ciencia y tecnología i quinto semestre · tecnologÍas convencionales en el uso de la energÍa...

COLEGIO DE BACHILLERES

SECRETARÍA GENERAL

DIRECCIÓN DE PLANEACIÓN ACADÉMICA

Ciencia y Tecnología I

Quinto Semestre

HORAS: 3

CRÉDITOS: 5 CLAVE: 925

Agosto, 2011

2

ÍNDICE

Contenido Página Presentación -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 Ubicación de la asignatura --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 Intención de la materia y de la asignatura ------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 Enfoque -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9 Bloque temático I. PRIMERAS TECNOLOGÍAS DEL USO DE LA ENERGÍA ------------------------------------------------- 10 Bloque temático II. TECNOLOGÍAS CONVENCIONALES EN EL USO DE LA ENERGÍA ---------------------------------- 15 Bloque temático III. TECNOLOGÍAS ALTERNATIVAS EN EL USO DE LA ENERGÍA --------------------------------------- 19 Créditos ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 24 Directorio ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 25

3

PRESENTACIÓN El programa de estudios de la asignatura de Ciencia y tecnología I tiene la finalidad de comunicar a los profesores sobre los aprendizajes que deberán lograr los estudiantes en relación con las competencias genéricas y disciplinares básicas establecidas en el perfil de egreso, y orientar las acciones didácticas acordes con un enfoque constructivista centrado en el aprendizaje. Es así que el programa se considera un instrumento de trabajo para el profesor, proporcionándole elementos para planear, operar y evaluar el curso, de conformidad con los principios del Marco Curricular Común y el Modelo Académico del Colegio de Bachilleres.

El programa de estudios se organiza de la manera siguiente: UBICACIÓN, proporciona información respecto al lugar que ocupa la materia y sus asignaturas en relación con el semestre, área de formación y campo de conocimiento respectivo. Asimismo, permite reconocer las competencias genéricas y disciplinares que se desarrollarán a lo largo de los cursos de Física. INTENCIONES DE MATERIA Y ASIGNATURA, señala los desempeños esperados al término de la materia y de la asignatura, en relación con las competencias genéricas y disciplinarias básicas establecidas en el perfil de egreso para el campo de conocimiento de Las Ciencias Experimentales-Naturales. ENFOQUE, informa los lineamientos pedagógicos y disciplinarios que subyacen a la organización de los bloques temáticos y a las estrategias de aprendizaje, enseñanza y evaluación, permitiendo dar sentido y orientación a dichos procesos. Estos lineamientos se derivan de las interrelaciones establecidas entre las competencias genéricas y las disciplinarias correspondientes al campo de conocimientos de Las Ciencias Experimentales-Naturales. BLOQUE TEMÁTICO

a) Propósito. Hace referencia a lo que debe saber, saber hacer y saber ser el estudiante al término del bloque temático en relación con las competencias disciplinarias y genéricas seleccionadas. Estos propósitos tienen un carácter normativo. b) Núcleo temático. El núcleo temático es la selección realizada de la disciplina. Hace referencia a los conceptos mínimos indispensables, las habilidades y procedimientos que deben ponerse en acción y las actitudes que se deben asumir para la ejecución de desempeño señalado en el propósito del bloque temático. c) Problemática situada. Se refieren a situaciones de la realidad que deben ser analizadas, explicadas o resueltas a través de los núcleos temáticos. Representan el contexto en el que se deberá desarrollar y demostrar el desempeño señalado en el propósito. d) Estrategias de enseñanza, aprendizaje y evaluación. Son orientaciones generales que establecen una secuencia didáctica para favorecer el aprendizaje de los estudiantes. Las estrategias se organizan considerando un enfoque constructivista centrado en el aprendizaje y las interrelaciones establecidas entre competencias genéricas y disciplinarias. Representan una sugerencia para apoyar a los profesores en la concreción de ambientes

4

propicios para el aprendizaje de sus alumnos. e) Niveles de desempeño. Son descripciones concretas, objetivas y evaluables de la calidad o complejidad del desempeño del estudiante al término de un bloque temático. Cada nivel de desempeño incluye los indicadores establecidos en la rúbrica del bloque temático. La Rubrica hace referencia a los descriptores de desempeños congruentes con cada una de las competencias genéricas y disciplinares a desarrollar en el curso y permite a los docentes y alumnos valorar el desarrollo de cada competencia, así como definir acciones para su consolidación. f) Medios de recopilación de evidencias. Se refiere a la descripción de los productos que se podrán utilizar como evidencias para evaluar los aprendizajes de los estudiantes. Explicitan las características que deben cumplir en relación con los criterios y niveles de desempeño establecidos. g) Materiales de apoyo y fuentes de información. Incluyen una selección de materiales; físicos y virtuales, sugeridos para el logro de los aprendizajes señalados en el bloque temático.

En congruencia con los niveles de concreción curricular, establecidos en el Sistema Nacional de Bachillerato (Acuerdo 442) y el Modelo Académico institucional, las sugerencias de estrategias de enseñanza, aprendizaje y evaluación que se presentan en este documento serán adaptadas por los profesores de acuerdo con las condiciones de operación en el aula, por lo que se recomienda la lectura integral de todo el programa, particularmente de las competencias a desarrollar y sus concreciones en los propósitos de cada bloque temático.

5

UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA La asignatura de Ciencia y tecnología I está ubicada dentro del Área de Formación Específica, pertenece al Dominio Profesional de las ciencias Físico Matemáticas y en conjunto con los otros dominios profesionales, desarrolla las Competencias Genéricas y Disciplinares extendidas que permiten alcanzar el perfil del egresado. Estas competencias permitirán al egresado comprender el mundo e influir en él, capacitándolo para continuar aprendiendo de forma autónoma a lo largo de su vida y para desarrollar de manera armónica su personalidad. En el Colegio de Bachilleres, de acuerdo con el Plan de Estudios, la Formación Específica se organiza en cuatro Dominios: Físico-Matemático, Químico-Biológico, Económico-Administrativo y Humanidades y Artes; por lo que según el área será el desarrollo de competencias establecidas en el Acuerdo 486. Las Competencias Disciplinares extendidas para el Dominio de las Ciencias Físico Matemáticas, se definen a partir de las competencias disciplinares extendidas de los campos de conocimiento de las ciencias experimentales y las matemáticas y están orientadas a que los estudiantes evalúen el avance científico y tecnológico a partir del desarrollo de proyectos interdisciplinarios y de la investigación experimental y documental tanto de los conocimientos de la física como del empleo de la tecnología para el uso de la energía, en la solución de problemas cotidianos y para la comprensión racional de su entorno y la toma de criterio propio ante su realidad. Este Dominio profesional está constituido por las siguientes materias: Ingeniería Física y Ciencia y Tecnología. La materia de Ciencia y Tecnología se constituye de las asignaturas de Ciencia y Tecnología I y II, que se imparten en quinto y sexto semestre respectivamente. Carga horaria semanal: 3 horas. Créditos: 5.

6

CAMPO 1º SEM. 2º SEM. 3º SEM. 4º SEM. 5º SEM. 6º SEM.

LENGUAJE Y

COMUNICACIÓN

Área de Formación Básica

Inglés I Reiniciando

Inglés II Socializando

Inglés III Levantando el vuelo

Inglés IV En pleno vuelo

Inglés V Nuestro mundo

Inglés VI La sociedad del

conocimiento

TIC I Recorriendo la autopista de la

información

TIC II Ofimática sinérgica

TIC III Relación e interpretación

de datos

TIC IV Los datos y sus interrelaciones

Área de Formación Específica Dominio Profesional: Físico-Matemáticas

TLR I Intención comunicativa

de los textos

TLR II Habilidades

comunicativas

Literatura I Literatura y comunicación

Literatura II Literatura y

comunicación integral Ingeniería Física I Ingeniería Física II

CIENCIAS

EXPERIMENTALES-

NATURALES

Geografía El mundo en que

vivimos

Física I Conceptos de la

naturaleza ondulatoria

Física II Principios de la

tecnología con fluidos y calor

Física III Teorías del universo

físico

Ciencia y Tecnología I Ciencia y Tecnología II

Biología I

La vida en la Tierra I Biología II

La vida en la Tierra II

Ecología El cuidado del

ambiente

Química I

Recursos naturales Química II

Nuevos materiales Química III

Química en la industria

MATEMÁTICAS Matemáticas I

Solución de problemas reales

Matemáticas II Distribuciones de frecuencias y sus

gráficas

Matemáticas III Representaciones

gráficas

Matemáticas IV El triángulo y sus

relaciones Matemáticas V Matemáticas VI

CIENCIAS SOCIALES

Historia I México: de la

Independencia al Porfiriato

Historia II México: de la

Revolución a la Globalización

ICS I Análisis de mi comunidad

ICS II Problemas sociales de mi comunidad

ESEM I Entorno y proyecto de

vida

ESEM II Conociendo el mundo

DESARROLLO HUMANO

Filosofía I Filosofía y construcción

de ciudadanía

Filosofía II Filosofía y formación

humana

Filosofía III Argumentación filosófica

Filosofía IV Problemas filosóficos

contemporáneos

Estética I Apreciación artística I

Estética II Apreciación artística II

Área de Formación Laboral Actividades físicas y

deportivas I Actividades físicas y

deportivas II

7

INTENCIÓN DE LA MATERIA Y LA ASIGNATURA El propósito educativo del Colegio de Bachilleres para el Área Básica Específica, está determinado por las Competencias genéricas y las Competencias disciplinares extendidas. En el Dominio de las Ciencias Físico Matemáticas la Materia de Ciencia y tecnología contribuye al logro de las Competencias Disciplinares Extendidas. Las Competencias Genéricas y Disciplinares extendidas guardan una interrelación muy estrecha, de manera que las Competencias Genéricas: 4 Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la utilización de medios, códigos y herramientas apropiados, 5 Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos, 6 Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva y 7 Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida, quedan subsumidas en las siete competencias disciplinares extendidas indicadas en seguida, a las que se suman; La Competencia 8 Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos, y la Competencia Genérica 11 Contribuye al desarrollo sustentable de manera crítica, con acciones responsables, por ser rasgos de diseño de las estrategias didácticas. Estas Competencias conforman la intensión de la materia.

Así, la Interrelación entre Competencias Genéricas y Disciplinares Extendidas, orienta la Práctica Educativa para el programa de Ciencia y Tecnología I con las siguientes; Competencias Disciplinares Extendidas de las ciencias experimentales: 1. Valora de forma crítica y responsable los beneficios y riesgos que trae consigo el desarrollo de la ciencia y la aplicación de la tecnología en un contexto histórico-social, para dar solución a problemas 2. Evalúa las implicaciones del uso de la ciencia y la tecnología, así como los fenómenos relacionados con el origen, continuidad y transformación de la naturaleza para establecer acciones a fin de preservarla en todas sus manifestaciones. 5. Aplica la metodología apropiada en la realización de proyectos interdisciplinarios atendiendo problemas relacionados con las ciencias experimentales. 7. Diseña prototipos o modelos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios científicos, hechos o fenómenos relacionados con las ciencias experimentales. 8. Confronta las ideas preconcebidas acerca de los fenómenos naturales con el conocimiento científico para explicar y adquirir nuevos conocimientos. 9. Valora el papel fundamental del ser humano como agente modificador de su medio natural proponiendo alternativas que respondan a las necesidades del hombre y la sociedad, cuidando el entorno. La Competencia Disciplinar Extendida de las matemáticas: 8. Interpreta tablas, gráficas, mapas, diagramas y textos con símbolos matemáticos y científicos. Y las Competencias Genéricas: 8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos. 11. Contribuye al desarrollo sustentable de manera crítica, con acciones responsables.

8

Los Niveles de desempeño y las Competencias Las Competencias Disciplinares Extendidas 1 y 9, así como las Genéricas 8 y 11 son de corte actitudinal (saber ser), las Competencias Disciplinares extendidas 5 y 7 integran la Metodología Científica propia de esta disciplina (saber hacer), mientras que las 2 y 8 se avocan a la construcción y aplicación del constructo físico en diferentes niveles de complejidad (saber). La Competencia Disciplinar de Matemáticas 8 está orientada al empleo de otras formas de lenguaje simbólico además del español. Las Competencias Disciplinares Extendidas 2, 5 y 9 representan la aplicación de conocimientos, el empleo de la metodología científica y formación de valores, respectivamente, los tres grupos de saberes. Los indicadores de los niveles de desempeño, por tanto; están determinados por las Competencias Disciplinares 2, 5 y 9. La asignatura de Ciencia y tecnología I, desarrolla las Competencias Genéricas y Disciplinares Extendidas, a través del estudio de problemáticas que facilitan la vinculación del mundo del estudiante con las significaciones producidas en el desarrollo del concepto de energía y su aplicación tecnológica como parte del de la evolución social e histórica del hombre, a través de la revisión de; Primeras tecnologías del uso de la energía, Tecnologías convencionales en el uso de la energía, Tecnologías alternativas en el uso de la energía.

9

ENFOQUE La Reforma Integral de la Educación Media Superior, RIEMS, establece una práctica educativa fundada en la Concepción Constructivista del aprendizaje. Los programas de las asignaturas de Ciencia y Tecnología se estructuran considerando al aprendizaje, como el desarrollo de las Competencias Genéricas y Disciplinares Extendidas durante la construcción y aplicación de los conocimientos físicos, a partir de un conjunto coordenado de problemas; la Problemática, vinculada al mundo del estudiante de manera que le permita mejorar la comprensión racional de su entorno y su actitud en la sociedad. En el esquema de Estrategia didáctica para el programa de Ciencia y tecnología, la Competencia Disciplinar Extendida 1 Valora de forma crítica y responsable los beneficios y riesgos que trae consigo el desarrollo de la ciencia y la aplicación de la tecnología en un contexto histórico-social, para dar solución a problemas, define los problemas 3 y 4. Las Competencias Disciplinares Extendidas 2 y 9 de las ciencias experimentales y la disciplinar extendida 8 de las matemáticas, así como las Competencias Genéricas 8 y 11 son elementos generales del enfoque de trabajo y se desarrollan en todos los problemas. La Competencia Disciplinar Extendida 5 corresponde a la metodología de la Física y tiene expresión en la construcción de la solución de todos los problemas, aunque de manera enfática se concreta en el proyecto interdisciplinario. La Competencias Disciplinar extendida 7 determinan el problema 2 y es complementaria del proyecto interdisciplinario. La Competencia Disciplinar Extendida 8 se desarrolla al crear un conflicto cognitivo a partir del sentido común y así iniciar el bloque de aprendizaje con el problema 1. El esquema de la problemática se erige como el andamio didáctico para realizar la transferencia de las Competencias Genéricas y Disciplinares Extendidas de las ciencias naturales y las matemáticas a la Estrategia didáctica, constituida por; la Introducción, el Desarrollo del proyecto, la Aplicación sistemática y la Evaluación del aprendizaje. Las competencias 2, 5, 9 de campo de las experimentales y M8 del campo de las matemáticas son las competencias eje y por tanto las que constituyen el propósito de cada bloque.

Problemática Disciplinares Extendidas y Genéricas

Introducción.

Problema 1 Preconcepciones. 2 8 9 M8 G11 G8

Desarrollo del proyecto.

Proyecto interdisciplinario. 2 5 9 M8 G11 G8

Problema 2 Diseño de modelos. 2 7 9 M8 G11 G8

Aplicación sistemática.

Problema 3 Beneficios. 1 2 9 M8 G11 G8

Problema 4 Riesgos. 1 2 9 M8 G11 G8

Evaluación del aprendizaje.

Proyecto interdisciplinario. 2 5 9 M8 G11 G8

10

BLOQUE TEMÁTICO I. PRIMERAS TECNOLOGÍAS DEL USO DE LA ENERGÍA. 17 horas.

Propósito: Al final de este bloque el estudiante será capaz de Evaluar las implicaciones del uso de la ciencia y la tecnología, así como los fenómenos relacionados con el origen, continuidad y transformación de la naturaleza para establecer acciones a fin de preservarla en todas sus manifestaciones; Valorar el papel fundamental del ser humano como agente modificador de su medio natural proponiendo alternativas que respondan a las necesidades del hombre y la sociedad, cuidando el entorno. Aplicar la metodología apropiada en la realización de proyectos interdisciplinarios atendiendo problemas relacionados con las ciencias experimentales. Interpretar tablas, gráficas, mapas, diagramas y textos con símbolos matemáticos y científicos, a partir de la construcción y aplicación del concepto de energía; su transformación y transferencia, en contextos naturales y con base en análisis de las primeras tecnologías del uso de la energía.

Núcleo Temático. Energía, potencia, eficiencia, sistema, formas y manifestaciones de la Energía, Ley de conservación, procesos de transformación, fuentes de energía.

Núcleo temático secundario. La solución de los Problemas así como el desarrollo de los Proyectos, conllevan distintos campos de aplicación de la física por lo que involucrarán leyes y conceptos particulares en cada caso.

Problemática Problema 1 Preconcepciones. De la necesidad histórica del uso de la energía y el progreso de la tecnología para su aprovechamiento. Del molino de viento al generador eólico. Proyecto interdisciplinario Implicaciones del uso de la energía. Problema 2 Diseño de modelos. La necesidad histórica de transportarse. Del barco de vela al buque a vapor. Problema 3 Beneficios. Desarrollo de la humanidad. Problema 4 Riesgos. Cambio climático.

Estrategias de aprendizaje, enseñanza y evaluación. Secuencias didácticas. Introducción. El hombre, a lo largo de su historia evolutiva ha realizado mediante su propio esfuerzo físico actividades que consumían energía, apoyándose adicionalmente en los animales domésticos como los caballos, bueyes, etc. Hasta la llegada de la Revolución Industrial, la utilización de sistemas mecánicos para proporcionar energía se limitaban a los molinos de viento o de agua, cualquier aplicación de estas tecnologías para la realización de las tareas resultaba poco eficiente pero resolvía algunas de las problemáticas de aquellos tiempos. En la actualidad, basta con mirar a cualquier parte para darnos cuenta que la humanidad ha hecho de la energía un insumo de primera necesidad. A partir de la máquina de vapor se producirían cambios en la evolución tecnológica, económica y social, de niveles sorprendentes en comparación con toda la historia precedente. La nueva sociedad que nació de la Revolución Industrial trajo también nuevas demandas de energía. Con la máquina de vapor aparecieron inventos revolucionarios que mejoraron los medios de transporte. Problema 1 Preconcepciones. De la necesidad histórica del uso de la energía y el progreso de la tecnología para su aprovechamiento. Del molino de viento al generador eólico. 2 horas. Mediante una lectura con tratamiento didáctico por el profesor, los estudiantes conocerán los diferentes aspectos respecto al tema de la energía como son: los antecedentes históricos, tipos de interacción de energía y su transformación, tomando como base su entorno. Del análisis de la lectura los estudiantes realizaran por equipos una red semántica que les permita reafirmar conocimientos sobre el tema.

11

Experimento 1. El profesor realiza el experimento haciendo uso de un calentador químico o algún otro dispositivo que permita ilustrar como la energía sufre procesos de transformación, pasando de una a otra forma. Investigación 1. El alumno realiza una investigación del cómo ha evolucionado la tecnología asociada al aprovechamiento de la energía desde sus orígenes hasta nuestros días la cual se discutirá en clase. Producto 1. Línea de tiempo de la evolución de la tecnología para el aprovechamiento de la energía. Evidencias de aprendizaje. Resumen sobre la discusión y la línea de tiempo. Desarrollo del proyecto. Proyecto interdisciplinario Implicaciones del uso de la energía. 5 Horas. Considerando el registro histórico nacional e internacional sobre las fuentes, tipos y sectores de consumo de energía, establecer las relaciones del uso de la energía con el desarrollo tecnológico, el crecimiento económico, el impacto ambiental (cambio climático), el desarrollo de una sociedad etc. resaltando en cada caso los aspectos que al alumno le resulten interesantes. Producto 2. Reporte del proyecto. Evidencias de aprendizaje. Presentación del proyecto. Problema 2 Diseño de modelos. La necesidad histórica de transportarse. Del barco de vela al buque a vapor. 3 horas. Investigación 2. En equipos, el alumno revisa la literatura para conocer desde cuando existe la necesidad de transportarse y como se resolvió esta problemática en particular en los viajes transcontinentales y contrasta con la situación actual. Investiga y explica el funcionamiento de los botes de vela y los barcos a vapor. Construye un modelo para explicitar los principios físicos involucrados en su funcionamiento. Resalta la importancia del conocimiento científico y el desarrollo tecnológico de la humanidad. Producto 3. Descripción conceptual y técnica del modelo. Evidencias de aprendizaje. Producto 3. Aplicación sistemática. Problema 3 Beneficios. Desarrollo de la humanidad. 3 horas. Investigación 4: Realizar una investigación respecto al impacto positivo que implica el uso de la energía y elaborar una crítica de los beneficios directos que cotidianamente se tienen al utilizar las distintas formas de energía en el hogar, remarcando que gracias al desarrollo tecnológico pasamos de la leña al gas LP o del candil al foco incandescente o mejor aún, al foco ahorrador. Experimento 2 Verificar experimentalmente la diferencia de consumo entre una foco de 100 W y un foco ahorrador. Producto 4. Reporte de la investigación, Crítica por escrito y .discusión. Evidencias de aprendizaje. Producto 4. Problema 4 Riesgos. Cambio climático. 3 horas. Investigación 3 Se realiza una investigación en la cual se evidencie la relación existente entre el uso de los combustibles fósiles como fuente de energía y el incremento de la temperatura global del planeta como principal factor del cambio climático. Experimento 3 Hacer un comparativo entre los diferentes poderes de caloríficos de algunos combustibles comunes, a través de experimentos donde se

12

mida el calentamiento de cantidades conocidas de agua. Producto 5. Reporte de la investigación y debate entre las distintas posiciones planteadas en sus reportes de investigación Evidencias de aprendizaje. Producto 5. Evaluación del aprendizaje. 1 hora.

13

Niveles de desempeño: Excelente, Bueno, Suficiente e Insuficiente. El estudiante muestra el dominio alcanzado de las competencias del bloque, al momento de aplicar la presentar y debatir los proyectos interdisciplinarios, en situaciones nuevas a las de la problemática situada pero correspondientes al núcleo temático, en alguno de los siguientes niveles de desempeño:

Evidencia Excelente Bueno Suficiente Insuficiente Peso

Actitud crítica.

Evalúa críticamente las implicaciones del uso de la ciencia y la tecnología y establece acciones a fin de preservarla en todas sus manifestaciones.

Evalúa críticamente las implicaciones del uso de la ciencia y la tecnología, pero no establece acciones a fin de preservarla en todas sus manifestaciones.

Evalúa de manera somera las implicaciones del uso de la ciencia y la tecnología, y establece acciones a fin de preservarla en todas sus manifestaciones.

Evalúa de manera somera las implicaciones del uso de la ciencia y la tecnología pero no establece acciones a fin de preservarla en todas sus manifestaciones.

25%

Valora críticamente el papel fundamental del ser humano como agente modificador de su medio natural y propone alternativas que respondan a las necesidades del hombre y la sociedad, cuidando el entorno.

Valora críticamente el papel fundamental del ser humano como agente modificador de su medio natural pero no propone alternativas que respondan a las necesidades del hombre y la sociedad, cuidando el entorno.

Valora de manera somera el papel fundamental del ser humano como agente modificador de su medio natural y propone alternativas que respondan a las necesidades del hombre y la sociedad, cuidando el entorno.

Valora de manera somera el papel fundamental del ser humano como agente modificador de su medio natural pero no propone alternativas que respondan a las necesidades del hombre y la sociedad, cuidando el entorno.

15%

Proyecto.

Investigación.

Experimento.

Aplica críticamente la metodología científica en la realización de proyectos interdisciplinarios atendiendo problemas experimentales y documentales.

Aplica de manera mecánica la metodología científica en la realización de proyectos interdisciplinarios atendiendo problemas experimentales y documentales.

Aplica de manera mecánica la metodología científica en la realización de proyectos interdisciplinarios atendiendo problemas experimentales.

Aplica de manera mecánica la metodología científica en la realización de proyectos interdisciplinarios atendiendo problemas documentales.

40%

Manejo conceptual

Interpreta, con precisión y claridad, tablas, gráficas, mapas, diagramas y textos con símbolos matemáticos y científicos

Interpreta, con precisión tablas, gráficas, mapas, diagramas y textos con símbolos matemáticos y científicos

Interpreta, con claridad, tablas, gráficas, mapas, diagramas y textos con símbolos matemáticos y científicos

Interpreta de forma incompleta tablas, gráficas, mapas, diagramas y textos con símbolos matemáticos y científicos

20%

Medios de recopilación de evidencias. Debate. Ensayo. Exposición. Investigación documental. Investigación experimental. Comentario. Reseña. Reporte. Esquema. Experimento. Examen. Mapa conceptual.

14

Materiales de apoyo y fuentes de información Alinovi, Matías, Historia de la energía, Primera edición, Capital intelectual, Argentina, 2007. El texto aborda desde las primeras ideas de los griegos sobre la conservación de “algo” hasta la ley más general que conocemos. Se muestra paso a paso la integración de las ideas acerca del calor, la electricidad y otros campos donde se manifiesta la conservación de la energía. Wilson, M. Energía. Colección Time Life, Alemania, 1969. Este libro, en un lenguaje sencillo y muy comprensible, explica la enorme diversidad de formas en que se manifiesta la energía, citando a los numerosos científicos que aportaron avances a distintas disciplinas. Por la gran cantidad de fotografías e imágenes que acompañan al texto y por la mención de suficientes ejemplos cotidianos de la manifestación de la energía, este libro es recomendable para el alumno. Cetto, et al. El mundo de la Física. Tema 6, 3a. edición. Trillas, México, 1985. Los autores del texto abordan los principales conceptos de la energía y sus diversos procesos de conversión, que ocurren en nuestra vida cotidiana. Este libro es un complemento accesible en el estudio de este tema para estudiantes de bachillerato. Hewitt, Paul G. Física conceptual, novena edición, Pearson educación, México, 2004. El libro da un enfoque conceptual la Física utilizando las expresiones matemáticas como un lenguaje sintético, haciendo énfasis en el desarrollo del pensamiento analítico. Contiene numerosos ejercicios. Algunos de los cuales son moderadamente sencillos y están diseñados para estimular la aplicación de la Física a situaciones de la vida diaria, otros exigen un considerable razonamiento crítico, algunos son cuantitativos e implican cálculos sencillos y directos que ayudarán a los estudiantes a captar las ideas físicas sin que requieran de mucha habilidad en el manejo del álgebra. Las deducciones matemáticas aparecen en pies de página o en los apéndices. Alvarenga, Máximo. Física General. Harla, México, 1983. En el texto se busca utilizar los conceptos de la Física en la explicación de las actividades experimentales, proponiendo para esto, ejemplos y problemas que se resuelven en el mismo libro de manera detallada. Desarrollo de leyes generales de la Física, con un lenguaje muy sencillo buscando recapitulaciones al finalizar cada tema con sus respectivas preguntas.

15

BLOQUE TEMÁTICO II. TECNOLOGÍAS CONVENCIONALES EN EL USO DE LA ENERGÍA. 17 horas.

Propósito: Al final de este bloque el estudiante será capaz de; Evaluar las implicaciones del uso de la ciencia y la tecnología, así como los fenómenos relacionados con el origen, continuidad y transformación de la naturaleza para establecer acciones a fin de preservarla en todas sus manifestaciones; Valorar el papel fundamental del ser humano como agente modificador de su medio natural proponiendo alternativas que respondan a las necesidades del hombre y la sociedad, cuidando el entorno; Aplicar la metodología apropiada en la realización de proyectos interdisciplinarios atendiendo problemas relacionados con las ciencias experimentales. Interpretar tablas, gráficas, mapas, diagramas y textos con símbolos matemáticos y científicos, a partir de la construcción y aplicación del concepto de energía; su transformación y transferencia en el uso con tecnología convencional.

Núcleo Temático. Energía primaria y secundaria, energía hidráulica, Energía térmica, Energía nuclear, combustibles fósiles. Núcleo temático secundario. La solución de los Problemas así como el desarrollo de los Proyectos, conllevan distintos campos de aplicación de la física por lo que involucrarán leyes y conceptos particulares en cada caso.

Problemática. Problema 1 Preconcepciones La energía que utilizamos y como la utilizamos. Proyecto interdisciplinario. ¿Cómo y de donde se obtiene la electricidad? Transformación de las distintas formas de energía en electricidad. Problema 2 Diseño de modelos “Pedaleando para iluminar”. Problema 3 Beneficios Red eléctrica. Problema 4 Riesgos Salud.

Estrategias de aprendizaje, enseñanza y evaluación. Secuencias didácticas. Introducción. Por medio de una encuesta breve resulta fácil concluir que la energía que utilizamos comúnmente en el hogar la obtenemos de la electricidad y de un combustible, el gas. Además, existe la percepción de que cuando se habla de energía nos referimos a la electricidad, tomando esto como referencia podemos plantear diversas preguntas para introducirnos al tema del bloque ¿Cómo se genera la electricidad? ¿Dónde se genera? ¿Por qué se genera en lugares distantes? ¿Qué tecnologías disponemos para su producción? ¿Es posible generar nuestra propia electricidad? Algunas de estas preguntas permiten abordar el tema desde diversos puntos de vista, en particular, el de las tecnologías que utilizamos convencional o comúnmente para obtener la electricidad que consumimos. Problema 1 Preconcepciones. La energía que utilizamos y como la utilizamos. 3 horas. Realizar una presentación en PowerPoint que explique las formas de producción de electricidad a partir de las diferentes fuentes primarias de energía, y las características de cada uno de estos. Realizar un collage de los diferentes tipos de producción de energía eléctrica. Producto 1. Collage. Resumen de lo revisado en la presentación. Evidencias de aprendizaje. Producto 1. Desarrollo del proyecto. Proyecto interdisciplinario. ¿Cómo y de donde se obtiene la electricidad? Transformación de las distintas formas de energía en electricidad. 5 Horas. Los estudiantes información escrita, gráfica y en video, que contenga la descripción técnica y científica del funcionamiento; una planta hidroeléctrica, una

16

planta termoeléctrica y una planta nuclear, para presentarla ante los demás estudiantes y completar las explicaciones necesarias con los conceptos adecuados y tener una interpretación de su funcionamiento. Producto 2. Presentación del proyecto. Evidencias de aprendizaje. Producto 2. Problema 2 Diseño de modelos. “Pedaleando para iluminar”. 3 horas. Proyecto final a desarrollar en los problemas siguientes: “Pedaleando para iluminar”. Se desarrollará un prototipo de fácil construcción propuesto por el profesor para la transformación de la energía mecánica en eléctrica Producto 3. Descripción conceptual y técnica del funcionamiento del prototipo. Evidencias de aprendizaje. Producto 3. Aplicación sistemática Problema 3 Beneficios. Red eléctrica 3 horas. Investigación 1: realizar una investigación de campo sobre el beneficio de tener una red eléctrica los usos que se hacen de ella. Producto 4. Elaborar un documental en video que contenga la descripción conceptual y técnica del funcionamiento de la red. Evidencias de aprendizaje. Producto 4. Problema 4 Riesgos. Salud. 2 horas. Investigación 2 Indagar sobre los riesgos en la salud de las personas al tener instalaciones eléctricas deterioradas. Indagar también sobre la dependencia que tiene la sociedad actual en el uso de la energía eléctrica y el colapso de la misma si se experimentara la falta de la misma. Producto 5. Reporte por escrito de las investigaciones realizadas. Debate defendiendo posiciones planteadas en sus reportes. Evidencias de aprendizaje. Producto 5 Evaluación del aprendizaje. 1 hora. Presentación del proyecto de bloque (pedaleando para iluminar).

17

Niveles de desempeño: Excelente, Bueno, Suficiente e Insuficiente. El estudiante muestra el dominio alcanzado de las competencias del bloque, al momento de presentar y debatir los proyectos interdisciplinarios, en situaciones nuevas a las de la problemática situada pero correspondientes al núcleo temático, en alguno de los siguientes niveles de desempeño:


Actitud crítica.





25%





15%

Proyecto.

Investigación.

Experimento.





40%

Manejo conceptual





20%

Medios de recopilación de evidencias. Debate Ensayo. Exposición. Investigación documental. Investigación experimental. Comentario. Reseña. Reporte. Esquema. Experimento. Examen. Mapa conceptual.

18

Materiales de apoyo y fuentes de información Wilson. M. Energía. Colección Time Life, Alemania, 1969. Este libro, en un lenguaje sencillo y muy comprensible, explica la enorme diversidad de formas en que se manifiesta la energía, citando a los numerosos científicos que aportaron avances a distintas disciplinas. Por la gran cantidad de fotografías e imágenes que acompañan al texto y por la mención de suficientes ejemplos cotidianos de la manifestación de la energía, este libro es recomendable para el alumno. Cetto, et al. El mundo de la Física. Tema 6, 3a. edición. Trillas, México, 1985. Haber-Schaim, et al, Física, PSSC, Reverté, España, 1975. Delimita los procesos que llevan al estudiante a la concepción de la Física como una forma de comprender a la naturaleza, con experimentos sencillos y un lenguaje accesible, hasta llegar a la explicación las leyes y principios de la Física y del uso de los conceptos en la explicación de diversos fenómenos. Halliday, et al, Física, vol. 2, CECSA, México, 1996. Este libro proporciona una fundamentación de mayor profundidad física y matemática a los sistemas físicos, su lenguaje matemático es más elevado que los textos de bachillerato. Los autores del texto abordan los principales conceptos de la energía y sus diversos procesos de conversión, que ocurren en nuestra vida cotidiana. Este libro es un complemento accesible en el estudio de este tema para estudiantes de bachillerato. Hewitt, Paul G. Física conceptual, novena edición, Pearson educación, México, 2004. El libro da un enfoque conceptual la Física utilizando las expresiones matemáticas como un lenguaje sintético, haciendo énfasis en el desarrollo del pensamiento analítico. Contiene numerosos ejercicios. Algunos de los cuales son moderadamente sencillos y están diseñados para estimular la aplicación de la Física a situaciones de la vida diaria, otros exigen un considerable razonamiento crítico, algunos son cuantitativos e implican cálculos sencillos y directos que ayudarán a los estudiantes a captar las ideas físicas sin que requieran de mucha habilidad en el manejo del álgebra. Las deducciones matemáticas aparecen en pies de página o en los apéndices. Alvarenga, Máximo. Física General. Harla, México, 1983. En el texto se busca utilizar los conceptos de la Física en la explicación de las actividades experimentales, proponiendo para esto, ejemplos y problemas que se resuelven en el mismo libro de manera detallada. Desarrollo de leyes generales de la Física, con un lenguaje muy sencillo buscando recapitulaciones al finalizar cada tema con sus respectivas preguntas.

19

BLOQUE TEMÁTICO III. TECNOLOGÍAS ALTERNATIVAS EN EL USO DE LA ENERGÍA. 17 horas.

Propósito: Al final de este bloque el estudiante será capaz de Evaluar las implicaciones del uso de la ciencia y la tecnología, así como los fenómenos relacionados con el origen, continuidad y transformación de la naturaleza para establecer acciones a fin de preservarla en todas sus manifestaciones; Valorar el papel fundamental del ser humano como agente modificador de su medio natural proponiendo alternativas que respondan a las necesidades del hombre y la sociedad, cuidando el entorno; Aplicar la metodología apropiada en la realización de proyectos interdisciplinarios atendiendo problemas relacionados con las ciencias experimentales. Interpretar tablas, gráficas, mapas, diagramas y textos con símbolos matemáticos y científicos; Aplicar los avances científicos y tecnológicos en el mejoramiento de las condiciones de su entorno social, a partir de la construcción y aplicación del concepto de energía; su transformación y transferencia en el uso con tecnología alternativa.

Núcleo Temático Energía solar, energía mare-motriz, energía Geotérmica, Energía eólica. Núcleos temáticos secundarios. La solución de los Problemas así como el desarrollo del Proyecto, conllevan distintos campos de aplicación de la física por lo que involucrarán leyes y conceptos particulares en cada caso.

Problemática Problema 1 Preconcepciones ¿De dónde proviene la energía que empleamos? Proyecto interdisciplinario. Repercusiones del uso de la energía. Problema 2 Diseño de modelos Hidroeléctricas versus Eoleoeléctricas. Problema 3 Beneficios Energía y desarrollo. Problema 4 Riesgos Energía Nuclear: ¿Sustentable o Reprobable?

Estrategias de aprendizaje, enseñanza y evaluación. Secuencias didácticas. Introducción. En la actualidad son diversos los problemas derivados del uso de la energía, se ha observado que a partir de la revolución industrial la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera se ha incrementado y alterado al mismo tiempo el efecto invernadero en el planeta. Se sabe también que los recursos energéticos han sido motivo de depredación desde el inicio de la revolución industrial, aunado a ello la extracción de petróleo, carbón y gas natural, ha ido en aumento para satisfacer los requerimientos de energía. En la actualidad el tema de la energía está asociado con varios de los elementos que integran a la sociedad, en particular el medio ambiente. Uno de los principales problemas del uso irracional de la energía es el cambio climático y el calentamiento global. Una visión futura nos hace mirar las posibilidades para enfrentar este problema, es ahí donde surgen como opción el uso de energías alternativas que sean de bajo impacto ambiental, en este bloque se abordarán las fuentes alternativas de energía de las cuales podemos disponer para prever una crisis energética. Problema 1 Preconcepciones. ¿De dónde proviene la energía que empleamos? 3 horas. Se aborda la temática por medio de una investigación documental o en internet sobre el uso histórico de la energía así como los progresos tecnológicos que han requerido o demandado mayor cantidad de energía, de esta investigación se buscará concluir en que formas ha impactado histórico del uso de la energía en la sociedad. Experimento 1. El alumno realiza una maqueta en la que se identifiquen los elementos que integran una central termoeléctrica para la generación de electricidad resaltando que la fuente primaria de energía puede ser diversa, nuclear, gas natural, combustibles líquidos, carbón etc., y en esencia al final de todo el proceso solo se requiere realizar una misma acción para producir la electricidad y de aquí entonces existen muchas formas para lograr el objetivo. Investigación 1. Investigar sobre la eficiencia de las centrales donde se produce la energía eléctrica.

20

Producto 1. Maqueta y reporte de la investigación con una explicación clara y precisa del funcionamiento de una central de potencia Evidencias de aprendizaje. Producto 1. Desarrollo del proyecto. Proyecto interdisciplinario. Repercusiones del uso de la energía. 6 horas. Las repercusiones del uso de la energía indudablemente abarcan diversos ámbitos de nuestra sociedad, es posible abordar el tema con diferentes enfoques y en distintos contextos. Por esta razón el tema de la energía es multidisciplinario. En esta sección se abordaran dos de los ámbitos histórico y social desde el punto de vista de las repercusiones por el uso de la energía. Experimento 2. Realiza evaluaciones cuantitativas del dióxido de carbono liberado por kilogramo de algunos combustibles comunes teórica o experimentalmente. Experimento 3. Se realiza una valoración con base en cálculos numéricos de la contribución a las emisiones de dióxido de carbono por familia durante un año. Investigación 2. ¿Qué es el efecto invernadero? ¿Calentamiento global y cambio climático? Experimento 4. Construir un generador eléctrico utilizando un motor e ideando alguna forma de mover el rotor de este. Producto 2. Presentación de su alternativa para hacer mover el eje del motor y cuestionario sobre el tema “Repercusiones del uso de la energía”. Evidencias de aprendizaje. Producto 2. Problema 2 Diseño de modelos. Hidroeléctricas versus Eoleoeléctricas. 3 horas. En este punto es sabido que existen diversas fuentes de la cuales podemos obtener energía tal es el caso del agua y el viento, en cuyos casos es energía cinética la que se transforma finalmente en energía eléctrica de aquí la pregunta ¿Cuál es más conveniente usar? La respuesta se encuentra en el modelo de energía mecánica. Experimento 5. Utilizar alguna estrategia experimental para revisar el concepto de energía mecánica, sus formas y sus transformaciones. Investigación 3. Realizar una caracterización técnica y energética de las centrales Hidroeléctrica y Eoleoeléctrica. Producto 3. Descripción Energética y técnica de cada central. Evidencias de aprendizaje. Producto 3. Aplicación sistemática Problema 3 Beneficios. Energía y desarrollo. 2 horas. Investigación 4. Realizar una investigación sobre los requerimientos de energía para el desarrollo de las sociedades. Experimento 6. Revisar las estadísticas de consumo de energía histórico de un país desarrollado. Producto 4. Realizar un ensayo respecto a la situación en el consumo de energía y el desarrollo en nuestro país. Evidencias de aprendizaje. Producto 4. Problema 4 Riesgos. Energía Nuclear: Sustentable o Reprobable. 2 horas. Investigación 5. Realizar una investigación de los usos y aplicaciones de la energía nuclear su buen y mal uso. Contextualizar los beneficios y perjuicios de esta. Explicitar el proceso nuclear, la fusión, que tiene lugar en un reactor nuclear, así como el concepto de reacción en cadena. Las unidades en que

21

se mide la radiactividad. Producto 5. Reporte de investigación, crítica respecto al uso de la energía nuclear. Evidencias de aprendizaje. Producto 5. Evaluación del aprendizaje. 1 hora.

22

Niveles de desempeño: Excelente, Bueno, Suficiente e Insuficiente. El estudiante muestra el dominio alcanzado de las competencias del bloque, al momento de presentar y debatir los proyectos interdisciplinarios, en situaciones nuevas a las de la problemática situada pero correspondientes al núcleo temático, en alguno de los siguientes niveles de desempeño:


Actitud crítica.





25%





15%

Proyecto.

Investigación.

Experimento.





40%

Manejo conceptual





20%

Medios de recopilación de evidencias. Debate Ensayo. Exposición. Investigación documental. Investigación experimental. Comentario. Reseña. Reporte. Esquema. Experimento. Examen. Mapa conceptual.

23

Materiales de apoyo y fuentes de información Wilson. M. Energía. Colección Time Life, Alemania, 1969. Este libro, en un lenguaje sencillo y muy comprensible, explica la enorme diversidad de formas en que se manifiesta la energía, citando a los numerosos científicos que aportaron avances a distintas disciplinas. Por la gran cantidad de fotografías e imágenes que acompañan al texto y por la mención de suficientes ejemplos cotidianos de la manifestación de la energía, este libro es recomendable para el alumno. Cetto, et al. El mundo de la Física. Tema 6, 3a. edición. Trillas, México, 1985. Los autores del texto abordan los principales conceptos de la energía y sus diversos procesos de conversión, que ocurren en nuestra vida cotidiana. Este libro es un complemento accesible en el estudio de este tema para estudiantes de bachillerato. Halliday, et al, Física, vol. 2, CECSA, México, 1996. Este libro proporciona una fundamentación de mayor profundidad física y matemática a los sistemas físicos, su lenguaje matemático es más elevado que los textos de bachillerato. Haber-Schaim, et al, Física, PSSC, Reverté, España, 1975. Delimita los procesos que llevan al estudiante a la concepción de la Física como una forma de comprender a la naturaleza, con experimentos sencillos y un lenguaje accesible, hasta llegar a la explicación las leyes y principios de la Física y del uso de los conceptos en la explicación de diversos fenómenos. Hewitt, Paul G. Física conceptual, novena edición, Pearson educación, México, 2004. Tipler, Paul A., Física, tercera edición, Reverté, España, 1995. El tratamiento matemático es muy adecuado para el propósito de la competencia para elaborar modelos, aunque en algunos tópicos utiliza el cálculo diferencial, en la mayoría de los temas el nivel es algebraico y gráfico. Su formato contiene ejemplos, fotografías y diagramas, lo que le da un valor didáctico. El libro da un enfoque conceptual la Física utilizando las expresiones matemáticas como un lenguaje sintético, haciendo énfasis en el desarrollo del pensamiento analítico. Contiene numerosos ejercicios. Algunos de los cuales son moderadamente sencillos y están diseñados para estimular la aplicación de la Física a situaciones de la vida diaria, otros exigen un considerable razonamiento crítico, algunos son cuantitativos e implican cálculos sencillos y directos que ayudarán a los estudiantes a captar las ideas físicas sin que requieran de mucha habilidad en el manejo del álgebra. Las deducciones matemáticas aparecen en pies de página o en los apéndices. Alvarenga, Máximo. Física General. Harla, México, 1983. En el texto se busca utilizar los conceptos de la Física en la explicación de las actividades experimentales, proponiendo para esto, ejemplos y problemas que se resuelven en el mismo libro de manera detallada. Desarrollo de leyes generales de la Física, con un lenguaje muy sencillo buscando recapitulaciones al finalizar cada tema con sus respectivas preguntas.

24

Créditos

El presente Programa de Estudios se realiza en grupo cooperativo, donde participaron: Coordinación: Gerardo Emiliano Vázquez Leal Docentes: Juan Carlos Martínez Flores

Jorge Francisco Arias Reyes Rafael Martínez Patiño

25

Directorio

María Guadalupe Murguía Gutiérrez Directora General Luis Miguel Samperio Sánchez Secretario General Arturo Payán Riande Secretario de Servicios Institucionales Araceli Ugalde Hernández Secretaria Administrativa

Carlos David Zarrabal Robert Coordinador Sectorial de la Zona Norte Rafael Torres Jiménez Coordinador Sectorial de la Zona Centro Elideé Echeverría Valencia Coordinadora Sectorial de la Zona Sur

Miguel Ángel Báez López Director de Planeación Académica Martín López Barrera Director de Evaluación, Asuntos del Profesorado y

Orientación Educativa

Rafael Velázquez Campos Subdirector de Planeación Curricular María Guadalupe Coello Macías Jefa del Departamento de Análisis y Desarrollo Curricular Raymundo Tadeo García Jefe del Departamento de Coordinación de Academias

Colegio de Bachilleres Rancho Vistahermosa 105. Ex Hacienda Coapa, Coyoacán. 04920. México, D.F. www.cbachilleres.edu.mx

http://www.cbachilleres.edu.mx/

ciencia y tecnología i quinto semestre · tecnologÍas convencionales en el uso de la energÍa...

Documents