Información para docentes
Asignatura (s) o ejes transversales que se trabajarán

Matemáticas IV (Álgebra básica)

Biología III (Aparato visual y Aparato auditivo)

Física IV Área 2 (Vista y Oído)
¿Cuál es el reto que deberán abordar los estudiantes?

  • Ha pasado un temblor y no hay electricidad en tu casa, ¿cómo escucharías las noticias en la radio
Justificación del tema

  • El entendimiento de los fenómenos electromagnéticos es uno de los más difíciles para los estudiantes, debido a que no existen ejemplos diarios cercanos a ellos. Es por ello que el problema tiene dos partes fundamentales, una teórica que incluye el cálculo de los valores para los componentes del receptor, y la parte práctica que incluye la construcción de dicho receptor, se opta por un enfoque tipo proyecto, ya que se pueden dosificar los avances en cada una de las partes de este. El proyecto tiene como fin: integrar, ejemplificar y materializar los conceptos vistos en la materia de Física III. Estos conceptos son: resistencia eléctrica, capacitancia, inductancia, voltaje y ondas electromagnéticas.  Las nuevas tendencias constructivistas sugieren que la mejor manera de crear el conocimiento es por medio de la experimentación de todos los factores, tanto abstractos y materiales, que incluye una disciplina. El proyecto tiene este enfoque, debido a que el profesor solo será el guía y planterá el problema y los estudiantes serán los encargados de desarrollar una solución a la problemática.
Contenidos del programa

2.1 Tipos de

plantas generadoras de electricidad

y su transmisión

2.2 Generadores de corriente. Ley de Inducción de Faraday

2.10 Técnicas de medición, materiales e instrumentos en las ciencias experimentales 

2.11 Observación y descripción de fenómenos 

2.12 Identificación y control de variables 

2.13 Diseño e implementación de experimentos (montaje experimental) 

2.14 Recolección e interpretación de datos 

2.15 Emisión y prueba de hipótesis 

2.16 Graficación y obtención de curvas 

2.17 Modelización matemática 

2.18 Uso de lenguaje y comunicación de resultados

2.19 Búsqueda y selección de información 

2.20 Resolución de problemas numéricos
Objetivos del programa

  • Comprender la generación, transmisión y recepción de ondas electromagnéticas.

  • Aplicar  el  principio  de  inducción  electromagnética  para  la  generación  de  la corriente eléctrica.

  • Diferenciar  entre  las formas  de generar  corriente  directa  y  corriente  alterna y sus usos en los aparatos eléctricos.

  • Analizar  las  transformaciones  de  la  energía  para  valorar  su  eficiencia  en  la producción de energía eléctrica.
Producto del proyecto

  • Receptor de ondas de radio sin fuente de alimentación.

  • Protocolo de investigación escrito, en formato PDF siguiendo las recomendaciones del estilo y especificaciones dadas por el profesor.

  • Láminas para presentación del trabajo, en formato PDF, siguiendo las especificaciones dadas por el profesor.
Recursos materiales /Herramientas TIC

  • Geogebra.
Tiempos de realización del proyecto

  • Tiempo de realización: 1 mes, 1 hora por semana durante las sesiones de clase.




ETAPAS DE REALIZACIÓN DEL PROYECTO
Etapa de presentación

Las ondas electromagnéticas están a nuestro alrededor, pero solo somos capaces de percibir un rango del espectro, este corresponde a la luz visible. Sin embargo, el hecho de que no podamos detectarlas con nuestros cuerpos no significa que no estén presentes. El ser humano ha sido capaz de construir dispositivos para la generación, transmisión y recepción de un amplio rango de ondas electromagnéticas. En particular, las denominadas ondas de radio.  Estas son usadas  para transmitir información auditiva codificada dentro de una onda y que un receptor decodifica y convierte en una onda mecánica que es percibida por nuestros oídos como sonido. Todos hemos visto una radio, ésta usa energía eléctrica para su funcionamiento, que puede provenir de un tomacorriente o una serie de baterías. ¿Es posible hacer funcionar un radio para escuchar una transmisión sin una fuente de energía?

La respuesta es sí, las ondas electromagnéticas además de transmitir información llevan energía que es posible transformar en una corriente eléctrica que produzca sonido. Este proyecto tiene como objetivo construir un receptor funcional sin una fuente de alimentación que sea capaz de captar diversas transmisiones de radio.

Para esto se deben realizar diversas actividades, se propone el siguiente cronograma que servirá como guía en el desarrollo del proyecto.

  • Semana 1: 

    • Los estudiantes se deben organizar en equipos de 4 integrantes y nombrar un representante que deberá crear una carpeta en Google Drive, que compartirá con el profesor donde se colocaran los avances del proyecto y las distintas evidencias.

    • Se realizará una exploración de los conocimientos necesarios para el proyecto. 

    • Basados en los resultados de la exploración anterior, los estudiantes harán una revisión bibliográfica sobre los temas claves.

  • Semana 2:

    • Los estudiantes verán el video https://youtu.be/nwzBf7TcV1Q que les servirá de guía en la construcción del receptor.

    • Se investigará sobre el espectro de frecuencias de radio en la localidad, ya que será la base para calcular los valores de los componentes, para hacer que el funcionamiento del receptor sea óptimo, se deberá incluir en el protocolo.

    • Se creará un diagrama del circuito del receptor.

  • Semana 3:

    • Los estudiantes harán los cálculos basados en el diagrama y los valores esperados para las frecuencias de radio. Se deben presentar los cálculos como un apéndice en el protocolo.

    • Se modificará el diagrama del circuito incluyendo los valores calculados e incluirlo en el protocolo.

    • Se crearán las láminas para la presentación del trabajo a la clase, éstas deben contener una síntesis del proceso del proyecto.

  • Semana 4:

    • Los estudiantes presentarán los productos realizados, y tendrán una heteroevaluación y una coevaluación.
Etapa de diagnóstico

  • El profesor harán una exploración de los conocimientos del grupo sobre los temas involucrados en el proyecto que son: ondas electromagnéticas, circuitos eléctricos, ley de Ohm, capacitancia, inductancia, transformadores, inducción electromagnética, diodos, semiconductores y circuito LC.
Etapa de búsqueda de información (si aplica)

  • Realizar una  revisión bibliográfica sobre los temas claves: ondas electromagnéticas, circuitos eléctricos, ley de Ohm, capacitancia, inductancia, transformadores, inducción electromagnética, diodos, semiconductores y circuito LC. Toda está información debe estar recopilada en el marco teórico del protocolo.
Etapa de producción

  • Se debe ver el video https://youtu.be/nwzBf7TcV1Q y realizar un resumen escrito sobre la información mostrada, este servirá de guía en la construcción del receptor.

  • Realizar una investigación sobre el espectro de frecuencias de radio en la localidad, ya que será la base para calcular los valores de los componentes.

  • Generar un  diagrama del circuito del receptor, basándose en el video visto.
Etapa de revisión

  • El representante del equipo debe hacer las entregas semanales de los avances del proyecto.
Etapa de socialización
  • Los resultados se deberán publicarse en alguna red social de los estudiantes, para generar una divulgación de la ciencia entre iguales.
 Etapa de evaluación

  • La evaluación del proyecto se conforma de la siguiente manera:

  • 10% presentación.

  • 40% protocolo.

  • 50% construcción del receptor.
Referencias

  • Giancoli, D. C. (2009). Física para ciencias e ingeniería con física moderna (No. 530 G53.).

  • Tippens, P. E., Orozco, J. H. C., & Ruiz, Á. C. G. (2007). Física: conceptos y aplicaciones (No. Sirsi) i9789701035146). McGraw-Hill Interamericana.

  • Halliday, D., Resnick, R., & Krane, K. S. (1994). Física Vol. 2. CECSA.

  • Onda electromagnética. (s. f.). eduMedia. Recuperado 19 de mayo de 2021, de https://www.edumedia-sciences.com/es/media/222-onda-electromagnetica.
Observaciones generales

Es importante que se realice en el foro las observaciones correspondientes sobre los aspectos generales del proyecto y el compromiso de los equipos en sus investigaciones y del profesor en la retroalimentación correspondiente.

Así mismo en cada etapa del proyecto el profesor deberá indicar en una puesta en común con todos lo alumnos un panorama general e interpretación de cada paso o etapa de la guía para realizar el proyecto colaborativo bajo una investigación guiada de tal manera que cada integrante tenga conocimiento sobre dicho proceso.





Última modificación: sábado, 10 de julio de 2021, 14:17