Sesión 21, Tercer Grado – Ciencias Naturales

Guías metodológicas para el docente de Ciclo Básico/Ciencias Naturales/Tercer Grado/Sesión 21
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Autor	Ministerio de Educación de Guatemala
Área	Ciencias Naturales
Nivel y/o grado	Básico 3er grado
Competencia	4. Resuelve problemas vinculados con los fenómenos físicos, químicos y biológicos que ocurren en su contexto.
Indicador	4.4. Analiza gráficas de posición, velocidad y aceleración versus tiempo y las relaciona con los modelos matemáticos relacionados con el movimiento y aceleración constante, en una dimensión.
Saber declarativo	4.4.5. Modelos matemáticos (ecuaciones) que describen posición, velocidad y aceleración en el movimiento en una dimensión con aceleración constante y su relación con las gráficas.
Tipo de licencia	Derechos reservados con copia libre
Formato	HTML; PDF
Responsable de curación	Editor
Última actualización	2020/06/20

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Tiempo sugerido 3 períodos

Introducción

Todos los principios que rigen la naturaleza están formados por un concepto matemático. La física no puede trabajar de forma separada de la matemática.

Isaac Newton planteó una secuencia de ecuaciones matemáticas aplicables al movimiento en los fenómenos naturales. Otros científicos que utilizaron la matemática para explicar los fenómenos de las ciencias naturales son Arquímedes de Siracusa, Nicolás Copérnico, Galileo Galilei, Johanne Kepler y Evangelista Torricelli. Los modelos matemáticos han permitido grandes avances de la tecnología hasta hoy en día.

Recursos didácticos

• Pizarrón
• yeso
• lana
• tachuelas
• marcador
• masking tape
• cinta métrica
• tijeras
• regla. 

Inicio

• Pregunte entre los estudiantes a quiénes les gusta manejar bicicleta y si conocen hasta que velocidad se puede manejar.
• Pida que comparen la velocidad de una bicicleta con la de un automóvil.
• Presente a los estudiantes el siguiente artículo.

Éric Barone, récord de velocidad en bicicleta sobre nieve

Éric Barone, un francés de 56 años, se lanzó el pasado sábado en una bici de montaña y batió el récord de velocidad en bicicleta sobre nieve.

El récord ya era suyo, pero quería repetir la hazaña ante de retirarse. Barone montó en bicicleta por las pendientes nevadas de Vars, en el sureste de su país.

La idea era superar los 223.3 kilómetros por hora que alcanzó en 2015 y que le valieron la plusmarca de velocidad en descenso de bicicleta sobre nieve.

Tras dos ensayos el día previo para reconocer el camino, llegó el momento determinante. Y el Barón Rojo del deporte extremo lo superó con creces al establecer una nueva marca de 227.7 kilómetros por hora. 

• Presente a los estudiantes el siguiente problema:

  «¿Cuánto tiempo tardaría Barone en bajar el volcán Tajumulco de Guatemala (con 4,222m de altura), si las condiciones fueran exactamente las mismas como la nieve y fuera un pendiente perfecta?»

• Presente a los estudiantes las cuatro ecuaciones de cinemática para resolver el problema planteado.

[math]\displaystyle{ v_f = v_o + at }[/math]

[math]\displaystyle{ x_f = x_o + v_ot + \frac {1}{2}at^2 }[/math]

[math]\displaystyle{ x_f = x_o + \frac {1}{2} at^2 }[/math]

[math]\displaystyle{ v^2_f = v^2_o + 2 ax }[/math]

• Solicite a los estudiantes realizar todos los despejes de cada una de las ecuaciones.
• Indique a los estudiantes que reduzcan las ecuaciones utilizando:
  • V₀ cero
  • Si cambia algunas ecuaciones
  • Si la V_f fuera cero
  • Si solo se considerará una velocidad media y una distancia media.

• Muestre a los estudiantes el resultado del ejercicio. 
  Verificación de actividades Compruebe que los estudiantes realicen la lectura y despejen las ecuaciones relacionadas con la cinemática. Asegure que los estudiantes apliquen en sus ejercicios las ecuaciones dadas con anterioridad. 

Desarrollo

• Presente a los estudiantes los récords del ciclismo y que analicen por qué hay diferencias en cuanto a la velocidad.
• Explique brevemente cada una de las ecuaciones y la función que tienen por medio de un ejemplo sencillo.
• Solicite a los estudiantes realizar una gráfica que represente cada una de las ecuaciones planteadas con ayuda de un recuadro de cartón y usando trozos de lana para presentar los datos de las gráficas.

• Integre cada una de las ecuaciones y resuelva el problema planteado.
• Solicite a los estudiantes desarrollar el tema planteado por medio de ejercicios de la guía del estudiante. 

Verificación de actividadesAtienda a las dudas que planteen los estudiantes durante el desarrollo del tema.

Cerciórese que los estudiantes presten atención al tema y luego permita que anoten en su cuaderno los datos importantes proporcionados.

Compruebe que las respuestas de los ejercicios realizados sean correctos. 

Cierre

Solicite a los estudiantes que completen la evaluación del semáforo sobre temas tratados de movimiento en una dimensión.

En el continuo de coaching es el rol de ser muy directo y enseñar, mostrar, guiar, etc.