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LOS ELECTRONES
Guía de Trabajo
1.
INFORMACIÓN GENERAL
 TÍTULO: Los Electrones
 CATEGORÍA: Planificaciones de unidades de aprendizaje
 SECTOR DE APRENDIZAJE: Física
 CONCEPTOS CLAVES: Electrón, rayos catódicos, emisión de electrones,
átomo, energía cinética de los electrones, carga de electrón, propiedades
de los rayos catódicos.
 DURACIÓN: 21 minutos
 IDIOMA: Español
2.
RESUMEN
El video fue producido para ser utilizado como medio de apoyo a la docencia. Su
propósito es ilustrar las propiedades de los rayos catódicos, constituidos por
electrones. Está dirigido a estudiantes de enseñanza media y de la carrera de
Pedagogía en Física.
El video se lleva a cabo en un laboratorio de Física, donde se desarrollan los
experimentos que ilustran las distintas propiedades de los rayos catódicos,
constituidos por electrones.
La realización de esta producción audiovisual requirió del empleo de instrumental
especializado de laboratorio, probablemente único en el país, por lo que el video
constituye un valioso aporte formativo para los estudiantes.
3.
INFORMACIÓN PARA EL DOCENTE
a) Objetivos Fundamentales y Contenidos Mínimos potencialmente
abordables a partir de los contenidos tratados en el video
A continuación se sugieren algunos Objetivos y Contenidos pertenecientes a los
Planes y Programas de Mineduc, que debido a su pertinencia pueden ser
potencialmente abordados a partir de las temáticas tratadas en el video
Sector de Aprendizaje
Física
Nivel
4º Medio
Unidad
Unidad 1: Electricidad y magnetismo
Contenidos

Fuerza magnética sobre una carga en movimiento. Observación y análisis de la
fuerza entre dos conductores rectilíneos que portan corriente. Descripción de la
trayectoria de una carga en un campo magnético uniforme.

Discriminación entre cuerpos cargados y neutros sobre la base del tipo de
interacción que se produce entre ellos y distinguir el rol diverso de electrones e
iones ante el carácter eléctrico de los cuerpos.
Aprendizajes Esperados

Discriminar entre cuerpos cargados y neutros sobre la base del tipo de
interacción que se produce entre ellos y distinguir el rol diverso de electrones e
iones ante el carácter eléctrico de los cuerpos;

Aplicar conceptos, relaciones y leyes para resolver problemas vinculados con la
electricidad y el magnetismo;

Describir diferentes fenómenos eléctricos
cotidianas y aplicaciones técnicas;

Reconocer las características de campos eléctricos y magnéticos, y sus
interacciones con cargas.
y relacionarlos con
situaciones
A continuación se sugieren algunos contenidos procedimentales y actitudinales que,
dada su naturaleza, son potencialmente abordables a partir de los contenidos del
video.
Contenidos procedimentales y actitudinales

comunicar las ideas y principios físicos que explican fenómenos simples
asociados a la naturaleza electromagnética de los cuerpos;

utilizar diferentes medios de comunicación para recopilar información acerca de
la electricidad y el magnetismo y su interacción con otros campos del
conocimiento
Por último, se sugieren algunos OFT que, dada su naturaleza1, podrían ser
abordados a partir del contenido del video.
1
“Los Objetivos Fundamentales Transversales(OFT) definen finalidades generales de la educación
referidas al desarrollo personal y la formación ética e intelectual de alumnos y alumnas. Su realización
trasciende a un sector o subsector específico del currículum y tiene lugar en múltiples ámbitos o
dimensiones de la experiencia educativa...”, Ministerio de Educación.
Objetivos Fundamentales Transversales
Desarrollo del pensamiento. “En este marco, tienen especial énfasis las
habilidades de investigación y el desarrollo de formas de observación, razonamiento
y de proceder características del método científico, así como las de exposición y
comunicación de resultados de actividades experimentales o de indagación”. Cuarto
Año Medio, Física, Ministerio de Educación
Es importante tener presente que los contenidos y objetivos mencionados
anteriormente son sólo sugerencias, y no son en absoluto excluyentes de otros que
el docente decida incorporar o reemplazar.
b) Propósitos comunicacionales del video
A continuación se describen los propósitos comunicacionales del video; es decir, los
contenidos que los realizadores del material audiovisual se propusieron comunicar al
espectador. Es importante tener presente que estos propósitos comunicacionales no
necesariamente coinciden con sus potenciales aplicaciones pedagógicas ni tampoco
las limitan. Por ello, sólo son una referencia para contextualizar y precisar el
contenido del video.




Describir las propiedades de la propagación de un haz de electrones en un tubo
de rayos catódicos.
Explicar la trayectoria de los electrones en presencia de campos eléctricos y
magnéticos.
Ilustrar efectos de fluorescencia al interactuar los rayos catódicos con la
materia.
Describir los antecedentes históricos del descubrimiento del electrón.
c) Actividades genéricas sugeridas
A continuación se sugiere una actividad de enseñanza-aprendizaje a desarrollar a
partir de los contenidos tratados en el video.
Sector de aprendizaje
Física
Nivel
4º Medio
Objetivos específicos

Aplicar en un nivel elemental las nociones físicas de campo eléctrico y campo
magnético y sus relaciones para comprender la enorme variedad de fenómenos
de la vida diaria que depende de ellos.

Recoger, sistematizar y evaluar información científica de diversas fuentes y
comunicar los resultados en forma oral y escrita.
Recursos
Sala de computación, conexión a Internet, y otros recursos necesarios para el
diseño y formulación de un proyecto social.
Tiempo
Variable, de acuerdo con la profundidad del tratamiento de los contenidos.
Organización del trabajo
Se sugiere la organización del grupo en parejas o como máximo en tríos.
Descripción

Redactar un informe con todas las propiedades de la propagación de los
electrones analizadas en el video.

Representar gráficamente todos los vectores que se aplican a un electrón en
movimiento, en cada uno de los siguientes experimentos: tubo con cruz de
malta; tubo con pantalla y ranura con bobinas de Helmholtz y sin ellas; tubo de
Perrin; tubo con pantalla cuadriculada y aplicación de campo eléctrico; tubo con
pantalla cuadriculada y con bobinas de Helmholtz; tubo para medir e/m.

Preparar un informe donde se expliquen y contrasten dos experimentos: uno
que revele el comportamiento corpuscular del electrón, y otro que revele su
comportamiento ondulatorio.

Preparar una disertación acerca de la contribución de J. J. Thompson al
descubrimiento del electrón 2.

Investigar el funcionamiento del tubo de televisión y elaborar una presentación
multimedial.
Es importante plantear a los alumnos que la identificación del problema se realiza
sobre la base de una hipótesis, lo que implica abordar los siguientes puntos: ¿qué
es una hipótesis?, ¿qué función cumple?, ¿qué cualidades debe tener una buena
hipótesis científica?, ¿cómo se formula?.
La actividad puede culminar con la elaboración de un informe u presentación final.
Sin embargo, lo central debe estar en el desarrollo del proyecto: investigación,
aplicación de conceptos y métodos propios de las ciencias naturales.
Igualmente, es importante promover en los alumnos el uso de Internet como fuente
de información (sujeta a análisis, validación, síntesis, etc.). Para ello, se recomienda
revisar los puntos “para saber más” y “referencias bibliográficas” que acompañan
este material.
2
Referencias disponibles en la Web.
El tiempo asignado para el desarrollo de estas actividades dependerá de la dinámica
del grupo y de la profundidad con que se las quiera abordar. Sin embargo, es
importante considerar que el énfasis no debe estar en los productos, sino en el
proceso de elaboración de éstos, por lo mismo se recomienda asignar un tiempo
para trabajar con los alumnos algunos contenidos procedimentales, como por
ejemplo:

Técnicas para buscar, seleccionar y sintetizar información (ver sección “para
saber más”).

Técnicas para elaborar presentaciones efectivas (transparencias, diaporamas,
presentaciones multimediales, etc.); es decir, formulación de objetivos
comunicacionales, procedimientos de diseño (tamaño y tipo de letra, uso de
color, mapas, etc.).

Estructura, componentes y cualidades de un informe científico.
4.
SUGERENCIAS PARA LA VISUALIZACIÓN DEL VIDEO
Se recomienda su visualización completa sin detenciones u acotaciones mientras se
transmite. Se entregan las siguientes recomendaciones a los alumnos:

Intenta organizar el espacio a tu alrededor, de tal forma que no hayan cosas que
te distraigan: ruidos molestos, mala iluminación, objetos, etc.

Si puedes hacerlo, te recomendamos que veas el video más de una vez, de tal
forma que la primera vez lo hagas sin tomar apuntes, sólo con el objetivo de
hacerte una idea general de su contenido.

Antes de comenzar su visualización procura tener a mano todos los útiles que
vas a necesitar: lápiz, papel, goma o corrector, etc.

Guarda silencio para no distraer a los demás.
5.
PARA SABER MÁS
El video destaca los descubrimientos experimentales en los que se basa el
conocimiento actual sobre la naturaleza y propiedades de los electrones, de la
electricidad y de múltiples y complejas aplicaciones tecnológicas; por ejemplo: el
funcionamiento del aparato de televisión, el osciloscopio y el monitor de
computación.
El tema de las ondas, así como muchos otros de la Física, presenta un alto grado de
abstracción. No sólo el laboratorio, sino los medios audiovisuales y multimediales se
transforman día a día en una opción válida para poder educar o instruir en
fenómenos abstractos. El desarrollo de aplicaciones multimedia aplicadas a
demostrar o graficar fenómenos que puedan ser simulados o recreados en un
ambiente de laboratorio para su estudio poseen gran aceptación en el mundo
académico.
La física ha sido una de las disciplinas más favorecidas ya que a partir de una serie
de aplicaciones se han podido generar verdaderos laboratorios virtuales (Ver sección
“Enlaces de Interés” de esta misma guía). A continuación, lo derivamos a dos
enlaces donde se utilizan aplicaciones multimedia para realizar experimentos y
demostraciones ligados con el tema de los electrones.

Experimentos en electrostática: descripción de diversos experimentos de
laboratorio respecto de la electroestática.
http://www.geocities.com/edug2406/experimentos_electrostatica.htm

Estructura Atómica y Propiedades Periódicas: guía que permite mostrar
algunos detalles de la estructura atómica usando un applet interactivo de la
tabla periódica de los elementos.
http://www.maloka.org/f2000/periodic_table/atomic_structure.html
El electrón es una de las partículas fundamentales en la Física contemporánea, por
lo que ocupa un lugar muy destacado. En pos de la posibilidad de proponer un tema
de discusión ligado a los electrones, le solicitamos consultar en el siguiente artículo
noticioso que anuncia la confirmación de la teoría del big bang, a partir de ciertos
experimentos donde los electrones poseen una injerencia gravitante:
http://www.terra.es/ciencia/articulo/html/cie4707.htm
6.
ENLACES DE INTERÉS
Direcciones electrónicas (sitios web) que profundizan los contenidos disciplinarios
tratados en el video.

Experimentos con Rayos Catódicos (New experiments on the Kathode
Rays): Artículo en inglés que recoge los experimentos del científico francés Jean
Perrín a fines del siglo XIX.
http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/Chem-History/Perrin-1895.html

La Página del Electrón (The Electron Centennial Page): Completa página web
en inglés en torno al electrón, con motivo del centenario de su descubrimiento.
http://www.xmission.com/~dparker/electron.html

La Tabla Periódica de Elementos: Apuntes educativos e infografía en torno
los elementos, composición y propiedades.
http://www.visionlearning.com/biblioteca_espanol/ciencia/quimica-1/CHE1.4stabla_periodica.htm

Descubrimiento de los Rayos Catódicos (Discovery of Cathode Rays): Breve
artículo en inglés que señala el descubriemto de tales rayos por J. J. Thompson
a principios del siglo XX.
http://www.chembio.uoguelph.ca/educmat/chm386/rudiment/tourexp/cathode.
htm

Las partículas elementales: Didáctica descripción de las partículas y su
relación con los átomos y sus componentes, entre ellos los electrones.
http://home.earthlink.net/~umuri/_/Main/T_particulas2.html

Los Compuestos de Coordinación y su importancia biológica e industrial:
Artículo que profundiza en torno a los compuestos de coordinación que residen
generalmente en las propiedades químicas y físicas del ion complejo.
http://www.todo-ciencia.com/quimica/0i90865700d990266944.php

Investigando las Propiedades del Electrón (Investigating the Properties of
the Electron): Reseña en inglés de los avances más significativos en torno al
conocimiento y experimentación con electrones.
http://members.aol.com/profchm/jjthomp.html
7.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Anderson, David (1968). El descubrimiento del electrón. México: Reverté.

Falcomer, Isobel (1997). J. J. Thompson and the discovery of the electron.
Physics Education (Gran Bretaña).

Kragh, Helge (1997). “J. J. Thompson, the electron, and atomic architecture”,
en The Physics Teacher (USA), Vol. 35, September, p. 328-332.

Webb, John (1984). “The fine-beam cathode-ray tube”, en The Physics
Teacher (USA), February, March, April, May, September, October, November.

White, Harvey (1969). Introducción a la Física atómica y nuclear. España:
Alhambra.