Las fuerzas mueven cosas: situación de aprendizaje

ODS

	4 Garantizar una educación inclusiva y equitativa de calidad y promover oportunidades de aprendizaje permanente para todas las personas.

Contribuciones al perfil de salida

Competencia en comunicación lingüística (CCL)

• CCL2. Comprende, interpreta y valora con actitud crítica textos orales, escritos, signados o multimodales de los ámbitos personal, social, educativo y profesional para participar en diferentes contextos de manera activa e informada y para construir conocimiento.

Competencia matemática y competencia en ciencia, tecnología e ingeniería (STEM)

• STEM1. Utiliza métodos inductivos y deductivos propios del razonamiento matemático en situaciones conocidas, y selecciona y emplea diferentes estrategias para resolver problemas analizando críticamente las soluciones y reformulando el procedimiento, si fuera necesario.

• STEM2. Utiliza el pensamiento científico para entender y explicar los fenómenos que ocurren a su alrededor, confiando en el conocimiento como motor de desarrollo, planteándose preguntas y comprobando hipótesis mediante la experimentación y la indagación, utilizando herramientas e instrumentos adecuados, apreciando la importancia de la precisión y la veracidad y mostrando una actitud crítica acerca del alcance y las limitaciones de la ciencia.

• STEM4. Interpreta y transmite los elementos más relevantes de procesos, razonamientos, demostraciones, métodos y resultados científicos, matemáticos y tecnológicos de forma clara y precisa y en diferentes formatos (gráficos, tablas, diagramas, fórmulas, esquemas, símbolos...), aprovechando de forma crítica la cultura digital e incluyendo el lenguaje matemático-formal con ética y responsabilidad, para compartir y construir nuevos conocimientos.

Competencia digital (CD)

• CD2. Gestiona y utiliza su entorno personal digital de aprendizaje para construir conocimiento y crear contenidos digitales, mediante estrategias de tratamiento de la información y el uso de diferentes herramientas digitales, seleccionando y configurando la más adecuada en función de la tarea y de sus necesidades de aprendizaje permanente.

• CD3. Se comunica, participa, colabora e interactúa compartiendo contenidos, datos e información mediante herramientas o plataformas virtuales, y gestiona de manera responsable sus acciones, presencia y visibilidad en la red, para ejercer una ciudadanía digital activa, cívica y reflexiva.

Competencia personal, social y de aprender a aprender (CPSAA)

• CPSAA1. Regula y expresa sus emociones, fortaleciendo el optimismo, la resiliencia, la autoeficacia y la búsqueda de propósito y motivación hacia el aprendizaje, para gestionar los retos y cambios y armonizarlos con sus propios objetivos.

• CPSAA4. Realiza autoevaluaciones sobre su proceso de aprendizaje, buscando fuentes fiables para validar, sustentar y contrastar la información y para obtener conclusiones relevantes.

• CPSAA5. Planea objetivos a medio plazo y desarrolla procesos metacognitivos de retroalimentación para aprender de sus errores en el proceso de construcción del conocimiento.

Planteamiento general

El alumnado se va a sorprender 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.
Si no adquiere un mínimo entendimiento del concepto de fuerza resultará difícil que, posteriormente, el alumnado pueda estudiar el concepto de trabajo y de energía en general.
Los cuerpos no son puntos: tienen tres dimensiones ¿Cómo se representan las fuerzas que actúan sobre un cuerpo? ¿Qué efectos tienen? ¿Tienen nombre esas fuerzas?

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.
• G.2.3.3. Estudio de fenómenos gravitatorios, eléctricos y magnéticos mediante la realización de experimentos sencillos que evidencian la relación con las fuerzas de la naturaleza.
• G.2.3.4. Realización gráfica y numérica de operaciones con fuerzas y su aplicación a la resolución de problemas relacionados con sistemas de sólidos sometidos a conjuntos de fuerzas mediante la aplicación de las leyes de Newton y valoración de su importancia en situaciones cotidianas.
• G.2.3.5. Identificación y manejo de las principales fuerzas del entorno cotidiano, como el peso, la normal, el rozamiento, la tensión o el empuje, y su uso en la explicación de fenómenos físicos en distintos escenarios.
• G.2.3.6. Descripción de la atracción entre los cuerpos que componen el universo mediante la ley de gravitación universal y su aplicación al concepto de peso.
  
• 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.

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 lecturas de interés en El kiosko de la mecánica.

Se observarán experimentalmente, y mediante simuladores, fuerzas como el peso, la normal, fuerzas gravitatorias, electrostáticas, etc, y sus propiedades.
El alumnado representará las fuerzas que afectan a objetos en casos sencillos.

Competencias y criterios de evaluación

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.

Sigue las normas 10 puntos	Sigue algunas normas 6 puntos	No sigue las normas 2 puntos		Ausente 0 puntos
Utiliza adecuadamente el lenguaje algebraico y resuelve adecuadamente problemas de gráficas o ecuaciones.	Utiliza adecuadamente el lenguaje algebraico y resuelve adecuadamente problemas de gráficas, pero no de ecuaciones.	No utiliza adecuadamente el lenguaje algebraico.		No viene a clase.

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.

Sigue las normas 10 puntos	Sigue algunas normas 6 puntos	No sigue las normas 2 puntos		Ausente 0 puntos
Describe adecuadamente movimientos reales utilizando lenguaje algebraico y gráficas.	Describe adecuadamente movimientos reales utilizando lenguaje algebraico, pero no llega a construir gráficas.	No utiliza adecuadamente el lenguaje algebraico.		No viene a clase.

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.

Forma equipo 10 puntos	No forma equipo 7 puntos	No colabora 2 puntos		Ausente 0 puntos
Realiza aportaciones con su trabajo y reconoce y valora las aportaciones del resto del equipo.	Realiza aportaciones con su trabajo, pero no reconoce ni valora las aportaciones del resto del equipo.	No realiza aportaciones al trabajo del equipo.		No viene a clase.

Feedback

Cuestionario de evaluación de la situación de aprendizaje.