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ANEXO I – ENSEÑANZAS PROPIAS DE LA COMUNIDAD AUTÓNOMA DE ANDALUCÍA II. MATERIAS DE MODALIDAD – B) MODALIDAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA FÍSICA(BOJA. núm. 169, 26-8-2008, págs. 184-187)El currículo de Física de bachillerato incluye los objetivos, contenidos y criterios de evaluación establecidos para esta materia en el Real Decreto 1467/2007, de 2 de noviembre, junto con las aportaciones específicas que para la Comunidad Autónoma de Andalucía se desarrollan a continuación. |
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Relevancia y sentido educativo. Las ciencias tienen como objetivo principal el conocimiento de la naturaleza, por lo que tratan de describir, explicar y predecir los fenómenos y procesos que tienen lugar en ella. La sociedad del siglo XXI plantea situaciones, problemas y hechos cuya interpretación y tratamiento requieren, cada vez con más frecuencia, una adecuada formación científica. Esa formación está relacionada tanto con el conocimiento de ciertas teorías y conceptos como con el dominio de determinados procedimientos científicos. Unos y otros deben, inexcusablemente, formar parte de la enseñanza de la física en el bachillerato |
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Como materia de modalidad, la física debe ayudar al alumnado a: – Aprender ciencias, es decir, a profundizar en los conocimientos científicos ya adquiridos y sepan utilizarlos para interpretar los fenómenos naturales. – Aprender a hacer ciencia, es decir, a estar en condiciones de utilizar los procedimientos científicos para la resolución de problemas: búsqueda de información, descripción, análisis y tratamiento de datos, formulación de hipótesis, diseño de estrategias de contraste, experimentación, elaboración de conclusiones y comunicación de las mismas a los demás. – Aprender sobre la ciencia, es decir, a comprender la naturaleza de la ciencia, sus diferencias con las creencias y con otros tipos de conocimiento, sus relaciones con la tecnología y las implicaciones de ambas en la sociedad. La física contribuye a comprender la materia, su estructura y sus cambios, desde la escala más pequeña hasta la más grande, desde las partículas, átomos, etc., hasta las estrellas, galaxias y el propio universo. El gran desarrollo de las ciencias físicas producido en los últimos siglos ha tenido una notable influencia en la vida de los seres humanos, lo que puede constatarse al comprobar que industrias enteras se basan en sus contribuciones, que gran cantidad de artefactos presentes en nuestra vida cotidiana están relacionados con avances en el campo de la física, que el propio desarrollo de las ideas, los cambios sociales, etc., se ha visto influenciado por el progreso de la física y de las ciencias en general. El papel formativo de la física de bachillerato se relaciona con aspectos como: – La profundización en los conocimientos de física adquiridos por el alumnado en cursos anteriores, poniendo el acento en su carácter orientador y preparatorio de estudios posteriores, así como en el papel que la física juega en el mundo de hoy, su contribución a la solución de los problemas y retos a los que se enfrenta la humanidad, sus repercusiones en el entorno natural y social, etc. – El aprendizaje de los procedimientos científicos de uso más extendido en la física – Conseguir que el alumnado se forme una idea más ajustada acerca de lo que la física es y significa, de sus relaciones con las demás disciplinas científicas, con la tecnología y la sociedad, así como de sus diferencias con la pseudociencia. Por otra parte, la física es una disciplina abstracta en la que el alumnado tiene que integrar representaciones macroscópicas y simbólicas junto con otras referidas al nivel de partículas elementales, átomos, moléculas, etc., y eso dificulta su aprendizaje. Por ello es preciso que haya un equilibrio en el desarrollo de sus contenidos de modo que el alumnado tenga oportunidades y tiempo para reflexionar sobre los conceptos, usar los modelos y representaciones, aprender los procedimientos puestos en juego al elaborar los conocimientos, experimentar, etc. Sin ello será difícil que el aprendizaje de la física vaya más allá de memorizar una serie de cuestiones y problemas estándar. Núcleos temáticos. Esta materia incluye contenidos de mecánica, electromagnetismo y física moderna, además de otros contenidos con los que se pretende familiarizar al alumnado con la utilización de estrategias básicas propias de la actividad científica. Se pueden agrupar en los siguientes núcleos temáticos: 1. Aproximación al trabajo científico. Ciencia, tecnología y sociedad. 2. Interacción gravitatoria 3. Vibraciones y ondas. 4. Interacción electromagnética. 5. Luz y ondas electromagnéticas 6. Introducción a la física moderna. 1. Aproximación al trabajo científico. Ciencia, tecnología y sociedad.Relevancia y sentido educativo. La estructura principal de la física se basa en conceptos, leyes y teorías que configuran los esquemas usados en ella para interpretar la realidad, pero también incluye los procesos que llevan a la elaboración de esos conocimientos. El estudio de tales procesos tienen gran interés formativo, no sólo por lo que suponen para la formación científica del alumnado, sino también porque le proporciona herramientas intelectuales aplicables en muchas facetas de su vida, ayudándole a desarrollar su capacidad para preguntarse sobre cuanto lo rodea, valorar informaciones sobre temas diversos, contrastar ideas y opiniones, elegir, decidir, tomar conciencia de los aspectos científicos subyacentes en muchos de los problemas que hoy se plantea la humanidad, etc. Estos contenidos deben trabajarse en todos los núcleos del curso pues sin ellos se transmite al alumnado una visión poco realista de lo que la física es y significa en el mundo de hoy. Contenidos y problemáticas relevantes. La parte principal de este núcleo la constituyen las estrategias básicas usadas en la actividad científica: planteamiento de problemas y valoración de la conveniencia o no de su estudio, formulación de hipótesis, elaboración de estrategias de resolución, diseño y realización de actividades experimentales, análisis de resultados, etc. A esto hay que añadir lo referente a la obtención, selección y comunicación de información usando la terminología y medios adecuados, un campo en el que el uso de las tecnologías de la información y la comunicación debe jugar un papel muy destacado. También deben estudiarse aspectos relativos a la medida, su significado, magnitudes y unidades, representaciones gráficas, estimación de la incertidumbre asociada a ellas medidas… El alumnado debe ser consciente de los logros, y también de las limitaciones, de los conocimientos científicos, valorando lo que la física aporta al mundo de hoy. Las relaciones entre ciencia, tecnología y sociedad, la forma en que la física ayuda a afrontar los problemas o retos que se plantean a la humanidad, etc. son aspectos que no deben faltar en el desarrollo de los contenidos de este curso. |
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| Al tratar este núcleo se pueden plantear cuestiones como: ¿Cuáles son las principales aportaciones de la física a nuestra sociedad?, ¿hasta qué punto son aceptables los resultados de las medidas obtenidas experimentalmente?, ¿cómo evolucionan las teorías y modelos en física?, ¿influye la sociedad en los temas que la física investiga en cada época?, ¿encuentran aplicación inmediata los resultados de las investigaciones que se hacen en física?, etc. | |
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FÍSICA – BACHILLERATO LOE – COMUNIDAD AUTÓNOMA DE ANDALUCÍA 2. Interacción gravitatoria.Contenidos y problemáticas relevantes. Una de las ventajas de estudiar problemas históricamente relevantes es que permiten seguir la evolución experimentada por los conocimientos científicos desde las ideas más sencillas hasta teorías más modernas y complejas. Al hacer eso se refuerza ante el alumnado el valor de las nuevas teorías, que ve cómo son capaces de resolver problemas que no encontraban solución en el marco de las anteriores. El movimiento de los planetas y sus causas ha sido uno de los problemas que más han preocupado a los humanos a lo largo de la historia. El estudio de las leyes de Kepler y la valoración de sus aciertos y limitaciones es un buen punto de partida para estudiar la interacción gravitatoria y llegar a la Ley de Gravitación Universal de Newton, haciendo ver al alumnado hasta qué punto cambió con ella la visión que hasta entonces se tenía del mundo. El concepto de fuerza gravitatoria permite introducir el de energía potencial gravitatoria y plantearse el problema de las interacciones a distancia. Al establecer las bases conceptuales para estudiarlas, se introducirá el concepto de campo gravitatorio e intensidad de campo gravitatorio. El hecho de que se trate de fuerzas centrales, conservativas, permite definir un potencial gravitatorio característico de cada punto del campo. Todo esto encuentra aplicación para estudiar el caso de la gravedad terrestre, determinando experimentalmente el valor de g y estudiando el campo gravitatorio en puntos próximos y alejados de la superficie terrestre. La aplicación de estos contenidos a la resolución de problemas relacionados con el movimiento de satélites y cohetes, que se trabajarán desde un punto de vista dinámico y energético, permitirá tratar un mismo problema desde dos perspectivas diferentes y ver que se llega a las mismas conclusiones en ambos casos. El desarrollo de estos contenidos puede organizarse en torno a preguntas como: ¿Qué novedades introdujeron las leyes de Kepler con respecto a teorías anteriores sobre el movimiento de los planetas?, ¿qué novedades introduce la Ley de Gravitación Universal con respecto a las leyes de Kepler?, ¿qué dificultades hubo que vencer para que finalmente fuese aceptada la Ley de Gravitación Universal?, ¿se puede usar siempre la expresión E = m.g.h para calcular la energía potencial gravitatoria de un cuerpo?, ¿es correcto hablar de la energía potencial gravitatoria de un cuerpo, o debe hablarse de la energía potencial gravitatoria asociada al sistema Tierra-cuerpo?, ¿hay alguna relación entre energía potencial gravitatoria de un cuerpo y potencial en un punto de un campo gravitatorio?, ¿y entre intensidad de campo y potencial gravitatorio en un punto?, ¿es lo mismo intensidad de campo gravitatorio que fuerza gravitatoria?, ¿qué velocidad debe darse a un satélite para ponerlo en órbita?, ¿puede usarse la medida de g para buscar minas o yacimientos petrolíferos?, etc. 3. Vibraciones y ondas.Contenidos y problemáticas relevantes. El estudio del movimiento ondulatorio abre un nuevo campo para el alumnado, que tendrá ocasión de aplicar lo que ya sabe sobre mecánica y aprender las bases para el estudio de ondas mecánicas y, después, electromagnéticas. La introducción del movimiento oscilatorio y el estudio del movimiento vibratorio armónico simple permitirá a los alumnos y alumnas conocer conceptos básicos como los de elongación, amplitud, período y frecuencia, así como las ecuaciones de movimientos armónicos simples y lo que significa la periodicidad de algunas las magnitudes que intervienen en ellas. Este trabajo se completará con el estudio experimental de las oscilaciones de un muelle. Lo estudiado anteriormente da paso al movimiento ondulatorio, que el alumnado debe diferenciar del oscilatorio. Se hará una clasificación de las ondas, estudiando las magnitudes que las caracterizan y llegando a establecer y aplicar la ecuación de las ondas armónicas. Es importante tratar aspectos ligados a las ondas y su propagación, y que el alumnado conozca el principio de Huygens, explicando cuantitativamente algunas propiedades de las ondas como la reflexión y la refracción, y cualitativamente otras como las interferencias, la difracción y el efecto Doppler. La aplicación de las ondas al desarrollo tecnológico y a la mejora de las condiciones de vida, así como el impacto que puedan producir en el medio ambiente, son aspectos interesantes que se deben abordar, dedicando especial atención al problema de la contaminación acústica sus fuentes y efectos. Al estudiar estos contenidos puede plantearse, entre otras, preguntas como: ¿Qué significa que un movimiento es periódico?, ¿qué fenómenos ondulatorios conoces?, ¿de qué depende la constante elástica de un muelle?, ¿cómo varían la velocidad y la aceleración de un punto que describe un movimiento armónico simple?, ¿qué transformaciones energéticas se producen en un muelle mientras oscila?, ¿de qué magnitudes dependen las cualidades de un sonido? Al alejarnos de una fuente sonora llegamos a no percibir el sonido que produce ¿se pierde la energía emitida por esa fuente?, ¿deja de cumplirse en este caso el principio de conservación de la energía?, ¿puede un exceso de ruidos considerarse contaminación?, ¿qué efectos puede producir el exceso de ruidos en nuestra salud?, etc. 4. Interacción electromagnética.Contenidos y problemáticas relevantes. Es un núcleo de gran interés tanto dentro de la física, por lo que supone la relación entre fenómenos eléctricos y magnéticos y la síntesis electromagnética, como por las aplicaciones que encuentran estos fenómenos en la vida cotidiana y en muchos ámbitos de investigación científica. Se comenzará introduciendo los conceptos de campo eléctrico, intensidad de campo y potencial eléctrico, poniendo de manifiesto la relación existente entre estos últimos. El alumnado debe conocer el significado de las líneas de fuerza y representar con ellas campos eléctricos sencillos. El estudio del campo magnético, que se iniciará abordando la creación de campos magnéticos por cargas en movimiento, lleva a poner de manifiesto la relación entre fenómenos eléctricos y magnéticos. Se usarán los conceptos de campo eléctrico y magnético para superar las dificultades que plantea la interacción a distancia, estudiando las fuerzas magnéticas, la ley de Lorentz y las interacciones magnéticas entre corrientes rectilíneas, y calculando los campos creados por cargas y corrientes rectilíneas, las fuerzas que actúan sobre cargas y corrientes y explicando el fenómeno del magnetismo natural. El alumnado debe utilizar y comprender el funcionamiento de electroimanes, motores, instrumentos de medida, etc. así como otras aplicaciones de interés de los campos eléctricos y magnéticos, como los aceleradores de partículas y los tubos de televisión. A modo de revisión deben ponerse de manifiesto las analogías y diferencias entre los campos gravitatorio, eléctrico y magnético. Se debe prestar especial atención al estudio de la inducción electromagnética y la producción de energía eléctrica a partir de variaciones flujo magnético, valorando las aplicaciones de estos conocimientos en la sociedad de hoy, los posibles impactos medioambientales relacionados con la generación de corriente a partir de fuentes de energía diversas y su importancia para la sostenibilidad. Un núcleo como éste no debe acabar sin hacer una aproximación a la síntesis electromagnética, destacando algunos de los logros de la síntesis de Maxwell como la predicción y producción de ondas electromagnéticas, y la integración de la óptica en el campo del electromagnetismo, aspecto este último que permite conectar con el siguiente núcleo, dedicado al estudio de la luz y las ondas electromagnéticas. El desarrollo de estos contenidos puede estructurarse en torno al planteamiento de cuestiones como: ¿existe alguna relación entre fenómenos eléctricos y magnéticos?, ¿puede producirse una corriente eléctrica con la ayuda de un imán?, ¿puede producirse un campo magnético con una corriente eléctrica?, cuál es la base de generación de corriente eléctrica en los distintos tipos de centrales eléctricas?,¿cómo funciona un motor eléctrico?, ¿son conservativas las fuerzas magnéticas?, ¿puede acelerarse una partícula cargada con la ayuda de un campo magnético?, ¿cuál es la base del funcionamiento de los grandes aceleradores de partículas?,¿cómo funciona un tubo de televisión?, etc. FÍSICA – BACHILLERATO LOE – COMUNIDAD AUTÓNOMA DE ANDALUCÍA
5. Luz y ondas electromagnéticas.Contenidos y problemáticas relevantes. El planteamiento histórico del problema de la naturaleza de la luz dará ocasión al alumnado para conocer el modelo corpuscular y el ondulatorio, valorando ventajas y limitaciones de cada uno. Esta visión inicial de la luz se irá completando con el estudio de la dependencia de la velocidad de la luz con el medio y de algunos fenómenos producidos con el cambio del medio: reflexión, refracción absorción y dispersión. La óptica geométrica se utilizará para explicar el mecanismo de la visión y la formación de imágenes en espejos y lentes delgadas, con las que deben hacerse algunas experiencias, así como construir algún instrumento óptico sencillo. El estudio cualitativo del espectro visible y de los fenómenos de difracción, interferencias y dispersión abren la posibilidad de mostrar las múltiples aplicaciones que dichos fenómenos encuentra en el campo de las mediciones médicas y tecnológicas. Entre las cuestiones que pueden plantearse al desarrollar estos contenidos pueden estar: ¿Qué hechos nos hacen pensar que la luz esté formada por partículas, tenga naturaleza corpuscular?, ¿qué hechos nos hacen pensar que la luz sea una onda?, ¿qué piensas que es la luz?, ¿cómo pueden corregirse los principales defectos de la vista?, ¿puedes reproducir experimentalmente el efecto que producen las lentes en nuestra visión?, ¿por qué se pueden usar los fenómenos de difracción e interferencias para medir con precisión distancias?, ¿cómo funciona un telescopio?, ¿y un microscopio?, ¿y una cámara fotográfica?, etc. 6. Introducción a la física moderna.Contenidos y problemáticas relevantes. La crisis de la física clásica y el establecimiento de los postulados de la relatividad significan el comienzo de una época de cambios en el estudio de la física. Las repercusiones de la teoría de la relatividad y la aparición de propuestas que a finales del siglo XIX hubieran sido consideradas sorprendentes, abre un campo de estudio y debate con el alumnado sobre cuestiones por las que habitualmente muestra un gran interés. La física clásica se muestra incapaz de dar explicación a fenómenos como el efecto fotoeléctrico y los espectros discontinuos, lo que de nuevo abre la controversia sobre la naturaleza de la luz. Los intentos para dar respuesta a los fenómenos citados, la hipótesis de Louis de Broglie, la introducción del principio de incertidumbre, etc. han supuesto una autentica revolución en el campo de la física que dio a un desarrollo espectacular de la llamada física moderna. El estudio cualitativo que debe hacerse de estas cuestiones dará lugar a una gran cantidad de preguntas de interés donde el alumnado podrá comprobar hasta qué punto la física es aún una ciencia viva que se plantea nuevos temas de estudio con grandes posibilidades de investigación. La física nuclear es otro de los aspectos de gran interés por sus indudables implicaciones sociales. Su estudio, relacionado con el de la energía de enlace y el defecto de masa, puede comenzar analizando lo que es la radiactividad, tipos y repercusiones de sus aplicaciones, que llevará a plantearse después las reacciones nucleares, distinguiendo entre fisión y fusión y analizando las posibilidades que abre su aplicación para conseguir energía en el futuro, pero también los riesgos asociados a su empleo. Al desarrollar estos contenidos pueden plantearse cuestiones como: ¿Es todo relativo en la teoría de la relatividad?, ¿por qué el efecto fotoeléctrico no podía ser explicado mediante los postulados de la física clásica?, ¿se ha demostrado en alguna ocasión la veracidad de lo establecido en la teoría de la relatividad?, ¿qué consecuencias tuvo la teoría de la relatividad en la física?, ¿qué ventajas e inconvenientes genera el uso de las reacciones nucleares para obtener energía?, ¿cómo se explica en la actualidad el efecto fotoeléctrico?, ¿y los espectros discontinuos?, etc. Sugerencias sobre metodología y utilización de recursos. Una de las finalidades de esta materia es dar al alumnado una idea de conjunto sobre los principios básicos de la física y su poder para explicar el mundo que nos rodea. Su tratamiento en el aula debe superar por tanto el tradicional enfoque disciplinar, utilizando una metodología que le dé oportunidad de ir más allá de la simple memorización de las ideas y problemas propuestos y resueltos en clase. Para ello se deben plantear durante el curso actividades en las que se analicen situaciones concretas aplicando los conocimientos que haya aprendido. El debate en clase de los problemas planteados y la presentación de informes escritos y orales sobre ellos son aspectos que no pueden faltar en esta materia. El alumnado tendrá que buscar información, valorar su fiabilidad y seleccionar la más relevante, formular conjeturas e hipótesis, diseñar estrategias para contrastarlas, diseñar y realizar actividades experimentales, elaborar conclusiones que validen o no las hipótesis formuladas, y comunicarlas adecuadamente, tanto por escrito como oralmente y haciendo uso de las tecnologías de la información y la comunicación, dando argumentos científicos para defender sus opiniones, etc. Es muy importante la realización de actividades experimentales, fundamental para el aprendizaje de la física y, cuando sea posible de simulaciones por ordenador. El alumnado debe conocer y saber manejar el material de medida que utilice, así como las normas de seguridad y la forma de desenvolverse correctamente en el laboratorio. Durante el curso deben realizarse investigaciones sobre cuestiones concretas como la medida de la aceleración de la gravedad, estudio experimental de las oscilaciones de un muelle, formación de imágenes, construcción de algún instrumental óptico, experiencias diversas con bobinas, imanes, motores, etc. La utilización de conceptos y métodos matemáticos, la elaboración e interpretación de gráficas y esquemas, la utilización de estrategias de resolución de problemas y la presentación de los resultados obtenidos, etc. así como el estudio experimental de algunas de las situaciones planteadas y la realización de pequeñas investigaciones son aspectos necesarios sin los cuales no se daría al alumnado una idea de lo que es y significa la física Criterios de valoración de los aprendizajes. Tienen que ser coherentes con lo dicho hasta ahora. De hecho algunos de estos criterios ya se citan al desarrollar los contenidos de cada núcleo temático. La principal referencia para la evaluación es el desarrollo en el alumnado de las capacidades que integran la competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico. Hay que valorar por tanto su conocimiento de conceptos, leyes, teorías y estrategias relevantes para resolución de problemas, así como su capacidad para aplicar sus conocimientos al estudio de situaciones concretas relacionadas con los problemas trabajados durante el curso. Pero también se debe valorar hasta qué punto sabe reconocer situaciones problemáticas e identificar las variables que inciden en ellas, o elaborar argumentos y conclusiones, así como comunicarlos a los demás utilizando códigos de lenguaje apropiados, capacidad para analizar y valorar los argumentos aportados por los demás , creatividad, originalidad en el pensamiento, etc. Debe también valorarse su conocimiento del manejo de material y su destreza para la experimentación, su capacidad para diseñar experiencias y analizar sus resultados y las posibles causas de incidencias producidas durante las mismas. Por último, debe tenerse en cuenta el conocimiento que muestre el alumnado sobre las principales aportaciones de la química al desarrollo de la ciencia y a la mejora de nuestras condiciones de vida, valorando aspectos positivos y negativos, y las posibles soluciones que aporta para problemas que hoy se plantean a la humanidad.
FÍSICA – BACHILLERATO LOE – COMUNIDAD AUTÓNOMA DE ANDALUCÍA
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