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INSTITUCIÓN EDUCATIVA SAN CLEMENTE PLAN DE ÁREA DE FÍSICA Docente IVÁN DARIO DORIA FERNÁNDEZ Grado 11° Tierralta-Córdoba 2012 1. JUSTIFICACIÓN Uno de los conceptos más emocionantes y retadores de la Ciencia es que revisa y amplía constantemente sus fronteras y ofrece cada día descubrimientos nuevos. Sus avances dependen mucho de observaciones, experimentos, discusiones y debates que necesitan teorías que después hay que demostrar y aun entonces sólo duran mientras no la sustituyan conceptos nuevos. Debido al amplio radio de acción, la ciencia actual se divide en ciencias de la vida y las ciencias físicas. La Física es la más fundamental de las ciencias físicas. Estudia la naturaleza de cosas tan básicas como el movimiento, las fuerzas, la energía, la materia, el calor, el sonido, la luz y la composición de los átomos. El objetivo de este curso no es hacer del estudiante un físico. Es proporcionarle una idea de cómo los físicos ven el mundo; darle la satisfacción de entender y hasta predecir los resultados de muchos fenómenos que ocurren a su alrededor; obtener suficiente conocimiento de la Física para tener éxito en un mundo permeado por la tecnología; ser capaz de tomar decisiones acertadas como ciudadano de una época de creciente complejidad y aprender a formular preguntas. En atención a lo anterior, el programa del grado undécimo estará acorde con la realidad y, por consiguiente deberá suministrar al educando los conocimientos necesarios que le permitan desarrollar sus potencialidades al máximo, en especial lo que tiene que ver con el movimiento ondulatorio, electromagnetismo y la física moderna, para desempeñarse idóneamente en el mundo que vive, y si es posible, convertirse en un transformador del mismo buscando un mejor estar. 2. OBJETIVOS GENERALES OBJETIVOS INSTRUCTIVOS Desarrollar habilidades mediante talleres y desarrollo de ejercicios que permitan razonar lógica, crítica y objetivamente. Adquirir precisión en la expresión verbal mediante la exposición de temas que permitan familiarizarse con el lenguaje de la ciencia y la tecnología. Utilizar las leyes de la Física como herramienta de trabajo para interpretar, plantear y solucionar problemas de la vida cotidiana. OBJETIVOS EDUCATIVOS Desarrollar la personalidad por medio de orientaciones y ejemplos que permitan asumir con responsabilidad y autonomía un buen desempeño escolar para la convivencia pacifica, democrática y equitativa. Construir conceptos ético-morales y científicos-culturales en el desarrollo de la asignatura mediante orientaciones, video-foros, analices de casos, seminarios, y las investigaciones para desarrollar en el futuro el oficio o profesión con agrado éxito y productividad. 4. DIAGRAMA SISTÉMICO ESTRUCTURAL FUNDAMENTOS DE FÍSICA 2 ONDAS C O N O C I M I E N T O S MOVIMIENTO PERIÓDICO MENTALES FUNDAMENTAL ESESES MOVIMIENTO ONDULATORIO ONDAS SONORAS CUERDAS Y TUBOS SONOROS LA LUZ NATURALEZA DE LA LUZ ELECTROMAGNETISMO ELECTROSTÁTICA FÍSICA MODERNA FÍSICA CUÁNTICA ESPEJOS PLANOS Y ESFÉRICOS CORRIENTE ELÉCTRICA FÍSICA ATÓMICA LENTES E INSTRUMENTOS ÓPTICOS CAMPO MAGNÉTICO FÍSICA NUCLEAR ÓPTICA FÍSICA INDUCCIÓN MAGNÉTICA RELATIVIDAD V A L O R E S 5. SISTEMA DE CONOCIMIENTOS Y HABILIDADES UNIDAD Nº-1. ONDAS (30h) COMPETENCIAS: 1. Interpreta y aplica los principios físicos a situaciones de la vida cotidiana, así como también valora la importancia de seguir un método para el estudio del movimiento ondulatorio y sus fenómenos. 2. Argumenta con ideas claras los conceptos fundamentales del Movimiento Armónico Simple (M.A.S), en especial lo relacionado con la aplicación de las ecuaciones del Movimiento Armónico Simple (M.A.S) en la resolución de problemas de la vida cotidiana. 3. Propone experimentos sencillos que permiten resolver problemas del Movimiento Armónico Simple (M.A.S), Movimiento Ondulatorio y en particular explicar los fenómenos ondulatorios. INDICADORES DE DESEMPEÑO ESTÁNDARES Reconoce el Movimiento Armónico Simple (M.A.S) y aplica los conceptos a situaciones de la vida cotidiana. - Analiza el Movimiento Ondulatorio, los elementos de una onda, características de una onda, y sus fenómenos. Explica los fenómenos ondulatorios mediante situaciones de la vida cotidiana. Reconoce el sonido como una onda mecánica longitudinal. - Demuestra interés por el estudio de la Física haciendo descripciones sencillas de distintas maneras. Expresa sus puntos de vista y escucha el de los otros acerca de diversas situaciones que tienen relación con el Movimiento Armónico Simple (M.A.S). Realiza experimentos sencillos relacionados con el Movimiento Armónico Simple (M.A.S). Identifica las características del movimiento ondulatorio. Describe los fenómenos ondulatorios mediante experiencias sencillas en el laboratorio. Determina las características de la velocidad de una onda. Identifica con claridad los fenómenos ondulatorios en situaciones cotidianas. Realiza experimentos sencillos relacionados con los fenómenos ondulatorios. Determina con exactitud las características del sonido. Resuelve problemas que requieren la utilización de las ecuaciones de la velocidad e intensidad de una onda sonora. - UNIDAD Nº-2. LUZ (50h) COMPETENCIAS: 1. Establece con argumentos coherentes la explicación de las diferentes teorías sobre la naturaleza de la luz y asumirá una actitud crítica – reflexiva frente a las mismas. 2. Demuestra habilidad y destreza para resolver problemas relacionados con los espejos planos y esféricos, así como también interpreta textos, gráficos y situaciones a partir de ellos. 3. Establece con argumentos claros la explicación de un problema, situación o fenómeno relacionado con los lentes e instrumentos ópticos, aportando a la vez nuevos elementos de análisis. 4. Utiliza una postura crítica, reflexiva y creativa con respecto al manejo de los diferentes conceptos relacionados con la óptica – física y se motiva al explicar sus distintas aplicaciones. ESTÁNDARES Explica las diferentes teorías sobre la naturaleza de la luz y establece diferencias. Analiza y asume una posición crítica frente a las situaciones y procesos relacionados con los espejos planos y esféricos. Explica los problemas, situaciones o fenómenos relacionados con los lentes e instrumentos ópticos. Reconoce los diferentes conceptos relacionados con la óptica física y se motiva al explicar sus distintas aplicaciones. INDICADORES DE DESEMPEÑO Reconoce los conceptos y las teorías fundamentales sobre la naturaleza de la luz. Interpreta adecuadamente textos, gráficos y situaciones que tienen relación con los espejos planos y esféricos. Presenta habilidades y destrezas para resolver problemas relacionados con los espejos planos y esféricos. Adquiere la información y maneja adecuadamente los conceptos fundamentales sobre lentes e instrumentos ópticos. Resuelve con propiedad problemas sobre lentes e instrumentos ópticos. Expresa sus puntos de vista y escucha el de los otros acerca de diversas situaciones relacionadas con la óptica física. Muestra interés por el estudio de los distintos conceptos referentes a la óptica física. UNIDAD Nº-3. ELECTROMAGNETISMO (50h) COMPETENCIAS: 1. Explica con argumentos claros la solución de problemas con la electrostática, así como también desarrolla diferentes mecanismos para expresar sus puntos de vista acerca de situaciones en relación con la temática tratada. 2. Resuelve problemas sobre corriente eléctrica y a la vez expresa sus ideas sobre la temática tratada utilizando diferentes formas de expresión. 3. Desarrolla habilidades y destrezas en el análisis y síntesis de conceptos relacionados con el campo magnético, aplicando la información obtenida en la solución de problemas referente a la temática tratada. 4. Asume una postura crítica y reflexiva respecto a la inducción magnética, y a la vez se motivará al reconocer sus diversas aplicaciones en la vida cotidiana. ESTÁNDARES INDICADORES DE DESEMPEÑO Interpreta y resuelve pro-blemas sobre electrostática aplicando teorías, principios y leyes adecuadas a ellos. Elabora procesos de análisis y síntesis sobre diferentes temáticas relacionadas con la corriente eléctrica, voltaje y resistencia eléctrica. Interpreta y resuelve problemas sobre campo magnético aplicando los modelos y teorías a situaciones de la vida cotidiana. Identifica características, principios y leyes de la inducción magnética mediante experimentos sencillos en el laboratorio. - - Resuelve adecuadamente problemas relacionados con la electrostática. Expresa sus puntos de vista y tiene en cuenta el de los otros cuando se refiere a los conceptos fundamentales de la electrostática. Resuelve adecuadamente problemas relacionados con la ley de Coulomb. Muestra actitudes para el manejo de los conceptos fundamentales de la corriente eléctrica, voltaje y resistencia eléctrica. Plantea alternativas para la solución de problemas relacionados con la corriente eléctrica, voltaje y resistencia eléctrica. Manifiesta creatividad e iniciativa en las diferentes formas de expresión cuando se refiere al campo magnético. Resuelve adecuadamente problemas relacionados con el campo magnético. Asume una postura crítica y reflexiva con respecto a la inducción magnética y sus distintas aplicaciones. Muestra interés por el estudio de los distintos conceptos relacionados con inducción magnética. UNIDAD Nº-4. FÍSICA MODERNA (30h) COMPETENCIAS: 1. Desarrolla habilidades y destrezas para analizar los diferentes conceptos relacionados con la física cuántica, así como también mostrará una actitud positiva hacia el estudio de la temática tratada. 2. Confronta y relaciona diferentes tipos de textos relacionados con la física atómica, reconociendo su estructura y su intencionalidad. 3. Asume una actitud crítica – reflexiva sobre los diferentes conceptos tratados en la física nuclear, respetando el punto de vista de los demás. 4. Interpreta y resuelve problemas sencillos sobre relatividad, aplicando modelos y teorías adecuadas a ellos. INDICADORES DE DESEMPEÑO ESTÁNDARES Interpreta los diferentes conceptos con la relacionados física mediante conceptos relacionados con la física cuántica. cuántica - modelos Posee habilidades y destrezas para analizar y sintetizar Demuestra interés por el estudio de la física cuántica. y teorías. Analiza y asume una Confronta y relaciona textos referentes a la física atómica, reconociendo su estructura y su intencionalidad. posición crítica frente a las situaciones y procesos relacionados con la física atómica. Analiza y asume una posición crítico – reflexiva frente a las situaciones y procesos relacionados con la física nuclear. Resuelve problemas sencillos sobre relatividad, aplicando modelos y teorías adecuadas a ellos. 6. ACTIVIDADES GENERALES ACADÉMICAS Resolución de ejercicios y problemas mediante la formalización de principios físicos. Se brindarán experiencias de aprendizaje de modo que el estudiante pueda redescubrir los conceptos físicos que a la vez contribuyan con su crecimiento mental. LABORALES Se motivará el trabajo de los educandos dándoles mayor participación en el desarrollo de trabajos individuales y en grupo, exposiciones, desarrollo de talleres y en la resolución de ejercicios y problemas. INVESTIGATIVAS Se estimulará a los estudiantes a participar en los procesos de investigación, encaminándolos hacia los hechos para obtener respecto a ellos un conocimiento científico que les permita confrontar la teoría elaborada con la práctica. 7. MATERIALES CURRICULARES Mediante el uso de los medios educativos se aspira alcanzar de mejor forma el fin propuesto. Para ello, consideramos los siguientes: MEDIOS DIDÁCTICOS: Texto guía, láminas didácticas, juegos geométricos, gráficas y papel. MEDIOS AUDIOVISUALES: TV, videograbadora, computadoras, retroproyector, filminas, proyector. MEDIOS FÍSICOS: Biblioteca, aulas de clase, sala de informática, laboratorios, auditorio, espacios del colegio, centros de investigación. 8. SISTEMA DE MÉTODOS En el desarrollo del programa de Física se utilizará la interacción de los métodos de razonamiento inductivo y deductivo que permitirán la organización mental de los conocimientos adquiridos y la comprensión progresiva de las estructuras de la Física de acuerdo a los contenidos, a los estudiantes y a las diversas transformaciones del conocimiento humano. Por consiguiente, las labores o trabajos en el aula, en el colegio, en la comunidad o entorno del estudiante, se deben desarrollar por medio de una metodología activa, lúdica y participativa. Los trabajos o investigaciones deben plantearse para que los ejecute el estudiante con el apoyo, orientación, participación o aportes del profesor y la familia. Estos factores le brindan al educando seguridad, motivación y lo vuelven práctico, objetivo y agradable en el proceso educativo. Para evitar el academicismo, la memorización, la repetición y buscar la comprensión y el desarrollo de conocimientos se debe utilizar el análisis crítico de los temas, artículos y programas a través de dinámicas grupales, la experimentación, las ayudas audiovisuales y los computadores. Para lograr la construcción y aplicación de conocimientos se debe plantear problemas, investigaciones, trabajos de campo, trabajos comunitarios y prácticas laborales. 9. MEDIOS PARA LA EVALUACIÓN Los medios para evaluar el rendimiento escolar serán posibles a partir de: Las denominadas “Pruebas”, y Las apreciaciones cualitativas del desempeño del estudiante frente al trabajo y a sus responsabilidades. Las pruebas pueden ser de comprensión, análisis, discusión crítica, apropiación de conceptos, funcionales y motrices. En general, las pruebas pueden permitir apreciar el proceso de organización del conocimiento elaborado por los educandos y las competencias para deducir formas alternativas de solución a los problemas. En este sentido, se aplicarán pruebas que contemplen los temas estudiados y estructuradas con la metodología ICFES. Se pretende así valorar las competencias de los educandos en problemáticas que exigen el dialogo de algunos saberes propios de las disciplina. Por competencia se entiende “saber hacer en contexto”, es decir, el conjunto de acciones que él estudiante realiza en un contexto particular y que cumplen con las exigencias específicas del mismo. Las competencias, se circunscriben a las acciones de tipo interpretativo, argumentativo y propositivo que el estudiante pone en juego y que hacen referencia por su parte, al conjunto móvil de conceptos, teorías, historia epistemológica, ámbitos y ejes articuladores, reglas de acción y procedimientos específicos de la asignatura. - Las acciones de tipo interpretativo están orientadas a encontrar el sentido de un texto, de una proposición, de un problema, de una gráfica, de un mapa, de un esquema, de los argumentos en pro o contra de una teoría o de una propuesta, entre otras; es decir, se funda en la reconstrucción local y global de un texto. - Las acciones de tipo argumentativo involucran todas aquellas acciones que tienen como fin dar razón de una afirmación y que se expresan en la explicación de los porque de una proposición, en la articulación de conceptos y teorías con el ánimo de justificar una afirmación, en la demostración matemática, en la conexión de reconstrucciones parciales de un texto que fundamentan la reconstrucción global, en la organización de premisas para sustentar una conclusión, en el establecimiento de relaciones casuales, etc. - Las acciones de tipo propositito hacen referencia a las acciones de generación de hipótesis, de resolución de problemas, de construcción de mundos posible a nivel literario, establecimiento de regularidades y generalidades, de proposición de alternativas de solución a los conflictos sociales, de elaboración de alternativas de explicación a un evento o un conjunto de eventos, o una confrontación de perspectivas presentada en un texto, etc. En las evaluaciones permanentes realizadas a los estudiantes no se limitarán únicamente a pruebas escritas u orales, pues, la coevaluación, la auto evaluación y la consulta e investigación hacen parte del proceso. Las apreciaciones cualitativas para evaluar el rendimiento escolar están relacionadas con el avance de las diferentes dimensiones del desarrollo humano de los educandos y deben ser el resultado de observaciones, diálogos y entrevistas abiertas. 10. BIBLIOGRAFÍA - BUECHE, F. Fundamentos de Física 2. Editorial Mc. GRAW-HILL, Bogotá, 1989. - HEWITT, Paul. Física Conceptual. Editorial PRENTICE HALL, México, 1999. - VALERO, Michel. Física Fundamental 2. Editorial Norma, Santafé de Bogotá, 2000. - VILLEGAS, Mauricio y otros. Investiguemos 11. Editorial Voluntad, Bogotá, 1986. - ZALAMEA, Eduardo y otros. Física 11. Editorial Educar Editores LTDA, Bogotá, 1985. - ZITZEWITTZ, Paul W y otros. Física 2. Editorial Mc. GRAW-HILL, Bogotá, 2001.