Clasifiquemos las fuerzas

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Propuesta didáctica: unidad de aprendizaje
quinto de Primaria | Ciencias de la naturaleza | Educación física
Clasifiquemos las fuerzas
1.
Secuencias curriculares correspondientes
Área: Ciencias de la Naturaleza
SC 9: Las fuerzas y sus efectos
Área: Educación Física
SC 1: Habilidades motrices básicas
Temporalización: 5 sesiones de 45 minutos, 1 semana.
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Clasifiquemos las fuerzas
Recuerda
La fuerza es una cantidad vectorial, eso quiere decir que tiene módulo, dirección y
sentido. La fuerza es el nombre que se les da a las causas de una deformación o de
un movimiento.
Las fuerzas se pueden clasificar como fuerzas de contacto o fuerzas a distancia. Se
llama fuerza de contacto cuando la acción se produce por contacto del agente que la
produce con el que la recibe; mientras que cuando no se produce por contacto, recibe
el nombre de fuerza a distancia.
Las fuerzas también reciben nombres dependiendo de la forma en que se manifiesten. Entre ellas tenemos: fuerza eléctrica, fuerza magnética, fuerza gravitacional
(peso), fuerza elástica, fuerza normal, fuerza de tensión y fuerza de fricción, entre
otras.
Situación de Aprendizaje
El docente de Educación Física del Quinto Grado planeó hacer un juego de
fuerza con sus estudiantes. El juego consiste en formar dos grupos y ponerlos
a halar la cuerda.
Para ejecutar el juego, dibujó las líneas de partida y organizó los grupos. El grupo de Marcos contaba con las y los estudiantes más fuertes y aun así perdió.
Esto produjo especulaciones sobre el desempeño del grupo en la competencia.
Según Marcos, él y su grupo utilizaron todas sus fuerzas.
Pedro observó la competencia y, como confiaba en Marcos, decidió consultar
después del recreo a la docente de Ciencias de la Naturaleza. Así que le preguntó: ¿Cómo pudo perder el equipo de Marcos, si ellos eran más fuertes que el
equipo contrario?
La docente le contestó: Al realizar las actividades de esta Unidad de Aprendizaje,
tú, las y los demás estudiantes encontrarán respuestas a esa pregunta.
Competencias fundamentales
•• Competencia Resolución de Problemas.
•• Competencia Desarrollo Personal y Espiritual.
•• Competencia Científica y Tecnológica.
•• Competencia Pensamiento Lógico, Creativo y Crítico.
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Competencias
específicas
Ciencias
de la Naturaleza
•Aplica los conocimientos científicos
y tecnológicos para
dar respuestas a los
problemas.
• Comunica los resultados de los experimentos o actividades
relacionados con el
movimiento utilizando
el lenguaje científico
y tecnológico.
Contenidos
Ciencias de la Naturaleza
Conceptuales
•Fuerza de contacto.
Indicadores de logro
Materiales necesarios
para las actividades
Ciencias
de la Naturaleza
Ciencias
de la Naturaleza
• Identifica efectos de
fuerzas mecánicas.
• Madera rústica, un trozo
de plástico transparente
lizo, un resorte no muy
rígido, agua de jabón,
papel, un cuaderno y
lápiz.
•Fuerza a distancia.
Procedimentales
•Experimentación, diseño y construcción de modelos que expliquen la relación entre la deformación de un resorte y los pesos
suspendidos en él.
Actitudinales
•Demostración de objetividad, interés por comunicar sus ideas y
respeto a las ideas de los demás.
•Demostración de interés por la utilización de los recursos de que
dispone.
Educación Física
Educación Física
Educación Física
•Domina los principales movimientos de
su cuerpo.
Conceptuales
• Realiza movimientos
que varían progresivamente en la medida
en que se incorporan
otros elementos, tales
como ritmo, alineación
corporal, dinámica,
intensidad, y otros.
•Desarrolla la actitud
física deportiva.
•Las habilidades motrices básicas: locomotoras (caminar, correr);
manipulaticas (jalar, controlar objetos con diferentes partes del
cuerpo) y de control corporal (flexionar, balancear).
Procedimentales
•Aplicación de las habilidades motrices y capacidades físicas en
la resolución de situaciones deportivas y recreativas.
Actitudinales
•Respeto por las creaciones de las y los demás.
•Valora el movimiento corporal del compañero o compañera.
•Se acepta a sí mismo y a las y los demás sin discriminación de
sexo o nivel de habilidades.
•Muestra disfrute al participar en las diferentes actividades deportivas y recreativas.
• Muestra dominio
de sus habilidades
motrices y capacidades
físicas en la resolución
de situaciones motrices
deportivas y recreativas
con y sin la utilización
de implementos.
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Estrategias y Técnicas de Enseñanza y Aprendizaje
Elaboración
de carteles
Aprendizaje
colaborativo
Aprendizaje
colaborativo
Dibujo
B
Puesta en común
Puesta en común
Aprendizaje por
descubrimiento
a
Q
z e
Dibujo
Q
z e
a
Elaboración
de carteles
B
Expresión oral
Observación
Observación
Aprendizaje
por descubrimiento
Aprendizaje
autónomo
Aprendizaje
autónomo
Expresión oral
Expresión escrita
Expresión escrita
Recursos didácticos digitales
Actividad 1. Tipos de fuerzas por contacto y fuerzas a distancia
http://www.escolares.net/fisica/tipos-de-fuerzas-por-contacto-y-fuerzas-a-distancia/
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2.
Secuencia didáctica
a
00:45
Observando fuerzas de contacto
Q
z e
Actividad 1: Inicio
Observación
B
Puesta en común
Aprendizaje por
descubrimiento
Expresión escrita
Para identificar qué saben
sus estudiantes sobre el
tema, preguntar:
¿Qué es la fuerza? ¿Cómo
se sabe cuando hay fuerza
presente? ¿Cuáles son los
efectos que causan las
aplicaciones de las fuerzas?
¿Cómo se pueden clasificar
las fuerzas?
Comentar las respuestas con sus estudiantes.
El o la docente debe tomar un trozo de madera rústica y pedir a sus estudiantes que lo froten tres veces con la mano. Luego, tomar el pedazo de plástico
transparente lizo, mojarlo con agua y jabón y pedirles que lo froten de igual manera que la madera. Pedirles que realicen la actividad del Anexo 1 y comentar
las respuestas.
El o la docente debe colgar un resorte y pedir a sus estudiantes que le apliquen
una pequeña fuerza, luego aumentar un poquito la fuerza y repetir el aumento
por tercera y cuarta vez. Pedirles que respondan las preguntas del Anexo 2. Se
sugiere presentar el resultado de las actividades en una puesta en común.
Orientaciones para la o el docente
Se debe buscar un lugar para colgar el resorte que permita apreciar la deformación del mismo y la relación que guarda con la fuerza aplicada.
Es conveniente que les escriba en la pizarra las preguntas de los Anexos 1 y 2
para ser utilizadas como guía.
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Actividad 2
00:45
Observando fuerzas a distancia
Observación
Aprendizaje por
descubrimiento
Expresión escrita
Colocar sobre el escritorio el pedazo de madera que se utilizó en la actividad
anterior y pedir a las y los estudiantes que intenten llevarlo al otro extremo del
escritorio sin tocarlo. Solicitarles que analicen el caso y escriban todas sus conclusiones en el cuaderno. Luego, darles unos minutos para que discutan sus
conclusiones en grupos de cinco estudiantes.
El o la docente debe sugerir a sus estudiantes que arruguen un trozo de papel,
que lo lancen hacia arriba y que observen su comportamiento. Pedir que dibujen
la trayectoria y que anoten sus observaciones. Explicarles que la fuerza presente
se produce por interacción del trozo de papel y el planeta Tierra. Solicitarles que
establezcan relaciones de similitud y diferencia entre las dos pruebas. Preguntarles: ¿Pueden observar la acción de la fuerza en el experimento con el papel?
Socializar las respuestas con sus estudiantes.
Orientaciones para la o el docente
Es muy importante que sus estudiantes puedan comprender e identificar la fuerza
gravitacional. La o el docente puede explicar, con dibujos en la pizarra, cómo la
fuerza gravitacional actúa a distancia y hace que el pedazo de papel se mueva,
acercándose a la tierra.
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Actividad 3
Q
z e
00:45 Identificamos fuerzas de contacto y fuerzas a distancia
a
Observación
B
Aprendizaje
colaborativo Expresión oral
El o la docente debe pedir a sus estudiantes que se tomen unos minutos para repasar las conclusiones que anotaron en sus cuadernos en las últimas 2 sesiones y
comparar dichas conclusiones para verificar las similitudes y diferencias existentes
entre las fuerzas analizadas en las experiencias correspondientes. También, debe
darles unos minutos para discutir dichas conclusiones con los demás estudiantes.
Explicarles las diferencias entre fuerzas de contacto y fuerzas a distancia. Para
eso, puede utilizar la información del recurso digital: Tipos de fuerzas por contacto y
fuerzas a distancia. Pedirles que nombren y clasifiquen como fuerzas de contacto y
fuerzas a distancia las fuerzas estudiadas en las experiencias anteriores. Contestar las preguntas de sus estudiantes.
Orientaciones para la o el docente
El o la docente debe asegurarse de que sus estudiantes comprenden las diferencias entre fuerzas de contacto y fuerzas a distancia; también debe verificar que
tengan la capacidad de identificar y clasificar fuerzas en una situación común. En
caso de no tener acceso a una computadora, reemplazar el recurso digital con el
Anexo 4.
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Actividad 4: Cierre
Elaboración
de carteles
B
a
Puesta en común
Q
z e
Educación
Física
Identificamos las fuerzas
Q
z e
00:45
a
Dibujo
B
Expresión oral
Utilizar los contenidos de la Unidad 1 de
Educación Física titulada: Habilidades motrices Básicas, para analizar las fuerzas que
intervienen en un juego que requiere la utilización de esas habilidades, es muy conveniente que sus estudiantes presten especial
atención a esa Unidad de Educación Física
para conocer los efectos relacionados con
esas habilidades.
Para desarrollar esta actividad, pedir a sus
estudiantes que dibujen en sus cuadernos
una escena con dos grupos de estudiantes
jalando la cuerda. Para orientar a sus estudiantes en la realización de esta actividad,
debe hacer lo mismo en la pizarra, pero debe
recordarles que los dibujos no tienen que ser
iguales. Pedirles que marquen con flechas
todas las fuerzas que intervienen en la escena. Verificar por medio de las preguntas: ¿Cuáles son las flechas que marcaron en
el dibujo? ¿Qué nombres tienen las fuerzas que representan esas flechas?
Asegurarse de que marcaron la fuerza de fricción entre los pies y el pavimento para
ambos grupos. Luego preguntar: ¿Qué pasaría si uno de los dos grupos estuviera
parado sobre una superficie liza y el otro en una superficie rústica?
Pedir a las y los estudiantes que formen grupos y elaboren un cartel y un informe.
Preguntar si dichas fuerzas favorecen o no el juego.
Organizar una puesta en común donde sus estudiantes presenten sus respectivos
carteles y conclusiones. Luego, finalizar aclarando que la fricción de los pies y el
pavimento es muy favorable en el juego y que el grupo de Marcos pudo haber perdido por tener poca fricción con el pavimento.
Evaluar cada estudiante mediante el informe escrito y la participación oral. Esta
evaluación se debe basar en el indicador de logro de la unidad.
Orientaciones para la o el docente
Intentar hacer el dibujo previamente para que les sea cómodo marcar las fuerzas
en el mismo. Ver el Anexo 3.
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Si observas, trata…
Si observas
Trata
Que en la actividad de las fuerzas a distancia, la y los estudiantes no comprenden cómo
actúa la fuerza de la gravedad
sobre el papel.
De explicarles con un dibujo que el planeta
atrae todos los cuerpos a su alrededor por
medio de la fuerza de la gravedad, y que los
efectos de esta se manifiestan cuando el
papel vuelve al suelo.
Que las y los estudiantes presentan confusión al responder
las preguntas de los anexos.
De responder y explicar algunas de las preguntas como ejemplos.
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Anexos
ANEXO 1 | Fuerzas de fricción
Contesta las siguientes preguntas:
•• ¿Qué diferencias observaron entre frotar el trozo de madera y frotar el trozo de
acril enjabonado?
•• ¿Qué fuerza pudieron identificar en el proceso?
•• ¿La fuerza es diferente en ambos casos? ¿Por qué?
•• Para que la fuerza identificada se manifieste, ¿es necesario que haya contacto?
¿Por qué?
•• ¿Qué más observaron al frotar la madera rústica y, luego, el acril?
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ANEXO 2 | Fuerza elástica
Contesta las siguientes preguntas:
•• ¿Que le ocurre al resorte cuando le aplican alguna fuerza?
•• ¿Hubo alguna respuesta del resorte cuando aplicaron la fuerza? ¿De qué tipo?
•• ¿Cambia el tamaño del resorte según la fuerza que se le aplica? Explica.
•• ¿Se observó algún cambio en la respuesta del resorte cuando se aumentó la fuerza
aplicada? Explica.
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Tensión
Peso
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Normal
Normal
ANEXO 3 | Tirar de la cuerda
Fricción
Fricción
Peso
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ANEXO 4 | Tipos de fuerzas por contacto y fuerzas a distancia
http://www.escolares.net/fisica/tipos-de-fuerzas-por-contacto-y-fuerzas-a-distancia/
En Física se definen las fuerzas como causa que puede acelerar un cuerpo o deformarlo;
se miden en Newton en el Sistema Internacional. A continuación se tratarán algunos de
los distintos tipos de fuerza, los cuales se clasifican en fuerzas por contacto y a distancia.
Fuerzas por contacto
Corresponden a las fuerzas que se transmiten a través del contacto físico entre los cuerpos. Algunos ejemplos son:
1. La fuerza normal: Es la reacción de la fuerza peso cuando un cuerpo se apoya en una
superficie y es la que permite que la superficie oponga resistencia al paso a través de
ella.
2. Fuerza de tensión: Corresponde a una fuerza que se presenta al traccionar o jalar un
cable o cuerda.
3. Fuerza de fricción: Es una fuerza que se ejerce cuando dos cuerpos diferentes están
en contacto. Esta fuerza siempre posee sentido opuesto al movimiento, pues nace
como una resistencia de los cuerpos al movimiento que varía según las siguientes
condiciones:
•• El tipo de superficie que estén en contacto.
•• Si los dos cuerpos están estáticos o en movimiento.
•• Es directamente proporcional a la fuerza normal existente sobre el cuerpo.
n
sió
Ten
Normal
Fricción
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Fuerzas a distancia
Son aquellas que se presentan en cuerpos que
no están en contacto entre sí, o dicho de otra
forma, “no se tocan”. Algunas de ellas son:
Fuerza gravitatoria o peso
1. Fuerza gravitatoria o peso: Es la
fuerza que da origen a la aceleración de la gravedad; se presenta
debido a la atracción que ejerce la
tierra sobre todos los cuerpos que
están en su cercanía.
2. Fuerza eléctrica: Es la fuerza que
se verifica entre cargas eléctricas.
Siempre que se tengan dos o más
cargas eléctricas, aparecerá entre
ellas una fuerza eléctrica. El sentido de la fuerza va a depender de
si son cargas positivas (protones) o
negativas (electrones); cuando las
cargas eléctricas tienen igual signo
se repelen entre sí; si tienen distinto signo se atraen entre sí. Por
lo tanto, los signos determinarán el
sentido de la fuerza eléctrica.
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Repulsión
Atracción
Repulsión
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3. Fuerza magnética: Son características de los imanes. Todo imán posee dos polos: un
polo norte y uno sur. Se presentan fuerzas magnéticas de atracción entre polos diferentes y fuerzas magnéticas de repulsión entre polos iguales.
N
S
N
S
Atracción
S
N
S
N
N
S
S
N
N
S
Repulsión
S
N
15