INFORME FINAL:

1.-  Nombre y apellidos del profesor: NURIA TRIGUEROS AÑÍBARRO

2.- Centro educativo: I.E.S. XESÚS TABOADA  CHIVITE de Verín (Ourense)

3.- Grupo o grupos en los que se ha llevado a cabo la experiencia:

La experiencia fue llevada a cabo con dos grupos de 2º de Bachillerato, concretamente en la asignatura de Física. Uno de los grupos estaba formado por 14 alumnos y el otro por 11. Desarrollamos la unidad de Campo Gravitatorio.

4.- Objetivos de la experiencia:

ü Introducir las TIC de forma efectiva en el aula.

ü Reflexionar sobre cómo los nuevos materiales curriculares pueden mejorar mi práctica docente.

ü Reflexionar sobre cómo los nuevos materiales curriculares pueden mejorar la comprensión de determinados conceptos abstractos que habitualmente se les escapan a los alumnos.

ü Facilitar la comprensión de temas que pueden ser complejos para el alumnado, por diferentes causas: la no imaginación en tres dimensiones, la falta de entendimiento de gráficos, …

ü Facilitar la explicación de conceptos complicados.

ü Crear un clima de cooperación en el aula.

ü Visualizar a través de representaciones gráficas los resultados teóricos obtenidos en clase.

5.- Elementos básicos de la unidad didáctica elegida:

OBJETIVOS:

§ Conocer las leyes de Kepler y entender su información.

§ Saber a qué se le llama fuerza central y cuales son sus características.

§ Comprender las consecuencias que se obtienen de la constancia del momento angular de rotación.

§ Conocer la fuerza que origina el campo gravitatorio y comprender la ley de gravitación universal.

§ Entender que la masa de los cuerpos no influye en el movimiento de caída libre y en otros movimientos que transcurren bajo la aceleración de la gravedad.

§ Conocer el campo gravitatorio, estudiando la intensidad de campo gravitatorio y su variación con la distancia al centro de la Terra y la latitud, la energía potencial gravitatoria, el potencial gravitatorio y las líneas de fuerza.

§ Aplicar el principio de conservación de la energía en el estudio de satélites artificiales.

§ Utilizar las leyes de la gravitación para determinar: distancias, órbitas, períodos, velocidades y masas planetarias.

§ Conocer la visión actual del universo y entender el concepto de agujero negro.

§ Comprender que los conceptos, modelos y teorías de la Física cambian a lo largo del tiempo.

§ Resolver cuestiones y ejercicios de aplicación dando sentido a los resultados obtenidos.

CONTENIDOS:

Conceptos:

1. Modelos del universo

1.1. Modelo geocéntrico

1.2. Modelo heliocéntrico

2. El giro de los cuerpos

2.1. Momento angular de una partícula en movimiento.

2.2. Teorema del momento angular. Principio de conservación.

3. Leyes de Kepler

4. Ley de la Gravitación Universal

4.1.Constante "G".

4.2. Período de revolución de un planeta.

4.3. Interacción de un conjunto de masas puntuales. Principio de superposición.

5. Concepto de "campo"

5.1.Campos escalares

5.2. Campos vectoriales

5.3. Campos conservativos

5.4. Fuerzas conservativas

6. Energía potencial

6.1. Energía potencial en un punto

6.2. Trabajo y diferencia de energía potencial

6.3. Conservación de la energía mecánica

6.4. Intensidad de campo gravitatorio en un punto

6.5. Potencial gravitatorio

7. Aplicaciones al estudio del campo gravitatorio terrestre

7.1. Intensidad del campo gravitatorio terrestre

7.2. Variación de "g" con la altura, la profundidad y la latitud

7.3. Energía potencial gravitatoria terrestre

7.4. Satélites: velocidad orbital y velocidad de escape.

8. Visión actual del Universo: agujeros negros, separación de galaxias, origen y evolución del Universo.

Procedimientos:

o Cálculo de la intensidad de campo y el potencial gravitatorio en un punto, debido a un conjunto de masas puntuales.

o Resolución de cuestiones y problemas referentes a cuerpos colocados en órbita estacionaria en el campo gravitatorio terrestre.

o Aplicación del principio de conservación del momento angular.

o Elaboración de un mapa conceptual.

Actitudes:

· Interés por la observación de fenómenos naturales.

· Gusto en la realización correcta de cálculos, analíticos e gráficos.

· Valoración de la importancia de determinadas teorías que supusieron un cambio en la interpretación del universo, así como la dificultad de defender las en la época en que se dieron.

· Valoración de la interrelación de la Física con el resto de las ciencias y, en particular, con la Tecnología para dar respuesta a las necesidades de la Sociedad.

6.- Condiciones del aula de ordenadores y forma de uso.

Hemos trabajado en dos lugares físicos:

Ø La clase aula: en la que dispongo de ordenador, cañón y pantalla. La disponibilidad será máxima y no habrá ningún tipo de problema. En este ordenador no está instalado el material Newton pero tiene un acceso bastante bueno a internet. En el caso de que hubiera algún problema, siempre llevo un CD con todo el material necesario, que sólo tendría que ejecutar desde la unidad lectora correspondiente.

Ø El aula de informática: habitualmente suelen quedar horas desocupadas en las que con una reserva previa no hay problemas de uso. En el caso de que fuera totalmente incompatible mi horario de clase con el horario de no uso del aula de informática, programaría una práctica en horario de tarde, a la que asistirían todos los alumnos sin mayor dificultad.

En cuanto a la forma de uso, mayoritariamente hice clases expositivas en las que los materiales Newton usados sirvieron para apoyar y facilitar la comprensión de conceptos complejos según la experiencia de otros años. Tras explicar la actividad que íbamos a llevar a cabo y antes de ejecutarla, mis alumnos debían mediante discusión plantear la solución teórica del problema. Una vez discutida y elegida la más fiable, ejecutábamos la simulación, viendo si la previsión inicial era correcta. En caso contrario abríamos un debate para localizar los razonamientos erróneos y modificarlos.

7.- Materiales Newton utilizados:

Una vez revisados los materiales newton colgados en la red y viendo que éstos se ajustaban mucho a lo que quería hacer, decidí no crear ninguno nuevo si no aprovechar los que ya teníamos, sacando el mayor partido posible de éstos.

Finalmente utilicé los siguientes:

ü Dos conceptos del universo (flash):

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/campo_gravitatorio/grav_sistema1.htm

ü Leyes de kepler (flash)

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/campo_gravitatorio/grav_kepler1.htm

ü Momento angular & Fuerza central (flash)

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/campo_gravitatorio/grav_momento1.htm

ü Superposición de fuerzas (flash)

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/campo_gravitatorio/grav_superpos1.htm

ü Concepto de intensidad de campo (flash)

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/campo_gravitatorio/grav_inten1.htm

ü Variaciones locales (flash)

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/campo_gravitatorio/grav_glocal.htm?2&1

ü Superficies equipotenciales & líneas de fuerza (flash)

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/campo_gravitatorio/grav_linsuper.htm?3&1

ü Algunas consecuencias de la teoría: mareas, satélites (flash).

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/campo_gravitatorio/grav_marea1.htm

http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/campo_gravitatorio/grav_satelite.htm?4&1

8.- Descripción del desarrollo de la experiencia

TEMPORALIZACIÓN Y HOJAS DE TRABAJO:

SEPTIEMBRE

30   Gravitación universal: historia y leyes de Kepler 

Dos conceptos del universo (flash) & Leyes de kepler (flash)

OCTUBRE

1   Fuerzas centrales / Conservación del momento angular / Deducción de la ley de gravitación universal.               Momento angular & Fuerza central (flash)

2   Ejercicios

6   Principio de superposición / Definición de g   

Superposición de fuerzas (flash) & Concepto de intensidad de campo (flash)

7   Ejercicios

8   Variación de g con la latitud y la altitud           Variaciones locales (flash)

9   Cuestiones

13  Energía potencial y potencial gravitatorio.

14   Potencial gravitatorio  / Cuestiones / Ejercicios

15   Líneas de campo / Superficies equipotenciales 

Superficies equipotenciales & líneas de fuerza (flash)

16   Velocidad orbital / Velocidad de escape / Período de giro / Ejercicios

20   Ejercicios

21   Balances energéticos / ejercicios

22   Ejercicios

23   Cuestiones

27   Algunas consecuencias de la teoría: mareas, satélites.

28   Cuestiones

29   Dudas / Ejercicios

30   Dudas

NOVIEMBRE

3   Aula de informática

4

5

6   EXAMEN DE GRAVITACIÓN

9.- Esquema del diario de clase. Anotaciones más relevantes.

            La unidad didáctica que he desarrollado en clase con ayuda del material Newton, ha sido la del Campo Gravitatorio de 2º Bachillerato.

            Probablemente fui un poco suicida al desarrollarlo en este nivel, pero por circunstancias de logística (el otro grupo al que le doy clase es el P.C.P.I.) era el único disponible.

            El planteamiento inicial, a diferencia del resto de compañeros que han trabajado con estas unidades en la E.S.O., era utilizar el material Newton como apoyo en la explicación de mis clases, sobre todo en las cuestiones teóricas que siempre les dan más quebraderos de cabeza a los alumnos.

            En ningún momento pretendí articular los contenidos y procedimientos en torno al material, si no usar éste para afianzar a los anteriores.

            Comenzamos el día cero haciendo un planteamiento general de lo que era el proyecto y quiénes estábamos utilizándolo, hice referencia a las diversas comunidades autónomas en las que se trabaja con él, así como la operatividad en cada comunidad (somos pocos los elegidos como conejillos de indias). Esto les motivó muchísimo, porque al fin y al cabo suponía participar en un proyecto”único”. Después completaron la encuesta inicial que aparece propuesta en el material del curso.

            El primer día de uso del material introduje las leyes de Kepler y luego utilicé el correspondiente apartado de la unidad Campo Gravitatorio. Noté que los alumnos eran más receptivos y comprendían mejor, sobre todo, las dos últimas leyes: en la segunda ley visualizaban la diferencia de velocidad de los planetas y en la tercera comprobaban grosso modo cómo el radio vector barre áreas iguales en tiempos iguales. Éste fue el día de estreno, ellos quedaron bastante impresionados y yo descontrolé mucho el tiempo. Por supuesto, en sesiones posteriores, ellos aprovecharon mejor la actividad y yo establecí las pautas temporales con más eficiencia.

            El resto de días trabajamos de forma muy efectiva tanto en la parte teórica como en la utilización de los materiales digitales. En todos los casos usábamos éstos para afianzar la explicación.

            En todos los usos que hice del material Newton era yo quien usaba por medio de proyección en la pizarra, obligando a los alumnos después de haber entendido la actividad que se pretendía hacer, elaborar, con sus conocimientos, una interpretación de lo que íbamos a ver. Después pulsábamos el “play” y, a partir de ahí, observábamos lo que realmente sucedía y juzgábamos si nuestra interpretación inicial era válida. En caso de no serlo revisábamos el razonamiento en busca de nuestra fuente de error. Con ello iniciamos procesos de discusión muy interesantes en los que yo simplemente actuaba como mediadora y ellos reconducían sus razonamientos de forma que entre todos lograban alcanzar la explicación buscada (también hay que decir que tengo dos grupos de 14 y 11 alumnos, respectivamente).

            El día previo al examen, último día de uso del material Newton en esta unidad, fuimos al aula de informática para que ellos pudieran usar todas las herramientas que allí tenemos a su disposición. Al tiempo que resolvía personalmente las dudas que pudiera haber, el resto de alumnos revisaba las actividades sobre las que habíamos trabajado del proyecto.

Dificultades técnicas y / o emergencias:

Realmente éstas las tuve el curso pasado cuando intenté usar por primera vez el CD con el material Newton y las simulaciones de éste, ya que no había forma de que se ejecutaran las simulaciones Java. Pero este curso, como el trabajo ya lo tenía hecho, no hubo problema ninguno.

En el aula de informática tengo instalado el CD con las actividades, con lo que no es necesario ni siquiera acceder a internet; y en el aula base, los primeros días sí usé la web pero hubo un momento en el que intenté acceder y hubo dificultades. Coincidió con el cambio a la web 2.0 que me pilló un poco despistada. Pero como siempre puede haber problemas, tenía grabado en un CD que habitualmente llevo a clase, el material para ejecutarlo y visualizar lo que pretendía. Con lo que el problema fue nulo.

10.- Valoración personal:

En un momento concreto, al salir de clase, iba charlando con un alumno repetidor al que también le dí clase el año pasado de la misma asignatura. Le pregunté qué le parecía el material usado, aunque él ya conocía otra unidad (Óptica) que suelo utilizar habitualmente, y me confirmó que para él había sido mucho más cercana la interpretación del contenido que habíamos desarrollado ese día que el año pasado.

            Considerando la conversación anterior y mi propia sensación, creo que es muy positiva la introducción de este material en el aula. Ahora bien, ésta debe ser muy controlada por el docente porque podemos hacer que los alumnos se queden sólo con la visualización, que en ningún momento pretendemos.

Francamente creo que hay que usar todos los medios disponibles pero de forma racional, siendo nosotros los intrumentos de dicha racionalización.

            El método que yo he seguido me aparece apropiado, pero en mi contexto, con mis alumnos y con mi materia. A lo mejor en otro lugar no se saca tanto provecho.

            Como ya os dije en momentos anteriores, pretendo seguir usando los materiales en el resto de unidades del curso, pero eso sí, como refuerzo al trabajo habitual, al menos en un primer momento. No creo que pueda desarrollar la asignatura de Física de 2º Bach exclusivamente por medio de materiales digitales. Ojalá se pudiera y en ese caso me gustaría estar en el meollo.

            En resumen, por ahora la experiencia, muy trabajada pero muy satisfactoria. Espero seguir pensando lo mismo en cada unidad en la que use el material.