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248 L ib ro para e l maest ro

249L ib ro para e l maest ro

¿Cómo se utiliza la energía?Propósito y perspectivaEn esta secuencia se realiza una primera aproximación al concepto de energía en un contexto científico, para posteriormente estudiar las transformaciones de la energía y las diferentes formas en las que ésta se manifiesta.

Los contenidos se abordan desde una perspectiva Ambiental, al valorar la utilización de formas de energía que no contaminan.

Plan de trabajoEn el plan de trabajo se incluye la siguiente información para cada actividad:

• Los contenidos conceptuales, en negritas.

• Las destrezas en rojo.

• Las actitudes en morado.

• El trabajo que el alumno desarrolla en la actividad, en azul. El alumno decide cuál o cuáles trabajos incluye en su portafolio. Usted puede sugerir aquellos que considere representativos de la secuencia.

• Los recursos multimedia con los que se trabaja en cada actividad.

• Los materiales que deben llevarse de casa o el trabajo realizado previamente.

secuencia 13

SESIÓN Momento de la secuencia

Propósitos (conceptos, destrezas y actitudes)

Materiales necesarios o trabajo en casa

1Texto introductorio

Identificar algunos momentos históricos en los que el magnetismo aparece como un fenómeno curioso, pero que actualmente se aplica en ciertos dispositivos que ayudan a la orientación.

Actividad de desarrollo

UNO Identificar las interacciones magnéticas. Cuestionario.

Por equipo: Dos imanes de barra, caja de clips metálicos.

Texto de información inicial

Describir el campo magnético y los polos magnéticos de un imán.Cuestionario.


DOS Utilizar herramientas y procedimientos para imantar algunos objetos. Reporte de práctica.

Imanes en acción

Por equipo: Imán de barra, imán de herradura, dos objetos metálicos y dos objetos de madera.

2Texto de formalización

Describir la diferencia entre polos magnéticos y geográficos y el funcionamiento de la brújula. Mostrar las implicaciones sociales de los desarrollos de la ciencia y la tecnología en este campo.

¡Qué planeta tan atractivo


TRES Construir un dispositivo: Brújula. Brújula

Por equipo: Corcho de botella o pelotita de unicel, aguja gruesa, dedal, tina pequeña con agua a la mitad, imán potente de barra de acero, barniz de uñas color rojo y cartulina o cartoncillo.

Actividades de evaluación

Resuelvo el problema

¿Para qué me sirve lo que aprendí?

Lo que podría hacer hoy…

182

secuencia 13

El imán puede parecernos curioso y divertido: atrae ciertos objetos metálicos, que se quedan pegados a él. Si bien algunos materiales son atraídos o repelidos por el imán, otros no se ven afectados.El fenómeno de la atracción fue conocido por los chinos hace más de 2,500 años. Los persas llamaron piedra imán a la roca que mostraba esta propiedad. Tiempo después, los griegos nombraron magnetita al mineral que obtenían de la región asiática de Magnesia, y que tenía la cualidad de atraer metales. El estudio del magnetismo nos ha permitido desarrollar aparatos e instrumentos que facilitan diversas tareas humanas. Por ejemplo, los

barcos y los aviones cuentan con sistemas de orientación basados en la ubicación de los puntos cardinales de la Tierra: norte, sur, este y oeste. Esto puede lograrse usando la brújula, dispositivo que, afectado por el magnetismo terrestre señala siempre hacia el norte de la Tierra.

Para empezarLee el texto.

• Antes de la lectura contesta: ¿Qué es un imán?

sesión 1

Texto introductorio

Nuestro planeta tiene una evidente hermosura, ade-más de múltiples características físicas visibles, pero también posee atributos no visibles.

Ahora sabes la diferencia entre interacciones de contacto y a distancia. En esta secuencia revisarás cómo ocurren las interacciones asociadas a las fuerzas magnéticas. También valorarás la importancia de la brújula como instrumento para la orientación.

Consideremos lo siguiente…a continuación se presenta el problema que resolverás con lo que hayas aprendido durante esta secuencia.

Te has extraviado en un lugar cerca de la costa en el estado de Tamaulipas. ¿cómo construirías un dispositivo para determinar la dirección en que debes caminar para llegar al mar? ¿cómo utilizarías ese dispositivo?

¿Un planeta magnético?

consulta tu diccionario para encontrar el significado de palabras como cualidad.


SESIÓN 1

Antes de iniciar la sesión, comente con los estudiantes que los fenómenos relacionados con el magnetismo, al igual que los relacionados con la electricidad, son parte integral del mundo que nos rodea y que su estudio ha sido pieza esencial en el desarrollo de la tecnología actual.

1 En esta sesión se revisan los

antecedentes históricos del conocimiento del magnetismo, así como el concepto de campo magnético y los fundamentos físicos del comportamiento de los imanes. Se espera que los estudiantes identifiquen los polos magnéticos de todo imán y la manera en que interaccionan mediante atracción o repulsión.

Para empezarTexto introductorio

El texto describe algunos momentos de la historia en los que el magnetismo aparece como un fenómeno curioso para observar, pero que actualmente tiene múltiples aplicaciones. 3

• Antes de la lectura contesta: ¿Qué es un imán?

1 Esta pregunta pretende que los alumnos compartan sus experiencias previas en torno a los imanes. Permita respuestas plausibles y si lo considera pertinente, anótelas en un lugar visible para que las contrasten al final de la secuencia. RL

3 Pida a los alumnos que expliquen,

con sus propias palabras, el significado de esta palabra.

Consideremos lo siguiente…

1 Recuerde no pedir a los alumnos la respuesta al problema en este momento; permita que ellos imaginen posibles soluciones.

Solución al problema: RM La costa del estado de Tamaulipas se extiende de norte a sur, así que si camino hacia el este tarde o temprano debo encontrarme con el mar. El instrumento que me ayuda a determinar los puntos cardinales es la brújula, la cual señala hacia el norte geográfico, y si miro en esa dirección , y si extiendo mi brazo derecho, mi mano derecha apuntará hacia el este. Para construir una brújula requiero imantar una aguja y dejarla flotar libremente.

Para cada actividad se presenta la siguiente información:

1. El propósito.

2. Las sugerencias generales para enseñar en Telesecundaria, que aparecen en un manchón como . Consulte el documento Cinco sugerencias para enseñar en la Telesecundaria para seleccionar la más adecuada.

3. Las sugerencias específicas para la actividad.

4. Las respuestas esperadas se marcan como RM: Respuesta modelo. Cuando la pregunta es abierta y acepta más de una respuesta se marca como RL: Respuesta libre. En este caso se ofrecen ejemplos de posibles respuestas o criterios que el alumno debe tomar en cuenta al dar su respuesta.

183

IICIENCIAS

Lo que pienso del problemaContesta en tu cuaderno:

1. ¿Qué significa orientarse?

2. ¿Qué dispositivo usarías para orientarte?

3. ¿Qué propiedad de los imanes emplearías para elaborar un dispositivo para orientarte? ¿Cómo emplearías esta propiedad en la elaboración del dispositivo?

4. Expliquen por qué los objetos imantados se atraen o se repelen.

Intercambien sus puntos de vista:

• ¿Por qué las brújulas tienen propiedades magnéticas?

Manos a la obraActividad UNOIdentifiquen las interacciones magnéticas.

• Realicen la demostración:

1. Comenten: ¿Qué tipos de interacción magnética se pueden observar entre dos imanes?

2. Van a necesitar:

a) Dos imanes en forma de barra.

b) Caja de clips.

3. Realicen lo que se indica:

a) Pidan a un compañero que tome ambos imanes y los acerque por los extremos, que son de color diferente.

b) ¿Qué creen que sucederá?

c) Observen qué sucede.

d) Repitan el paso anterior pero ahora aproximen los imanes por los extremos del mismo color.

e) ¿Qué creen que sucederá?

f) Observen qué sucede.

g) Tomen un clip y acérquenlo al extremo de uno de los imanes.

h) Tomen un segundo clip y acérquenlo al extremo libre del primer clip y así sucesivamente, formando una cadena, hasta que llegue el momento en el que el último clip ya no se sostenga.

i) ¿Cuántos clips creen que se sostengan en la cadena?

j) Cuenten los clips que se sostuvieron.

Vínculo entre SecuenciasPara recordar la ubicación del estado de Tamaulipas con respecto al Golfo de México, consulta la Secuencia 1: Espacios compartidosde tu libro de Geografía de México y del mundo.


Lo que pienso del problema

Contesta en tu cuaderno:

1. RL Por ejemplo: Determinar hacia dónde se encuentran los puntos cardinales.

2. RL Por ejemplo: Una brújula.

3. RL Por ejemplo: El magnetismo. La Tierra es en sí un imán gigante, así que su campo magnético interactúa con la aguja imantada de la brújula.

Intercambien sus puntos de vista:

• ¿Por qué las brújulas tienen propiedades magnéticas? RL Por ejemplo: Las brújulas cuentan con una aguja o placa metálica de hierro, la cual se ha imantado previamente con piedra imán.

Manos a la obra

Actividad UNO

Identifiquen las interacciones magnéticas.

El propósito de esta actividad es que los alumnos exploren a nivel intuitivo y fenomenológico las interacciones eléctricas en el contexto de una situación cotidiana. La actividad es demostrativa, muy sencilla y se realiza en un lapso de tiempo breve.

3 Comente a los estudiantes que este tipo de experiencias con cuerpos cargados han sido conocidos por la humanidad desde tiempos muy remotos, pero su explicación en términos científicos ha sido relativamente reciente.

• Realicen la demostración:

1. 1 Esta pregunta, previa a la actividad

demostrativa, permite sondear los conocimientos anteriores de los estudiantes respecto al magnetismo y cómo se observa en los imanes. RL Por ejemplo, atracción y repulsión.

3. b) Es importante que en cada caso los alumnos formulen un pronóstico antes de efectuar la experiencia, el cual verificarán enseguida. Recuerde a los alumnos que realizar predicciones es una destreza científica. RL Por ejemplo: Los imanes se atraerán al acercar entre sí los extremos de color diferente.

e) De nuevo, permita a los estudiantes hacer una predicción. RL Por ejemplo: Los imanes se repelerán entre sí al acercar entre sí los extremos de igual color.

i) El número de clips depende del tamaño y calidad del imán, así como del material específico del que estén confeccionados, así que puede ser un número muy variable. RL Por ejemplo: 30 clips.

j) RL Por ejemplo:,20 clips.


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secuencia 13secuencia 14. Contesten:

a) ¿Qué sucede al acercar los extremos del mismo color de dos imanes?

b) ¿Qué sucede al acercar los extremos del mismo color de dos imanes?

c) Si realizamos de nuevo los pasos de los incisos g a i en el otro extremo del imán, ¿se sostendrá el mismo número de clips? ¿Por qué?

Lean el texto. Pongan especial atención en cómo se llaman los polos de los imanes.

¿Cuantos polos tiene un imán? Hasta ahora se conocen dos tipos de imanes: naturales y artificiales. La magnetita es un imán natural, disponible en muchas regiones de nuestro planeta, no sólo en la antigua Magnesia.Podemos producir imanes artificiales al frotar con un imán natural objetos hechos de metales como el hierro, el níquel o el cobre; o por inducción, acercando simplemente un imán natural a un objeto de los mismos materiales, el cual adquirirá, en consecuencia, las mismas propiedades


Muchas rejas están hechas de hierro, mientras que las tuberías de agua o gas suelen ser de cobre y las monedas contienen níquel. El acero es un metal formado básicamente por hierro y una pequeña cantidad de carbono.

El levitrón es un dispositivo que aprovecha los intensos campos magnéticos entre la base y el trompo para hacerlo levitar, es decir, mantenerlo suspendido sin soporte alguno y sin que caiga, desafiando, en apariencia, la fuerza gravitatoria.

4. Contesten:

a) RM Los imanes se repelen.

b) RM Los imanes se atraen.

d. El objetivo de esta pregunta es que los estudiantes observen que la magnitud de la interacción magnética es la misma, independientemente de que sea atractiva o repulsiva. RM Sí se sostendría la misma cantidad de clips, ya que el efecto de atracción se siente tan intenso como el de repulsión.


El texto introduce la idea de campo magnético, semejante al campo eléctrico. El magnetismo se encuentra de forma natural en ciertos materiales; sobre todo, pero no exclusivamente, en los que contienen hierro .

RL Por ejemplo: Se refiere a la energía química almacenada en los desechos orgánicos.

Probablemente existan muchas respuestas distintas porque la energía universal no es una idea clara o bien definida. RL Por ejemplo: Encontrar un equilibrio entre los diferentes aspectos de una persona.

RL Por ejemplo: Se refiere a tener una actitud más positiva.

RM Se refiere a la energía eléctrica que tiene el rayo y que se transforma al caer en el árbol.

RM Científico

RM Cotidiano

RM Cotidiano

RM Científico


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IICIENCIAS

En su cuaderno:

1. Describan las formas para producir imanes artificiales.

2. Menciona un material que conozcas que no sea imantable.

magnéticas de un imán natural. Como sucede con las fuerzas eléctricas, la fuerza magnética es una interacción a distancia que produce un campo alrededor de los cuerpos.

Hay materiales fáciles de imantar, como el hierro o el níquel; otros son más difíciles, como una tela o el cartón. Aunque muchos imanes artificiales son metálicos, también los hay de cerámica u otros componentes, pero no son tan comunes.

Todo imán, natural o artificial, independientemente de su forma o tamaño, tendrá siempre dos regiones o zonas identificables, que se llaman polos. En los polos de un imán, se observa la máxima intensidad del campo magnético. Por acuerdo, igual que se habla de carga eléctrica positiva o negativa, en los imanes hablamos de polo norte y polo sur. Lo mismo que en las cargas eléctricas, los polos iguales se repelen y los polos opuestos se atraen. Si partimos un imán en dos, las partes tendrán de nuevo dos polos, y así sucesivamente. Es decir, no es posible obtener un imán con un único polo magnético, por diminuto que sea.

La Tierra posee un campo magnético propio, el cual propicia las fantásticas auroras boreales o australes, según se observen en la región polar ártica, al norte, o antártica, al sur.

Vínculo entre SecuenciasRecuerda que las interacciones a distancia las revisaste en la Secuencia6: ¿Por qué cambia el movimiento?

Campo: Región del espacio que

muestra la influencia de alguna fuerza.

Por ejemplo, podemos hablar del

campo eléctrico que rodea una carga y

del campo magnético que rodea un

imán.

Imantar: Procedimiento por el cual

algunos objetos adquieren propiedades

magnéticas.

Polo: Zona de un imán donde la

atracción magnética es más intensa;

en cualquier imán se pueden identificar

siempre dos polos.

En su cuaderno:

3 Todos los imanes tienen dos polos; es importante hacer hincapié en que no existe imán que tenga un polo único.

1. RL Por ejemplo: Se producen imantando algunos materiales mediante frotamiento con un imán natural.

2. RL Por ejemplo: La madera, el plástico, el aluminio, el barro, el agua.

Las fuerzas electromagnéticas son interacciones a distancia, tal como se plantea en el cuadro del texto de formalización.


186

secuencia 13secuencia 1

Actividad DOSImanes en acción

utilicen herramientas y procedimientos para imantar algunos objetos.

i. Contesten: ¿Cómo imantarían un objeto metálico?

ii. Realicen la práctica:

1. Material

a) Imán en forma de barra.

b) Imán en forma de herradura.

c) Imán pequeño y plano.

d) Dos objetos metálicos, por ejemplo, un clavo y una moneda.

e) Dos objetos pequeños de plástico o unicel, por ejemplo una tapa de refresco.

f) Dos objetos de madera, por ejemplo, un lápiz pequeño y un taquete de fibra o madera.

2. Procedimiento

experiencia a: imantación por frotamiento

a) Imanten cada uno de los objetos frotándolos en la misma dirección con uno de los extremos del imán de barra.

b) Observen lo que sucede al acercarlos entre sí.

experiencia B: imantación por inducción

a) Intenten imantar cada objeto al colocarlo entre los dos extremos de un imán de herradura sin que toque el imán y dándole unos pequeños golpecitos.

b) Comprueben el grado de imantación de cada objeto acercándolo al imán pequeño y plano.

c) Observen y registren el grado de imantación detectado.

d) Alejen el imán de herradura de los objetos y repitan el paso b.

nueva destreza empleada

utilizar herramientas y procedimientos: Demostrar conocimiento de

la utilización de aparatos, equipos, herramientas, procedimientos y

escalas o dispositivos de medida

¿Es posible imantar cualquier objeto?

Actividad DOS

El interactivo permite la simulación del magnetismo en la que se manipulan los polos de los imanes con el fin de observar la ley de atracción o repulsión magnética.

4 Además, fomenta la participación y el

debate en el aula con la oportunidad de que los alumnos integren sus conocimientos y expresen sus ideas sobre el fenómeno observado. El recurso cuenta con instrucciones y sugerencia didáctica que se sugiere revisar antes de utilizarlo para un mejor aprovechamiento.

Puede utilizar el interactivo como complemento a la actividad.

Nueva destreza empleadaComente y ejemplifique con sus alumnos la nueva destreza. Por ejemplo, un herrero domina ciertas herramientas y procedimientos para realizar su trabajo, una horticultora emplea otras herramientas y procedimientos específicos para cultivar hortalizas. Los alumnos pueden comentar alguna actividad que puede preguntar wn la que utilicen sus propias herramientas y procedimientos para conseguir cierto objetivo. Usted puede preguntar a los estudiantes algo como ¿qué procedimiento utilizan al manejar una bicicleta o una computadora?

Utilicen herramientas y procedimientos para imantar algunos objetos.

El propósito de esta actividad es que los estudiantes exploren diversas formas de imantar objetos, para corroborar cuáles son imantables y cuáles no, así como las técnicas que puedan resultar más eficaces para conseguir efectos magnéticos apreciables.

2

1 Permita que los estudiantes expongan sus conocimientos previos sobre los procedimientos que emplearían para dotar a ciertos materiales de propiedades magnéticas.

2. Procedimiento

• Experiencia A: Imantación por frotamiento

a) Recuerde a los alumnos la importancia de hacer el frotamiento en una sola dirección, pues si se hace en distintas direcciones, se corre el riesgo de no conseguir suficiente imantación. En el caso de la moneda, el frotamiento debe ser en dirección de uno de sus diámetros, y no de manera circular en torno al borde.

b) Puede sugerir a los estudiantes “iluminar” con gises de color rojo y azul cada una de las dos secciones o polos que logren identificar en los clavos. En la moneda, el área magnetizada será la del borde, que contiene el metal níquel. La parte central no se imanta de manera apreciable. Por ello, se sugiere que acerquen la moneda de canto a los clavos y a los otros materiales, para comprobar su grado de imantación. RM Los polos iguales se repelen y los opuestos se atraen.


187

IICIENCIAS3. Resultados

• Registren sus observaciones en sus cuadernos en una tabla como la que se muestra:

Material del que está hecho el objeto

Nombredel objeto

0 – NadaGrado de imantación del objeto: 1 – Poca

2 – MuchaExperiencia A

Por frotamientoExperiencia BPor inducción

Metal

Metal

Plástico

Plástico

Madera

Madera

4. Análisis de resultados

Experiencia A: Imantación por frotamiento

• ¿Cuáles de los materiales empleados se imantaron por frotamiento?

Experiencia B: Imantación por inducción

a) ¿Cuáles de los materiales empleados se imantaron por inducción?

b) Una vez imantados, ¿cuáles perdieron su imantación en cuanto se alejó el imán?

5. Comunicación

• Elaboren un reporte de la práctica en sus cuadernos.

Intercambien sus opiniones sobre:

a) El tipo de fuerza y las propiedades de los imanes.

b) ¿Cómo elaborarían una clasificación de los materiales de acuerdo con sus propiedades magnéticas?

c) ¿Cuál método de imantación es más eficaz: frotamiento o inducción? Expliquen su respuesta.

d) Utilizando alguna de las leyes de Newton, expliquen por qué se mueve un objeto libre al ser rechazado o atraído por un imán

Reflexión sobre lo aprendido

Ahora conoces formas de imantar materiales. ¿Cómo

emplearías este conocimiento para resolver el problema?

Vínculo entre SecuenciasRecuerda que las Leyes de Newton las revisaste en la Secuencia 8: ¿Cuálesson las causas del movimiento?

Todo imán tiene dos polos, llamados norte y sur.

N S N N

S S

N

S

3. Resultados

• Registren sus observaciones en sus cuadernos en una tabla como la que se muestra:

4. Análisis de resultados

• Experiencia A: Imantación por frotamiento

a) Posiblemente el efecto de imantación sea más evidente en los clavos. RM Los clavos y la moneda.

Experiencia B: Imantación por inducción

a) Posiblemente el efecto de imantación sea más evidente en los clavos. RM Los clavos y la moneda.

b) RM Las monedas no conservaron apreciablemente su imantación, en cambio los clavos sí.

Intercambien sus opiniones sobre:

a) RM La fuerza magnética es del tipo de fuerzas a distancia al que también pertenece la eléctrica. Por ello, no es necesario juntar los imanes para que se presente la atracción o la repulsión.

b) RM Materiales magnéticos o magnetizables y materiales no magnéticos o no magnetizables.

c) RM En general, el frotamiento parece ser más efectivo si se realizó correctamente. La inducción funciona cuando el campo magnético del imán que está induciendo el efecto, es intenso.

d) Recuerde a los alumnos que todos los cuerpos están sujetos a las leyes de Newton del movimiento, por lo que toda fuerza no equilibrada producirá cambios en su estado de movimiento. RM El magnetismo altera el estado de movimiento del cuerpo sobre el que actúa, produciéndole una aceleración conforme a la segunda ley de Newton del movimiento. Si la fuerza magnética es atractiva, el objeto se acelerará hacia al imán y, si es repulsiva, lo hará en el sentido opuesto.


RL Por ejemplo; puedo aprovechar la capacidad de imantación de materiales de hierro o níquel para confeccionar un dispositivo que responda al campo magnético de la Tierra.

Se espera que al revisar la secuencia 8, los alumnos recuerden que, conforme a lo que establece la segunda ley de Newton, a mayor fuerza hay mayor aceleración. Por ejemplo, puede preguntar a los alumnos cómo sería la aceleración de un material magnético en los siguientes casos: a) Al acercarle un imán muy potente. b) Al acercarle un imán débil.

Para cerrar la sesión, pida a los alumnos que localicen materiales magnetizables en el salón.

1 Utilice el intercambio de opiniones de la Actividad UNO para hacer la evaluación de manera individual en el cuaderno, o evaluar la participación de los alumnos en el intercambio de opiniones. En este caso, comente que la participación es importante para la evaluación.

RM Clavo de hierro. RM 2 RM 1 o 2, dependiendo del tamaño del imán.

RM Moneda de níquel. RM 1 RM 1

RM Tapa de refresco. RM 0 RM 0

RM Regla graduada. RM 0 RM 0

RM Palo de paleta. RM 0 RM 0

RM Lápiz. RM 0 RM 0


188

secuencia 13secuencia 1

Para terminar¡Qué planeta tan atractivo!

Lean el texto. Pongan atención en cómo funciona una brújula.

¿Polos magnéticos vs. polos geográficos?

Texto de formalización

Siempre encontramos brújulas en el puente de mando de un barco, el cuarto de control de un submarino, la cabina de pilotos de un avión o helicóptero, o el panel de instrumentos de algunos automóviles y camiones.

En la actualidad los polos magnéticos y geográficos terrestres no coinciden. Esta diferencia se conoce como declinación magnética.

El movimiento del magma produce el campo magnético de la Tierra, así como la erupción de algunos volcanes.

Ecuador

NorteGeográfico

SurGeográfico

NorteMagnético

SurMagnético

conexión con Geografía Para recordar cómo orientarse y las coordenadas geográficas revisa la secuencia2: El mundo en que vivimos de tu libro de Geografía i de México y el mundo.

El magnetismo es un fenómeno natural del cual la humanidad ha tomado ventaja mediante diversas aplicaciones. Una de ellas es el diseño de instrumentos para localizar puntos o direcciones específicos en la Tierra.

Los antiguos marinos ya sabían que la piedra imán se orienta en una dirección definida, lo que permitía determinar los puntos cardinales. Esta característica se aplicó sistemáticamente y surgieron las primeras brújulas. Se trata de un dispositivo que consiste en un imán en forma de aguja, que puede girar libremente sobre un eje fijo.

Si ponemos una brújula junto a un imán esta se va a orientar, naturalmente, en la dirección N-S del imán. Si retiramos el imán, la brújula se orientará en dirección norte-sur de la Tierra, ya que ésta es un gigantesco imán, que tiene, como cualquier imán, dos polos. Efectivamente, así como la Tierra tiene un Polo Norte y un Polo Sur geográficos, también tiene polos norte y sur magnéticos.

El magnetismo terrestre se debe a que el núcleo de la Tierra está formado por gran cantidad de hierro y otros metales a muy alta temperatura, por lo que se encuentran en estado líquido. Debido a la rotación de la Tierra, el magma se encuentra en constante movimiento y esto origina el campo magnético terrestre, que se encuentra alineado, aproximadamente, en la dirección del eje terrestre.

Con el tiempo, el campo magnético de la Tierra ha cambiado su polaridad: a veces, el polo norte magnético ha estado cerca del Polo Sur geográfico (tal como es ahora); otras, cerca del Polo Norte geográfico. Tal fenómeno recibe el nombre de reversión geomagnética. Se estima que la última reversión ocurrió hace unos 780,000 años. Las brújulas actuales suelen ofrecer la posibilidad de corregir la declinación magnética para poder indicar los polos geográficos en vez de los polos magnéticos.

SESIÓN 2

SESIÓN 2Antes de iniciar la sesión, recuerde a los alumnos cuál es el problema que están resolviendo y cuál sería su solución tentativa.

5 Puede sugerir al grupo que elabore, en el pizarrón, una lista de las características que tiene un imán.

En esta sesión los alumnos estudian la diferencia entre los polos magnéticos y geográficos. También describen el magnetismo terrestre y la aplicación de este fenómeno en la construcción de una brújula y valoran las implicaciones sociales de los desarrollos de la ciencia y la tecnología.

Para terminar

El video describe las manifestaciones del fenómeno del magnetismo, los avances tecnológicos relacionados con dicho fenómeno y sus aplicaciones actuales.

4 Puede aprovechar el video para

motivar la discusión grupal sobre la utilidad del magnetismo en nuestros días. El recurso tecnológico fortalece la información del texto.

4 e sugiere desplegar un mapa y pedir a un par de alumnos que pasen al frente a dar las coordenadas geográficas de distintos lugares de la República Mexicana, entre ellos su propio estado.

Texto de formalización

El texto muestra ciertas características del magnetismo terrestre y cómo se relaciona con la localización de puntos geográficos.

5 Dado que los polos magnéticos no coinciden con los geográficos, además de estar invertidos, se recomienda señalar con tachuelas o pequeñas etiquetas los polos geográficos y los magnéticos en un globo terráqueo.

2 Pregunte a los alumnos lo que sucedería si disminuyera la cantidad de hierro del magma. ¿Sería más fácil orientarse con una brújula? Evidentemente, se dificultaría la interacción magnética.


189

IICIENCIASComenten las siguientes cuestiones:

1. Si nos colocamos mirando hacia el Sol durante el amanecer y tenemos una brújula en las manos, ¿hacia dónde apunta su aguja, a la derecha o a la izquierda? ¿Por qué?

2. ¿Tienen los polos geográficos alguna relación con la localización de los polos magnéticos o es una simple coincidencia temporal?

3. ¿Qué utilidad tienen las brújulas?

Actividad TRESConstruyan un dispositivo: para orientarse: Brújula. Para ello:

• Cómo construirían una brújula sencilla?

1. Necesitan:

a) Corcho de botella o pelotita de unicel.

b) Aguja gruesa.

c) Dedal.

d) Tina pequeña con agua a la mitad.

e) Imán potente de barra de acero.

f) Barniz de uñas o pintura color rojo.

g) Cartulina o cartoncillo.

2. Realicen lo que se indica:

a) Imanten la aguja.

b) Atraviesen con la aguja transversalmente el corcho por el centro. ¡Háganlo con cuidado y protegiéndose con el dedal!

c) Coloquen el corcho en el agua para dejarlo flotar libremente.

d) Observen cómo el corcho y la aguja toman una posición definida.

e) Orienten su cuerpo de manera que la mano derecha apunte hacia donde observamos el Sol al amanecer, es decir, al oriente o este.

f) Coloquen la brújula frente a ustedes. Noten que la aguja de la brújula debe estar apuntando hacia el frente, que es el norte.

g) Pinten con el barniz de color rojo el extremo del agua imantada que apunta hacia el frente para distinguirlo del sur.

Se dice que los chinos utilizaron algo muy parecido desde el año 2000 a. de C.

N

S

O E

Comenten las siguientes cuestiones:

1. Se sugiere trazar en el pizarrón una circunferencia dividida en cuatro sectores a 90° grados entre sí, rotulando norte arriba, este a la derecha, sur abajo y oeste a la izquierda. RM Hacia mi izquierda; porque si miro hacia el este, por donde se ve el Sol al amanecer, el norte me queda a mano izquierda.

2. RM No hay relación. En la actualidad, existe una coincidencia temporal en cuanto a que el norte geográfico es el sur magnético y viceversa. En un futuro esto podría cambiar, como ha sucedido a lo largo de la historia de la Tierra, debido a fenómenos como el movimiento de los continentes, los impactos de meteoritos masivos o a la ocurrencia de grandes terremotos.

3. RM Las brújulas, al tener una aguja imantada, responden al campo magnético terrestre, alineándose con los polos magnéticos. Por lo tanto son un instrumento útil para la orientación geográfica, dada la cercanía de los polos magnéticos con los geográficos.

Actividad TRES

El propósito de esta actividad es construir un dispositivo, en este caso una brújula muy sencilla, en la que se aprecie una respuesta al campo magnético de la Tierra, tal como se hiciera en la antigüedad.

Construyan un dispositivo para orientarse: Brújula. Para ello:

• ¿Cómo construirían una brújula sencilla?

RM Requiero imantar una aguja y hacer lo necesario para que dicha aguja pueda moverse libremente, como colgarla de un hilo delgadito o hacerla flotar con un corcho en algo de agua.


190

secuencia 13

Reflexión sobre lo

aprendido

¿Cómo utilizarías el

dispositivo que

acabas de construir

para resolver el

problema?

3. Usen su brújula sencilla para identificar la orientación del salón. Para ello:

a) Elaboren un letrero con una hoja blanca para cada punto cardinal: norte, sur, este y oeste.

b) Coloquen las brújulas separadas frente al pizarrón. ¡Recuerden que las agujas imantadas no deben estar muy cerca unas de otras!

c) Observen que todas las brújulas apuntan más o menos en la misma dirección.

d) Identifiquen la orientación del salón.

e) Coloquen los letreros correspondientes a cada punto cardinal sobre las paredes, conforme se indica en las imágenes.

comenten las siguientes preguntas:

1. ¿Qué es la brújula y cómo funciona?

2. ¿Qué ventajas tiene orientarse mediante una brújula respecto a otros métodos como la observación de astros celestes?

Si estás dentro del salón de clase, ¿sabes hacia dónde está el norte?

Lo que aprendimos

Resuelvo el problema“Te has extraviado en un lugar cerca de la costa en el estado de Tamaulipas, ¿Cómo construirías un dispositivo para determinar la dirección en que debes caminar para llegar al mar? ¿Cómo utilizarías ese dispositivo?”

Para resolver el problema. contesta en tu cuaderno:

1. Qué dispositivo usarías para orientarte?

2. ¿Cómo lo construirías?

3. ¿Cómo lo utilizarías para orientarte y llegar al mar?


Revisa lo que pensabas al inicio de la secuencia sobre

cómo orientarse. ¿Existe diferencia entre lo que pensabas

y lo que sabes ahora? Explica tu respuesta.

Para recapitular el contenido de la secuencia consulten el programa: Un planeta magnético en la programación de la red satelital edusat.

Comenten las siguientes preguntas:

1. RM La brújula es un dispositivo que consta básicamente de una aguja imantada que se alinea con el campo magnético terrestre en dirección norte-sur.

2. RM Los astros celestes no siempre están visibles en todo lugar u hora del día, o puede estar el cielo nublado. Una brújula, en cambio, siempre es útil para orientarnos.


RM La brújula me señalará el norte y puedo entonces determinar los cuatro puntos cardinales. De esta manera puedo dirigirme al este para llegar al mar.

Lo que aprendimosEn la sección Lo que aprendimos, se presentan las siguientes actividades de evaluación de los contenidos de la secuencia:• Resuelvo el problema: El alumno da una

solución al problema; emplea para ello, los conceptos y las destrezas aprendidas.

• Para qué me sirve lo que aprendí: El alumno transfiere los nuevos aprendizajes a situaciones y contextos diferentes a los estudiados.

• Lo que podría hacer hoy: Se explora el componente conductual (tendencia a la acción) de las actitudes trabajadas durante la secuencia. Esta sección promueve la participación responsable e informada ante un problema o situación cotidiana.

El maestro puede, si así lo desea, emplear algunas actividades de la secuencia para realizar la evaluación diaria del trabajo en clase (evaluación formativa), como las que se sugieren en los cierres de sesión. Al final de cada bloque se presenta:

• Un Ejemplo de evaluación individual de Lo que aprendimos, así como un Ejemplo de evaluación sumativa de un bloque.

• Una Lista de cotejo de destrezas y actitudes, en la que se presentan las destrezas y las actitudes que se trabajan en cada secuencia.

Resuelvo el problema

Para resolver el problema contesta en tu cuaderno:

1. RM Una brújula.

2. RM Primero, requiero imantar una aguja, frotándola varias veces con un imán en la misma dirección. Luego, para saber cual es el polo sur de la aguja imantada, acerco con cuidado a cada punta de la misma, el polo norte del imán que usé para imantarla. El polo norte de los imanes está coloreado

en rojo. Aquél extremo de la aguja imantada que sea atraído por el polo norte del imán, será el polo sur de la aguja. Moarco o coloreo este polo sur de la aguja. Por último, atravieso con la aguja un corcho, pedazo de unicel o algún otro material ligero que flote, y la coloco donde pueda flotar libremente.

3. RM La aguja se alinea en dirección norte-sur, y su extremo rojo apunta concretamente hacia el norte geográfico, con ello, puedo determinar los demás puntos cardinales; en particular, si miro hacia el norte, el este me queda en la dirección en que apunte mi brazo derecho extendido. Para llegar al mar en un punto de la costa de Tamaulipas, debo caminar hacia el este.

Reflexión sobre llo aprendido

RL Por ejemplo: Antes pensaba que el magnetismo sólo existía en los imanes, pero no sabía que se pueden imantar otros materiales. Tampoco sabía que la tierra se puede considerar como un imán gigante.

El video explica el fenómeno del magnetismo, describiendo el campo magnético y los polos magnéticos de la Tierra, así como el origen y uso práctico de la brújula.

4 Puede aprovechar el recurso para sintetizar con sus alumnos los conocimientos construidos a lo largo de la secuencia. El recurso tecnológico integra el contenido de la secuencia.


191

IICIENCIAS

¿Para qué me sirve lo que aprendí?Te muestran una pluma apoyada sobre una base que se mantiene vertical, sin que aparentemente haya una fuerza que evite que se caiga.

• Contesta en tu cuaderno:

a) ¿Por qué la pluma no se cae a los lados?

b) ¿Qué fuerzas actúan sobre la pluma?

c) Señala las fuerzas en un esquema con sus nombres.

Lo que podría hacer hoy… ¿De qué manera nos podemos orientar, tanto en el día como en la noche, si no contáramos con una brújula?

• Escriban las ideas principales en el pizarrón.

La Estrella Polar

Para saber más…1. Allier Cruz, Rosalía Angélica, et al. (2005). La Magia de la Física. Tercer Grado. México: McGraw-Hill

1. Otaola, Javier A., et al. El campo geomagnético: un elemento importante en las relaciones solar-terrestres.ILCE. 22 de febrero de 2007. http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/114/htm/sec_7.htm2. University Corporation for Atmospheric Research. 5 de noviembre de 2003. Descubrimiento de los Cinturones de Radiación. University Corporation for Atmospheric Research. 25 de febrero de 2007. http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/earth/Magnetosphere/radiation_belts_discovery.sp.html


Te muestran una pluma apoyada sobre una base que se mantiene vertical, sin que aparentemente haya una fuerza que evite que se caiga.

• Contesta en tu cuaderno:

a). RM Porque el imán proporciona una fuerza adicional a la gravitatoria.

b) RM Además de la fuerza gravitatoria que actúa sobre ella, y que apunta hacia abajo, hay la fuerza magnética que ejerce el imán que está en la estructura directamente sobre la punta metálica de la pluma, la cual es atractiva y apunta hacia arriba, contrarrestando la fuerza gravitatoria.

c) RM La fuerza de gravedad apunta hacia abajo y la fuerza magnética hacia arriba.

Lo que podría hacer hoy…

¿De qué manera nos podemos orientar, tanto en el día como en la noche, si no contamos con una brújula?

• Escriban las ideas principales en el pizarrón.

RL Por ejemplo: Si es de día y sabemos la hora, podemos inferir la dirección en que sale el Sol, a partir de lo cual es sencillo localizar los otros tres puntos cardinales. Si es de noche, y se observan estrellas, hay algunas como la Estrella Polar, en la constelación de la Osa Menor, que apunta siempre hacia el norte. Si no contamos con ninguna referencia como las anteriores, podemos intentar imantar un objeto metálico delgado y ligero, como clavo, aguja, alambre delgado, etcétera, y suspenderlo de un hilo o colocarlo a flotar sobre una hoja de árbol, lejos de otros imanes.

Para saber más…

La consulta de los textos y páginas electrónicas recomendadas en esta sección contribuyen a que los alumnos puedan profundizar y ampliar sus conocimientos acerca del tema revisado en la secuencia.

1. Este texto tiene un tratamiento interesante de las interacciones magnéticas, así como del desarrollo histórico de las ideas en torno al magnetismo.

1. Este vínculo ilustra cómo las partículas cargadas eléctricamente que provienen del Sol, también llamado viento solar, interaccionan con el campo magnético terrestre, produciendo fenómenos como las auroras polares.

2. Este vínculo muestra cómo se descubrieron los cinturones de Van Allen, que están relacionados con el campo magnético terrestre y su interacción con el viento solar.


Un modelo de puente para representar las fuerzas que actúan en él

Propósito y perspectivaMediante la elaboración de un modelo de puente se estudiarán las fuerzas que actúan en él.

Desde una perspectiva CTS, se analizan las aplicaciones prácticas de las nociones de fuerza, gravitación y peso.

Plan de trabajoEn el plan de trabajo se incluye la siguiente información para cada actividad:

• Los contenidos conceptuales, en negritas.

• Las destrezas en rojo.

• Las actitudes en morado.

• El trabajo que el alumno desarrolla en la actividad, en azul. El alumno decide cuál o cuáles trabajos incluye en su portafolio. Usted puede sugerir aquellos que considere representativos de la secuencia.

• Los recursos multimedia con los que se trabaja en cada actividad.

• Los materiales que deben llevarse de casa o el trabajo realizado previamente.

SESIÓN Momento de la secuencia

Propósitos (conceptos, destrezas y actitudes)

Materiales necesarios o trabajo en casa

1Texto introductorio

Valorar la importancia social de los puentes y de su diseño para evitar que sufran daños propiciados por desastres naturales.

Prototipo de un puente colgante

2Fase I. Investiguemos conocimientos útiles

Sintetizar información sobre conceptos y factores en la construcción de puentes. Cuestionario.

Puentes

3Fase II. Exploremos para definir el problema

Clasificar información sobre los tipos de puentes y de los materiales que se emplean en su construcción. Tabla de datos.

Por equipo: Bitácora o grabadora.

4Fase III. ¿Cómo contribuimos a la solución del problema?

Construir un modelo de puente que represente las fuerzas que actúan en él. Modelo de puente.

Por equipo: Materiales de fácil adquisición para elaborar un modelo de puente como: maderitas, cartón, cordel.

Proyecto de investigación 2


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El Sol DoraDo Domingo 22 de abril de 2007

Para empezarPrototipo de un puente colgante

Lean el texto.

• Antes de la lectura, comenten qué puentes conocen y cómo creen que están hechos.

SESión 1

Después de que el huracán Stan devastó el puente internacional ‘Rodolfo Robles’, que conecta a México con Guatemala, se permite por seguridad, solamente el paso a peatones, bicicletas y motocicletas. El puente únicamente funciona 12 horas, de siete de la mañana a siete de la tarde, por lo que el intercambio comercial ha quedado totalmente paralizado. Incluso algunas agencias aduanales que operaban aquí han tenido que cerrar sus puertas debido a la falta de empleos, ya que todos los trámites de importación y exportación los realizan ahora por el puente ‘Suchiate II’. Además, el poco turismo entre ambos países y los miles de migrantes que regresan de Estados Unidos hacia las naciones centroamericanas para pasar el fin de año o vacacionar, ya no atraviesan por el puente ‘Rodolfo Robles’ sino por el puente ‘Talismán’.

Demanda la sociedad reconstruir puente fronterizo

Un modelo de puente para representar las fuerzas que actúan en él

Esta situación es grave, por lo que se ha solicitado que las autoridades estatales y federales reparen y pongan otra vez en funcionamiento del puente.

Por otra parte, en Tecún Umán, Guatemala, la situación todavía es peor: el sector comercial ha empezado a protestar y ha solicitado la intervención del gobierno federal de su país, en demanda de la reapertura y reconstrucción del puente. Esta situación prácticamente los ha llevado a la ruina económica, porque ninguna actividad que se realice en los puentes “Suchiate II” y en el “Talismán-El Carmen” les beneficia.

Las ciudades fronterizas tanto Ciudad Hidalgo, en el estado de Chiapas, y Tecún Umán, Guatemala, basan su economía en el intercambio comercial a través del puente “Rodolfo Robles”, razón por la cual les urge reactivar todos sus servicios. De no ser así, el cierre de negocios y la consecuente pérdida de empleos, seguirá en detrimento del bienestar social y la seguridad de los habitantes.

En principio, se requiere hacer las evaluaciones técnicas de cada una de las partes del puente, ya que a simple vista se perciben serias irregularidades en el puente.

Por estos motivos, la sociedad chiapaneca demanda que los gobiernos federal y estatal reconstruyan el puente y desazolven del río Coatán antes de que llegue la próxima temporada de lluvias y huracanes.

En octubre de 2005, el Huracán ‘Stan’, dañó 34 puentes En Chiapas, dejando aisladasa más de 200 mil personas en poco más de 100 comunidades.

SeSión 11 Antes de iniciar la sesión, cerciórese

que sus alumnos pueden utilizar correctamente conceptos como: fuerza, energía potencial, energía mecánica, mismos que serán utilizados durante la elaboración de un puente. Puede preguntarles directamente lo que entienden por estos conceptos y corregir si es necesario. Durante todo el proyecto haga mención de la constante interacción de fuerzas que existe en un puente.

Para empezar

El interactivo es un simulador que apoya a los alumnos en el diseño de un puente colgante, el conocimiento de técnicas y estilos en la construcción de los puentes, así como la comunicación de ideas y el trabajo en equipo.

3 Además, favorece la interacción social con la oportunidad de que los alumnos contrasten sus conocimientos a lo largo del bloque y valoren la utilidad de la tecnología en la construcción de puentes colgantes. El recurso tecnológico fortalece el proyecto de investigación por lo que puede utilizarlo después de leer el texto introductorio o al finalizar las actividades de desarrollo. El recurso cuenta con instrucciones y sugerencia didáctica que se sugiere revisar antes de utilizarlo para un mejor aprovechamiento.

El texto muestra la situación del puente “Rodolfo Robles”, en la frontera de México con Guatemala, afectado por el huracán Stan y sin reconstruir. El texto no menciona directamente, sólo supone, el factor fuerza como causante de los daños materiales y las consecuencias en la vida cotidiana de las comunidades. Por lo tanto, se sugiere que los alumnos lo deduzcan respondiendo a preguntas como: ¿Qué fuerzas naturales pueden destruir un puente? ¿Cómo lo logran? ¿Qué es un huracán? ¿Qué sucede durante un huracán?’

3 Invite a los alumnos a dar algunas explicaciones sobre la acción del viento y el agua durante un huracán y a nombrar los materiales que ellos creen que se construyen los puentes.

2 Haga una lluvia de ideas con sus alumnos, para responder a preguntas que motiven su curiosidad: ¿Cómo serían los primeros puentes que se hicieron? ¿Para qué se utilizaron? ¿Con qué materiales se hicieron? Puede orientar las respuestas a esta última pregunta a que los alumnos comprendan que los puentes siempre son para unir y facilitar el intercambio cultural, económico y social de los pueblos.

Para cada actividad se presenta la siguiente información:

1. El propósito.

2. Las sugerencias generales para enseñar en Telesecundaria, que aparecen en un manchón como . Consulte el documento Cinco sugerencias para enseñar en la Telesecundaria para seleccionar la más adecuada.

3. Las sugerencias específicas para la actividad.

4. Las respuestas esperadas se marcan como RM: Respuesta modelo. Cuando la pregunta es abierta y acepta más de una respuesta se marca como RL: Respuesta libre. En este caso se ofrecen ejemplos de posibles respuestas o criterios que el alumno debe tomar en cuenta al dar su respuesta.

El Sol DoraDo Domingo 22 de abril de 2007


Haga una lluvia de ideas con sus alumnos para responder preguntas que motiven su curiosidad, por ejemplo, ¿cómo eran los primeros puentes y de que materiales estaban hechos?

Consideremos lo siguiente...

No pida a los alumnos la respuesta al problema en este momento; deje que ellos expresen lo que saben al respecto. La solución que proponemos a usted le brinda información necesaria para el desarrollo del proyecto y para guiar a sus alumnos durante las actividades.

Solución al problema: RM Es necesario tomar en cuenta el sistema de fuerzas, el material de fabricación, el peso máximo que puede soportar, la tensión de los cables si es que los tiene, la estabilidad del suelo, la sismicidad de la zona, la humedad del ambiente. Si se construye arriba de un río, es necesario efectuar un estudio hidrológico sobre el cauce, la altitud de las riberas y el comportamiento en época de lluvias. Para hacer un puente en las montañas, se debe considerar la firmeza del terreno donde será la cimentación. En todos los casos, se establecen relaciones de fuerza, y el objetivo es conseguir la estabilidad del puente.

Lo que pienso del problema

1 Para interesar a los alumnos pídales que comenten las implicaciones que traería tanto a la vida cotidiana de la comunidad como a cada uno de los habitantes, la desaparición de algún puente cercano a su comunidad. Si lo considera conveniente, mencione otras funciones de los puentes; como la de los puentes levadizos en los castillos medievales rodeados de fosas de agua, cuyas funciones eran la defensa y protección de los moradores del castillo.

1. Puede aprovechar la situación que se presenta en el texto introductorio para resaltar el aislamiento que sufrieron las comunidades al ser destruido el puente por lo cual había urgencia de reconstruirlo. RL Por ejemplo: El objetivo principal de un puente es unir dos puntos de difícil acceso, acortando la distancia de los recorridos. Al estar unidos dos puntos se puede dar entre las personas un intercambio de varios aspectos: turismo, comercio, etc.

2. RL Por ejemplo: Escasez de alimentos. Se han afectado el paso de migrantes, el intercambio comercial y el turismo y por consecuencia, se reducen las fuentes de empleo en la zona.

3. RL Por ejemplo: La estructura de un puente está sometida a la fuerza gravitacional y a fuerzas de tensión de los elementos de su estructura dispuestos para equilibrar a las primeras.

4. RL Por ejemplo: Entre otras cosas se debe estimar sobre número de personas y número y peso de los vehículos que lo transitan por día para calcular las fuerzas que va a resistir, la longitud que debe tener el puente, la calidad de materiales que se usarán, el tipo de suelo donde se asentarán las columnas para sostenerlo. Se debe tomar en cuenta también factores como: Elementos meteorológicos como cantidad de lluvia anual y en rapidez máxima de los vientos..

Para cerrar la sesión, pida a sus alumnos que comparen entre los puentes actuales y los antiguos aspectos como las formas de construcción y el tipo de los materiales: fibras vegetales, madera, rocas, lodo. Pida a sus estudiantes que recuerden imágenes de puentes en revistas, televisión o películas que les sirva para este ejercicio.

SeSión 2

En esta sesión los alumnos sintetizarán la información para decidir el modelo de puente que construirán. Antes de iniciar esta sesión, invite a los alumnos que recuerden la importancia de los puentes, los materiales usados para su construcción a través del tiempo y algunos cambios en su construcción. Todo esto que se ha trabajado en la sesión anterior. Se sugiere realice preguntas como: 1. ¿Qué fenómenos naturales pueden causar la destrucción o deterioro de un puente? 2. ¿Cuáles son las ventajas que representa un puente entre comunidades, poblaciones o países? 3. ¿En cuáles actividades de la sociedad los puentes tienen gran importancia?

193

IICIENCIAS

A lo largo de las secuencias del bloque, has trabajado en la descripción y representaciónde las diferentes magnitudes físicas. En este proyecto analizarás qué fuerzas participanen la estructura de un puente. Con la información obtenida elaborarás tu propio puentea escala con materiales sencillos y, de esta manera, observarás las fuerzas que actúan enél. Valorarás entonces la utilidad de la ciencia y la tecnología para la construcción depuentes.

Consideremos lo siguiente…Lean con atención el problema que se plantea. Con el trabajo que realicen en este proyecto podrán diseñar una propuesta concreta de solución.

La mayor parte de nuestro país tiene accidentes geográficos, donde los puentes resultan de vital importancia para la comunicación.

¿Qué aspectos se deben tomar en cuenta para el diseño de un puente? ¿Cómo se construye un puente?

Con los conocimientos que tienes sobre la interacción de fuerzas ¿Qué sugerencias podrías aportar para su construcción y beneficio de la comunidad?

Lo que pienso del problemaResponde en tu bitácora:

1. ¿Cuál es la utilidad de un puente?

2. ¿Qué consecuencias económicas y sociales ha traído a las comunidades el malfuncionamiento del puente internacional “Rodolfo Robles”?

3. ¿Qué tipo de fuerzas intervienen en la construcción de un puente?

4. ¿Qué se debe tomar en cuenta para la reconstrucción del puente internacional“Rodolfo Robles”?

Recuerda que para el registro de tus actividades:

Utiliza un cuaderno, libreta o carpeta como bitácora.

Lleva ahí un registro ordenado de lo que piensas del problema, de los textos consultados, de las entrevistas que realices, de los datos y objetos encontrados.Estas anotaciones te serán muy útiles para elaborar el informe del proyecto.

SESión 2Manos a la obraPlan de trabajo

Recuerda que el Plan de Trabajo explica las actividades que tendrás que realizar, organizadas en fases.


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Fase i: investiguemos conocimientos útiles

Para obtener información sobre las fuerzas que intervienen en la construcción de puentes,los elementos que se toman en cuenta para su construcción, los diferentes diseñosexistentes y los materiales empleados, revisarán algunas de las secuencias que trabajarondurante el Bloque 2, algunos textos y páginas electrónicas y el video Puentes.

Fase ii: exploremos para definir el problema

Para ampliar la información sobre los diferentes diseños y los materiales empleados paraconstruir puentes recabarán información en compañías constructoras, con ingenieros,arquitectos o maestros de obra de su comunidad. Para conocer las ventajas que para lascomunidades tiene un puente, identificar algunos puentes cercanos a su comunidad yentrevistar a los habitantes sobre esta cuestión.

Fase iii: ¿cómo contribuimos a la solución del problema?

A partir de la información obtenida elaborarán un puente en miniatura. Para ello,emplearán elementos de fácil acceso en su comunidad como palillos de dientes, palitosde paleta, listones de madera, cuerda, hilo o estambre.

Calendario de actividades

nueva destreza empleada

sintetizar información: Considerar una serie de informaciones, de

factores o de conceptos relacionados, para dar solución a un problema.

Recuerda que en el Calendario escribirás las actividades que realizarán los responsables de cada una de ellas y las fechas de entrega

En cada fase identifiquen las actividades por hacer y designen a los responsables de cadauna de ellas. Consulten con su maestro la fecha final de entrega para que distribuyanmejor su tiempo. De resultarles útil cópien el formato siguiente en su bitácora. En casocontrario, diseñen su propio calendario.

cronograMa de actividadesresPonsaBLes FecHa

Fase iFase iiFase iii

Fase I. Investiguemos conocimientos útiles

sinteticen información acerca de los puentes y sus características. Para ello:

Calendario de actividades

Ayude a sus alumnos a calcular los tiempos de entrega estimando la cantidad de trabajo que puede realizarse en cada sesión, de forma que puedan cumplir con los tiempos establecidos.

5 Sugiera a los estudiantes que hagan una copia del plan de trabajo en una cartulina y la tengan a la vista; esto les ayudará a calcular sus tiempos para la realización de las actividades.

Fase I: Investiguemos conocimientos útiles

nueva destreza empleada 3 Comente con sus alumnos las nuevas

destrezas empleada, con ejemplos de la vida cotidiana. Como ejemplo: Tus padres saben que viste el noticiero completo y ellos te piden que les comentes las noticias más importantes. Elegirás las que creas de mayor importancia y reunirás varias en una sola descripción debido a que tratan el mismo tema. Cuando te piden que cuentes una película también sintetizas información.

Sinteticen información acerca de los puentes y sus características. Para ello:

Sugiera a sus alumnos que dividan las lecturas por temas. Los temas generales podrían ser:

a) Tipos de puentes.

b) Materiales y estructuras de los puentes.

c) Los componentes de un puente.

d) Beneficios para la población en la construcción de un puente.

3 Para la elaboración de la síntesis, tomen en cuenta los aspectos relevantes sobre cada punto investigado.


IICIENCIAS

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1. Respondan:

a) ¿Qué lecturas y actividades del bloque nos pueden servir para identificar lasfuerzas que actúan en un puente?

b) ¿Qué elementos se deben tomar en cuenta para diseñar un puente?

c) ¿Qué diseños de puentes existen?

d) ¿Qué materiales se emplean para construir los puentes?

e) ¿Qué función tienen las diferentes secciones de un puente?

f) ¿Cómo afecta un sismo a la estructura de un puente?

2. Consulten las referencias que consideren necesarias para identificar el tipo de puentesy sus características. Pueden consultar las referencias que se listan abajo. Para ello:

a) Dividan las lecturas entre todos los equipos.

b) Cada equipo buscará y sintetizará los textos revisados en su bitácora.

c) Expondrán una síntesis de la información consultada al resto del grupo.

3. Elijan las estrategias para revisar y sintetizar la información documental investigada.

Algunas referencias de interésCiencias II. Énfasis en Física:

1. Secuencia 4: ¿Cómo caen los cuerpos?

2. Secuencia 7: ¿Por qué se mueven las cosas?

2. Secuencia 8. ¿Cuáles son las causas del movimiento?

Geografía de México y del mundo:

1. Secuencia 3: Un recorrido por México.

1. Puentes

1. Tagüeña, Carmen et al. (1999). Física. México: Santillana.

2. Allier Cruz, Rosalía Angélica et al. (2005). La Magia de la Física. Tercer Grado. México:McGraw-Hill.

1. Diario El País. Los puentes, clasificación. 23 Febrero 2007. http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-005302/contenido/9_clasificacion_puentes.htm

2. Genescá, Joan. Más allá de la herrumbre III. Corrosión y medio ambiental. ILCE. 23Febrero 2007.

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/121/htm/masalla3.htm

Recuerda que en esta fase recopilarás información documental útil para el desarrollo del proyecto. Te damos algunas referencias de lo que sabes para las consultes.

1. a) RL Por ejemplo: Textos introductorios de las Secuencias 7, 8; Textos de información inicial de las Secuencias 2, 7, 8; Textos de formalización de las Secuencias 6, 7, 8, 9. Actividad 1 de las Secuencias 2, 7, 8; Actividad 2 de la Secuencias 7, 8.

b) RL Por ejemplo: Dependiendo de la longitud del puente, este podría romperse en el centro, de manera que habría que incluir tensión equilibrante en algunas secciones, o bien poner soportes en las secciones de mayor longitud. Se tiene que calcular, además del peso de los materiales, el peso máximo del tránsito que tendrá el puente.

c) RL Por ejemplo: Puente en arco, colgante, viga, losa, atirantado, reticulado, levadizo.

d) RL Por ejemplo: Para los puentes modernos los materiales más comunes son acero y concreto, así como hormigón armado, pretensado y postensado. Para otros puentes se usan materiales tradicionales ancestrales como piedra, madera o fibras vegetales. En algunos climas es recomendable usar materiales flexibles, que resistan la humedad y que no entren en resonancia si se encuentran en una zona sísmica. En otros ambientes es conveniente utilizar material resistente como el concreto. (Se le llama hormigón pretensado al concreto al que se le introducen cables o alambres tensados; y hormigón postensado, al cual se le introduce una armadura especial).

e) 1 Ayude a sus alumnos complementando algunos de los conocimientos que vayan adquiriendo. Por ejemplo: puede mencionar que a los postes que soportan el peso del puente generalmente se le agrega unas zapatas o bases para evitar el hundimiento. Algunos ejemplos de lo anterior son: a) Un clavo se hunde por la punta, que es la parte que ejerce más presión al tener menos superficie. b) Los tirantes de las mochilas, entre más gruesos estén, molestan menos. Al haber mayor superficie, hacen menos presión. RL Por ejemplo: Los postes tiene la función de soporte, el tablero funciona como superficie para el desplazamiento, los tirantes actúan como tensores entre el soporte y el tablero.

f) RL Por ejemplo: Depende de la intensidad del sismo, de la fortaleza y de la estructura del puente. En los puentes colgantes, el daño principal lo provocan las oscilaciones constantes que pueden ser desde movimientos leves hasta oscilaciones que, por durar mucho tiempo, se amplifican hasta provocar la rotura de los tirantes y del tablero. En puentes no colgantes, un sismo puede provocar desde fisuras hasta la caída de la construcción.

Las secuencias le ayudarán al alumno a recordar y fortalecer los conceptos ya vistos y su aplicación directa en un dispositivo elaborado por ellos. En la Secuencia 4 se mostró que todos los cuerpos están sometidos a la fuerza gravitacional. En la Secuencia 7 y 8 se vio la interacción de la fuerza y el movimiento con base en las Leyes de Newton. Esta secuencia ayudará al alumno a localizar las zonas sísmicas y también brinda una idea aproximada de la distancia entre varios puntos de nuestro país. En esta secuencia los alumnos aprendieron la geografía y distribución política de nuestro país. Los ejercicios de localización realizados son para formular los cálculos que se piden de tiempo y distancia relacionados con la onda sísmica.

El video permite reconocer diseños, fuerzas, materiales y elementos que incluye la construcción de puentes atirantados, colgantes o de arco.

4 Puede aprovechar el recurso como fuente de información y reflexión sobre la importancia del conocimiento de las fuerzas para la construcción de un puente. El recurso tecnológico aporta información de interés para el desarrollo del proyecto. Los libros se sugieren para complementar los conceptos de las secuencias anteriores. Por último la información de la red, da un resumen sobre varios aspectos de los puentes en general y un peligro como es la corrosión de los materiales que tienen los puentes.

Algunas referencias de interés

En el primer libro se puede encontrar información sobre varios temas que se han visto durante el proyecto como la fuerza gravitacional, leyes de Newton, sistemas de fuerzas. En el segundo libro se puede encontrar información sencilla sobre temas relacionados con cambios físicos como la dilatación de los cuerpos.

En primera referencia electrónica sobre la clasificación de puentes, encontrará un breve resumen sobre la historia y evolución de la construcción de los puentes y los diferentes tipos que existen. En la segunda página se presenta un peligro constante a los puentes: la corrosión que sufren las estructuras metálicas.


196


SESIÓN 3

Un puente consta de varios segmentos. En este puente colgante todos los cables se encuentran suspendidos entre una torre y otra.

intercambien la información que cada equipo sintetizó. Para ello:

1. Escuchen con atención las exposiciones de sus compañeros.

2. Completen su bitácora con la información que se aporte.

Fase II: Exploremos para definir el problema

Puente atirantado.

1. Seleccionen uno o varios puentes en su comunidado cercanos a ella.

2. Formen cuatro o cinco equipos y repártanse lainvestigación sobre los puentes.

3. Investiguen a cargo de qué instancia gubernamentalse encuentra el puente.

4. Realicen una entrevista para indagar:

a) Los materiales empleados para construirpuentes.

b) El tipo de puente o puentes que se encuentranen su localidad.

c) Los materiales con los que están hechos dichospuentes.

d) Las ventajas que un puente tiene para suscomunidades.

e) Determinen las ventajas que ofrecen los puentesrígidos y los puentes flexibles, así como en quécasos es mejor construir cada tipo de puente.

5. Investiguen si existe alguna obra cercana de unpuente.

6. Pidan permiso de visitar la obra y entrevisten apersonas que trabajan en ella.

7. Pueden emplear los siguientes instrumentos pararecabar la información. Adáptenlos o complétenlossegún sus necesidades.

Puente colgante.

cables principalestirantes

anclaje

torretramo extremo

armadura de refuerzo

Recuerda que en esta etapa recabarás información directamente de tu comunidad para resolver el problema.

obtengan información que les ayude a elaborar su puente. Para ello:

Puente de arco.

Para el cierre de sesión se sugiere que revise de manera general el trabajo de los equipos. Puede pedir a un integrante de cada equipo que exponga ante todos sus compañeros el trabajo realizado. Asegúrese en este momento que ninguno de sus estudiantes se atrase en la marcha del proyecto.

SeSión 3En esta sesión los estudiantes realizarán entrevistas para obtener y clasificar la información necesaria para el diseño y construcción del modelo de puente.

Fase II: Exploremos para definir el problema

Obtengan información que les ayude a elaborar su puente. Para ello:

La información recopilada puede ser acompañada por fotografías, siempre y cuando no resulte oneroso y problemático para sus alumnos. También puede pedirles que hagan dibujos. Algunas instituciones tienen folletos que pueden servir para ilustrar la información.

Deje a los alumnos que decidan cómo obtener la información que se les pide. Con los proyectos que han hecho hasta ahora, tienen elementos para saber si una entrevista, una observación directa o una encuesta pueden serles de utilidad.

Es recomendable que antes de que los alumnos visiten alguno de estos lugares, usted haya recorrido el lugar o recopilado alguna información del mismo, de tal manera que pueda orientar mejor el trabajo de campo de sus alumnos.

Para reafirmar sus conocimientos, en todo momento estimule a sus alumnos utilizar correctamente los conceptos de masa, fuerza gravitacional, velocidad. Puede animarlo, a que siempre usen frases como ‘una masa de 100 kg’ en lugar de frases como ‘un peso de 100 kg’.


IICIENCIAS

197

Para hacer sus entrevistas:

Elaboren y lleven por escrito cuatro o cinco preguntas clave para guiar sus entrevistas. Por ejemplo, ¿cuándo se construyeron los puentes de esta región?, ¿qué necesidades han cubierto dichos puentes?, ¿qué fuerza pueden soportar?, ¿cómo se sostienen?

Utilicen una grabadora, una libreta pequeña de notas o bien, su bitácora para registrar la información durante la entrevista.

Al terminar sus entrevistas:

Reúnanse con todo el equipo y seleccionen la información útil para resolver el problema.

Valoren las coincidencias en las respuestas de los entrevistados. Una tabla de datos puede ser de gran ayuda.

Clasifiquen la información obtenida durante las entrevistas:

1. Reúnan las entrevistas de todos los equipos.

2. En una tabla de datos integren la información de cada lugar visitado. Observen elejemplo a continuación.

Fuente deinformación

Puentes que hay en mi localidad

Fuerzas quesoportan

Material defabricación

Ventajas para la comunidad

3. Elaboren un resumen de la información.

Fase III. ¿Cómo contribuir a la solución del problema?Construyan un modelo de puente en miniatura.

SESIÓN 4

Para elaborar una maqueta o un modelo:

Decidan el tipo de construcción que van a realizar.

Identifiquen las principales características que se deben tomar en cuenta.

Decidan los materiales que van a usar.

Hagan un boceto o diagrama de la construcción en papel:

• Utilicen los diagramas y los textos consultados.

• Tomen en cuenta las partes que se construirán por separado.

Utilicen pegamento para madera para unir los diferentes palillos, cartón, cuerdas o hilos.

Ensamblen las partes que construyeron por separado.

Clasifiquen la información obtenida durante las entrevistas:

Pida a los alumnos que intercambien la información obtenida sobre los puentes. Es interesante saber cuál ha sido su fuente informativa y qué tan confiable es. Para que la información de cada equipo se enriquezca con los datos obtenidos por el resto de sus compañeros, pida que un representante de cada equipo pase al pizarrón a anotar la información obtenida. Con ella, todos completarán sus bitácoras.

Para el cierre de sesión se les puede plantear a los alumnos que hasta ahora se han dicho los beneficios que trae un puente para las personas que viven a ambos lados de él.

SeSión 4Antes de iniciar la sesión, pida a sus alumnos que analicen los dibujos de puentes de la página anterior. A partir de eso y con la información que han recopilado hasta ahora, seguramente harán despliegue de su creatividad para construir un puente. Puede sugerirles que para iniciar la construcción del puente primero lo tienen que diseñar en papel. El dibujo del puente les podrá orientar y en equipo, podrán hacer cambios y modificaciones que crean necesarios al analizarlo entre ellos. Recuerde a sus alumnos que ahora tendrán que construir un modelo a escala de puente con materiales sencillos. Asimismo, de entre los modelos de puentes elaborados en el grupo, decidirán cuál pueden dejar en la escuela.

Durante esta sesión, los alumnos diseñarán y construirán su modelo de puente.

Fase III. ¿Cómo contribuir a la solución del problema?

Construyan un modelo de puente en miniatura.

1 Oriente a sus alumnos para que utilicen una base sólida y firme para construir su puente. De la misma manera utilice los dispositivos hechos por ellos para hacerles comprender las fuerzas que actúan en un puente, tales como sismos y vientos que pueden afectar su funcionamiento.


198


evalúen los diferentes puentes miniatura construidos. Para ello:

1. ¿Qué parte del puente fue la que les costó más trabajo armar?

2. Sabiendo que cada parte de la estructura del puente tiene una función específica:

a) ¿cuál es la estructura del puente que no puede ser flexible? ¿Por qué?

b) ¿Qué estructura del puente permite flexibilidad?

3. Opinen acerca del tipo de puente que consideren más adecuado para su comunidad.

Para terminar

comuniquen los resultados que obtuvieron. Para ello:

1. Determinen de los productos desarrollados durante el proyecto cuáles quierencomunicar, por ejemplo: síntesis de información sobre la construcción de los puentes,tipos de puentes y sus características, sistemas de fuerzas que trabajan en un puente,materiales de construcción de puentes, reportes de entrevistas; etcétera.

Diferentes pasos para la construcción de un puente colgante

SESIÓN 5

Recuerda que en esta fase se utiliza la información obtenida hasta ahora a fin de desarrollar un producto que de a conocer el problema y posibles soluciones.

Recuerda que en esta etapa elaborarás un reporte de investigación y encontrarás la manera más apropiada de presentar tu producto terminado a la comunidad.

Evalúen los diferentes puentes miniatura construidos. Para ello:

2 Propicie que sus alumnos expongan algunas ideas con base en sus observaciones y conocimientos adquiridos en afirmaciones como éstas: a) Puede haber movimientos de acomodo de la estructura del puente que produzcan daños menores. b) La estructura del puente está diseñada para soportar un peso máximo que no se debe rebasar.

3 Al terminar su puente, pida a los alumnos que hagan pruebas sobre su capacidad de carga, colocando objetos que tengan a la mano: como llaves, monedas, un monedero, un carrito, etcétera. Es deseable que los alumnos hagan los ajustes que consideren necesarios para que su puente soporte más peso.

1. RL Por ejemplo: El tablero, porque no es fácil ajustar los tirantes.

2. a) RM Las partes inflexibles del puente son los soportes, que pueden ser torres o postes. Si los soportes tienen movilidad, el puente completo está en peligro de caer con facilidad.

b) RM Dependiendo del tipo, la finalidad y los materiales de construcción del puente, el tablero puede tener también algún grado de flexibilidad; por ejemplo en los puentes colgantes tienen un poco de flexibilidad. Las otras estructuras que permiten flexibilidad, son los tirantes y los cables.

3. Sería bueno hacer notar a los alumnos que los puentes colgantes, al no tener ningún cuerpo de construcción en el centro, dejan el paso libre del agua de un río y evitan la acumulación de residuos al centro, que puedan formar diques y con ello inundaciones.

Para cerrar la sesión, pida a los alumnos que respondan a preguntas como: a) ¿Qué tipos de puente permiten flexibilidad y cuáles son sus partes flexibles y cuáles sus partes rígidas? b) Según su forma de construcción, ¿qué tipos de puentes hay y cuáles son sus diferencias?

SeSión 5En esta sesión sus alumnos valorarán la importancia social de los puentes en la antigüedad y actualmente. Además comunicarán los resultados que obtuvieron. Verifique que sus alumnos tengan lo necesario para poder realizar su presentación del modelo.

Para terminar

Con esta última etapa finaliza el trabajo del Bloque 2, por lo que es importante que verifique que los alumnos hayan comprendi-do la información revisada en las secuencias, respecto al concepto de fuerza y sus representaciones. Colabore con sus alumnos en la elaboración y la presentación de sus trabajos y resultados.


IICIENCIAS

199

2. Pueden elaborar un reporte que contenga:

a) Introducción: Expliquen el propósito del proyecto.

b) Desarrollo: Describan el procedimiento que siguieron para elaborar el puente enminiatura, enfatizando las fuerzas que deben considerarse en su construcción.

c) Conclusiones: Realicen un dibujo de su puente, donde indiquen las fuerzas queactúan en él. Para ello:

i. En el dibujo señalen los componentes siguientes: cables, tirantes verticales,soportes, tablero,

ii. Con flechas, indiquen las fuerzas que actúan en cada uno de los componentesnombrados.

3. Organicen en su escuela una presentación pública de las maquetas de los puentesconstruidas.

4. Presenten a las autoridades de la escuela el prototipo elegido y sus ventajas.

5. Organicen con los asistentes un intercambio de opiniones sobre la importancia de lasvías de comunicación, su cuidado y mantenimiento.

Lo que aprendimosEvalúen lo aprendido durante el proyecto.

• Respondan en su bitácora:

1. Sobre los puentes y sus características:

a) ¿Qué aspectos o factores se toman en cuenta para diseñar un puente?

b) ¿Qué fuerzas deben considerarse en su construcción?

c) ¿Qué tipo de puentes han visto en poblaciones o carreteras cercanas a tucomunidad?

d) ¿Qué beneficios se obtienen con la construcción de un puente?

2. Sobre el trabajo realizado:

a) Escriban las dificultades que tuvieron para realizar su proyecto, las causas y cómolas resolvieron.

b) ¿Qué fue lo que más les gustó durante el proyecto?

c) ¿Se sienten satisfechos del trabajo realizado? ¿Por qué?

d) ¿Cómo mejorarían su modelo de puente?

Recuerda que aquí evaluarás aprendizajes y la contribución de tu producto para resolver el problema.

Lo que aprendimos

Evalúen lo aprendido durante el proyecto.

Pida a sus alumnos que expresen la relación existente entre la gravedad y la tensión ejercida por los tirantes del puente; la relación entre la masa de los peatones y/o vehículos que pasan sobre el puente y los soportes del puente. También puede pedir que tracen un diagrama del puente en su cuaderno y hacer un sistema de fuerzas dibujando sus vectores correspondientes.

5 Sugiera a sus alumnos que individualmente o por equipos, busquen fotografías o elaboren un dibujo de algún puente conocido, lo coloquen en el aula y escriban datos, como tipo, longitud y ubicación. Pueden utilizar como modelo la Tabla que se encuentra en la sección ‘ Lo que pienso del problema’.

1. a) RL Por ejemplo: Longitud, ancho y resistencia del puente, materiales de fabricación, tipo de suelo donde se asentarán las columnas para sostenerlo, carga que soporta, fuerzas resultantes y equilibrantes. Elementos meteorológicos como la cantidad de lluvia anual y la velocidad de los vientos.

b) RL Por ejemplo: Fuerza producida por la masa de: a) los objetos que pasarán por el puente, b) materiales de construcción del puente. La interrelación de fuerzas entre los tirantes, soportes y tablero principal.

c) RL Por ejemplo: Puente atirantado en la carretera principal. Puente colgante sobre algunas calles y avenidas. Puente de arco sobre el río o sobre la cañada.

d) RL Por ejemplo: Permitir la comunicación y libre tránsito entre los pobladores de las comunidades vecinas, así como el intercambio de mercancías.

2. a) RL Por ejemplo: Una de las dificultades fue la falta de información para calcular las medidas para que resistiera el puente. También, nos costó trabajo armar el tablero con los tirantes.

b) RL Por ejemplo: Conocer los puentes más largos del mundo.

c) Es probable que haya alumnos que mientras investigaban para cumplir la tarea asignada hayan encontrado información que no formó parte de la información requerida pero sí resultó para ellos de mucho interés. Invítelos a exponer la información que ellos deseen consideren importante. RL Por ejemplo: Sí. Trabajamos en conjunto y aprendimos unos de otros, logrando terminar el puente a tiempo.

d) RL Por ejemplo: Organizando mejor los tiempos de entrega para evitar atrasos.

270

e v a l u a c i ó n b l o q u e 2

L ib ro para e l maest ro

200

EVALUACIÓN BLOQUE 2

Revisión de secuenciasI. Lee atentamente los siguientes casos. Subraya la expresión que contiene la

respuesta correcta.

1. Un niño lanza una bola de lodo que cae al suelo a cinco metros de distancia. ¿Cuál de las afirmaciones es adecuada para describir el cambio en el estado de movimiento de la bola?

a) Cae debido a una fuerza que actúa a distancia.b) Cae porque, al estar hecha de tierra húmeda, regresa al lugar al que

pertenece.c) Cae debido a una fuerza que actúa por contacto.d) Cae porque se acaba la fuerza que se le aplicó al ser lanzada.

2. ¿En cuál de las siguientes situaciones no actúa una fuerza?

a) Un automóvil frena al acercarse a un alto.b) Una pelota se deforma por un momento al chocar con una raqueta de tenis.c) Una nave con el motor apagado viaja en el espacio con movimiento rectilíneo

uniforme.d) Un imán atrae un clip de metal y lo mueve de su posición.

II. Aplica tus conocimientos para elegir la respuesta correcta.

3. Una caja se encuentra en reposo sobre la superficie de un plano inclinado. ¿Cuál es el diagrama de fuerzas que representa la situación descrita?

Las fuerzas.La explicación de los cambios

a) b) c) d)

las actividades que se presentan al final de cada bloque le permitirán evaluar de manera integral los conocimientos generales trabajados. esta evaluación posibilita medir los logros individuales de sus alumnos y, con ello, asignar una calificación parcial que, junto con las evaluaciones y observaciones que usted realizó a lo largo del bloque, le permitirán obtener una calificación bimestral.

Revisión de secuenciaslas actividades de esta sesión de evaluación (100 minutos) inician con la sección Revisión de secuencias, donde se presenta una propuesta de examen bimestral integrado por una cantidad variable de reactivos, que se pueden contestar en 50 o 60 minutos. usted puede pedir a los alumnos que contesten la totalidad de los reactivos o seleccionar los que considere más relevantes. Se sugiere que la calificación obtenida en el examen constituya el 20% de la calificación del bimestre. al final de esta secuencia se presenta un ejemplo de ponderación de los diferentes elementos de evaluación considerados.

Durante el tiempo restante de la sesión se puede calificar el examen; para ello puede propiciar una autoevaluación. una estrategia es la siguiente: organice que entre todo el grupo se resuelva el examen, argumentando cada respuesta con base en los textos y actividades de las secuencias revisadas. Solicite a los alumnos que tuvieron respuestas erróneas, que analicen el origen de su error.

Para realizar el ejercicio de evaluación, cuenta usted con una sesión.

También puede solicitar una coevaluación, es decir, que por parejas o equipos identifiquen las respuestas correctas así como las erróneas, las argumenten y se asignen una calificación.

Para ello, usted cuenta con las respuestas de cada reactivo. comente con sus alumnos las dudas que surjan durante la resolución del examen.

este es el momento adecuado para pedir que evalúen de manera individual o en pares el portafolio que cada alumno integró con los trabajos realizados en cada secuencia y que le parecieron más relevantes. Pida que se asignen una calificación entre 1 y 10 de acuerdo con la calidad de los trabajos realizados. Se sugiere que esta calificación represente un 5% de la calificación del bimestre.

la sección autoevaluación se presenta únicamente en los bloques i, iii y v. no tiene una calificación numérica y su función es que los alumnos constaten el progreso experimentado en el trabajo en equipo a lo largo del año. Para ello, los alumnos comparan su desempeño en tareas que requieren de la colaboración con sus pares, al inicio, a la mitad y al final del año escolar.

271

c i e n c i a S i i


201

IICIENCIAS4. La fuerza que actúa sobre una bala cuando se dispara un rifle es de 27 N,

mientras que la fuerza que actúa sobre el rifle es de -27 N. ¿Cuál es el valor de la fuerza resultante?

a) 0 N b) 1N c) 54 N d) 729 N

5. Sobre una caja actúan dos fuerzas concurrentes. ¿Cuál es la fuerza resultante de este sistema? • Toma en cuenta que la escala de los vectores es: 1 cm = 1 N

4 N

2.5 N

a) 3 N b) 6 N c) 180 N d) -3 N

6. Al jalar un costal lleno de frutas recibes la ayuda de varios amigos. Como resultado de esto, la fuerza ejercida sobre el costal se multiplica por tres. ¿Cómo varía la aceleración del costal?

a) Se reduce a la mitadb) Se queda igualc) Se duplicad) Se triplica

7. De las siguientes situaciones, ¿cuál no corresponde a un par de fuerzas de acción y reacción?

a) 1b) 2c) 3d) 4e) Ninguna

El pie empuja la Tierra.La Tierra empuja al niño.

El cohete empuja al gas.El gas empuja al cohete.

El martillo golpea la lata, la latase deforma y empuja al martillo.

La Tierra atrae al hombre.El hombre atrae a la Tierra.

1 2 3 4

Maestro: Las medidas de los vectores se han reducido por razones de espacio. La escala marcada, 1 cm: 1 N. corresponde al L.A.

272




202

8. ¿Cuál de las siguientes gráficas describe la relación entre la distancia y la fuerza de atracción gravitacional?

a) ib) iic) iiid) iv

Distancia0 2 4 6

30

25

20

15

10

5

0Fu

erza

ii

Fuerza0 2 4 6

6

5

4

3

2

1

0

iii

Distancia0 2 4 6

1.2

1

0.8

0.6

0.4

0.2

0

Fuer

za

i

Distancia0 1 2 3 4 5 6

iv

6

5

4

3

2

1

0

III. Subraya el argumento más adecuado para contestar las situaciones planteadas:

9. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la fuerza de atracción gravitacional es incorrecta?

a) El Sol ejerce una fuerza de atracción sobre la Tierra.b) Una persona no ejerce fuerza de atracción sobre otra.c) La luna ejerce una fuerza de atracción sobre nosotros.d) La Tierra ejerce atracción sobre los cuerpos que caen libremente

273

c i e n c i a S i i


IICIENCIAS

203

10. ¿Cuál de los siguientes enunciados emplea el término energía en un contexto no científico?

a) La energía luminosa del Sol es necesaria para la vida en la Tierra.b) La energía del Sol puede transformarse en energía positiva.c) El calor es una forma de energía.d) Es necesario utilizar tipos de energía menos contaminantes.

11. Todos los enunciados, menos uno, describen manifestaciones posibles de energía. ¿Cuál es?

a) En una explosión nuclear la energía se manifiesta en forma de calor y sonido.b) Cuando un imán atrae a un clavo, la energía se manifiesta en forma de

movimiento.c) Cuando una piedra cae al suelo la energía se manifiesta en forma de

electricidad.d) La energía química esta presente en los combustibles como la gasolina.

12. Menciona con cuál de las siguientes formas no es posible cargar eléctricamente un objeto hecho de plástico.

a) Ponerlo en contacto con otro cuerpo cargado eléctricamente.b) Ponerlo en contacto con un objeto sin carga.c) Frotarlo con una franela.d) Frotarlo con el cabello.

13. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las características de la fuerza eléctrica y la fuerza gravitatoria es falsa?

a) Ambas actúan a distancia.b) Las dos son proporcionales al producto de las masas de las cargas.c) Ambas son inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia entre

las masas.d) Las dos son únicamente atractivas.

IV. Selecciona el valor que resuelva cada caso.

14. ¿Cuál piedra tiene mayor energía potencial?

a) Una de 100 g a 2 mb) Una de 200 g a 2 mc) Una de 50 g a 2 md) Una de 50 g a 1 m

274




204

Autoevaluación• Sigue las instrucciones:

1. Escribe en la columna de la derecha el número que describa mejor tu actitudpersonal frente al trabajo en equipo. Emplea la siguiente escala:1=nunca, 2=pocas veces, 3=con frecuencia, 4=siempre.

¿Cómo trabajo en equipo?

Actitud Valoración

a) Cuando trabajamos en equipo, espero a que uno de mis compañeros nos organice.

b) Cuando dividimos las tareas y termino primero, ayudo a mis compañeros.

c) Mis compañeros de equipo me toman en cuenta.

d) Si uno de mis compañeros hace un buen trabajo, se lo digo.

e) Si los demás no hacen lo que les toca, yo tampoco cumplo con mi tarea.

f) Durante una actividad, escucho y respeto la opinión de los demás.

g) Me gusta aportar ideas para realizar una actividad grupal.

h) Cuando algo me sale mal, reconozco mi error.

i) Considero que el trabajo en equipo contribuye a mi aprendizaje.

j) Cuando trabajamos en equipo, nos resulta muy difícil ponernos de acuerdo.

15. Si en la cima de una colina tienes 1600 J de energía potencial, ¿cuánta energía cinética tienes en el punto medio de la bajada cuando desciendes? Utiliza el Principio de conservación de la energía mecánica.

a) 1600 Jb) 200 Jc) 400 Jd) 800 J

16. Si dividimos un imán, ¿cuántos polos tendrá cada imán resultante?

a) Unob) Dosc) Tresd) Cuatro

275

c i e n c i a S i i


IICIENCIAS

205

2. Responde:

a) ¿Qué afirmaciones favorecen el trabajo en equipo?

b) ¿Cuáles de estas actitudes manifiestas cuando trabajas con tus compañeros deequipo?

3. Es recomendable que guardes una copia de este cuestionario en el portafolio, paraque lo compares con los que harás al final de otros bloques.

Integra tu portafolio Un portafolio, como el

que se muestra, es una

carpeta hecha de

diversos materiales

como cartón, yute, tela

o papel. Utiliza lo que

quieras para fabricar

el tuyo.Reflexiona acerca de las actividades del Bloque 1 que te parecieron más importantes para tu aprendizaje, y guarda en tu portafolio algunas de esas actividades; por ejemplo, ejercicios, fotografías, dibujos, tablas o autoevaluaciones. Escribe en una tarjeta, por qué guardas cada una de ellas.

Autoevaluación

Se propone un instrumento cualitativo que usted puede utilizar para que el alumno reflexione sobre su forma de trabajo en equipo al término de un bloque. Guíe a sus alumnos para que evalúen si presentan actitudes favorables o poco favorables hacia este tipo de trabajo.

Si la suma de las preguntas: b, c, d, f, g, h, i está entre 21 y 28 puntos

Si la suma de las preguntas: a, e, j está entre 3 y 6 puntos

b) Actitudes poco favorables al trabajo en quipo

a) Actitudes favorables al trabajo en equipo

Si la suma de las preguntas: a, e, j está entre 9 y 12 puntos

Si la suma de las preguntas: b, c, d, f, g, h, i está entre 7 y 14 puntos

orientaciones:

la columna i presenta las calificaciones de los indicadores que evidencian actitudes favorables para el trabajo en equipo.

la columna ii presenta las calificaciones de los indicadores que evidencian actitudes desfavorables para el trabajo en equipo.

es conveniente que el alumno guarde sus resultados en el portafolio para poder compararlos con las autoevaluaciones que haga en otros momentos del curso. De este modo resultará muy formativo que el alumno observe la evolución de sus actitudes en el transcurso del tiempo.

En la página siguiente se incluye una propuesta de lista de cotejo, para que usted evalúe en forma cualitativa las destrezas y actitudes desarrolladas por cada alumno en cada una de las secuencias del bloque. este instrumento de evaluación se puede utilizar en forma cotidiana.

las destrezas y actitudes de cada secuencia se presentan en el cuadro, en el orden en que se trabajan.

Integra tu portafolio.

este instrumento cualitativo constituye una evidencia del progreso del alumno a lo largo del curso, que estimula positivamente el proceso de aprendizaje individual. Se le sugiere que solicite a los alumnos la construcción individual de sus portafolios al inicio del curso, de manera que éstos contengan los productos que cada alumno decida conservar en el transcurso de cada bloque. Recuerde a los alumnos que guarden en el portafolio productos elaborados en cada secuencia.

276



SEcUEN

cIA 7

Lista d

e co

tejo

de d

estre

zas y

actitu

des d

el B

loq

ue 2

SEcU

ENcIA

6SEcU

ENcIA

8SEcU

ENcIA

9SEcU

ENcIA

13Pro

YEcTo 2

ToTA

L

Nombre del alumno

Analiza

Identifica

Elabora una hipótesis

Infiere

representa

calcula

Identifica

Infiere

Analiza

Describe

Infiere

calcula

Identifica

Describe

Identifica

Analiza

Describe

construye un dispositivo

Aplica la tecnología

Identifica

Utiliza herramientas

procedimientos y

construye un dispositivo

Sintetiza información

obtiene información

construye un modelo

comunica

Evalúa

SEcUEN

cIA 10

SEcUEN

cIA 11

SEcUEN

cIA 12

277

c i e n c i a S i i


3033

X 9=(10)

2531

X 8.0=(10)

9 + 82

8.5=

PUNTUAcIÓN Por ASPEcTo SUMA

nombre de alumno a) Secuencias (50%) b) examen (20%) c) Proyecto (25%) d) Portafolio (5%) calificación bimestral

1. alvarez carlos 4.3 1.6 2.3 0.5 8.7

2. beltrán ana

Ejemplo de evaluación sumativa de un bloque

a continuación se proporciona un ejemplo de cómo evaluar los distintos aspectos de un bloque. Puede incluir la evaluación que realice al término de cada sesión de aprendizaje. esta sugerencia no descarta otras posibilidades que usted considere más apropiadas de acuerdo con las características de sus alumnos. en todos los casos, se redondean los decimales.

1. Secuencias. esta sección puede dividirse en dos partes: la obtenida a partir de la lista de cotejo de destrezas y actitudes, y la obtenida a partir de las secciones de lo que aprendimos de todo el bloque.

a) lista de cotejo de destrezas y actitudes: Supongamos que el alumno carlos Álvarez ha logrado 30 de las 33 destrezas y actitudes esperadas en el conjunto de secuencias de un bloque. al dividir estas cifras y multiplicar por 10 se obtiene una calificación de:

b) Para que el alumno obtenga el promedio de las calificaciones, obtenidas en la sección lo que aprendimos se le proporciona una sugerencia en la parte baja de la página. Supongamos que el mismo alumno obtuvo 8 en este rubro de la calificación.

c) obtenga el promedio de a) y b), que en este ejemplo sería:

el resultado se multiplica por 0.5 ya que las secuencias constituyen 50% de la evaluación del bloque. en este ejemplo del alumno, sería (8.5 ) X (0.5) = 4.3

2. Examen bimestral. el examen bimestral de la sección Revisión de secuencias de la evaluación es un instrumento cuya ponderación es 20% de la evaluación de un bloque. Si el alumno en cuestión obtiene un 8 como producto de los aciertos de su examen, entonces la puntuación que tendría por este concepto sería: (8) x (0.2) = 1.6 puntos

3. Proyecto. Se sugiere una ponderación del 25%. el maestro tiene la libertad de evaluar el proyecto como considere conveniente. Puede evaluar, por ejemplo, el análisis de la información recopilada, la calidad del producto obtenido en la fase de comunicación, el reporte de investigación, el trabajo del equipo, etcétera. Si los criterios seleccionados dan como resultado una calificación de 9, entonces la puntuación obtenida por este concepto sería de (9) x (0.25) = 2.3.

4. Portafolio. Se sugiere una ponderación del 5% para esta sección de la evaluación. los criterios se pueden establecer junto con los alumnos para que sean ellos los que decidan el porcentaje. Pueden evaluar, por ejemplo, si las evidencias seleccionadas representan lo aprendido, si el texto de la tarjeta que las identifica está bien escrito, si lo han hecho con orden, etcétera. Si los alumnos se otorgan un 10 en el portafolio, entonces éste se multiplica por .05, de manera que (10) x (.05) = 0.5

Finalmente, las puntuaciones obtenidas por cada uno de los rubros de la evaluación se suman:

Ejemplo de evaluación individual de Lo que aprendimos

cada actividad de esta sección es un instrumento cualitativo de evaluación continua. a continuación le sugerimos una forma para evaluar las secciones Resuelvo el problema, ¿Para qué me sirve lo aprendí?, ahora opino que… y lo que podría hacer hoy…:

EVALUAcIÓN ForMATIVA: Secuencia No. ____ Logrado No logrado

Resuelvo el problema Da solución a la situación problemáticaTiene un manejo superior de conceptos con respecto al diagnósticoSus habilidades han evolucionado favorablemente hacia el propósito de la secuencia

1.____2.____3.____

1.____2.____3.____


Transfiere los contenidos de la secuencia a nuevas situacionesidentifica nuevas relaciones y escenarios posibles

4.____5.____

4.____5.____

ahora opino que… emite opiniones fundamentadas Desarrolla su pensamiento crítico

6.____7.____

6.____7.____

lo que podría hacer hoy… Reconoce la necesidad planteada en la nueva situación Muestra disposición a la acciónSus actitudes han evolucionado favorablemente hacia el propósito de la secuencia

8. ____9.____

10.____

8. ____9.____

10.____

cALIFIcAcIÓN

Para obtener la calificación de una secuencia sume los logros de cada alumno.


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15. University Corporation for Atmospheric Research. 5 de noviembre de 2003. Descubrimiento de los Cinturones de Radiación. University Corporation for Atmospheric Research. 25 de febrero de 2007. http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/earth/Magnetosphere/radiation_belts_discovery.sp.html

Revisión académicaCarlos David Hernández Pérez, María Teresa Guerra Ramos, Julio H. Pimienta Prieto

Revisión pedagógicaSidney Cano Melena, Patricia Vázquez del Mercado Herrera

Fotografía en telesecundariasTelesecundaria ”Centro Histórico“. Distrito Federal.Telesecundaria ”Sor Juana Inés de la Cruz“. Estado de México.


CIENCIAS I I Énfasis en FísicaSe imprimió por encargo de la Comisión Nacional de los Libros de Texto Gratuitos,

en los talleres de , el mes de de 2007.

El tiraje fue de ejemplares, más sobrantes de reposición.

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