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Programación de aula




GUÍA DIDÁCTICA DE LA UNIDAD 8

Energía y ondas

FÍSICA Y QUÍMICA - 4.º de ESO

CONTENIDO


1. Programación de aula * 2

2. Sugerencias didácticas

– Presentación de la unidad

– Contenidos

– Trabajo en el laboratorio

– Pon a prueba tus competencias

Incluye una Matriz de evaluación de competencias

3. Actividades de refuerzo

4. Actividades de ampliación

5. Propuesta de evaluación

6. Solucionario de la unidad

* Esta programación y la concreción curricular de tu comunidad autónoma podrás encontrarlas en el CD Programación y en .



Unidad 8 Energía y ondas


El bloque sobre la energía concluye con el estudio de las ondas y su propagación. Se describe la producción de ondas mecánicas y su propagación por distintos medios. A continuación se realiza una clasificación de las ondas según la dirección y según el medio de propagación. La unidad continúa con una descripción más matemática de los distintos elementos y características de una onda.

Como ejemplo de onda material y longitudinal importante se estudia el sonido. Se describen su producción, propagación y características, como el volumen, el tono o el timbre. Posteriormente se estudian diferentes fenómenos sonoros cercanos al alumno.

Se estudia la luz como modelo de onda electromagnética y transversal importante. Se describen su propagación y características, como el color o la intensidad luminosa. A continuación se estudian fenómenos luminosos relevantes, como la reflexión, la refracción y la polarización de la luz.

Los contenidos están relacionados con el bloque del currículo oficial, Profundización en el estudio de los cambios.

Las competencias que se trabajan especialmente en esta unidad son la competencia en comunicación lingüística, la competencia matemática, la competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico, el tratamiento de la información y competencia digital, y la competencia cultural y artística.

OBJETIVOS

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

COMPETENCIAS BÁSICAS

  1. Descripción de las ondas electromagnéticas como una forma de propagación de la energía con características propias y realización de su clasificación.




    1. Definir los movimientos ondulatorios y sus propiedades generales, y conocer las magnitudes características de las ondas.

    2. Relacionar la velocidad de propagación de un movimiento ondulatorio con el resto de las magnitudes que lo caracterizan.



  • Competencia en comunicación lingüística.

  • Competencia matemática.

  • Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico.

  • Tratamiento de la información y competencia digital.

  • Competencia cultural y artística.




  1. Estudio del sonido como ejemplo de movimiento ondulatorio con ondas mecánicas longitudinales.




    1. Describir las características de las ondas sonoras y las propiedades del sonido asociadas a ellas.

    2. Conocer los fenómenos sonoros de reflexión, refracción y resonancia, así como las leyes que los rigen.

  1. Estudio de la luz como ejemplo de movimiento ondulatorio con ondas electromagnéticas transversales.

    1. Describir las características de las ondas luminosas, así como las propiedades de la luz asociadas a ellas.

    2. Conocer el espectro de la luz blanca. Y los fenómenos de reflexión, refracción y polarización de la luz.

■ Contenidos


  • Las ondas y la transmisión de la energía.

  • Realizar sencillas experiencias sobre propagación de ondas en diversos materiales.

  • Tipos y características de las ondas.

  • Poner ejemplos de ondas existentes en la naturaleza.

  • Dibujar una onda indicando sus magnitudes características.

  • El sonido y su propagación.

  • Características del sonido: tono, volumen y timbre.

  • Utilizar un osciloscopio para visualizar formas de ondas.

  • Fenómenos sonoros: reflexión, refracción y resonancia.

  • Comprobar el fenómeno del eco.

  • La luz y su propagación.

  • Comprobar experimentalmente la propagación rectilínea de los rayos luminosos.

  • Características de la luz: color e intensidad luminosa.

  • Poner de manifiesto mediante un prisma la descomposición de la luz blanca.

  • Fenómenos luminosos: reflexión, refracción y polarización.

  • Mostrar experimentalmente el cambio de dirección de la luz al pasar de un medio a otro distinto.

■ Orientaciones metodológicas

1. Conocimientos previos


Los alumnos deben saber que sin la energía que nos llega del Sol en forma de ondas electromagnéticas, no sería posible la vida en la Tierra.

Deben recordar que las ondas, además de energía, transportan información, y deben conocer el uso que se hace de las ondas electromagnéticas para las comunicaciones telefónicas, por radio y por televisión.

En segundo curso de ESO se describen diversas propiedades comunes de la luz y del sonido: se pueden reflejar y refractar. Los alumnos deberían saber que el sonido solo se propaga en medios materiales (agua, aire, etc.), pero que la luz lo puede hacer también en el vacío.

2. Previsión de dificultades


El estudio de las ondas debe ser acompañado de experiencias de laboratorio y/o de ejemplos del mundo natural, debido a la dificultad conceptual que posee su descripción matemática.

Al contrario que otras ondas mecánicas, como las olas en el mar, las ondas sonoras no se ven. Es difícil asociar las características del sonido percibido (tono, volumen o timbre) con las propiedades de las ondas sonoras (frecuencia, amplitud o forma de la onda).

En el caso de la luz sucede lo mismo: el carácter ondulatorio de la luz no se percibe a simple vista y resulta complicado que los alumnos asocien las propiedades percibidas de la luz (color, intensidad, etc.) con propiedades de las ondas luminosas (frecuencia, amplitud, etc.).

3. Vinculación con otras áreas


  • Ciencias de la Naturaleza. El método científico se utiliza en todas las disciplinas de ciencias: química, física, biología, geología, etc.; por ello, la vinculación de esta unidad con las Ciencias de la Naturaleza es obvia. La vinculación con la Biología es evidente: los seres vivos reciben casi toda la información de su entorno mediante ondas luminosas y sonoras. Los movimientos sísmicos, estudiados en Geología, son ondas materiales que se describen de forma análoga a la luz y el sonido.

  • Lengua Castellana y Literatura. Empleo del contexto verbal y no verbal, y de las reglas de ortografía y puntuación. La lectura comprensiva del texto, así como de los enunciados de los problemas y ejercicios.

  • Matemáticas. Utilización de estrategias en la resolución de problemas y traducción de expresiones del lenguaje cotidiano, de los enunciados de los problemas, al lenguaje algebraico. Recogida de información, presentación y procesamiento de datos numéricos.

  • Tecnología. Manejo de las tecnologías de la información y la comunicación en diferentes contextos. Descripción de objetos tecnológicos empleados en el estudio de la luz y el sonido; por ejemplo, el osciloscopio.

  • Lengua extranjera. Búsqueda de información en otro idioma.

4. Temporalización


Para el desarrollo de esta unidad se recomienda la organización del trabajo en un mínimo de nueve sesiones distribuidas del siguiente modo:

Páginas iniciales (una sesión). Lo que vas a aprender. Desarrolla tus competencias. Experimenta.

Epígrafes 1 a 9 y Resumen: (seis sesiones). Contenidos. Resolución de ejercicios propuestos. Resolución de actividades. Repasar contenidos.

Trabajo en el laboratorio (una sesión). Explicación y desarrollo de la práctica.

Pon a prueba tus competencias (una sesión). Amplía tus conocimientos. Lee y comprende. Aprende a pensar.

5. Sugerencias de actividades


Calcular el índice de refracción del agua. Realizar experiencias sonoras con un oscilador, un osciloscopio y un altavoz.

6. Refuerzo y ampliación


Los distintos estilos de aprendizaje y las diferentes capacidades del alumnado pueden precisar de propuestas para afianzar y reforzar algunos contenidos. Se sugiere realizar las actividades de refuerzo que aparecen al final de este cuaderno.

La necesidad de atender a alumnos que muestren una destreza especial para la consolidación de los conceptos de la unidad hace preciso el planteamiento de actividades de ampliación. Se sugiere realizar las actividades de ampliación que aparecen al final de este cuaderno.

■ Contribución de la unidad a la adquisición de las competencias básicas


Competencia en comunicación lingüística

A través de los textos que se proponen al principio y al cierre de la unidad se trabaja la comunicación escrita. De este modo se permiten el conocimiento y la comprensión de diferentes tipos de textos, así como la adquisición del hábito de la lectura y el disfrute con ella.

En la sección Lee y comprende se trabaja la posible incorporación de nuevas palabras en el lenguaje del alumno. Asimismo se trabaja la recopilación de información, la interpretación y comprensión de textos, y su escritura.

Competencia matemática

A lo largo de la unidad, los alumnos trabajan con herramientas relacionadas con la medición, el cálculo de magnitudes y la interpretación de gráficas para la resolución de problemas basados en la aplicación de expresiones matemáticas. Muchas de ellas se encuentran en contextos de la vida real.

Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico

En esta unidad se contribuye a la adquisición de la competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico mediante el conocimiento y comprensión de los fenómenos ondulatorios.

En la sección Pon a prueba tus competencias, la actividad “Las ecografías” describe una interesante aplicación de la reflexión de las ondas sonoras en el cuidado de la salud humana. Con esta actividad se trabaja el conocimiento del cuerpo humano y una disposición a una vida saludable.

Tratamiento de la información y competencia digital

A lo largo de toda la unidad, los alumnos encontrarán referencias a la página web librosvivos.net, en la que podrán hacer uso de las herramientas tecnológicas.

La búsqueda de información en internet, tanto de forma individual como en grupo, también trabaja esta competencia.

Competencia para aprender a aprender

La sección Trabajo en el laboratorio permite a los alumnos construir su propio conocimiento mediante la aplicación sistemática del método científico. También aprenderán a administrar el tiempo y el esfuerzo en su quehacer en el laboratorio, al igual que las numerosas propuestas de búsqueda de información que existen en la unidad y el uso de herramientas informáticas.

Además, la unidad permite tomar conciencia y control de las propias capacidades, pues los alumnos disponen de una autoevaluación para aprender de sus propios errores y autorregularse con responsabilidad y compromiso personal.

Competencia cultural y artística

La luz y el sonido son nuestros principales vehículos de relación con el mundo que nos rodea, y nos permiten apreciar su belleza en la música y en artes visuales como la pintura, la escultura y la arquitectura. La sección Experimenta de la página 170 nos abre una ventana a un mejor conocimiento de las características del sonido, con aplicaciones a instrumentos musicales; la actividad 52 permite trabajar los colores que percibimos y sus causas, y así podremos comprender mejor el color de las obras de arte.

Autonomía e iniciativa personal

En la sección Trabajo en el laboratorio, los alumnos deberán ser capaces de planificar, gestionar tiempos y tareas, afrontar los problemas de forma creativa, aprender de los errores, reelaborar los planteamientos previos, elaborar nuevas ideas, buscar soluciones y llevarlas a la práctica.

Otras competencias de carácter transversal


Aprender a pensar

En la sección Aprende a pensar se plantea el problema de la contaminación acústica, y se propone una búsqueda de información en internet y varios temas posteriores de debate relacionados con este problema.

■ Tratamiento específico de las competencias básicas en la unidad


A lo largo de la unidad se trabajan diversas competencias. Sin embargo, sugerimos un itinerario en el que se han seleccionado cinco, con el objeto de llevar a cabo un trabajo metódico y un registro de ellas.

COMPETENCIA
1.er nivel de concreción

SUBCOMPETENCIA

2.º nivel de concreción

DESCRIPTOR

3.er nivel de concreción

DESEMPEÑO

4.º nivel de concreción

Competencia en comunicación lingüística



Comunicación escrita.



Adquirir el hábito de la lectura y aprender a disfrutar con ella, considerándola fuente de placer y conocimiento.

Lee y comprende la información contenida en el texto, y responde correctamente a las preguntas relativas a él. Además, aprende a disfrutar y adquiere hábitos de lectura.

Desarrolla tus competencias, página 165; Pon a prueba tus competencias: Lee y comprende, página 183.

Competencia matemática

Relación y aplicación del conocimiento matemático a la realidad.

Aplicar estrategias de resolución de problemas adecuadas a cada situación

Aplica las estrategias matemáticas adecuadas a la resolución de problemas sobre luz y sonido.

Actividades 13, 14, 19, 35 y 36.


Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico

Conocimiento del cuerpo humano y disposición para una vida saludable.


Desarrollar actitudes de cuidado y respeto hacia el cuerpo humano partiendo de su conocimiento.

Conoce el uso diverso que actualmente se hace de las ecografías, entiende sus fundamentos físicos y valora la importancia que tienen en la preservación de la salud humana.

Pon a prueba tus competencias: Relaciona con tu entorno, página 182.

Aplicación del método científico en diferentes contextos.

Realizar predicciones con los datos que se poseen, obtener conclusiones basadas en pruebas y contrastar las soluciones obtenidas.

Utiliza los conocimientos teóricos de la unidad para explicar hechos y obtener conclusiones.

Experimenta, páginas 165, 166, 170, 171, 173 y 175; actividades 4, 6, 8, 11, 12, 16, 20, 21 y 38.

Tratamiento de la información y competencia digital

Obtención, transformación y comunicación de la información.

Buscar y seleccionar información, con distintas técnicas según la fuente o soporte, y utilizar nuevas fuentes a medida que van apareciendo.

Extrae información de diversos recursos tecnológicos, y la presenta de forma comprensible y ordenada.

Pon a prueba tus competencias: Utiliza las TIC, página 183; actividad 3.

Competencia cultural y artística

Expresión y comunicación personal y colectiva mediante códigos artísticos.

Conocer y utilizar de forma básica las principales técnicas, recursos y convenciones de los diferentes lenguajes artísticos.

Conoce las características y propiedades de la luz y el sonido en las que se basan las técnicas utilizadas en la creación artística.

Experimenta, páginas 170 y 171; Pon a prueba tus competencias: Utiliza las TIC, página 183;

actividades 11, 16, 17 y 52.

Educación en valores

Tanto los contenidos de la unidad como el trabajo específico por competencias permiten desarrollar otros aspectos que se recogen como educación en valores:

> Se pueden abordar aspectos de la educación moral y cívica y de la educación medioambiental en el laboratorio mediante la promoción del trabajo en equipo y el respeto por las normas de seguridad, valorando el rigor científico en los experimentos o gestionando adecuadamente los residuos.

> La educación para la salud puede tratarse analizando los problemas que pueden derivar, tanto de una exposición excesiva a determinadas radiaciones (radiación solar, rayos X, etc.) como de la exposición a determinados ruidos (discotecas, aeropuertos, etc.). La educación moral y cívica puede abordarse tratando temas relacionados con la producción de ruidos que generen molestias a las personas.


Materiales didácticos

LABORATORIO

Un cristalizador o vaso de precipitados, una moneda, plastilina, un tubo de cartón o metal, un osciloscopio, un oscilador, un micrófono, un altavoz y material de Enosa para experiencias de óptica.

INTERNET

<www.librosvivos.net>: recursos didácticos interactivos para profesores y alumnos.

<www.profes.net>: propuestas didácticas.

<www.aprenderapensar.net>: plataforma educativa.

<www.smconectados.com>: materiales para el profesor.




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