Física - Cedoc - Instituto Nacional de Formación Docente

proyecto demejora parala formación inicial deprofesores parael nivel secundarioÁreas: Biología, Física, Matemática y Química

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario2Presidenta de la NaciónDra. Cristina FERNÁNDEZ DE KIRCHNERMinistro de EducaciónProf. Alberto SILEONISecretaria de EducaciónProf. María Inés ABRILE DE VOLLMERSecretario General del Consejo Federal de EducaciónProf. Domingo DE CARASecretario de Políticas UniversitariasDr. Alberto DIBBERNDirectora Ejecutiva del Instituto Nacional de Formación DocenteLic. Graciela LOMBARDIÁrea Desarrollo Institucional del INFDCoordinadora Nacional: Lic. Perla FERNÁNDEZÁrea Formación e Investigación del INFDCoordinadora Nacional: Lic. Andrea MOLINARIAsesora Secretaría de Políticas UniversitariasProf. María Rosa DEPETRISAsesora Secretaría de Políticas UniversitariasLic. Mariana FERNÁNDEZCoordinadora del Proyecto de Mejora para la formación inicialde profesores para el nivel secundarioLic. Paula POGRÉDiseño y DiagramaciónPablo GreguiCorrección de estilo y edición generalCecilia RodrìguezInstituto Nacional de Formación DocenteLavalle 2540 3ª Piso (C1205AAF) - Ciudad de Buenos Aires - Teléfono: 4959-2200www,.me.gov.ar/infod - e-mail: infod@me.gov.ar

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario52. El proceso de trabajo2.1 Conformar equipos integrados por especialistas de los ISFD y las Universidadespara trabajar juntos articulando voces y experienciasPara la producción de este documento, la SPU y el INFD convocaron de maneraconjunta a las instituciones formadoras (Universitarias y ISFD de todo elpaís) a que postulen especialistas disciplinares para conformar un primer equipode trabajo que tendría el desafío de producir el documento que hoy estamosponiendo a disposición.Para la conformación de los equipos, la comisión que seleccionó a los integrantestuvo en cuenta no sólo que sus perfiles fuesen acordes a la convocatoria sinoque hubiese pluralidad de voces, experiencias y pertenencias institucionales. Eneste proceso, fue muy importante el apoyo del CUCEN y de las Direcciones deEducación Superior de las provincias.Los equipos convocados participaron durante seis meses en tres talleres presencialesintensivos y cada uno generó un dispositivo para mantener el contactopermanente on line, además de encuentros por sub equipos que se generaronen cada área.El proceso de elaboración de los documentos incluyó diferentes espacios deconsulta. Se recibieron aportes tanto de colegas de las instituciones a las quepertenecen los integrantes de los equipos como de otros especialistas de todosel país. La versión que hoy ponemos a disposición tiene incorporadas muchasde estas voces.2.2 Las preguntas convocantesAnte una revisión de planes de estudio, las preguntas más frecuentes suelen serdos: ¿qué enseñar a los futuros profesores en la formación inicial? o ¿qué espacioscurriculares deben incluirse y con qué cargas horarias?En esta convocatoria se propuso cambiar el eje de la pregunta y elaborar undocumento que permitiese comunicar acuerdos en torno de qué debe comprenderde su campo disciplinar un futuro profesor en su formación inicial.Esta pregunta implica entender que los profesores deben adquirir en su formaciónel dominio de determinados marcos conceptuales rigurosos que los habilitentanto para seguir profundizando en la disciplina como para poder transformarestos conocimientos en contenidos a ser enseñados.Formular la pregunta desde esta perspectiva implica partir de diferentes asunciones:a) La formación inicial es parte de un proceso de desarrollo profesionalcontinuo. Esto implica que la formación docente está marcada por laspropias experiencias como alumno, comienza con el ingreso a la instituciónformadora, continúa luego de graduado en el proceso de socializaciónprofesional y se desarrolla a lo largo de toda la vida profesional.b) Aceptar la idea de desarrollo profesional no implica restar el valor fundamentalde la formación inicial. La posibilidad de un desarrollo profesionalautónomo, crítico y riguroso se basa en sólidas comprensiones construidasen el proceso de formación inicial.Partiendo de estas premisa fue necesario formular una segunda pregunta: unavez que definimos los alcances de las comprensiones deseables en la formacióninicial, ¿qué tipo de experiencias debe transitar un futuro profesor, durante estaformación, para apoyar el tipo de comprensiones que definimos?Sabemos que muchas propuestas interesantes ,que establecen contenidos parala formación, se chocan luego con los modos en que estos contenidos sonenseñados y aprendidos. Consecuentemente el equipo convocado hizo el dobleesfuerzo: no sólo de establecer acuerdo acerca de los marcos disciplinaresimportantes a ser comprendidos y el alcance de estas comprensiones durantela formación inicial, sino también, de reflexionar y compartir el tipo de expe-

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario6riencias requeridas para construir tales comprensiones.Quienes colaboramos en la producción de estos documento somos conscientesde que para la formación de un docente no basta con transmitir conceptosdisciplinares actualizados y una nueva teoría de la enseñanza, lo que se buscaes la apropiación de concepciones educativas reflexivas que generen otrasmaneras de enseñar y de actuar en el marco de las instituciones educativas.Se pretende formar un docente autónomo, capaz de trabajar en equipo, condominio disciplinar y un fuerte compromiso ético y técnico con los resultadosde aprendizaje de sus alumnosPor lo tanto, afirmamos que la nueva formación requiere la revisión de la articulaciónentre contenidos así como poner en discusión el tipo de experiencias quelas instituciones formadoras están proporcionando a los futuros docentes parapoder construir una comprensión profunda tanto de los contenidos disciplinarescomo de la complejidad de la tarea de enseñar en las instituciones educativas.Las experiencias formativas que ha de brindar la nueva formación docentehabrán de favorecer la comprensión de los temas centrales de cada campo enlugar de pensar en la mera acumulación de contenidos y pensar también enlos desafíos que se enfrentarán al intentar enseñar de manera significativa esoscontenidos a una diversidad de jóvenes que habitan y habitarán las aulas de lasecundaria.“Un tema central y bastante estudiado es el de “aprendizaje docente”.Este tema pone el acento en un enfoque de la formación que se refiereal proceso personal de construcción de identidad que debe realizar cadafuturo docente, a la construcción de la base conceptual necesaria paraenseñar y a la construcción de un repertorio de formas docentes apropiadaspara las situaciones de enseñanza que deberá enfrentar. Como seadvierte este enfoque se contrapone al concepto de “preparación específicapara algo” y en lo posible con herramientas a prueba de fuego. Másbien, sostiene que el aprendizaje docente es una tarea que cada profesorcomienza durante el período de su formación inicial, sigue con cierto nivelde inseguridad en los primeros dos o tres años de docencia y continuahaciendo durante el resto de su vida profesional, aun cuando el aprendizajedel experto cambie en términos de focos de atención o necesidades”(Ávalos, 2005, p.14).Finalmente intentamos explicitar un conjunto de descriptores que dencuenta de que las comprensiones esperadas son alcanzadas por los docentesen formación. Por ello, acordamos tres momentos para lo que denominamosmapas de progreso. El primer momento lo establecimos al promediarla formación; el segundo, en el momento del egreso y, finalmente,incluimos indicadores que den cuenta de que la comprensión ha sido alcanzadaen el escenario del aula, es decir, cuando este docente en formación comienza adesempeñarse en la vida profesional. Este último momento, que consideramosfundamental, se inicia con las residencias y se extiende hasta primeros 5 años desu ejercicio. O sea no sólo nos importó describir la comprensión y el procesode apropiación disciplinar sino también cómo esta comprensión se evidencia enel desempeño docente.3. La tarea, el contenido de los documentosTal como anticipamos, los equipos comenzaron a trabajar a partir de tres preguntasdisparadoras:• ¿Qué es lo que realmente importa que los futuros docentes comprendandel campo disciplinar?• ¿Qué tipo de experiencias debería transitar un futuro profesor durantesu formación para que alcance la comprensión deseada?• ¿Cómo sabemos, tanto los formadores de profesores como los estudiantesdel profesorado, que están construyendo comprensión?Para dar posibles respuestas a estas cuestiones, los cuatro documentos que aquíse presentan se estructuran comunicando:• Un marco que explicita posiciones desde las cuales se formulan respuestasa las preguntas;

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario7• Un conjunto de núcleos problematizadores que vertebran la comprensiónde cada área para la formación docente inicial.Ademas, para cada núcleo se explicitan:• El enunciado de objetivos de aprendizaje que establecen elalcance y profundidad de la comprensión esperada• Una propuesta de experiencias de aprendizaje que seríarecomendable se proponga a los estudiantes de profesoradopara el logro de tales objetivos. Esta propuesta se establececon la intención de mostrar algunos tipos de tareas, sin pretensiónde exhaustividad.• Matrices que explicitan criterios de evaluación y sus descriptoresque permitirían identificar mapas de progreso delaprendizaje de los estudiantes.Paula Pogré

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario54Física• Irene Arriassecq (Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires)• Silvia Calderón (Instituto Superior del Profesorado “Joaquín V. González”, CABA)• Zulma Gangoso (Facultad de Matemática, Astronomía y Física, Universidad Nacional de Córdoba)• María Cecilia Gramajo (Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de Salta)• Marta Massa (Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura, Universidad Nacional de Rosario)• Diego Mazzitelli (Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Buenos Aires)• Félix Ortiz (Faculdad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales, Universidad Nacional de Río Cuarto)• Beatriz Pérez (Instituto Superior de Formación Docente N° 809, Esquel, Chubut)• Teresa Perrotta (Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de La Pampa)• Coordinaciòn: Julio Benegas (Facultad de Ciencias Físicas, Matemáticas y Naturales,Universidad Nacional de San Luis)

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario55FísicaAgradecimientosA todos los colegas que leyeron críticamente versiones preliminares de este documento, y especialmente a los ProfesoresHugo Hamity y Alberto Gattoni, de la Universidad Nacional de Córdoba, por su contribución en temas de Termodinámica.

Sumarioproyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario56Introducción 57Mapa de progreso 59Núcleo 1: Mecánica 64Fundamentación 64Relación fuerza-movimiento 65Principios de conservación en la física clásica 65Mapas de progreso 66Tema 2: Electricidad y magnetismo 73Fundamentación 73La interacción eléctrica 73La interacción magnética 74Campos estáticos 74Campos Dinámicos 75Mapas de progreso 75Calor 92Leyes de la Termodinámica 92Introducción a la Mecánica Estadística 93Mapas de progreso 94Núcleo 5: Física del siglo XX 99Fundamentación 99Teoría Especial de la Relatividad 100Mecánica cuántica 101Astrofísica 103Mapas de progreso 104FísicaNúcleo 3: Fenómenos ondulatorios 84Fundamentación 84Descripción del movimiento ondulatorio 84Superposición de ondas 84Óptica geométrica 84Mapas de progreso 85Núcleo 4: Termodinámica 91Fundamentación 91Temperatura 92

Introducciónproyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundarioEn este documento se aborda el problema de la formación disciplinar que deberíaobtener el alumno del profesorado en física en su formación inicial. Másque en un índice exhaustivo de temas, el trabajo de la Comisión se ha focalizadoen los conceptos centrales que debería comprender el futuro profesor en física.Por ello la propuesta establece, de manera no exhaustiva, metas de aprendizaje,y sus correspondientes desempeños y experiencias de aprendizaje, que correspondena la formación disciplinar del futuro profesor en física.Entendemos que el aprendizaje funcional de estos núcleos centrales de física,y el desarrollo de habilidades para aplicarlos y enseñarlos, es fundamental, nosólo para que el futuro profesor logre una comprensión real de la disciplina,sino también para que luego, en su actividad profesional, pueda contribuir aformar ciudadanos científicamente alfabetizados, críticos del uso que se realizade la ciencia. El objetivo es la formación de un docente comprometido con ladisciplina y su enseñanza, que a la vez de promover buenos aprendizajes en susestudiantes, también logre en ellos la comprensión de la disciplina. Que estépreparado para participar activamente en la difusión de la física y para despertartempranas vocaciones por las ciencias y la tecnología, contribuyendo así ala valoración social de la física, tanto dentro como fuera del sistema educativo.Se propone entonces una formación disciplinar, estrechamente acompañada porla adquisición del conocimiento pedagógico específico, que tenga especialmenteen cuenta los problemas de aprendizaje inherentes a cada uno de los núcleosde física. Por ello las metas y desempeños de aprendizaje propuestos para losdiversos núcleos centrales de la física están pensados desde la integración deestos dos saberes y de los mismos con los de otras disciplinas, campos delconocimiento y actividades del hombre donde se apliquen las leyes y principiosde la física.El Profesorado en Física debe asumir entonces la responsabilidad de una formacióndisciplinar y pedagógica fundamentada e integrada, que favorezca el desarrollode estos desempeños, buscando garantizar el rol transformador pensadopara el futuro profesor.57En este marco de integración entre el saber disciplinar, el pedagógico y la interdisciplina,la elección de los temas disciplinares que se consideran centrales parala formación del Profesor en Física se ha basado en los siguientes criterios.• Cuál es el conocimiento físico que un profesor en física debe comprenderpara poder guiar a sus alumnos en la descripción de los fenómenos físicosque ocurren en nuestro alrededor, y como se construye y valida esteconocimiento.• Cuál es el conocimiento físico que un profesor en física debe comprenderpara interpretar criteriosamente la información brindada por los mediosde comunicación, que le permita informarse y tomar decisiones con basecientífica en una sociedad moderna.• Cuál es el conocimiento didáctico específico que necesita para poder enseñareficientemente este conocimiento disciplinar a sus alumnos, cómose complementan ambos y cómo se relacionan con la evolución históricade la física y con la epistemología.Los dos primeros puntos reflejan la necesidad de ofrecer a los estudiantes unavisión sobre la pertinencia de los temas que propone el estudio de la física,además de la oportunidad de aprender sobre los desarrollos científicos másrecientes y cómo influyen en el mundo en que vivimos. Además de favoreceruna cultura general más amplia, el incorporar estos aspectos contextualiza elconocimiento científico, mostrando que no es una actividad aislada y que puedemodificar aspectos insospechados de la realidad.Es notorio que ciertos avances en la ciencia han tenido importantes consecuenciasfuera de la misma a punto tal de generar grandes cambios en la culturade determinada época. Así ocurrió con lo que se considera el primer esfuerzopara organizar sistemáticamente el conocimiento científico, la filosofía natural deAristóteles, que dominó el pensamiento por alrededor de 2000 años, desde laantigua Grecia hasta el advenimiento de la Edad Moderna. En ese período lasexplicaciones de los fenómenos físicos se deducían de suposiciones acerca delmundo, en lugar de ser el resultado de experimentos. En física esto fue funda-Física

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario58Un aspecto fundamental de las actividades del Nivel 2 es la integración de conocimientos,no sólo entre los distintos temas de Física, sino con aquellos de lasotras disciplinas que conforman la formación inicial, tanto en lo que hace ala Matemática, Química, Biología, Geología y Astronomía, como a la formaciónprofesional, incluyendo la Epistemología e Historia de la Física. Un aprendizajeprofundo de esta última es de vital importancia para el conocimiento y la comprensiónde las dificultades características de aprendizaje de la mayoría de lostema de física, inclusive de los orígenes epistemológicos de algunos modelos almental,ya que Aristóteles suponía que cada sustancia tenía un lugar “natural”en el universo. Debido al éxito de esta filosofía para describir los movimientosde los objetos que nos rodean, y a que, en esa concepción, la ciencia no estababasada en la experimentación, se requirieron veinte siglos y la aparición de uncientífico absolutamente descollante como Galileo para desafiar esa visión y darlas bases a lo que un siglo después Newton formalizaría brillantemente con lastres leyes que describen la relación fuerza-movimiento de los fenómenos dela vida cotidiana. El nacimiento de esta Mecánica Newtoniana, con su enormeinfluencia en la matemática, astronomía y las otras ciencias, produjo una revoluciónen todo el pensamiento occidental. En similar sentido se incluyen los cambiosde paradigmas de comienzos del siglo pasado, y su impacto en la cultura yen el desarrollo socio-económico del mundo contemporáneo.Estos cambios, y la correspondiente visión de la ciencia como una actividad enconstante evolución se han tratado de plasmar en las diversas metas y desempeñosde aprendizaje.En este documento el conocimiento disciplinar se agrupó en los siguientesgrandes temas: mecánica clásica, electricidad y magnetismo, ondas, termodinámicay física del siglo XX. Para cada uno de estos temas se ha considerado un listadono exhaustivo de metas de comprensión o aprendizaje y de desempeñosestudiantiles que significan o proveen una medida de dicha comprensión. Porellos entendemos lo siguiente:• Metas de comprensión o aprendizaje: establecen alcance y profundidaden el abordaje de los esquemas conceptuales, determinando explícitamenteque se espera que los alumnos (futuros profesores) logren comprender.Se asume como comprensión a la capacidad de usar lo que unosabe cuando actúa en el mundo, extendiendo, sintetizando y aplicando eseconocimiento de formas creativas y novedosas.• Desempeños y experiencias de aprendizaje: proponen actividades oacciones que los estudiantes de profesorado en física deberían ser capacesde realizar para construir, demostrar y asegurar, el logro de las metas deaprendizaje. Demandan un aprendizaje activo y un pensamiento creativopara expandir y desarrollar la mente de los alumnos. Para ello es necesarioque la enseñanza se base, por ejemplo, en metodologías que cons-truyan la comprensión mediante tareas que demanden la activa participaciónestudiantil, en secuencias que partan de una etapa de exploración,que exponga los conocimientos previos y los contraste, siempre que seaposible, con la evidencia experimental, para arribar a una integración final.Metas y Desempeños se han explicitado en cada uno de los grandes núcleos obloques estructurantes en un cuadro de cuatro columnas, de manera de agruparlos desempeños de comprensión según tres niveles:Nivel 1: se consideran los desempeños que el alumno de profesorado deberíaser capaz de realizar al finalizar (aprobar) la materia correspondiente al núcleoen cuestión.Nivel 2: incluye los desempeños logrados hasta el final de su carrera, cuando yaha realizado, y que se suponen necesarios para, la práctica docente guiada.Nivel 3: al cabo de los primeros años de desempeño profesional. Tentativamentehemos situado el fin de este nivel a los cinco años de graduado.Los desempeños propuestos implican que en las asignaturas de grado que conformanla formación inicial se han practicado estrategias de enseñanza de la físicaque favorecen y reclaman la activa participación del estudiante, futuro profesor,en su propio proceso de aprendizaje. De esta manera no sólo se pueden lograrmejores aprendizajes, como ha comprobado sistemáticamente la investigacióneducativa en física (Redish y Steinberg, 1999) y otras ciencias experimentales,sino que se favorece que el estudiante de profesorado asimile y utilice estemodelo de enseñanza en su futura labor profesional.Física

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario59ternativos o ingenuos que resultan en enormes obstáculos para la incorporacióndel conocimiento científico.Es conveniente resaltar que en este documento el énfasis ha sido sobre losbloques estructurantes de la formación disciplinar y algo de la ínterdisciplinamás cercana. Al respecto creemos conveniente resaltar que la interrelación de lafísica con otras áreas del conocimiento, incluyendo las artes y las diversas ingenierías,no ha sido totalmente explotada y demanda un trabajo adicional.El Nivel 3 presenta una descripción de lo que se espera del futuro docente ensus primeros desempeños profesionales. Propone la formación en servicio de unprofesional flexible, que sea capaz de interactuar con los colegas de las otras disciplinas,abierto a nuevos desarrollos disciplinares y profesionales. Esto implica elacompañamiento del profesor recién egresado, tanto por parte de su instituciónde origen, como por los programas de formación continua propuestos por elsistema educativo, con actividades que refuercen y complementen la formacióninicial. Se prevé entonces que tal formación en servicio sea coherente con lossaberes adquiridos durante la etapa de formación inicial. Implican también el accesoa la información científica relacionada con la física y la enseñanza de la física,ya sea a través de libros y revistas especializadas, como a través de Internet. Laactualización profesional requiere, por ejemplo, que las instituciones formadorastengan acceso a la Biblioteca Digital de la SECYT.Es conveniente enfatizar que la posición en este documento es que la apropiaciónde las metas de comprensión por parte del futuro profesor se realizadesde la primera materia de física universitaria/superior, consolidándose a lolargo de toda la formación inicial, en un proceso cíclico de integración disciplinare interdisciplinar. Esta integración debe comenzar dentro de cada materia, incluyendotanto los temas como las diversas actividades de la misma, en un procesocooperativo que conduce a mejores aprendizajes.Para comenzar, y a modo de ilustración, el siguiente cuadro identifica metas deaprendizaje y desempeños de comprensión de carácter general, transversalesa los diferentes grandes temas de la física. Aún cuando se ha tratado de seguiruna correlación por columnas y filas, al leerlos se debe tener en cuenta queel cuadro no es estrictamente una matriz, es decir diferentes metas puedencorresponder a un dado desempeño y viceversa, o algunas metas aparecer sinun desempeño específico alineado horizontalmente. Esto es más notorio en losniveles 2 y 3, donde la integración de desempeños y metas se supone cada vezmás extendido.En general las distintas metas y desempeños en este documento suponenprocesos de enseñanza y de aprendizaje que:• proporcionen una visión de la física como ciencia experimental en constanteevolución;• enfaticen continuamente la relación entre los distintos conceptos y losfenómenos de la vida cotidiana que pueden modelarse con ellos;• busquen una comprensión de la física clásica, de sus aplicaciones a otrasdisciplinas y su contribución al desarrollo tecnológico;• brinden una visión conceptual de la física más relevante del siglo XX, y desus consecuencias socioeconómicas;• estén centrados en el proceso de aprendizaje del estudiante, quien sesupone permanente y activamente involucrado en dicho aprendizaje;• promuevan la utilización de herramientas informáticas, tanto en la realizaciónde trabajos experimentales como en simulación y otras técnicascomputacionales;• enfaticen la práctica en la resolución de problemas cualitativos y cuantitativos;• cuestionen sistemáticamente el rango de validez de las leyes físicas enunciadas;• propicien la práctica en el diseño y análisis de experimentos y demostracionesdidácticas sencillas que ayuden a la comprensión de los fenómenos;• analicen los aspectos históricos y epistemológicos de los descubrimientoscientíficos y de la formulación de principios y leyes.Mapa de progresoFísica

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario60MetasDescriptores del alcance de la comprensiónsEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalEl significado de las variables físicas, sus diferenciasy similitudes.La naturaleza vectorial de algunas variablesfísicas.El significado de los distintos tipos de representaciónde un fenómeno físico y suscaracterísticas.Cualitativamente la relación entre magnitudesque representa la expresión algebraica(“fórmula”) de una ley física.Las limitaciones y alcances de la descripciónclásica o newtoniana.Observa y analiza fenómenos físicos enforma cualitativa y los describe con términossimples, pero precisos.Realiza análisis cualitativos y cuantitativosde diversas situaciones problemáticas, conénfasis en la identificación de la situaciónplanteada, el sistema bajo análisis y el dereferencia, relación entre las interaccionese infiere la evolución del sistema, verificandoen lo posible experimentalmentesus respuestas.Representa fenómenos físicos en formapictórica, gráfica, algebraica y textual.Predice y explica (cuali y cuantitativamente)cómo afectan los distintos tiposde interacciones (mecánicas, eléctricas,magnéticas y nucleares) la evolución delsistema bajo estudio.Resuelve situaciones problemáticas quepermitan identificar las características delas situaciones resolubles mediante unadada teoría física y reconoce los límites dela misma.Reconoce e interpreta información periodísticaque incluye principios o aplicacionesde la física.Reflexiona, reconoce e interpreta la secuenciaconceptual seguida en su propioaprendizaje, las definiciones de las magnitudesfísicas y las leyes y modelos quedescriben las interacciones físicas.Justifica la elección de propuestas de enseñanzadestinadas a comprender los conceptosfísicos de interés.Relaciona la evolución histórica sobre losconceptos e ideas de interacciones físicashasta la actualidad con la elección desu propuesta didáctica (evolución de losmodelos conceptuales a enseñar.FísicaEl concepto de campo, y sus aplicaciones adistintas interacciones.Cambia de representación de manerafluida.La importancia de los principios de conservaciónen física.La importancia de la actividad experimentalpara la descripción de fenómenos físicosLos distintos objetivos didácticos del trabajode laboratorio.Como formular hipótesis y su puesta aprueba experimentalTrabaja en pequeños grupos colaborativospara realizar y analizar experiencias guiadas,adquiriendo práctica en la elecciónde instrumentos de medición apropiadospara la determinación de las magnitudesfísicas de interés.Realiza prácticas destinadas a la adquisiciónde habilidades experimentales conAnaliza metodologías de trabajo experimental,identificando sus objetivos y característicasde aplicación.Practica experiencias didácticas diseñadaspara el aprendizaje conceptual de diversostemas de física mediante elementosde alta tecnología pero de costo muy bajocomo simulación, Fislets, análisis de videos,Selecciona y utiliza experiencias para elaprendizaje conceptual de diversos temasde física con elementos de baja y alta tecnología.Interpreta información sobre nuevos diseñostecnológicos para el uso y aplicaciónde los fenómenos físicos en aparatos deuso cotidiano o en la industria.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario61MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalComo reconocer la potencialidad de latoma de datos en tiempo real para realizarciertos experimentos con adecuada precisióny eficiencia.Cómo realizar el trabajo experimental conuna dada incerteza o error de mediciónde las variables físicas de interés.equipos de toma de datos en tiempo real.Observa, analiza y mide con instrumentosde fácil acceso fenómenos físicos de la vidacotidiana.Registra datos de mediciones y representalos mismos en protocolos apropiados,comunicando en forma científica losresultados, su análisis y conclusiones a lasque se arriba.etcétera.Selecciona experiencias para el aprendizajeconceptual de diversos temas de físicacon elementos de bajo costo y fácil acceso,que desarrollen habilidades experimentalesen los estudiantes.Reconoce la contribución al proceso deaprendizaje de metodologías de enseñanzaque utilizan equipamiento para la tomay análisis de datos en tiempo real.Propone experimentos didácticos simplesde aplicación de principios físicos, en loposible aplicados a situaciones de la vidacotidianaReconoce e interpreta información sobrenuevas posibilidades tecnológicas para eltrabajo experimental.Selecciona y diseña formatos de comunicaciónde los resultados obtenidos enprotocolos que permitan evaluar las actividadesy competencias desarrolladas porlos estudiantes, como así la redacción decomentarios y conclusionesSelecciona y practica metodologías de enseñanzaespecíficamente diseñadas paraafrontar las dificultades características ymodelos alternativos más comunes y quemejor se adapten a las circunstancias desu docencia.FísicaLa evolución histórica de la descripción delos fenómenos físicos.El carácter históricosocial cambiante ytransformador de los procesos de produccióndel conocimiento en la Física.La naturaleza epistemológica de algunasdificultades características de aprendizajey modelos alternativos en físicaReconoce la naturaleza epistemológica dealgunos problemas de aprendizaje de diversostemas de la física.Reconoce los problemas característicosde aprendizaje de los distintos temas dela física.Realiza una síntesis de la evolución históricasobre distintos conceptos de física, ycomo afectaron el desarrollo de la física yde otras ciencias.Reflexiona sobre su propia práctica y lautiliza como objeto de investigación, parasu actualización continua en contenidostemáticos, metodologías, en bibliografía yen recursos didácticos innovadores.Identifica y practica metodologías de ense-

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario62MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalñanza que tengan en cuenta las dificultadescaracterísticas y modelos alternativos máscomunes de los distintos temas de física,identificando sus objetivos, carac-terísticasy condiciones de aplicación.Realiza prácticas e informes sobre temasque involucren la realización de tareasinterdisciplinarias, en especial con la química,biología, geología y matemáticas.FísicaLa relación entre el desarrollo de losconceptos físicos y los de otras cienciasasociadas, como la matemática, química,biología y geología.La relación entre el desarrollo de los conceptosfísicos y de sus aplicaciones tecnológicasy como afectan la vida cotidiana.La aplicación de los principios físicos ensistemas biológicos, químicos y geológicos.La interrelación entre el desarrollo históricode la física y de otras ciencias, particularmentede la matemática.Utiliza conceptos físicos en la descripciónde fenómenos biológicos, químicos y geológicosResuelve situaciones de aplicación de principiosfísicos a sistemas de interés biológico,tecnológico y de la vida cotidiana.Busca y analiza sistemas biológicos, químicos,geológicos y astronómicios de aplicaciónde los principios de la física, seleccionandoejemplos didácticos.Propone y acompaña proyectos institucionalesinterdisciplinarios donde se apliquenconceptos de física.Despierta el interés de los estudiantes porlas ferias de ciencias, promoviendo en ellosla aplicación de los principios de la física.Interpreta necesidades sociales y nuevosdiseños tecnológicos con sus riesgos eimpactos ambientales, en cuanto a la producción,manejo y almacenamiento de laenergía.El impacto que las actividades humanastienen en el entorno natural y desarrollaractitudes favorables a la preservación delmedio ambiente.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario63MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalLa importancia de las habilidades de comunicaciónoral y escrita y de razonamiento ycomo contribuir a su desarrollo.La importancia de utilizar distintos materialesbibliográficos disciplinares y profesionales.La importancia de la formación continúapara su desarrollo profesional.Describe en forma oral y escrita en términossimples pero rigurosos, situacionesproblemáticas de interés físico en distintoscontextos.Utiliza libros de texto.Conoce la oferta de capacitación continuade su propia institución y de aquellas de suJurisdicción.Busca información en distintos medios (libros,revistas, medios de difusión pública,Internet, etc.) que le permitan comprendermejor las disciplinas y la enseñanza de física,incluyendo problemas, laboratorios yotras actividades de aprendizaje.Participa de reuniones científicas y/o consultaactas de congresos profesionales.Integra con profesores de química, biologíay otras disciplinas proyectos institucionalesinterdisciplinarios.Complementa su formación integrandonuevas perspectivas interdisciplinarias querescaten la importancia de la física y susaplicaciones.Lee y evalúa críticamente la bibliografíaescolar para los cursos de su responsabilidadevaluando los mismos en cuanto a loscontenidos disciplinares, los objetivos deaprendizaje y las actividades estudiantilesque se proponen para conseguirlos.FísicaEvalúa la comunicación de los resultadosobtenidos por los alumnos, así como laredacción de comentarios y conclusiones.Consulta bibliografía profesional especializada(revistas, Internet, etcétera)Selecciona criteriosamente ofertas de capacitaciónprofesional.

Núcleo 1: Mecánicaproyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario64FundamentaciónUno de los más importantes fenómenos físicos del universo es el movimiento;las galaxias se mueven con respecto a otras galaxias, los planetas se muevencon relación a las estrellas lejanas, los sucesos que captan nuestra atención enla vida cotidiana son los relacionados con el movimiento. No hay duda de queel movimiento es un fenómeno que se debe conocer y comprender, en todossus niveles si queremos entender el mundo que nos rodea. En la antigua GreciaAristóteles propuso que cada sustancia tenía su lugar natural en el universo. Elmovimiento de un cuerpo era entonces el resultado de la búsqueda de eselugar “natural”. La filosofía natural de Aristóteles explicaba el movimiento de losobjetos de la vida cotidiana de esos tiempos, con lo cual esta visión del mundoperduró por cerca de 20 siglos hasta que Galileo cambio la manera de hacerciencia, poniendo la labor experimental y sus resultados como el eje del saber. Sumaravillosa serie de experimentos dio por tierra con los principios aristotelianos,mostrando por ejemplo que si se pudiera abstraer de la fricción, un cuerpomantendría su movimiento de manera indefinida, a no ser que alguna interacciónlo modificara.En los siguientes 100 años Isaac Newton generalizó estos resultados, desarrollandouna poderosa teoría que establece que los cambios en el estado demovimiento de un objeto son el resultado de las fuerzas que actúan sobre él.Surgió así la Mecánica Clásica o Newtoniana, que tuvo un éxito sin precedentespara explicar el movimiento de cuerpos de tamaño finito que se mueven a velocidadespequeñas comparadas con la velocidad de la luz, es decir el mundomacroscópico que nos rodea y que podemos percibir con nuestros sentidos.El marco newtoniano fue un hito en la historia de las ciencias, que reemplazó unestado meramente descriptivo de los fenómenos por un esquema racional entrecausa y efecto. Tuvo una enorme influencia, no solo en el desarrollo de la física,sino también de la matemática y todo el pensamiento occidental y la civilizaciónen general, provocando cuestiones fundamentales acerca de las interpelacionesde la ciencia, la filosofía y la religión con repercusiones en las ideas sociales y enotras áreas del esfuerzo humano.Desde la enseñanza de la Física, el hecho que la Mecánica Newtoniana tratecon la interpretación física de los fenómenos que observamos en nuestra vidacotidiana, es decir la física más cercana a la realidad del alumno, tiene la ventajaque la comprensión puede ser ayudada por la intuición. Pero esta cercanía generatambién grandes dificultades para el aprendizaje de los conceptos básicos, yaque es en esta rama de la física donde son más fuertes y comunes los modelosalternativos, o ingenuos o de sentido común (notablemente ciertas concepcionesaristotélicas), que imponen enormes obstáculos, inclusive de tipo epistemológico,para la comprensión de las ideas científicas.En este sentido es importante destacar que ha sido sobre temas de mecánicaclásica donde se ha registrado la mayor parte de la investigación educativa enfísica, lo cual ha llevado a que sea este campo el de mayor desarrollo en cuantoa estrategias de enseñanza basadas en la investigación educativa (Arons, 1997).Parte de las metas y desempeños propuestos suponen que estos hechos seanreconocidos y utilizados por el profesor en física, para beneficio de la enseñanzade la mecánica y demás temas de la disciplina.En cuanto a los contenidos disciplinares, en este trabajo la Mecánica Clásica seha desglosado en dos grandes bloques o núcleos temáticos..• Relación fuerza-movimiento: Leyes de Newton. Fundamentos de lamecánica newtoniana para cuerpos puntuales y extensos.• Principios de conservación en la física clásica: Conservación del momentoy conservación de la energía para cuerpos puntuales y extensos.Física

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario65Relación fuerza-movimientoEste bloque presenta la primera estructura clásica del conocimiento físico,centrado en la idea de fuerza y movimiento. Es importante para establecer losprimeros modelos físicos de los conceptos centrales de la Mecánica Newtoniana:espacio, tiempo, materia e interacciones, necesarios para interpretar elmundo físico que nos rodea.Incluye la comprensión del movimiento y de las causas que lo producen en una,dos y tres dimensiones, con una práctica sostenida de múltiples representacionesen distintos contextos, actividad de gran importancia para futuros aprendizajesy práctica profesional.Este bloque incluye la comprensión de los siguientes núcleos temáticos.• Movimiento, descripciones cotidianas y científicas. Sistema de referenciainerciales y no inerciales. Trayectorias, vectores posición, velocidad y aceleración.Transformaciones de Galileo. Tipos de movimientos.• Interacciones fundamentales de la naturaleza. Modelos mecánicos defuerzas: gravitatorias, elásticas, vínculos y rozamiento. Leyes de Newtoncomo primera síntesis de la Mecánica Clásica. Fuerzas inerciales: centrífuga.Coriolis y de arrastre. Fuerzas y movimientos.• Sistemas Mecánicos: centro de masa, fuerzas internas y externas. Condicionesde equilibrio mecánico. Movimiento de un sistema de partículas.Cinemática y dinámica del cuerpo rígido. Gravitación: fuerzas centrales.Principios de conservación en la física clásicaEl segundo bloque brinda una visión de la Física fundada en los Principios deConservación. En principio se busca una sólida interpretación de la acción defuerzas conservativas y no conservativas, y sus consecuencias sobre la energíamecánica y las condiciones para su conservación. Pero también se persigue unamirada más amplia del sistema bajo estudio y de su interacción con el mundoexterior, de manera de afirmar la idea central que la energía no se crea ni sedestruye, que hay un balance de las distintas formas de energía, de manera quecuando la contribución de una forma disminuye, la misma cantidad de energíadebe aparecer en algún otro lugar en alguna forma que puede ser diferente a laoriginal. Los desempeños sugeridos conforman un primer paso en la afirmaciónde principio de conservación de la energía, principio de fundamental importanciapara el funcionamiento y la descripción del mundo natural y que será luegoconsolidado en Termodinámica y otras ramas de la Física.En síntesis este Bloque busca la comprensión cualitativa y operacional de losefectos de fuerzas aplicadas durante un dado desplazamiento o durante unintervalo de tiempo, que dan lugar a la representación de fenómenos físicosmediante la relación trabajo-energía e impulso-cantidad de movimiento, y susrespectivos principios de conservación.Incluye la comprensión de los siguientes núcleos temáticos.• Momento lineal. Impulso y momento. Conservación del momento lineal ocantidad de movimiento y conservación del momento angular.• Trabajo mecánico: realizado por una fuerza constante y variable. Relaciónentre el trabajo y la variación de la energía (traslacional y rotacional).• Energía potencial. Fuerzas conservativas. Conservación de la energíamecánica. Sistemas conservativos.• Trabajo realizado sobre un sistema por fuerzas externas. Energía internaen un sistema de partículas. Trabajo de la fuerza de fricción.• Conservación de la energía mecánica en un sistema de partículas. Transferenciade la energía por calor. Primera ley de la Termodinámica.• Mecánica de fluidos.Las Metas de Comprensión o de Aprendizaje de la Mecánica, y el correspondienterepertorio de Desempeños y de Experiencias de Aprendizaje, son explicitadasen el siguiente cuadro, desagregados en tres etapas o niveles, según lodescripto en la Introducción.Física

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario66Mapas de progresoMetasEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaFuerza y MovimientoDescriptores del alcance de la comprensiónNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalEl significado de las variables cinemáticas,sus diferencias y similitudes.El significado de los distintos tipos de representaciónde un movimiento y sus características.Observa, analiza y describe movimientosen forma cualitativa, con términos simples,pero precisos.Interpreta gráficas de posición, velocidad yaceleración vs tiempo, y las reproduce consu cuerpo cuando sea posible.Describe cualitativa y cuantitativamentelas trayectorias de diversos objetos de suentorno que se mueven en un plano.Representa movimientos en forma diagramática,gráfica, algebraica y textual ensituaciones problemáticas que resalten suimportancia para el análisis cualitativo delsistema, cambiando de tipo de representación.Resuelve problemas cualitativos y cuantitativosdel movimiento de uno y dos móviles,en diversos contextos y sistemas de referencia.Predicela evolución de movimientosverificando, de ser posible, experimentalmentela respuesta.Trabaja en pequeños grupos colaborativospara realizar y analizar experiencias guiadas,adquiriendo práctica en la elecciónde instrumentos de medición apropiadosResuelve situaciones problemáticas complejasque necesiten del cálculo vectorialen una, dos y tres dimensiones.Reconoce la evolución histórica delos conceptos e ideas de interaccionesmecánicas, eléctricas y magnéticas hastaprincipios del siglo XX y los relaciona conlas distintas propuestas didácticas.Reconoce y adquiere experiencia en eluso de metodologías de enseñanza específicamentediseñadas para trabajarlas dificultades características y modelosalternativos más comunes de la relaciónfuerzamovimiento.Reflexiona, reconoce e interpreta la secuenciaconceptual seguida en su propioaprendizaje sobre las interaccionesmecánicas, las definiciones de las magnitudesfísicas y las leyes y modelos que describenla relación fuerzamovimiento.Analiza la bibliografía escolar para los cursosde mecánica, evaluando la misma respectoa contenidos disciplinares, objetivosde aprendizaje y las actividades estudiantilesque se proponen para conseguirlos.Selecciona y utiliza metodologías de enseñanzaespecíficamente diseñadas paratrabajar sobre las dificultades característicasy modelos alternativos más comunesde la relación fuerzamovimiento y quemejor se adapten a las circunstancias de sudocencia, proponiendo ejemplos en distintoscontextos.Selecciona y utiliza experiencias para elaprendizaje conceptual de diversos temasde mecánica con elementos de bajo costoy fácil acceso, que desarrollen habilidadesexperimentales en los estudiantes.Física

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario67MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalQue la descripción del movimiento dependedel observador.El origen y la acción de las fuerzas máscomunes.para la determinación de las magnitudescinemáticas.Reconoce la necesidad de utilizar las ecuacionesde transformación cuando se deberesolver un problema que requiere informaciónde diferentes sistemas de referencia.Establece relaciones significativas entrelos conceptos de observador, sistema dereferencia, proceso de medición e instrumentos.Calcula variables relacionadas con losmovimientos en distintos sistemas de referenciainerciales, comprendiendo los valoresobtenidos en función del sistema dereferencia utilizado.Describe y analiza en situaciones simpleslos efectos de algunas interaccionesmecánicas, resolviendo situaciones problemáticasaplicando las Leyes de Newton.Resuelve situaciones problemáticas quepermitan analizar y reflexionar sobre el roldel observador en la medición del tiempoy del espacio.Reconoce dificultades de aprendizajecaracterísticas del movimiento relativo.Reconoce propuestas didácticas para elaprendizaje conceptual de la relatividadespecial.Diseña, construye y utiliza experimentossimples que permiten indagar sobre larelación fuerzamovimiento en sistemassimples o de la vida cotidiana.Selecciona y utiliza experiencias para elaprendizaje conceptual de diversos temasde mecánica con elementos de altatecnología pero de costo muy bajo comosimulación, Fislets, análisis de videos,etcétera.Interpreta información sobre nuevos diseñostecnológicos para el uso y aplicaciónde los fenómenos mecánicos en aparatosde uso cotidiano o en la industria.Propone experiencias didácticas quemuestran aplicaciones tecnológicas de losPrincipios de Pascal y Arquímedes.Relaciona la evolución histórica sobrelos conceptos e ideas de interaccionesmecánicas, eléctricas y magnéticas hastaprincipios del siglo XX con la elección desu propuesta didáctica (modelos conceptualesa enseñar).FísicaLa relación entre fuerza y movimiento.Formula preguntas y realiza conjeturassobre consecuencias de las fuerzas queactúan sobre objetos en contextos cotidianos.Analiza y resuelve situaciones problemáticasdonde intervienen fuerzas y aceleracionesvariables.Adquiere experiencia con metodologíasde enseñanza diseñadas para abordar lasdificultades características y modelos alternativosmás comunes de la relación fuerzamovimiento,marcando sus objetivos,características y condiciones de aplicación.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario68MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalLas características de la interacción gravitatoria.Las características de los sistemas no inerciales.El concepto de Centro de masa de unsistema de partículas y su relación con elmovimiento de un cuerpo extendido.El concepto de momento de una fuerza ylas condiciones de equilibrio de un cuerporígido extendido.Las características del movimiento oscilatorioLos principios de la mecánica clásica enfluidos simples estáticos.Describe cualitativa y cuantitativamenteel movimiento de planetas, influencia dela Luna en el movimiento de la Tierra, ymovimientos de otros cuerpos celestes,reconociendo la naturaleza e importanciade la idea de campo de fuerzas.Analiza y resuelve problemas relativos amovimientos rototraslatorios de la vidacotidiana.Analiza y describe los efectos de una fuerzaaplicada sobre un cuerpo rígido extendido.Resuelve problemas de dinámica de rotación,que involucren el cálculo vectorialde las diversas magnitudes físicas involucradas.Resuelve cualitativa y cuantitativamentesituaciones problemáticas o de laboratoriodonde se utilicen las condiciones de equilibriode traslación y de rotación.Analiza y describe el movimiento oscilatoriodel sistema resorte–masa.Reconoce e interpreta información periodísticasobre nuevas tecnologías queincluyan principios o aplicaciones de lamecánica clásica.Busca información en distintos medios (libros,revistas, medios de difusión pública,Internet, etcétera) que le permitan diseñarla enseñanza de la mecánica, incluyendoproblemas y laboratorios en distintos contextos.Analiza, describe y explica el movimientoen sistemas no inerciales, resolviendocualitativa y cuantitativamente situacionesproblemáticas donde aparecen fuerzas“ficticias”.Explica, transfiere y aplica los conceptosde la mecánica clásica a nuevas situacionesy a nuevos aprendizajes.Resuelve cualitativa y cuantitativamentesituaciones problemáticas que impliquenrelacionar las variables físicas que intervienenen un movimiento oscilatorio.FísicaLa importancia de la actividad experimentalpara la descripción y explicación defuerza y movimiento.Aplica en diversos fenómenos cotidianoslos principios de fluidos en reposo.Observa, analiza y mide con instrumentosde fácil acceso para describir físicamenteel movimiento de objetos de la vida co-Diseña experiencias diseñadas para elaprendizaje conceptual de diversos temasde mecánica, utilizando elementos de

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario69MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalLa evolución histórica de la relación fuerza-movimiento.Las raíces epistemológicas de dificultadesde aprendizaje características de cadatema de la física clásica y su universalidad.Las limitaciones y alcances de la descripciónclásica o newtonianatidiana.Realiza prácticas destinadas a favorecer lacomprensión conceptual de las leyes deNewton, utilizando diferentes elementosde alta y baja tecnología (cronómetros,interfase, sensores, software, simulaciones,fislets, análisis de videos, etcétera)Reconoce las características de los instrumentosde medición para los distintos sistemas.Reconoce el rango de validez de las distintasdescripciones de fuerza y movimientoy su evolución históricaResuelve situaciones problemáticas quepermiten identificar las característicasde las situaciones resolubles mediante lamecánica clásica y reconoce los límites dela misma.Realiza tareas que permitan reconocer laimportancia de la Física en el origen delcálculo infinitesimal y de su necesidad parael desarrollo de la Física.alta tecnología pero de costo muy bajocomo simulación, fislets, análisis de videos,etcétera.Selecciona experiencias para el aprendizajeconceptual de diversos temas demecánica con elementos de bajo costoy fácil acceso, que desarrollen habilidadesexperimentales en los estudiantes.Reconoce y practica metodologías deenseñanza que hacen un uso efectivo deequipamiento para la toma y análisis dedatos en tiempo real.Realiza una síntesis de la evolución históricasobre los conceptos de fuerza y movimiento,y cómo afectaron el desarrollo dela física y de otras ciencias.Reconoce los problemas de aprendizajecaracterísticos de las variables cinemáticasy del concepto fuerza.Reconoce la naturaleza epistemológica dealgunos problemas de aprendizaje que involucranla relación fuerza-movimiento.Física

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario70MetasEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaPrincipios de ConservaciónDescriptores del alcance de la comprensiónNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalLas consecuencias de una fuerza que actúadurante un desplazamiento y los efectosde la misma fuerza actuando durante unintervalo de tiempo y sus diferencias.La relación del trabajo con las energíaspuestas en juego y las estrategias para suaplicación en diversos sistemas simples.El concepto de campo gravitatorio y deenergía potencial gravitatoria.Resuelve situaciones problemáticas quepermitan identificar la relación entre elimpulso y la variación del momento lineal,así como la relación entre el trabajo y lavariación de la energía.Realiza análisis cualitativos y cuantitativosde diversas situaciones problemáticas, conénfasis en la identificación de la situaciónplanteada, el sistema de análisis, relaciónentre fuerzas, trabajos y variaciones deenergía, para inferir el movimiento posteriordel sistema.Reconoce y resuelve en diversas aplicacionesproblemáticas, las relaciones entrefuerza, trabajo, energía y potencia.Resuelve situaciones problemáticas quepermitan reconocer distintos tipos deenergía (cinética, potencial gravitatoria yelástica), y como son afectadas por el trabajorealizado por fuerzas conservativas yno conservativas.Reconoce y practica experiencias didácticasque favorecer la comprensión de fenómenosmecánicos en términos de energíay su conservación.Describe, predice y explica en forma oraly escrita, la conservación de la energía enfenómenos mecánicos del mundo quenos rodea, utilizando distintas representacionesy analogías, con precisión, sencillezy capacidad de síntesis.Reflexiona, reconoce e interpreta la secuenciaconceptual seguida en su propioaprendizaje sobre la descripción de fenómenosfísicos en términos de principios deconservación.Selecciona e interpreta diseños tecnológicoscotidianos y/o novedosos que involucrenfenómenos mecánicos descriptos entérminos de energía, impulso o cantidadde movimiento.Selecciona y utiliza experiencias de claseque permiten describir, predecir y explicar(cualitativa y cuantitativamente) medianteprincipios de conservación sistemas simpleso de la vida cotidiana que faciliten elaprendizaje conceptual de sus estudiantes.Realiza una síntesis histórica sobre losusos de la energía hasta la actualidad,explicando ventajas y desventajas, tantodesde el punto de vista técnico como sociocultural.FísicaLa importancia de la actividad experimentalpara la descripción y explicación defenómenos físicos mediante principios deconservación.Manipula, observa y analiza, experienciasde sistemas donde sea posible que se conservey donde no se conserve la energíamecánica.Describe, analiza y evalúa críticamente,Selecciona formatos de informes de laboratorioque favorezcan el aprendizaje conceptualy la formación de habilidades deexpresión.Selecciona experiencias que permitan fa-Relaciona la evolución histórica sobre losconceptos e ideas de energía mecánica yprincipios de conservación hasta principiosdel siglo XX con el diseño de su propuestadidáctica (modelos conceptuales a

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario71MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalEl concepto de energía, las condicionespara su conservación y el significado de laPrimera ley de la Termodinámica.El impacto que el consumo de energíade las actividades humanas tienen en elentorno natural.El carácter históricosocial cambiante ytransformador de los procesos de produccióndel conocimiento respecto de laenergía.actividades experimentales relacionadascon los principios de conservación, las relacionesentre los conceptos, las hipótesis,predicciones, procedimientos experimentales,datos, resultados y conclusiones delas experiencias.Explica y expresa con diversas representaciones(diagramática, gráfica, textual yalgebraica) situaciones problemáticas sobreenergía y su conservación.Reconoce la relación entre el trabajo delas fuerzas conservativas y no conservativasy las energías potencial gravitatoria yelástica, la energía cinética y la energía interna,en el marco de la Primera Ley de laTermodinámica.Interpreta el Principio. de Conservaciónde la Energía en sistemas donde se manifiesteel balance de distintos tipos de energía.Explicita la Primera Ley de la Termodinámicay la presenta como la expresiónmatemática del Principio general de conservaciónde la energía.Aplica la conservación de la energía a sistemasbiológicos simples y entiende susconsecuencias.vorecer la comprensión de fenómenosque conserven y que no conserven laenergía mecánica, entendiendo diferenciasy similitudes.Desarrolla capacidades para explicar enforma oral y escrita fenómenos físicos dela vida cotidiana donde sean relevantes laenergía y su conservación, en lenguaje coloquialy términos simples, accesible a noespecialistas.Reconoce estrategias didácticas que destacanel poder y alcance de la aplicación deprincipios de conservación en situacionesrelevantes tanto de laboratorio como dela vida cotidiana.Evalúa las implicancias sociales, económicas,éticas y ambientales que generan eluso de distintas fuentes de energía (primariasy secundarias) y las posibilidades yconveniencias desde el punto de vista dela sociedad argentina.Debate, sobre la base de lecturas de documentosde divulgación científica, sobre lautilización y conservación de la energía.Fundamenta las bases del uso de la ener-enseñar)Selecciona o diseña y utiliza experienciasde laboratorio que favorezcan la comprensiónconceptual de las energías potencialgravitatoria y elástica y la cinética, suinterrelación y balance, utilizando instrumentoseconómicos y de fácil obtención.Interpreta necesidades sociales y nuevosdiseños tecnológicos con sus riesgos eimpactos ambientales, en cuanto a la producción, manejo y almacenamiento de laenergía y de la energía mecánicaPropone y acompaña proyectos institucionalesinterdisciplinarios donde se apliquenconceptos de mecánica clásica.Despierta el interés de los estudiantespor las ferias de ciencias, promoviendo enellos la aplicación de los principios de lamecánica.Física

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario72MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalLos principios de la mecánica clásica enfluidos simples en movimiento.Los principios de conservación del momentolineal y angular.Desarrolla actitudes favorables a laconservación y utilización de la energíaRelaciona los principios de conservacióncon las consecuencias de sus aplicacionesy usos en la vida cotidiana a lo largo de lahistoria.Resuelve problemas de dinámica de rotaciónque involucren la conservación delmomento lineal y del momento en sistemassimples de interés práctico.gía nuclear y sus beneficios y riesgos en lageneración de energía, medicina y otrasaplicaciones.Realiza una síntesis de la evolución históricasobre los conceptos e ideas de los principiosde conservación hasta principios delsiglo XX.Busca e interpreta diseños tecnológicoscotidianos y/o novedosos que involucrenen lo posible la conservación de la energíao de la cantidad de movimiento.FísicaLos principios de la mecánica clásica enfluidos simples en movimiento.Analiza, debate y explica los principios deconservación en fluidos.Resuelve situaciones que involucran aplicaciónde la mecánica a fluidos y susaplicaciones en sistemas de interés biológico,tecnológico y de la vida cotidiana.Propone experimentos didácticos simplesde aplicación de los Principios de Pascaly Arquímedes, en lo posible en situacionesde la vida cotidiana.La existencia de formulaciones de lamecánica alternativas a la Newtoniana.El esquema de la formulación lagrangianay hamiltoniana.El concepto de Hamiltoniano y su vinculacióncon la energíaReconoce la estructura de las formulacioneslagrangiana y hamiltoniana, sus similitudesy diferencias.Establece los mecanismos de representaciónde las diferentes formulaciones de lamecánica.Vincula los esquemas de formulación dela mecánica con la simetría del problema.Establece vínculos entre los conceptos desimetría, leyes de conservación y estructurade la mecánicaReconoce las equivalencias y diferenciasentre los distintos niveles de interpelaciónde la mecánica de acuerdo a la descripciónusada.Reconoce el vínculo entre las diferentesdescripciones de la mecánica con otrosnúcleos conceptuales como la mecánicaestadística y la mecánica cuántica.Establece la vinculación de simetrías ycantidades que se conservan.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario 73Núcleo 2: Electricidad y magnetismoFundamentaciónLa electromagnética es otra interacción fundamental, mucho más intensa quela gravitatoria en ciertos sistemas y, en particular, en el dominio que nos es familiar.En efecto, las fuerzas que actúan en la escala macroscópica, responsablesde la estructura de la materia y de casi la totalidad de los fenómenos físicos yquímicos que intervienen en nuestra vida diaria son de naturaleza electromagnética.Es así que muchas propiedades de los materiales sólidos y líquidos sonde índole electromagnética, entre ellas la elasticidad de los sólidos y la tensiónsuperficial de los líquidos, por ejemplo. Éstas, a su vez, se proyectan en fuerzasde resorte, fricción entre cuerpos que deslizan unos respecto de otros, la fuerzanormal que aparece al poner cuerpos en contacto, etc., ya que en todos estoscasos provienen de la interacción electromagnética entre los átomos. Esto noquiere decir que sus efectos puedan ser analizados siempre por la Física Clásica.En todo aquello que depende de la escala atómica –que tiene también reflejosmacroscópicos- es preciso emplear la Física Cuántica. Sin embargo, la interacciónrelevante, también en el tratamiento cuántico es electromagnética.Siguiendo de alguna manera las construcciones de los científicos, que con sustrabajos experimentales y teóricos fueron dando las leyes básicas que describenestos fenómenos, se comprende estudiar primero las nociones eléctricas ymagnéticas separadamente a fin de dar cuenta de lo ocurrido históricamente(Electricidad y Magnetismo). La primera unificación de estas nociones apareceal introducir el concepto de campo y mencionarlos como campos eléctricos ycampos magnéticos. Pero posterior a Maxwell y luego con lo aportado por larelatividad de Einstein, aparece en la actualidad una interpretación que lleva adenominarlos campos electromagnéticos, mostrando su interrelación cuando seproducen variaciones temporales de los mismos. Es por eso que de un análisisde interacciones electro y magnetostáticas se culmina con situaciones llamadaselectrodinámicas o de campos variables (Electromagnetismo).Los contenidos disciplinares se han desglosados en cuatro grandes bloques onúcleos temáticos.• La interacción eléctrica• La interacción magnética• Campos estáticos• Campos DinámicosLa interacción eléctricaEn este bloque se definen las magnitudes físicas que responden a las primerasobservaciones y formulaciones experimentales sobre la electricidad (la nociónde carga, polaridad y las leyes que describen las interacciones entre cargas)..Comprender estas definiciones permite a la vez aceptar los planteos posterioresque surgen de reflexionar sobre la denominada “acción a distancia”. Estosrazonamientos posibilitan avanzar en la descripción de lo que genera una cargaen su espacio circundante (noción de “fuente” de campo eléctrico”) y definir ala vez funciones matemáticas vectoriales y escalares que son aceptadas por lacomunidad científica, como muy útiles para describir las propiedades eléctricasen dicho espacio.Estos modelos y teorías, son precisos y coherentes con observaciones y mediciones,tienen formulaciones con validez limitadas y se tratan (como en los dosbloques siguientes), de situaciones denominadas “estáticas”. Un estudio detalladode estas nociones y limitaciones, es importante para explicar y predecirfenómenos eléctricos cotidianos como así ingeniosas aplicaciones y desarrollostecnológicos. En particular, fenómenos eléctricos que se deben al control de lascargas y de su movimiento estacionario (corrientes continuas). La noción decampo eléctrico aparece asociada a que los campos portan energía (es decirque almacenan energía o que se puede extraer energía de ellos para realizarFísica

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario74un trabajo o que transfieren energía a cargas). Esta realidad, permite a la vezcomprender como se entiende la energía eléctrica en un sistema atómico, cómoaparece su transferencia en circuitos eléctricos o cómo se mide su disipación enotras formas de energía.Se destacan los aportes y construcciones experimentales y teóricas, de científicoscomo Coulomb, Faraday, Volta, Ohm, Kirchhoff. Es importante conocer ycomprender sus históricas contribuciones, que fundamentan epistemológicamentela construcción teórica del área.Aquí también se considera la posibilidad de analizar sistemas que almacenanenergía en los campos magnéticos y como se transfiere a otras formas deenergía. De esta manera también un estudio detallado de estas nociones, esimportante para explicar y predecir fenómenos magnéticos cotidianos comoasí ingeniosas aplicaciones y desarrollos tecnológicos. Se destacan los aportes yconstrucciones experimentales y teóricas, de científicos como Oersted, Faraday,Ampere.Este bloque incluye los siguientes núcleos temáticos.Este bloque incluye los siguientes núcleos temáticos.• Fundamentos de Campo Eléctrico• Cargas eléctricas• Campos Eléctricos• Energía y trabajo eléctricos• Potencial Eléctrico• Corrientes eléctricas continuas• Control de corrientes• Análisis de circuitos eléctricos• Energía eléctrica y potencia eléctricaLa interacción magnética• Fundamentos de Campo Magnético• Campos Magnéticos• Corrientes e imanes• Energía en sistemas magnéticosCampos estáticosCon el objeto de explicar y predecir las interacciones eléctricas y magnéticasy de múltiples efectos sobre cargas eléctricas, es necesario recurrir al cálculodel Análisis Matemático, para cuantificar dichos efectos y predicciones. Laformulación de Leyes con estructura matemática, logra la coherencia suficientepara este objetivo. Se destacan los aportes y construcciones experimentales yteóricas, de científicos como Faraday, Ampere, Gauss. Finalmente comprender elanálisis de simetrías, como método matemático y de observación, permite entendernuevos razonamientos que simplifican y dan visiones más avanzadas parala descripción cualitativa y cuantitativa de los fenómenos eléctricos y magnéticos.Este bloque incluye los siguientes núcleos temáticos.FísicaEl comprender el bloque 1) permite construir modelos teóricos y experimentalessimilares para el tema del bloque 2). En este caso también se considera lanoción de “fuente” de campo (magnético); se genera la idea de polaridad y depolo magnético y se expresa la influencia en el espacio de los dipolos magnéticos,poniendo de nuevo en cuestión las “interacciones a distancia”, aunque estavez las interacciones son, dipolo-dipolo; dipolo-campo- y corriente-campo.• Campos estáticos• Ley de Gauss• Ley de Ampere• Propiedades eléctricas de la materia• Propiedades magnéticas de la materia

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario75Campos DinámicosEn este bloque se consideran las situaciones denominadas “no estáticas”incorporando la dimensión temporal, eje alrededor del cual se estructura lateoría electromagnética y que permite avanzar con un posterior análisis de estosfenómenos desde la Teoría de la Relatividad. Comprender que la variación delos campos eléctricos y magnéticos con el tiempo constituyen las “fuentes” deproducción de campos constituye en el eje central de este bloque.MetasEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaEl análisis de los trabajos experimentales de Faraday y sus interpretaciones, ylos posteriores trabajos teóricos de Maxwell y sus interpretaciones, serán fundamentospara la construcción de un electromagnetismo dinámico, capaz dedescribir los campos electromagnéticos variables en el tiempo y sus consecuencias,como así dos interpretaciones que significaron un gran salto en el entendimientode la naturaleza: las ondas electromagnéticas y su generación y lainterpretación ondulatoria de la luz.Este bloque incluye los siguientes núcleos temáticos.• El campo electromagnético• Ecuaciones de Maxwell• Inducción• Ondas electromagnéticasMapas de progresoLa interacción eléctricaDescriptores del alcance de la comprensiónNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalFísicaCuál es la naturaleza de la carga eléctrica.Cómo se describen (Leyes) las interaccioneseléctricasQue una configuración de cargas almacenaenergía y donde se almacenaEl Campo Eléctrico y el Potencial quege-neran distintas distribuciones de cargaQue se entiende por “circuito eléctrico” ycómo se representan simbólicamente loscomponentes que se conectan en un circuito.Manipula, observa y analiza experienciasde carga y de interacciones electrostáticas.Predice y calcula efectos de distribucionesde cargas eléctricas sobre otras cargas osobre el espacio que las rodea.Describe y calcula energías eléctricas ypotenciales eléctricos debidos a diversasdistribuciones de cargas. Utiliza distintasunidades.Manipula, observa y analiza, experienciasde medida y cálculos de las magnitudesfísicas en circuitos eléctricosPredice y explica (cuali y cuantitativamente)efectos de las interacciones eléctricaselectrostáticas en situaciones declase de laboratorio.Diseña experiencias que permitan favorecerla comprensión de fenómenoselectrostáticos.Realiza una síntesis de la evoluciónhistórica sobre los conceptos e ideas deinteracciones eléctricas y de Campo Eléctricohasta principios del siglo XX.Integra los conceptos energéticos eléctri-Reflexiona, reconoce e interpreta la secuenciaconceptual seguida en su propioaprendizaje sobre las interacciones electrostáticas,las definiciones de las magnitudesfísicas y las Leyes y modelos quedescriben tales interacciones.Relaciona la evolución histórica sobre losconceptos e ideas de interacciones eléctricasy de Campo Eléctrico hasta principiosdel siglo XX con el diseño de su propuestadidáctica (modelos conceptuales aenseñar).Selecciona y diseña modelos conceptuales

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario76MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalEl Funcionamiento de diferentes bateríasde uso cotidiano.Cuál es la noción de fuerza electromotriz.El comportamiento de la materia comoconductor, aislante y el concepto de resistenciaeléctricaQue efectos se logran al considerarseconductores cargadosComo se relacionan los conceptos anteriorescon las aplicaciones y usos en la vidacotidiana (como se transfieren conceptoscientíficos a desarrollos tecnológicos)Interpreta como afecta la noción de fuerzaelectromotriz (f.e.m.) en el cálculo y lamedición de corrientes y diferencia de potencial(d.d.p.) de un circuito.Registra datos de mediciones y representalos mismos en protocolos gráficosapropiados y comunica los resultados demediciones, criticando los mismos, utilizandorecursos tecnológicos tradicionalesy nuevas tecnologías.Identifica componentes eléctricos reales(resistencias, baterías, instrumentos demedición) e interpreta sus posiciones yfunciones en circuitos eléctricos simbólicos.Describe las magnitudes físicas y leyes experimentalesrelacionadas con los efectosde conductores cargados.cos en la idea de energía y sus distintasformas de manifestación.Describe, predice y explica (cuali-cuantitativamente)la conexión de componenteseléctricos, aparatos o equiposelectrodomésticos en circuitos eléctricossimbólicos y reales. Interpreta sus posiciones,funciones y efectos en cuantoa perturbaciones en el circuito y a consumosde energía.Describe, predice y explica (cuali-cuantitativamente)la conexión de componenteseléctricos de seguridad en circuitos eléctricossimbólicos y reales.Comunica y explicita estudios y procedimientosrealizados en el laboratorio, expresandoresultados de mediciones y sucorrespondiente análisisy experiencias (didácticas y problematizadoras)que permitan favorecer la comprensiónde fenómenos electrostáticos enel contexto de su clase.Diseña experiencias de clase (con circuitoseléctricos análogos) que permitandescribir, predecir y explicar (cualitativa ycuantitativamente) la conexión de componenteseléctricos, aparatos de seguridado equipos electro domésticos en circuitoseléctricos simbólicos y reales.Propone y diseña la comunicación delos resultados obtenidos en protocolosque permitan evaluar las actividades ycompetencias desarrolladas, como así laredacción de comentarios y conclusiones.Justifica diseños propios de enseñanzapara los fenómenos electrostáticos.FísicaIdentifica componentes eléctricos conaparatos o equipos alimentados por pilaso baterías Interpreta sus posiciones y funcionesen circuitos eléctricos simbólicos.Manipula, mide e interpreta en distintosdiseños de capacitores, potenciales almacenadosy valores característicos de capacitancias.Reconoce e interpreta información sobrenuevos diseños tecnológicos de los instrumentosde medición eléctricos.Diseña experiencias de laboratorio utilizandorecursos tecnológicos tradicionalesy nuevas tecnologías.Interpreta información sobre nuevos diseñostecnológicos para el uso y aplicaciónde los fenómenos electrostáticos enaparatos de uso cotidiano o en la industria.Justifica diseños propios de enseñanzapara comprender circuitos y conexioneselectromagnéticas simples.Reconoce e interpreta información sobre

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario77MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalnuevos diseños tecnológicos para lamedición, seguridad o manipulación decomponentes en circuitos eléctricosdomésticos o en la industria.Interpreta necesidades sociales y nuevosdiseños tecnológicos con sus riesgos eimpactos ambientales, en cuanto a laproducción, manejo y almacenamiento dela energía eléctrica.FísicaEvalúa la comunicación de los resultadosobtenidos por los alumnos como así laredacción de comentarios y conclusiones.MetasEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaLa interacción magnéticaDescriptores del alcance de la comprensiónNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalLa naturaleza de los dipolos magnético.Qué generan los imanes y las corrienteseléctricas a su alrededor.Cómo se describen las interacciones magnéticas(Leyes).Cuáles son las fuentes de Campo Magnéti-Manipula, observa y analiza, experienciasde magnetización y de interacciones magnéticas.Predice y calcula efectos de dipolos magnéticosy de distribuciones de corrienteseléctricas sobre el espacio que las rodea,sobre cargas eléctricas o sobre otras cor-Predice y explica (cuali y cuantitativamente)efectos de las interacciones magnéticas(magnetostáticas) en situacionesde clase de laboratorioDiseña experiencias que permitan favorecerla comprensión de fenómenosmagnéticos usando recursos tecnológicosReflexiona, reconoce e interpreta la secuenciaconceptual seguida en su propioaprendizaje sobre las interacciones magnéticas,las definiciones de las magnitudesfísicas y las Leyes y modelos que describentales interacciones.Diseña experiencias (didácticas y prob-

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario78MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalco. La experiencia de Oersted.Cómo determinar el Campo Magnéticoque generan distintas distribuciones decorriente.El Principio de superposición.Las características de las fuerzas magnéticasy sus efectos sobre cargas o corrientes.Cómo se relacionan los conceptos anteriorescon las aplicaciones y usos en la vidacotidiana (como se transfieren conceptoscientíficos a desarrollos tecnológicos)rientes eléctricas colocadas en este espacio.Identifica componentes eléctricos realesque utilizan campos magnéticos (electroimanes,imanes permanentes, resistencias,baterías, instrumentos de medición,etc) e interpreta sus conexiones y funcionesen circuitos eléctricos simbólicos yreales.Registra datos de mediciones y representalos mismos en protocolos gráficos apropiadosy comunica los resultados de mediciones,criticando los mismos utilizando recursostecnológicos tradicionales y nuevastecnologías.tradicionales y nuevas tecnologías.Realiza una síntesis de la evolución históricasobre los conceptos e ideas de interaccionesmagnéticas y de Campo Magnéticohasta principios del siglo XX.Describe, explica y predice en forma oraly escrita, la física de fenómenos eléctricosy magnéticos cotidianos del mundo quenos rodea, utilizando distintas representacionesy analogías, con precisión, sencillezy capacidad de síntesis.Busca e interpreta diseños tecnológicoscotidianos y/o novedosos que involucrenfenómenos magnetostáticos.lematizadoras) que permitan favorecer lacomprensión de fenómenos magnéticosen el contexto de su clase.Selecciona e interpreta diseños tecnológicoscotidianos y/o novedosos que involucrenfenómenos magnetostáticos o electromagnéticosy que se entiendan con losmodelos científicos estudiados.Diseña experiencias de clase (con circuitoseléctricos análogos) que permitandescribir, predecir y explicar (cuali-cuantitativamente)la conexión de componenteselectromagnéticos, aparatos de seguridado equipos electrodomésticos en circuitoseléctricos simbólicos y reales.FísicaComunica y explicita estudios y procedimientosrealizados en el laboratorio, expresandoresultados de mediciones y sucorrespondiente análisis.Selecciona y adecua los materiales necesariospara sus clases utilizando recursostecnológicos tradicionales así como lasnuevas tecnologías disponibles en el mercado.Propone y diseña la comunicación de losresultados obtenidos en protocolos quepermitan evaluar las actividades y competenciasdesarrolladas, como así la redacciónde comentarios y conclusiones.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario79MetasEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaLa interacción magnéticaDescriptores del alcance de la comprensiónNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalQue construcciones matemáticas permitendescribir operaciones integrales ydiferenciales de campos vectoriales.La Ley de Gauss y la Ley de Ampere,definiciones, usos y limitaciones.Como determinar Campos Eléctricos yMagnéticos que generan distintas distribucionesde cargas y corrientes.El comportamiento de la materia cuandose la sumerge en un campo eléctrico oen uno magnético. Qué magnitudes físicasdescriben estos comportamientos y cómose denomina a los materiales según suspropiedades eléctricas o magnéticas.Las modificaciones de La Ley de Gauss yla Ley de Ampere, en presencia de mediosmateriales.Cómo influyen las propiedades eléctricaso magnéticas en dispositivos que utilizancampos eléctricos o magnéticos (capacitores,electroimanes, etcétera).Como se relacionan los conceptos anteriorescon las aplicaciones y usos en la vidacotidiana (como se transfieren conceptoscientíficos a desarrollos tecnológicos).Aplica las leyes experimentales y teóricas,para calcular campos e interacciones(eléctricas y magnéticas).Utiliza descripciones integrales y diferencialesdel cálculo vectorial, para los camposvectoriales Eléctrico y Magnético. Relacionatales descripciones.Describe simetrías que cumplen lasfuentes de campos (eléctricos y magnéticos)y sus efectos (los propios campos).Relaciona estas simetrías con las leyes ylos cálculos analíticos, a fin de confirmarla simplificación de los mismos. Trabajacon diversos ejemplos típicos (tales comodistribuciones de carga o corrientes, consimetría cilíndrica, axial, etcétera).Utiliza representaciones gráficas para describirpropiedades de los campos.Calcula y predice efectos de las interaccioneselectromagnéticas, sobre cargas ycorrientes y sobre distintos materialesinmersos en tales camposUtiliza recursos informáticos (interfaces)para facilitar las representaciones de losefectos e interacciones antes mencionadas.Predice y explica (cuali y cuantitativamente)utilizando análisis de simetrías,los efectos de las interacciones eléctricasy magnéticas en situaciones de clase delaboratorio.Diseña experiencias que permitan favorecerla comprensión y la predicciónmediante el cálculo, de fenómenos electromagnéticosestáticos.Describe, explica y predice en forma oraly escrita, la física de fenómenos eléctricosy magnéticos cotidianos utilizando distintasrepresentaciones y analogías, con precisión,sencillez y capacidad de síntesis.Relaciona el comportamiento de los materialesinmersos en campos electromagnéticoscon sus propiedades atómicas ymoleculares.Busca e interpreta diseños tecnológicoscotidianos y/o novedosos que involucrenfenómenos electro y magnetostáticos,relacionados a los fenómenos trabajadosen clase y al comportamiento de losmateriales inmersos en tales campos.Comunica y explicita estudios y procedimientosrealizados en el laboratorio,Reflexiona, reconoce e interpreta la secuenciaconceptual seguida en su propioaprendizaje sobre las interacciones eléctricasy magnéticas, las definiciones de lasmagnitudes físicas y las Leyes y modelosque describen tales interacciones, en susformulaciones matemáticas integro diferenciales.Relaciona la evolución histórica y epistemológicasobre los conceptos e ideasde interacciones eléctricas y magnéticas,(Leyes) hasta principios del siglo XX conel diseño de su propuesta didáctica (modelosconceptuales a enseñar).Selecciona y diseña modelos conceptualesy experiencias (didácticas y problematizadoras)que permitan favorecer la comprensiónmediante el cálculo y el análisis desimetrías, de la conexión de componenteseléctricos, que utilizan campos eléctricos ymagnéticos, aparatos de seguridad o equiposelectrodomésticos en circuitos electromagnéticossimbólicos y en reales.Diseña experiencias (didácticas problematizadoras)que permitan favorecer la comprensiónde fenómenos eléctricos y magnéticosen el contexto de su clase y en susformulaciones matemáticas.Física

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario80MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalexpresando resultados de mediciones y sucorrespondientes análisis.Diseña experiencias de clase (con circuitoseléctricos y magnéticos análogos) quepermitan describir, predecir y explicar(cuali-cuantitativamente.) la conexión decomponentes electromagnéticos, aparatosde seguridad o equipos electro domésticosen circuitos eléctricos simbólicos yreales.Propone y diseña la comunicación de losresultados obtenidos en protocolos quepermitan evaluar las actividades y competenciasdesarrolladas, como así la redacciónde comentarios y conclusiones.FísicaSelecciona e interpreta diseños científicosinvolucrados en la observación y mediciónde fenómenos eléctricos y magnéticospara conocer más profundamente la naturalezay que se puedan entender con losmodelos y formulaciones científicas estudiadas.Justifica diseños propios de enseñanzapara comprender y enseñar los fenómenoseléctricos y magnéticos, los modelosconceptuales y las leyes que permitencalcular campos e interacciones eléctricasy magnéticas.Evalúa la comunicación de los resultadosobtenidos por los alumnos como así laredacción de comentarios y conclusiones.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario81MetasEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaCampos dinámicosDescriptores del alcance de la comprensiónNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalQue significan y como se producen lasvariaciones de campos electromagnéticos.La noción de campos no conservativos.Los trabajos experimentales de Faraday,que lo llevaron a formalizar Leyes y al desarrollode variados componentes inductivosde uso cotidiano.La Ley de Lenz y sus interpretacionesenergéticas.Como se define y donde se almacena laenergía magnética en un sistema.Las formulaciones integrales y diferencialesde las llamadas “Ecuaciones de Maxwell”.El trabajo formal y fenomenológico deMaxwell, que lo llevó a la predicción dela existencia de ondas electromagnéticas(y a la interpreta ción de la Luz comotal). Sobre todo entender su creatividadconceptual en ese proceso y la formalizacióndeductiva de sus conclusiones que lollevó a completar la Ley de Ampere medianteun análisis de simetría.Los primeros desarrollos experimentalesque corroboran las predicciones de Maxwell.La expresión que afirma que las “Ec. deManipula, observa y analiza experienciaselectromagnéticas con corrientes y camposvariables en el tiempo.Describe y calcula energías magnéticas endistintos sistemas.Deduce la ecuación de ondas a partir dela inclusión en la Ley de Ampere de la corrientede desplazamiento.Conoce y comprende como Maxwelldedujo la ecuación de onda a partir dela inclusión en la Ley de Ampere de lacorriente de desplazamiento.Conoce y entiende los trabajos experimentalesde Oersted y Hertz que verificaronpredicciones de Maxwell sobre lasondas electromagnéticas.Conoce y practica la generación, medicióny observación de corrientes variables enel tiempo.Calcula y mide corrientes y cargas en circuitoscon corriente alterna.-Calcula y arma circuitos capacitivos e inductivos,con corriente alternaEstá familiarizado con experiencias de circuitossimples emisores y receptores deondas electromagnéticas.Expresa las ecuaciones de Maxwell enforma integral y puntual.Analiza soluciones de la ec. de ondas (ondaselectromagnéticas) y las verifica paradistintas funciones de ondaComprende y diseña los trabajos experimentalesde Oersted y Hertz que verificaronpredicciones de Maxwell sobre lasondas electromagnéticas.Diseña y arma circuitos eléctricos quepermitan visualizar en oscilógrafos las oscilacioneseléctricas inducidas por ondaselectromagnéticas.Describe, explica y predice en forma oraly escrita, la física de fenómenos electromagnéticosasociados a campos variablesen experiencias cotidianas del mundo quenos rodea, utilizando distintas representacionesy analogías, con precisión, sencillezy capacidad de síntesis.Diseña y arma circuitos capacitivos e inductivos,con corrientes variables e interpretamediciones y representaciones gráficasde respuestas de estos sistemas.Aplica transformaciones relativistas demagnitudes físicas que lleven a la nociónReflexiona, reconoce e interpreta la secuenciaconceptual seguida en su propioaprendizaje sobre las interacciones eléctricasy magnéticas, las definiciones de lasmagnitudes físicas y las Leyes y modelosque llevan a entender la autogeneraciónde campos electromagnéticos y de cómose describen tales autogeneraciones, ensus formulaciones matemáticas integro diferenciales.Relaciona la evolución histórica y epistemológicasobre los conceptos e ideas delos campos electromagnéticos variables yde la síntesis de las leyes que los describen,en las llamadas Ecuaciones de Maxwellcon el diseño de su propuesta didáctica(modelos conceptuales a enseñar).-Relaciona la evolución histórica y epistemológicasobre los conceptos e ideas delas ondas electromagnéticas y en generalde la teoría electromagnética, que permita:a) unificar interpretaciones con la óptica;b) inferir la influencia en la génesis de lateoría especial de la relatividad; c) entendersu relevancia en la formulación de laMecánica cuántica.Reconoce los trabajos de Oersted, Faradayy Maxwell como unificadores de lasFísica

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario82MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalMaxwell sintetizan el electromagnetismoclásico”. Como se explicitan deduccionesy aplicaciones experimentales de esta afirmación.Cómo planteando observadores en movimientorelativos, se logra arribar a un conceptounificador de los campos, para mostrarloscomo uno consecuente del otro ypresentarlos como un mismo fenómenofísico.Cómo se relacionan los conceptos anteriorescon las aplicaciones y usos en la vidacotidiana (como se transfieren conceptoscientíficos a desarrollos tecnológicos)La generación de ondas electromagnéticasy su descripción matemática sobre supropagación. La influencia del medio dondese propagan las ondas electromagnéticas.La noción de velocidad de fase de unaonda. Como es que las ondas electromagnéticastransportan y transfieren energía.Que las cargas aceleradas irradian energíay esta se propaga como onda.Manipula generadores de señales alternasy sistemas emisores y receptores (antenas-osciloscopios)simples.de campo electromagnético.Reconoce e interpreta sistemas emisoresy receptores de ondas e.m. (por ejemplo,dispositivos en la banda de r.f.) y proponeestudios de propagación de ondasen diferentes medios (por ejemplo, cablescoaxiales).interacciones eléctricas y magnéticas, yrelaciona esto con material de divulgaciónreferido a la unificación del resto de lasinteracciones fundamentales de la naturaleza.Selecciona y diseña modelos conceptualesy experiencias (didácticas y problematizadoras)que permitan favorecer la comprensiónmediante el cálculo y el análisis desimetrías, de la conexión de componenteseléctricos, que utilizan campos eléctricosy magnéticos variables, equipos o aparatosemisores de ondas electromagnéticas,aparatos de seguridad o equipos electrodomésticosen circuitos electromagnéticossimbólicos y en reales.Selecciona e interpreta diseños científicosinvolucrados en la observación y mediciónde fenómenos eléctricos y magnéticosvariables en el tiempo para conocer másprofundamente la naturaleza y que sepuedan entender con los modelos y formulacionescientíficas estudiadas.Justifica diseños propios de enseñanzapara comprender y enseñar los fenómenoseléctricos y magnéticos, que involucrancampos variables y los modelosconceptuales y las leyes que permiten calcularcampos e interacciones eléctricas yFísica

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario83MetasNivel 1. Al aprobar Descriptores la correspondiente del alcance materia de la comprensiónEl alumno de Profesorado enFísica debe comprender:Nivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalmagnéticas.Evalúa la comunicación de los resultadosobtenidos por los alumnos como así laredacción de comentarios y conclusiones.Diseña experiencias (didácticas y problematizadoras)que permitan favorecer lacomprensión de fenómenos eléctricos ymagnéticos variables en el tiempo, en elcontexto de su clase y en sus formulacionesmatemáticas.FísicaDiseña experiencias de clase (con circuitoseléctricos y magnéticos análogos) que permitandescribir, predecir y explicar (cualicuantitativa.)la emisión de radiación electromagnética,la construcción de aparatosde seguridad o equipos electrodomésticosen circuitos eléctricos simbólicos y reales.Propone y diseña la comunicación de losresultados obtenidos en protocolos quepermitan evaluar las actividades y competenciasdesarrolladas, como así la redacciónde comentarios y conclusionesSelecciona criteriosamente ofertas de mejoramientonecesario a su desarrollo profesional.Compara y selecciona bibliografía acordeal diseño didáctico de su clase.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundarioNúcleo 3: Fenómenos ondulatorios84FundamentaciónEste bloque incluye los siguientes núcleos temáticos.El concepto de onda es transversal en la física y relevante en diversasáreas como la mecánica, el electromagnetismo, la óptica, la física de fluidos y lamecánica cuántica.Diversos aspectos convierten al tema en uno de los pilares fundamentales en laformación de los futuros profesores de física. Por una parte, una gran cantidadde fenómenos naturales se describen utilizando el concepto de ondas, comola propagación del sonido, de la luz y de perturbaciones en medios materiales.Por otra, las discusiones que se desarrollaron a lo largo de la historia acercadel carácter corpuscular/ondulatorio de la luz y la materia han jugado un rolfundamental en la formulación de la mecánica cuántica, y en consecuencia en lacomprensión de la estructura de la materia.Los contenidos disciplinares se han desglosados en tres grandes bloques o núcleostemáticos.• Descripción del movimiento ondulatorio.• Superposición de ondas.• Óptica geométrica.Descripción del movimiento ondulatorioEn este primer bloque, hemos considerado el concepto de ondas, su propagacióny el carácter transversal o longitudinal de las mismas, incluyendo aspectosrelacionados con la polarización de las ondas electromagnéticas. Se incluyenademás conceptos relacionados con las ondas periódicas, y su relevancia enel espectro electromagnético y en la acústica. Finalmente, se incluye el efectoDoppler que, además de su interés intrínseco, constituye un excelente punto departida para afianzar nociones relacionadas con la descripción de los fenómenosfísicos desde distintos sistemas inerciales.• Concepto de onda. Propagación.• Ondas transversales y longitudinales. Polarización• Ondas periódicas. Parámetros relevantes. Espectro eletromagnético.• Efecto Doppler.Superposición de ondasEl segundo bloque incluye los fenómenos relacionados con la superposición deondas, comenzando con el principio de superposición. Se incluyen posteriormentelas ondas estacionarias y su relevancia en distintas ramas de la física. Secontinúa con el principio de Huygens, como punto de partida para el análisisde los fenómenos de interferencia y difracción. Se enfatiza el rol de estos fenómenosen el posterior desarrollo de la mecánica cuántica.Este bloque incluye la comprensión de los siguientes núcleos temáticos.• Ondas: reflexión, refracción y superposición. Interferencia. Ondas estacionarias.• Principio de Huygens. Interferencia de 2 fuentes. Interferencia en películasdelgadas. Difracción. Redes de difracción.Óptica geométricaEl tercer bloque abarca la óptica geométrica. Si bien en esta rama de la física losaspectos ondulatorios de la luz no son tenidos en cuenta, hemos incluido estebloque aquí dado que la óptica geométrica puede considerarse una descripciónaproximada del comportamiento de las ondas electromagnéticas cuando laslongitudes de onda involucradas son mucho menores que los tamaños de losobstáculos.Física

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario85Este bloque incluye: a comprensión de los siguientes núcleos temáticos.• Concepto de rayo. Sombras.• Reflexión y refracción de la luz. Reflexión en espejos planos y esféricos.Fórmula de Descartes• Refracción en superficies planas y esféricas. Fórmula de focos conjugados.• Prisma. Descomposición de la luz. Color.• Instrumentos ópticos: lupa, microscopio y telescopio.Mapas de progresoMetasEl alumno de Profesorado enFísica debe comprender:Que existen diversos tipos de ondas(mecánicas, electromagnéticas) y que nosiempre es necesaria la existencia de unmedio que las soporte.Las similitudes y diferencias entre los fenómenoscorpusculares y ondulatorios.Que la propagación de las ondas involucratransmisión de información y de energía, yno desplazamiento global de materia.Que la velocidad de propagación de lasondas está determinada por las propiedadesdel medio en que se propagan.Nivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescripción del movimiento ondulatorioDescriptores del alcance de la comprensión Nivel 3. En los primeros añosNivel 1. Al aprobarNivel 2. Al finalizar Nivel del desempeño 3. En los primeros profesional añosla correspondiente materiala formación inicialdel desempeño profesionalDescribe matemáticamente la propagacióny las principales características delas ondas, utilizando la ecuación de ondasen sistemas mecánicos.Utiliza los conceptos de amplitud, período,frecuencia y longitud de onda para describirondas sonoras y luminosas.Define y aplica en situaciones problemáticasel concepto de intensidad de una onda.Diferencia conceptualmente la velocidadde fase de la velocidad de grupo.Calcula la velocidad de propagación de lasondas mecánicas en función de las propiedadesdel medio.Deduce la ecuación de ondas electromagnéticasa partir de las ecuaciones de Maxwell.Contextualiza la experiencia deMichelson-Morley.Identifica las maneras de transmitir informacióny energía.Relaciona la velocidad de propagación dela luz en un medio con las propiedadeseléctricas y magnéticas del mismo.Utiliza los conceptos de ondas para explicarfenómenos no abordados durante laformación básica del profesoradoAnaliza críticamente comentarios periodísticosy científicos referidos a los peligrosrelacionados con las ondas electromagnéticas(radiografías, microondas, teléfonoscelulares, etc)Reelabora propuestas didácticas adecuándolasa diferentes niveles educativos ycontextos escolaresAnaliza preconceptos relacionados conlos fenómenos ondulatorios y de ópticageométrica, y diseña propuestas de enseñanzasuperadoras de los mismos.FísicaDescribe las ondas sonoras utilizando losconceptos de ondas longitudinales y variacionesde presión y de densidadGenera preguntas y situaciones problemáticasque permiten un aprendizajeconstructivista en sus alumnosQue la velocidad de propagación de lasondas esta determinada por las propiedadesdel medio en que se propagan.Calcula la velocidad de propagación de lasondas mecánicas en función de las propiedadesdel medio.Relaciona la velocidad de propagación dela luz en un medio con las propiedadeseléctricas y magnéticas del mismoEs capaz de organizar la enseñanza deltema, a partir de diferentes secuenciacionescurriculares

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario86MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprender:Nivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalQue las ondas pueden clasificarse deacuerdo con la relación entre la direcciónde propagación y la dirección de las perturbacionesque se propaganQue una gran cantidad de fenómenosnaturales pueden describirse utilizandoperturbaciones que varían periódicamenteen forma espacial y/o temporal, y que losparámetros relevantes para describir dichasperturbaciones son la amplitud, elperíodo, la frecuencia y la longitud de onda.Describe las ondas sonoras utilizando losconceptos de ondas longitudinales y variacionesde presión y de densidadRealiza e interpreta demostraciones y experimentoscualitativos que muestren lapolarización de la luz.Caracteriza el sonido y el espectro electromagnéticoutilizando parámetros asociadosa las ondas.Realiza e interpreta demostraciones y experimentoscualitativos que muestren diferentescaracterísticas ondulatorias talescomo la propagación de ondas mecánicasen cubas de ondas y en resortes y cuerdaslos distintos timbres de los instrumentosmusicales y el efecto Doppler.Describe matemáticamente el estado depolarización de las ondas electromagnéticasa partir de distintas soluciones de lasecuaciones de MaxwellResuelve situaciones problemáticas queinvolucren el pasaje de ondas electromagnéticasa través de diversos dispositivosque modifican su estado de polarización.Analiza la dualidad onda-partículaBusca y realiza experiencias cualitativas ycuantitativas que ayuden a la comprensiónde los conceptos de velocidad de propagación,tipos de ondas, amplitud, período,frecuencia y longitud de onda. Las seleccionaadecuándolas a cierto contextoescolar.Busca y selecciona ejemplos de aplicacionesrelacionadas con la propagación deondas, tales como ondas sísmicas, determinaciónde velocidades mediante efectoDoppler, etcétera.Busca y selecciona aplicaciones concretasdiferentes a las aprendidasSelecciona críticamente material bibliográficopara estudiantes de nivel secundarioUtiliza y evalúa diversas fuentes bibliográficastales como revistas, videos, actas decongresos, libros para conocer diferentespropuestas de enseñanzaIntegra equipos de trabajo con ayudantesde laboratorio, profesores de física y deotras asignaturasFacilita el aprendizaje de sus alumnos, estimulandoel interés en conocer los fenómenosondulatorios y estableciendo relacionescon aplicaciones de los mismos enla vida cotidianaCoordina el desarrollo de trabajos de investigaciónescolar de jóvenes de nivel secundarioy fomenta la participación de losestudiantes en proyectos diversos comoferia de ciencias.FísicaLee críticamente la descripción de movimientosondulatorios en textos de nivelsecundario

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario87MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalPropone y replica actividades escolares sobredescripción de movimientos ondulatoriosen aulas de nivel secundarioQue cuando el emisor o el observador deondas periódicas se encuentran en movimientorelativo la frecuencia observada esdiferente de la frecuencia emitida, y que elanálisis de este fenómeno depende de laexistencia (o no) de un medio que soportelas ondas (y por lo tanto de la existencia,o no, de un sistema de referenciaprivilegiado).Resuelve situaciones problemáticas asociadasal efecto Doppler de ondas sonoras.Realiza experimentos cuantitativos, segúnun protocolo, que permitan determinar,por ejemplo, la velocidad del sonido y elefecto Doppler.Analiza el efecto Doppler asociado a lasondas electromagnéticas y lo compara conel efecto Doppler en ondas sonoras.FísicaMetasEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaSuperposición de ondasDescriptores del alcance de la comprensiónNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalLos fenómenos que ocurren cuando lasondas encuentran obstáculos en su propagacióny cuando pasan de un medio a otro:reflexión, refracción y difracción.Que las ondas pueden superponersedando lugar a diferentes fenómenos comobatidos, ondas estacionarias, paquetes deondas e interferencia.Reconoce, explica y describe matemáticamentelos fenómenos de reflexión, transmisióny superposición de ondas mecánicasunidimensionales y bidimensionales.Realiza e interpreta demostraciones y experienciascuantitativas, según un protocolo,en las cuales se analicen fenómenostales como: reflexión de ondas en cuerdas,ondas estacionarias, batidos, interferenciaGeneraliza los fenómenos de reflexión,transmisión y superposición de ondasaplicándolos a cualquier tipo de ondas.Aplica los conceptos de onda, interferenciay difracción en el marco de la mecánicacuántica.Utiliza los conceptos de ondas paraexplicar fenómenos no abordados durantela formación básica del profesorado.Analiza críticamente comentarios periodísticosy científicos referidos a los peligrosrelacionados con las ondas electromagnéticas(radiografías, microondas, teléfonoscelulares, etcétera).

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario88MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalde ondas en el agua.Resuelve situaciones problemáticas aplicandolas condiciones de frontera y deinterferencia constructiva y destructiva a lasuperposición de ondas en cuerdas, tubosy ondas luminosas.Resuelve situaciones problemáticas aplicandoel concepto de difracción en ranuras,obstáculos y redes.El fenómeno de resonancia.Reconoce el rango de validez del principiode superposición.SE debe a oscilaciones forzadas y lo aplicaa sistemas mecánicos.Realiza e interpreta demostraciones y experienciascuantitativas, según un protocolo,en las cuales se analicen fenómenosde resonancia.Aplica el concepto de resonancia a circuitoseléctricos.Describe las características y aplicacionesde la resonancia magnética nuclear.Reelabora propuestas didácticas adecuándolasa diferentes niveles educativos ycontextos escolares.Analiza preconceptos relacionados conlos fenómenos ondulatorios y de ópticageométrica, y diseña propuestas de enseñanzasuperadoras de los mismos.Genera preguntas y situaciones problemáticasque permiten un aprendizaje constructivistaen sus alumnos.Es capaz de organizar la enseñanza deltema, a partir de diferentes secuenciacionescurriculares.Busca y selecciona aplicaciones concretasdiferentes a las aprendidas .FísicaQue el Principio de Huygens explica lapropagación ondulatoria y los fenómenosde reflexión, refracción, interferencia y difracciónde la luz.Utiliza el Principio de Huygens para explicarla propagación ondulatoria y losfenómenos de reflexión, refracción, interferenciay difracción de la luz.Analiza la experiencia de Young y otros dispositivosen los cuales puede observarsela interferencia luminosa.Comprende cualitativamente el fenómenode interferencia y entiende que es equivalenteal de difracción, aunque por razoneshistóricas se suele denominar interferenciaBusca y realiza experiencias cualitativas ycuantitativas que ayuden a la comprensiónde los conceptos de reflexión, transmisión,resonancia, superposición de ondas,interferencia y difracción, y las seleccionaadecuándolas a cierto contexto escolar .Aplica los conceptos descriptos en aplicacionesconcretas tales como instrumentosmusicales, espectrometría, etcétera.Comprende que el concepto de onda estransversal en la física y relevante en di-Selecciona críticamente material bibliográficopara estudiantes de nivel secundario.Utiliza y evalúa diversas fuentes bibliográficastales como revistas, videos, actas decongresos, libros para conocer diferentespropuestas de enseñanza.Integra equipos de trabajo con ayudantesde laboratorio, profesores de física y deotras asignaturas.Facilita el aprendizaje de sus alumnos, estimulandoel interés en conocer los fenó-

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario89MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionala la superposición de fuentes puntuales,y difracción, al patrón producido por unobstáculo o abertura.versas áreas como la mecánica, el electromagnetismo,la óptica, la física de fluidos yla mecánica cuántica.menos ondulatorios y estableciendo relacionescon aplicaciones de los mismos enla vida cotidiana.Realiza e interpreta demostraciones y experienciascuantitativas, según un protocolo,en las cuales se analicen fenómenos deinterferencia y difracción de la luz.Compara el tema óptica física y superposiciónde ondas mecánicas en textos denivel secundario en diferentes propuestaseditoriales.Propone y replica actividades escolaresde el tema óptica física y superposiciónde ondas mecánicas en aulas de nivel secundario.Coordina el desarrollo de trabajos denvestigación escolar de jóvenes de nivelsecundario y fomenta la participaciónde los estudiantes en proyectos diversoscomo feria de ciencias.FísicaAnaliza preconceptos estudiantiles relacionadoscon ondas y reflexiona sobre supropia formación.Utiliza propiedades ondulatorias para explicarfenómenos como el efecto invernadero.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario90MetasEl alumno de profesorado debecomprendeNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaÓptica geométricaDescriptores del alcance de la comprensión Nivel 3. En los primeros añosNivel 1. Al aprobarNivel 2. Al finalizardel desempeño profesionalNivel 3. En los primeros añosla correspondiente materiala formación inicialdel desempeño profesionalQue la propagación, reflexión y refracciónde la luz pueden describirse en ciertascircunstancias con el concepto de rayo.Cómo diferentes configuraciones de lentesy espejos permiten modificar la visión.La descomposición de la luz a través deun prisma.Explica cualitativa y matemáticamente losfenómenos de formación de sombras, dispersión,reflexión, refracción y descomposiciónde la luz.Realiza y analiza demostraciones cualitativasy cuantitativas que ayuden a la comprensiónde los conceptos de reflexión,refracción y reflexión total.Realiza experiencias de laboratorio paraanalizar cuantitativamente la formación deimágenes por lentes delgadas.Utiliza los conceptos de formación de imágenesen lentes y espejos para construir yexplicar el funcionamiento de instrumentosópticos sencillos.Conoce cómo funciona ópticamente elojo humano.Explica cómo se pueden obtener colorespor superposición y por transmisión.Relaciona el rayo luminoso con la propagacióndel frente de ondas y analiza ellímite de validez de la óptica geométrica.Deduce las leyes de reflexión y refraccióna partir del Principio de Fermat.Relaciona las leyes de reflexión y refraccióncon las condiciones de frontera quesatisfacen los campos eléctrico y magnéticoen la interfase entre dos medios.Busca y realiza experiencias cualitativas ycuantitativas que ayuden a la comprensiónde los conceptos de óptica geométrica, ylas selecciona adecuándolas a cierto contextoescolar.Discute y reconoce las limitaciones en elpoder resolvente de los instrumentos ópticosimpuestas por el carácter ondulatoriode la luzLee críticamente el tema óptica geométricaen textos de nivel secundarioPropone y replica actividades escolaresde óptica geométrica en aulas de nivel secundarioUtiliza los conceptos de óptica geométricapara explicar fenómenos no abordadosdurante la formación básica del profesorado.Analiza críticamente comentarios periodísticosy científicos referidos a instrumentosópticos.Reelabora propuestas didácticas adecuándolasa diferentes niveles educativos ycontextos escolares.Analiza preconceptos relacionados con laóptica geométrica, y diseña propuestas deenseñanza superadoras de los mismos.Genera preguntas y situaciones problemáticasque permiten un aprendizajeconstructivista en sus alumnos.Es capaz de organizar la enseñanza deltema, a partir de diferentes secuenciacionescurriculares.Busca y selecciona aplicaciones concretasdiferentes a las aprendidasSelecciona críticamente material bibliográficosobre temas de óptica y ondas paraestudiantes de nivel secundarioUtiliza y evalúa diversas fuentes bibliográ-Física

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario91MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de Profesorado enFísica debe comprender:Nivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalConocer aspectos históricos referidos alos estudios sobre la naturaleza y propagaciónde la luz.Utiliza diferentes modelos para explicarfenómenos luminosos analizando quéproblemas resuelve y cuáles no y en quépruebas experimentales se apoya.ficas tales como revistas, videos, actas decongresos, libros para conocer diferentespropuestas de enseñanza en los temas dela materia.Núcleo 4: TermodinámicaFundamentaciónRealiza una síntesis de la evolución históricaacerca de la naturaleza de la luz.Facilita el aprendizaje de sus alumnos, estimulandoel interés en conocer el funcionamientode instrumentos ópticos.FísicaEl objetivo general es plantear las leyes de la Termodinámica, conociendo sugénesis, y utilidad en aplicaciones y problemas concretos de la vida cotidiana, latecnología y las disciplinas concurrentes que las requiere (campo de aplicación)..El enfoque seguido en esta sección pone énfasis en el planteo de modelosempíricos, matemáticos y de síntesis de un gran conjunto de hechos observadosen la naturaleza. También nos apoyamos en experimentos reales realizados parasustentar algunas de las hipótesis que son fundamentales en esta área de la Física.Como ocurre en otros campos de esta Ciencia, las cantidades termodinámicasno pueden ser precisadas a priori, sino hasta que el cuerpo de la teoría sea expuestocomo una unidad.Para atacar esta situación presentada en el párrafo anterior –y otras a plantearse–se construyen diversos modelos para definir nuevas variables o ciertas cantidadesque no se encuentran en la Mecánica, explícitamente temperatura y cantidadde calor.La línea de razonamiento que sugerimos seguir se inicia con la construcción delconcepto de energía en la Mecánica Clásica de pocas partículas y que se desarrollaa partir de la ecuación de movimiento. Así, se introduce el concepto detrabajo realizado por las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, a lo largo de uncierto camino, como una expresión de balance que da cuenta de la variación dela energía cinética.Proponemos así engarzar estos conceptos como paso previo a enunciar las dosleyes de la Termodinámica que les dan precisión.Es posible plantear este desarrollo en cuatro bloques conceptuales, básicamentesiguiendo una secuencia histórica y socialmente referida a los problemas que lesdieron origen.• Temperatura

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario92• Calor• Leyes de la Termodinámica• Introducción a la Mecánica EstadísticaEstos bloques están pensados para desarrollarse en paralelo y simultaneo desdeel fenómeno (Mundo Natural) a su expresión científica (Mundo Físico) hasta suformulación o expresión precisa (Mundo Matemático), en un tránsito fluido ycontinuo entre las diferentes representaciones.TemperaturaHistóricamente aparece como primer objetivo la necesidad de hacer útil elconcepto de temperatura corporal (médico) como indicador (un índice) de unestado febril. Para esto fue necesario construir ad-hoc instrumentos de medición,reproducibles y de uso universal (objetivos), que den cuenta de ese índice demanera confiable. Apareció entonces la idea de termómetro, que explotandoel concepto básico de equilibrio térmico, induce la generación de modelosmatemáticos de fenómenos físicos que correlacionan con la “temperatura” quese define. Por ejemplo, la dilatación de las substancias.Al respecto es preciso reconocer que este procedimiento no da un resultadoúnico sino que se pueden tener diferentes escalas para un mismo fenómeno(raíces culturales) o por tratarse de diferentes fenómenos. Usualmente el fenómenoelegido junto con la construcción del termómetro da lugar a una escalalineal que lo caracteriza. Si cambiamos de fenómeno, o de instrumento, esto noes así en general. Esta construcción requiere del uso y conocimiento de puntosfijos, asociados comúnmente con las transformaciones de fase de las substancias.CalorEste bloque afronta el problema de medir la cantidad de calor que se desarrollacuando frotamos dos cuerpos entre sí.Para dar una respuesta a esta pregunta se debe “cuantificar” el calor, es decirhablar de una cantidad de calor, que a su vez podemos medir. Esto lleva nuevamentea plantear un modelo ad-hoc de la “cantidad de calor” y su medición.Para lo primero, por razones humanas y terráqueas (la “presencia” de agua enla Tierra) la respuesta a esta pregunta y otras equivalentes introduce dos cantidadesrelacionadas entre si por una única expresión, Q = m c Δt, que introduceel concepto de calor específico de una sustancia.Habiendo introducido la unidad de Q y el coeficiente c (calor específico) parael agua igual a la unidad, los calores específicos para otras substancias se puedenmedir mediante el uso de “calorímetros”, en los que se emplea que el calorintercambiado entre las partes de un sistema térmicamente aislado del entornocumple una ley de conservación. Esta ley es aproximada, aunque para la mayoríade las mediciones que se realizan de los calores específicos, las incertezas deorigen experimental enmascaran hasta cierto grado la aproximación de la ley.Leyes de la TermodinámicaPrimer Principio de la TermodinámicaEn 1843 Joule planteó un experimento crucial en el que mostró que existe unarelación constante entre una cierta cantidad de energía mecánica y la cantidadde calor en la que se transforma.Por otro lado, es posible calentar directamente el agua y su recipiente hasta alcanzarel mismo salto térmico final. Este estado final del agua y demás elementoses indistinguible del anterior logrado dejando caer el cuerpo.A partir de esto, es posible conjeturar que existe una función característica delagua y demás elementos, que depende de los parámetros (termodinámicos)del sistema (volúmenes, masa, presión, temperatura, etcétera), denominada energíainterna, U, tal que su variación ΔU entre el estado final y el estado inicialse puede lograr tanto realizando trabajo sobre el sistema, como entregándolecalor, es decir ΔU = Q + W, donde Q es el calor, medido calorimétricamente,entregado al sistema y W el trabajo realizado desde el exterior sobre el sistema.Esta es la expresión matemática del primer principio.Física

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario93Otro experimento, también preparado por Joule, de expansión libre de un gasdesde un recipiente a otro (en el que se practicó el vacío) permite inferir queen el límite que se considere un gas ideal la función energía interna sólo dependede la temperatura del gas. Diversos experimentos llevaron a que la ecuación deestado de un gas ideal es P V =n RT y que el trabajo elemental es d̃W = - p dV.Teoría cinética de los gases ideales: Mediante el empleo de métodos estadísticoses posible construir, para determinados sistemas funciones, U y S que cumplanlos roles de energía interna y entropía respectivamente. El modelo estadísticomás simple es la teoría cinética de los gases ideales con la que se obtiene lafunción U y la ecuación de estado. Luego, como ya se dijo, con estos elementosse encuentra S.Segundo Principio de la TermodinámicaEl segundo Principio pone un límite a la libre transformación de calor en trabajo,aunque no a la transformación de trabajo en calor. El desarrollo, que está basadoen una serie de observaciones sobre procesos posibles e imposibles (debidos aKelvin y Clausius), que permite construir una función de estado llamada entropíacuya variación permite identificar procesos posibles e imposibles, y ponerle unlímite al rendimiento de una máquina térmica. Como un subproducto importantetambién nos permite construir una escala de temperatura termodinámicaque concuerda con la temperatura de los gases ideales.Mecánica estadística: Para encontrar U y S para ciertos rangos de los parámetrostermodinámicos de un sistema general se puede recurrir a la experimentación.Otra forma es el empleo de métodos estadísticos (que son muy diversos)para los cuales, por su naturaleza, la Mecánica no es suficiente. Como ejemplopuede citarse la mecánica estadística clásica de Gibbs-Boltzmann (siglo XIX).FísicaLos dos principios contienen todo el conocimiento termodinámico de un sistemaa través de las funciones U y S.Introducción a la Mecánica EstadísticaLa aplicación de conceptos mecánicos a un sistema de muchas partículas,tratado estadísticamente, permite deducir la ecuación de estado y la funciónenergía interna en el caso de un gas ideal. Para construir una función con laspropiedades de la entropía se debe apelar a otros recursos, ya que por su naturalezala Mecánica no es suficiente. La idea conductora es asociar un estado termodi-námico(variables macroscópicas) con un conjunto de estados dinámicos(variables microscópicas) compatibles con el sistema.Gases ideales: A partir de la función energía interna y la ecuación de estado delos gases ideales se puede obtener la función entropía (a menos de una constanteaditiva) para estos sistemas. La expansión libre de un gas ideal arroja ΔS >0 de acuerdo con la experiencia.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario94Mapas de progresoMetasEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaTemperaturaDescriptores del alcance de la comprensiónNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalLa noción macroscópica de sistema termodinámico,temperatura y equilibrio térmico.El concepto de termómetro y escalas detemperaturas.El significado de los modelos matemáticosen la representación de fenómenos termométricos.Reconoce y define sistemas termodinámicosy su entorno.Diseña y calibra un termómetro, explicandosu funcionamiento.Relaciona diferentes escalas de temperatura.Vincula dilatación de sólidos o fluidos convariaciones de temperatura y usa distintasrepresentaciones.Reconoce y caracteriza agua en ebullición.Reconoce ebullición de otros líquidos.Reconoce otros puntos fijos.Explica el significado del concepto de temperaturay lo relaciona con otras variablesde sistemas.Diseña experiencias sencillas para favorecerel uso flexible y fluido del concepto detemperatura.Elabora enunciados de situaciones problemáticassencillas utilizando temperatura.Selecciona núcleos generativos en termodinámica.Interpreta respuesta de estudiantesteniendo en cuenta concepciones previaso alternativas de temperatura.Identifica efecto de temperatura en situacionesde Química y BiologíaVincula la formalización de fenómenos dedilatación con funciones lineales.Propone ejemplo de puntos fijos en distintassustancias.Interpreta la homeotermia humana.Integra fenómenos térmicos al currículode la institución.Reconoce y utiliza la argumentación enclase para dialogar sobre fenómenos térmicos.FísicaReconoce y caracteriza el punto triple delagua.Ubica histórica y socialmente los problemasque dieron origen a estudios de termometría.Utiliza Tecnologías de la Información yComunicación para enseñar fenómenostérmicos.Elabora mapas conceptuales para situacionesfísicas sencillas en que intervienenfenómenos térmicos.Explica el funcionamiento de diferentesdispositivos para medir temperaturas.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario95MetasEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaCalorimetríaDescriptores del alcance de la comprensiónNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalEl concepto de cantidad de calor y sumediciónEl concepto de “salto térmico” Δt.La noción más amplia de “transformacionesde fase”.La relación entre cantidad de calor y variacionesde temperatura y/o transformacionesde fase.La formalización de la relación entre cantidadde calor y salto térmico y/o cambiosde fase.La noción de proceso adiabático.El concepto de calorímetro de mezclas.El concepto de gas ideal.Consolida la idea de sistema termodinámico..El significado de diferentes parámetrospara sólidos y fluidos.La valorización histórica y científica del experimentode Joule.Las diferentes formas de transmisión deRealiza experiencias sencillas con mezclasde sustancias a distintas temperaturas.Predice, observa y mide temperatura demezclas.Mide saltos térmicos Δt.Cuantifica la relación Q = m.c.Δt, y calculacantidades de calor cedidas y recibidas.Identifica y explica “calores latentes” en lastransformaciones de fase.Establece relaciones entre cantidad de calor,salto térmico y cantidad y tipo de sustanciacon o sin transformaciones de fase.Explica y usa el concepto de “equivalenteen agua.Reconoce dispositivos adiabáticos.Reconoce y explica la conducción, conveccióny radiación como formas de transmisiónde calor.Construye un calorímetro con elementosde la vida cotidiana.Reconoce las diferencias y usa diferentescalorímetros.Diseña experiencias demostrativas paracalcular cantidades de calor.Diseña instrumentos para evaluar competenciasde alumnos en distintos niveles,cuando intervienen fenómenos que vinculancantidad de calor y transformacionesde fase.Conoce concepciones ingenuas sobrecalor.Conoce distintas estrategias para enseñarcalor.Explica el funcionamiento de una pavaeléctrica.Explica el funcionamiento de distintoscalefactores.Lee e interpreta la factura de la empresaque provee energía eléctrica y gas naturalo envasado.Utiliza Tecnologías de la Información yComunicación para enseñar calor.Amplia la comprensión y caracteriza el“funcionamiento” del sol como fuentenatural de calor y vida en el planeta.Lee e interpreta resultados de innovacióne investigación en educación en física entemas de calor y temperatura.Reconoce la medición de temperaturasen procesos de investigación en física.(reconoce cuándo y cómo un investigadoren física mide temperaturas o utiliza sistemasadiabáticos).Identifica el concepto de calor en fenómenoseléctricos.Física

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario97MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalLa idea de Función de Estado.la noción de Ciclo termodinámico.samblaje de piezas (Por ejemplo, la monedade un peso).Reconoce y explica el fenómeno de cambioclimático.Diseña experiencias para observar efectoinvernadero.Compara y selecciona acciones para prevenirel cambio climático.Explica el fenómeno de combustión.Trabaja en equipos interdisciplinarios paraintegrar conocimientos de Física al currículumde la institución.Propone acciones de prevención de cambioclimático.Explica el funcionamiento de una heladera.Formaliza matemáticamente fenómenostérmicos y ampliar la comprensión de estaformalización como proceso de modeladoExplica y usa el rendimiento de máquinastémicas.Explica fenómenos físicos de regulación detemperatura en animalesFísicaReorganiza la noción de gas ideal.Explica transformaciones termodinámicasen distintos sistemas de representación.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario98MetasEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaIntroducción a la mecánica estadísticaDescriptores del alcance de la comprensiónNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalAmpliar el concepto de gas ideal.El concepto de expansión libreUsar la noción de modelo estadísticoLos fundamentos de la teoría cinética delos gases ideales.Ampliar el concepto de moléculaLa fundamentación de la Teoría Mecánicadel calor.Vincula, amplía la comprensión y comparaconceptos de mecánica con los determometría y calorimetría.Contrasta y distingue temperatura deenergía.Describe sistemas de gran número departículas.Reconfigura el concepto de sistemamecánico.Selecciona simulaciones para enseñarmecánica estadísticaCompara y contrasta eventos determinísticoscon eventos estadísticos.Selecciona criterios para evaluar competenciasde alumnos en termodinámicaestadística.Reconoce rango de validez y aplicación demodelos mecano-estadísticos.Compara y contrasta fenómenos descriptospor la mecánica estadística con otrosfenómenos también estadísticos.Utiliza distintos modelos matemáticos entermoestadística, reconociendo sus gradosde ajusteCompara y explica vuelos de aviones a diferentesalturas.Explica la cocción en hornos a microondas.FísicaLa relación entre un estado termodinámico(variables macroscópicas) con unconjunto de estados dinámicos (variablesmicroscópicas) compatibles con las condicionesdel sistema.El modelo estadístico de la función entropía.Vincula concepto de “estado dinámico”con “estado termodinámico”.Predice comportamiento de sistemas termodinámicos.Construye funciones termodinámicas paraun determinado sistema.Utiliza de forma flexible y fluida funcionesmatemáticas en el contexto de los fenómenostérmicos.Relaciona la mecánica estadística conla estructura de la materia y explica suestructura.Reconoce dificultades de los alumnos paraabordar fenómenos estadísticos.Reconoce eventos aleatorios.Explica galvanoplastia.Compara el rendimiento de distintoscombustibles.Interpreta respuestas de los estudiantesa la luz de las dificultades de aprendizajecaracterísticas de los conceptos mecanoestadísticos.Comprende un modelo simple de atmósferay predice movimientos de aire en lamisma.Reconoce ejemplos en termoestadísticaque vinculan experimentación con modeladoconceptual y el modelado físico conla formalización matemática.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundarioNúcleo 5: Física del siglo XX99FundamentaciónLas reformas introducidas por varios países en los currículos de ciencias parael nivel medio en la última década han impuesto, al menos en el ámbito de losministerios, una actualización de los mismos, introduciendo, en el caso de la Física,temas que se encuadran en las denominadas Física Moderna y Física Contemporánea.Esto refleja la necesidad de ofrecer a los estudiantes la oportunidad deaprender sobre los desarrollos científicos recientes que influyen en el mundoen que viven y ha sido enfatizado, desde diversas perspectivas, por numerososinvestigadores en el área de la enseñanza de las ciencias.En primer lugar, una aclaración respecto de la denominación: consideramosque “Física del siglo XX” es una expresión más adecuada que “Física Contemporánea”(que no se corresponde estrictamente con los tópicos que se abordarán)y que “Física Moderna” (históricamente denominada de esa forma y queha dado lugar a que algunos historiadores de la Física se manifiesten en contrade dicha denominación dado que, desde un punto de vista histórico, se deberíallamar así a la Física que se desarrolló en la Edad Moderna).Por otra parte, la influencia de la Mecánica Cuántica y de la TER ha excedido elámbito de la Física y su conocimiento es necesario para comprender diferentesaspectos de las producciones culturales y tecnológicas del siglo XX. Ciertosavances en la ciencia han tenido importantes consecuencias fuera de la misma apunto tal de generar grandes cambios en la cultura de determinada época. Dela misma manera que la Mecánica y la Óptica newtoniana influyeron en artistas,pensadores, filósofos y hasta políticos, algunos trabajos científicos de Einstein,Bohr, Heisenberg y otros influyeron fuertemente en diversos aspectos de lacultura en áreas como filosofía, artes visuales o literatura. Además de favoreceruna cultura general más amplia, el incorporar estos aspectos contextualiza elconocimiento científico, mostrando que no es una actividad aislada y que puedemodificar aspectos insospechados de la realidad. Al mismo tiempo, en un añotan especial para la Física como lo fue el 2005, hubo una gran cantidad de informaciónen los diversos medios de comunicación masiva que favoreció, enalgunos casos, el despertar interés por el tema en la población en general y enlos adolescentes en particular, y en otros casos a reafirmarlo.FísicaEl tópico generativo seleccionado es: Ruptura de Paradigmas en la Física delSIGLO XX: La Teoría Especial de la Relatividad (TER) y la Mecánica Cuántica. Eltópico generativo es entendido como aquel que es central para el dominio dedeterminada disciplina, accesible e interesante para los alumnos, que motivanintelectualmente a los docentes y se pueden relacionar con otros tópicos dentroy fuera de la propia disciplina.Aunque es todavía debatible qué temas incorporar, en este trabajo se proponela inclusión de la TER, la Mecánica Cuántica y la Astrofísica. A pesar de queen el ámbito de aplicaciones tecnológicas no pueden aún compararse, las dosprimeras teorías marcaron una nueva era dentro de la Física, una nueva formade mirar hacia los extremos del mundo natural (lo extremamente pequeño, loextremamente rápido), que rompe y profundiza la imagen “clásica” del mundoque las personas construyen.En particular, la incorporación de la TER se justifica por diversas razones, ademásde las estrictamente científicas. Desde el punto de vista de la enseñanza delas ciencias, la TER es un tema particularmente rico dado que los primeroscontactos de los alumnos con el mismo deberían implicar un verdaderopunto de inflexión en el conocimiento de la Física, pues lo que puede haber decontinuidad entre la Física clásica y la relativista es menos relevante que aquelloque las diferencia. Esto plantea un interesante desafío para los docentes queintenten abordar la TER en la escuela media, dado que ya no es posible recurrira la intuición, que suele desarrollarse a partir de las experiencias que los individuostienen con sistemas físicos clásicos, para comprender conceptos relativistas.El Profesorado en Física debe asumir la responsabilidad de una formacióndisciplinar y didáctica fundamentada, que favorezca el desarrollo de desempeñospara que un futuro profesor afronte tal desafío.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario100La enseñanza de la TER abordada desde una perspectiva que asume como muybeneficiosa la introducción de la física escolar contextualizada desde el puntode vista histórico y epistemológico ya que, de esta forma, podría incluirse alos y las jóvenes en la ciencia y facilitar la conexión de las diversas disciplinascientíficas con cuestiones de relevancia social. Dentro de esta propuesta genérica,la unidad didáctica aquí relatada usa la potencia del acercamiento a la biografíadel científico para incidir directamente sobre mitos, estereotipos, prejuicios,concepciones alternativas y obstáculos epistemológicos bien conocidos en elcampo de la naturaleza de la ciencia.• el análisis de los libros de texto que tanto los docentes como los alumnosadoptan como recurso didáctico;• en el análisis de las dificultades de los estudiantes para conceptualizar losaspectos más relevantes de la TER.Teoría Especial de la RelatividadRevisión de los Principales conceptos de la mecánica newtoniana yde electromagnetismo necesarios para interpretar la TEREl análisis de aspectos poco difundidos –al menos en los materiales que utilizanhabitualmente profesorado y estudiantes de escuela media– sobre la vida deAlbert Einstein es una posible contribución a una enseñanza de la física queno solo se ocupe de los contenidos “duros” sino que también intente propiciaruna imagen de ciencia más actual y dinámica. La propuesta es analizar que loscientíficos y científicas no son “superhombres”, sino personas con virtudes ydefectos, grandezas y limitaciones, que los hacen “cercanos” a las vivencias delos estudiantes. Parecería que los estudiantes extrapolan las supuestas “virtudesintelectuales” de ciertos personajes estereotípicos de la ciencia a su vida fuerade la ciencia; por tanto, les cuesta aceptar que muchos aspectos de las vidaspersonales de estas personas no son tan “brillantes”, “triunfales” o “admirables”como sus teorías.El primer bloque está orientado a realizar una profunda revisión de losconceptos de mecánica clásica que son necesarios para interpretar la TER, asícomo aquellos que se modifican sustancialmente a partir de la misma. Estos conceptosson los de espacio, tiempo y las nociones asociadas de sistema de referencia,observador, simultaneidad y medición, indispensables para la comprensiónrelativista del espacio-tiempo y los conceptos de masa y energía relativista.Al mismo tiempo es necesario analizar aquellos conceptos de Electromagnetismoque entran en conflicto con la mecánica clásica y que son resueltos en el marcode la TER.Este bloque incluye los siguientes núcleos temáticos.FísicaSe considera que la humanización de las grandes figuras míticas de la historia dela ciencia (Einstein, Newton, Pasteur, Darwin, Madame Curie, etcétera) podríagenerar en los estudiantes una percepción diferente de las ciencias naturales,favoreciendo en algunos casos el “acercamiento” de niños y niñas, adolescentes yjóvenes que, aun disfrutando de los aprendizajes científicos, creen no ser “aptos”para esta clase de saberes, que quedarían así reservados a unos pocos “selectos”.La selección de los conceptos más relevantes se fundamentó en:• el análisis epistemológico de cuestiones relevantes dentro de la TER;• la indagación de las dificultades de los docentes para afrontar la tarea deabordar la TER en el nivel de enseñanza medio/polimodal, en situaciónconcreta de aula;• Movimiento relativo.• Ecuaciones de transformación de Galileo.• El éter electromagnético.Tópicos de Teoría de la Relatividad EspecialEl segundo bloque está orientado al conocimiento de los aspectos principalesde la TER, analizando los postulados de la misma y cómo se modifican losconceptos de espacio y tiempo de la mecánica clásica a partir de asumir losnuevos postulados.Es necesario analizar los diversos aportes a la elaboración de la teoría más allá

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario101del realizado por Einstein.También es relevante que el alumno conozca comprobaciones experimentalesde la teoría y aplicaciones tecnológicas de la misma (fundamentalmente deaquellas que pueden ejemplificarse con elementos de la vida cotidiana).Este bloque incluye los siguientes núcleos temáticos.• Los postulados de la TER.• La dilatación temporal.• La contracción espacial.• Las transformaciones de Lorentz.• El espacio-tiempo y los diagramas de Minkowski.• La equivalencia masa-energía.• El rol de la experimentación en la TER.• Aplicaciones tecnológicas de la TER.• Influencias de la TER y de Einstein en diversos ámbitos del conocimiento.Mecánica cuánticaLas investigaciones internacionales acerca de la enseñanza de la Física y losprogramas curriculares de muchos países, como lo reportan diversos trabajosde investigación, proponen el tratamiento escolar de los conceptos fundamentalesde la teoría cuántica. En nuestro país, la propuesta curricular para la asignaturaFísica tiene, entre sus expectativas, la comprensión y descripción de losconceptos fundamentales de las teorías cuánticas. Sin embargo, es muy reducidoel desarrollo escolar de su estudio en Física, quedando limitado a un ámbitoinformativo, si bien cabe reconocer que algunos contenidos suelen ser abordadostangencialmente en la disciplina Química.Desde el punto de vista de la formación del profesor en Física, es importanteplantear y discutir el objetivo y alcance que debe asignarse a los contenidos deMecánica Cuántica y, colateralmente, a su didáctica intentando orientar respuestasa dos cuestiones puestas de manifiesto en las investigaciones: ¿es necesarioestudiar la Mecánica Cuántica en la escuela media?, ¿cómo abordarla sin caeren posiciones reduccionistas?, ¿qué contenidos pueden ser abordados paraintroducir las bases de un pensamiento cuántico en sus aspectos conceptualesy formales? En general, se fundamenta las respuestas a la primera cuestión enlos avances tecnológicos actuales, tanto en el área de la electrónica basada ensemiconductores, del láser y los derivados de la Física nuclear como en las másrecientes como la computación cuántica, la nanotecnología y la biotecnología.Pero avanzando sobre las otras cuestiones, se debe reconocer que, además desu importancia para comprender aspectos básicos de dichas tecnologías, su importanciaformativa debe valorarse con un mayor alcance si se tienen en cuentalos siguientes aspectos:• los debates epistemológicos derivados de las diferentes interpretacionesde la Mecánica Cuántica que han modificado el lugar de la observación enel experimento, la concepción del proceso de medición y de predicciónen Física;• los aportes emergentes de las diferentes interpretaciones en relación conlos conceptos base adoptados y los formalismos utilizados para la estructuraciónteórica;• la Mecánica Cuántica ha dado un marco teórico para una interpretaciónde la estructura y comportamiento de la materia expresada básicamenteen la permanente interacción de unos pocos componentes, respetandoprincipios de conservación. Con ello ha producido una valiosa síntesisconceptual aportando elementos básicos para el estudio de las manifestacionesde la estructura atómico-molecular de la materia y la comprensiónde fenómenos microscópicos. Así, se ha producido el solapamiento de lasfronteras entre la Física y la Química, vinculadas con áreas de conocimientotales como la Ciencia de los Materiales, la Biología, las Neurociencias,entre otras, dando sentido a la emergencia de un pensamiento complejo.;• la Mecánica Cuántica, vinculada con la teoría de la relatividad, provee elmarco adecuado para describir las interacciones fundamentales a nivelsub-nuclear y en el rango de altas energías;• actuales investigaciones en la línea especulativa de la teoría de campoFísica

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario102orientada a la unificación de todas las interacciones (incluida la gravedad)toma en cuenta la Mecánica Cuántica, sin entrar en contradicción con susprincipios.La Historia y la Epistemología de la Física muestran que el desarrollo de laMecánica Cuántica ha sido revolucionaria en la evolución del pensamiento humanoprácticamente en simultáneo con la Relatividad, como antes lo fuera lomecánica newtoniana o la noción de campo en la teoría electromagnética, porejemplo. En este sentido, la importancia de su presencia en la escuela no residesólo en el conocimiento de sus aspectos conceptuales como bagaje cultural ypara la comprensión de tecnologías actuales, sino para contribuir al progresivoavance en el desarrollo del pensamiento de un sujeto que, con una lógica polivalente,provee nuevas formas de interpretación y establece límites de valideza explicaciones y conceptos muy arraigados en el dominio espacio-temporal delas experiencias cotidianas. En este sentido, debe entenderse que la exclusiónde contenidos de la Mecánica Cuántica en el proyecto educativo de la escuelamedia, inhibe o posterga una actividad cognitiva deseable de desarrollar enlos jóvenes del Siglo XXI que demanda razonar en términos probabilísticossuperando el sentido determinista de las concepciones clásicas, la renuncia a unaidea de realidad externa, objetiva e independiente del observador, para saberseinvolucrado y perturbando lo que observa.“La conceptualización de un sistema cuántico requiere ingresar en unnuevo dominio explicativo y aceptar categorías que desafían a las originadasen la experiencia macroscópica, acerca del comportamiento ondulatorioy corpuscular como mutuamente excluyentes [...] En física clásicanaturalizamos la idea de que los sistemas físicos tienen ciertas propiedades,y que así, diseñamos y llevamos a cabo experimentos como si nosbrindaran información de ese sistema físico pre-existente. En física cuántica,es la conjunción de un sistema cuántico y un mecanismo de mediciónlo que nos brinda un resultado definitivo. Ya que diferentes medicionesproporcionan resultados incompatibles con características del sistema queson preexistentes, no podemos entonces definir ninguna clase de realidadfísica a menos que describamos el sistema físico que estamos investigandoy el tipo de medición que estamos llevando a cabo sobre ese sistema. Estaconclusión resulta asombrosa ya que nuestra educación se ha basado enla premisa de la existencia de una realidad externa, objetiva y definitiva, sinimportar cuánto o cuán poco conociéramos de ella. Es muy anti-intuitivoaceptar que la realidad de algo se materializa en el acto de medir-observar,hasta tanto eso no ocurre, no existe realidad” (Fanaro y Otero, 2007,p.237-238).La cuantización de la materia, la carga eléctrica y la energíaEste bloque está orientado a una revisión de conceptos e ideas de la físicaclásica que fueron dando sentido al concepto de cuanto como unidad elemental,rompiendo la idea de continuidad sobre la que reposa numerosos conceptosclásicos. El pensamiento cuántico difiere significativamente del que caracteriza ala física clásica. Dado que la formación del profesor en Física en las institucionesformadoras contempla, básicamente durante los tres primeros años, diversasasignaturas centradas en la física clásica, el futuro profesor ha incorporado conceptosy formas de razonamiento propias de ellas que pueden constituirse enposibles obstáculos, y generadora de tensiones para el desarrollo de la MecánicaCuántica, si no se enfocan estrategias adecuadas para revisar los conceptosintroducidos, producir contradicciones, reconocer los límites de validez de lasteorías que se estudian, la permanencia de algunos conceptos y relaciones y lapérdida de sentido de ciertas nociones clásicas.La presentación de los denominados experimentos cruciales, introdujeron unaserie de hechos y comportamientos no explicables en el contexto teórico de laFísica de fines del siglo XIX. Su análisis ha de ser un elemento formativo para laconsideración de una estructura conceptual en crisis y los esfuerzos del pensamientofísico para modelar e interpretar mediante argumentos lógicos válidos.Progresivamente se irán incorporando en la presentación y desarrollando en susalcances aquellos conceptos y principios que constituyen los fundamentos de laMecánica Cuántica. Se pondrá especial énfasis en discutir las bases del pensamientocuántico, los formalismos asociados y los significados atribuidos.Este bloque incluye los siguientes núcleos temáticos.• La cuantización de la materia. La naturaleza de los gases: leyes empíricasy modelos estáticos y dinámicos (Dalton, Bernoulli y Avogadro). Teoríacinética de los gases. La interpretación de Einstein del movimientoFísica

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario103browniano.• La cuantización de la carga. Leyes de Faraday de la electrólisis Descargasen gases. Determinación de la carga específica q/m. Determinación deMillikan de la carga del electrón.• La cuantización de la radiación. Radiación del cuerpo negro. Fracaso dela interpretación de Rayleigh y Jeans. La hipótesis de Planck. El fotón. Elefecto fotoeléctrico.Fundamentos de la mecánica cuántica y la interpretación de laestructura de la materiaEste bloque está orientado al conocimiento de los modelos que se propusierona lo largo de la historia permite distinguir ciertos experimentos y analizar enlas explicaciones asociadas la emergencia de algunas ideas que fueron estableciendouna progresiva modulación de líneas de pensamiento para permitir eltránsito desde las formas clásicas hacia la cuántica. Esto no supone una revisióncronológica de hechos, sino situarse sobre el proceso de construcción del conocimientopara detectar gérmenes de las nuevas concepciones cuánticas. Esto esparticularmente importante para revisar y reflexionar sobre los conocimientosconstruidos y las formas explicativas del denominado enfoque clásico, en loscursos previos de Física durante la formación del futuro profesor que permitiránel anclaje de las nuevas concepciones, tales como la noción de estado cuántico,los observables físicos, el rol de la observación y la medida, los comportamientosprobabilísticas y los conceptos derivados de la Teoría de Ondas explicandolos patrones de interferencia y de difracción de partículas subatómicas..Este bloque incluye los siguientes núcleos temáticos.• La modelización de la estructura de la materia. El átomo nuclear: experimentode Rutherford. Los espectros atómicos. El modelo de Bohr. Principiode correspondencia. Interpretación de las líneas espectrales.• Introducción a la mecánica cuántica. Las nociones básicas: estado cuántico,variables de estado. Ecuación de Schrödinger. La función de onda ysu interpretación probabilística. El principio de incerteza de Heisenberg.Complementariedad de la naturaleza ondulatoria y corpuscular. Estadosestacionarios y niveles de energía. El experimento de Franck y Hertz. Losnúmeros cuánticos. Modelo cuántico del átomo. El concepto de orbital.Interacción espín-órbita. Experimento de Stern y Gerlach. Momento angularorbital y de spin. La naturaleza dual de los sistemas cuánticos. Difraccióne interferencia de electrones.• Átomos polielectrónicos. Principio de exclusión de Pauli. Configuraciónelectrónica y término fundamental Interpretación de la Tabla Periódica delos elementos.• Sistemas moleculares. Molécula de H2+. Orbitales moleculares. Enlacesiónico y covalente. Moléculas poliatómicas.• Sistemas materiales. Sólidos. Teoría de Bandas. Conductores, aislantes,semiconductores, superconductores. Diamagnetismo, ferromagnetismo yparamagnetismo. Aplicaciones.• El núcleo atómico: propiedades. Isótopos, isótonos e isóbaros. Energía deligadura. Fuerzas nucleares. Desintegración nuclear. Reacciones nucleares.Aplicaciones.• Partículas fundamentales. Interacciones fundamentales. Tipos.AstrofísicaPor muchísimo tiempo, esta rama de la ciencia se restringió al análisis del movimientode los astros, y en particular a la descripción del movimiento de los planetasdel sistema solar a partir de la interacción gravitacional. Desde principiosdel siglo XX, la situación cambió considerablemente. Por un lado se perfeccionaronnotablemente los telescopios ópticos. Por otra parte, la Tierra no sólo esirradiada por luz visible. Los astros emiten en todo el espectro electromagnético,desde ondas de radio hasta rayos X. Las imágenes del cielo en estas frecuenciasextremas del espectro electromagnético dieron lugar a importantísimos avancestanto en aspectos astrofísicos (estructura estelar y galáctica) como cosmológicos(origen y evolución del universo).Hasta fines de la década del sesenta, la Cosmología no era considerada seriamentepor una gran cantidad de científicos. Sin embargo, esta situación cam-Física

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario104bió completamente, debido principalmente al descubrimiento de la radiacióncósmica de fondo. Este descubrimiento, combinado con la ley de Hubble, dioímpetu al modelo cosmológico de la gran explosión. Dicho modelo resulta deaplicar la Teoría General de la Relatividad de Einstein al Universo como un todo,y es actualmente aceptado por la gran mayoría de astrónomos y físicos. Más aún,las detalladas observaciones de la radiación cósmica de fondo que comenzaroncon el satélite COBE en 1992 produjeron una revolución en esta área de lafísica, y permitieron el comienzo de la llamada “cosmología de precisión”.Todos estos aspectos son en general motivadores para los estudiantes del nivelmedio, y en muchos casos generan noticias periodísticas en las que se describena nivel divulgación científica los últimos avances en el tema. Por estos motivos,consideramos importante que los profesores de física tengan la oportunidad deadquirir los conceptos fundamentales durante su formación, para luego poderser capaces de introducir la discusión de estos temas en el aula.El sistema solarEn este bloque se analizan, a partir de la descripción Newtoniana de la interaccióngravitacional, las principales propiedades de las órbitas planetarias. Sedescriben también las características de los distintos planetas y cuerpos menoresque orbitan alrededor del Sol.• Las órbitas planetarias• Características físicas de los planetas del sistema solar• Cometas y asteroidesEstructura estelarEn este bloque se han incluido los métodos de determinación de distanciasastronómicas. Luego se incluye una discusión de la relevancia de los espectrosestelares a los efectos de determinar distintas propiedades de las estrellas talescomo su constitución, temperatura y movimiento. Se incluye además la descripciónde los fenómenos nucleares que dan lugar a la generación de energía en lasestrellas y a los modelos de evolución estelar.• Distintos métodos para determinar distancias astrofísicas.• La composición y temperatura de las estrellas.• Ley de Hubble.• Reacciones nucleares y evolución de las estrellas.• Distintas maneras de mirar el universo.CosmologíaPor último, en este bloque se consideran principalmente los modelos cosmológicos.A los efectos de describir estos modelos es conveniente incluir una muybreve descripción de los fundamentos de la Teoría General de la Relatividad.No es necesario un estudio exhaustivo de esta teoría, pero se deben introduciralgunos conceptos básicos tales como el principio de equivalencia y lavisión de la interacción gravitatoria como una modificación de la geometría delespacio-tiempo. Esto permitirá describir correctamente el modelo cosmológicoy se podrán evitar los frecuentes errores conceptuales que se cometen alhablar de la “gran explosión”. Se deberán discutir las principales prediccionesdel modelo.Finalmente, se aprovecharán los conceptos aprendidos de la Teoría General dela Relatividad para discutir algunas propiedades básicas de los agujeros negros.• La relatividad general.• Los modelos cosmológicos a lo largo de la historia de la humanidad.• El modelo de la gran explosión. Predicciones.Mapas de progresoFísica

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario105MetasEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaLa teoría especial de la relatividadDescriptores del alcance de la comprensiónNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalLas relaciones significativas que se establecenentre los conceptos de observador,sistema de referencia, proceso demedición e instrumentos.Conceptos relevantes para efectuar mediciones,fundamentalmente de espacio ytiempo, desde distintos sistemas de referencia.Reconoce la necesidad de asociar el conceptode observador con el concepto desistema de referencia.Comienza a vincular el concepto de observadorcon el proceso de medición,concepto que adquiere especial importanciaen la TER, y con instrumentos comprendiendoque observar es algo más que“mirar detalladamente”.Distingue los fenómenos que requierenuna interpretación relativista de aquellosque se explican partir de teorías clásicas.Escoge sistemas de referencia adecuadospara resolver situaciones problemáticasreferidas a la TER.Establece relaciones significativas entrelos conceptos de observador, sistema dereferencia, proceso de medición e instrumentos.FísicaLa invariancia de conceptos como “espacio”y “tiempo” en diferentes sistemas dereferencia, en reposo relativo en el ámbitode la mecánica clásica.La necesidad de utilizar las ecuaciones detransformación cuando se debe resolverun problema que requiere información dediferentes sistemas de referencia.Utiliza las ecuaciones de transformacióngalileanas cuando se debe resolver unproblema que requiere información de diferentessistemas de referencia y resuelveadecuadamente situaciones planteadas enel ámbito de la mecánica clásica, aun encasos complejos.Utiliza recursos informáticos, como porejemplo applets, que pueden favorecer elaprendizaje del concepto espacio-tiempo.Los cambios en los de conceptos espacioy tiempo que se produjeron a lo largo dela Historia de la Ciencia.Las nociones “sincronización” y “simultaneidad”y vincularlas con el hecho deque los observadores tengan los mediosadecuados para comunicarse.Intenta identificar las concepciones de losalumnos respecto a conceptos fundamentalesde mecánica clásica necesarios parael abordaje de la TER y selecciona problemasde mecánica clásica que requieran unanálisis exhaustivo de los mismos.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario106MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalLa situación en que se encontraba el electromagnetismoa finales del siglo XIX.Que la comunicación demanda un tiempo,además del propio del evento en cuestiónque se intente medir.La incompatibilidad del Programa Mecanicistacon algunos aspectos de la TeoríaElectromagnética de Maxwell.Reconoce el límite de validez de lamecánica clásica y del electromagnetismopara resolver problemas de la física.Identifica algunas de las consecuenciasfundamentales de la TER como la relatividadde los conceptos de simultaneidad,espacio y tiempo y la redefinición del conceptode masa.Elabora situaciones problemáticas máscomplejas que incluyan otras formas deresolución, por ejemplo gráfica.Promueve, en el desarrollo de sus clases,el reconocimiento de los límites de validezde las teorías clásicas.FísicaLos postulados de la TER y sus consecuenciaspara los conceptos clásicos evento observador,sistema de referencia, medición,simultaneidad, tiempo y espacio.Las transformaciones de Lorentz.Aspectos básicos de la dinámica relativistay de la equivalencia masa energía.Aplica las transformaciones de Lorentzpara resolver problemas relativistas.Reconoce la relevancia de la equivalenciamasa-energía en reacciones nuclearesCalcula el movimiento de una partículacargada en presencia de campos eléctricosy magnéticos constantes.Resuelve situaciones problemáticas queincluyen contracción de longitudes, dilatacióndel tiempo, y conservación de laenergía.Calcula la longitud de un objeto respectoa un sistema de referencia con respectoal que se mueve a una velocidad cercanaa la de la luz y la compara con su longitudpropia.Calcular intervalos de tiempo de eventosen dos sistemas inerciales.Utiliza las expresiones de la energía enreposo, energía cinética y energía total deuna partícula Que se mueve velocidadescercanas a las de la luz.Utiliza los diagramas de Minkowski pararepresentar e interpretar el concepto deespacio–tiempo.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario107MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalLa noción de espacio–tiempo.Reconoce que los conceptos de espacioy tiempo tal como lo interpretaba en lamecánica clásica ya no pueden utilizarseen la TER.Las cuestiones que contextualizan históricay epistemológicamente a la TER.: génesisde la teoría; contrastaciones empíricasa las que fue sometida; sus aplicaciones–incluso en la vida cotidiana, el rol de lacomunidad científica en el desarrollo deuna teoría y su influencia en la sociedad.Conoce comprobaciones experimentalesde la TER.Conoce aplicaciones tecnológicas de laTER.Comprende el rol de la experiencia deMichelson en el surgimiento de la TER.Valora las comprobaciones experimentalesde la TER desde el punto de vistaepistemológico.Debate respecto de posibles consecuenciasde aplicaciones tecnológicas derivadasde la TER.Analiza ensayos sobre las implicanciasfilosóficas y epistemológicas de la TER.Analiza propuestas de enseñanza diseñadaspara el abordaje de la TER en la escuelasecundaria y reconoce sus fundamentosdisciplinares y didácticos.Argumenta con sus pares y profesores sobreaspectos disciplinares específicos de laTER como también de sus implicacionesepistemológicas.Selecciona críticamente recursos informáticos,como por ejemplo applets, quepueden favorecer el aprendizaje del conceptoespacio-tiempo.Estimula a los alumnos a analizar las repercusionesde la TER fuera del propio ámbitode la Física, como en el arte y la filosofía.Indaga acerca de más aplicaciones tecnológicasde la TER de las que conoce por suformación de grado.Analiza críticamente las propuestas editoriales,recursos informáticos de simulación,diseños experimentales y material dedivulgación vinculado con la enseñanza dela TER.Procura actualizar sus conocimientos através de la capacitación permanenteparticipando en cursos, seminarios y congresos.FísicaLee críticamente y selecciona libros detexto y material de divulgación para la escuelamedia.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario108MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalSelecciona propuestas de enseñanza diseñadaspara el abordaje de la TER en laescuela secundaria, analiza sus fundamentosdisciplinares y didácticos y las implementacon sus alumnos.Construir una imagen de Einstein no esteriotipada,histórica y epistemológicamentefundamentada.Construye una caracterización robusta deAlbert Einstein, histórica y epistemológicamentefundamentada, que trascienda lavisión reduccionista y estereotipada clásica,con más componentes de carácter “humano”,que no suelen tenerse en cuentaen las aulas ni en los medios de comunicaciónmasivos.Plantea temas controvertidos vinculadoscon la vida de Albert Einstein, tanto en lopersonal como su participación en cuestionespolíticas y de repercusión para lasociedad.FísicaMetasEl alumno de profesorado debecomprenderLa cuantización de la materia, la carga eléctrica y la energíaDescriptores del alcance de la comprensiónNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalEl carácter discreto de la materia, la cargaeléctrica y la energía, emergente de la interpretaciónde experimentos que fueroncruciales en el desarrollo teórico.Reconoce experimentos que, en una revisiónhistórica de la Ciencia, contribuyerona dar sentido al carácter discreto de la materia,la carga eléctrica y la energía.Discute tales experimentos desde la perspectivade teorías de dominio clásico paraencontrar sus posibilidades explicativas yDiferencia entre interpretaciones macroscópicasy microscópicas de las propiedadesde la materia.Organiza modelos cinéticos y aplica la interpretaciónestadística para sustentar argumentaciones.Utiliza aportes de la Historia de la Cienciapara fundamentar en sus clases las propiedadesde la materia, la carga eléctrica y laenergía.Relaciona las explicaciones termodinámicasde naturaleza empírica y las interpretacionesmecano-estadísticas sustentadas en

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario109MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalsus inconsistencias.Utiliza adecuadamente la teoría cinética delos gases (ideales y sus correcciones parareales) para interpretar propiedades macroscópicas(presión, temperatura, calormolar, etc.) y fenómenos tales como difusión,expansión libre.Calcula velocidades moleculares.Aplica adecuadamente campos eléctricosy magnéticos externos, en la resolución deproblemas y posibles actividades experimentales,para obtener registros de propiedadesmicroscópicas: velocidades departículas, carga específica (q/m) y cargaeléctrica.Aplica procedimientos para identificar isótoposy calcular mezclas isotópicas.Selecciona con criterios experimentospara explicar a otros el carácter discretode la materia, la carga eléctrica y la energía.Relaciona la naturaleza discreta de las unidadeselementales y los comportamientosmacroscópicos continuos.modelos discretos de la materia.Modeliza adecuadamente para desarrollarsus explicaciones.Establece relaciones con contenidos deQuímica, en sus clases.Utiliza adecuadamente las teorías clásicaspara interpretar los experimentos yreconoce las debilidades e inconsistenciasderivadas de ellas.Produce argumentaciones fundadas paradiferencias la descarga en gases de unfenómeno luminoso (radiación).Organiza explicaciones coherentes sobrela continuidad observable en los comportamientosmacroscópicos, recurriendo a lanaturaleza discreta de la materia, la cargaeléctrica y la radiación.FísicaSelecciona en forma autónoma actividadespara el aula que den evidencia de la discontinuidadde la materia, adecuadas alnivel de sus alumnos.Los límites de la matemática del continuoen la formalización de la Física Clásica.Reconoce las modificaciones matemáticasque introduce la hipótesis de Planck sobrela explicación clásica de la radiación delcuerpo negro.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario110MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalEl carácter dual de la radiación.Reconocer la necesidad de adoptar elcarácter discreto de la radiación en losprocesos de interacción de la radiacióncon la materia y su carácter ondulatorioen los procesos de interferencia y difracción.Resuelve situaciones vinculadas con lainteracción de radiación, de diferentesfrecuencias e intensidades, con distintosmateriales y analizar los resultados.Distingue los experimentos que requiereninterpretaciones basadas sobre el carácterondulatorio de la radiación de los que demandanla naturaleza discreta de la misma.Produce argumentaciones fundadas paradiferencias la descarga en gases de unfenómeno luminoso (radiación).Elabora argumentos adecuados para fundamentarel comportamiento dual de laradiación.FísicaMetasEl alumno de profesorado debecomprenderFundamentos de la mecánica cuántica y la interpretación de la estructura de la materiaDescriptores del alcance de la comprensiónNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalLas diferencias entre las descripciones delos sistemas físicos que realiza la MecánicaCuántica de las correspondientes a laMecánica ClásicaEl lugar de la observación y la medidaen relación con el estado cuántico de unsistemaQue el estado cuántico de un sistema sedescribe con una función de onda quecodifica la distribución de probabilidad deReconoce la pérdida de significado de latrayectoria en el dominio cuántico comoconsecuencia de la indeterminación simultáneade la posición y la velocidad de unapartícula, establecida por el principio deincertidumbre de Heisenberg.Identifica los observables físicos que permanecenen las descripciones y explicacionesdel estado cuántico de un sistema.Calcula la función de onda asociada alReconoce que la formulación probabilísticay la noción de incertidumbre expresanel abandono del carácter determinísticode la física clásica.Reconoce la constante de Planck como ellímite de la precisión en la determinaciónsimultánea de posición-momento lineal,energía-tiempo, etcétera.Lee y analiza artículos publicadas en revistasespecializadas en la educación en FísicaSelecciona actividades adecuadas al nivelde sus alumnos para diferenciar las descripcionesde dominio clásico y cuántico,tales como: el rol de la observación y delobservador, el proceso de medición, loslímites de la incerteza, la noción del determinismoy la predicción.Debate con sus pares, sobre la base delecturas sugeridas, distintos enfoques interpretativosvinculados con la MecánicaCuántica.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario111MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprende:Nivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionaltodas las propiedades medibles u observablesmovimiento de electrones en diferentescampos de potenciales unidimensionales,utilizando la ecuación de Schrödinger.Interpreta el carácter probabilístico de lafunción de onda.y Ciencias relativas a cuestiones vinculadascon la enseñanza de la Mecánica Cuántica.Selecciona propuestas de enseñanza decontenidos de Mecánica Cuántica en la escuelasecundaria y analiza sus fundamentosdisciplinares y didácticos.Analiza críticamente las propuestas editoriales,recursos informáticos de simulación,diseños experimentales y material dedivulgación vinculado con la enseñanza denociones de Mecánica Cuántica.Selecciona lecturas y simulaciones paradebatir con los alumnos en torno a lanaturaleza dual de electrones, protones yneutrones.FísicaEl carácter representacional de los modelosde estructura de materia.El modelo cuántico del átomo: sus estadosestacionarios, niveles de energía y transicionespermitidas.La organización de los orbitales molecularescomo combinación lineal de orbitalesatómicos.Reconoce el modelo atómico de Bohrcomo semiclásico, identificando sus componentesclásicas y cuánticas.Diferencia el concepto de “orbital” del de“órbita” en el movimiento de electronesen un sistema atómico.Interpreta el modelo atómico de orbitalesemergente de la resolución de la ecuaciónde Schrödinger para un electrón en un potencialcoulombiano.Reconoce el significado de los númeroscuánticos en relación con el modeloatómico de orbitales.Identifica las configuraciones electrónicasde átomos polielectrónicos, atendiendo alprincipio de exclusión de Pauli.Interpreta la organización de la Tabla Per-Explica la estructura atómica de los elementosutilizando el modelo cuántico deorbitales, abandonando enfoques basadosen el difundido modelo “planetario” deBohr.Diferencia los orbitales atómicos s, p, d,etc., en función de su geometría espacial yel número de ocupación electrónica.Explica la distribución de las líneas delespectro de átomos hidrogenoides utilizandoel modelo cuántico del átomo y lasreglas de transición.Diseña propuestas didácticas para abordarla enseñanza de los modelos atómicos enla escuela secundaria.Fundamenta las limitaciones teóricas delmodelo atómico de Bohr.Explica las configuraciones electrónicas delos átomos, utilizando el modelo cuánticode orbitales.Integra los contenidos de Mecánica Cuánticacon los de la asignatura Química a finde abordar colaborativamente la complejidadde la interpretación de la estructuraatómica y la formación de moléculas.Selecciona ejemplos de fenómenos físicos,comportamientos de materiales, aplicacionesy desarrollos tecnológicos que nologran ser descriptos o explicados por laFísica Clásica y que sí se acepta lo hace laFísica Cuántica.Reconoce la relevancia de la mecánica

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario112MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionaliódica de Mendeleiev.Interpreta los procesos de absorción yemisión de la radiación sobre la bases detransiciones electrónicas permitidas entreniveles energéticos.Modeliza los orbitales de algunas moléculas,por ejemplo: H2, H2O, ClNa, NH3,metano, etano.cuántica en el desarrollo de dispositivoselectrónicos que se produjo desde la invencióndel transistor.FísicaCaracteriza las propiedades de sólidosconductores, dieléctricos y semiconductoressobre la base del esquema de bandasde energía.Las propiedades del núcleo y las característicasde las fuerzas nucleares fuertes.Que la masa de un núcleo, como sistemaligado, es menor que la suma de las masade sus nucleones componentesQue la radiactividad es una propiedad delos isótopos inestables.Que la fusión, fisión y las capturas protónica,neutrónica y electrónica son procesosnucleares con diferentes energías involucradas.Interpreta la tabla de nucleidos, identificandoisótopos, isótonos e isóbaros y susestabilidades.Reconoce órdenes de magnitud de: radionuclear, volumen y densidad nuclear.Caracteriza a los núcleos por su espín nucleary momento dipolar magnético.Calcula la energía de ligadura nuclear.Explica la desintegración α, β y γ.IInterpreta tablas de decaimiento radiactivoy calcula características tales comoconstante de desintegración, actividad deuna sustancia, proporción de sustanciasReconoce y explica diferentes procedi-mientospara inferir propiedadesnucleares.Reconoce y explica diferentes aplicacionesde los materiales radiactivos en la investigacióncientífica y en el área de la salud yla tecnología.Analiza la información acerca de losprocesos nucleares ofrecida en los librosde texto para la escuela secundaria.Diseña propuestas didácticas para trabajaren el aula contenidos vinculados con laspropiedades nucleares y los procesos.Busca información sobre la ubicación y losSelecciona lecturas para trabajar en el aulaaspectos históricos relacionados con la radiactividady el conocimiento del núcleo ysus propiedades.Selecciona de materiales (software, videos,películas) para trabajar en el aula las aplicacionesde la tecnología nuclear, analizandolas medidas de seguridad requeridas.Trabaja en el aula aspectos relacionadocon los riesgos y consecuencias de la exposicióna material radiactivo y radiacionesionizantes, para generar conductas preventivas.Promueve la búsqueda de información en

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario113MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalradiactivas en series con dos miembrosinestables presentes en rocas.diferentes usos de reactores nucleares enArgentina.medios periodísticos sobre cuestiones nuclearesy las debate con sus alumnos.Que las denominadas partículas fundamentalesson consideradas actualmentecomo componentes básicos de la materiay sus interacciones.Explica los diferentes procesos nucleares ycalcula las energías asociadas.Explica el funcionamiento básico de un reactornuclear.Diferencia bosones y fermiones y los relacionacon las interacciones fundamentalesy la estructura de la materia respectivamente.Conoce los distintos tipos de fermiones yde bosones identificados en la actualidad.Identifica la estructura del protón y delneutrón.Busca información para organizar lacronología del descubrimiento experimental/teóricode las partículas fundamentaleshasta la actualidad.Analiza información periodística vinculadacon aceleradores de partículas.Selecciona críticamente material bibliográficoy de divulgación científica sobreprocesos de fusión y fisión nuclear paraestudiantes de nivel secundario.Promueve en sus alumnos la búsqueda deinformación cronológica sobre científicosque recibieron el premio Nobel de Física ysu vinculación con la estructura de la materia.Selecciona críticamente material bibliográficoy de divulgación científica relacionadacon la Física de partículas.FísicaDa significado al concepto de antimateria.MetasEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaEl sistema solarDescriptores del alcance de la comprensiónNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalLas principales propiedades de las órbitasplanetarias.Utiliza las leyes de Kepler para relacionarel tamaño y el período de las órbitas planetarias.Describe las órbitas planetarias a partir dela ley de gravitación universalReconoce la relevancia de la interacciónAnaliza críticamente comentarios periodísticosreferidos a los avances recientesen el tema: descubrimiento de planetasextrasolares, existencia de agua en los pla-

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario114MetasNivel 1. Al aprobar la correspondiente materiaDescriptores del alcance de la comprensiónEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalgravitacional en el descubrimiento de algunosplanetas.netas, descubrimiento de nuevos planetaso cometas en el sistema solar, etcétera).Realiza una síntesis histórica de las visionesgeocéntrica y heliocéntrica del sistemasolar.Las características físicas de los planetasdel sistema solar.Las propiedades de los cuerpos menoresque orbitan alrededor del Sol.Conoce las principales características físicasde los planetas del sistema solar (radio,masa, composición de la atmósfera, temperaturashabituales, número de satélites).Relaciona estas características con laposible existencia de agua y vida en losdistintos planetas.Selecciona críticamente material bibliográficode divulgación científica para estudiantesde nivel secundario.FísicaDescribe las principales características delos cometas y de sus órbitas .Conoce la existencia de asteroides y discutesus diferencias y similitudes con losplanetas.

proyecto de mejora para la formación inicial de profesores para el nivel secundario115MetasEl alumno de profesorado debecomprenderNivel 1. Al aprobarla correspondiente materiaEstructura estelarDescriptores del alcance de la comprensiónNivel 2. Al finalizarla formación inicialNivel 3. En los primeros añosdel desempeño profesionalLos métodos utilizados para determinardistancias en astrofísica.Describe el método de paralaje (y suslimitaciones) para determinar distanciasestelares.Analiza críticamente comentarios periodísticosreferidos a los avances recientesen astrofísica y cosmología.La relevancia del análisis de los espectrosestelares para obtener información sobrela composición y movimiento de estrellasy galaxias.Describe métodos para determinar distanciasa objetos más lejanos, como porejemplo los basados en propiedades de lassupernovas o de estrellas variables.Conoce las unidades de distancia utilizadasfrecuentemente en astronomía y losórdenes de magnitud de distancias y tamañostípicos.Identifica la manera de obtener informaciónde la composición de las estrellasanalizando el espectro de luz visible.Relaciona la temperatura de las estrellascon la radiación de cuerpo negroSelecciona críticamente material bibliográficode divulgación científica para estudiantesde nivel secundarioFísicaLos procesos físicos que ocurren en el interiorde las estrellas.Relaciona el corrimiento de las líneasespectrales con el efecto Doppler y con elmovimiento de estrellas y galaxias.Describe fenomenológicamente la ley deHubble, como una relación entre corrimientoal rojo y luminosidad aparente.Describe los procesos de fusión nuclearque se producen en el interior de las estrellas,y los relaciona con la generaciónde energía y la producción de elementos