UA 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. 1 UA Propuesta didáctica: unidad de aprendizaje quinto de Primaria | Ciencias de la naturaleza | Educación física 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. 2 UA Propuesta didáctica: unidad de aprendizaje quinto de Primaria | Ciencias de la naturaleza | Educación física Clasifiquemos las fuerzas 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. 3 UA Propuesta didáctica: unidad de aprendizaje quinto de Primaria | Ciencias de la naturaleza | Educación física Clasifiquemos las fuerzas 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/ 4 UA Propuesta didáctica: unidad de aprendizaje quinto de Primaria | Ciencias de la naturaleza | Educación física Clasifiquemos las fuerzas 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. 5 UA Propuesta didáctica: unidad de aprendizaje quinto de Primaria | Ciencias de la naturaleza | Educación física Clasifiquemos las fuerzas 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. 6 UA Propuesta didáctica: unidad de aprendizaje quinto de Primaria | Ciencias de la naturaleza | Educación física Clasifiquemos las fuerzas 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. 7 UA Propuesta didáctica: unidad de aprendizaje quinto de Primaria | Ciencias de la naturaleza | Educación física Clasifiquemos las fuerzas 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. 8 UA Propuesta didáctica: unidad de aprendizaje quinto de Primaria | Ciencias de la naturaleza | Educación física Clasifiquemos las fuerzas 3 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. 9 UA Propuesta didáctica: unidad de aprendizaje quinto de Primaria | Ciencias de la naturaleza | Educación física Clasifiquemos las fuerzas 4 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? 10 UA Propuesta didáctica: unidad de aprendizaje quinto de Primaria | Ciencias de la naturaleza | Educación física Clasifiquemos las fuerzas 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. 11 UA Propuesta didáctica: unidad de aprendizaje quinto de Primaria | Ciencias de la naturaleza | Educación física Clasifiquemos las fuerzas Tensión Peso 12 Normal Normal ANEXO 3 | Tirar de la cuerda Fricción Fricción Peso UA Propuesta didáctica: unidad de aprendizaje quinto de Primaria | Ciencias de la naturaleza | Educación física Clasifiquemos las fuerzas 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 13 UA Propuesta didáctica: unidad de aprendizaje quinto de Primaria | Ciencias de la naturaleza | Educación física Clasifiquemos las fuerzas 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. 14 Repulsión Atracción Repulsión UA Propuesta didáctica: unidad de aprendizaje quinto de Primaria | Ciencias de la naturaleza | Educación física Clasifiquemos las fuerzas 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
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