Fisica Y Tic

Título del módulo: FÍSICA Y TIC I

Título del plan de clase: Hidrostática

Nombres y apellido: Miguel Angel Guzmán

Provincia: Tucumán

Correo electrónico de autor: vichiguz@educ.ar

Fecha de presentación 26/04/2014

Índice:

Consigna 1

Desarrollo de la propuesta pedagógica 2

a. Descripción de obstáculos 2

b. Fundamentación de la propuesta didáctica 2

c. Plan de clase 3

d. Análisis del o de los recurso/s TIC seleccionado/s 7

Bibliografía y/o webgrafía 9

Anexos 10

Descripción de los obstáculos que aparecen en el aprendizaje de los alumnos con el tema de Hidrostática

Listado de dificultades en la enseñanza del contenido Hidrostática.

No se asume la existencia de una fuerza ascensional (empuje) en los fluidos.

No se reconoce el papel de un volumen desplazado en la determinación del empuje en un fluido.

No se establece relación entre el principio de Arquímedes y el teorema fundamental de la hidrostática.

La presión sobre un cuerpo sumergido en un líquido depende de la cantidad (volumen) de líquido que dicho cuerpo tiene encima.

La presión es un término sinónimo de fuerza.

La presión en los líquidos sólo actúa verticalmente y hacia abajo.

Fundamentación:

NAP Ciencias Naturales, Ciclo orientado – Física - La comprensión de diversos fenómenos naturales y de aplicaciones tecnológicas a partir del análisis y utilización de modelos físicos.

La postura didáctica adoptada es utilizando el método del redescubrimiento de las leyes que dominan la hidrostática, usando experiencias concretas y/o simulaciones en Phet. El docente no debe dar los conocimientos elaborados sino orientar a que los alumnos descubran progresivamente a través de experimentos, ensayos, error, reflexión. Las ventajas de este método pueden ser aprovechadas fácilmente con experimentos muy sencillos y con el simulador. El docente puede hacer el papel de orientador comprometido.

El criterio utilizado para la selección de los recursos tic se fundamenta en la disponibilidad del software Phet (viene preinstalado en la versión linux huayra de las netbooks del programa conectar igualdad), tiene facilidad de uso inmediato en la clase (no es necesario utilizar mucho tiempo explicando el funcionamiento), pueden manipularse algunos parámetros (no todos ni de una manera completa pero sirven a los objetivos de la clase), algunas experiencias pueden ser realizadas de modo simultáneo en el simulador y en la realidad, tiene el respaldo de la Universidad de la Universidad de Colorado en Boulder, y sobre todo en la posibilidad de usar el método de redescubrimiento usando este software. En cuanto a la herramienta Hot Potatoes para la evaluación, tiene el respaldo de la Universidad de Victoria en Canadá, es muy fácil de utilizar por que tienen formato de página web, tiene la ventaja de ser además de una actividad de evaluación una de aprendizaje (podemos manipular las cantidades de fallos aceptados).

Para el docente, Hot Potatoes tiene la ventaja de la simplicidad en cuanto a su uso y la aplicabilidad, porque crear o modificar ejercicios con hot potatoes es muy intuitivo y fácil: está al alcance de todos: autodidactas y expertos en tecnología o reticentes a ella. Es usado en el mundo entero por la posibilidad que ofrece de traducir automáticamente la interfaz, porque se pueden generar los ejercicios en formato html y distribuirlos en internet o en una intranet sin dificultades, y sobre todo por ser sin costo.

Plan de clases

Primera clase – dos horas cátedra de 40 minutos cada una -

La primera clase se inicia con una charla dirigida, con preguntas orientadas a determinar los conceptos previos con los que los alumnos llegan. Se expondrán las definiciones y algunos conceptos esenciales para iniciar el tema, matizados con preguntas orientadas al redescubrimiento de leyes, con experiencias sencillas a realizarse en el aula y con otras en simuladores Phet, con uso de proyector.

Como el concepto de densidad se supone ya conocido de cursos anteriores (estamos en un 4to año, Física), introducimos el concepto de presión como un concepto primario, sin hacer uso del concepto de fuerza, para evitar que los alumnos confundan ambos conceptos. Si en el cursado aún no se han abordado los conceptos de fuerza ni de gravedad. Introducimos el concepto de presión como una fuerza por unidad de superficie, comenzando su análisis con objetos sólidos. Luego extendemos el concepto a los líquidos, remarcando que los líquidos ejercen fuerzas sobre las paredes de sus recipientes y sobre los cuerpos sumergidos en ellos: o sea en el interior de los líquidos existen presiones. Y allí hacemos hincapié en que con líquidos es preferible manejar el concepto de presión que el de fuerza. En este punto, es bueno remarcar las diferencias: las fuerzas son ejercidas en una dirección (magnitud vectorial), mientras que la presión en un líquido es ejercida por igual en todas direcciones (magnitud escalar).

Buscamos relacionar la ecuación del principio fundamental de la hidrostática (PFH) con la expresión general de la presión p=F/s, o sea que el teorema no invalida esto, en los líquidos. El alumno debe comprender la conveniencia del uso de una expresión u otra según el ambiente o la situación analizada. En líquidos el PFH, en otras situaciones puede ser conveniente p=F/s.

El principio de Arquímedes:

Trataremos que los chicos deduzcan la existencia del empuje en los líquidos. Buscamos conseguir el redescubrimiento de lo enunciado por Arquímedes. Que relacionen el tamaño de la fuerza de empuje con la cantidad de líquido desplazado con el cuerpo sumergido. Y con el uso del Phet hacer una verificación.

En este caso, encaramos las dificultades buscando salvarlas con la verificación, el descubrimiento dirigido. No se asume la existencia de una fuerza ascensional (empuje) en los fluidos. No se reconoce el papel de un volumen desplazado en la determinación del empuje en un fluido.

Intentar llegar a la conclusión de que el principio de Arquímedes es una consecuencia del Principio Fundamental de la Hidrostática, y que el empuje resulta de un balance de fuerzas, debido a la diferencia de presión hidrostática entre la parte superior y la inferior del cuerpo sumergido. O sea, que el empuje es una fuerza ascensional que reciben los cuerpos sumergidos de modo total o parcial en un líquido y que la magnitud depende sólo de la densidad, del tamaño de la porción sumergida y de la

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