14 horas pedagógicas

Unidad 3 - Física: Percepción sonora y visual y ondas sísmicas

La audición y la visión desde el punto de vista de la física. Los sismos, sus ondas y los lugares donde se pueden originar. Maremotos y tsunamis. Recolección, registro y análisis de evidencias.

Propósito

En esta unidad se abordan dos grandes temas: el primero trata de la audición y la visión, los dos sentidos más importantes en la comunicación humana; el segundo versa sobre la actividad sísmica, de gran relevancia en un país como Chile. En relación con la audición y la visión, el foco se centra en describir las estructuras del oído y del ojo y las funciones que desempeñan desde el punto de vista de la física. Respecto de los sismos, se espera que las y los estudiantes comprendan su carácter ondulatorio, los modos y lugares donde es más probable que se originen, las ocasiones en que se producen maremotos o tsunamis, los parámetros que los describen y lo que ellos revelan de la estructura interna de nuestro planeta. Las principales habilidades que se refuerzan en esta unidad son las de recolectar y registrar evidencias de investigaciones experimentales y no experimentales, considerando el registro de datos y la síntesis de informaciones; también procesar y analizar las evidencias obtenidas por medio de la creación y el uso de modelos.

Con el desarrollo de la unidad se espera que alumnas y alumnos continúen construyendo grandes ideas científicas (revisar anexo 2), que les permitan comprender que los procesos auditivos y de la visión de las personas satisfacen necesidades propias de su existencia y les permiten relacionarse con el medioambiente (GI 1). Además, que tanto la energía sonora como la lumínica, involucradas en los procesos de la audición y visión, son parte de la energía disponible en el Universo (GI 6), y que los fenómenos sísmicos traen consecuencias en el relieve y estructura de la Tierra, relacionadas con las condiciones necesarias para la vida (GI 8).

Conocimientos previos

El sonido como vibración.
Características del sonido: frecuencia, intensidad y timbre.
Concepto de onda.
Características de las ondas periódicas: frecuencia, amplitud, forma de la onda.
La luz en el espectro electromagnético.
La cámara oscura.
Óptica de las lentes convergentes.
Imágenes reales.

Palabras clave

Pulso, vibración, sonido, ondas, ondas longitudinales, ondas transversales, rapidez de onda, intensidad, frecuencia, longitud de onda, luz, espectro electromagnético.

Objetivos de la unidad

CN1M OA 12

Explorar y describir el funcionamiento del oído y del ojo humano, considerando:

La recepción de ondas sonoras y luminosas.
El espectro sonoro y de la luz visible.
Sus capacidades, limitaciones y consecuencias sociales.
La tecnología correctiva (lentes y audífonos).

Indicadores

Indicadores unidad 3

Explican la función de las estructuras del oído (oído externo, medio e interno) en el proceso de audición del ser humano.
Describen el espectro audible para las personas, considerando variables como la frecuencia y la intensidad sonora.
Proponen medidas de protección a la contaminación acústica, para las personas y los seres vivos en general.
Clasifican algunas afecciones auditivas, de acuerdo a criterios como estructura dañada, deficiencia auditiva y causa de deficiencia auditiva.
Explican el funcionamiento fisiológico de las estructuras del ojo en el proceso de la visión en el ser humano.
Describen la luz visible en el espectro electromagnético y su relación con otras ondas electromagnéticas, en términos de energía y parámetros que las caracterizan, como frecuencia y longitud de onda.
Explican soluciones tecnológicas (con uso de lentes) para enfermedades que afectan la visión, como la miopía, la hipermetropía y el astigmatismo.
Proponen medidas de mitigación a la contaminación lumínica que puedan causar efectos en las personas y en algunos procesos tecnológicos, como en la astronomía óptica.

CN1M OA 13

Describir el origen y la propagación, por medio del modelo ondulatorio, de la energía liberada en un sismo, considerando:

Los parámetros que lo describen (epicentro, hipocentro, área de ruptura, magnitud e intensidad).
Los tipos de ondas sísmicas (primarias, secundarias y superficiales).
Su medición y registro (sismógrafo, escalas sísmicas).
Sus consecuencias directas e indirectas en la superficie de la Tierra (como tsunamis) y en la sociedad.
Su importancia en geología, por ejemplo, en el estudio de la estructura interna de la Tierra.

Indicadores

Indicadores unidad 3

Describen algunas causas naturales que originan los sismos, como las tectónicas.
Describen un sismo en términos de sus parámetros, como hipocentro, epicentro, área de ruptura, magnitud e intensidad.
Explican cómo se propaga la energía que se libera en un sismo mediante las ondas primarias, secundarias y superficiales.
Describen escalas sismográficas (la modificada de Mercalli, la Richter, incluyendo la magnitud de momento sísmico) y el sistema de medición de los sismos con uso de instrumentos como el sismógrafo.
Describen un tsunami en términos de su origen, su propagación y los efectos que puede ocasionar.
Argumentan a favor de que en la población exista una cultura sísmica, considerando la historia y la realidad sísmica de Chile.
Elaboran un plan de medidas preventivas para ser implementado ante la ocurrencia de un sismo y/o un tsunami.
Describen el impacto que pueden tener los sismos y tsunamis en las actividades económicas y productivas.
Describen el uso de técnicas de reflexión de ondas sísmicas en el estudio de la estructura interna de la Tierra.

CN1M OAH k

Evaluar la investigación científica con el fin de perfeccionarla, considerando:

La validez y confiabilidad de los resultados.
La replicabilidad de los procedimientos.
Las explicaciones, las predicciones y las conclusiones.
Las posibles aplicaciones tecnológicas.
El desempeño personal y grupal.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Evalúan los procedimientos con que se obtuvieron datos y resultados en una investigación de acuerdo a los criterios establecidos para calificar su validez y confiabilidad.
Evalúan la validez de una hipótesis de acuerdo a los resultados de la investigación que se ejecutó para demostrarla.
Evalúan el procedimiento efectivo con que se realiza una investigación y sugieren ajustes para su replicación.
Proponen nuevas hipótesis de trabajo a partir de los resultados de una investigación.

CN1M OAH m

Discutir en forma oral y escrita las ideas para diseñar una investigación científica*, las posibles aplicaciones y soluciones a problemas tecnológicos, las teorías, las predicciones y las conclusiones, utilizando argumentos basados en evidencias y en el conocimiento científico y tecnológico.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Determinan la realización de una investigación científica argumentando las razones de la decisión.
Evalúan hipótesis y determinan si pueden conducir a una investigación científica.
Revisan los resultados de una investigación científica y proponen posibles aplicaciones o soluciones a problemas tecno-científicos.

CN1M OAH g

Organizar el trabajo colaborativo, asignando responsabilidades, comunicándose en forma efectiva y siguiendo normas de seguridad.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Forman equipos de trabajo respetando las habilidades y competencias de cada integrante.
Reconocen que las responsabilidades individuales en la ejecución de una investigación científica están interconectadas.
Reconocen que el respeto mutuo entre los y las integrantes del equipo favorece su estabilidad y producción.

CN1M OAH l

Explicar y argumentar con evidencias provenientes de investigaciones científicas*, en forma oral y escrita, incluyendo tablas, gráficos, modelos y TIC.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Explican resultados e informan sobre una investigación científica con los recursos comunicacionales más adecuados.
Presentan una investigación (completa) considerando secciones como título, resumen, introducción, materiales, métodos, resultados representativos, discusión de los resultados, conclusiones, argumentos y referencias, entre otras.

CN1M OAH d

Planificar diversos diseños de investigaciones experimentales que den respuesta a una pregunta y/o problema sobre la base de diversas fuentes de información científica, considerando:

El uso adecuado de instrumentos y materiales para asegurar la obtención de datos confiables.
La manipulación de variables y sus relaciones.
La explicación clara de procedimientos posibles de replicar.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Reconocen que el diseño de una planificación científica requiere de una hipótesis de trabajo que responda la pregunta o problema que se quiere solucionar.
Justifican una investigación científica que diseñarán para demostrar una hipótesis.
Identifican informaciones científicas que pueden originar una investigación científica de carácter experimental.
Establecen criterios para calificar la validez y confiabilidad de las evidencias obtenidas en una investigación científica.
Seleccionan un plan de acción para diseñar una investigación científica que permita solucionar un problema o responder una pregunta.
Explican cómo se trabajará(n) la(s) variable(s) que se investigará(n) en la búsqueda de la solución de un problema o pregunta científica.
Explican el propósito y el procedimiento de cada parte de la secuencia de actividades propuestas en un diseño experimental.
Explican cómo comunicarán los resultados de una investigación científica.

CN1M OAH c

Formular y fundamentar hipótesis comprobables, basándose en conocimiento científico.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Identifican una hipótesis como una explicación tentativa de un fenómeno o problema científico.
Diferencian una predicción de una hipótesis.
Reconocen que una hipótesis permite diseñar una investigación científica.
Formulan una hipótesis basándose en conocimientos e ideas previas.
Formulan una predicción basándose en una hipótesis.
Formulan una hipótesis relacionando dos variables de un fenómeno o problema científico.

CN1M OAH h

Organizar datos cuantitativos y/o cualitativos con precisión, fundamentando su confiabilidad, y presentarlos en tablas, gráficos, modelos u otras representaciones, con la ayuda de las TIC.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Registran observaciones y datos cualitativos y cuantitativos durante el desarrollo de una investigación, utilizando el medio más adecuado, con ayuda de las TIC.
Establecen la organización de datos cualitativos y cuantitativos según la necesidad de una investigación, como tablas o bitácoras, entre otros.
Organizan datos cuantitativos en gráficos u otros modelos matemáticos para interpretar el comportamiento de las variables presentes en una investigación.

CN1M OAH a

Observar y describir detalladamente las características de objetos, procesos y fenómenos del mundo natural y tecnológico, usando los sentidos.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Registran observaciones de un fenómeno o problema científico con pautas sencillas.
Describen procesos que ocurren en un fenómeno con la información del registro de observaciones.

CN1M OAH f

Conducir rigurosamente investigaciones científicas para obtener evidencias precisas y confiables con el apoyo de las TIC.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Llevan a cabo rigurosamente una investigación científica de manera individual o colaborativa.
Establecen criterios para cuidar la validez y confiabilidad de las evidencias e informaciones.
Utilizan herramientas tecnológicas (TIC) para realizar mediciones precisas.

CN1M OAH i

Crear, seleccionar, usar y ajustar modelos para describir mecanismos y para predecir y apoyar explicaciones sobre las relaciones entre las partes de un sistema.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Usan un modelo para apoyar la explicación de un conocimiento, la formulación de una predicción y/o el tratamiento de datos.
Conocen diferentes modelos e identifican los más apropiados para apoyar una explicación de resultados parciales o finales de una investigación.
Utilizan modelos apropiados para el tratamiento de datos en una investigación.

CN1M OAH e

Planificar una investigación no experimental y/o documental que considere diversas fuentes de información para responder a preguntas científicas o para constituir el marco teórico de la investigación experimental.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Identifican preguntas o problemas que pueden ser solucionados con una investigación científica no experimental.
Examinan informaciones identificando las que pueden originar una investigación científica de carácter no experimental.
Confeccionan un marco conceptual basándose en conocimientos existentes relativos al problema o pregunta que se quiere solucionar.
Seleccionan un plan de acción para diseñar una investigación científica no experimental que permita solucionar un problema o responder una pregunta.
Definen el o los objetivos de una investigación en relación con el problema o pregunta que se quiere solucionar.
Utilizan procedimientos, software y plataformas de análisis de textos durante la búsqueda de información en una investigación científica.
Examinan documentos e identifican y seleccionan evidencias experimentales y no experimentales.

CN1M OAH b

Formular preguntas y/o problemas, a partir de conocimiento científico, que puedan ser resueltos mediante una investigación científica*.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Proponen problemas que se relacionan con un fenómeno natural o tecnológico.
Formulan preguntas relacionadas con un problema científico.
Identifican preguntas que originaron investigaciones científicas.

CN1M OAH j

Analizar y explicar los resultados de una investigación científica, para plantear inferencias y conclusiones:

Comparando las relaciones, tendencias y patrones de las variables.
Usando expresiones y operaciones matemáticas cuando sea pertinente (por ejemplo: potencias, razones, funciones, notación científica, medidas de tendencia central, cambio porcentual).
Utilizando vocabulario disciplinar pertinente.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Realizan operaciones matemáticas necesarias para analizar el comportamiento y la relación de las variables en estudio.
Formulan inferencias e interpretaciones consistentes con el comportamiento de las variables en estudio.
Redactan la conclusión de una investigación en consistencia con la hipótesis de trabajo.
Evalúan la conclusión de una investigación verificando que da cuenta de la hipótesis de trabajo y los objetivos de una investigación.
Explican los resultados de una investigación utilizando un lenguaje científico apropiado y pertinente.