Currículo de Física

El curso de Física de duodécimo grado de nuestra escuela virtual, está alineado con los Estándares de Ciencia del Departamento de Educación de Puerto Rico.

El currículo de Física está basado en los estándares y las expectativas establecidos dentro del Marco Curricular de Ciencias del Departamento de Educación de Puerto Rico y a tenor con los Estándares Nacionales de la Educación en Ciencias (NSES), teniendo como norte el óptimo aprovechamiento académico de los estudiantes y el brindarles la oportunidad de entrar al área laboral y/o a proseguir estudios post-secundarios en una institución de su preferencia.

Actualmente, nuestra sociedad está sumida en una vorágine de ofrecimientos educativos donde el estudiante que se encuentra rezagado puede optar por minimizar o rebasar el rezago, o por la alternativa de completar sus estudios de secundaria en un tiempo mínimo.

A esos efectos, se ha de trabajar en varios módulos con el fin de presentar al alumno un método atractivo, práctico y efectivo de aprendizaje. Esta experiencia educativa pretende abarcar los conceptos medulares de la materia sin desatender los procesos y las destrezas a tenor con dichos conceptos.

Siendo la Física un curso tan abarcador, no se puede circunscribir a un solo módulo que incluya todos los conceptos inherentes a la materia sin que esto tienda a diluir de forma extrema la esencia de los procesos de enseñanza-aprendizaje. Con esto en mente, se han concentrado los diversos temas de esta materia en cinco módulos, teniendo presente el tiempo que se ha de emplear en el estudio de cada uno, incluyendo las evaluaciones pertinentes. Como inicio, se ha de auscultar el conocimiento previo (si alguno) del estudiante sobre esta materia por medio de una pre-prueba. Los resultados de la misma han de mostrar las áreas de mayor dominancia del alumno y aquéllas donde necesite mayor refuerzo.

En este curso es menester el dominio del Sistema Internacional de Medidas, por lo que se comenzará con el tema de Medición en el primer módulo, no sin  antes definir qué es la Física y la importancia de ésta en la vida diaria. El tema de Medición es la espina dorsal del curso de Física, toda vez que el idioma de esta materia es la matemática. Es por tal razón que los conceptos matemáticos a estudiarse, tales como Sistema Internacional de Medidas, Factores de Conversión y Notación Científica, están concentrados en esta parte y luego serán aplicados en los temas subsiguientes. Este módulo incluirá además, varios temas relacionados tales como El Movimiento rectilíneo, donde se presentan los conceptos desplazamiento, velocidad y aceleración; Los Vectores, explicando lo que se entiende por magnitud y dirección;  y Las Gráficas de Movimiento, las cuáles nos muestran, de forma pictórica cómo es el movimiento de un objeto, partícula o de una persona.

El segundo módulo ha de incluir los temas de Las Fuerzas, haciendo énfasis en las tres Leyes de Movimiento de Sir Isaac Newton y su relación con los distintos tipos de fuerzas; El Movimiento en dos direcciones,  tema muy interesante mediante el cual se puede describir el movimiento de un proyectil, el que podría ser una pelota de golf, una bala o una pelota de soccer. Es un tema que explica conceptos utilizados en los deportes; La Ley de Gravitación Universal, que  trata sobre las leyes que rigen el orden del Universo, las fuerzas existentes entre los cuerpos celestes y el concepto de gravedad propuesto por Albert Einstein; La Conservación del Momento  puede explicar el efecto entre dos cuerpos en una colisión y las fuerzas que interactúan entre estos;. El Trabajo y la Potencia es un tema que introduce conceptos trigonométricos para explicar la relación entre la fuerza ejercida sobre un objeto, el desplazamiento del mismo y el trabajo que se realiza sobre dicho objeto, completando con esto el área concerniente a la Física Mecánica, donde se explica, además, el funcionamiento de las máquinas.

El tercer módulo incluye los temas de La Energía, ampliando la visión del tema de Trabajo como una medida de la transferencia de energía y aplicando la Ley de Conservación de la Energía; La Energía Térmica, que relaciona el calor y el trabajo como un cambio en energía,  alude a la Teoría Cinética y  compara las distintas escalas de temperatura (Kelvin, Celsio, Fahrenheit). Es bajo este tema que se estudian las Leyes de la Termodinámica;  las Leyes de los Gases, donde se profundiza en la Teoría Cinética, relacionando el  volumen, la presión y la temperatura de un “gas ideal”. Esto se demuestra aplicando la Ley de Boyle y la Ley de Charles, las cuáles, al combinarse, derivan en una ecuación conocida como la Ley Combinada de los Gases; y Los Estados de la Materia, haciendo hincapié en la hidrostática, el Principio de Arquímedes y la hidrodinámica.

En el cuarto módulo se estudiarán los interesantes temas de Ondas, Sonido, La Luz  y Los Espejos y las Lentes. En el primero se estudian los distintos tipos de ondas y su comportamiento. Este tema ayuda a comprender  los movimientos telúricos y los diversos fenómenos atmosféricos. El Sonido, segundo tema en este módulo, muestra cómo las ondas sonoras se manifiestan mediante el funcionamiento de los instrumentos musicales y cómo el ser humano lo percibe a través de  su sistema auditivo. El tema de La Luz  hace referencia a la descomposición de ésta en su espectro, a los distintos largos de ondas y a sus usos. Los Espejos y las Lentes es un tema directamente asociado al anterior, donde se estudian los distintos tipos de lentes y espejos y cómo la luz puede ser reflejada y/o transmitida por los mismos.

El quinto módulo está dirigido hacia la comprensión de la Física y su impacto en una sociedad moderna dominada por el vasto mundo de la tecnología. Los temas sobre La Electricidad Estática, El Campo Eléctrico, La Corriente Eléctrica, Los Campos Magnéticos y El Electromagnetismo son indispensables para poder explicar y comprender los cambios ocurridos a través del tiempo y los beneficios que estos implican, tanto en el aspecto laboral como en la salud global en un mundo que está en constante evolución tecnológica. La Electricidad Estática trata sobre las cargas por inducción y por conducción y explica la Ley de Coulomb y el efecto de la fuerza entre dos cargas. Bajo el tema El Campo Eléctrico, se trabaja con ecuaciones para determinar la intensidad de este campo, el potencial eléctrico y la diferencia de potencial entre placas paralelas. La Corriente Eléctrica es un tema donde se analizan las diversas fuentes para generar energía eléctrica. Es aquí donde se explica la Ley de Ohm y se estudian los diagramas de los distintos circuitos eléctricos, así como los símbolos de algunos elementos de dichos circuitos. Los Campos Magnéticos y el Electromagnetismo son dos temas entrelazados donde se ponen de manifiesto las propiedades  generales de los imanes y cómo se puede producir corriente a partir de estos en unión a materiales conductores de electricidad. 

La base teórica-filosófica de estos módulos instruccionales está apoyada en el constructivismo, con un enfoque en la realidad inmediata de la sociedad actual, sus costumbres, sus cambios y sus adaptaciones. El modelo constructivista establece que el conocimiento no es una copia de la realidad, sino una construcción del ser humano, la cual se realiza de acuerdo a los conocimientos previos que éste posee. El individuo es él y su medio ambiente, es parte de lo que le rodea, pero también es agente catalizador de lo que le rodea. Puede dejar todo como está o puede intervenir para producir cambios que repercutan en su realidad, distorsionando o aclarando ésta y, por consiguiente, produciendo nuevos cambios en la percepción de su entorno.

Según el Dr. Ángel Noel Vega, catedrático auxiliar en el Departamento de Educación de la Universidad de Puerto Rico en Humacao, en su escrito Breve Historia del Constructivismo en el cual cita a Bruner(1960), la visión paradigmática de la filosofía constructivista sugiere que los propósitos de la educación se enfoquen hacia procesos que habiliten al estudiante a asimilar nuevas ideas, percibir nuevas estructuras teóricas y prácticas, solucionar problemas poco convencionales y a construir nuevos conocimientos para enfrentar las contingencias de un mundo complejo y diverso, visualizando al educando como un ente proactivo en el desarrollo cognoscitivo y al maestro como un facilitador de información, destrezas y valores.

El Programa de Ciencias del Departamento de Educación de Puerto Rico tiene como base de su enseñanza el nuevo paradigma de la educación sustentado en la Teoría Constructivista y el desarrollo de destrezas de interpretación y análisis para la utilización de los conceptos, permitiendo al estudiante construir sus conocimientos en la medida que investiga, analiza y produce conclusiones (Carta Circular del Programa de Ciencias, DE).

Siguiendo este modelo educativo, se ha de trabajar en la parte práctica de algunos de estos módulos en  experiencias de laboratorio sencillas,  adaptadas a la realidad del alumno, utilizando materiales mayormente caseros. Estos laboratorios se diseñan de manera que el estudiante pueda internalizar y comprender los conceptos que se estén estudiando. Finalizada la experiencia de laboratorio, el alumno ha de presentar un informe, llenando en todas sus partes el documento que para tales efectos se le facilite.

En resumen, el estudio de la Física ha de concienciar al estudiante en torno a cómo esta ciencia es parte intrínseca de la vida misma, desde su origen, quién sabe dónde ni cuándo, hasta el más elevado y moderno desarrollo tecnológico que colabora en la preservación y continuidad de la misma y que conduce al descubrimiento del por qué y cómo de la existencia de ese hermoso espacio interestelar llamado Universo o Cosmos.