar efectos desastrosos para los seres humanos. Cabe señalar que las acciones humanas (un automóvil en movimiento, por ejemplo) siempre están sujetas a leyes naturales, sin embargo, no se consideran en este sentido, los fenómenos naturales, ya que dependen de la voluntad de los humanos. 3.1.5 Desastres naturales Son los mismos fenómenos naturales que ocasionan daños y destrucción de diversa magnitud sumado fundamentalmente a la acción indirecta del ser humano, que no prevé que sus acciones pueden ocasionarle pérdidas a sí mismo. De estos tenemos: terremoto/Temblor/Sismo. - Movimiento de la corteza terrestre que genera deformaciones intensas en las rocas del interior de la tierra, acumulando energía que súbitamente es liberada en forma de ondas que sacuden la superficie terrestre. Tsunamis/Maremoto. - Movimiento de la corteza terrestre en el fondo del océano, formando y propagando olas de gran altura. Erupción volcánica. -Es el paso del material (magma o lava), cenizas y gases del interior de la tierra a la superficie. Te recomendamos el siguiente blog: http://lafisicayelmedioambiente.blogspot.mx/2010/06/fenomenos- naturales.html?m=1
  • 19. 15 3.1.6 Movimiento Para promover la lectura y la comprensión de textos te invitamos a visitar la siguiente página que te explica los tipos de movimiento y su definición: https://www.salonhogar.net/Salones/Ciencias/1-3/Movimiento/Movimiento.htm Todos los días observamos millones de situaciones en las que podemos afirmar que diversos objetos están en movimiento: El movimiento al despertarnos, levantarnos de la cama, movimiento continuo en nuestro corazón, movimiento de automóviles, de las plantas, del sol, la luna, estrellas, la luz, del sonido etc. El movimiento se define como el cambio que sufren los cuerpos de posición o de lugar. Pero ¿se percibirá igual un mismo movimiento desde diferentes lugares?, Para contestar estas interrogantes es importante estudiar y analizar el concepto sobre marco de referencia. Un sistema de referencia o marco de referencia es un conjunto de convenciones usadas por un observador para poder medir la posición y movimiento de un cuerpo.
  • 20. 16 Para ampliar la siguiente información visita el siguiente blog enfocado a la física: http://fisicaxavier.blogspot.mx/2015/08/marco-de-referencia-y-trayectoria.html?m=1
  • 21. 17 3.1.7 Historia de Galileo Galilei, Aristóteles e Isaac Newton Varios filósofos, científicos, matemáticos e investigadores han aportado a la física diferentes conocimientos, en el curso de ciencias II (Física) es de vital importancia que conozcas a tres importantes personajes que cambiaron el rumbo de la física pero sobre todo del conocimiento que se tiene acerca del mundo, es por ello que te dejamos el siguiente blog para que conozcas un poco de su historia, así cuando se trabaje con estos temas ya reconozcas a estos grandes pensadores, se te invita a darle un clic al siguiente enlace:http://fisicaidalibre.blogspot.mx/p/biografia-de- aristoteles-newton-y.html?m=1 3.1.8 Leyes del movimiento Un tema de suma importancia dentro de la física son las Leyes de la mecánica establecidas por el físico Isaac Newton es por ello por lo que en el siguiente enlace se te muestra un video que te explicara de manera fácil este tema: Video: https://youtu.be/EBf5WcOMM_Y 3.1.9 Modelos Para realizar proyectos es necesario que primero sepas el significado de modelo para posteriormente poder hacer uno, por otro lado, el conocer otras herramientas tecnológicas para elaborar tus trabajos y presentarlos ante el profesor o compañeros será fundamental en tu proceso de aprendizaje, es por ello por lo que te dejamos la siguiente información que te será de mucha ayuda. Diapositivas: https://es.slideshare.net/mobile/annasanchez15/los-modelos-en-la- ciencia-39853738 3.1.10 Átomo A parte de entender como está formado el átomo, aprenderás a elaborar una infografía poniendo en práctica tu creatividad y el uso de las TIC para tu aprendizaje.
  • 23. 19 3.1.11materia Teoría de la gran explosión (Big Bang) https://youtu.be/W4TWLNMeCYE
  • 24. 20 3.2 Uso de la plataforma: La plataforma que se va a utilizar para implementar el curso en línea en la Escuela Secundaria Técnica Agropecuaria No.6 en la materia de ciencias II (Física) es moodle que consiste en una página electrónica ideal para desarrollar un curso a distancia, en la siguiente imagen se puede observar cómo es:
  • 25. 21
  • 26. 22 3.3 Plan de estudios Bloque 1: La descripción del movimiento y la fuerza. Tema 1: El movimiento de los objetos. Secuencia 1: Velocidad, desplazamiento, dirección y tiempo. Secuencia 2: Movimiento ondulatorio, modelo de ondas y explicación de características del sonido Tema 2: El trabajo de Galileo Secuencia 3: Explicaciones de Aristóteles y Galileo acerca de la caída libre. Secuencia 4: aportaciones de Galileo en la construcción del conocimiento científico. Bloque 2: leyes del movimiento. Tema 3: la explicación del movimiento en el entorno. Secuencia 5: Las leyes de Newton Secuencia 6: aportaciones de newton a la Ciencia. Bloque 3: Un modelo para describir la estructura de la materia. Tema 4: los modelos de la Ciencia. Secuencia 7: características e importancia de los modelos en la ciencia. Secuencia 8: estados de agregación. Bloque 4; manifestaciones de la estructura interna de la materia. Tema 5: explicación de los fenómenos eléctricos y modelo atómico. Secuencia 9: corriente y resistencia, eléctrica y materiales, aislantes y conductores. Bloque 5: Conocimiento, sociedad y tecnología. Tema 6: El universo Secuencia 10: teoría de la gran explosión (Big bang)
  • 27. 23 4. Implementación 4.1 Ambientes de aprendizaje Los espacios en los que se pretende trabajar tienen la capacidad para atender a 40 alumnos los cuales cuentan con el mobiliario necesario, el horario con el que se va a trabajar es por las mañanas usando los siguientes materiales como son: equipo de cómputo, proyectores, aula de medios equipada con pizarrón en el cual los docentes participarán de manera virtual y presencial. Se trabajará bajo un ambiente de armonía, trabajo en equipo y respeto practicando los valores que se promueven dentro y fuera de la institución educativa. 4.2 Estrategias Las estrategias de aprendizaje a utilizar son: mapas conceptuales, cuadros comparativos, líneas del tiempo, historietas, exposiciones, actividades de campo y laboratorio, las cuales se llevarán a cabo dentro y fuera del aula, estas actividades se realizarán utilizando aplicaciones digitales como el correo electrónico, que este a su vez le servirá al alumno para poder utilizar otras herramientas tecnológicas. 4.3 Marco teórico 4.3.1 conectivismo El conductismo, el cognitivismo y el constructivismo son las tres grandes teorías de aprendizaje utilizadas más a menudo en la creación de ambientes instruccionales. Estas teorías, sin embargo, fueron desarrolladas en una época en la que el aprendizaje no había sido impactado por la tecnología. En los últimos veinte años, la tecnología ha reorganizado la forma en la que vivimos, nos comunicamos y aprendemos. Las necesidades de aprendizaje y las teorías que describen los principios y procesos de aprendizaje deben reflejar los ambientes sociales subyacentes. Vaill enfatiza que “el aprendizaje debe constituir una forma de ser –un conjunto permanente de actitudes y acciones que los individuos y grupos emplean para tratar de mantenerse al corriente de eventos sorpresivos, novedosos, caóticos, inevitables, recurrentes…” (Buell, C. 1996) Hace tan solo cuarenta años, los aprendices, luego de completar la educación formal requerida, ingresaban a una carrera que normalmente duraría toda su vida. El desarrollo de la información era lento. La vida del conocimiento era medida en décadas. Hoy, estos principios fundamentales han sido alterados. El conocimiento crece exponencialmente. En muchos campos la vida del conocimiento se mide ahora en meses y años. (González, 2004) describe los retos que genera la rápida
  • 28. 24 disminución de la vida del conocimiento: “Uno de los factores más persuasivos es la reducción de la vida media del conocimiento. La “vida media del conocimiento” es el lapso de tiempo que transcurre entre el momento en el que el conocimiento es adquirido y el momento en el que se vuelve obsoleto. La mitad de lo que es conocido hoy no era conocido hace 10 años. La cantidad de conocimiento en el mundo se ha duplicado en los últimos 10 años y se duplica cada 18 meses de acuerdo con la Sociedad Americana de Entrenamiento y Documentación (ASTD, por sus 1 Diego Leal es investigador del Laboratorio de Investigación y Desarrollo sobre Informática en Educación de la Universidad de los Andes, en Bogotá, Colombia. También trabaja con el Ministerio de Educación de Colombia, en donde lidera el proyecto nacional de Uso de Nuevas Tecnologías y Metodologías en Educación Superior. 2 siglas en inglés). Para combatir la reducción en la vida media del conocimiento, las organizaciones han sido obligadas a desarrollar nuevos métodos para llevar a cabo la capacitación.” El conectivismo es la integración de principios explorados por las teorías de caos, redes, complejidad y auto-organización. El aprendizaje es un proceso que ocurre al interior de ambientes difusos de elementos centrales cambiantes – que no están por completo bajo control del individuo. El aprendizaje (definido como conocimiento aplicable) puede residir fuera de nosotros (al interior de una organización o una base de datos), está enfocado en conectar conjuntos de información especializada, y las conexiones que nos permiten aprender más tienen mayor importancia que nuestro estado actual de conocimiento. El conectivismo es orientado por la comprensión que las decisiones están basadas en principios que cambian rápidamente. Continuamente se está adquiriendo nueva información. La habilidad de realizar distinciones entre la información importante y no importante resulta vital. También es crítica la habilidad de reconocer cuándo una nueva información altera un entorno basado en las decisiones tomadas anteriormente. Principios del conectivismo: • El aprendizaje y el conocimiento dependen de la diversidad de opiniones. 5 Actionable knowledge, en el original. El sentido del término se refiere a conocimiento susceptible de ser aplicado o utilizado de manera inmediata. N. del T. 7 • El aprendizaje es un proceso de conectar nodos o fuentes de información especializados. • El aprendizaje puede residir en dispositivos no humanos. • La capacidad de saber más es más crítica que aquello que se sabe en un momento dado.
  • 29. 25 • La alimentación y mantenimiento de las conexiones es necesaria para facilitar el aprendizaje continuo. • La habilidad de ver conexiones entre áreas, ideas y conceptos es una habilidad clave. • La actualización (conocimiento preciso y actual) es la intención de todas las actividades conectivistas de aprendizaje. • La toma de decisiones es, en sí misma, un proceso de aprendizaje. El acto de escoger qué aprender y el significado de la información que se recibe, es visto a través del lente de una realidad cambiante. Una decisión correcta hoy, puede estar equivocada mañana debido a alteraciones en el entorno informativo que afecta la decisión. El conectivismo también contempla los retos que muchas corporaciones enfrentan en actividades de gestión del conocimiento. El conocimiento que reside en una base de datos debe estar conectado con las personas precisas en el contexto adecuado para que pueda ser clasificado como aprendizaje. El conductismo, el cognitivismo y el constructivismo no tratan de referirse a los retos del conocimiento y la transferencia organizacional. El flujo de información dentro de una organización es un elemento importante de la efectividad organizacional. En una economía del conocimiento, el flujo de información es el equivalente de la tubería de petróleo en la sociedad industrial. Crear, preservar y utilizar el flujo de información debería ser una actividad organizacional clave. El flujo de información puede ser comparado con un río que fluye a través de la ecología de una organización. En ciertas áreas, el río se estanca y en otras declina. La salud de la ecología de aprendizaje de una organización depende del cuidado efectivo del flujo informativo. El análisis de redes sociales es un elemento adicional para comprender los modelos de aprendizaje de la era digital. Art Kleiner (2002) explora la “teoría cuántica de la confianza” de Karen Stephenson, la cual “explica no sólo cómo reconocer la capacidad cognitiva colectiva de una organización, sino cómo cultivarla e incrementarla”. Al interior de las redes sociales, los hubs6 son personas bien conectadas, capaces de promover y mantener el flujo de información. Su interdependencia redunda en un flujo informativo efectivo, permitiendo la comprensión personal del estado de actividades desde el punto de vista organizacional. El punto de partida del conectivismo es el individuo. El conocimiento personal se compone de una red, la cual alimenta a organizaciones e instituciones, las que a su vez retroalimentan a la red, proveyendo nuevo aprendizaje para los individuos. Este ciclo de desarrollo del conocimiento (personal a la red, de la red a
  • 30. 26 la institución) les permite a los aprendices estar actualizados en su área mediante las conexiones que han formado. Landauer y Dumais (1997) exploran el fenómeno según el cual “las personas tienen mucho más conocimiento del que parece estar presente en la información a la cual han estado expuestas”. Estos autores proveen un enfoque conectivista al indicar “la simple noción que algunos dominios de conocimiento contienen vastas cantidades de interrelaciones débiles que, si se explotan de manera adecuada, pueden amplificar en gran medida el aprendizaje por un proceso de inferencia”. El valor del reconocimiento de patrones y de conectar nuestros propios “pequeños mundos del conocimiento” es aparente en el impacto exponencial que recibe nuestro aprendizaje personal. John Seely Brown presenta una interesante noción, en la cual Internet equilibra los pequeños esfuerzos de muchos con los grandes esfuerzos de pocos. La premisa central es que las conexiones creadas con nodos inusuales soportan e intensifican las actividades existentes que requieren gran esfuerzo. Brown muestra el ejemplo de un proyecto del sistema de Universidad Comunitaria del Condado de Maricopa, el cual reúne a adultos mayores y a estudiantes de escuela elemental en un programa de mentores. Los niños “escuchan a estos ‘abuelos’ más de lo que escuchan a sus padres, la mentoría realmente ayuda a los profesores… los pequeños esfuerzos de muchos –los adultos mayores- complementan los grandes esfuerzos de pocos –los profesores-” (2002). Esta amplificación de aprendizaje, conocimiento y comprensión a través de la extensión de una red personal es el epítome del conectivismo. Implicaciones La noción de conectivismo tiene implicaciones en todos los aspectos de la vida. Este artículo se enfoca principalmente al aprendizaje, pero los siguientes aspectos también son afectados los componentes del conectivismo: • Administración y liderazgo: La gestión y organización de recursos para lograr los resultados esperados es un reto significativo. Comprender que el conocimiento completo no puede existir en la mente de una sola persona requiere de una aproximación diferente para crear una visión general de la situación. Equipos diversos con puntos de vista discrepantes son una estructura crítica para la exploración exhaustiva de las ideas. La innovación es otro reto adicional. La mayor parte de las ideas revolucionarias de hoy día, existieron una vez como elementos marginales. La habilidad de una organización para fomentar, nutrir y sintetizar los impactos de visiones diferentes sobre la información es crucial para sobrevivir en una economía del conocimiento. La rapidez de “la idea a la implementación” también se mejora en una concepción sistémica del aprendizaje. • Medios, noticias, información: Esta tendencia ya está en curso. Las organizaciones de medios masivos están siendo retadas por el flujo de información abierto, en tiempo real y en dos vías que permiten los blogs.
  • 31. 27 • Administración del conocimiento personal en relación con la administración del conocimiento organizacional. • El diseño de ambientes de aprendizaje. El conectivismo presenta un modelo de aprendizaje que reconoce los movimientos tectónicos en una sociedad en donde el aprendizaje ha dejado de ser una actividad interna e individual. La forma en la cual trabajan y funcionan las personas se altera cuando se usan nuevas herramientas. El área de la educación ha sido lenta para reconocer el impacto de nuevas herramientas de aprendizaje y los cambios ambientales, en la concepción misma de lo que significa aprender. El conectivismo provee una mirada a las habilidades de aprendizaje y las tareas necesarias para que los aprendices florezcan en una era digital. 4.3.2 El movimiento de los objetos El movimiento es la acción y efecto de mover o moverse. En la física es considerado como el cambio de posición que experimenta un cuerpo u objeto con respecto a un punto de referencia en un tiempo determinado. Los cuerpos en movimiento reciben el nombre de móviles. Si un objeto no cambia de posición en el tiempo con respecto a un punto de referencia decimos que dicho objeto está en reposo. Por ejemplo, un autobús de pasajeros es un móvil en movimiento mientras que los pasajeros que van en él se consideran en reposo. En todo movimiento se encuentran los siguientes elementos:  El móvil o cuerpo que se mueve  La trayectoria o camino que recorre  El espacio y distancia recorrida  El tiempo que gasta el móvil en recorrer el espacio. Tipos de movimiento 1.- Movimiento rectilíneo uniforme Un movimiento es rectilíneo cuando describe una trayectoria recta la velocidad lleva esa misma dirección, por ejemplo, un automóvil en carretera. Este movimiento se caracteriza por tener una trayectoria rectilínea y una velocidad constante. Un tren realiza este tipo de movimiento ya que avanza por una línea recta y durante largo tramo mantiene la misma velocidad. El movimiento uniformemente variado tiene una trayectoria recta y su aceleración es constante, es decir aumenta y disminuye de manera constante como el cohete que al despegar pasa de estar en reposo a adquirir una enorme velocidad. Además,
  • 32. 28 como la trayectoria es una línea recta decimos que el cohete lleva un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. 2.- Movimiento circular curvilíneo Se basa en un eje de giro y radio constante; la trayectoria será una circunferencia. Si además la velocidad de giro es constante se produce el movimiento circular uniforme que es un caso particular de movimiento circular con radio fijo y velocidad angular referente. En este caso la velocidad vectorial no es constante, aunque sí puede ser constante la celeridad. Como ejemplo de este movimiento tenemos las aspas de los aerogeneradores de los parques eólicos que realizan un movimiento circular, las manecillas de un reloj o las ruedas del auto también tienen este movimiento. En el movimiento parabólico la trayectoria del móvil es una parábola, este movimiento se descompone en un movimiento horizontal y uno vertical como el chorro de agua de la fuente o el movimiento que realiza una jabalina al ser lanzada. El movimiento elíptico es un movimiento acotado en el que una partícula realiza una trayectoria elíptica como los electrones alrededor del núcleo del átomo o la tierra que gira alrededor del sol. 3.- Movimiento ondulatorio Se denomina movimiento ondulatorio al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una ondulación, por ejemplo, el movimiento que hace el agua al arrojar una piedra en un pozo con agua. Un tipo de movimiento ondulatorio frecuente es el sonido que involucra la propagación en forma de ondas elásticas longitudinales, generalmente a través de un fluido que esté generando el movimiento vibratorio de un cuerpo. 4.- Movimiento pendular Es una forma de desplazamiento que presentan algunos sistemas físicos como aplicación práctica de movimiento cuasi-armónico. Por ejemplo, la trayectoria del móvil es una circunferencia, pero el móvil no cae. Es un movimiento de vaivén como el movimiento de un columpio. 5.- Movimiento armónico simple Es un tipo de movimiento oscilatorio ejecutado por una partícula a partir de un centro o punto de equilibrio como el movimiento que hace el péndulo de un reloj. 6.- Movimiento giroscópico
  • 33. 29 De acuerdo con la mecánica del sólido rígido. Además de la rotación alrededor de su eje de simetría un giróscopo presenta en general dos movimientos principales: la precesión y la rotación. 7.- Otros tipos de movimientos En música hay movimientos musicales, en medicina se habla del movimiento voluntario que es el que se produce a voluntad de la persona y del involuntario que se produce de manera automática en el cuerpo y no se puede controlar como el latido del corazón. Se entiende como movimiento el conjunto de manifestaciones artísticas, ideológicas o culturales de una época determinada. Características del movimiento  Posición  Cantidad de movimiento lineal  Cantidad de movimiento angular  Fuerza existente sobre la partícula Clasificación de los movimientos La enorme variedad de movimientos que existen en la naturaleza nos obliga a clasificarlos para lo cual se toman en cuenta características como la trayectoria, la rapidez y la orientación que mantienen durante el movimiento.  Según su trayectoria pueden ser rectilíneos o curvilíneos  Según su rapidez pueden ser uniformes o variados. El movimiento será uniforme cuando la rapidez se mantenga constante.  Según su orientación puede ser de traslación pura o de traslación y rotación simultáneos como el que realiza la tierra con relación al sol. Trayectoria Es el recorrido que describe un objeto que se desplaza por el espacio. La trayectoria depende del sistema de referencia en el que se describe el movimiento, es decir, del punto de vista del observador. El movimiento y la trayectoria se perciben de manera distinta según donde se encuentra ubicado el observador. Cada persona utiliza un marco de referencia según su ubicación.
  • 34. 30  Diferencia entre desplazamiento y distancia recorrida: La distancia es una medida de longitud total recorrida a lo largo del camino. El desplazamiento solamente tiene en cuenta la longitud entre la posición inicial y la final. La distancia se refiere a cuanto espacio recorre un objeto durante su movimiento. Una persona camina en línea recta sobre su eje de coordenadas que indica su posición inicial en todo instante de tiempo. La persona parte de una posición inicial de O metros, recorre 50 metros momento en el cual se regresa 100 metros hasta llegar a su posición final. Al finalizar el recorrido la distancia recorrida es de 500 metros + 100 metros=600 metros, pero el desplazamiento que ha realizado es de 400 metros respecto al punto en el que inició.  Velocidad, desplazamiento, dirección y tiempo: Velocidad es una magnitud vectorial o sea necesitamos un sentido y dirección y expresa el cambio de posición (desplazamiento) de un objeto en función del tiempo. Rapidez valor que se obtiene de dividir la distancia que recorre un móvil entre el tiempo que tarda en hacerlo.  Diferencia entre velocidad y rapidez La velocidad es una relación de tiempo y distancia, por ejemplo, un carro recorre 150 km en 3 horas su velocidad será de 13.88 metros por segundo. Su rapidez es de 50 kilómetros por hora. La rapidez es la relación entre el trabajo realizado y el tiempo empleado en realizarlo. La distancia y el desplazamiento se miden en centímetros, metros y kilómetros. El tiempo se mide en segundos, minutos y horas.
  • 35. 31 4.3.3 El trabajo de Galileo Los aportes de Galileo pueden considerarse como uno de los fundadores de lo que hoy llamamos el “método científico” y también uno de los fundadores de la física clásica. Utilizando observaciones experimentales, idealizaciones y deducciones lógicas, logró avanzar sobre la física aristotélica y cambiar conceptos que estaban firmemente arraigados desde hacía casi 2000 años. Sus dos principales obras fueron Diálogos relacionados con los dos grandes sistemas del mundo y Diálogos relacionados con dos nuevas ciencias. El primero de ellos, que Galileo terminó de escribir en 1630, fue el que desencadenó su persecución y condena por la Inquisición. La publicación del segundo libro se produjo en 1638. Como veremos, Galileo apoyó la visión heliocéntrica, y aportó nuevas ideas sobre el movimiento de los cuerpos. Inercia y relatividad. Para comprender mejor las ideas de Galileo, es imprescindible referirse previamente a la obra de Nicolás Copérnico. En su trabajo Sobre las revoluciones de las esferas celestes Galileo adhirió a la visión copernicana realizando observaciones con un telescopio, estudió la forma y superficie de la Luna, descubrió lunas en otros planetas y encontró diferencias entre los planetas y las estrellas, que mostraban inequívocamente que las estrellas se encontraban a distancias muchos mayores. Para Galileo, el estado “natural” de movimiento de un cuerpo es el de mantener su velocidad. Si inicialmente está en reposo se mantendrá en reposo. Pero si inicialmente se mueve con una cierta velocidad no nula, y si no está sometido a ninguna acción externa, mantendrá su velocidad constante. Este es el principio de inercia que luego Newton utilizaría en sus principios. Consecuentemente, un objeto lanzado verticalmente hacia arriba desde la Tierra tiene inicialmente la misma velocidad horizontal que la Tierra, y por lo tanto su movimiento a lo largo de la horizontal acompañará al de la Tierra. El principio de inercia está íntimamente relacionado con el principio de relatividad. El hecho de que lanzando un objeto verticalmente hacia arriba no podamos detectar el estado de movimiento del sistema de referencia en que nos encontremos, fue generalizado por Galileo a todos los fenómenos naturales conocidos hasta el momento. Sobre la caída de los cuerpos. La refutación de Galileo a la ley de caída libre aristotélica es probablemente uno de sus resultados más conocidos. No existe certeza histórica de que haya realizado sus experimentos lanzando objetos desde la torre de Pisa, sí en cambio de sus estudios basados en experimentos con planos inclinados.
  • 36. 32 Realizando experimentos y utilizando razonamientos de este tipo concluyó que los cuerpos en caída libre se mueven con aceleración constante, y que esa aceleración depende muy levemente del peso de los cuerpos. Esta dependencia se debe al rozamiento con el aire y desaparece si la caída libre es en vacío. Estos resultados son la base del principio de equivalencia que Einstein formuló y que es uno de los pilares de la Teoría General de la Relatividad. Para resumir las contribuciones de Galileo a la mecánica, podemos citar a Newton, quien afirmó, refiriéndose a Galileo y Kepler: “...si he podido ver más allá es estando parado sobre hombros de gigantes”. 4.3.4 Leyes de Newton Las Leyes de Newton, también conocidas como Leyes del movimiento de Newton, son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los problemas planteados por la dinámica, en particular aquellos relativos al movimiento de los cuerpos. Revolucionaron los conceptos básicos de la física y el movimiento de los cuerpos en el universo, en tanto que Constituyen los cimientos no sólo de la dinámica clásica sino también de la física clásica en general. Aunque incluyen ciertas definiciones y en cierto sentido pueden verse como axiomas, Newton afirmó que estaban basadas en observaciones y experimentos cuantitativos; ciertamente no pueden derivarse a partir de otras relaciones más básicas. La demostración de su validez radica en sus predicciones… La validez de esas predicciones fue verificada en todos y cada uno de los casos durante más de dos siglos. En concreto, la relevancia de estas leyes radica en dos aspectos: o Por un lado, constituyen, junto con la transformación de Galileo, la base de la mecánica clásica; o Por otro, al combinar estas leyes con la Ley de la gravitación universal, se pueden deducir y explicar las Leyes de Kepler sobre el movimiento planetario. Las 3 Leyes físicas, junto con la Ley de Gravitación Universal formuladas por Sir Isaac Newton, son la base fundamental de la Física Moderna. Así, las Leyes de Newton permiten explicar tanto el movimiento de los astros, como los movimientos de los proyectiles artificiales creados por el ser humano, así como toda la mecánica de funcionamiento de las máquinas.
  • 37. 33 Primera Ley o Ley de la Inercia La primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un cuerpo sólo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza. Newton expone que: Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él. La primera ley de Newton, conocida también como Ley de inercia, nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero). Como sabemos, el movimiento es relativo, es decir, depende de cuál sea el observador que describa el movimiento. Así, 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 el andén de una estación, el interventor se está moviendo a una gran velocidad. Se necesita, por tanto, un sistema de referencia al cual referir el movimiento. 1ra Ley de Newton: Ley de la Inercia La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de sistemas de referencia conocidos como Sistemas de referencia inerciales, que son aquellos sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante. De manera concisa, esta ley postula, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se aplique una fuerza o una serie de fuerzas cuyo resultante no sea nulo sobre él. Newton toma en cuenta, así, el que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva, algo novedoso respecto de concepciones anteriores que entendían que el movimiento o la detención de un cuerpo se debía exclusivamente a si se ejercía sobre ellos una fuerza, pero nunca entendiendo como está a la fricción. En consecuencia, un cuerpo con movimiento rectilíneo uniforme implica que no existe ninguna fuerza externa neta o, dicho de otra forma, un objeto en movimiento no se detiene de forma natural si no se aplica una fuerza sobre él. En el caso de los cuerpos en reposo, se entiende que su velocidad es cero, por lo que si esta cambia es porque sobre ese cuerpo se ha ejercido una fuerza neta.
  • 38. 34 En realidad, es imposible encontrar un sistema de referencia inercial, puesto que siempre hay algún tipo de fuerzas actuando sobre los cuerpos, pero siempre es posible encontrar un sistema de referencia en el que el problema que estemos estudiando se pueda tratar como si estuviésemos en un sistema inercial. En muchos casos, suponer a un observador fijo en la Tierra es una buena aproximación de sistema inercial. Segunda ley de Newton o Ley de fuerza La segunda ley del movimiento de Newton dice que El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime. La Primera ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros. La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera: F = m a Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen, además de un valor, una dirección y un sentido. De esta manera, la Segunda ley de Newton debe expresarse como: F = m a La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2, o sea, 1 N = 1 Kg · 1 m/s2 La expresión de la Segunda ley de Newton que hemos dado es válida para cuerpos cuya masa sea constante. Si la masa varia, como por ejemplo un cohete que va quemando combustible, no es válida la relación F = m ·a. Vamos a generalizar la Segunda ley de Newton para que incluya el caso de sistemas en los que pueda variar la masa.
  • 39. 35 Tercera Ley de Newton o Ley de acción y reacción Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto. La tercera ley es completamente original de Newton (pues las dos primeras ya habían sido propuestas de otras maneras por Galileo, Hooke y Huygens) y hace de las leyes de la mecánica un conjunto lógico y completo. Expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, este realiza una fuerza de igual intensidad y dirección, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares de igual magnitud y opuestas en sentido. Tal como comentamos en al principio de la Segunda ley de Newton las fuerzas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros. La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice esencialmente que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario. Este principio presupone que la interacción entre dos partículas se propaga instantáneamente en el espacio (lo cual requeriría velocidad infinita), y en su formulación original no es válido para fuerzas electromagnéticas puesto que estas no se propagan por el espacio de modo instantáneo sino que lo hacen a velocidad finita “c”. Es importante observar que este principio de acción y reacción relaciona dos fuerzas que no están aplicadas al mismo cuerpo, produciendo en ellos aceleraciones diferentes, según sean sus masas. Por lo demás, cada una de esas fuerzas obedece por separado a la segunda ley. Junto con las anteriores leyes, ésta permite enunciar los principios de conservación del momento lineal y del momento angular.
  • 40. 36 4.3.5 Los modelos en la ciencia ¿Qué es un modelo? Representación abstracta, conceptual, gráfica, visual, física o matemática de fenómenos, sistemas o procesos con el fin u objetivo de analizarlos, describirlos, explicarlos, simularlos, controlarlos y predecirlos. Características: *El modelo en la ciencia, es un objeto que ayuda a comprender mejor lo que se investiga, para que sea más fácil, observarlo e investigarlo. * El modelo representa una teoría de la realidad, tratando de hacer ver, lo que comprende al fenómeno para poderlo estudiar. * La dimensión de un modelo, es importante para su visibilidad ver mejor los detalles, problemas o causas que se necesitan investigar. * El modelo, también tiene que servir para ilustrar una actividad de experimentación. Importancia: Como ya sabemos los modelos son representaciones estructurales; así que podemos decir que tienen mucha importancia ya que a través de estos se intenta explicar los sucesos o fenómenos en la vida para un mejor entendimiento así como también poder predecir su efecto o acción. 4.3.6 Manifestaciones de la estructura interna de la materia ¿Qué es un modelo atómico? Un modelo atómico es una representación estructural de un átomo, que trata de explicar su comportamiento y propiedades. Modelo atómico de Thomson o modelo del budín En este modelo los electrones son como las "frutas" dentro de una "masa" positiva. El modelo atómico de Thomson es una teoría sobre la estructura atómica propuesta en 1904 por Joseph Jonh Thomson, quien descubrió el electrón en 1898. En dicho modelo, el átomo está compuesto por electrones de carga negativa en un átomo positivo. Modelo atómico de Rutherford Es el primero que distingue entre el núcleo central y una nube de electrones a su alrededor. El modelo de Rutherford fue el primer modelo atómico que consideró al átomo formado por dos partes: la "corteza", constituida por todos sus electrones,
  • 41. 37 girando a gran velocidad alrededor de un "núcleo", muy pequeño, que concentra toda la carga eléctrica positiva y casi toda la masa del átomo. Modelo atómico de Bohr Es un modelo cuantizado del átomo, con electrones girando en órbitas circulares; fue el primer modelo atómico en el que se introduce una cuantización. Fue hecho para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo y por qué los átomos presentaban espectros de emisión característicos. Características básicas del modelo atómico Núcleo con protones y neutrones: Los protones son partículas de carga eléctrica positiva, los neutrones no tienen carga. Electrones en orbitas: Tienen carga negativa, en cada órbita sólo cabe un número preestablecido de electrones. Electrón: Partícula subatómica con una carga eléctrica negativa. 4.3.7 Conocimiento, sociedad y tecnología (el universo, teoría del Big Bang) Teoría de "la gran explosión" Una de las teorías científicas más aceptadas que explican el origen del universo es la teoría del Big-Bang o la Gran Explosión. En 1916 Albert Einstein publicó la teoría de la Relatividad, donde decía que el universo estaría agrandándose o encogiéndose, contrariando la idea de que el universo sería estático o inerte, aceptada hasta entonces. A partir de ahí, diversas investigaciones fueron hechas con la ayuda de telescopios, y los científicos pudieron deducir que el universo realmente se expandía, pero de modo ordenado. Para entender la idea del Big-Bang debemos tomar el camino contrario. Es decir, si en vez que el universo se agrandándose, fuera contrayéndose. Todo el universo se concentraría en un único punto de origen, el punto inicial de la materia. Hace unos 15 o 20 billones de años atrás el universo no existía, ni el espacio vacío, ni siquiera el tiempo. Todo lo que había era una esfera extremadamente pequeña, del tamaño del punto de una aguja. Y ese puntito hace cerca de 18 billones de años habría explotado formando el universo actual. Esa explosión ocurrió en una fracción de segundos, inflando el universo a una velocidad muy superior a la de la luz. Esa explosión causó la expansión del universo, la cual es observada hasta los días de hoy, lo que trae grandes refuerzos a la teoría del
  • 42. 38 Big-Bang. Después del Big-Bang y a partir de la materia proveniente de él, fueron formándose las constelaciones. Los planetas se habrían formado a partir de restos de nubes cósmicas que nacieron después de la gran explosión. Pero, a pesar de que se ataca esta teoría del Big-Bang, debemos considerar que el argumento que transmite pueda ser un fenómeno regional. O sea, que esa expansión esté pasando apenas en los límites observados del universo, hasta el alcance los más potentes telescopios, el Hubble. Delante de eso, existe la posibilidad de que este fenómeno no ocurra en todo el universo. En ese caso, lo que hasta hoy fue contemplado sería solamente un proceso de dilatación regional de causa aún desconocida. 4.3.8 Características de los cuerpos cósmicos El fundamento de todas las ciencias físicas es la medición. En la Astronomía el avance logrado se debe a que se han podido medir cantidades como el tamaño, la masa y la distancia de los diferentes cuerpos que observamos en el Universo. Un cuerpo celeste o cósmico es un objeto de origen natural perteneciente al espacio. Tipo de los cuerpos celestes o cósmicos:  Estrellas.  Planetas  Asteroides  Satélites  Cometas  Nebulosas planetarias  Hoyos negros. Radiación electromagnética: Todo cuerpo en el universo emite radiaciones infrarrojas, la emisión electromagnética de los cuerpos celestes es muy variada. Algunos cuerpos, como las estrellas, generan su propia emisión, otros emiten la luz que reflejan, pero todos se encuentran por encima del cero absoluto. Evolución de las estrellas: Al iniciar la vida de una estrella el calor de su interior procede de la energía gravitacional, cuando ya se le considera estrella se inicia la transmutación del hidrógeno en helio, después se convertirá en una gigante roja el siguiente paso es ser una nebulosa planetaria y terminará como una enana blanca o como una supernova.
  • 43. 39 La Vía Láctea: Nuestra galaxia con forma de lente convexa forma parte del Grupo Local. El sistema solar se encuentra en uno de los brazos de la espiral a unos 30,000 años luz del centro y a unos 20,000 del extremo. 4.4 Metodología La metodología por utilizar busca que el proceso de enseñanza en los alumnos sea a partir del moldeado en el que el alumno seguirá una serie de actividades a partir de la explicación verbal del docente y las instrucciones utilizadas en la plataforma. Tomando en cuenta las diferentes teorías del aprendizaje para el desarrollo de las actividades del modelo conectivista. 4.5 Desarrollo Bloque I: la descripción del movimiento y la fuerza Tema 1: El movimiento de los objetos Velocidad: magnitud física que expresa la variación de posición de un objeto en función del tiempo, o distancia recorrida por un objeto en la unidad de tiempo. Se suele representar por la letra . La velocidad puede distinguirse según el lapso considerado, por lo cual se hace referencia a la velocidad instantánea, la velocidad promedio, etcétera. En el Sistema Internacional de Unidades su unidad es el metro por segundo ó . En términos precisos, para definir la velocidad de un objeto debe considerarse no sólo la distancia que recorre por unidad de tiempo sino también la dirección y el sentido del desplazamiento, por lo cual la velocidad se expresa como una magnitud vectorial. Video: https://www.youtube.com/watch?v=Ua29DDhLr0o El desplazamiento se refiere a la distancia y la dirección de la posición final respecto a la posición inicial de un objeto. Al igual que la distancia, el desplazamiento es una medida de longitud por lo que el metro es la unidad de medida. Sin embargo, al expresar el desplazamiento se hace en términos de la magnitud con su respectiva unidad de medida y la dirección. El desplazamiento es una cantidad de tipo vectorial. Los vectores se describen a partir de la magnitud y de la dirección. Dirección es la acción y efecto de dirigir (llevar algo hacia un término o lugar, guiar, encaminar las operaciones a un fin, regir, dar reglas, aconsejar u orientar). El concepto tiene su origen en el vocablo latino directio.
  • 44. 40 El tiempo es una magnitud física con la que medimos la duración o separación de acontecimientos. El tiempo permite ordenar los sucesos en secuencias, estableciendo un pasado, un futuro y un tercer conjunto de eventos ni pasados ni futuros respecto a otro. En mecánica clásica esta tercera clase se llama “presente” y está formada por eventos simultáneos a uno dado. Movimiento Ondulatorio como el proceso por el que se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o electromagnéticas. En cualquier punto de la trayectoria de propagación se produce un desplazamiento periódico, u oscilación, alrededor de una posición de equilibrio. Elementos del Movimiento Ondulatorio En un movimiento ondulatorio se pueden distinguir los siguientes elementos: Amplitud: Es la distancia entre el punto de máxima elongación y el punto medio de la onda. Es la elongación máxima alcanzada por la onda. Cresta: Es el punto de máxima de elongación. Parte superior de la onda. Valle: Es la parte inferior de la onda. Período: Es el tiempo que tarda una onda en pasar de un punto de máxima amplitud al siguiente. Tiempo que emplea en realizar una oscilación completa o recorrer una longitud de onda. Frecuencia: Es el número de veces que la vibración se produce por unidad de tiempo. Longitud de onda: Es la distancia que recorre la onda cuando realiza una oscilación completa. Es la distancia entre tres nodos consecutivos. Video: https://www.youtube.com/watch?time_continue=47&v=F872vAmM5Fg Clases de ondas Las ondas pueden ser clasificadas de distintas formas, dependiendo de los factores que se tengan en cuenta para hacerlo o dependiendo de su materia la cual varía dependiendo de la onda o su modo de propagación: En función del medio de propagación:  Mecánicas: (medio material): las ondas mecánicas necesitan un medio elástico (sólido, líquido o gaseoso) para propagarse. Las partículas del medio oscilan alrededor de un punto fijo, por lo que no existe transporte neto de materia a través del medio. Como en el caso de una alfombra o un látigo cuyo extremo se sacude, la alfombra no se desplaza, sin embargo, una onda se propaga a través de ella. Dentro de las ondas mecánicas tenemos las ondas elásticas, las ondas sonoras y las ondas de gravedad.
  • 45. 41  Electromagnéticas: (medio no material): son aquellas que no necesitan de un medio elástico, se propagan por el vacío. Dentro de estas ondas se encuentran las electromagnéticas. En función de su propagación  Ondas longitudinales: el movimiento de las partículas que transporta la onda es paralelo a la dirección de propagación de la misma. Por ejemplo, el sonido.  Ondas transversales: las partículas se mueven perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, las ondas electromagnéticas (son ondas transversales perpendiculares entre sí).
  • 46. 42 En función de su periodicidad  Ondas periódicas: la perturbación local que las origina se produce en ciclos repetitivos por ejemplo una onda senoidal. ¡  Ondas no periódicas: la perturbación que las origina se da aisladamente o, en el caso de que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes. Las ondas aisladas se denominan también pulsos.
  • 47. 43 En función de su frente de onda  Ondas unidimensionales: las ondas unidimensionales son aquellas que se propagan a lo largo de una sola dirección del espacio, como las ondas en los muelles o en las cuerdas. Si la onda se propaga en una dirección única, sus frentes de onda son planos y paralelos.  Ondas bidimensionales o superficiales: son ondas que se propagan en dos direcciones. Pueden propagarse, en cualquiera de las direcciones de una
  • 48. 44 superficie, por ello, se denominan también ondas superficiales. Un ejemplo son las ondas que se producen en la superficie de un lago cuando se deja caer una piedra sobre él.  Ondas tridimensionales o esféricas: son ondas que se propagan en tres direcciones. Las ondas tridimensionales se conocen también como ondas esféricas, porque sus frentes de ondas son esferas concéntricas que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas direcciones. El sonido es una onda tridimensional. Son ondas tridimensionales las ondas sonoras (mecánicas) y las ondas electromagnéticas.
  • 49. 45 1. Características del sonido El espectro audible está formado por las audiofrecuencias. El oído humano está capacitado para percibir sonidos cuya frecuencia se encuentran entre los 20 Hz y 20.000 Hz y transformarlo en sensaciones auditivas. Estos límites no son estrictos y dependen de factores biológicos como la edad, algunas enfermedades, o malformaciones del oído. Los infrasonidos son aquellos que se encuentran con una frecuencia por debajo de los 20 Hz y se clasifican en dos grandes grupos según su fuente: Naturales: son los generados por terremotos, erupciones volcánicas, grandes mareas, huracanes, auroras boreales, o avalanchas. Artificiales: son los producidos por la explosión de una bomba atómica, la ignición de cohetes, aviones supersónicos y motores de combustión interna. Los ultrasonidos se encuentran sobre los 20.000 Hz. El Ultrasonido es un medio de diagnóstico médico basado en las imágenes obtenidas mediante el procesamiento de los ecos reflejados por las estructuras corporales, gracias a la acción de pulsos de ondas ultrasónicas. Eco localización uso de ondas sonoras y eco para determinar la ubicación de objetos en el espacio Altura del sonido o tono La altura de un sonido está directamente relacionada con la frecuencia. Pues mientras mayor sea la altura, mayor será la frecuencia, y mientras más bajo, una menor frecuencia tendrá la onda. La altura o tono está determinada por características en los instrumentos como: * El tamaño: mientras más grande sea un instrumento musical, más grave será el sonido; al contrario, cuánto más pequeño será más agudo. * La longitud: mientras más larga una cuerda, más grave será el sonido; por el contrario, al ser más corta, el sonido es más agudo. * La tensión: mientras más tensa se encuentre una cuerda, más agudo será el sonido; en cambio, mientras menos tensa esté la cuerda, más grave será el sonido. * La presión: mientras mayor sea la presión del aire, más agudo será el sonido; por el contrario, si la presión es menor, más grave será el sonido.
  • 50. 46 Tema 2: El trabajo de Galileo Explicaciones de Aristóteles y Galileo acerca de la caída libre ¿Qué entiendes por caída libre? La descripción de la caída libre según Aristóteles El filósofo y naturalista griego Aristóteles (384-322 a. de C.) ejerció durante mucho tiempo una gran influencia en la ciencia debido, entre otras cosas, a sus ideas acerca del movimiento de caída de los cuerpos. En su tratado Sobre el cielo desarrolló dos ideas principales: los objetos caen al suelo porque van hacia su estado natural y los objetos pesados caen antes que los ligeros. La hipótesis de Galileo, sus experimentos y su representación del movimiento de caída libre. Galileo se opuso a las ideas del pensamiento aristotélico sobre la caída de los cuerpos, que eran apoyadas por la mayoría de sus contemporáneos. Para dar a conocer sus investigaciones acerca del movimiento, Galileo escribió un libro en forma de diálogo llamado Discursos y demostraciones matemáticas en torno a dos nuevas ciencias (fig. 1.38). En este libro aparecen tres personajes: Salviati, que representa a Galileo; Sagredo, un personaje bien informado sobre la ciencia de su tiempo, y Simplicio, un hombre que expresa el pensamiento de la mayoría de las personas y las ideas de Aristóteles. Galileo infirió que incluso una piedra y una pluma de ave caerían al mismo tiempo si se dejaran caer desde la misma altura sin estar en presencia del aire, es decir, si estuvieran en el vacío, donde no hay resistencia del aire a la caída de los objetos. Según Aristóteles, como la piedra más ligera cae más lento deberá frenar a la más pesada, que cae más rápido; el resultado sería que las piedras atadas caen más lento que la piedra pesada y más rápido. Video: https://www.youtube.com/watch?v=xwAVXY-IT8M
  • 51. 47 Aportación de Galileo en la construcción del conocimiento científico Ley del Péndulo Galileo encontró que, en ausencia de aire, todos los objetos o cuerpos caen al mismo tiempo, sin importar su peso, contradiciendo el planteamiento de Aristóteles. Caída libre Galileo diseño una forma para medir el tiempo, construyó un "reloj" de agua, el cual consiste en un recipiente lleno de agua que se vacía lentamente en otro recipiente a través de un tubo muy fino. El recipiente en el que cae el agua dispone de varias marcas, de tal manera que el nivel del agua indica periodos de tiempo. Inventos destacados: Entre los inventos más destacados de Galileo se encuentran la balanza hidrostática, el termómetro de gas y otros instrumentos de medición. Perfecciono el telescopio holandés. También escribió dos libros: Galileo realizó varios experimentos. Su estrategia se basaba en observar en observar un fenómeno, y luego, intentaba reproducirlo para estudiarlo. A los 17 años descubrió el principio del péndulo observando una lámpara colgada en el techo e interpretándola con bolas de plomo colgadas del techo con un hilo de diferentes longitudes. "El Padre de la Ciencia" Por su manera de pensar, de recurrir a la experimentación para comprobar sus hipótesis y teorías, y de generalizar los resultados mediante el uso de las
  • 52. 48 matemáticas, Galileo marco marcó el inicio de una nueva construcción de la metodología experimental. Actualmente es considerado "El padre de la Ciencia" y se le atribuye la invención de lo que se conoce como "Método Científico resolutivo-compositivo” El método se basaba en 4 pautas a seguir: 1.- Observación: Hay que partir inevitablemente de la precisión en la consideración del objeto de la investigación, lo que únicamente es posible por la determinación de datos de observación minuciosamente delimitados y con referencia a un problema que resolver. Generalmente el problema que se plantea hace referencia a una teoría explicativa frente a la cual los datos observados no pueden ser explicados por ella, bien por un cambio de concepto en el fundamento o por simple ampliación de observaciones. 2.- Elaboración de una hipótesis explicativa: A partir de este momento la explicación de este nuevo modo de concebir el fenómeno requiere una explicación nueva, lo cual se hace como hipótesis o teoría provisional a la espera de una confirmación experimental. 3.- Deducción: Sobre esta hipótesis o teoría se hace necesario extraer las consecuencias que se derivan del hecho de tenerla por verdadera. Fundamentalmente dichas consecuencias deductivas deben ser de tipo matemático pues, como dice Galileo, la naturaleza está escrita en lenguaje matemático. 4.- Experimento o verificación Se montan las condiciones en las que se puedan medir las consecuencias deducidas, procurando unas condiciones ideales para que las interferencias con otros factores sean mínimos (rozamientos, vientos etc.), y comprobar si efectivamente en todos los casos, siempre se reproducen dichas consecuencias. Por ejemplo, en la formulación de la ley de movimiento de los cuerpos Galileo rechaza la teoría aristotélica del movimiento. No acepta la explicación cualitativa. Él pretende una descripción del movimiento por la medida de cantidades, como relación espacio-tiempo que permite establecer lo que él llamó cantidad de movimiento que hoy llamamos velocidad. La caída libre de los graves, percibida en la experiencia como ir cada vez más deprisa se convierte ahora en una relación meramente cuantitativa de variación de cantidad de movimiento por unidad de tiempo, lo que hoy llamamos aceleración.
  • 53. 49 Ahora el movimiento de caída de los graves se interpreta como variación de relación de cantidades: en un primer orden de espacio y en un segundo orden de velocidad, con respecto al tiempo. Bibliografía: file:///C:/Users/jesus/Desktop/LLACA/2_fis_fun_guia%20ciencias%20II.pdf Video: Método científico: https://www.youtube.com/watch?v=dGnd9vF_s2A Historia del método científico: https://www.youtube.com/watch?v=wMBdWNoGPQ4 Bloque II: Leyes del movimiento Tema 3: La explicación del movimiento en el entorno Las Leyes de Newton permiten explicar tanto el movimiento de los astros como los movimientos de los proyectiles artificiales creados por el ser humano, así como toda la mecánica de funcionamiento de las máquinas. Fundamentos teóricos de las leyes El primer concepto que maneja Newton es el de masa, que identifica con "cantidad de materia". Newton asume a continuación que la cantidad de movimiento es el resultado del producto de la masa por la velocidad. En tercer lugar, precisa la importancia de distinguir entre lo absoluto y relativo siempre que se hable de tiempo, espacio, lugar o movimiento. En este sentido, Newton, que entiende el movimiento como una traslación de un cuerpo de un lugar a otro, para llegar al movimiento absoluto y verdadero de un cuerpo compone el movimiento (relativo) de ese cuerpo en el lugar (relativo) en que se lo considera, con el movimiento (relativo) del lugar mismo en otro lugar en el que esté situado, y así sucesivamente, paso a paso, hasta llegar a un lugar inmóvil , es decir, al sistema de referencias de los movimientos absolutos. De acuerdo con esto, Newton establece que los movimientos aparentes son las diferencias de los movimientos verdaderos y que las fuerzas son causas y efectos de estos. Consecuentemente, la fuerza en Newton tiene un carácter absoluto, no relativo.
  • 54. 50 Estas leyes enunciadas por Newton y consideradas como las más importantes de la mecánica clásica son tres: la ley de inercia, relación entre fuerza y aceleración, y ley de acción y reacción. Newton planteó que todos los movimientos se atienen a estas tres leyes principales formuladas en términos matemáticos. Un concepto es la fuerza, causa del movimiento; otro es la masa, la medición de la cantidad de materia puesta en movimiento; los dos son denominados habitualmente por las letras F y m. Primera ley de Newton o ley de la inercia En esta primera ley, Newton expone que “Todo cuerpo tiende a mantener su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas ejercidas sobre él”. Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se aplique una fuerza neta sobre él. Newton toma en cuenta, sí, que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva. Por ejemplo, los proyectiles continúan en su movimiento mientras no sean retardados por la resistencia del aire e impulsados hacia abajo por la fuerza de gravedad.
  • 55. 51 La situación es similar a la de una piedra que gira amarrada al extremo de una cuerda y que sujetamos de su otro extremo. Si la cuerda se corta, cesa de ejercerse la fuerza centrípeta y la piedra vuela alejándose en una línea recta tangencial a la circunferencia que describía (Tangente: es una recta que toca a una curva sin cortarla). Segunda ley de Newton o ley de aceleración o ley de fuerza La segunda ley del movimiento de Newton dice que “Cuando se aplica una fuerza a un objeto, éste se acelera. Dicha a aceleración es en dirección a la fuerza y es proporcional a su intensidad y es inversamente proporcional a la masa que se mueve”. Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios experimentados en la cantidad de movimiento de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; esto es, las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos. Ejemplo: Si un carro de tren en movimiento. Con una carga, se detiene súbitamente sobre sus rieles, porque tropezó con un obstáculo, su carga tiende a seguir desplazándose con la misma velocidad y dirección que tenía en el momento del choque. Otro ejemplo puede ser: una pelota de fútbol impulsada con una velocidad determinada hacia arriba (según la línea roja segmentada del dibujo, seguiría en esa misma dirección si no hubiesen fuerzas que tienden a modificar estas condiciones.
  • 56. 52 Estas fuerzas son la fuerza de gravedad terrestre que actúa de forma permanente y está representada por las pesas en el dibujo, y que son las que modifican la trayectoria original. Por otra parte, también el roce del aire disminuye la velocidad inicial. Otro ejemplo: Si queremos darle la misma aceleración, o sea, alcanzar la misma velocidad en un determinado tiempo, a un automóvil grande y a uno pequeño. Necesitaremos mayor fuerza y potencia para acelerar el grande, por tener mayor masa que el más chico. Si un caballo tira de una piedra unida a una cuerda, el caballo es igualmente tirado por la piedra hacia atrás; porque la cuerda, tendiendo por el esfuerzo a soltarse, tirará del caballo hacia la piedra tanto como la piedra lo haga hacia el caballo, e impedirá el progreso de uno tanto como avanza el otro.
  • 57. 53 Tercera Ley de Newton o Ley de acción y reacción Enunciada algunas veces como que "para cada acción existe una reacción igual y opuesta". En términos más explícitos: La tercera ley expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza de igual intensidad y dirección pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas siempre se presentan en pares de igual magnitud, sentido opuesto y están situadas sobre la misma recta. Isaac Newton (1642-1727) fue un genial físico y matemático inglés, autor del libro Principia, considerado como el trabajo científico más importante jamás escrito. ¿Por qué es tan significativo el trabajo de Newton? Básicamente porque su mirada cambió para siempre la manera en la que entendemos la vida y el universo. Por ejemplo, en 1968 inventó un telescopio que le permitió estudiar el espacio exterior y demostrar su teoría del color y la luz. Pero su aporte más reconocido es su teoría sobre la gravedad, con la que explicó ni más ni menos que el movimiento del universo. Estudió por qué los planteas orbitan y llegó a la conclusión de que un objeto no se mueve a menos que se le aplique fuerza. Esto le llevó a responder varias preguntas científicas, por ejemplo, por qué la luna órbita alrededor de la Tierra. Dichos descubrimientos y muchos otros formaron la base de la física tal como la conocemos hoy. Sin embargo, en la cultura popular, Newton es quizás más