Fuerza, masa, aceleración
Justificación
El alumnado se va a sorpender cuando descubra que las relaciones entre fuerzas y movimientos no son las que cree. Es necesario romper esos preconceptos, o será imposible seguir avanzando en el estudio de la energía mecánica y de la termodinámica en general.
Saberes básicos
- A.1.3.2. Utilización de métodos propios de la investigación científica y el trabajo colaborativo para la identificación y formulación de cuestiones, así como la elaboración de hipótesis y conjeturas.
- A.1.3.3. Diseño y realización del trabajo experimental y emprendimiento de proyectos, tanto individuales como colaborativos, de investigación para la resolución de problemas mediante el uso de la experimentación y el tratamiento del error, la indagación, la deducción, la búsqueda de evidencias o el razonamiento lógico-matemático.
- A.1.3.4. Análisis de los resultados experimentales obtenidos y obtención de conclusiones.
- A.1.3.5. Perspectiva interdisciplinar y actitudes positivas en los proyectos científicos: Trabajo en equipo, emprendimiento, resiliencia, perseverancia, creatividad, asunción de responsabilidades y estrategias de gestión de conflictos.
- A.2.3.1. Uso
del vocabulario técnico y del lenguaje científico, incluyendo el manejo
adecuado y riguroso de sistemas de unidades y sus símbolos, así como de
las herramientas matemáticas adecuadas, para conseguir una comunicación
argumentada en diferentes entornos científicos y de aprendizaje.
- A.2.3.2. Interpretación, producción y comunicación de información científica y técnica en diferentes formatos y medios.
- A.2.3.3. Empleo
de diversos entornos y recursos de aprendizaje científico, como el
laboratorio o los entornos virtuales, utilizando de forma correcta los
materiales, sustancias y herramientas tecnológicas.
- A.3.3.1. La evolución histórica del saber científico: la ciencia como labor colectiva, interdisciplinar y en continua construcción. Reconocimiento del papel de los principales científicos y científicas a lo largo de la Historia, y de la contribución de las ciencias y la tecnología en el progreso de la sociedad.
- A.4.3.1. Estrategias de fomento de la flexibilidad cognitiva: apertura a cambios de estrategia y transformación del error en oportunidad de aprendizaje.
- A.5.3.1. Actitudes inclusivas y aceptación de la diversidad presente en el aula y en la sociedad.
- G.1.3.1. Predicción y comprobación, mediante la experimentación y el razonamiento lógico-matemático, de las principales magnitudes, ecuaciones y gráficas que describen el movimiento, principalmente rectilíneo, de un cuerpo, relacionándolas con situaciones cotidianas y con la mejora de la calidad de vida.
- G.2.3.1. Relación de los efectos de las fuerzas con los cambios que producen en los sistemas sobre los que actúan, tanto como agentes del cambio en el estado de movimiento o en el de reposo de un cuerpo, como en la producción de deformaciones, aplicando la ley de Hooke.
- G.2.3.2. Aplicación de las leyes de Newton a
observaciones en el entorno y en el laboratorio, para entender cómo se
comportan los sistemas materiales ante la acción de las fuerzas y
predecir los efectos de estas en situaciones cotidianas y de seguridad
vial.
- J.1.3.1. Operaciones básicas con polinomios en una indeterminada.
- J.1.3.2. Concepto de variable. Modelización y resolución de problemas de la vida cotidiana a través de representaciones matemáticas y lenguaje algebraico, haciendo uso de distintos tipos de funciones, y analizando las soluciones obtenidas.
- J.2.3.1. Relaciones lineales y cuadráticas en situaciones de la vida cotidiana o matemáticamente relevantes: expresión mediante álgebra simbólica.
- J.2.3.2. Estrategias de búsqueda y discusión de soluciones en ecuaciones y sistemas lineales y ecuaciones cuadráticas en situaciones de la vida cotidiana.
- J.3.3.1. Relaciones lineales y no lineales: identificación y comparación de diferentes modos de representación, tablas, gráficas o expresiones algebraicas, y sus propiedades a partir de ellas.
- J.3.3.2. Representación de funciones: interpretación de sus propiedades en situaciones de la vida cotidiana.
Actividades
Mediante la observación de movimientos reales y el uso de simuladores el alumnado estudiará experimentalmente las leyes de Newton. Mediante el uso de dinamómetros y el estudio del comportamiento de muelles estudiará la ley de Hooke.
Posteriormente el alumnado realizará problemas que relacionen fuerzas con movimiento. Hay información de cómo hacerlo en los apuntes de Los movimientos y las fuerzas.
Hay lecturas de interés en El kiosko de la mecánica.
Criterios de evaluación Nivel II
Competencia específica 4. Resolver problemas con el fin de mejorar la realidad cercana y la calidad de vida en general, interpretando los motivos por los que ocurren los principales fenómenos fisicoquímicos del entorno y explicándolos en términos de las leyes y teorías científicas adecuadas.
- 4.1. Interpretar los fenómenos fisicoquímicos cotidianos, explicarlos con rigor en términos de los principios, teorías y leyes científicas adecuadas, y expresarlos empleando la argumentación, utilizando diversidad de soportes y medios de comunicación.
- 4.2. Solucionar problemas fisicoquímicos mediante las leyes y teorías científicas adecuadas, razonando los procedimientos utilizados para encontrar la solución o soluciones, y expresando adecuadamente y con precisión los resultados.
- 4.3. Reconocer y describir en entornos variados situaciones problemáticas reales de índole científica y proponer iniciativas colaborativas en las que la ciencia pueda contribuir a su solución, analizando críticamente su impacto en la sociedad y el medioambiente.
Competencia específica 5. Formular preguntas e hipótesis, a partir de observaciones realizadas en el entorno, explicándolas y demostrándolas mediante el razonamiento matemático y la experimentación científica, como manera de generar conocimiento nuevo.
- 5.1. Formular conjeturas aplicando contenidos matemáticos a situaciones de la vida cotidiana.
- 5.2. Emplear herramientas tecnológicas adecuadas en la investigación y comprobación de conjeturas o problemas.
- 5.3. Argumentar observaciones, generar hipótesis y explicarlas mediante el método científico.
- 5.4. Utilizar las metodologías propias de la ciencia para identificar y describir fenómenos científicos a partir de observaciones directas o enunciados textuales, gráficos o numéricos.
- 5.5. Validar hipótesis, aplicando las leyes y teorías científicas más importantes, diseñar los procedimientos experimentales o deductivos necesarios para su comprobación o refutación, y analizar críticamente las conclusiones obtenidas.
Competencia específica 6. Manejar con soltura las reglas y normas básicas de la física y la química en lo referente al lenguaje matemático, al empleo de unidades de medida correctas, al uso seguro del laboratorio y a la interpretación y producción de datos e información en diferentes formatos y fuentes, reconociendo el carácter universal del lenguaje científico y la necesidad de una comunicación fiable en investigación y ciencia entre diferentes países y culturas.
- 6.1. Seleccionar fuentes variadas, fiables y seguras, para interpretar y comunicar información relativa a un proceso fisicoquímico concreto, estableciendo relaciones entre ellas, descartando lo accesorio y extrayendo en cada caso lo más relevante para la resolución de un problema.
- 6.2. Emplear adecuadamente las reglas básicas de la física y la química, incluyendo el uso correcto de varios sistemas de unidades, las herramientas matemáticas necesarias y la nomenclatura, para facilitar una comunicación efectiva con toda la comunidad científica.
- 6.3. Poner en práctica las normas de uso de los espacios específicos de la ciencia.
Competencia específica 7. Interpretar, modelizar, resolver problemas y transmitir información propia de las matemáticas, las ciencias y la tecnología aplicando individual o colectivamente diferentes estrategias y formas de razonamiento, explorando distintas soluciones posibles y diferentes maneras de proceder.
- 7.1. Reformular los problemas matemáticos de forma verbal y gráfica, interpretando los datos, las relaciones entre ellos y las preguntas planteadas.
- 7.2. Representar matemáticamente la información más relevante de un problema, seleccionando herramientas y estrategias para su resolución.
- 7.3. Obtener todas las soluciones matemáticas de un problema activando los conocimientos necesarios y utilizando las herramientas tecnológicas necesarias.
- 7.4. Transmitir opiniones propias fundamentadas e información sobre las matemáticas, las ciencias y la tecnología de forma clara y rigurosa.
Competencia específica 8. Identificar las ciencias, la tecnología y las matemáticas implicadas en contextos diversos, interrelacionando conceptos y procedimientos, para aplicarlos en situaciones de la vida cotidiana.
- 8.1. Identificar y aplicar conexiones coherentes entre las matemáticas y otras materias.
- 8.2. Reconocer la aportación de las matemáticas al progreso de la humanidad y su contribución en la superación de los retos que demanda la sociedad actual.
- 8.3. Identificar y predecir en situaciones diversas las necesidades tecnológicas, ambientales, económicas y sociales más importantes que demanda la sociedad para entender la capacidad de la ciencia para darles solución sostenible a través de la implicación de todos los ciudadanos.
Competencia específica 9. Representar y comunicar conceptos, procedimientos, información y resultados matemáticos sencillos presentes en situaciones cotidianas o académicas, usando lenguaje oral, escrito, gráfico o medios digitales.
- 9.1. Reconocer y emplear el lenguaje matemático presente en la vida cotidiana.
- 9.2. Representar matemáticamente la información más relevante de un problema, los conceptos, los procedimientos y los resultados matemáticos, visualizando ideas y estructurando procesos matemáticos.
Competencia específica 10.
Desarrollar destrezas en lo personal y lo social, tanto en el control
de las emociones propias para la aceptación de errores cometidos, como
parte del proceso natural de aprendizaje, como en cuanto al respeto a
las opiniones de los demás y la asunción de un rol específico en el
trabajo colaborativo, valorando
la importancia de éste en el avance científico y tecnológico.
- 10.1. Mostrar una motivación positiva y perseverancia, aceptando la crítica razonada al hacer frente a las diferentes situaciones de aprendizaje de las matemáticas.
- 10.2. Gestionar el reparto de tareas en el trabajo en equipo, aportando valor, favoreciendo la inclusión, la escucha activa, responsabilizándose de la función asignada y de la propia contribución al equipo.
Competencia específica 12. Analizar los componentes y el funcionamiento de los dispositivos y aplicaciones habituales de su entorno digital de aprendizaje, ajustándolos a sus necesidades y haciendo un uso más eficiente y seguro de los mismos, así como detectando y resolviendo problemas técnicos sencillos.
- 12.1. Conocer los elementos y fundamentos de los dispositivos digitales de uso habitual y resolver problemas sencillos asociados, haciendo un uso eficiente de los recursos disponibles.
- 12.2. Configurar y ajustar correctamente las herramientas digitales habituales del entorno de aprendizaje y organizar la información de manera adecuada, ajustándose a sus necesidades y respetando la legalidad vigente.
- 12.3. Conocer el funcionamiento de Internet y los diferentes sistemas de comunicación e intercambio de información entre dispositivos, así como los riesgos y la normativa asociados a su uso, y adoptar las medidas de seguridad apropiadas para la protección de datos personales y del resto de información, mostrando una actitud curiosa, crítica y responsable.