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Física 2.º BACHILLERATO edebé PROGRAMACIÓN DE AULA PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Unidad 1: Movimiento, fuerzas y energía 1. MAPA DE RELACIONES CURRICULARES Contenidos Magnitudes que describen el movimiento. Tipos de movimiento. Composición de movimientos. Leyes de Newton. Fuerzas más habituales. Criterios de evaluación Conocer las magnitudes cinemáticas y aplicarlas al estudio de movimientos concretos. Diferencia los distintos tipos de velocidad y aceleración.(CMCT) Aplicar las leyes de Newton al estudio del movimiento de cuerpos en distintas situaciones. Trabajo y potencia. Energía cinética. Teorema de las fuerzas vivas. Fuerzas conservativas. Estándares de aprendizaje evaluables Explica en términos vectoriales los conceptos de posición, velocidad y aceleración. (CMCT) Distingue los distintos tipos de movimiento y utiliza las ecuaciones correspondientes a cada uno de ellos, deduciéndolas con ayuda del cálculo integral. (CMCT) Emplear las magnitudes y las leyes características de la dinámica de rotación en el estudio de este tipo de movimiento. Explica el movimiento de cualquier objeto como efecto de la intervención de una o varias interacciones con ayuda de las leyes de Newton. (CMCT) Comprender el concepto de fuerza conservativa. Relaciona los conceptos de momento lineal e impulso mecánico con las leyes de Newton. (CMCT) Aplicar el principio de conservación de la energía mecánica en situaciones concretas sencillas. Resuelve problemas, aplicando las leyes de Newton, en los que intervienen distintas fuerzas: movimiento en superficies horizontales e inclinadas, con y sin rozamiento, muelles, fuerzas en movimientos circulares y colisiones. (CMCT, AA) Dinámica de rotación. Relaciona los conceptos de momento de una fuerza, momento angular y momento de inercia con el movimiento de rotación de los cuerpos. (CMCT) Resuelve problemas aplicando las leyes y las magnitudes características de la dinámica de rotación. (CMCT, AA) Define fuerza conservativa y relaciona la existencia de energía potencial con dicho tipo de fuerzas. (CMCT) 2 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Calcula razonadamente, con ayuda del cálculo integral, las energías potenciales de distintos sistemas conservativos: energía potencial gravitatoria y energía potencial elástica. (CMCT, AA) Aplica el teorema de conservación de la energía mecánica a distintas situaciones: movimiento en superficies horizontales o inclinadas, con/sin rozamiento, presencia de muelles… (CMCT, AA) 3 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 2. RÚBRICA DE EVALUACIÓN. Movimiento, fuerzas y energía Indicadores Niveles de desempeño 1 Desconoce la terminología científica apropiada relacionada con el tema. 2 Identifica los conceptos, aunque tiene dificultades cuando trabaja con ellos y lo hace de forma poco rigurosa. 3 Conoce y entiende los conceptos, pero se muestra poco riguroso a la hora de trabajar con ellos. 4 Explica con rigor científico los conceptos relacionados con el tema y conoce la relación que guardan entre sí. Diferencia los distintos tipos de velocidad y aceleración. Aunque conoce los conceptos de velocidad y aceleración, es incapaz de identificar los distintos tipos. Distingue los distintos tipos de velocidad, pero desconoce los de la aceleración. Identifica correctamente los distintos tipos de velocidad, pero presenta errores frecuentemente cuando trabaja con las diferentes clases de aceleración. Identifica correctamente los diferentes tipos de velocidad y aceleración. Distingue los distintos tipos de movimiento y utiliza las ecuaciones correspondientes a cada uno de ellos, deduciéndolas con ayuda del cálculo integral. Muestra importantes dificultades a la hora de identificar los distintos tipos de movimientos. Aunque identifica los distintos tipos de movimientos, presenta dificultades en la utilización de las ecuaciones correspondientes a cada uno de ellos. Identifica correctamente los diferentes movimientos y utiliza con soltura las ecuaciones relacionadas con ellos, pero muestra dificultades en el cálculo integral. Identifica correctamente los distintos tipos de movimiento y utiliza con rigor científico y matemático las ecuaciones correspondientes a cada uno de ellos. Explica el movimiento de cualquier objeto como efecto de la intervención de una o varias interacciones con ayuda de las leyes de Newton. No reconoce el movimiento de los objetos como efecto de una o varias interacciones. Reconoce las interacciones que afectan a los objetos, pero no las reconoce como causa del movimiento de estos. Aplica correctamente las leyes de Newton para explicar el movimiento de los objetos. Aplica correctamente las leyes de Newton para explicar el movimiento de los objetos y reconoce las interacciones como causa de este. Explica en términos vectoriales los conceptos de posición, velocidad y aceleración. 4 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Relaciona los conceptos de momento lineal e impulso mecánico con las leyes de Newton. 1 Muestra dificultades en el conocimiento del impulso mecánico y el momento lineal. Niveles de desempeño 2 3 Reconoce y aplica con alguna Emplea con rigor los conceptos dificultad los conceptos de de momento lineal e impulso impulso mecánico y momento mecánico. lineal. 4 Conoce los conceptos de momento lineal e impulso mecánico y los relaciona correctamente con las leyes de Newton. Resuelve problemas, aplicando las leyes de Newton, en los que intervienen distintas fuerzas: movimiento en superficies horizontales e inclinadas, con y sin rozamiento, muelles, fuerzas en movimientos circulares y colisiones. Muestra dificultades en la aplicación de las leyes de Newton para resolver los problemas. Aunque conoce las leyes de Newton, muestra ciertas dificultades en su aplicación para la resolución de problemas. Es capaz de resolver problemas aplicando las leyes de Newton. Plantea y resuelve los problemas en los que intervienen distintas fuerzas con rigor. Relaciona los conceptos de momento de una fuerza, momento angular y momento de inercia con el movimiento de rotación de los cuerpos. Muestra ciertas dificultades en la compresión de los conceptos relacionados con el tema. Conoce de forma superficial los conceptos de momento de una fuerza, momento angular y momento de inercia. Identifica de forma clara los conceptos de momento de una fuerza, momento lineal y momento de inercia, pero no puede relacionarlos con el movimiento de rotación de los cuerpos. Conoce y relaciona de forma correcta los conceptos de momento de una fuerza, momento lineal y momento de inercia con el movimiento de rotación. Resuelve problemas aplicando las leyes y las magnitudes características de la dinámica de rotación. Tiene serias dificultades a la hora de resolver problemas relacionados con la dinámica de rotación. Aunque es capaz de resolver los problemas de dinámica rotacional, lo hace de forma poco rigurosa. Es capaz de resolver los problemas de forma correcta. Utiliza, comprende y aplica las leyes de la dinámica de rotación en la resolución de problemas, empleando el lenguaje científico apropiado. 5 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Define fuerza conservativa y relaciona la existencia de energía potencial con dicho tipo de fuerzas. 1 Muestra serias dificultades en comprender los conceptos de fuerza conservativa y energía potencial. Calcula razonadamente, con ayuda del cálculo integral, las energías potenciales de distintos sistemas conservativos: energía potencial gravitatoria y energía potencial elástica. Reconoce y calcula la energía potencial gravitatoria, pero no distingue la necesidad de calcular la energía potencial elástica en los sistemas que la requieren. Aplica el teorema de conservación de la energía mecánica a distintas situaciones: movimiento en superficies horizontales o inclinadas, con/sin rozamiento, presencia de muelles… No conoce el teorema de conservación de la energía. No es capaz de resolver los problemas en los que es necesario aplicarlo. Niveles de desempeño 2 3 Conoce y aplica el concepto de Es capaz de reconocer y aplicar energía potencial, pero no el concepto de energía reconoce las características de potencial, pero muestra las fuerzas conservativas. dificultades a la hora de relacionarlo con el concepto de fuerza conservativa. Si bien calcula las energías Aunque sabe calcular las potenciales, lo hace de forma energías relacionadas con los mecánica y sin tener en cuenta sistemas conservativos, las las particularidades de cada herramientas matemáticas sistema conservativo. utilizadas para ello no son las más adecuadas. Resuelve los problemas de forma mecánica, sin reconocer que está aplicando el teorema de conservación de la energía. Conoce el teorema de conservación de la energía, pero le cuesta aplicarlo correctamente en las distintas situaciones. 4 Conoce las características que definen a las fuerzas conservativas y las relaciona con el concepto de energía potencial. Calcula con destreza las energías en los distintos sistemas conservativos mediante el uso de integrales. Conoce y aplica el teorema de conservación de la energía de forma rigurosa. 6 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 3. SECUENCIAS DIDÁCTICAS. Actividades de aprendizaje y recursos Fase INICIAL Finalidad Contextualización Descripción de la actividad - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial. - Interpretación de las imágenes y las fotografías presentes a lo largo de la unidad. Exploración de ideas previas - Lectura del contenido de las llamadas «Recuerda» expuestas a lo largo de la unidad: sistemas inerciales/no inerciales, magnitudes vectoriales, signo de la aceleración, velocidad y aceleración angulares, rpm, relación entre magnitudes lineales y angulares, composición de movimientos, conservación del momento lineal, kWh, caloría, equilibrio rotacional. - Realización de las actividades propuestas en la doble página inicial «En contexto». - Lectura de los libros propuestos en «Libros» de la doble página inicial. - Visionado de los vídeos propuestos en «Películas» de la doble página inicial. - Utilización de los simuladores propuestos en «Web» en la doble página inicial. Motivación inicial DESARROLLO Introducción de nuevos contenidos Estructuración de los conocimientos - Lectura autónoma de textos expositivos. - Interpretación de gráficas y esquemas. - Escucha atenta y toma de apuntes. - Puesta en común de ideas en clase. - Consulta de los enlaces de Internet propuestos. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo de «Experimentos clave». - Estudio del contenido de las llamadas «Fíjate», «Curiosidades», «Amplía» y «Vocabulario» expuestas a lo largo de la unidad. - Realización de los ejercicios y los problemas propuestos: explicar, calcular, argumentar, razonar, determinar, demostrar… - Análisis de los procedimientos seguidos en los ejemplos y los problemas resueltos a lo largo de la unidad. - Utilización de simuladores propuestos en los «Ejercicios y problemas». - Reproducción de las prácticas propuestas a través de vídeos en los «Ejercicios y problemas» en grupo. - Elaboración de los informes de prácticas con los resultados obtenidos y con las conclusiones alcanzadas. Recursos - Doble página inicial del libro del alumno. - Libro del alumno. - Libro del alumno. - Doble página inicial del libro del alumno. - Internet. - Libro del alumno. - Internet. - Libro del alumno. - Internet. 7 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Fase SÍNTESIS Finalidad Aplicación del conocimiento Descripción de la actividad - Análisis y compleción del esquema final de síntesis. - Resolución de los problemas propuestos en la «Evaluación». - Lectura y visualización del vídeo propuesto en la «Zona + / New». - Ejecución de las actividades propuestas en la «Zona + / Society» (PBL). - Problemas interactivos: dinámica de rotación. - Presentación digital sobre Dinámica y Trabajo y energía. Recursos - Libro del alumno. - Libro digital. - Internet. 8 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Unidad 2: Campo gravitatorio 1. MAPA DE RELACIONES CURRICULARES Contenidos Campo gravitatorio. Criterios de evaluación Reconocer y utilizar las estrategias básicas de la actividad científica. Estándares de aprendizaje evaluables Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. (CMCT) Asociar el campo gravitatorio a la existencia de masa y caracterizarlo por la intensidad del campo y el potencial. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. (CMCT, AA) Reconocer el carácter conservativo del campo gravitatorio por su relación con una fuerza central y asociarle en consecuencia un potencial gravitatorio. Diferencia entre los conceptos de fuerza y campo estableciendo una relación entre intensidad del campo gravitatorio y la aceleración de la gravedad. (CMCT) Intensidad de campo gravitatorio. Campos de fuerza conservativos. Potencial gravitatorio. Relación entre energía y movimiento orbital. Caos determinista. Interpretar las variaciones de energía potencial y su signo en función del origen de las coordenadas energéticas elegido. Representa el campo gravitatorio mediante la líneas de campo y las superficies de energía equipotencial. (CMCT) Calcula la velocidad de escape de un cuerpo aplicando el principio de conservación de la energía mecánica. (CMCT) Justificar las variaciones energéticas de un cuerpo en movimiento en el seno de campos gravitatorios. Aplica la ley de conservación de la energía al movimiento orbital de diferentes cuerpos como satélites, planetas y galaxias. (CMCT) Relacionar el movimiento orbital de un cuerpo con el radio de la órbita y la masa generadora del campo. Deduce, a partir de la ley fundamental de la dinámica, la velocidad orbital de un cuerpo, y la relaciona con el radio de la órbita y la masa del cuerpo. (CMCT) Conocer la importancia de los satélites artificiales de comunicaciones, GPS y meteorológicos, y las características de sus órbitas. Identifica la hipótesis de la existencia de materia oscura a partir de los datos de rotación de galaxias y la masa del agujero negro central. (CMCT) Utiliza aplicaciones virtuales interactivas para el estudio de satélites de 9 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Interpretar el caos determinista en el contexto de la interacción gravitatoria. órbita media (MEO), órbita baja (LEO) y de órbita geoestacionaria (GEO) extrayendo conclusiones. (CMCT, CD) Describe la dificultad de resolver el movimiento de tres cuerpos sometidos a la interacción gravitatoria mutua utilizando el concepto de caos. (CMCT, AA) 10 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 2. RÚBRICA DE EVALUACIÓN. Campo gravitatorio Indicadores Niveles de desempeño 1 Presenta dificultades a la hora de reconocer las dimensiones asociadas a las diferentes magnitudes. 2 Es capaz de identificar las dimensiones correspondientes a las magnitudes utilizadas. 3 Presenta cierta soltura en el manejo de las unidades utilizadas en los cálculos. Aunque obtiene los datos, presenta dificultades para saber qué fórmula debe utilizar para poder resolver el ejercicio propuesto. No siempre utiliza la ecuación apropiada para resolver el ejercicio propuesto. Resuelve los ejercicios de forma correcta utilizando las ecuaciones apropiadas y los datos proporcionados. Diferencia entre los conceptos de fuerza y campo estableciendo una relación entre intensidad del campo gravitatorio y la aceleración de la gravedad. Sabe calcular y explicar el concepto de fuerza gravitatoria, pero no sabe definir el concepto de campo ni la relación de este con la fuerza gravitatoria. Tiene dificultades en saber diferenciar los conceptos de campo y fuerza gravitatorios, pero es capaz de relacionar la intensidad del campo con la aceleración gravitatoria. Representa el campo gravitatorio mediante las líneas de campo y las superficies de energía equipotencial. No entiende el concepto de líneas de campo ni el de superficies equipotenciales. Conoce los conceptos de líneas de campo y superficies equipotenciales, pero presenta dificultades para relacionarlas con las propiedades de la intensidad del campo gravitatorio. Aunque no utiliza el concepto de campo de forma apropiada es capaz de utilizar las fórmulas para calcular la fuerza gravitatoria y la intensidad del campo, así como de relacionar esta última con la aceleración de la gravedad. Relaciona las líneas de campo con la intensidad del campo gravitatorio, pero no es capaz de identificar apropiadamente las propiedades de las superficies equipotenciales. Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. 4 Domina el trabajo algébrico con las unidades empleadas y es capaz de detectar los errores que comete a partir del análisis dimensional. Utiliza las ecuaciones apropiadas a los fenómenos físicos para resolver los ejercicios propuestos y contextualiza los resultados. Conoce perfectamente la diferencia entre campo y fuerza gravitatoria, y establece la relación apropiada entre la intensidad y la aceleración gravitatoria. Sabe representar e interpretar las líneas de campo y conoce las características de las superficies equipotenciales. 11 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Calcula la velocidad de escape de un cuerpo aplicando el principio de conservación de la energía mecánica. 1 No entiende o lo hace de forma superficial el concepto de velocidad de escape. Niveles de desempeño 2 3 Entiende el concepto de Es capaz deducir la velocidad de velocidad de escape, pero escape a partir de la ley de aplica de manera mecánica su conservación de la energía ecuación. mecánica. 4 Deduce la ecuación de la velocidad de escape a partir del principio de conservación de la energía con rigor, y la aplica a todas las situaciones necesarias. Aplica la ley de conservación de la energía al movimiento orbital de diferentes cuerpos como satélites, planetas y galaxias. Muestra dificultades en el planteamiento del principio de conservación de la energía. Es capaz de aplicar la ley de conservación de la energía a los sistemas formados por planetasatélite, pero se muestra dubitativo cuando necesita aplicarla en otro tipo de sistemas celestes. Aplica con rigor la ley de conservación al movimiento orbital a los diferentes cuerpos celestes. Es capaz de obtener información y de extraer conclusiones apropiadas a partir de la aplicación de la conservación de la energía al movimiento orbital de los diferentes cuerpos. Deduce, a partir de la ley fundamental de la dinámica, la velocidad orbital de un cuerpo, y la relaciona con el radio de la órbita y la masa del cuerpo. Aplica de manera mecánica la ecuación de la velocidad orbital, pero no es capaz de deducirla. Presenta dificultades en la deducción de la ecuación de la velocidad orbital a partir de las leyes de la dinámica circular. Es capaz de deducir la ecuación de la velocidad orbital, pero presenta dificultades a la hora de relacionarla con el radio y la masa del cuerpo. Aplica con rigor la ley fundamental de la dinámica y muestra habilidad para relacionar las variaciones de la velocidad orbital asociadas a las variaciones del radio y de la masa. Identifica la hipótesis de la existencia de materia oscura a partir de los datos de rotación de galaxias y la masa del agujero negro central. No entiende el concepto de materia oscura, aunque sí conoce el movimiento rotacional de las galaxias y la existencia del agujero negro central. Conoce de forma superficial la hipótesis de la existencia de la materia oscura, pero no es capaz de relacionar su existencia con los movimientos rotacionales de las galaxias y la masa del agujero negro central. Muestra dificultades en la relación que pone de manifiesto la hipótesis de la existencia de la materia oscura con el movimiento de rotación de las galaxias y la masa del agujero negro central. Explica con rigor científico la hipótesis que postula la existencia de materia oscura para justificar el movimiento rotacional de las galaxias y la masa del agujero negro central. 12 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Utiliza aplicaciones virtuales interactivas para el estudio de satélites de órbita media (MEO), órbita baja (LEO) y de órbita geoestacionaria (GEO), y extrae conclusiones. Describe la dificultad de resolver el movimiento de tres cuerpos sometidos a la interacción gravitatoria mutua utilizando el concepto de caos. 1 Presenta dificultades a la hora de utilizar aplicaciones para el estudio del movimiento de los satélites artificiales. Es capaz de determinar el campo gravitatorio generado por más de un cuerpo, pero no es capaz de predecir la trayectoria que sufrirá otro cuerpo sometido a esta interacción. Niveles de desempeño 2 3 Aunque es capaz de utilizar con Es capaz de utilizar y obtener soltura las aplicaciones los datos necesarios para virtuales, le cuesta encontrar resolver los problemas los datos necesarios para el asociados al movimiento de los estudio del movimiento de los satélites de forma correcta. satélites. Entiende la dificultad de Es capaz de describir que el resolver la trayectoria que movimiento de tres cuerpos seguirán tres cuerpos sometidos a la interacción sometidos a la interacción gravitatoria mutua será caótico, gravitatoria mutua. pero no lo relaciona con la teoría del caos. 4 Es capaz de extraer las conclusiones correctas relativas a los satélites a partir de las aplicaciones virtuales que se le proponen. Utiliza correctamente el concepto de caos y es capaz de explicar la dificultad de resolver el movimiento de tres cuerpos. 13 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 3. SECUENCIAS DIDÁCTICAS. Actividades de aprendizaje y recursos Fase INICIAL DESARROLLO Finalidad Contextualización Descripción de la actividad - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial. - Interpretación de las imágenes y las fotografías presentes a lo largo de la unidad. - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. Exploración de ideas previas - Lectura del contenido de las llamadas «Recuerda» expuestas a lo largo de la unidad. - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. Motivación inicial - Interpretación de las imágenes y las fotografías presentes a lo largo de la unidad. - Visionado del vídeo propuesto en «Películas» de la doble página inicial. - Utilización de los simuladores propuestos en «Web» en la doble página inicial. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Interpretación de las imágenes y las fotografías presentes a lo largo de la unidad. - Utilización de los enlaces web propuestos a lo largo de la unidad (satélites). - Apartados «Curiosidades» propuestos a lo largo de la unidad. - Doble página inicial del libro del alumno. - Herramientas TIC. - Enlaces propuestos. - Película propuesta. Introducción de nuevos contenidos - Lectura autónoma de textos expositivos. - Escucha atenta y toma de apuntes. - Puesta en común de ideas en clase. - Consulta de los enlaces de Internet propuestos. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Estudio del contenido de las llamadas «Fíjate», «Curiosidades» y «Amplía» expuestas a lo largo de la unidad. - Lectura de los libros propuestos en «Libros» de la doble página inicial. - Interpretación de las imágenes de apoyo a la exposición presentes a lo largo de la unidad. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Estudio del contenido de las llamadas «Fíjate», «Curiosidades» y «Amplía» expuestas a lo largo de la unidad. - Análisis de los procedimientos seguidos en los ejemplos y los problemas resueltos a lo largo de la unidad. - Realización de los ejercicios y los problemas propuestos: explicar, calcular, argumentar, razonar, determinar, demostrar… - Libro del alumno. - Libro digital. - Enlaces propuestos. Estructuración de los conocimientos Recursos - Doble página inicial del libro del alumno. - Libro del alumno. - Libro digital. - Libro del alumno. - Libro digital. - Libro del alumno. - Libro digital. - Libros propuestos. - Enlaces propuestos. - Applet propuesto. 14 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO - Utilización de los enlaces propuestos en los «Ejercicios y problemas» para la realización de actividades individuales y en grupo. - Utilización del applet propuesto en los «Ejercicios y problemas». SÍNTESIS Aplicación del conocimiento - Análisis y compleción del esquema final de síntesis. - Resolución de los problemas propuestos en la «Evaluación». - Lectura de los artículos propuestos en «Zona + / Society» y «Zona + / Critical Sense». - Libro del alumno. - Libro digital. - Noticias / artículos propuestos. 15 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Unidad 3: Ondas 1. MAPA DE RELACIONES CURRICULARES Contenidos Estrategias propias de la actividad científica. Clasificación y magnitudes que las caracterizan. Criterios de evaluación Reconocer y utilizar las estrategias básicas de la actividad científica. Estándares de aprendizaje evaluables Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. (CMCT) Asociar el movimiento ondulatorio con el movimiento armónico simple. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. (CMCT, AA) Ecuación de las ondas armónicas. Energía e intensidad. Expresar la ecuación de una onda en una cuerda indicando el significado físico de sus parámetros característicos. Determina la velocidad de propagación de una onda y la vibración de las partículas que la forman, interpretando ambos resultados. (CMCT) Ondas transversales en una cuerda. Fenómenos ondulatorios: interferencia y difracción; reflexión y refracción. Interpretar la doble periodicidad de una onda a partir de su frecuencia y su número de onda. Explica las diferencias entre ondas longitudinales y transversales a partir de la orientación relativa de la oscilación y de la propagación. (CMCT) Reconoce ejemplos de ondas mecánicas en la vida cotidiana. (CMCT) Efecto Doppler. Valorar las ondas como un medio de transporte de energía, pero no de masa. Ondas longitudinales. El sonido. Energía e intensidad de las ondas sonoras. Contaminación acústica. Aplicaciones tecnológicas del sonido. Utilizar el principio de Huygens para comprender e interpretar la propagación de las ondas y los fenómenos ondulatorios. Reconocer la difracción y las interferencias como fenómenos propios del movimiento ondulatorio. Obtiene magnitudes características de una onda a partir de su expresión matemática. (CMCT) Escribe e interpreta la expresión matemática de una onda armónica transversal dadas sus magnitudes características. (CMCT, AA) Dada la expresión matemática de una onda, justifica la doble periodicidad con respecto a la posición y el tiempo. (CMCT, AA) Relaciona la energía mecánica de una onda con su amplitud. (CMCT) Explicar y reconocer el efecto Doppler en sonidos. Calcula la intensidad de una onda a cierta distancia del foco emisor, empleando la ecuación que relaciona ambas magnitudes. (CMCT) 16 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Conocer la escala de medición de la intensidad sonora y su unidad. Identificar los efectos de la resonancia en la vida cotidiana: ruido, vibraciones, etc. Reconoce determinadas aplicaciones tecnológicas del sonido como las ecografías, los radares, el sonar, etc. Explica la propagación de las ondas utilizando el principio de Huygens. (CMCT) Interpreta los fenómenos de interferencia y la difracción a partir del principio de Huygens. (CMCT, AA) Reconoce situaciones cotidianas en las que se produce el efecto Doppler justificándolas de forma cualitativa. (CMCT, AA) Identifica la relación logarítmica entre el nivel de intensidad sonora en decibelios y la intensidad del sonido, aplicándola en casos sencillos. (CMCT) Relaciona la velocidad de propagación del sonido con las características del medio en el que se propaga. (CMCT) Analiza la intensidad de las fuentes de sonido de la vida cotidiana y las clasifica como contaminantes y no contaminantes. (CMCT) Conoce y explica algunas aplicaciones tecnológicas de las ondas sonoras, como las ecografías, los radares, el sonar, etc. (CMCT) 17 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 2. RÚBRICA DE EVALUACIÓN. Ondas Indicadores Niveles de desempeño 1 Presenta dificultades a la hora de reconocer las dimensiones asociadas a las diferentes magnitudes. 2 Es capaz de identificar las dimensiones correspondientes a las magnitudes utilizadas. 3 Presenta cierta soltura en el manejo de las unidades utilizadas en los cálculos. 4 Domina el trabajo algebraico con las unidades empleadas y es capaz de detectar los errores que comete a partir del análisis dimensional. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. Aunque obtiene los datos, presenta dificultades para saber qué fórmula debe utilizar para poder resolver el ejercicio propuesto. No siempre utiliza la ecuación apropiada para resolver el ejercicio propuesto. Resuelve los ejercicios de forma correcta utilizando las ecuaciones apropiadas y los datos proporcionados. Utiliza las ecuaciones apropiadas a los fenómenos físicos para resolver los ejercicios propuestos, y contextualiza los resultados. Determina la velocidad de propagación de una onda y la vibración de las partículas que la forman, interpretando ambos resultados. Confunde las velocidades de propagación y de vibración de una onda. Conoce las ecuaciones para determinar ambas velocidades, pero no sabe en qué circunstancias debe utilizarlas. Utiliza correctamente las ecuaciones para determinar las velocidades y las aplica correctamente, aunque no es capaz de extraer, entender y aplicar toda la información sobre el sistema que le proporcionan. Conoce, calcula e interpreta correctamente y con soltura las velocidades de propagación y de vibración de una onda. Explica las diferencias entre ondas longitudinales y transversales a partir de la orientación relativa de la oscilación y de la propagación. Cree que todas las ondas se propagan en la misma dirección respecto a su oscilación; es decir, no conoce la diferencia entre ondas transversales y longitudinales. Conoce y entiende que las ondas pueden propagarse en direcciones diferentes a su oscilación. Aunque conoce la clasificación de las ondas por su dirección de oscilación, no es capaz de aplicarla correctamente para clasificarlas. Conoce, entiende y aplica correctamente la clasificación de las ondas en función de la dirección relativa entre su propagación y su oscilación. Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. 18 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Reconoce ejemplos de ondas mecánicas en la vida cotidiana. 1 No entiende el concepto de onda mecánica. Obtiene magnitudes características de una onda a partir de su expresión matemática. No es capaz de reconocer la expresión matemática de una onda. Escribe e interpreta la expresión matemática de una onda armónica transversal dadas sus magnitudes características. No es capaz de proporcionar la ecuación de una onda armónica a partir de sus magnitudes, pero sí es capaz de obtener alguna magnitud característica a partir de los datos aportados. Dada la expresión matemática de una onda, justifica la doble periodicidad con respecto a la posición y el tiempo. No reconoce la doble periodicidad de una onda armónica. Niveles de desempeño 2 3 Conoce el concepto de onda Es capaz de reconocer ejemplos mecánica, pero no es capaz de de ondas mecánicas en trasladarlo a ejemplos de la procesos de la vida cotidiana. vida cotidiana. Es capaz de reconocer la expresión matemática de una onda, pero no establece analogías entre los elementos de la expresión y las magnitudes características de la onda. Escribe correctamente la expresión matemática de una onda armónica aunque presenta problemas para obtener alguna magnitud, como, por ejemplo, la fase inicial, a partir de los datos aportados. Entiende la dependencia de la posición y el tiempo de una onda armónica, pero solo es capaz de atribuirle periodicidad con respecto al tiempo. Obtiene, con cierta dificultad, las magnitudes características de una onda a partir de su expresión matemática. 4 Sabe reconocer ejemplos de ondas mecánicas en la vida cotidiana y es capaz de proponer ejemplos no tan habituales. Obtiene las magnitudes características y es capaz de dar expresiones matemáticas equivalentes con facilidad. Escribe correctamente toda la expresión matemática de una onda armónica. Es capaz de escribir e interpretar las diferentes expresiones matemáticas de una onda armónica transversal. Es capaz de entender la doble periodicidad de una onda, pero no puede justificarla con los cálculos oportunos. Entiende y justifica la doble periodicidad de una onda armónica dando los períodos de oscilación temporales y posicionales. Sabe distinguir y calcular los diferentes puntos de una onda en fase y en oposición de fase con respecto al tiempo y a la posición. 19 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Relaciona la energía mecánica de una onda con su amplitud. 1 Calcula la energía mecánica de la onda a partir de la suma de las energías cinética y potencial. Niveles de desempeño 2 3 Sabe calcular las energías Conoce la expresión cinética y potencial a partir de matemática que relaciona la la expresión matemática de la energía mecánica con la onda, y averigua la mecánica. amplitud de la onda, la aplica correctamente, pero no sabe justificarla. Calcula la intensidad de una onda a cierta distancia del foco emisor, empleando la ecuación que relaciona ambas magnitudes. Explica la propagación de las ondas utilizando el principio de Huygens. Conoce la fórmula para calcular la intensidad de una onda, pero manifiesta problemas para aplicarla. Aplica la fórmula para calcular la intensidad de una onda con rigor. Calcula la intensidad de una onda a partir de la distancia al foco emisor, pero no lo relaciona con su amplitud. No conoce el principio de Huygens. Conoce el principio de Huygens, pero no sabe aplicarlo para explicar la propagación de las ondas. Interpreta los fenómenos de interferencia y la difracción a partir del principio de Huygens. No entiende los fenómenos de difracción e interferencia de las ondas. Reconoce situaciones cotidianas en las que se produce el efecto Doppler, justificándolas de forma cualitativa. No reconoce las situaciones cotidianas atribuibles al efecto Doppler. Conoce los fenómenos de difracción e interferencia de las ondas, pero no sabe justificarlos. Es capaz de reconocer situaciones cotidianas en las que la frecuencia de la onda varía, pero no lo asocia al efecto Doppler. Aunque conoce el principio de Huygens de forma teórica, presenta dificultades en la aplicación de este para explicar la propagación de las ondas en algunos ejemplos cotidianos. Conoce y explica las características propias de los fenómenos de difracción e interferencia de las ondas. Es capaz de explicar el efecto Doppler solo cuando es la fuente la que está en movimiento. 4 Aplica correctamente la expresión de la energía mecánica en función de la amplitud de la onda y es capaz de deducirla matemáticamente a partir de la expresión matemática de la onda. Relaciona la distancia al foco emisor con la intensidad y la amplitud de la onda. Utiliza con rigor y soltura el principio de Huygens para describir la propagación de las ondas. Conoce y justifica con rigor científico los fenómenos de difracción e interferencia de las ondas. Justifica cualitativamente mediante el efecto Doppler cualquier fenómeno cotidiano en el que se aprecia variación de frecuencias aparentes. 20 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Identifica la relación logarítmica entre el nivel de intensidad sonora en decibelios y la intensidad del sonido, aplicándola en casos sencillos. 1 No distingue entre la intensidad de la onda sonora y la intensidad sonora en decibelios. Relaciona la velocidad de propagación del sonido con las características del medio en el que se propaga. No es capaz de atribuir la velocidad de la propagación de las ondas a las características del medio. Analiza la intensidad de las fuentes de sonido de la vida cotidiana y las clasifica como contaminantes y no contaminantes. No conoce el criterio para clasificar las fuentes de sonido. Conoce y explica algunas aplicaciones tecnológicas de las ondas sonoras, como las ecografías, los radares, el sonar, etc. Relaciona de manera superficial las ondas sonoras con algunos elementos tecnológicos. Niveles de desempeño 2 3 Aplica la fórmula para calcular Es capaz de aplicar la fórmula la intensidad sonora en para efectuar cálculos sencillos, decibelios cuando dispone de pero no entiende qué quiere todos los datos. Presenta decir que la intensidad sonora algunas dificultades cuando en decibelios es una escala debe obtenerlos para poder logarítmica. aplicarlos o utilizar la fórmula para conseguir diversas magnitudes. Es capaz de entender que el Relaciona la velocidad de sonido se propaga de forma propagación del sonido con las distinta en medios distintos, características del medio en el pero lo hace a partir de que se propaga. experiencias vitales, no a partir del formalismo físico/ matemático. Conoce el criterio para clasificar Es capaz de clasificar las ondas las ondas en contaminantes y sonoras a partir de su no contaminantes, pero no intensidad. sabe utilizar la intensidad del sonido para poder hacerlo. Es capaz de atribuir aplicaciones a las ondas sonoras, pero no es capaz de explicarlas con propiedad. Conoce y explica algunas de las aplicaciones teniendo en cuenta la propagación de las ondas sonoras. 4 Conoce, entiende y aplica sistemáticamente la relación logarítmica de la intensidad sonora en decibelios y la intensidad del sonido. Es capaz de comparar las velocidades de propagación del sonido sabiendo las características de los diversos medios por los que se propaga. Conoce y clasifica las fuentes sonoras como contaminantes y no contaminantes, y es capaz de proponer algunas soluciones para minimizar el impacto sonoro ambiental. Es capaz de entender y explicar correctamente las diferentes aplicaciones de las ondas sonoras. 21 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 3. SECUENCIAS DIDÁCTICAS. Actividades de aprendizaje y recursos Fase INICIAL DESARROLLO Finalidad Contextualización Descripción de la actividad - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial. - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. - Lectura del contenido de las llamadas «Biografía» expuestas a lo largo de la unidad. Exploración de ideas previas - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Lectura del contenido de algunas llamadas «Recuerda» expuestas a lo largo de la unidad. Motivación inicial - Visionado de los filmes propuestos en «Películas» en la doble página inicial. - Lectura de las obras propuestas en el apartado «Libros» de la doble página inicial. - Utilización del enlace propuestos en «Web» en la doble página inicial. - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial, así como las fotografías que aparecen al margen a lo largo de la unidad . - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Lectura del artículo propuesto en «Zona + / Critical Sense». - Lectura autónoma de textos expositivos. - Escucha atenta y toma de apuntes. - Puesta en común de ideas en clase. - Estudio del contenido de algunas de las llamadas «Internet», «Vocabulario», «Curiosidades», «Amplía» y «Fíjate» expuestas a lo largo de la unidad. - Interpretación de las imágenes y las infografías de apoyo a la exposición presentes a lo largo de la unidad. - Estudio del contenido de algunas de las llamadas «Internet» y «Fíjate» expuestas a lo largo de la unidad. - Análisis de los procedimientos seguidos en los ejemplos y los problemas resueltos a lo largo de la unidad. - Realización de las actividades propuestas a lo largo de la unidad. - Realización de los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad. Introducción de nuevos contenidos Estructuración de los conocimientos Recursos - Doble página inicial del libro del alumno. - Libro del alumno. - Libro digital. - Libro del alumno. - Libro digital. - Enlaces y simuladores propuestos. - Herramientas TIC. - Libros propuestos. - Doble página inicial del libro del alumno. - Enlaces propuestos. - Películas propuestas. - Libro del alumno. - Libro digital. - Libro del alumno. - Libro digital. - Enlaces propuestos. - Libro del alumno. - Libro digital. - Herramientas TIC. - Enlaces a internet. 22 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Fase SÍNTESIS Finalidad Aplicación del conocimiento Descripción de la actividad - Realización de los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad, así como las actividades propuestas en la unidad. - Análisis y compleción del esquema final de síntesis. - Resolución de las actividades de la «Evaluación» y de la «Síntesis» de los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad . - Realización de las actividades individuales y colaborativas que propone el PBL de «Zona + / Technological Development». - Lectura del artículo propuesto en «Zona + - Critical Sense». Recursos - Libro del alumno. - Libro digital. - Noticias / artículos propuestos. - Herramientas TIC. 23 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Unidad 4: Campo eléctrico 1. MAPA DE RELACIONES CURRICULARES Contenidos Estrategias propias de la actividad científica. Criterios de evaluación Reconocer y utilizar las estrategias básicas de la actividad científica. Estándares de aprendizaje evaluables Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. (CMCT) Asociar el campo eléctrico a la existencia de carga y caracterizarlo por la intensidad de campo y el potencial. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. (CMCT, AA) Reconocer el carácter conservativo del campo eléctrico por su relación con una fuerza central y asociarle en consecuencia un potencial eléctrico. Relaciona los conceptos de fuerza y campo estableciendo la relación entre intensidad del campo eléctrico y carga eléctrica. (CMCT) Campo eléctrico. Intensidad del campo. Potencial eléctrico. Flujo eléctrico y ley de Gauss. Aplicaciones. Caracterizar el potencial eléctrico en diferentes puntos de un campo generado por una distribución de cargas puntuales y describir el movimiento de una carga cuando se deja libre en el campo. Interpretar las variaciones de energía potencial de una carga en movimiento en el seno de campos electrostáticos en función del origen de coordenadas energéticas elegido. Asociar las líneas de campo eléctrico con el flujo a través de una superficie cerrada y establecer el teorema de Gauss para determinar el campo eléctrico creado por Utiliza el principio de superposición para el cálculo de campos y potenciales eléctricos creados por una distribución de cargas puntuales. (CMCT) Representa gráficamente el campo creado por una carga puntual, incluyendo las líneas de campo y las superficies de energía equipotencial. (CMCT) Compara los campos eléctrico y gravitatorio estableciendo analogías y diferencias entre ellos.(CMCT) Analiza cualitativamente la trayectoria de una carga situada en el seno de un campo generado por una distribución de cargas, a partir de la fuerza neta que se ejerce sobre ella. (CMCT, AA) Calcula el trabajo que se realizará sobre una carga que se mueve en una superficie de energía equipotencial y lo discute en el contexto de campos conservativos. (CMCT, AA) 24 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO una esfera cargada. Valorar el teorema de Gauss como método de cálculo de campos electrostáticos. Aplicar el principio de equilibrio electrostático para explicar la ausencia de campo eléctrico en el interior de los conductores y lo asocia a casos concretos de la vida cotidiana. Calcula el flujo de campo eléctrico a partir de la carga que lo crea y la superficie que atraviesan las líneas de campo. (CMCT, AA) Determina el campo eléctrico creado por una esfera cargada aplicando el teorema de Gauss. (CMCT, AA) Explica el efecto de la jaula de Faraday utilizando el principio de equilibrio electrostático y lo reconoce en situaciones cotidianas como el mal funcionamiento de los móviles en ciertos edificios o el efecto de los rayos eléctricos en los aviones. (CMCT) 25 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 2. RÚBRICA DE EVALUACIÓN. Campo eléctrico Indicadores Niveles de desempeño 1 Presenta dificultades a la hora de reconocer las dimensiones asociadas a las diferentes magnitudes. 2 Es capaz de identificar las dimensiones correspondientes a las magnitudes utilizadas. 3 Presenta cierta soltura en el manejo de las unidades utilizadas en los cálculos. Aunque obtiene los datos, presenta dificultades para saber qué fórmula debe utilizar para poder resolver el ejercicio propuesto. No siempre utiliza la ecuación apropiada para resolver el ejercicio propuesto. Resuelve los ejercicios de forma correcta utilizando las ecuaciones apropiadas y los datos proporcionados. Relaciona los conceptos de fuerza y campo estableciendo la relación entre intensidad del campo eléctrico y carga eléctrica. Sabe calcular y explicar el concepto de fuerza eléctrica, pero no sabe definir el concepto de campo ni la relación de este con la carga. Tiene dificultades en saber diferenciar los conceptos de campo y fuerza eléctricos, pero es capaz de relacionar la intensidad del campo con la carga eléctrica. Aunque el concepto de campo no lo utiliza de forma apropiada, es capaz de utilizar las fórmulas para calcular la fuerza y la intensidad del campo eléctrico, así como de relacionar esta última con la carga eléctrica. Conoce perfectamente la diferencia entre campo y fuerza eléctrica, y establece la relación apropiada entre la intensidad y la carga eléctrica. Utiliza el principio de superposición para el cálculo de campos y potenciales eléctricos creados por una distribución de cargas puntuales. Comete errores en el cálculo del campo y del potencial eléctrico al no tener en cuenta todas las cargas de la distribución de cargas puntuales. Utiliza el principio de superposición, pero no distingue, en la ejecución, la diferencia entre la suma vectorial necesaria para calcular el campo, y la escalar para calcular el potencial. Aunque conoce y aplica el principio de superposición para calcular el campo y el potencial eléctricos, comete errores en la ejecución del cálculo. Analiza y calcula con rigor los campos eléctricos creados por una distribución de cargas puntuales. Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. 4 Domina el trabajo algebraico con las unidades empleadas y es capaz de detectar los errores que comete a partir del análisis dimensional. Utiliza las ecuaciones apropiadas a los fenómenos físicos para resolver los ejercicios propuestos, y contextualiza los resultados. 26 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Representa gráficamente el campo creado por una carga puntual, incluyendo las líneas de campo y las superficies de energía equipotencial. 1 No entiende el concepto de líneas de campo ni de superficies equipotenciales. Niveles de desempeño 2 3 Conoce el concepto de líneas Representa el campo creado de campo y superficies por una carga puntual, pero no equipotenciales, pero presenta lo asocia a las líneas de campo. dificultades en la Sabe representar también las representación vectorial del superficies de energía campo eléctrico. equipotencial. Compara los campos eléctrico y gravitatorio estableciendo analogías y diferencias entre ellos. No es capaz de establecer analogías entre los campos eléctrico y gravitatorio. Es capaz de establecer analogías entre los campos eléctrico y gravitatorio, pero de forma muy superficial. Establece analogías (campos conservativos y centrales), pero no es capaz de distinguir con propiedad las diferencias entre ambos campos. Analiza cualitativamente la trayectoria de una carga situada en el seno de un campo generado por una distribución de cargas, a partir de la fuerza neta que se ejerce sobre ella. No es capaz de distinguir entre las cargas generadoras de campo y la carga que sufre la fuerza eléctrica. Calcula el trabajo que se realizará sobre una carga que se mueve en una superficie de energía equipotencial y lo discute en el contexto de campos conservativos. No sabe calcular el trabajo debido al movimiento de una carga en una superficie de energía equipotencial. Calcula de forma errónea el campo generado por la distribución de cargas, pero es capaz de calcular la fuerza que sufrirá una carga libre en el seno de este campo. No asocia el movimiento de la carga a la fuerza eléctrica Calcula de forma mecánica el trabajo, pero no es capaz de contextualizarlo. Calcula el campo generado por la distribución de cargas y la fuerza que sufrirá una carga libre en el seno del campo, pero no es capaz de predecir el movimiento que seguirá esta última como consecuencia de la fuerza eléctrica que sufre. Es capaz de calcular el trabajo de forma rigurosa, pero presenta dudas en la discusión en el seno de los campos conservativos. Calcula el flujo de campo eléctrico a partir de la carga que lo crea y la superficie que atraviesan las líneas de campo. No entiende el concepto de flujo ni la ecuación necesaria para calcularlo. Calcula de forma mecánica el flujo en su forma escalar. Calcula mecánicamente el flujo eléctrico. 4 Sabe representar gráficamente el campo creado por una carga puntual e interpretar las líneas de campo, así como las características de las superficies equipotenciales. Es capaz de establecer las analogías y las diferencias entre ambos campos, así como compararlos a todos los niveles (partículas generadoras, intensidad, alcance, etc.). Es capaz de analizar cuantitativamente la fuerza que ejerce un campo generado por una distribución de cargas sobre una carga libre y analiza de forma cualitativa la trayectoria que seguirá esta debido a dicha fuerza. Es capaz de discutir el signo del trabajo asociado al movimiento de una carga, en el contexto de los campos conservativos. Entiende el concepto de flujo, lo aplica rigurosamente y es capaz de obtener los datos necesarios para calcularlo. 27 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Determina el campo eléctrico creado por una esfera cargada aplicando el teorema de Gauss. Explica el efecto de la jaula de Faraday utilizando el principio de equilibrio electrostático y lo reconoce en situaciones cotidianas como el mal funcionamiento de los móviles en ciertos edificios o el efecto de los rayos eléctricos en los aviones. 1 No conoce el teorema de Gauss. No sabe explicar el efecto de la jaula de Faraday. Niveles de desempeño 2 3 Aunque conoce el teorema de Sabe aplicar el teorema de Gauss, no es capaz de aplicarlo Gauss para calcular el campo en las situaciones necesarias. eléctrico creado por una esfera cargada, pero tiene dificultades en saber cuándo debe aplicarlo. Sabe explicar el efecto de la Explica correctamente el efecto jaula de Faraday, pero no lo de la jaula de Faraday, pero no asocia al equilibrio es capaz de conectarlo con las electrostático. situaciones cotidianas en los que se da. 4 Entiende el fenómeno físico que ocurre en una esfera cargada y aplica el teorema de Gauss para calcular el campo que esta crea. Explica correctamente el efecto de la jaula de Faraday y es capaz de contextualizarlo. 28 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 3. SECUENCIAS DIDÁCTICAS. Actividades de aprendizaje y recursos Fase INICIAL DESARROLLO Finalidad Contextualización Descripción de la actividad - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial. - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. - Lectura de los libros propuestos en el apartado «Libros» en la doble página inicial. Exploración de ideas previas - Lectura del contenido de las llamadas «Recuerda» expuestas a lo largo de la unidad. - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. Motivación inicial - Utilización del enlace propuestos en «Web» en la doble página inicial. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial. Introducción de nuevos contenidos - Lectura autónoma de textos expositivos. - Escucha atenta y toma de apuntes. - Puesta en común de ideas en clase. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Estudio del contenido de alguna de las llamadas «Fíjate», «Vocabulario», «Curiosidades», «Amplía» y «Biografía» expuestas a lo largo de la unidad. - Interpretación de las imágenes de apoyo a la exposición presentes a lo largo de la unidad. - Estudio del contenido de algunas de las llamadas «Fíjate», «Amplía» y «Recuerda» expuestas a lo largo de la unidad. - Análisis de los procedimientos seguidos en los ejemplos y los problemas resueltos a lo largo de la unidad. - Realización de los problemas propuestos a lo largo de la unidad. - Realización de los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad. - Utilización de los enlaces propuestos en los «Ejercicios y problemas» para la realización de actividades individuales y en grupo. Estructuración de los conocimientos Recursos - Doble página inicial del libro del alumno. - Libro del alumno. - Libro digital. - Libro del alumno. - Libro digital. - Doble página inicial del libro del alumno. - Herramientas TIC. - Enlaces propuestos. - Libro del alumno. - Libro digital. - Enlaces propuestos. - Simuladores propuestos. - Vídeos propuestos. - Libro del alumno. - Libro digital. - Libros propuestos. - Herramientas TIC. - Páginas web. 29 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Fase SÍNTESIS Finalidad Aplicación del conocimiento Descripción de la actividad - Análisis y compleción del esquema final de síntesis. - Resolución de los problemas propuestos en la «Evaluación». - Lectura de los artículos propuestos en «Zona + / New» y «Zona + / Technological Development». Recursos - Libro del alumno. - Libro digital. - Noticias / artículos propuestos. 30 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Unidad 5: Campo magnético 1. MAPA DE RELACIONES CURRICULARES Contenidos Estrategias propias de la actividad científica. Criterios de evaluación Reconocer y utilizar las estrategias básicas de la actividad científica. Estándares de aprendizaje evaluables Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. (CMCT) Conocer el movimiento de una partícula cargada en el seno de un campo magnético. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. (CMCT, AA) Campo magnético. Efecto de los campos magnéticos sobre cargas en movimiento. El campo magnético como campo no conservativo. Campo creado por distintos elementos de corriente. Ley de Ampère. Comprender y comprobar que las corrientes eléctricas generan campos magnéticos. Reconocer la fuerza de Lorentz como la fuerza que se ejerce sobre una partícula cargada que se mueve en una región del espacio donde actúan un campo eléctrico y un campo magnético. Interpretar el campo magnético como campo no conservativo y la imposibilidad de asociar una energía potencial. Describir el campo magnético originado por una corriente rectilínea, por una espira de corriente o por un solenoide en un punto determinado. Identificar y justificar la fuerza de interacción entre dos conductores rectilíneos y paralelos. Describe el movimiento que describe una carga cuando penetra en una región donde existe un campo magnético y analiza casos prácticos concretos como los espectrómetros de masas y los aceleradores de partículas. (CMCT, AA) Relaciona las cargas en movimiento con la creación de campos magnéticos y describe las líneas del campo magnético que crea una corriente eléctrica rectilínea. (CMCT) Calcula el radio de la órbita que describe una partícula cargada cuando penetra con una velocidad determinada en un campo magnético conocido aplicando la fuerza de Lorentz. (CMCT) Utiliza aplicaciones virtuales interactivas para comprender el funcionamiento de un ciclotrón y calcula la frecuencia propia de la carga cuando se mueve en el interior. (CMCT, CD) Establece la relación que debe existir entre el campo magnético y el campo eléctrico para que una partícula cargada se mueva con movimiento rectilíneo uniforme aplicando la ley fundamental de la dinámica y la ley de Lorentz. (CMCT) 31 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Conocer que el amperio es una unidad fundamental del Sistema Internacional. Valorar la ley de Ampère como método de cálculo de campos magnéticos. Analiza el campo eléctrico y el campo magnético desde el punto de vista energético teniendo en cuenta los conceptos de fuerza central y campo conservativo. (CMCT) Establece, en un punto dado del espacio, el campo magnético resultante debido a dos o más conductores rectilíneos por los que circulan corrientes eléctricas. (CMCT) Caracteriza el campo magnético creado por una espira y por un conjunto de espiras. (CMCT) Analiza y calcula la fuerza que se establece entre dos conductores paralelos, según el sentido de la corriente que los recorra, confeccionando el diagrama correspondiente. (CMCT) Justifica la definición de amperio a partir de la fuerza que se establece entre dos conductores rectilíneos y paralelos. (CMCT, AA) Determina el campo que crea una corriente rectilínea de carga aplicando la ley de Ampère y los expresa en unidades del Sistema Internacional. (CMCT) 32 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 2. RÚBRICA DE EVALUACIÓN. Campo magnético Indicadores Niveles de desempeño 1 Presenta dificultades a la hora de reconocer las dimensiones asociadas a las diferentes magnitudes. 2 Es capaz de identificar las dimensiones correspondientes a las magnitudes utilizadas. 3 Presenta cierta soltura en el manejo de las unidades utilizadas en los cálculos. Aunque obtiene los datos, presenta dificultades para saber qué fórmula debe utilizar para poder resolver el ejercicio propuesto. No siempre utiliza la ecuación apropiada para resolver el ejercicio propuesto. Resuelve los ejercicios de forma correcta utilizando las ecuaciones apropiadas y los datos proporcionados. Describe el movimiento de una carga cuando penetra en una región donde existe un campo magnético y analiza casos prácticos concretos como los espectrómetros de masas y los aceleradores de partículas. No describe de forma correcta el tipo de trayectoria de una carga en movimiento en el seno de un campo magnético. Comete errores a la hora de interpretar el sentido del movimiento de la carga en función de su signo. Describe el movimiento de una carga en el seno de un campo magnético correctamente, pero no lo relaciona con el funcionamiento del espectrómetro o del acelerador de partículas. Explica el funcionamiento de espectrómetro de masa o el acelerador de partículas a partir de la interacción que produce el campo magnético con las cargas en movimiento. Relaciona las cargas en movimiento con la creación de campos magnéticos y describe las líneas del campo magnético que crea una corriente eléctrica rectilínea. No relaciona el movimiento de cargas eléctricas con la creación de campo magnético. Intenta establecer la relación entre las cargas en movimiento y el campo magnético que estas generan, pero lo hace cometiendo errores. Relaciona el movimiento de las cargas con la generación de campo magnético. Relaciona y describe correctamente las líneas de campo magnético generado por una corriente rectilínea. Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. 4 Domina el trabajo algebraico con las unidades empleadas y es capaz de detectar los errores que comete a partir del análisis dimensional. Utiliza las ecuaciones apropiadas a los fenómenos físicos para resolver los ejercicios propuestos, y contextualiza los resultados. 33 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Calcula el radio de la órbita que describe una partícula cargada cuando penetra con una velocidad determinada en un campo magnético conocido aplicando la fuerza de Lorentz. Utiliza aplicaciones virtuales interactivas para comprender el funcionamiento de un ciclotrón y calcula la frecuencia propia de la carga cuando se mueve en el interior. Establece la relación que debe existir entre el campo magnético y el campo eléctrico para que una partícula cargada se mueva con movimiento rectilíneo uniforme aplicando la ley fundamental de la dinámica y la ley de Lorentz. Analiza el campo eléctrico y el campo magnético desde el punto de vista energético teniendo en cuenta los conceptos de fuerza central y campo conservativo. 1 Conoce la fuerza de Lorentz, pero no atribuye una trayectoria circular y, por lo tanto, no sabe calcular el radio, a la carga en movimiento en el seno de un campo magnético. Niveles de desempeño 2 3 Sabe que la trayectoria es Iguala las fuerzas centrípetas y circular, pero no sabe igualar la de Lorentz y obtiene, con fuerza de Lorentz a la fuerza alguna dificultad, el radio que centrípeta. describe una partícula cargada que penetra con velocidad en un campo magnético. 4 Calcula con soltura el radio descrito por una partícula cargada en el seno de un campo magnético. Aunque utiliza aplicaciones virtuales interactivas, no comprende el funcionamiento del ciclotrón. Utiliza aplicaciones virtuales para comprender el funcionamiento de un ciclotrón, pero no sabe calcular la frecuencia propia. Utiliza aplicaciones virtuales para entender el movimiento de una carga en el seno de un ciclotrón, aunque calcula con dificultad la frecuencia propia. Comprende el funcionamiento de un ciclotrón y calcula la frecuencia propia de la carga correctamente, utilizando aplicaciones virtuales. No sabe aplicar la ley fundamental de la dinámica ni la ley de Lorentz para calcular la trayectoria de una partícula cargada moviéndose en una región con campos eléctrico y magnético. Plantea la ley fundamental de la dinámica y la ley de Lorentz, pero tiene dificultades en entender su aplicación cuando además de un campo magnético hay uno eléctrico. Establece la relación entre campos eléctrico y magnético para que una carga describa una trayectoria rectilínea pero lo hace de forma mecánica, sin llegar a entender en profundidad el fenómeno. Conoce, interpreta y calcula la relación existente entre el campo eléctrico y el magnético de una región necesarios para que una partícula cargada describa un movimiento rectilíneo uniforme. No entiende los conceptos de campo conservativo y no conservativo. Sabe que el campo eléctrico es un campo central, pero desconoce si el magnético lo es o no. Sabe que el campo eléctrico es central y conservativo, y que el magnético no lo es, aunque no sabe cómo justificarlo. Entiende y justifica el campo magnético como no conservativo, así como el eléctrico como conservativo. 34 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Establece, en un punto dado del espacio, el campo magnético resultante debido a dos o más conductores rectilíneos por los que circulan corrientes eléctricas. 1 No sabe calcular el campo magnético debido a la corriente que circula por un conductor rectilíneo. Niveles de desempeño 2 3 Aunque sabe calcular el campo Calcula, con ciertas dificultades, magnético en un punto del el campo magnético resultante espacio debido a la corriente en un punto del espacio. que circula por un conductos, no sabe aplicar el principio de superposición cuando los conductores son dos o más. Calcula de forma mecánica el Calcula de forma mecánica el campo magnético generado por campo magnético generado por un espira. un espira y por un conjunto de espiras. Caracteriza el campo magnético creado por una espira y por un conjunto de espiras. Tiene dificultades a la hora de calcular el campo generado por una espira. Analiza y calcula la fuerza que se establece entre dos conductores paralelos, según el sentido de la corriente que los recorra, confeccionando el diagrama correspondiente. Aunque sabe calcular el campo magnético generado por una corriente rectilínea en un punto del espacio, no sabe explicar la fuerza que aparece en el otro conductor rectilíneo paralelo. Aunque entiende el fenómeno que se establece entre dos conductores paralelos, lo aplica de forma mecánica sin tener en cuenta el sentido de la intensidad. Es capaz de calcular de forma mecánica, teniendo en cuenta el sentido de la corriente, la fuerza que se establece entre dos conductores paralelos. Justifica la definición de amperio a partir de la fuerza que se establece entre dos conductores rectilíneos y paralelos. No conoce el amperio como unidad de corriente. Conoce el amperio como unidad de corriente. Determina el campo que crea una corriente rectilínea de carga aplicando la ley de Ampère y lo expresa en unidades del Sistema Internacional. No entiende el concepto de circulación de campo magnético y no sabe aplicar la ley de Ampère para calcularlo. Presenta dificultades en aplicar la ley de Ampère para calcular el campo magnético. Sabe que el amperio está relacionado con la fuerza que se establece entre dos conductores rectilíneos y paralelos, pero no sabe cómo justificarlo. Utiliza las fórmulas derivadas de la ley de Ampère para calcular el campo magnético que crea una corriente rectilínea. 4 Calcula el campo magnético resultante en un punto del espacio debido a dos o más conductores. Entiende y es capaz de deducir las fórmulas utilizadas para calcular el campo magnético generado por una espira y por un conjunto de espiras. Analiza y calcula la fuerza entre dos conductores paralelos de forma rigurosa. Es capaz de justificar correctamente el amperio a partir de la definición de la fuerza que establece entre dos conductores rectilíneos y paralelos. Es capaz de aplicar la Ley de Ampère, de forma diferencial, para calcular el campo que crea una corriente rectilínea y lo expresa en unidades del Sistema Internacional. 35 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 3. SECUENCIAS DIDÁCTICAS. Actividades de aprendizaje y recursos Fase INICIAL Finalidad Contextualización Descripción de la actividad - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial, así como de algunas fotografías expuestas en el margen a lo largo de la unidad. - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. - Lectura del contenido de las llamadas «Biografía» expuestas a lo largo de la unidad. - Lectura de las obras propuestas en el apartado «Libros» de la doble página inicial. - Visionado de las películas propuestas en el apartado «Películas» de la doble página inicial. Recursos - Doble página inicial del libro del alumno. - Libro del alumno. - Libro digital. - Enlaces y vídeos propuestos. Exploración de ideas previas - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Lectura del contenido de algunas llamadas «Recuerda» expuestas a lo largo de la unidad. - Lectura de los libros propuestos en el apartado «Libros» de la doble página inicial. - Visionado de los filmes propuestos en el apartado «Películas» de la doble página inicial. - Libro del alumno. - Libro digital. - Enlaces y simuladores propuestos. - Libros propuestos. - Películas propuestas. Motivación inicial - Utilización del enlace propuesto en «Web» en la doble página inicial. - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial, así como las fotografías que aparecen en el margen a lo largo de la unidad . - Visionado de los filmes propuestos en «Películas» en la doble página inicial. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Lectura de los dos artículos propuestos en «Zona + / Technological Development». - Lectura del contenido de algunas llamadas «Curiosidades» expuestas a lo largo de la unidad. - Doble página inicial del libro del alumno. - Enlaces propuestos. - Películas propuestas. - Libro del alumno. - Libro digital. - Artículos / noticias propuestas. 36 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Fase DESARROLLO SÍNTESIS Finalidad Introducción de nuevos contenidos Descripción de la actividad - Lectura autónoma de textos expositivos. - Escucha atenta y toma de apuntes. - Puesta en común de ideas en clase. - Estudio del contenido de algunas de las llamadas «Amplía», «Vocabulario», «Lenguaje matemático» y «Fíjate» expuestas a lo largo de la unidad. Recursos - Libro del alumno. - Libro digital. Estructuración de los conocimientos - Interpretación de las imágenes y las infografías de apoyo a la exposición presentes a lo largo de la unidad. - Estudio del contenido de algunas de las llamadas «Amplía» y «Fíjate» expuestas a lo largo de la unidad. - Análisis de los procedimientos seguidos en los ejemplos y los problemas resueltos a lo largo de la unidad. - Realización de los problemas propuestos a lo largo de la unidad. - Realización de los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad. - Libro del alumno. - Libro digital. - Herramientas TIC. - Enlaces a internet. Aplicación del conocimiento - Realización de los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad, así como las actividades propuestas en la unidad. - Análisis y compleción del esquema final de síntesis. - Resolución de los problemas propuestos en la «Evaluación» y en el apartado «Síntesis» de los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad . - Realización de las actividades individuales y colaborativas propuestas en «Zona + / Technological Development». - Libro del alumno. - Libro digital. - Noticias / artículos propuestos. - Herramientas TIC. - Artículos / noticias propuestas. 37 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Unidad 6: Inducción electromagnética 1. MAPA DE RELACIONES CURRICULARES Contenidos Estrategias propias de la actividad científica. Criterios de evaluación Reconocer y utilizar las estrategias básicas de la actividad científica. Estándares de aprendizaje evaluables Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. (CMCT) Relacionar las variaciones del flujo magnético con la creación de corrientes eléctricas, y determinar el sentido de estas. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. (CMCT, AA) Conocer las experiencias de Faraday y de Henry que llevaron a establecer las leyes de Faraday y Lenz. Establece el flujo magnético que atraviesa una espira que se encuentra en el seno de un campo magnético y lo expresa en unidades del Sistema Internacional. (CMCT) Identificar los elementos fundamentales de que consta un generador de corriente alterna y su función. Calcula la fuerza electromotriz inducida en un circuito y estima la dirección de la corriente eléctrica aplicando las leyes de Faraday y Lenz. (CMCT) Inducción electromagnética. Flujo magnético. Leyes de Faraday-Henry y Lenz. Fuerza electromotriz. Emplea aplicaciones virtuales interactivas para reproducir las experiencias de Faraday y Henry, y deduce experimentalmente las leyes de Faraday y Lenz. (CMCT, AA, CD) Demuestra el carácter periódico de la corriente alterna en un alternador a partir de la representación gráfica de la fuerza electromotriz inducida en función del tiempo. (CMCT, AA) Infiere la producción de corriente alterna en un alternador teniendo en cuenta las leyes de inducción. (CMCT) 38 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 2. RÚBRICA DE EVALUACIÓN. Inducción electromagnética Indicadores Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. Establece el flujo magnético que atraviesa una espira que se encuentra en el seno de un campo magnético y lo expresa en unidades del Sistema Internacional. Calcula la fuerza electromotriz inducida en un circuito y estima la dirección de la corriente eléctrica aplicando las leyes de Faraday y Lenz. Niveles de desempeño 1 Presenta dificultades a la hora de reconocer las dimensiones asociadas a las diferentes magnitudes. 2 Es capaz de identificar las dimensiones correspondientes a las magnitudes utilizadas. 3 Presenta cierta soltura en el manejo de las unidades utilizadas en los cálculos. 4 Domina el trabajo algebraico con las unidades empleadas y es capaz de detectar los errores que comete a partir del análisis dimensional. Utiliza las ecuaciones apropiadas a los fenómenos físicos para resolver los ejercicios propuestos, y contextualiza los resultados. Aunque obtiene los datos, presenta dificultades para saber qué fórmula debe utilizar para poder resolver el ejercicio propuesto. No siempre utiliza la ecuación apropiada para resolver el ejercicio propuesto. Resuelve los ejercicios de forma correcta utilizando las ecuaciones apropiadas y los datos proporcionados. No entiende la definición del flujo magnético ni conoce la fórmula utilizada para calcularlo. Aplica de forma mecánica la fórmula para calcular el flujo magnético, sin llegar a entender el concepto. Olvida el carácter vectorial de la fórmula utilizada para calcular el flujo magnético en su aplicación, y comete errores por ello. Conoce, entiende y calcula el flujo magnético que atraviesa una espira en el seno de un campo magnético. No sabe calcular la fuerza electromotriz. Calcula de forma mecánica la fuerza electromotriz, sin llegar a entender en profundidad los fundamentos físicos subyacentes. Aplica la ley de Faraday para calcular la fuerza electromotriz, pero se olvida de la ley de Lenz para establecer el sentido de la corriente inducida. Aplica con rigor las leyes de Faraday y Lenz para calcular la fuerza electromotriz y estimar el sentido de la corriente inducida. 39 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Emplea aplicaciones virtuales interactivas para reproducir las experiencias de Faraday y Henry, y deduce experimentalmente las leyes de Faraday y Lenz. 1 No es capaz de utilizar aplicaciones virtuales interactivas para reproducir las experiencias de Faraday y Henry. Niveles de desempeño 2 3 Aunque utiliza las aplicaciones Utiliza aplicaciones para virtuales, no es capaz de usarlas reproducir las experiencias de con todo su potencial y eso le Faraday y Henry, pero no es lleva a no poder reproducir capaz de deducir alguna de las experiencias de experimentalmente las leyes de Henry y Faraday. Faraday y Lenz. Demuestra el carácter periódico de la corriente alterna en un alternador a partir de la representación gráfica de la fuerza electromotriz inducida en función del tiempo. Tiene dificultades para obtener el flujo en función del tiempo que se genera en un alternador. Aunque sabe calcular el flujo, presenta dificultades para calcular la fuerza electromotriz en función del tiempo. Calcula la fuerza electromotriz en función del tiempo, pero no la relaciona con una onda sinusoidal y sus características. Infiere la producción de corriente alterna en un alternador teniendo en cuenta las leyes de inducción. No es capaz, utilizando las leyes de la inducción, de describir el funcionamiento de un alternador. Explica de forma superficial el funcionamiento de un alternador, pero no sabe reconocer el carácter alterno de la corriente inducida. Sabe explicar, a partir de las leyes de la inducción, el funcionamiento de un alternador. Tiene dificultades para describir el carácter alterno de la corriente inducida. 4 Deduce experimentalmente las leyes de Faraday y Lenz, y reproduce, utilizando aplicaciones virtuales, los experimentos de Faraday y Henry A partir de la expresión de la fuerza electromotriz en un alternador, es capaz de reconocer la semejanza con el movimiento armónico simple y, por tanto, es capaz de aplicarle las características oportunas, como la periodicidad. Justifica el funcionamiento del alternador a partir de las leyes de la inducción. 40 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 3. SECUENCIAS DIDÁCTICAS. Actividades de aprendizaje y recursos Fase INICIAL Finalidad Contextualización Descripción de la actividad - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial, así como de algunas fotografías expuestas en el margen a lo largo de la unidad. - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. - Lectura del contenido de las llamadas «Biografía» expuestas a lo largo de la unidad. - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Lectura del contenido de algunas llamadas «Recuerda» expuestas a lo largo de la unidad. - Utilización del enlace propuesto en «Web» en la doble página inicial. - Utilización del enlace propuesto en «Web» en la doble página inicial. - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial. - Visionado de los filmes propuestos en «Películas» en la doble página inicial. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Realización de las diversas actividades propuestas en el apartado «Zona + / Society». Recursos - Doble página inicial del libro del alumno. - Libro del alumno. - Libro digital. - Libro del alumno. - Libro digital. - Enlaces y aplicaciones propuestos. - Doble página inicial del libro del alumno. - Herramientas TIC. - Enlaces propuestos. - Simulador. Introducción de nuevos contenidos - Lectura autónoma de textos expositivos. - Escucha atenta y toma de apuntes. - Puesta en común de ideas en clase. - Estudio del contenido de algunas de las llamadas «Fíjate» y «Vocabulario» expuestas a lo largo de la unidad. - Realización de las diversas actividades propuestas en el apartado «Zona + / Society». - Libro del alumno. - Libro digital. - Enlaces propuestos. - Simuladores y animaciones propuestas. Estructuración de los conocimientos - Interpretación de las imágenes y las infografías de apoyo a la exposición presentes a lo largo de la unidad. - Estudio del contenido de algunas de las llamadas «Amplía» y «Curiosidades» expuestas a lo largo de la unidad. - Análisis de los procedimientos seguidos en los ejemplos y los problemas resueltos a lo largo de la unidad. - Realización de los problemas propuestos a lo largo de la unidad. - Realización de los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad. - Realización de las diversas actividades propuestas en el apartado «Zona + / Society». - Libro del alumno. - Libro digital. - Libros propuestos. - Herramientas TIC. - Páginas web. - Enlaces a internet. Exploración de ideas previas Motivación inicial DESARROLLO 41 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Fase SÍNTESIS Finalidad Aplicación del conocimiento Descripción de la actividad - Realización de los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad. - Análisis y compleción del esquema final de síntesis. - Resolución de los problemas propuestos en la «Evaluación» y en el apartado «Síntesis» de los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad . - Realización de las actividades individuales y colaborativas del PBL de la unidad propuesto en «Zona + / Audiovisual». Recursos - Libro del alumno. - Libro digital. - Noticias / artículos propuestos. - Herramientas TIC. - PBL. 42 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Unidad 7: Ondas electromagnéticas. La luz 1. MAPA DE RELACIONES CURRICULARES Contenidos Estrategias propias de la actividad científica. Criterios de evaluación Reconocer y utilizar las estrategias básicas de la actividad científica. Estándares de aprendizaje evaluables Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. (CMCT) Establecer las propiedades de la radiación electromagnética como consecuencia de la unificación de la electricidad, el magnetismo y la óptica en una única teoría. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. (CMCT, AA) Ondas electromagnéticas. Naturaleza y propiedades de las ondas electromagnéticas. El espectro electromagnético. Fenómenos ondulatorios: interferencia y difracción, y reflexión y refracción. Transmisión de la información. Dispersión. El color. Leyes de la óptica geométrica. Sistemas ópticos: lentes y espejos. Aplicaciones tecnológicas: instrumentos ópticos y fibra óptica. El ojo humano. Defectos visuales. Comprender las características y las propiedades de las ondas electromagnéticas, como su longitud de onda, polarización o energía, en fenómenos de la vida cotidiana. Determinar las principales características de la radiación a partir de su situación en el espectro electromagnético. Conocer las aplicaciones de las ondas electromagnéticas del espectro no visible Reconocer los fenómenos ondulatorios estudiados en fenómenos relacionados con la luz. Reconocer que la información se transmite mediante ondas, a través de diferentes soportes. Representa esquemáticamente la propagación de una onda electromagnética incluyendo los vectores de campo eléctrico y magnético. (CMCT) Interpreta una representación gráfica de la propagación de una onda electromagnética en términos de los campos eléctrico y magnético, y de su polarización. (CMCT, AA) Determina experimentalmente la polarización de las ondas electromagnéticas a partir de las experiencias sencillas utilizando objetos empleados en la vida cotidiana. (CMCT) Clasifica casos concretos de ondas electromagnéticas presentes en la vida cotidiana en función de su longitud de onda y su energía. (CMCT) Establece la naturaleza y las características de una onda electromagnética dada su situación en el espectro. (CMCT) Relaciona la energía de una onda electromagnética con su frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de la luz en el vacío. (CMCT) 43 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Identificar el color de los cuerpos como la interacción de la luz con estos. Formular e interpretar las leyes de la óptica geométrica. Valorar los diagramas de rayos luminosos y las ecuaciones asociadas como medio que permite predecir las características de las imágenes formadas en sistemas ópticos. Aplicar las leyes de las lentes delgadas y espejos planos en el estudio de los instrumentos ópticos. Conocer el funcionamiento óptico del ojo humano y sus defectos, y comprender el efecto de las lentes en la corrección de dichos defectos. Reconoce aplicaciones tecnológicas de diferentes tipos de radiaciones, principalmente infrarroja, ultravioleta y microondas. (CMCT) Analiza el efecto de los diferentes tipos de radiación sobre la biosfera en general, y sobre la vida humana en particular. (CMCT, AA) Analiza los efectos de refracción, difracción e interferencia en casos prácticos y sencillos. (CMCT, AA) Explica esquemáticamente el funcionamiento de dispositivos de almacenamiento y transmisión de la información. (CMCT, AA) Justifica el color de un objeto en función de la luz absorbida y reflejada. (CMCT) Explica procesos cotidianos a través de las leyes de la óptica geométrica. (CMCT, AA) Demuestra experimental y gráficamente la propagación rectilínea de la luz mediante un juego de prismas que conduzcan un haz de luz desde el emisor hasta una pantalla. (CMCT) Obtiene el tamaño, la posición y la naturaleza de la imagen de un objeto producida por un espejo plano y una lente delgada realizando el trazado de rayos y aplicando las ecuaciones correspondientes. (CMCT) Establece el tipo y la disposición de los elementos empleados en los principales instrumentos ópticos, tales como lupa, microscopio, telescopio y cámara fotográfica, realizando el correspondiente trazado de rayos. (CMCT) Justifica los principales defectos ópticos en el ojo humano: miopía, hipermetropía, presbicia y astigmatismo, empleando para ello un diagrama de rayos. (CMCT, AA) 44 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 2. RÚBRICA DE EVALUACIÓN. Ondas electromagnéticas. La luz Indicadores Niveles de desempeño 1 Presenta dificultades a la hora de reconocer las dimensiones asociadas a las diferentes magnitudes. 2 Es capaz de identificar las dimensiones correspondientes a las magnitudes utilizadas. 3 Presenta cierta soltura en el manejo de las unidades utilizadas en los cálculos. 4 Domina el trabajo algebraico con las unidades empleadas y es capaz de detectar los errores que comete a partir del análisis dimensional. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. Aunque obtiene los datos, presenta dificultades para saber qué fórmula debe utilizar para poder resolver el ejercicio propuesto. No siempre utiliza la ecuación apropiada para resolver el ejercicio propuesto. Resuelve los ejercicios de forma correcta utilizando las ecuaciones apropiadas y los datos proporcionados. Utiliza las ecuaciones apropiadas a los fenómenos físicos para resolver los ejercicios propuestos y contextualiza los resultados. Representa esquemáticamente la propagación de una onda electromagnética incluyendo los vectores de los campos eléctrico y magnético. No sabe representar esquemáticamente la propagación de una onda. Representa de manera aproximada la propagación de una onda electromagnética. Representa la propagación de una onda electromagnética, pero no incluye los vectores de los campos eléctrico y magnético. Representa con detalle la propagación de una onda incluyendo los campos magnético y eléctrico. Interpreta una representación gráfica de la propagación de una onda electromagnética en términos de los campos eléctrico y magnético, y de su polarización. Interpreta la propagación de una onda electromagnética sin tener en cuenta los campos eléctrico y magnéticos ni su polarización. Interpreta la propagación de la onda, pero apenas tiene en cuenta al hacerlo la posición de los campos eléctrico y magnético, aunque comprende el papel de su polarización en la propagación. Interpreta teniendo en cuenta los campos eléctrico y magnético, pero no acaba de entender el papel que desempeña la polarización de estos en la propagación de la onda. Interpreta teniendo en cuenta los campos eléctrico y magnético, y su polarización en la representación de la propagación de la onda. Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. 45 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Determina experimentalmente la polarización de las ondas electromagnéticas a partir de las experiencias sencillas utilizando objetos empleados en la vida cotidiana. 1 No entiende el concepto de polarización de las ondas electromagnéticas. Niveles de desempeño 2 3 Entiende el concepto de Reconoce el fenómeno de la polarización, pero le cuesta polarización en objetos reconocerlo en objetos de la sencillos de la vida cotidiana, vida cotidiana. pero le cuesta determinarlo experimentalmente. Clasifica casos concretos de ondas electromagnéticas presentes en la vida cotidiana en función de su longitud de onda y su energía. Sabe algunas de las utilidades de las ondas electromagnéticas en la vida cotidiana, pero no sabe clasificarlas ni los criterios para hacerlo. Sabe reconocer algunos de los tipos en los que se clasifican las ondas electromagnéticas, pero no sabe diferenciarlas en función de su energía o su longitud de onda. Sitúa la onda electromagnética en el espectro, pero no sabe establecer su naturaleza ni sus características. Establece la naturaleza y las características de una onda electromagnética dada su situación en el espectro. No sabe situar una onda electromagnética en el espectro en función de sus características. Relaciona la energía de una onda electromagnética con su frecuencia, su longitud de onda y la velocidad de la luz en el vacío. No sabe calcular correctamente la energía de una onda. Calcula correctamente la energía de una onda, pero tiene dificultades en relacionarla con la longitud de onda o la velocidad de la luz en el vacío. Reconoce aplicaciones tecnológicas de diferentes tipos de radiaciones, principalmente infrarroja, ultravioleta y microondas. Reconoce, con algún problema, algunas de las aplicaciones tecnológicas. Reconoce, con dificultades, las diferentes aplicaciones tecnológicas. 4 Determina experimentalmente la polarización utilizando objetos sencillos de la vida cotidiana. Clasifica las ondas electromagnéticas teniendo en cuenta su energía o su longitud de onda, pero con dificultades. Clasifica las ondas electromagnéticas presentes en la vida cotidiana teniendo en cuenta su energía o su longitud de onda. Aunque establece la naturaleza y las características de una onda electromagnética dada su situación en el espectro, lo hace de manera poco profunda. Calcula la energía y establece la relación de esta con la frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de la luz. Establece de manera correcta la naturaleza y las características de la onda electromagnética dada su situación en el espectro. Relaciona, con soltura y corrección, la energía, la frecuencia, la longitud de onda de una electromagnética y la velocidad de la luz en el vacío. Reconoce las aplicaciones tecnológicas, principalmente la infrarroja, la ultravioleta y microondas. Reconoce y explica con rigor las aplicaciones tecnológicas, principalmente la infrarroja, la ultravioleta y microondas. 46 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Analiza el efecto de los diferentes tipos de radiación sobre la biosfera en general, y sobre la vida humana en particular. Analiza los efectos de refracción, difracción e interferencia en casos prácticos y sencillos. 1 No conoce la naturaleza de las radiaciones. No conoce de manera exacta los procesos de reflexión, refracción, difracción e interferencia de las ondas. Explica esquemáticamente el funcionamiento de dispositivos de almacenamiento y transmisión de la información. No sabe cómo explicar el funcionamiento de dispositivos de almacenamiento y transmisión de la información. Justifica el color de un objeto en función de la luz absorbida y reflejada. No conoce los fenómenos físicos responsables del color de los objetos. Explica procesos cotidianos a través de las leyes de la óptica geométrica. No conoce con profundidad las leyes de la óptica geométrica. Niveles de desempeño 2 3 Aunque conoce los diferentes Realiza un análisis superficial tipos de radiación, no es capaz sobre los efectos de los de analizar los posibles efectos diferentes tipos de radiación de estas en la biosfera o en la sobre la biosfera y la vida vida humana. humana. Conoce y sabe definir los Conoce y sabe definir los procesos de refracción, procesos de refracción, reflexión, difracción e reflexión, difracción e interferencia, pero no sabe interferencia, y los aplica aplicarlos para analizar sus superficialmente para analizar efectos en casos prácticos y sus efectos en casos prácticos y sencillos. sencillos. Intenta explicar el Explica, esquemáticamente y funcionamiento de dispositivos cometiendo algunos errores, el de almacenamiento y funcionamiento de dispositivos transmisión de la información de almacenamiento y teniendo en cuenta los transmisión de la información fenómenos ondulatorios, pero teniendo en cuenta los lo hace de una forma muy fenómenos ondulatorios. superficial. Conoce que la luz interacciona Entiende que el color es el con la materia mediante los resultado de la interacción de la procesos de absorción y luz con la materia mediante la reflexión, pero no lo relaciona absorción y la reflexión de la con el color. luz, pero manifiesta dudas en la predicción del color con el que podemos visualizar un objeto iluminado con una cierta luz. Conoce las leyes de la óptica Utiliza, de manera poco geométrica, pero no es capaz rigurosa, las leyes de la óptica de aplicarla a procesos geométrica para explicar cotidianos. algunos procesos cotidianos. 4 Analiza con rigor y concreción los efectos de las diferentes radiaciones sobre la vida humana y la biosfera. Analiza en profundidad y con rigor los efectos de la refracción, la reflexión, la difracción y la interferencia en casos prácticos y sencillos. Sabe aplicar los conocimientos sobre los fenómenos ondulatorios para explicar correcta y esquemáticamente el funcionamiento de los dispositivos de almacenamiento y transmisión de la información. Justifica y predice el color con el que veremos un objeto iluminado, en función de la luz absorbida y la reflejada. Utiliza las leyes de la óptica geométrica con rigor para explicar procesos cotidianos. 47 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Demuestra experimental y gráficamente la propagación rectilínea de la luz mediante un juego de prismas que conduzcan un haz de luz desde el emisor hasta una pantalla. 1 No conoce si la luz se propaga de forma rectilínea o no. Niveles de desempeño 2 3 Aunque el alumno conoce la Demuestra gráficamente la propagación rectilínea de la luz, propagación rectilínea de la luz, no es capaz de demostrarlo ni pero no sabe hacerlo de forma experimental ni gráficamente. experimental. 4 Demuestra tanto gráfica como experimentalmente la propagación rectilínea de la luz utilizando un juego de prismas para conducir el haz de luz desde el emisor hasta la pantalla. Obtiene de forma precisa la posición, el tamaño y la naturaleza de la imagen formada por una lente delgada o espejo a partir del trazado de rayos. Obtiene el tamaño, la posición y la naturaleza de la imagen de un objeto producida por un espejo plano y una lente delgada realizando el trazado de rayos y aplicando las ecuaciones correspondientes. No conoce las normas que se deben aplicar a la hora de hacer un trazado de rayos para obtener el tamaño, la posición y la naturaleza de la imagen producida por un espejo o una lente delgada. Aunque conoce las normas aplicables al trazado de rayos, lo hace de manera poco precisa obteniendo así posiciones, tamaños y naturalezas de las imágenes erróneas. Suele hacer el trazado de rayos para analizar la posición, el tamaño y la naturaleza de la imagen formada por un espejo o lente delgada cometiendo algunos errores de precisión. Establece el tipo y la disposición de los elementos empleados en los principales instrumentos ópticos, tales como lupa, microscopio, telescopio y cámara fotográfica, realizando el correspondiente trazado de rayos. Justifica los principales defectos ópticos en el ojo humano: miopía, hipermetropía, presbicia y astigmatismo, empleando para ello un diagrama de rayos. No conoce el tipo y los elementos propios empleados en los principales instrumentos ópticos. Conoce de manera superficial los elementos propios utilizados en los principales instrumentos ópticos. Conoce el tipo y la disposición de los elementos empleados en algunos de los principales instrumentos ópticos, pero no es capaz de realizar el trazado de rayos. Conoce el tipo y la disposición de los elementos empleados en los principales instrumentos ópticos y realiza el trazado de rayos correspondiente. No relaciona los defectos ópticos con los principios de la óptica geométrica. Reconoce los principales defectos ópticos del ojo humano como fenómenos ópticos. Es capaz de explicar superficialmente los principales defectos ópticos del ojo humano. Justifica correctamente los principales defectos ópticos del ojo humano, empleando para ello un diagrama de rayos. 48 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 3. SECUENCIAS DIDÁCTICAS. Actividades de aprendizaje y recursos Fase INICIAL Finalidad Contextualización Descripción de la actividad - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial, así como de algunas fotografías expuestas en el margen a lo largo de la unidad. - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. Exploración de ideas previas - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Lectura del contenido de algunas llamadas «Fíjate» y «Recuerda» expuestas a lo largo de la unidad. - Utilización del enlace propuesto en «Web» en la doble página inicial. - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial. - Lectura de las obras propuestas en el apartado «Libros» en la doble página inicial. - Visionado del capítulo propuesto en «Películas» en la doble página inicial. - Realización de las diversas actividades propuestas en el apartado «Zona + / New» y «Zona + / Technological Development». - Lectura autónoma de textos expositivos. - Escucha atenta y toma de apuntes. - Puesta en común de ideas en clase. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Estudio del contenido de algunas de las llamadas «Internet», «Vocabulario», «Curiosidades» y «Amplía» expuestas a lo largo de la unidad. - Visionado del capítulo propuesto en «Películas» en la doble página inicial. - Interpretación de las imágenes y las infografías de apoyo a la exposición presentes a lo largo de la unidad. - Estudio del contenido de algunas de las llamadas «Internet» y «Fíjate» expuestas a lo largo de la unidad. - Análisis de los procedimientos seguidos en los ejemplos y los problemas resueltos a lo largo de la unidad. - Realización de los problemas propuestos a lo largo de la unidad. - Realización de los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad. Motivación inicial DESARROLLO Introducción de nuevos contenidos Estructuración de los conocimientos Recursos - Doble página inicial del libro del alumno. - Libro del alumno. - Libro digital. - Libro del alumno. - Libro digital. - Enlaces propuestos. - Doble página inicial del libro del alumno. - Herramientas TIC. - Enlaces propuestos. - Libro del alumno. - Libro digital. - Enlaces propuestos. - Simuladores y animaciones propuestas. - Libro del alumno. - Libro digital. - Libros propuestos. - Herramientas TIC. - Páginas web. - Películas propuestas. 49 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Fase SÍNTESIS Finalidad Aplicación del conocimiento Descripción de la actividad - Realización de los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad. - Análisis y compleción del esquema final de síntesis. - Resolución de los problemas propuestos en la «Evaluación» y en el apartado «Síntesis», así como los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad . - Lectura del artículo y realización de las actividades propuestas en «Zona + / Technological Development». Recursos - Libro del alumno. - Libro digital. - Noticias / artículos propuestos. - Herramientas TIC. 50 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Unidad 8: Relatividad especial 1. MAPA DE RELACIONES CURRICULARES Contenidos Estrategias propias de la actividad científica. Introducción a la teoría especial de la relatividad. Energía relativista. Energía total y energía en reposo. Criterios de evaluación Reconocer y utilizar las estrategias básicas de la actividad científica. Estándares de aprendizaje evaluables Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. (CMCT) Valorar la motivación que llevó a Michelson Morley a realizar su experimento y discutir las implicaciones que de él se derivaron. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. (CMCT, AA) Aplicar las transformaciones de Lorentz al cálculo de la dilatación temporal y la contracción espacial que sufre un sistema cuando se desplaza a velocidades cercanas a las de la luz respecto a otro dado. Explica el papel del éter en el desarrollo de la teoría especial de la relatividad. (CMCT, AA) Conocer y explicar los postulados y las aparentes paradojas de la física relativista. Establecer la equivalencia entre masa y energía, y sus consecuencias en la energía nuclear. Reproduce esquemáticamente el experimento de Michelson-Morley, así como los cálculos asociados sobre la velocidad de la luz, analizando las consecuencias que se derivaron. (CMCT, AA) Calcula la dilatación del tiempo que experimenta un observador cuando se desplaza a velocidades cercanas a la de la luz con respecto a un sistema de referencia dado aplicando las transformaciones de Lorentz. (CMCT) Determina la contracción que experimenta un objeto cuando se encuentra en un sistema que se desplaza a velocidades cercanas a la de la luz con respecto a un sistema de referencia dado aplicando las transformaciones de Lorentz. (CMCT) Discute los postulados y las aparentes paradojas asociadas a la teoría especial de la relatividad y su evidencia experimental. (CMCT, AA) Expresa la relación entre la masa en reposo de un cuerpo y su velocidad con su energía a partir de la masa relativista. (CMCT). 51 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 2. RÚBRICA DE EVALUACIÓN. Relatividad especial Indicadores Niveles de desempeño 1 Presenta dificultades a la hora de reconocer las dimensiones asociadas a las diferentes magnitudes. 2 Es capaz de identificar las dimensiones correspondientes a las magnitudes utilizadas. 3 Presenta cierta soltura en el manejo de las unidades utilizadas en los cálculos. Aunque obtiene los datos, presenta dificultades para saber qué fórmula debe utilizar para poder resolver el ejercicio propuesto. No siempre utiliza la ecuación apropiada para resolver el ejercicio propuesto. Resuelve los ejercicios de forma correcta utilizando las ecuaciones apropiadas y los datos proporcionados. Explica el papel del éter en el desarrollo de la teoría especial de la relatividad. No conoce con propiedad la existencia del éter. Conoce la existencia del éter, pero no la asocia al desarrollo de la teoría de la relatividad. Explica con cierta dificultad el papel desarrollado por el éter en la teoría de la relatividad. Reproduce esquemáticamente el experimento de MichelsonMorley, así como los cálculos asociados sobre la velocidad de la luz, analizando las consecuencias que se derivaron. Conoce de manera superficial el experimento, pero no es capaz de relacionarlo con la medida de la velocidad de la luz ni tampoco con las consecuencias que se derivaron de los resultados obtenidos. Es capaz de reproducir esquemáticamente el experimento, pero no sabe extraer las conclusiones que lo relacionan con la teoría de la relatividad. Es capaz de reproducir esquemáticamente el experimento, así como los cálculos asociados a la velocidad de la luz, pero no sabe extraer las conclusiones que lo relacionan con la teoría de la relatividad. Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. 4 Domina el trabajo algebraico con las unidades empleadas y es capaz de detectar los errores que comete a partir del análisis dimensional. Utiliza las ecuaciones apropiadas a los fenómenos físicos para resolver los ejercicios propuestos, y contextualiza los resultados. Conoce y explica con propiedad el papel fundamental desempeñado por el éter en el desarrollo de la teoría de la relatividad. Interpreta los resultados obtenidos en el experimento de Michelson-Morley para descartar la existencia del éter como medio de propagación de la luz y dar paso a la formulación de la teoría de la relatividad. 52 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores 1 Conoce las transformaciones de Lorentz, pero no sabe adjudicar los sistemas de referencia de manera adecuada. Niveles de desempeño 2 3 Utiliza las transformaciones de Aplica las transformaciones de Lorentz para calcular la Lorentz para calcular la dilatación del tiempo dilatación del tiempo, pero cometiendo algunos errores. manifiesta dificultades a la hora de interpretar los resultados. 4 Calcula e interpreta correctamente la dilatación del tiempo a partir de las transformaciones de Lorentz. Conoce las transformaciones de Lorentz, pero no sabe adjudicar los sistemas de referencia de manera adecuada. Utiliza las transformaciones de Lorentz para calcular la contracción espacial cometiendo algunos errores. Aplica las transformaciones de Lorentz para calcular la contracción espacial, pero manifiesta dificultades a la hora de interpretar los resultados. Calcula e interpreta correctamente la contracción espacial a partir de las transformaciones de Lorentz. Discute los postulados y las aparentes paradojas asociadas a la teoría especial de la relatividad y su evidencia experimental. No conoce los postulados de la teoría especial de la relatividad. Conoce los postulados de la teoría especial de la relatividad de forma superficial. Expresa la relación entre la masa en reposo de un cuerpo y su velocidad con la energía de este a partir de la masa relativista. No es capaz de entender la variabilidad del valor de la masa de un cuerpo en función de su velocidad. Aplica de manera mecánica la ecuación que relaciona la masa de un cuerpo con su velocidad. Conoce los postulados de la teoría especial de la relatividad y su evidencia experimental de forma superficial, pero no es capaz de resolver las paradojas aparentes. Conoce la relación entre la velocidad y la masa de un cuerpo, así como la relación de esta con la energía. Conoce y aplica la teoría de la relatividad para explicar el movimiento de los cuerpos a velocidades cercanas a las de la luz, y resuelve las aparentes paradojas con propiedad. Entiende y maneja con soltura la relación entre la velocidad que lleva un cuerpo, su masa relativista y la energía. Calcula la dilatación del tiempo que experimenta un observador cuando se desplaza a velocidades cercanas a la de la luz con respecto a un sistema de referencia dado aplicando las transformaciones de Lorentz. Determina la contracción que experimenta un objeto cuando se encuentra en un sistema que se desplaza a velocidades cercanas a la de la luz con respecto a un sistema de referencia dado aplicando las transformaciones de Lorentz. 53 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 3. SECUENCIAS DIDÁCTICAS. Actividades de aprendizaje y recursos Fase INICIAL DESARROLLO Finalidad Contextualización Descripción de la actividad - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial. - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. Exploración de ideas previas - Lectura del contenido de las llamadas «Recuerda» expuestas a lo largo de la unidad. - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. Motivación inicial - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. - Lectura del artículo propuesta en el apartado «Zona + / New». Introducción de nuevos contenidos - Lectura autónoma de textos expositivos. - Escucha atenta y toma de apuntes. - Puesta en común de ideas en clase. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Estudio del contenido de alguna de las llamadas «Fíjate» y«Vocabulario» expuestas a lo largo de la unidad. - Lectura de las obras propuestas en el apartado «Libros» de la doble página inicial. - Exploración de los enlaces propuestos en el apartado «Webs» de la doble página inicial. - Interpretación de las imágenes de apoyo a la exposición presentes a lo largo de la unidad. - Estudio del contenido de algunas de las llamadas «Fíjate», «Amplía», «Curiosidades» e «Internet» expuestas a lo largo de la unidad. - Análisis de los procedimientos seguidos en los ejemplos y los problemas resueltos a lo largo de la unidad. - Realización de los problemas propuestos a lo largo de la unidad. - Realización de los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad. - Utilización de los enlaces propuestos en los «Ejercicios y problemas» para la realización de actividades individuales y en grupo. Estructuración de los conocimientos Recursos - Doble página inicial del libro del alumno. - Libro del alumno. - Libro digital. - Libro del alumno. - Libro digital. - Doble página inicial del libro del alumno. - Libro alumno. - Libro digital. - Simulador propuesto. - Artículo. - Libro del alumno. - Libro digital. - Doble página inicial del libro del alumno. - Enlaces propuestos. - Simuladores propuestos. - Libro del alumno. - Libro digital. - Libros propuestos. - Herramientas TIC. - Páginas web. 54 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Fase SÍNTESIS Finalidad Aplicación del conocimiento Descripción de la actividad - Realización de los problemas propuestos a lo largo de la unidad. - Realización de los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad. - Análisis y compleción del esquema final de síntesis. - Resolución de los problemas propuestos en la «Evaluación». - Lectura de los artículos propuestos en «Zona + / Critical Sense». Recursos - Libro del alumno. - Libro digital. - Noticias / artículos propuestos. - Herramientas TIC. 55 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Unidad 9: Física cuántica 1. MAPA DE RELACIONES CURRICULARES Contenidos Estrategias propias de la actividad científica. Criterios de evaluación Reconocer y utilizar las estrategias básicas de la actividad científica. Estándares de aprendizaje evaluables Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. (CMCT) Analizar las fronteras de la física a finales del s. XIX y principios del s. XX, y poner de manifiesto la incapacidad de la física clásica para explicar determinados procesos. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. (CMCT, AA) Física cuántica. Insuficiencia de la física clásica. Orígenes de la física cuántica. Problemas precursores. Interpretación probabilística de la física cuántica. Aplicaciones de la física cuántica. El láser. Conocer la hipótesis de Planck y relacionar la energía de un fotón con su frecuencia o su longitud de onda. Explica las limitaciones de la física clásica al enfrentarse a determinados hechos físicos, como la radiación del cuerpo negro, el efecto fotoeléctrico o los espectros atómicos. (CMCT) Valorar la hipótesis de Planck en el marco del efecto fotoeléctrico. Relaciona la longitud de onda o frecuencia de la radiación absorbida o emitida por un átomo con la energía de los niveles atómicos involucrados. (CMCT) Aplicar la cuantización de la energía al estudio de los espectros atómicos e inferir la necesidad del modelo atómico de Bohr. Compara la predicción clásica del efecto fotoeléctrico con la explicación cuántica postulada por Einstein y efectúa cálculos relacionados con el trabajo de extracción y la energía cinética de los fotoelectrones. (CMCT, AA) Presentar la dualidad onda-corpúsculo como una de las grandes paradojas de la física cuántica. Interpreta espectros sencillos, relacionándolos con la composición de la materia. (CMCT, AA) Reconocer el carácter probabilístico de la mecánica cuántica en contraposición con el carácter determinista de la mecánica clásica. Determina las longitudes de onda asociadas a partículas en movimiento a diferentes escalas, extrayendo conclusiones acerca de los efectos cuánticos a escalas macroscópicas. (CMCT, AA) Formula de manera sencilla el principio de incertidumbre Heisenberg y lo aplica a casos concretos como los orbitales atómicos. (CMCT) 56 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Describir las características fundamentales de la radiación láser, los principales tipos de láseres existentes, su funcionamiento básico y sus principales aplicaciones. Describe las principales características de la radiación láser comparándola con la radiación térmica. (CMCT) Asocia el láser con la naturaleza cuántica de la materia y de la luz, justificando su funcionamiento de manera sencilla y reconociendo su papel en la sociedad actual. (CMCT) 57 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 2. RÚBRICA DE EVALUACIÓN. Física cuántica Indicadores Niveles de desempeño 1 Presenta dificultades a la hora de reconocer las dimensiones asociadas a las diferentes magnitudes. 2 Es capaz de identificar las dimensiones correspondientes a las magnitudes utilizadas. 3 Presenta cierta soltura en el manejo de las unidades utilizadas en los cálculos. 4 Domina el trabajo algebraico con las unidades empleadas y es capaz de detectar los errores que comete a partir del análisis dimensional. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. Aunque obtiene los datos, presenta dificultades para saber qué fórmula debe utilizar para poder resolver el ejercicio propuesto. No siempre utiliza la ecuación apropiada para resolver el ejercicio propuesto. Resuelve los ejercicios de forma correcta utilizando las ecuaciones apropiadas y los datos proporcionados. Utiliza las ecuaciones apropiadas a los fenómenos físicos para resolver los ejercicios propuestos y contextualiza los resultados. Explica las limitaciones de la física clásica al enfrentarse a determinados hechos físicos, como la radiación del cuerpo negro, el efecto fotoeléctrico o los espectros atómicos. No entiende que la denominada física clásica no es capaz de explicar determinados hechos y que estos a su vez justifican la aparición de la física moderna. No conoce hechos como la radiación del cuerpo negro o los espectros atómicos necesarios para explicar las limitaciones de la física clásica. Conoce la existencia de hechos que la física clásica no puede explicar, pero muestra dificultades para explicarlos utilizando los conceptos propios de la física moderna. Es capaz de explicar fenómenos como la radiación del cuerpo negro o el efecto fotoeléctrico, y es capaz de justificar las limitaciones de la física clásica y la necesidad de la aparición de la física moderna para explicarlos. Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. 58 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Relaciona la longitud de onda o frecuencia de la radiación absorbida o emitida por un átomo con la energía de los niveles atómicos involucrados. 1 Sabe calcular la energía de la radiación a partir de la frecuencia o longitud de onda, pero no asocia energía a los niveles atómicos y, en consecuencia, no es capaz de relacionar las dos energías. Niveles de desempeño 2 3 Sabe calcular la energía de la Aunque el alumno conoce que radiación a partir de su los diferentes niveles atómicos frecuencia o longitud de onda, están relacionados con la pero no lo relaciona con la energía de estos, no lo energía necesaria para cambiar relaciona con la frecuencia de la de nivel atómico. radiación emitida o absorbida. 4 Entiende, explica y calcula con rigor la energía necesaria para cambiar de nivel atómico a partir de la frecuencia de la radiación emitida o absorbida. Compara la predicción clásica del efecto fotoeléctrico con la explicación cuántica postulada por Einstein y efectúa cálculos relacionados con el trabajo de extracción y la energía cinética de los fotoelectrones. No sabe explicar el efecto fotoeléctrico con ninguna de las predicciones. Explica el proceso utilizando la predicción clásica, pero tiene dificultades para utilizar los postulados de Einstein para explicarlo. Sabe efectuar cálculos relacionados con el trabajo de extracción y la energía cinética, pero lo hace de forma mecánica, sin ser capaz de explicar el efecto utilizando la explicación cuántica. Interpreta espectros sencillos, relacionándolos con la composición de la materia. No entiende la naturaleza de los espectros atómicos. Conoce de forma superficial los espectros sencillos, pero no lo relaciona con la composición de la materia. Distingue entre espectros de emisión y absorción, y los relaciona con la composición de la materia. Efectúa cálculos relacionados con el trabajo de extracción y la energía cinética de los fotoelectrones y explica, utilizando los postulados de Einstein, el efecto fotoeléctrico, siendo capaz de argumentar los errores de la predicción clásica. Es capaz de interpretar los espectros sencillos de emisión y absorción, y los relaciona con la composición de la materia. Determina las longitudes de onda asociadas a partículas en movimiento a diferentes escalas, extrayendo conclusiones acerca de los efectos cuánticos a escalas macroscópicas. No conoce la hipótesis de De Broglie que asocia una longitud de onda a partículas en movimiento. Conoce la hipótesis de De Broglie y efectúa cálculos sencillos y de forma mecánica, sin llegar a entenderlo en profundidad. Utiliza la hipótesis de De Broglie para calcular la longitud de onda asociada a partículas en movimiento, pero no es capaz de extraer conclusiones acerca de los efectos cuánticos a nivel macroscópico. Extrae conclusiones coherentes y apropiadas acerca de los efectos cuánticos a escalas macroscópicas a partir de la determinación de la longitud de onda asociada a partículas en movimiento. 59 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Formula de manera sencilla el principio de incertidumbre Heisenberg y lo aplica a casos concretos como los orbitales atómicos. Describe las principales características de la radiación láser comparándola con la radiación térmica. Asocia el láser con la naturaleza cuántica de la materia y de la luz, justificando su funcionamiento de manera sencilla y reconociendo su papel en la sociedad actual. 1 No entiende el principio de incertidumbre. Niveles de desempeño 2 3 Formula de manera superficial Aplica y formula el principio de el principio de incertidumbre, incertidumbre. pero manifiesta dificultades al aplicarlo. 4 Entiende, aplica y explica de manera sencilla el principio de incertidumbre de Heisenberg. No conoce las características de la radiación láser. Conoce de manera superficial algunas características de la radiación láser. Conoce las características de la radiación láser. Conoce las características de la radiación láser y la compara de forma satisfactoria con la radiación térmica. No es capaz de asociar la naturaleza cuántica de la materia a la hora de explicar el funcionamiento del láser. Explica de manera superficial el funcionamiento del láser, utilizando la naturaleza cuántica de la materia. Explica el láser a partir de la naturaleza cuántica de la materia con cierto rigor. Entiende y explica de forma sencilla la naturaleza cuántica del láser, y conoce el alcance amplio de sus aplicaciones. 60 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 3. SECUENCIAS DIDÁCTICAS. Actividades de aprendizaje y recursos Fase INICIAL Finalidad Contextualización Exploración de ideas previas Motivación inicial DESARROLLO Introducción de nuevos contenidos Estructuración de los conocimientos Descripción de la actividad - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial. - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. - Lectura de los documentales y los cortometrajes propuestos en el apartado «Películas» en la doble página inicial. - Lectura del trabajo experimental realizado por diversos científicos en el apartado «Experimentos clave». - Lectura del contenido de las llamadas «Recuerda» expuestas a lo largo de la unidad. - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial. - Estudio del contenido de alguna de las llamadas «Fíjate», «Internet» y «Amplía» expuestas a lo largo de la unidad. - Lectura autónoma de textos expositivos. - Escucha atenta y toma de apuntes. - Puesta en común de ideas en clase. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Estudio del contenido de alguna de las llamadas «Fíjate» expuestas a lo largo de la unidad. - Utilización del enlace propuesto en «Web» en la doble página inicial. - Interpretación de las imágenes de apoyo a la exposición presentes a lo largo de la unidad. - Estudio del contenido de algunas de las llamadas «Amplía» y «Curiosidades» expuestas a lo largo de la unidad. - Análisis de los procedimientos seguidos en los ejemplos y los problemas resueltos a lo largo de la unidad. - Realización de los problemas propuestos a lo largo de la unidad. - Realización de los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad. - Utilización de los enlaces propuestos en los «Ejercicios y problemas» para la realización de actividades individuales y en grupo. - Lectura de las obras propuestas en «Libros» en la doble página inicial. Recursos - Doble página inicial del libro del alumno. - Libro del alumno. - Libro digital. - Libro del alumno. - Libro digital. - Doble página inicial del libro del alumno. - Herramientas TIC. - Enlaces propuestos. - Libro del alumno. - Libro digital. - Enlaces propuestos. - Vídeos propuestos. - Doble página inicial del libro del alumno. - Libro del alumno. - Libro digital. - Libros propuestos. - Herramientas TIC. - Páginas web. - Doble página inicial del libro del alumno. 61 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Fase SÍNTESIS Finalidad Aplicación del conocimiento Descripción de la actividad - Análisis y compleción del esquema final de síntesis. - Resolución de los problemas propuestos en la «Evaluación». - Lectura de los artículos propuestos en «Zona + / Critical Sense» y «Zona + / Society». - Realización de los ejercicios y problemas propuestos al final de la unidad. Recursos - Libro del alumno. - Libro digital. - Noticias / artículos propuestos. - Herramienta TIC. - Enlaces propuestos. 62 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Unidad 10: Física nuclear 1. MAPA DE RELACIONES CURRICULARES Contenidos Estrategias propias de la actividad científica. Criterios de evaluación Reconocer y utilizar las estrategias básicas de la actividad científica. Estándares de aprendizaje evaluables Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. (CMCT) Distinguir los distintos tipos de radiaciones y sus efectos sobre los seres vivos. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. (CMCT, AA) Física nuclear. La radiactividad. Tipos. El núcleo atómico. Leyes de la desintegración radiactiva. Establecer la relación entre la composición nuclear y la masa molecular con los procesos nucleares de desintegración. Describe los principales tipos de radiactividad incidiendo en sus efectos sobre el ser humano, así como las aplicaciones médicas. (CMCT) Fusión y fisión nucleares. Valorar las aplicaciones de la energía nuclear en la producción de energía eléctrica, la radioterapia, la datación en arqueología y la fabricación de armas nucleares. Justificar las ventajas, las desventajas y las limitaciones de la fisión y la fusión nucleares. Obtiene la actividad de una muestra radiactiva aplicando la ley de la desintegración, y valora la utilidad de los datos obtenidos para la datación de restos arqueológicos. (CMCT, AA) Efectúa cálculos sencillos relacionados con las magnitudes que intervienen en las desintegraciones radiactivas. (CMCT) Explica la secuencia de procesos de una reacción en cadena, extrayendo conclusiones acerca de la energía liberada. (CMCT, AA) Conoce las aplicaciones de la energía nuclear como la datación arqueológica y la utilización de isótopos en medicina. (CMCT) Analiza las ventajas y los inconvenientes de la fisión y la fusión nucleares, justificando la conveniencia de su uso. (CMCT, AA, CSC) 63 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 2. RÚBRICA DE EVALUACIÓN. Física nuclear Indicadores Niveles de desempeño 1 Presenta dificultades a la hora de reconocer las dimensiones asociadas a las diferentes magnitudes. 2 Es capaz de identificar las dimensiones correspondientes a las magnitudes utilizadas. 3 Presenta cierta soltura en el manejo de las unidades utilizadas en los cálculos. 4 Domina el trabajo algebraico con las unidades empleadas y es capaz de detectar los errores que comete a partir del análisis dimensional. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. Aunque obtiene los datos, presenta dificultades para saber qué fórmula debe utilizar para poder resolver el ejercicio propuesto. No siempre utiliza la ecuación apropiada para resolver el ejercicio propuesto. Resuelve los ejercicios de forma correcta utilizando las ecuaciones apropiadas y los datos proporcionados. Utiliza las ecuaciones apropiadas a los fenómenos físicos para resolver los ejercicios propuestos, y contextualiza los resultados. Describe los principales tipos de radiactividad incidiendo en sus efectos sobre el ser humano, así como las aplicaciones médicas. No conoce el significado de la radiactividad. Conoce el significado de la radiactividad y lo identifica como un fenómeno nocivo para el ser humano. Describe los principales procesos radiactivos, pero solo los identifica con procesos nocivos para el ser humano. Conoce y describe perfectamente los principales procesos radiactivos y sus efectos y aplicaciones en diferentes ámbitos tecnológicos. Obtiene la actividad de una muestra radiactiva aplicando la ley de la desintegración y valora la utilidad de los datos obtenidos para la datación de restos arqueológicos. Conoce la ley de desintegración, pero no sabe definir la actividad. Conoce la ley de desintegración, pero tiene dificultades para obtener la actividad a partir de ella. Aplica la ley de desintegración para calcular la actividad y la forma mecánica, sin entrar a valorar su posible utilidad. Conoce y aplica la actividad radiactiva obtenida a partir de la ley de la desintegración, valorando la utilidad de los datos obtenidos en procesos como la datación arqueológica, entre otros. Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. 64 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Efectúa cálculos sencillos relacionados con las magnitudes que intervienen en las desintegraciones radiactivas. 1 No conoce las magnitudes que intervienen en los procesos de desintegración radiactiva. Niveles de desempeño 2 3 Es capaz de efectuar cálculos Conoce las magnitudes que sencillos, pero solo si se le pueden intervenir en las aportan todos los datos desintegraciones radiactivas, necesarios. pero tiene dificultades para efectuar cálculos para poder obtener algunas de ellas. 4 Es capaz de efectuar rigurosamente los cálculos oportunos para obtener las magnitudes que intervienen en las desintegraciones radiactivas. Explica la secuencia de procesos de una reacción en cadena, extrayendo conclusiones acerca de la energía liberada. Describe las reacciones nucleares como procesos aislados. Conoce y describe las reacciones nucleares como procesos en cadena. Conoce las reacciones en cadena y que estas liberan energía. Es capaz de extraer conclusiones acertadas sobre la energía liberada en las reacciones en cadena que se producen en los procesos nucleares. Conoce las aplicaciones de la energía nuclear como la datación arqueológica y la utilización de isótopos en medicina. Solo conoce la aplicación de la energía nuclear como productor de energía eléctrica. Sabe que hay más aplicaciones relacionadas con la energía nuclear a parte de la obtención de energía eléctrica. Conoce diversas aplicaciones de la energía nuclear, pero no es capaz de explicarlas con rigurosidad. Explica con rigor las aplicaciones de la energía nuclear como la datación arqueológica y las aplicaciones médicas. Analiza las ventajas y los inconvenientes de la fisión y la fusión nucleares, justificando la conveniencia de su uso. No sabe distinguir las diferencias de los procesos de fusión y fisión nucleares. Describe de forma superficial los procesos de fisión y fusión nucleares. Conoce y explica en profundidad los procesos de fisión y fusión nucleares. No solo explica los procesos con rigor sino que además es capaz de reconocer la utilidad y/o presencia de dichos procesos en determinados fenómenos. 65 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 3. SECUENCIAS DIDÁCTICAS. Actividades de aprendizaje y recursos Fase INICIAL Finalidad Contextualización Exploración de ideas previas Motivación inicial DESARROLLO Descripción de la actividad - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial, así como de algunas fotografías expuestas en el margen a lo largo de la unidad. - Lectura del contenido de las llamadas «Curiosidades» y «Amplía» expuestas a lo largo de la unidad. - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. - Lectura del contenido de algunas llamadas «Vocabulario» y «Recuerda» expuestas a lo largo de la unidad. - Utilización del enlace propuesto en «Web» en la doble página inicial. - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial. - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. - Lectura de las obras propuestas en el apartado «Libros» en la doble página inicial. - Visionado de los filmes propuestos en «Películas» en la doble página inicial. Introducción de nuevos contenidos - Lectura autónoma de textos expositivos. - Escucha atenta y toma de apuntes. - Puesta en común de ideas en clase. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Estudio del contenido de alguna de las llamadas «Fíjate» expuestas a lo largo de la unidad. Estructuración de los conocimientos - Interpretación de las imágenes de apoyo a la exposición presentes a lo largo de la unidad. - Estudio del contenido de algunas de las llamadas «Internet», «Fíjate» y «Amplía» expuestas a lo largo de la unidad. - Análisis de los procedimientos seguidos en los ejemplos y los problemas resueltos a lo largo de la unidad. - Realización de los problemas propuestos a lo largo de la unidad. - Realización de los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad. - Utilización de los enlaces propuestos en los «Ejercicios y problemas» para la realización de actividades individuales y en grupo. Recursos - Doble página inicial del libro del alumno. - Libro del alumno. - Libro digital. - Libro del alumno. - Libro digital. - Simuladores propuestos. - Doble página inicial del libro del alumno. - Simuladores propuestos. - Enlaces propuestos. - Libros propuestos. - Películas propuestas. - Libro del alumno. - Libro digital. - Enlaces propuestos. - Herramientas TIC. - Libro del alumno. - Libro digital. - Libros propuestos. - Herramientas TIC. - Páginas web. - Simuladores. 66 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Fase SÍNTESIS Finalidad Aplicación del conocimiento Descripción de la actividad - Análisis y compleción del esquema final de síntesis. - Resolución de los problemas propuestos en la «Evaluación» y en el apartado «Síntesis» de los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad . - Lectura de los artículos propuestos en «Zona + / New» y «Zona + / Critical Sense». Recursos - Libro del alumno. - Libro digital. - Noticias / artículos propuestos. - Herramientas TIC. 67 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Unidad 11: Física de partículas y cosmología 1. MAPA DE RELACIONES CURRICULARES Contenidos Estrategias propias de la actividad científica. Interacciones fundamentales de la naturaleza y partículas fundamentales. Las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza: gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil. Partículas fundamentales constitutivas del átomo: electrones y cuarks. Historia y composición del universo. Criterios de evaluación Reconocer y utilizar las estrategias básicas de la actividad científica. Estándares de aprendizaje evaluables Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. (CMCT) Distinguir las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza y los principales procesos en los que intervienen. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. (CMCT, AA) Reconocer la necesidad de encontrar un formalismo único que permita describir todos los procesos de la naturaleza. Compara las principales características de las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza a partir de los procesos en los que estas se manifiestan. (CMCT, AA) Conocer las teorías más relevantes sobre la unificación de las interacciones fundamentales de la naturaleza. Establece una comparación cuantitativa entre las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza en función de las energías involucradas. (CMCT, AA) Utilizar el vocabulario básico de la física de partículas y conocer las partículas elementales que constituyen la materia. Compara las principales teorías de unificación estableciendo sus limitaciones y el estado en que se encuentran actualmente. (CMCT, AA) Fronteras de la física. Describir la composición del universo a lo largo de su historia en términos de las partículas que lo constituyen y establecer una cronología del mismo a partir del big bang. Analizar los interrogantes a los que se enfrentan los físicos hoy en día. Justifica la necesidad de la existencia de nuevas partículas elementales en el marco de la unificación de las interacciones. (CMCT, AA) Describe la estructura atómica y nuclear a partir de su composición en cuarks y electrones, empleando el vocabulario específico de la física de cuarks. (CMCT, CL) Caracteriza algunas partículas fundamentales de especial interés, como los neutrinos y el bosón de Higgs, a partir de los procesos en los que se presentan. (CMCT) 68 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Relaciona las propiedades de la materia y antimateria con la teoría del big bang. (CMCT) Explica la teoría del big bang y discute las evidencias experimentales en las que se apoya, como son la radiación de fondo y el efecto Doppler relativista. (CMCT, AA, SIEE, CL) Presenta una cronología del universo en función de la temperatura y de las partículas que lo formaban en cada período, discutiendo la asimetría entre la materia y la antimateria. (CMCT, AA, CL, SIEE) Realiza y defiende un estudio sobre las fronteras de la física del siglo XXI. (CMCT, AA, SIEE, CL) 69 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 2. RÚBRICA DE EVALUACIÓN. Física de partículas y cosmología Indicadores Efectúa el análisis dimensional de las ecuaciones que relacionan las diferentes magnitudes en un proceso físico. Resuelve ejercicios en los que la información debe deducirse a partir de los datos proporcionados y de las ecuaciones que rigen el fenómeno, y contextualiza los resultados. Compara las principales características de las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza a partir de los procesos en los que estas se manifiestan. Establece una comparación cuantitativa entre las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza en función de las energías involucradas. Compara las principales teorías de la unificación estableciendo sus limitaciones y el estado en que se encuentran actualmente. Niveles de desempeño 1 Presenta dificultades a la hora de reconocer las dimensiones asociadas a las diferentes magnitudes. 2 Es capaz de identificar las dimensiones correspondientes a las magnitudes utilizadas. 3 Presenta cierta soltura en el manejo de las unidades utilizadas en los cálculos. 4 Domina el trabajo algebraico con las unidades empleadas y es capaz de detectar los errores que comete a partir del análisis dimensional. Utiliza las ecuaciones apropiadas a los fenómenos físicos para resolver los ejercicios propuestos y contextualiza los resultados. Aunque obtiene los datos, presenta dificultades para saber qué fórmula debe utilizar para poder resolver el ejercicio propuesto. No siempre utiliza la ecuación apropiada para resolver el ejercicio propuesto. Resuelve los ejercicios de forma correcta utilizando las ecuaciones apropiadas y los datos proporcionados. Conoce algunas de las interacciones fundamentales, pero no todas. Conoce las cuatro interacciones fundamentales, pero no sabe comparar ni su alcance ni su intensidad. Es capaz de comparar el alcance de las cuatro interacciones fundamentales, pero no su intensidad. Es capaz de comparar las principales características de las cuatro interacciones fundamentales. Tiene dificultades en asociar energía a las interacciones fundamentales. Asocia la energía a algunas de las interacciones, pero no a todas, con lo que no puede compararlas. Compara cuantitativamente las energías involucradas en las cuatro interacciones fundamentales. No conoce las principales teorías de la unificación. Conoce que existen diversas teorías que intentan explicar todos los fenómenos físicos, pero no es capaz de explicar sus características. Entiende que las interacciones fundamentales involucran niveles de energías diferentes, pero no es capaz de compararlas. Es capaz de nombrar las diferentes teorías y explicar alguna de sus características. Conoce y explica en qué consisten las principales teorías de la unificación y en qué estado se encuentran. 70 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Justifica la necesidad de la existencia de nuevas partículas elementales en el marco de la unificación de las interacciones. 1 No conoce la necesidad de la existencia de nuevas partículas. Describe la estructura atómica y nuclear a partir de su composición en cuarks y electrones, empleando el vocabulario específico de la física de cuarks. No ubica los cuarks como partículas subatómicas y no los relaciona, por tanto, con la estructura del átomo. Caracteriza algunas partículas fundamentales de especial interés, como los neutrinos y el bosón de Higgs, a partir de los procesos en los que se presentan. Relaciona las propiedades de la materia y la antimateria con la teoría del big bang. Conoce la existencia de los neutrinos y el bosón de Higgs, pero no comprende su naturaleza ni sabe explicar algunos de los procesos en los que se manifiestan. Comprende las propiedades de la materia, pero no sabe definir el concepto de antimateria. Explica la teoría del big bang y discute las evidencias experimentales en las que se apoya, como son la radiación de fondo y el efecto Doppler relativista. Conoce, de forma muy superficial, la teoría del big bang. Niveles de desempeño 2 3 Sabe la existencia de la Conoce y entiende la búsqueda búsqueda de nuevas partículas, de nuevas partículas pero no reconoce la elementales, pero no lo asocia importancia que tiene y en el al marco de la unificación de las marco en el que se ejecuta esta interacciones. búsqueda. Cataloga los cuarks como Entiende la unión de ciertos partículas subatómicas y los cuarks para conformar sitúa en el átomo, pero no sabe partículas como el neutrón o el concretar el papel que ocupan. protón. Explica la naturaleza de los neutrinos y describe los procesos en los que aparecen, aunque no sabe explicar la naturaleza del bosón de Higgs. Conoce de forma superficial las propiedades de la materia y de la antimateria, pero no lo relaciona con la teoría del big bang. Conoce la teoría del big bang y sabe que existen evidencias experimentales que la avalan, pero no sabe justificarlas. Entiende y explica correctamente los neutrinos, aunque explica de manera superficial la naturaleza del bosón de Higgs y el proceso en el que se presenta. Entiende los conceptos de materia y antimateria, pero no sabe explicar su influencia en el marco del big bang y la evolución del universo. Conoce y explica las evidencias experimentales que justifican la teoría del big bang, pero lo hace de manera superficial y con pocos detalles. 4 Es capaz de justificar la necesidad de encontrar evidencias de la existencia de nuevas partículas para poder unificar la teoría que explica los fenómenos físicos. Utiliza el vocabulario específico para describir la estructura atómica a partir de los electrones y los cuarks. Describe los procesos y la naturaleza de los neutrinos y el bosón de Higgs con propiedad. Explica correctamente la asimetría entre materia y antimateria en la evolución del big bang. Utiliza evidencias científicas como el efecto Doppler relativista o la radiación de fondo para explicar la teoría del big bang con rigor científico. 71 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Indicadores Presenta una cronología del universo en función de la temperatura y de las partículas que lo formaban en cada período, discutiendo la asimetría entre la materia y la antimateria. Realiza y defiende un estudio sobre las fronteras de la física del siglo XXI. 1 Sabe que el universo se originó con el big bang, pero no sabe argumentar ni presentar una cronología. No es capaz de predecir las fronteras de la física del siglo XXI. Niveles de desempeño 2 3 Explica el origen del universo Es capaz de describir el origen y utilizando algunas de sus la evolución del universo características más evidentes, aportando datos sobre las como las altas temperaturas, principales magnitudes y las etc., y su evolución, pero no es partículas características de capaz de ubicar en el eje cada etapa. temporal las partículas propias de cada etapa. Realiza un estudio poco Realiza el estudio sobre las profundo sobre las fronteras de fronteras de la física del siglo la física del siglo XXI. XXI, pero utiliza argumentos débiles para defenderlo. 4 Es capaz de presentar una cronología con argumentos físicos y argumenta la aparición de algunas partículas a partir de la asimetría entre materia y antimateria. Es capaz de realizar un estudio y defender cuáles, según su criterio correctamente argumentado, podrían ser las fronteras de la física del siglo XXI. 72 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO 3. SECUENCIAS DIDÁCTICAS. Actividades de aprendizaje y recursos Fase INICIAL Finalidad Contextualización Exploración de ideas previas Motivación inicial DESARROLLO Introducción de nuevos contenidos Estructuración de los conocimientos Descripción de la actividad - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial, así como de algunas fotografías expuestas en el margen a lo largo de la unidad. - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Imágenes y/o fotografías situadas al margen a lo largo de la unidad. - Exploración de algunos enlaces propuestos en las llamadas «Internet». - Lectura del contenido de las llamadas «Recuerda» expuestas a lo largo de la unidad. - Actividades individuales y grupales del apartado «En contexto» de las páginas iniciales. - Utilización del enlace propuesto en «Web» en la doble página inicial. - Visionado de las imágenes propuestas en la doble página inicial. - Exploración de los enlaces propuestos en el apartado «Web» en la doble página inicial. - Lectura autónoma de textos expositivos. - Escucha atenta y toma de apuntes. - Puesta en común de ideas en clase. - Trabajos de investigación, tanto individuales como en grupo, de «Experimentos clave». - Exploración de los enlaces propuestos en el apartado «Web» en la doble página inicial. - Lectura de los artículos propuestos en «Zona + / Society». - Exploración de algunos enlaces propuestos en las llamadas «Internet». - Visionado y análisis de las infografías y los diagramas de apoyo expuestas a lo largo de la unidad, así como de las llamadas «Internet» situadas al margen. - Análisis de los procedimientos seguidos en los ejemplos y los «problemas resueltos» a lo largo de la unidad. - Realización de los problemas propuestos a lo largo de la unidad. - Realización de los «Ejercicios y problemas» propuestos al final de la unidad. - Utilización de los enlaces propuestos en los «Ejercicios y problemas» para la realización de actividades individuales y en grupo. - Lectura de las obras propuestas en el apartado «Libros» en la doble página inicial. - Visionado del film propuesto en el apartado «Películas» en la doble página inicial. - Estudio de las llamadas «Amplía» propuestas al margen. Recursos - Doble página inicial del libro del alumno. - Libro del alumno. - Libro digital. - Simuladores y enlaces propuestos. - Libro del alumno. - Libro digital. - Herramientas TIC. - Doble página inicial del libro del alumno. - Enlaces propuestos. - Libro del alumno. - Libro digital. - Enlaces propuestos. - Simuladores propuestos. - Vídeos propuestos. - Noticias / artículos propuestos. - Herramientas TIC. - Libro del alumno. - Libro digital. - Libros propuestos. - Herramientas TIC. - Páginas web - Películas propuestas. 73 PROGRAMACIÓN DE AULA - Física 2.º BACHILLERATO Fase SÍNTESIS Finalidad Aplicación del conocimiento Descripción de la actividad - Análisis del esquema final de síntesis. - Resolución de los problemas propuestos en la «Evaluación» y la «Síntesis». - Lectura de los artículos propuestos en «Zona + / PBL» . Recursos - Libro del alumno. - Libro digital. - Problemas propuestos. - PBL. 74