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Recursos didácticos2Recursos didácticos Ciencias Física C ie nc ia s 2 Fí si ca Natasha Lozano de Swaan Ciencias 2 Física I S B N 978-607-01-0124-3 9 7 8 6 0 7 0 1 0 1 2 4 3 Ciencias 2 Fisica Ateneo cov doc1 1 12/11/08 3:05:17 AM Ciencias Física 2 Recursos didácticos Guía del docente y Edición anotada: Felipe González El libro Ciencias 2 Física. Recursos didácticos es una obra colectiva creada y diseñada en el Departamento de Investigaciones Educativas de Editorial Santillana, con la dirección de Antonio Moreno Paniagua. FISICA 2 RD.indd 1 12/10/08 10:00:13 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Guía del docente y Edición anotada: Felipe González El libro Ciencias 2 Física. Recursos didácticos, fue elaborado en Editorial Santillana por el siguiente equipo: Edición: Martha Alvarado Zanabria Revisión técnica: Javier Sierra Vázquez Corrección de estilo: Martha Johannsen Rojas Diseño de portada: José Francisco Ibarra Meza Diseño de interiores: Rocío Echávarri Rentería Coordinación de Iconografía: Germán Gómez López Iconografía: Rocío Echávarri Rentería Ilustración: EG Servicios editoriales y gráficos, S.A. de C.V., y Mauricio Morales Saucedo Fotografía: Boris de Swan, Carlos Hahn, Archivo Santillana, Juan Miguel Bucio Trejo, Daniel de la Concha (p. 80), Elvia Chaparro Diagramación: Óscar Hernández Mercado, Héctor Javier Martínez Ramírez, Alicia Prado Juárez, Guillermo Sánchez, Braulio Morales Sánchez, EG Servicios editoriales y gráficos, S.A. de C.V., Ediciones y Recursos Tecnológicos Digitalización de imágenes: María Eugenia Guevara, Gerardo Hernández Ortiz y José Perales Neria, Javier Alcántar (EG Servicios editoriales y gráficos, S.A. de C.V.) La presentación y disposición en conjunto de cada página de Ciencias 2 Física. Recursos didácticos, son propiedad del editor. Queda estrictamente prohibida la reproducción parcial o total de esta obra por cualquier sistema o método electrónico, incluso el fotocopiado, sin autorización escrita del editor. D. R. © 2008 por EDITORIAL SANTILLANA, S. A. DE C. V. Av. Universidad 767 03100, México, D. F. ISBN: 978-607-01-0124-3 Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana. Reg. Núm. 802 FISICA 2 RD.indd 2 12/10/08 10:00:16 PM Primera edición: enero, 2009 P R O H IB ID A S U V EN TA Presentación ��� Presentación Este libro es fruto de un esfuerzo colectivo para hacer de Ciencias II con énfasis en Física una asigna- tura que permita a los estudiantes conocer los fenómenos que explica esta ciencia y forman parte de la vida cotidiana. Con base en las orientaciones precisas que hemos estructurado, el docente podrá guiar a sus alumnos en el análisis y estudio de diversos fenómenos y sistemas que pertenecen a este ámbito del conocimiento. Ciencias 2 Física. Recursos didácticos propone herramientas y estrategias con el fin de propiciar el desarrollo de habilidades, que ayudarán al estudiante a comprender las aportaciones de la física en la vida diaria, su relación con los avances tecnológicos, su aplicación en las diversas áreas y su repercu- sión social. La Guía del docente presenta una dosificación en cinco bimestres de los temas del libro del alumno, prevista para 40 semanas de clases. En ésta se especifican los aprendizajes esperados de cada bloque, las habilidades, actitudes, evidencias de logro de cada tema. Asimismo, con base en las actividades realizadas a lo largo de todo el curso, se sugieren también lecturas complementarias y los momentos apropiados para evaluar el aprendizaje de los alumnos. Como una propuesta adicional para la evaluación de los estudiantes, se incluyen dos modelos de exámenes por bimestre (A y B), elaborados a partir de la dosificación de los contenidos del libro del alumno y, para facilitar el trabajo de calificación, contienen las respuestas de los diez exámenes. Ciencias 2 Física. Recursos didácticos incluye una sección llamada “Aprendizaje por proyectos” (App), en la cual se muestran algunas sugerencias de enseñanza y planificación útiles en el tratamien- to de los proyectos que los alumnos realizarán a lo largo del curso. La segunda parte de este ejemplar, la Edición anotada, reproduce íntegramente el libro del alumno, acompañado de sugerencias didácticas generales para conducir las clases de Física, adecuadas al tiempo de cada sesión y al enfoque de la asignatura. El objetivo de esta sección es proporcionar a las profesoras y los profesores algunos elementos que, sumados a su experiencia y creatividad, les permitan organizar y dirigir el trabajo de los educandos. Deseamos que el libro Ciencias 2 Física. Recursos didácticos responda a las necesidades de los docentes que dedican su práctica profesional y su entusiasmo a enseñar Física a los estudiantes de secundaria. FISICA 2 RD.indd 3 12/10/08 10:00:17 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Guía del docente�V Estructura del libro de recursos El libro Ciencias 2 Física. Recursos didácticos tiene como finalidad apoyar a los docentes en la organización, pre- paración y desarrollo de sus clases. Este material consta de dos partes. La primera ofrece recursos para la planeación del curso y para la evaluación de los y las estudiantes, distribuida de la siguiente manera. La dosificación semanal de los contenidos del Programa Oficial de Ciencias II con énfasis en Física está organizada en 40 semanas de clase, dividida en cinco bimestres, e incluye: Guía del docente Dosificación VI Dosificación VII • Bimestre que se está trabajando. • Indicación de la semana de trabajo. • Páginas en las que se abordan los temas y subtemas en el libro del alumno. • Temas y subtemas que se están trabajando. • Textos complementarios. Sugerencias para trabajar con los libros de las series: Básicos1 Retos2 • Actitudes que desarrollarán frente a la ciencia y con su comunidad. • Número y título del Bloque temático. • Propósitos del Bloque. • Evidencias de logro con las que podrá medirse, y en su caso evaluarse, los avances en cada lección. • Aprendizajes esperados que proporcionan información sobre lo que los alumnos deben lograr. • Conceptos que deberán aprender como parte esencial del conocimiento y lenguaje científico. 1 Lozano de Swaan, Natasha. Básicos. Ciencias II Física, Santillana, México, 2007. 2 Gallegos Cázares, Leticia, Fernando Flores Camacho y Jesús Manuel Cruz Cisneros. Retos. Cultura Científica 2° Física, Santillana, México, 2007. FISICA 2 RD.indd 4 12/10/08 10:00:22 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Estructura V Guía del docenteLXVIII RESPUESTAS DE LA EVALUACIÓN DEL PR IMER BIMESTRE (A) 1. Ejercicios de aplicación. 1. a) Primero llegará la luz, pues viaja a mayo r velocidad que la del sonido: es casi 910 veces mayor que la d el sonido. Al dividir 300 000 km/s entre 330 m/s, se obtien e 909.09. 2. a) La aceleración promedio se puede calc ular si se cono- ce el cambio en la velocidad y se divide ent re el tiempo transcurrido para que ocurra ese cambio, es decir, Para responder la primera pregunta, use la i nformación de- rivada del enunciado del ejercicio: vfinal 0 m/s vinicial 30 m/s tfinal 4 s tinicial 0 s De donde: ∆v = vfinal vinicial = 0 m/s 30m/s = 30 m/s ∆t = tfinal tinicial = 4s – 0 s = 4 s El signo negativo indica que la aceleración ocurre en sentido negativo a la dirección de movimien to, es decir, se trata de una aceleración negativa o desacele ración. 2. b) Es posible calcular la distancia que rec orrió la bicicle- ta, una vez que se usaron los frenos, a partir d e la siguien- te fórmula: ∆x xfinal xinicial vinicial * ∆t ½ a * (∆t)2 vinicial * (tfinal tinicial) ½ a * (tfinal tinicial) 2 Con los datos del ejercicio tenemos que: ∆x xfinal 0 = (30 m/s) * (4 s) ½ ( 7.5 m/s2) * (4 s)2 120 m – 60 m = 60 m xfinal = 60 m La distancia que recorrió la bicicleta antes d e frenar y detenerse fue de 60 m. 2. Ejercicios de análisis de gráficas y tabla s de datosVéase cuadro al final, en página LXXVI. 3. Reflexiona y argumenta. El razonamiento de Zenón es correcto: si l a tortuga cami- na un poco, por más pequeño que sea ese avance, Aquiles avanzará, exactamente la mitad. Sin embargo no considera que Aquiles se mueve con una mayor velocidad, por lo que el avanc e que le toca- ría, se realiza en un tiempo menor. Se está n comparando tiempos diferentes. El otro problema es que Zenón supone que la suma de todos los avances de Aquiles, siempre será me nor que el de la tortuga, lo que una gráfica, como las de los ej ercicios anterio- res, demuestra que eso no ocurre: Aquiles alc anzará y rebasa- rá a la tortuga en un momento determinado de la carrera. 4. Aplica las ideas estudiadas en el Bloque . Núm. Afirmación Valoración Argumentación Verdadero Falso 1 Existe aceleración en movimientos uniformes, pero sólo cuando la velocidad del movimiento es grande. X La velocidad no sólo involucra la magnitud, sino también la dirección. En un movimiento circular uniforme, la velocidad, como magnitud, se mantiene constante, pero siempre cambia de dirección, por lo que la velocidad se modifica y hay una aceleración. 2 Un móvil acelerado recorre distancias iguales en intervalos de tiempos iguales. X Un móvil acelerado no recorre distancias iguales en tiempos iguales, debido a que la velocidad cambia y puede recorrer más distancia o menos en un mismo tiempo. 3 La aceleración es un incremento de velocidad en un intervalo de espacio. X Ésta es la definición de velocidad. 4 Para describir el movimiento de un objeto basta conocer el punto de partida y el tiempo que dura el movimiento. X Se requiere además conocer el sistema de referencia y la velocidad a la que se mueve. 5 Velocidad y rapidez son lo mismo. X La rapidez es la magnitud de la velocidad; la velocidad además incluye una dirección y un sentido en el cual se mueve un objeto. 5. Elabora un mapa conceptual. RESPUESTAS DE LA EVALUACIÓN DEL PRIMER BIMESTRE (B) Proyecto del Bloque: El futuro del transport e. Viajar a grandes velocidades con seguridad. 1. Más allá de las fronteras. Desarrollo histórico de los medios de transp orte: redescolar.ilce.edu.mx/redescolar/act_perm anentes/his- toria/histdeltiempo/pasado/cosavida/p_med ios.htm cuentame.inegi.gob.mx/economia/terciario /transporte/ default.aspx?tema=E • • Gráfica velocidad-tiempo Aceleración Trayectoria Marco de referencia Dirección Movimiento Velocidad Gráfica posición-tiempo Longitud Rapidez Tiempo Segundo a = ∆v vfinal vinicial ∆t tfinal tinicial 30 m/s 4 s== a = ∆v vfinal vinicial ∆t tfinal tinicial LII Guía del docente Cuarto examen A Grupo: Núm. de lista: Nombre: Fecha: Núm. de aciertos: Calificación: (Total de aciertos entre 10) 1. Ejercicios de aplicación. (10 puntos) 1. Observa la ilustración de la derecha y contesta las preguntas utilizando lo estudiado durante el Bloque 4. • ¿Qué tipo de fuerzas actúan en un electroimán? • ¿Qué transformaciones de energía están presentes en el funcionamiento del electroimán? 2. De seguro varios de tus compañeros de clase utilizan lentes. ¿Conoces los diferentes problemas de la visión y la forma en que distintos lentes ayudan a corregirlos? Con la descripción de los diferentes defectos en la visión, dibuja el tipo de lente que ayuda a corregirlos y explica su funcionamiento. Utiliza el modelo de rayos de luz y, en la explicación, los conceptos relacionados con las lentes. Defectos de la visión Esquema Describe cómo lo corrige el uso de la lente Miopía Es la dificultad para ver de lejos. Las imágenes se forman antes de la retina y se ven borrosas. Hipermetropía Las imágenes se forman por detrás de la retina. No está relacionada con la lejanía o cercanía del objeto observado. Presbicia La visión cercana se hace borrosa, sin embargo la visión de lejos sigue siendo buena. Se manifiesta cuando resulta difícil ver de cerca, pero es posible leer el texto si lo alejamos de los ojos. FISICA 2 RD.indd 52 12/3/08 9:43:45 PM Exámenes planeados para complementar la evaluación bimestral. En estos espacios cada escolar podrá escribir sus datos personales, y el docente registrar los aciertos y la calificación correspondiente. Se propone el factor en que se dividirá la cantidad de aciertos de cada examen. Cada examen está compuesto por cuatro a seis páginas que se pueden fotocopiar para que los estudiantes trabajen con ellas. Hay dos tipos de exámenes, A y B: los primeros consisten en ejercicios de aplicación y reflexión de los conceptos, y los segundos poseen una estructura adecuada a la evaluación por proyectos, e involucran experimentos, presentaciones, y por lo general conducen a un debate grupal. Se indica el valor en puntos de cada reactivo. Nota: algunos de los textos usados para elaborar estos exámenes se tomaron de: Yakov Perelman. Física Recreativa II, Ediciones Mir, 1932. Versión en español de Patricio Barros, 2001. www.geocities.com/fisicarecreativa2/ Para facilitar al docente la tarea de calificar se incluyen las Respuestas de los exámenes modelo. Se incluyen, además, gráficas, esquemas, mapas conceptuales y tablas, que son muy útiles como guía para la evaluación. En caso de requerirse una solución abierta o personalizada, como en el caso de los debates, ésta se identifica como respuesta libre (R. L.). La sección Aprendizaje por proyectos (App) presenta algunas estrategias de enseñanza y de aprendizaje útiles en el desarrollo de los proyectos propuestos en el libro del alumno. La segunda parte reproduce íntegramente el libro del alumno, en cuyos márgenes se incluyen sugerencias didácticas y actividades adicionales, para facilitar el desarrollo de las clases. � El movimiento La descripción de los cambios en la Naturaleza Con seguridad alguna vez has obser- vado un hecho de la Naturaleza que te causó asombro y te llevó a pre- guntarte cómo y por qué sucedía. Lo mismo le ocurrió a los griegos de la Antigüedad, que habitaron el archipiélago que baña el mar Egeo, al norte del Mediterráneo. Esta actitud de los seres humanos dio origen a la ciencia y, en particu- lar, a la física. El propósito de este bloque es guiar tus primeros pasos en el que- hacer de la física: en tus observa- ciones, experimentos y reflexiones sobre el movimiento de todo lo que te rodea. Esos conocimientos te per- mitirán comprender la importancia de los sentidos (así como sus limi- taciones) y la utilidad de los instru- mentos para explicar los fenómenos relacionados con el movimiento. Te invitamos a que hagas un recorrido por la física y a que redes- cubras lo que percibes, a conocer a sus protagonistas y los conceptos que han cambiado la historia de la ciencia, así como a prepararte para mirar el mundo con otros ojos. B L O Q U E 1 Al iniciar cada Bloque pida a un par de alumnos que lea, de manera alternada y en voz alta, el texto introductorio hasta el apartado “¿ Qué sé?”. Después solicite que respondan en sus cuadernos las preguntas incluidas, pero aclare que no se evaluarán las respuestas, sino que van a compararlas con las que rescriban al co ncluir el Bloque. Por lo tanto, en este momento no los corrija, utilícelas después para mostrarle s cómo cambiaron sus ideas y propiciar un apre ndizaje significativo. El objetivo de esta primera actividad es rescatar las ideas previas de las y los alumnos. En el libro Cómo enseñar y aprender cien cia (Morata, Barcelona, 2004, p. 228), I. Po zo y M. A. Gómez Crespo refieren que las ideas pr evias se van conformando a partir de nuestro co ntacto cotidiano con el entorno, surgen de nu estras observaciones desde los primeros días d e vida, y tienen un alto valor predictivo que no s ayuda a movernos en el mundo, pero sólo ha sta cierto momento, porque cuando esas ideas so n confrontadas con los modelos y teorías físicas que se estudian en laescuela, se presen tan los problemas. FISICA 2 RD.indd 5 12/10/08 10:00:30 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Guía del docenteV� Dosificación PRIMER BIMESTRE Bloque 1. El movimiento. La descripción de los cambios en la Naturaleza Propósitos: En este Bloque los alumnos: • Analizarán y comprenderán los conceptos básicos del movimiento y sus relaciones, lo describirán e interpretarán mediante algunas formas de representación simbólica y gráfica. • Valorarán las repercusiones de los trabajos de Galileo acerca de la caída libre en el desarrollo de la física, en especial la forma de analizar los fenómenos físicos. Semana Temas y subtemas Páginas Aprendizajes esperados Conceptos 1 Lección 1. La percepción del movimiento 1.1 Los sentidos y nuestra percepción del mundo. ¿Cómo sabemos que algo se mueve? 1.2 ¿Cómo describimos el movimiento de los objetos? Laboratorio: En el Ateneo 1 Los patrones y el Sistema Internacional. 10-30 10-11 12-16 12 • Reconoce y compara distintos tipos de movimiento en el entorno en términos de sus características perceptibles. • Describe movimientos rápidos y lentos a partir de la información que percibe con los sentidos y valora sus limitaciones. • Propone formas de descripción de movimientos rápidos o lentos a partir de lo que percibe. • Aprende y utiliza el concepto de medición. • Tipos de movimiento y sus características. 2 • Sistema de referencia y vectores. • Rapidez y velocidad. Laboratorio: En el Ateneo 1 ¡Tomemos medidas! 17-20 21-22 16 • Describe y compara movimientos de personas u objetos utilizando diversos puntos de referencia y la representación de sus trayectorias. • Interpreta el concepto de velocidad como la relación entre desplazamiento, dirección y tiempo, apoyado en información proveniente de experimentos sencillos. • Identifica las diferencias entre los conceptos de velocidad y rapidez. • Aprende a utilizar instrumentos de medición y a tomar datos de manera precisa. • Sistema de referencia. • Trayectoria de movimiento y sus representaciones gráficas. • Desplazamiento, dirección y tiempo. • Velocidad y rapidez. • Medición de velocidades. • Sistema Internacional de medidas. • Gráficas y tablas de datos. 3 • Las gráficas 1.3 Un tipo particular de movimiento: movimiento ondulatorio. • Definición de ondas transversales y longitudinales. Laboratorio: En el Ateneo 1 Produzcamos ondas 23-25 26-30 27-30 29 • Construye e interpreta tablas de datos y gráficas de posición-tiempo, generadas a partir de datos experimentales o del uso de programas informáticos. • Predice características de diferentes movimientos a partir de gráficas de posición-tiempo. • Aplica las formas de descripción y representación de los movimientos analizados anteriormente para describir el movimiento ondulatorio. • Diferencia las características de algunos movimientos ondulatorios. • Utiliza el modelo de ondas para explicar algunas características del sonido. • Relaciona el sonido con una fuente vibratoria. • Movimiento ondulatorio y sus características: longitud de onda, frecuencia, periodo, velocidad de propagación. • Diferentes movimientos ondulatorios. • Ondas. • Sonido y fuente vibratoria. 4 Lección 2. El trabajo de Galileo: una aportación importante para la ciencia 2.1 ¿Cómo es el movimiento de los cuerpos que caen? • ¿Qué sé? • ¿Qué quiero conocer? • ¿Qué haré para saberlo? • ¿Cómo lo evidencio y lo comunico? Laboratorio: En el Ateneo 1 La caída libre 31-39 31-34 31 31-32 32 33-34 34 • Identifica, a través de experimentos y de gráficas, las características del movimiento de caída libre. • Aplica las formas de descripción y representación de movimientos analizados anteriormente para describir el movimiento de caída libre. • Contrasta las explicaciones del movimiento de caída libre propuestas por Aristóteles con las de Galileo. • Valora la aportación de Galileo como uno de los factores que originaron una nueva forma de construir y validar el conocimiento científico basado en la experimentación y la reflexión de los resultados. • Analiza la importancia de la sistematización de datos como herramienta para la descripción y predicción del movimiento. • Aplica el procedimiento para trabajar en el laboratorio al estudiar el experimento de Galileo. • Caída libre. • Explicaciones de Galileo y Aristóteles a la caída libre. FISICA 2 RD.indd 6 12/10/08 10:00:33 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Dosificación V�� • Aplicarán e integrarán habilidades, actitudes y valores durante el desarrollo de proyectos1, enfatizando el diseño y la realización de experimentos que les permita relacionar los conceptos estudiados con fenómenos del entorno, así como elaborar explicaciones y predicciones. • Reflexionarán acerca de las implicaciones sociales de algunos desarrollos tecnológicos relacionados con la medición de la velocidad con la que ocurren algunos fenómenos. Textos complementarios: Lozano de Swaan, Natasha. Básicos. Ciencias II Física, Santillana, México, 2007. Gallegos Cázares, Leticia, Fernando Flores Camacho y Jesús Manuel Cruz Cisneros. Retos. Cultura Científica 2° Física, Santillana, México, 2007. Habilidades Actitudes Evidencias de logro Textos complementarios • Comparación de las características de diferentes tipos de movimiento. • Proponer formas personales para describir movimientos, aprovechando la información percibida con los sentidos. • Reconoce y compara distintos tipos de movimiento en el entorno en términos de sus características perceptibles. • Describe movimientos rápidos y lentos a partir de la información que percibe con los sentidos y valora sus limitaciones. • Propone formas de descripción de movimientos rápidos o lentos a partir de lo que percibe. 15-17 • Descripción y comparación de movimientos utilizando los conceptos físicos. • Interpretación de los conceptos de velocidad y rapidez como formas descriptivas del movimiento. • Obtención de información del movimiento a través de experimentos sencillos. • Construcción de representaciones gráficas de movimientos estudiados utilizando la información experimental. • Uso de la información de las representaciones para predecir movimientos. • Participar en las actividades experimentales de manera colaborativa y responsable. • Compartir y comunicar los resultados obtenidos en los experimentos por medios escritos, orales y gráficos al equipo y al resto del grupo. • Describe y compara movimientos de personas u objetos utilizando diversos puntos de referencia y la representación de sus trayectorias. • Interpreta el concepto de rapidez como la relación entre la distancia y el tiempo, y el de velocidad como la relación entre el desplazamiento y tiempo, apoyado en información proveniente de experimentos sencillos. • Identifica las diferencias entre los conceptos de velocidad y rapidez. • Construye e interpreta tablas de datos y gráficas de posición-tiempo, generadas a partir de datos experimentales o del uso de programas informáticos. • Predice características de diferentes movimientos a partir de gráficas de posición-tiempo. 10-13, 15, 18-28, 42-51 18-25 • Integración de las formas descriptivas y los conceptos revisados al movimiento ondulatorio. • Análisis de algunas características de diferentes tipos de movimientos ondulatorios. • Aplicación del modelo de ondas para describir el movimiento ondulatorio. • Relación entre un efecto sonoro con su causa. • Manifiestar curiosidad e interés al aplicar el modelo de ondas a movimientos ondulatorios cotidianos. • Manifestar actitudes de responsabilidad y respeto hacia el trabajo individual y en equipo. • Expresar curiosidad e interés al identificar la realización causa- efecto en fenómenos sonoros. • Aplica las formas de descripción y representación de los movimientos analizados anteriormente para describir el movimiento ondulatorio. • Diferencia las característicasde algunos movimientos ondulatorios. • Utiliza el modelo de ondas para explicar algunas características del sonido. • Relaciona el sonido con una fuente vibratoria. 14, 28-34, 52-53 15-16, 26-40 • Realización de experimentos para caracterizar la caída libre. • Aplicación de las formas descriptivas del movimiento a la caída libre. • Comparación de sus explicaciones sobre la caída libre con las propuestas por Galileo y Aristóteles. • Reconocimiento de la sistematización de la información proveniente de la experimentación como insumo para la construcción del conocimiento científico. • Valorar el trabajo de Galileo. • Reconocer la importancia de la medición en la construcción del conocimiento científico. • Participar en las actividades experimentales de manera colaborativa y responsable. • Identifica a través de experimentos y de gráficas las características del movimiento de caída libre. • Aplica las formas de descripción y representación de movimientos analizados anteriormente para describir el movimiento de caída libre. • Contrasta las explicaciones del movimiento de caída libre propuestas por Aristóteles con las de Galileo. • Valora la aportación de Galileo como uno de los factores que originaron una nueva forma de construir y validar el conocimiento científico basado en la experimentación y la reflexión de los resultados. • Analiza la importancia de la sistematización de datos como herramienta para la descripción y predicción del movimiento. 15, 53-55 18-25, 55-61 1 En virtud de que en el programa de estudios de Ciencias la SEP considera la enseñanza por proyectos como una estrategia didáctica y de evaluación, que permite al docente observar el avance de los alumnos en la adquisición de conocimientos y el desarrollo de habilidades y actitudes, una de las opciones de evaluación bimestral incluidas en este material se refiere a dicha metodología. FISICA 2 RD.indd 7 12/10/08 10:00:35 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Guía del docente Dosificación V��� Semana Temas y subtemas Páginas Aprendizajes esperados Conceptos 5 2.2 ¿Cómo es el movimiento cuando la velocidad cambia? La aceleración. • Aceleración como razón de cambio de la velocidad. • Gráficas de velocidad–tiempo. Laboratorio: En el Ateneo 1 ¿Se aceleró el balín? 35-39 35 36 37-38 • Aplica las formas de descripción y representación de movimientos analizados anteriormente para describir el movimiento acelerado. • Identifica la proporcionalidad en la relación velocidad–tiempo. • Establece la diferencia entre velocidad y aceleración. • Interpreta las diferencias en la información que proporcionan las gráficas de velocidad–tiempo y las de aceleración–tiempo provenientes de la experimentación o del uso de recursos informáticos y tecnológicos. • Analiza los datos obtenidos en el experimento pasado y reafirma los aprendizajes esperados en el punto anterior. • Movimiento acelerado. • Aceleración. • Relación y gráficas velocidad-tiempo. • Relación y gráficas aceleración-tiempo. 6 Lección 3. Mis proyectos Laboratorio: ¿Liebre o tortuga? / Las ondas • Objetivo, ¿qué sé? y ¿qué quiero conocer?, ¿qué haré para saberlo? • Realiza un trabajo de investigación (Prevención de riesgos en caso de sismos). 40-45 • Selecciona entre las opciones ¿Liebre o tortuga? o Las ondas, diseña y planea su experimento. • Realiza una actividad experimental que permita analizar el movimiento. • Elabora explicaciones y predicciones acerca del movimiento de objetos o personas, en términos de velocidad y aceleración. • Movimiento. • Descripción gráfica. • Medición y unidades de medición. • Movimiento ondulatorio. 7 Laboratorio: ¿Liebre o tortuga? / Las ondas ¿Cómo lo evidencio y lo comunico? Presentación de proyectos al grupo o a la comunidad escolar. 40-45 • Representa e interpreta los datos acerca del movimiento analizado en tablas y gráficas. • Expresa las unidades de medición y notación adecuadas para reportar magnitudes. • Concluye la actividad experimental para analizar el movimiento. • Comunica los resultados obtenidos en los proyectos por medios escritos, orales y gráficos. • Describe la forma en la que la ciencia y la tecnología satisfacen necesidades y han cambiado tanto los estilos de vida como las formas, para obtener información a lo largo de la historia de la ciencia. • Manifiesta actitudes de responsabilidad y respeto hacia el trabajo individual y en equipo. • Analiza y discute acerca de diversos instrumentos empleados por distintas culturas para medir el tiempo y la longitud, y explica en qué y cómo se empleaban. • Metodología experimental. • Metodología de investigación. Primera evaluación bimestral FISICA 2 RD.indd 8 12/10/08 10:00:37 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Dosificación �X Habilidades Actitudes Evidencias de logro Textos complementarios • Realización de experimentos para caracterizar el movimiento acelerado. • Diferenciación de los conceptos de velocidad y aceleración. • Integración de las formas descriptivas y los conceptos revisados al movimiento acelerado. • Participación en experiencias simuladas de movimientos acelerados con apoyo de recursos informáticos. • Participar en las actividades experimentales de manera colaborativa y responsable. • Manifestar actitudes de responsabilidad y respeto hacia el trabajo individual y en equipo. • Valorar y cuidar los recursos informáticos con los que trabaja y aprovecharlos para discutir y socializar con su equipo y grupo las ideas y conclusiones. • Aplica las formas de descripción y representación de movimientos analizados anteriormente para describir el movimiento acelerado. • Identifica la proporcionalidad en la relación velocidad–tiempo. • Establece la diferencia entre velocidad y aceleración. • Interpreta las diferencias en la información que proporcionan las gráficas de velocidad–tiempo y las de aceleración–tiempo provenientes de la experimentación o del uso de recursos informáticos y tecnológicos. 15-16, 35-41, 55-57 10-24 • Descripción y explicación de diferentes movimientos mediante representaciones gráficas utilizando los conceptos de velocidad y rapidez. • Diseño y realización de actividades experimentales para identificar y medir variables físicas relacionadas con el movimiento. • Registro y análisis de los resultados de las actividades experimentales implementadas. • Análisis de diferentes movimientos a partir de la obtención de información recopilada en actividades experimentales. • Relación del modelo ondulatorio para describir y explicar fenómenos en los que las ondas se encuentran involucradas. • Participar en las actividades experimentales de manera colaborativa y responsable. • Manifestar actitudes de responsabilidad y respeto hacia el trabajo individual y en equipo. • Clarificar sus valores relacionados con el tema seleccionado. • Valorar la contribución de la ciencia a la comprensión de los fenómenos naturales relacionados con el movimiento. • Elabora explicaciones y predicciones acerca del movimiento de objetos o personas, en términos de velocidad y aceleración. • Representa e interpreta en tablas de datos y gráficas los datos acerca del movimiento analizado. • Expresa las unidades de medición y notación adecuadas para reportar velocidades. • Diseña y realiza una actividad experimental que permita analizar el movimiento. • Describe la forma en la que la ciencia y la tecnología satisfacen necesidades y han cambiado tanto los estilos de vida como las formas para obtener de información a lo largo de la historia de la ciencia. • Manifiesta actitudes de responsabilidad y respeto hacia el trabajo individual y en equipo. 48-49, 52-53 35-40 • Integración y aplicación de las formas descriptivas y los conceptos revisados en casos específicos de movimientos de especial interés personal y valoral. • Compartir y comunicar los resultados obtenidos en losexperimentos por medios escritos, orales y gráficos al equipo y al resto del grupo. • Comunica los resultados obtenidos en los proyectos por medios escritos, orales y gráficos. • Analiza y discute acerca de diversos instrumentos empleados por distintas culturas para medir el tiempo y la longitud, y explica en qué y cómo se empleaban. Primera evaluación bimestral FISICA 2 RD.indd 9 12/10/08 10:00:40 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Guía del docenteX Dosificación SEGUNDO BIMESTRE Bloque 2. Las fuerzas. La explicación de los cambios Propósitos: En este Bloque los alumnos: • Relacionarán la idea de fuerza con los cambios ocurridos al interactuar diversos objetos. • Analizarán el surgimiento de nuevos conceptos científicos para explicar un mayor número de fenómenos y la forma en que se han superado las dificultades para la solución de problemas relacionados con el movimiento. • Elaborarán explicaciones sencillas de fenómenos cotidianos, utilizando el concepto de fuerza y las relaciones que se derivan de las leyes de Newton. Semana Temas y subtemas Páginas Aprendizajes esperados Conceptos 8 Lección 1. El cambio como resultado de las interacciones entre objetos 1.1 ¿Cómo se pueden producir cambios? El cambio y las interacciones. • Experiencias alrededor de interacción por contacto y a distancia (mecánica, eléctrica y magnética). Lección 2. Una explicación del cambio: la idea de fuerza 2.1 La idea de fuerza: el resultado de las interacciones. • El concepto de fuerza como descriptor de las interacciones. • Idea de fuerza. Laboratorio: Con ciencia 1 Interacciones 56-59 56-59 60-77 60-63 59 • Identifica los agentes y acciones necesarias para cambiar el estado de movimiento o de reposo de diversos objetos. • Plantea hipótesis para explicar la causa de los cambios observados. • Compara cualitativamente la magnitud de la interacción a partir de sus efectos en los objetos. • Reconoce que en el uso cotidiano el concepto de fuerza tiene distintos significados. • Relaciona el cambio en el estado de movimiento de un objeto con la fuerza que actúa sobre él. • Identifica que la fuerza se presenta en diferentes tipos de interacciones. • Estados de movimiento y de reposo. • Relación causal del movimiento. • Efectos de las interacciones sobre objetos. 9 • Dirección de la fuerza y del movimiento. • Suma de fuerzas. • Reposo. Laboratorio: En el Ateneo 1 ¡A fuerza! 61-62 62 • Infiere la dirección del movimiento con base en la dirección de la fuerza e identifica que en algunos casos no tienen el mismo sentido. • Utiliza métodos gráficos para calcular la fuerza resultante que actúa sobre un objeto y describe el movimiento asociado a dicha fuerza. • Identifica que el movimiento o reposo de un objeto es el efecto de la suma (resta) de todas las fuerzas que actúan sobre él. • Relaciona el estado de reposo de un objeto con el equilibrio de fuerzas actuantes sobre él y lo representa en diagramas. • Mide las fuerzas que actúan sobre un sistema, grafica, calcula la resultante y analiza el concepto. • Fuerza. • Fuerza de contacto y fuerza a distancia. • Efectos de las fuerzas sobre los objetos. • Relación entre fuerza aplicada a un objeto y características de su movimiento. • Suma de fuerzas. • Fuerza resultante y movimiento. • Reposo y equilibro de fuerzas. 10 2.2 ¿Cuáles son las reglas del movimiento? Tres ideas fundamentales sobre las fuerzas. • La medición de la fuerza, la idea de inercia, la relación masa-fuerza, acción y reacción). • Descripción y predicción del movimiento mediante las leyes de Newton: -Primera ley de la dinámica. -Segunda ley de la dinámica. -Tercera ley de la dinámica. Laboratorio: Con ciencia 1 Concurso de canicas. 64-70 64-65 65-66 66-67 68 • Identifica que en el movimiento se tiene una fuerza únicamente cuando hay una aceleración. • Establece la relación entre la masa y la aceleración cuando una fuerza es aplicada. • Reconoce que las fuerzas siempre se presentan en pares y que actúan en objetos diferentes. • Relaciona las leyes de Newton y las identifica como un conjunto de reglas formuladas para interpretar y predecir los efectos de las fuerzas. • Predice y describe el movimiento mediante las leyes de Newton. • Aceleración. • Fuerza y aceleración. • Masa. • Inercia. • Pares de fuerzas. • Leyes de la dinámica. FISICA 2 RD.indd 10 12/10/08 10:00:42 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Dosificación X� • Analizarán las interacciones de algunos fenómenos físicos por medio del concepto de energía. • Valorarán la función de la experimentación, de la medición y del uso de unidades específicas, así como el razonamiento analítico en la solución de problemas y en la explicación de fenómenos relacionados con el movimiento, la electricidad y el magnetismo. • Integrarán lo aprendido mediante la aplicación de las habilidades, actitudes y valores en el desarrollo de proyectos1 enfatizando la experimentación y la construcción de algún dispositivo, así como el análisis de las interacciones entre ciencia, tecnología y sus implicaciones sociales. Habilidades Actitudes Evidencias de logro Textos complementarios • Relación causal de un movimiento con los posibles factores que lo provocan. • Construcción de hipótesis explicativas acerca de las causas de movimiento reproducibles. • Cuantificación aproximada de la magnitud de la interacción que produce un movimiento específico. • Proponer formas personales para explicar la causa del movimiento. • Participar en las actividades experimentales de manera colaborativa y responsable. • Identifica los agentes y acciones necesarias para cambiar el estado de movimiento o de reposo de diversos objetos. • Plantea hipótesis para explicar la causa de los cambios observados. • Compara cualitativamente la magnitud de la interacción a partir de sus efectos en los objetos. 62, 92-93, 96-98 42-46 • Comparación entre diferentes significados del término fuerza. • Relación de causas y efectos respecto al movimiento de objetos. • Aplicación de la idea de fuerza para analizar movimientos. • Construcción de gráficas con información proveniente de actividades experimentales relacionadas con el movimiento. • Análisis del estado de reposo o de movimiento de un cuerpo a través de la identificación de fuerzas que actúan sobre un cuerpo. • Valorar las definiciones científicas por su capacidad para describir fenómenos de manera comprensible. • Participar en las actividades experimentales de manera colaborativa y responsable. • Compartir y comunicar los resultados obtenidos en los experimentos por medios escritos, orales y gráficos al equipo y al resto del grupo. • Reconoce que en el uso cotidiano el concepto de fuerza tiene distintos significados. • Relaciona el cambio en el estado de movimiento de un objeto con la fuerza que actúa sobre él. • Infiere la dirección del movimiento con base en la dirección de la fuerza e identifica que en algunos casos no tienen el mismo sentido. • Utiliza métodos gráficos para la obtención de la fuerza resultante que actúa sobre un objeto y describe el movimiento asociado a dicha fuerza. • Identifica que el movimiento o reposo de un objeto es el efecto de la suma (resta) de todas las fuerzas que actúan sobre él. • Relaciona el estado de reposo de un objeto con el equilibrio de fuerzas actuantes sobre él y lo representa en diagramas. 63, 98-100 49-54 • Relación de la fuerza que se aplica a un objeto con su masa y la aceleración con la que se mueve. • Aplicación de las leyes de la dinámica para describir el movimiento de un objeto. • Análisis de las fuerzas por pares e identificación de las fuerzas resultantes. • Relación de las características de la fuerza resultante con el movimiento de un objeto. • Proposición y realización de experimentos para medir fuerzas y aplicar las leyes de la dinámica. • Manifestar actitudes de responsabilidady respeto hacia el trabajo experimental. • Expresar curiosidad e interés al identificar la realización causa- efecto de la acción de fuerzas. • Manifestar curiosidad e interés al aplicar las leyes de la dinámica para predecir el estado de movimiento de un objeto. • Identifica que en el movimiento se tiene una fuerza únicamente cuando hay una aceleración. • Establece la relación entre la masa y la aceleración cuando una fuerza es aplicada. • Reconoce que las fuerzas siempre se presentan en pares y que actúan en objetos diferentes. • Relaciona las leyes de Newton y las identifica como un conjunto de reglas formuladas para interpretar y predecir los efectos de las fuerzas. • Aplica las leyes de Newton en situaciones diversas con el fin de describir los cambios del movimiento, en función de la acción de las fuerzas. 62, 63, 67-74, 94-95 42-54, 76-77 1 En virtud de que en el programa de estudios de Ciencias la SEP considera la enseñanza por proyectos como una estrategia didáctica y de evaluación, que permite al docente observar el avance de los alumnos en la adquisición de conocimientos y el desarrollo de habilidades y actitudes, una de las opciones de evaluación bimestral incluidas en este material se refiere a dicha metodología. FISICA 2 RD.indd 11 12/10/08 10:00:44 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Guía del docenteX�� Dosificación Semana Temas y subtemas Páginas Aprendizajes esperados Conceptos 11 2.3 El movimiento de los objetos en la Tierra y de los planetas en el Universo: la aportación de Newton. • El estudio de los astros en distintas culturas (véase también pp. 206-217 del Bloque 5). Evolución de las ideas sobre el Sistema Solar a lo largo de la historia. • Ley de atracción gravitacional. • El trabajo de Newton. Laboratorio: Con ciencia 2 Fuerza de 1 kg. Mis proyectos El parque de diversiones. (Nota: esta actividad deberá programarse para una mañana completa). 71-77 71-73 74-75 77 96-97 • Aplica las leyes de Newton a fin de describir los cambios del movimiento en función de la acción de las fuerzas. • Describe la relación entre distancia y fuerza de atracción gravitacional y la representa por medio de una gráfica fuerza-distancia. • Valora la importancia de la aportación de Newton para el desarrollo de la ciencia. • Establece las relaciones de la gravitación con la caída libre y con el peso de los objetos. • Aplica las leyes de Newton y la representación vectorial en situaciones diversas. • Fuerza de atracción gravitacional. • Masa y peso. • Caída libre. 12 Lección 3. La energía: una idea fructífera y alternativa a la fuerza 3.1 La energía y la descripción de las transformaciones • Idea de energía. • Principio de conservación de la energía. • Fuentes de energía renovables y no renovables. 3.2 La energía y el movimiento • Energía de movimiento: tipos y variables físicas • Movimiento y principio de conservación de la energía. Laboratorio: En el Ateneo 2 Construye una montaña rusa a escala. 78-84 78-81 78 79 80 82-84 82-83 83 84 • Identifica las formas en que se manifiesta la energía en distintos procesos y fenómenos físicos cotidianos. • Describe las diferencias entre el uso del término energía en el lenguaje cotidiano de su uso en el científico. • Establece relaciones entre distintos conceptos relacionados con la energía mecánica (el movimiento, la posición, la velocidad y la fuerza). • Analiza las transformaciones de energía potencial y cinética en situaciones del entorno. • Interpreta gráficas sobre la transformación de la energía cinética y potencial. • Utiliza las expresiones algebraicas de la energía potencial y cinética para describir algunos movimientos. • Aplica las relaciones de transformación de energía mecánica. • Energía. • Manifestaciones de la energía. • Formas de energía. • Fuentes de energía. • Transformaciones de la energía. • Principio de conservación de la energía. • Variables físicas de la energía mecánica (cinética y potencial). • Energía mecánica y movimiento. 13 Lección 4. Las interacciones eléctrica y magnética 4.1 ¿Como por acto de magia? Los efectos de las cargas eléctricas. Laboratorio: En el Ateneo 1 ¿Como por acto de magia? • Electrostática: tipos de carga y formas de cargar eléctricamente objetos. • Fuerza eléctrica. 85-95 85-86 85 86-87 87-89 • Compara y explica formas distintas de cargar eléctricamente objetos. • Relaciona las fuerzas de repulsión de cargas eléctricas con los dos tipos de carga existentes. • Propone explicaciones para fenómenos que no conoce en términos de la información que posee. • Construye un electroscopio. • Carga eléctrica. • Tipos de carga y sus interacciones de atracción y repulsión. • Fuerza eléctrica. FISICA 2 RD.indd 12 12/10/08 10:00:47 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Dosificación X��� Habilidades Actitudes Evidencias de logro Textos complementarios • Construcción de gráficas y realización de cálculos numéricos para dimensionar la fuerza de atracción gravitacional. • Relación de la ley de gravitación universal con la caída libre de objetos. • Establecimiento de las diferencias entre masa y peso. • Construcción de representaciones gráficas para explicar el movimiento sujeto a la acción de la gravedad (caída libre). • Valorar el trabajo de Newton en la comprensión del movimiento de los cuerpos celestes. • Reconocer la importancia de la medición en la construcción del conocimiento científico. • Participar en las actividades experimentales de manera colaborativa y responsable. • Valora la importancia de la aportación de Newton para el desarrollo de la ciencia. • Describe la relación entre distancia y fuerza de atracción gravitacional y la representa por medio de una gráfica fuerza–distancia. • Establece las relaciones de la gravitación con la caída libre y con el peso de los objetos. 64, 66-67, 74-83, 91 62-70, 83-97 • Comparación entre diferentes significados del término energía. • Clasificación de los diferentes tipos de energía y establecimiento de la diferencia entre energía y recurso energético. • Identificación de algunos procesos de transformación de la energía. • Construcción de representaciones gráficas cualitativas y numéricas de las transformaciones de la energía. • Identificación de las variables físicas relacionadas con los diferentes tipos de energía. • Aprovechamiento de la energía de manera sustentable. • Comparación de la explicación del movimiento a partir de las fuerzas y el concepto de energía. • Participar en las actividades experimentales de manera colaborativa y responsable. • Manifestar actitudes de responsabilidad y respeto hacia el trabajo individual y en equipo. • Valorar la importancia del establecimiento del principio de conservación de la energía para la ciencia. • Valorar y cuidar los recursos informáticos con los que trabaja, y aprovecharlos para discutir y socializar con su equipo y grupo las ideas y conclusiones. • Manifestar curiosidad e interés al aplicar el principio de conservación de la energía para analizar y predecir el estado de movimiento de un objeto. • Valorar la importancia de consumir energía de manera sustentable. • Identifica las formas en que se manifiesta la energía en distintos procesos y fenómenos físicos cotidianos. • Describe las diferencias entre el uso del término energía en el lenguaje cotidiano y el científico. • Establece relaciones entre distintos conceptos relacionados con la energía mecánica (el movimiento, la posición, la velocidad y la fuerza). • Analiza las transformaciones de energía potencial y cinética en situaciones del entorno. • Interpreta gráficas sobre la transformación de la energía cinética y potencial. • Utiliza las expresiones algebraicas de la energía potencial y cinética para describir algunos movimientos. • Resuelve ejercicios de aplicación relativos al movimiento haciendo uso de las relaciones detransformación de energía mecánica. 64-65, 103-104 71-82 • Reconocimiento de la existencia y de algunos efectos de la fuerza a distancia. • Aplicación de las leyes de la dinámica a los efectos eléctricos. • Planeación de experimentos para predecir el comportamiento de las cargas eléctricas. • Participar en las actividades experimentales de manera colaborativa y responsable. • Manifestar actitudes de responsabilidad y respeto hacia el trabajo individual y en equipo. • Valorar la importancia del principio de conservación de la energía para la ciencia. • Propone explicaciones de fenómenos nuevos en términos de información conocida. • Compara y explica formas distintas de cargar eléctricamente objetos. • Relaciona las fuerzas de repulsión de cargas eléctricas con los dos tipos de carga existentes. 66-67, 84-91, 101-102 1 En virtud de que en el programa de estudios de Ciencias la SEP considera la enseñanza por proyectos como una estrategia didáctica y de evaluación, que permite al docente observar el avance de los alumnos en la adquisición de conocimientos y el desarrollo de habilidades y actitudes, una de las opciones de evaluación bimestral incluidas en este material se refiere a dicha metodología. FISICA 2 RD.indd 13 12/10/08 10:00:49 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Guía del docente Dosificación X�V Semana Temas y subtemas Páginas Aprendizajes esperados Conceptos 14 4.2 Los efectos de los imanes. Laboratorio: Con ciencia 1 Los efectos de los imanes. • Imanes, polos magnéticos, interacción magnética. 90-95 90 91-93 • Analiza las interacciones en imanes y relaciona la atracción y repulsión de sus polos con la fuerza magnética. • Relaciona el comportamiento de los imanes y la interacción con objetos circundantes. • Describe el magnetismo terrestre y la aplicación de este fenómeno en el funcionamiento de la brújula. • Imanes y polos magnéticos. • Interacción magnética. • Magnetismo terrestre. • Brújula. 15 Lección 5. Mis proyectos Salvemos al huevo. • Objetivo, ¿qué sé? y ¿qué quiero conocer?, ¿qué haré para saberlo? 96-101 98-99 • Utiliza la idea de fuerza y de energía para explicar situaciones relacionadas con la interacción de los objetos en la Tierra y el Universo. • Busca y selecciona información que apoye su proyecto de investigación. • Emplea gráficas y diagramas de fuerza para explicar los fenómenos estudiados. • Analiza y evalúa de manera crítica los procesos del diseño elaborado y las formas de mejorarlo. • Comunica los resultados obtenidos en los proyectos por medios escritos, orales y gráficos. • Analiza y valora las implicaciones sociales de los desarrollos de la ciencia y la tecnología. • Causas del cambio en interacciones mecánicas, eléctricas o magnéticas. • Fuerza, sus características y variables físicas que la determinan. • Fuerza resultante. • Energía, sus características y variables físicas que la determinan. • Metodología experimental. • Metodología de investigación. 16 Presentación de proyectos al grupo o a la comunidad escolar. • El parque de diversiones. ¿Cómo lo evidencio y lo comunico? • Salvemos al huevo. ¿Cómo lo evidencio y comunico? • Reporte Las mareas. 96-97 98-99 100 segunda evaluación bimestral FISICA 2 RD.indd 14 12/10/08 10:00:51 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Dosificación XV Habilidades Actitudes Evidencias de logro Textos complementarios • Construcción de analogías para describir el comportamiento de la interacción magnética con base en la eléctrica. • Aplicación de las características de la interacción magnética en la descripción del magnetismo terrestre y de la brújula. • Valorar y cuidar los recursos informáticos con los que trabaja y aprovecharlos para discutir y socializar con su equipo y grupo las ideas y conclusiones. • Analiza las interacciones en imanes y relaciona la atracción y repulsión de sus polos con la fuerza magnética. • Relaciona el comportamiento de los imanes y la interacción con objetos circundantes. • Describe el magnetismo terrestre y la aplicación de este fenómeno para explicar el funcionamiento de la brújula. 66 • Descripción y explicación del cambio mediante el uso de los conceptos de fuerza y de energía. • Aplicación del análisis de las fuerzas actuantes sobre un objeto para predecir el tipo y características del movimiento que producirán sobre él. • Diseño y realización de actividades experimentales para identificar y medir variables físicas relacionadas con la determinación de la magnitud de las fuerzas que actúan sobre un objeto. • Registro y análisis de los resultados de las actividades experimentales implementadas. • Análisis de diferentes interacciones a partir de la obtención de información recopilada en actividades experimentales. • Aplicación de las leyes de la dinámica para analizar el reposo y el movimiento de objetos. • Integración y aplicación de los conceptos de fuerza y energía revisados y aplicados a casos específicos de especial interés personal y valoral. • Participar en las actividades experimentales de manera colaborativa y responsable. • Manifestar actitudes de responsabilidad y respeto hacia el trabajo individual y en equipo. • Compartir y comunicar los resultados obtenidos en los experimentos por medios escritos, orales y gráficos al equipo y al resto del grupo. • Clarificar sus valores relacionados con el tema del proyecto seleccionado. • Valorar la contribución de la ciencia a la comprensión de los fenómenos naturales que, aunado con el desarrollo de la tecnología, ha tenido múltiples impactos sobre las sociedades humanas. • Utiliza la idea de fuerza y de energía para explicar situaciones relacionadas con la interacción de los objetos en la Tierra y el Universo. • Busca y selecciona información que apoye su proyecto de investigación. • Emplea gráficas y diagramas de fuerza para explicar los fenómenos estudiados. • Analiza y evalúa de manera crítica los procesos del diseño elaborado y las formas de mejorarlo. • Comunica los resultados obtenidos en los proyectos por medios escritos, orales y gráficos. • Analiza y valora las implicaciones sociales de los desarrollos de la ciencia y la tecnología. 105-111 71-82 segunda evaluación bimestral FISICA 2 RD.indd 15 12/10/08 10:00:54 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Guía del docenteXV� Dosificación TERCER BIMESTRE Bloque 3. Las interacciones de la materia. Un modelo para describir lo que no percibimos Propósitos: En este Bloque los alumnos: • Construirán explicaciones sencillas de procesos o fenómenos macroscópicos como los asociados al calor, la presión o los cambios de estado, utilizando el modelo cinético de las partículas. • Comprenderán el papel de los modelos en las explicaciones de los fenómenos físicos, así como sus ventajas y limitaciones. • Reconocerán las dificultades que se encontraron en el desarrollo histórico del modelo cinético. Semana Temas y subtemas Páginas Aprendizajes esperados Conceptos 17 Lección 1. La diversidad de los objetos 1.1 Características de la materia. ¿Qué percibimos de las cosas? • Propiedades generales de la materia y su medición. • Experiencias alrededor de algunas características de la materia: sus estados de agregación. 1.2 ¿Para qué sirven los modelos? • Los modelos científicos. (Los modelos y las ideas que representan, El papel de los modelos en la ciencia). Laboratorio: En el Ateneo 1 ¿El aire tiene masa? ¿Y cuánto es un kilo? ¿El aire tiene volumen? (Se sugiere agrupar a los equipos por experimentos para realizarlos todos y comentarlos en el salón de clase). 110-116 110-113 115-116 111-112 • Realiza mediciones de algunas propiedades generales de la materia en diferentes estados y utiliza las unidades de medición del Sistema Internacional. • Identifica y caracteriza los modelos como una parte fundamental del conocimiento científico. • Reconoce que unmodelo científico es una representación imaginaria y arbitraria de objetos y procesos que incluye reglas de funcionamiento y no la realidad misma. • Realiza mediciones de masa y de volumen. Identifica la masa. • Materia. • Propiedades generales de la materia. • Modelo científico. 18 Lección 2. Lo que no percibimos de la materia 2.1 ¿Un modelo para describir la materia? • Explicaciones de los griegos de la estructura de la materia. (Las ideas de Aristóteles y Newton sobre la estructura de la materia). 2.2 La construcción de un modelo para explicar la materia. • Características generales (aspectos básicos) del modelo cinético de partículas. Laboratorio: En el Ateneo 1 ¡Eureka! 117-121 117-118 119-121 134 • Analiza algunas de las ideas relacionadas con la composición de la materia que se han propuesto en la historia de la humanidad y las compara con las ideas propias. • Identifica los cambios a lo largo de la historia del modelo cinético de partículas y los asocia con el carácter inacabado de la ciencia. • Valora la contribución desde Newton a Boltzmann para llegar a la construcción del modelo cinético. • Describe los aspectos que conforman el modelo cinético de partículas y explica el papel que desempeña la velocidad de las partículas en el modelo cinético. • Diseña y realiza un experimento para resolver el reto de Arquímedes. • Ideas de los griegos sobre la materia. • Aportaciones de Newton y Boltzmann. • Modelo cinético de la materia. • Velocidad de las partículas. • Estados de agregación de la materia. • Propiedades generales y modelo cinético. 19 Lección 3. Cómo cambia el estado de la materia 3.1 Calor y temperatura, ¿son lo mismo? • Temperatura. • Calor. 122-145 122-129 122-123 124 • Explica el concepto de temperatura como manifestación de la energía cinética y de los choques entre las partículas del modelo cinético. • Explica el concepto de calor como transferencia de energía térmica entre dos cuerpos debida a su diferencia de temperatura utilizando el modelo cinético corpuscular de la materia. • Explica algunos fenómenos de transferencia de calor, con base en el modelo de partículas y los resultados obtenidos en la experimentación. • Temperatura. • Dilatación térmica. • Medición de la temperatura. • Escalas de medición de la temperatura. • Conversiones. • Calor como energía en tránsito. • Transformaciones de energía térmica. • Principio de conservación de la energía. 20 • Calor y energía. • Propagación del calor. • Conservación de la energía. Laboratorio: En el Ateneo 1 Construye un termómetro. 125-126 127 128 123 • Establece la diferencia entre los conceptos de calor y temperatura. • Describe y analiza cadenas de transformación de la energía en las que interviene la energía calorífica. • Identifica las relaciones que implican la conservación de la energía en su forma algebraica y la utiliza en la descripción de la transferencia de calor. • Realiza un termómetro e identifica las escalas para medir la temperatura. • Temperatura. • Calor. • Radiación. • Convección. • Conducción. FISICA 2 RD.indd 16 12/10/08 10:00:56 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Dosificación XVII • Aplicarán e integrarán habilidades, actitudes y valores durante el desarrollo de proyectos, con énfasis en el diseño y la elaboración de dispositivos y experimentos que les permitan explicar y predecir algunos fenómenos del entorno relacionados con los conceptos de calor, temperatura y presión. • Reflexionarán acerca de los desarrollos tecnológicos y sus implicaciones ambientales y sociales. • Integrarán lo aprendido mediante la aplicación de las habilidades, actitudes y valores en el desarrollo de proyectos1, privilegiando la aplicación del modelo cinético, así como el análisis de las interacciones entre ciencia, tecnología y sus implicaciones sociales. Habilidades Actitudes Evidencias de logro Textos complementarios • Elaboración de modelos para explicar las características generales de la materia. • Reconocimiento de que un modelo es una abstracción simplificada de un objeto. • Proponer formas personales para explicar la causa del movimiento. • Participar en las actividades de equipo de manera colaborativa y responsable. • Valorar la función de los modelos científicos en la construcción del conocimiento. • Realiza mediciones de algunas propiedades generales de la materia en diferentes estados y utiliza las unidades de medición del Sistema Internacional. • Identifica y caracteriza los modelos como una parte fundamental del conocimiento científico. • Reconoce que un modelo científico es una representación imaginaria y arbitraria de objetos y procesos, que incluye reglas de funcionamiento y no la realidad misma. 116-118, 158-159 102-105, 113 • Comparación de las ideas personales sobre la estructura de la materia con las propuestas por los griegos. • Construcción y manipulación de modelos que ejemplifiquen las propiedades de la materia y los estados de agregación. • Identificación en el modelo cinético de la materia y las ideas físicas que representa. • Participar en las actividades experimentales de manera colaborativa y responsable. • Compartir y comunicar los resultados obtenidos en los experimentos por medios escritos, orales y gráficos al equipo y al resto del grupo. • Valorar el modelo cinético como una representación útil para comprender la materia y su comportamiento. • Analiza algunas de las ideas relacionadas con la composición de la materia que se han propuesto en la historia de la humanidad y las compara con las ideas propias. • Identifica los cambios a lo largo de la historia del modelo cinético de partículas y los asocia con el carácter inacabado de la ciencia. • Valora la contribución desde Newton a Boltzmann para llegar a la construcción del modelo cinético. • Describe los aspectos que conforman el modelo cinético de partículas y explica el papel que desempeña la velocidad de las partículas en el modelo cinético. 117-118 117-120, 123-124 • Aplicación del modelo cinético para explicar la temperatura y describir los efectos de su variación. • Mediciones de temperatura con instrumentos y escalas diferentes. • Construcción de representaciones gráficas con información experimental del comportamiento térmico de sustancias y objetos. • Diferenciación entre calor y temperatura. • Aplicación de la idea del calor, como energía en tránsito, para describir fenómenos de transferencia de energía. • Participar en las actividades experimentales de manera colaborativa y responsable. • Manifestar actitudes de responsabilidad y respeto hacia el trabajo individual y en equipo. • Valorar y cuidar los recursos informáticos con los que trabaja y aprovecharlos para discutir y socializar con su equipo y grupo las ideas y conclusiones. • Reflexionar sobre los riesgos, para la salud, al entrar en contacto directo con objetos y sustancias muy calientes. • Explica el concepto de temperatura como manifestación de la energía cinética y de los choques entre las partículas del modelo cinético. • Explica el concepto de calor como transferencia de energía térmica entre dos cuerpos debida a su diferencia de temperatura utilizando el modelo cinético corpuscular de la materia. • Explica algunos fenómenos de transferencia de calor con base en el modelo de partículas y los resultados obtenidos a través de la experimentación. • Establece la diferencia entre los conceptos de calor y temperatura. • Describe y analiza cadenas de transformación de la energía en las que interviene la energía calorífica. 118-119, 143-147, 162-163 99-112, 121-123 • Aplicación del principio de conservación de la energía al funcionamiento de algunas máquinas. • Realización de cálculos numéricos para establecer el principio de conservación de la energía. • Valorar la importancia del principiode conservación de la energía para la ciencia y la tecnología. • Identifica las relaciones que implican la conservación de la energía en su forma algebraica y la utiliza en la descripción de la transferencia de calor. 119, 127-132, 147-153, 164-166, 170-175 98-101 1 En virtud de que en el programa de estudios de Ciencias la SEP considera la enseñanza por proyectos como una estrategia didáctica y de evaluación, que permite al docente observar el avance de los alumnos en la adquisición de conocimientos y el desarrollo de habilidades y actitudes, una de las opciones de evaluación bimestral incluidas en este material se refiere a dicha metodología. FISICA 2 RD.indd 17 12/10/08 10:01:50 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Guía del docente Dosificación XVIII Semana Temas y subtemas Páginas Aprendizajes esperados Conceptos 21 3.2 El modelo de partículas y la presión. • Presión en sólidos. • Presión en líquidos. • ¿Por qué flotan los cuerpos? • Principio de Pascal. Laboratorio: Mis proyectos Feria de calor y presión. ¿Qué sé?, ¿qué quiero conocer? 130-141 130-131 131-135 132-134 135 146-147 • Explica el concepto de presión en fluidos en función del modelo de partículas. • Establece la diferencia entre los conceptos de fuerza y presión. • Explica los fenómenos y procesos naturales con base en el modelo de partículas o los conceptos estudiados. • Relaciona el principio de Pascal con el modelo cinético y lo utiliza para explicar fenómenos cotidianos y el funcionamiento de algunos aparatos. • Presión. • Presión y fuerza. • Medición de la presión. • Presión en líquidos. • Presión en gases. • Presión en líquidos y gases y su relación con el modelo cinético. • Principio de Pascal. 22 • Presión en gases. • Presión atmosférica. ¿Pesa el aire? 3.3 ¿Qué le sucede a la materia cuando cambia la temperatura o la presión aplicada sobre ella? Laboratorio: Mis proyectos Feria de calor y presión. ¿Qué haré para saberlo? 136 136-137 142-145 146-147 • Relaciona fenómenos cotidianos con el comportamiento de los gases de acuerdo con el modelo de partículas. • Describe los cambios de estado de la materia en términos de la transferencia de calor y los explica con base en el modelo cinético. • Explica algunos fenómenos cotidianos en términos de las relaciones entre la presión y la temperatura. • Principio de Pascal. • Modelo cinético. • Presión en gases. • Estados de agregación. • Cambios de estado. 23 • Cambios de estado de la materia. Lección 4. Mis proyectos Laboratorio: Pistola de agua. • Objetivo, ¿qué sé? y ¿qué quiero conocer? 145 146-151 148-149 • Interpreta los cambios de estado o de fase en la materia a partir de una gráfica de presión-temperatura. • Cambios de estado de agregación. • Transferencia de calor. • Temperatura-presión. • Gráficas de presión-temperatura. 24 Laboratorio: Pistola de agua. • ¿Qué haré para saberlo? 148-149 • Construye un dispositivo y evalúa de manera crítica las formas de mejorarlo. • Reconoce el papel predictivo de la ciencia y sus alcances, por ejemplo, explicando, de manera sencilla, la relación entre los fenómenos climáticos, la presión y temperatura de la atmósfera. • Realiza mediciones de la presión de un objeto dentro de un líquido y explica los resultados con el principio de Pascal. • Analiza y valora la importancia, las ventajas y los riesgos en el uso de aplicaciones tecnológicas. • Comunica los resultados obtenidos en los proyectos por medios escritos, orales y gráficos. • Analiza explicaciones de algunos grupos culturales de México sobre los fenómenos y procesos estudiados y las valora de acuerdo al contexto social, cultural e histórico en el que surgen. • Selecciona y analiza información de diferentes medios para apoyar la investigación. • Medición de la temperatura. • Calor como energía en tránsito. • Transformaciones de energía térmica. • Principio de conservación de la energía. • Modelo cinético de la materia. • Presión en sólidos, líquidos y gases. • Cambios de estado de agregación. • Transferencia de calor. • Temperatura-presión. 25 Presentación de proyectos al grupo o a la comunidad escolar. • Feria de calor y presión. • ¿Cómo lo evidencio y lo comunico? • Pistola de agua. • ¿Cómo lo evidencio y lo comunico? • Todo acerca de submarinos. • ¿Cómo lo evidencio y lo comunico? 146-147 149 150 Tercera evaluación bimesTral FISICA 2 RD.indd 18 12/10/08 10:01:53 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Dosificación XIX Habilidades Actitudes Evidencias de logro Textos complementarios • Comparación de los conceptos de presión y de fuerza. • Relación del modelo cinético con el concepto de presión en gases y líquidos. • Aplicación del principio de Pascal para comprender la flotación de cuerpos. • Participar en las actividades experimentales de manera colaborativa y responsable. • Mostrar actitudes de responsabilidad y respeto hacia el trabajo individual y en equipo. • Explica el concepto de presión en fluidos en función del modelo de partículas. • Establece la diferencia entre los conceptos de fuerza y presión. 120-121, 124-127, 133-140, 153- 157, 159-161, 166-168 132-138, 141-144 • Integración de varios conceptos para conocer la constitución de la atmósfera y su funcionamiento. • Primer acercamiento a las relaciones de presión y temperatura con los cambios de estado de la materia. • Valorar y cuidar los recursos informáticos con los que trabaja y aprovecharlos para discutir y socializar las ideas y conclusiones con su equipo y grupo. • Realiza mediciones de la presión de un objeto dentro de un líquido y explica los resultados con el principio de Pascal. • Relaciona el principio de Pascal con el modelo cinético y lo utiliza para explicar fenómenos cotidianos y el funcionamiento de algunos aparatos. • Relaciona fenómenos cotidianos con el comportamiento de los gases de acuerdo con el modelo de partículas. 122-123, 141-143 130-132 • Descripción de los estados de agregación de la materia, asociando los conceptos de presión y temperatura. • Identificación de la relación de modelo cinético con los estados de agregación y sus cambios. • Interpretación de gráficas de presión y temperatura para describir los cambios de estado de agregación de una sustancia. • Participar en las actividades experimentales de manera colaborativa y responsable. • Manifestar actitudes de responsabilidad y respeto hacia el trabajo individual y en equipo. • Valorar y cuidar los recursos informáticos con los que trabaja y aprovecharlos para discutir y socializar con su equipo y grupo las ideas y conclusiones. • Describe los cambios de estado de la materia en términos de la transferencia de calor y los explica con base en el modelo cinético. • Interpreta los cambios de estado o de fase en la materia a partir de una gráfica presión-temperatura. • Explica algunos fenómenos y procesos naturales en términos de las relaciones entre la presión y la temperatura con base en el modelo de partículas. 122, 166-170 98-112 • Diseño y realización de actividades experimentales para identificar y medir variables físicas relacionadas con el cambio de estado de agregación de una sustancia. • Registro y análisis de los resultados de las actividades experimentales realizadas. • Análisis de diferentes relaciones entre presión y temperatura a partir de la información recopilada en actividades experimentales. • Aplicación del principio de conservación de la energía para analizar fenómenos relacionados con presión, calor o temperatura. • Integración y aplicación del modelo cinético a casos de especial interés personal y valoral. • Participar en las actividades experimentales de manera colaborativa y responsable. • Manifestar actitudes de responsabilidad y respeto hacia el trabajo individual y en equipo.• Compartir y comunicar los resultados obtenidos en los experimentos por medios escritos, orales y gráficos, al equipo y al resto del grupo. • Clarificar sus valores relacionados con el tema del proyecto seleccionado. • Valorar la contribución de la ciencia a la comprensión de los fenómenos naturales que, aunado al desarrollo de la tecnología, ha tenido múltiples impactos sobre las sociedades humanas. • Selecciona y analiza información de diferentes medios para apoyar la investigación. • Construye un dispositivo y evalúa de manera crítica las formas de mejorarlo. • Reconoce el papel predictivo de la ciencia y sus alcances, por ejemplo, explicando, de manera sencilla, la relación entre los fenómenos climáticos, la presión y temperatura de la atmósfera. • Analiza y valora la importancia, las ventajas y los riesgos en el uso de aplicaciones tecnológicas. • Comunica los resultados obtenidos en los proyectos por medios escritos, orales y gráficos. • Analiza explicaciones de algunos grupos culturales de México sobre los fenómenos y procesos estudiados y las valora de acuerdo al contexto social, cultural e histórico en el que surgen. Tercera evaluación bimesTral FISICA 2 RD.indd 19 12/10/08 10:01:55 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Guía del docenteXX CUARTO BIMESTRE Bloque 4. Manifestaciones de la estructura interna de la materia Propósitos: En este Bloque los alumnos: • Elaborarán explicaciones utilizando un modelo atómico simple, reconociendo sus limitaciones y la existencia de otros más completos. • Relacionarán el comportamiento del electrón con fenómenos electromagnéticos macroscópicos, particularmente en el caso de la luz como una onda electromagnética, y asociado a la función que desempeña el electrón en el átomo. Semana Temas y subtemas Páginas Aprendizajes esperados Conceptos 26 Lección 1. Aproximación a los fenómenos: relación con la naturaleza de la materia 1.1 Manifestaciones de la estructura interna de la materia. Lección 2. Del modelo de partícula al modelo atómico 2.1 Orígenes de la teoría atómica. Laboratorio: En el Ateneo 1 ¿Se prende el foco? 162-164 162-163 165-169 164 • Identifica las limitaciones del modelo de partículas para explicar algunos fenómenos. • Reconoce que la generalización de la hipótesis atómica es útil para explicar los fenómenos relacionados con la estructura de la materia. • Reconoce que los átomos son partículas extraordinariamente pequeñas e invisibles a la vista humana. • Construye un circuito sencillo y clasifica algunos materiales del entorno en función de su capacidad para conducir corriente eléctrica. • Representa la constitución básica del átomo y señala sus características básicas. • Nociones de electricidad, magnetismo y luz. • Átomo y modelos atómicos. 27 Lección 3. Los fenómenos electromagnéticos 3.1 La corriente eléctrica en los fenómenos cotidianos. • ¿Qué hace que se desplacen los electrones? Laboratorio: Con ciencia 2 Frankenstein y las corrientes eléctricas. 170-177 170-171 170 172 • Analiza el proceso histórico que llevó al descubrimiento del electrón. • Analiza la función del electrón como portador de carga eléctrica. • Analiza y contrasta las ideas y experimentos que permitieron el descubrimiento de la corriente eléctrica. • Experimenta con corrientes en situaciones cotidianas. • Átomo. Modelos atómicos (Demócrito, Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr). 28 • Intensidad de corriente. Laboratorio: En el Ateneo Mido corriente y voltaje. 171-177 176 • Reinterpreta los aspectos analizados sobre la corriente eléctrica con base en el movimiento de los electrones. • Describe la resistencia eléctrica en función de los obstáculos al movimiento de los electrones en los materiales. • Clasifica materiales en función de su capacidad para conducir la corriente eléctrica. • Realiza mediciones de corriente y voltaje. • Electrón: masa y carga eléctrica. • Corriente eléctrica. • Movimiento de electrones. • Materiales conductores y aislantes de la corriente eléctrica. • Resistencia eléctrica. 29 3.2 ¿Cómo se genera el electromagnetismo? Laboratorio: En el Ateneo 1 Haz un electroimán casero. 178-181 179 • Relaciona en algunos fenómenos cotidianos el magnetismo con el movimiento de electrones en un conductor. • Analiza y contrasta las ideas y experimentos que permitieron el descubrimiento de la inducción electromagnética. • Reinterpreta los aspectos analizados sobre el magnetismo con base en el movimiento de los electrones. • Reconoce y valora de manera crítica las aportaciones de las aplicaciones del electromagnetismo al desarrollo social y a las facilidades de la vida actual. • Construye un electroimán y describe su comportamiento. • Magnetismo generado por el movimiento de electrones en un conductor. • Inducción electromagnética. • Aplicaciones tecnológicas de la inducción electromagnética. Dosificación FISICA 2 RD.indd 20 12/10/08 10:01:58 PM P R O H IB ID A S U V EN TA Dosificación XXI • Comprenderán y valorarán la importancia del desarrollo tecnológico y algunas de sus consecuencias, en lo que respecta a procesos electromagnéticos y la obtención de energía. • Integrarán lo aprendido mediante actividades experimentales y el desarrollo de proyectos1, aplicando el modelo atómico y enfatizando las interacciones entre ciencia, tecnología y sus implicaciones sociales. Habilidades Actitudes Evidencias de logro Textos complementarios • Construcción de dispositivos para observar fenómenos relacionados con la electricidad, el magnetismo, la inducción electromagnética y la luz. • Reconocimiento de algunas propiedades de materiales relacionadas con la conductividad eléctrica, magnética y sus usos en el diseño de nuevos aparatos. • Comparación de las ideas personales sobre la estructura interna de la materia con las propuestas por otros científicos. • Apreciar el avance de la ciencia a partir de identificar algunas de las principales características del modelo atómico que se utiliza en la actualidad. • Proponer formas personales para explicar la causa del movimiento. • Participar en las actividades de equipo de manera colaborativa y responsable. • Clasifica algunos materiales del entorno en función de su capacidad para conducir corriente eléctrica. • Describe el comportamiento de un electroimán. 180, 218-220 124-128 • Comparación de los diferentes modelos atómicos propuestos a lo largo del tiempo a través de identificar las limitaciones del anterior. • Identificación de los experimentos que favorecieron la sustitución de un determinado modelo del átomo. • Modelación de la estructura del átomo y uso de escalas para dimensionarlo. • Apreciar el avance de la ciencia reflejado en el descubrimiento de la estructura interna del átomo. • Valorar el avance de la física atómica, así como los impactos que de ella se han derivado. • Participar en las actividades de equipo de manera colaborativa y responsable. • Identifica las limitaciones del modelo de partículas para explicar algunos fenómenos. • Reconoce que la generalización de la hipótesis atómica es útil para explicar los fenómenos relacionados con la estructura de la materia. • Reconoce que los átomos son partículas extraordinariamente pequeñas e invisibles a la vista humana. • Representa la constitución básica del átomo y señala sus características básicas. 181-182, 188-193 • Modelación de la corriente eléctrica a partir de la analogía hidráulica y enriquecimiento del modelo atómico. • Clasificación de materiales en conductores y aislantes de la corriente eléctrica con base en evidencia experimental. • Uso del modelo de corriente eléctrica para representar la resistencia eléctrica. • Participar en las actividades experimentales de manera colaborativa y responsable. • Compartir y comunicar los resultados obtenidos
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