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martes, 23 de julio de 2024

Contenido

 

Contenidos del Currículo Magnetismo y Electricidad 

Las metas educativas del National Science Foundation (NSF) para la enseñanza de la Física en los Estados Unidos incluyen el tema de Magnetismo y Electricidad.

Si bien el NSF no proporciona una lista exhaustiva de subtemas específicos, los conceptos fundamentales que se abordan en esta área incluyen:

1. Naturaleza de la carga eléctrica y los campos electromagnéticos:

1.1.0 Carga eléctrica: concepto, tipos de carga (positiva y negativa), unidades de medida (coulombio). 

1.1.1 Assessment: Carga Eléctrica

                    1.1.2. Assessment: Ley de Coulomb

                    1.1.3 Experimento

                    1.1.4 Rúbrica de participación

                    1.1.4.1 Rúbrica de informe de laboratorio.

                    1.1.5 Quiz de cargas eléctricas y la ley de Coulomb

                    1.1.5.1 Quiz de campo eléctrico y campo magnetico

1.2.0 Campo eléctrico: definición, líneas de campo eléctrico, potencial eléctrico, unidades de medida (voltio).

1.2.1 Assessment: Campo Eléctrico

1.2.2 Recursos: Campo Eléctrico, Potencial Eléctrico y demostración 

1.2.3 Experimento: Electroscopio Casero

1.2.4 Rúbrica: Informe de Laboratorio

1.2.5 Quiz: Campo Eléctrico 

1.3 Campo magnético: definición, líneas de campo magnético, flujo magnético, unidades de medida (tesla).

1.3.1 Assessment: Fuerza Magnética

1.3.2 Experimento: Motor Eléctrico Casero

1.3.3 Rúbrica del Motor Eléctrico Casero

1.3.4 Quiz Campo Magnético 

1.3.5 Recursos: Nikolas Tesla  

1.4 Relación entre campos eléctricos y magnéticos: electromagnetismo, leyes de Maxwell.

1.4.1 Assessment:  Electromagnetismo

1.4.2 Experimento: Faraday

1.4.3 Experimento: Ampere

1.4.4  Experimento: Ley de Gauss-Magnetismo

1.4.5 Experimento: Ley de Gauss-Electricidad

1.4.6 Quiz Campo eléctrico y magnetismo  

2. Electricidad estática:

2.1 Ley de Coulomb: interacción entre cargas eléctricas.

2.1.1 Assessment: Ley de Coulomb

2.1.2 Experimentos para aplicar la Ley de Coulomb

2.1.3 Rúbrica del Informe de Laboratorio

2.1.4 Quiz de la Ley de Coulomb 

2.2 Potencial eléctrico: definición, cálculo del potencial eléctrico, ecuación de potencial.

2.2.1 Assessment: Potencial Eléctrico

2.2.2 Exp. Mapeo de Linea de Equipotenciales, Visualización Distribución de Cargas.

2.2.3 Rúbrica de Informe de Laboratorio Mapeo de Linea Equipotencias

2.2.4 Rúbrica de Informe de Laboratorio Visualización Distribución de Cargas

2.2.5 Quiz: Potencias Eléctricas 

2.3 Distribución de carga: carga puntual, carga lineal, carga superficial.

2.3.1 Asssessment: Analogía 

2.3.2 Exp Máquina Wimhusrt o Van de Graaff

2.3.3 Exp. Conductor

2.3.4 Rúbrica Electroscopio

2.3.5 Quiz Distribución de cargas

2.4 Condensadores: definición, tipos de condensadores, capacidad, energía almacenada en un condensador.

2.4.1  Asssessment: Analogía Depósito de Agua

2.4.2 Assessment: Problemas Verbales

2.4.3 Experimento: Circuito RC

2.4.4 Experimento: Osciloscopio

2.4.5 Proyecto: Filtro

2.4.6 Proyecto: Circuito Flash

2.4.7  Investigación: Aplicación del Condensador

3. Corriente eléctrica:

3.1 Concepto de corriente eléctrica, intensidad de corriente, unidades de medida (amperio).

3.1.1 Assessment: Rxn Escrita Inmediata

3.1.2 Experimento: Circuito Simple

3.1.2.1 Rúbrica del experimento

3.1.3 Proyecto:

3.1.3.1 Rúbrica del proyecto

3.1.4 Assessment: Pareo y Crucigrama

                    3.1.5 Assessment: Analogía

3.1.6 Assessment: Hoja de trabajo

3.1.7 Investigación: Baterías

3.1.7.1 Proyecto en grupo

3.1.8 Quiz 

3.2 Circuitos eléctricos: elementos básicos (fuente de voltaje, resistencia, conductor), ley de Ohm, potencia eléctrica.

3.2.1 Proyecto: Circuito Eléctrico

3.2.2 Examen Circuitos

3.2.3 Rúbrica de Presentación Oral  

3.3 Resistencia: definición, resistividad, ley de Ohm.

3.3.1 Assessment: Ejercicios para aplicar la Ley de Ohm

3.3.2 Assessment: Ejercicios para calcular la corriente

3.3.3 Assessment: Ejercicio para calcular el Voltaje a través de una Resistencia.

3.3.4 Assessment: Ejercicio para calcular la resistencia

3.3.5 Assessment: Ejercicio para calcular la corriente total en un circuito en serie

3.3.5.1 Assessment: Ejericicio para calcular la corriente total en un circuito en paralelo

3.3.6 Assessment: Ejercicios  para calcular la potencia disipada de un resistor

3.3.6.1 Assessment: Ejercicios de selección de resistencias

3.3.6.2 Assessment: Ejercicios corriente máxima de un resistor 

3.3.7 Assessment:  Fallas en los circuitos

3.3.7.1 Assessment: Selección de las resistencias

3.3.8 Assessment: Corriente máxima del resistor

3.3.9 Assessment: Diseñar un circuito simple  

3.4 Circuitos en serie y en paralelo: análisis de circuitos, ley de Kirchhoff.

3.4.1 Mapa de Concepto de la Ley de Kirchhoff

3.4.2 Assessment: Ejemplos de la Ley de Kirchhoff

3.4.3 Assessment: Problemas verbales de Circuitos en Serie

3.4.4 Assess,emt: Problemas verbales de resistencia equivalente

3.4.5 Tabla Comparativa de la Ley de Kirchhoff con la Ley de Ohm

3.4.6 Proyecto: Circuito Semi-paralelos 

3.4.6.1 Proyecto: Circuitos Complejos

3.4.7 Assessment: Problemas abiertos

3.4.8: Examen Mixto  

4. Magnetismo:

4.1 Imanes: propiedades, tipos de imanes (imanes permanentes, electroimanes), campo magnético de un imán.

4.1.1 Experimento: Tren Autopropulsado

4.1.2  Experimento: Iman y Brújula

4.1.3 Experimento: Brújula

4.1.4 Documental: Aplicación de los imanes

4.1.5 Proyecto de investigación

4.1.6 Analogía Campo Magnético y las Ondas de un Estanque. 

4.2 Fuerza magnética: interacción entre imanes y corrientes eléctricas, ley de Biot-Savart, ley de Lorentz.

4.2.1 Documental Magnetismo

4.2.2  Experimento Construcción de Electroimán

4.2.3 Experimento Atracción y Repulsión

4.2.4 Rúbrica del Informe Experimental

4.2.5 Investigación: Pioneros del Electromagnétismo

4.2.6 Asignación: Fuerzas Magnéticas en la Vida Cotidiana

4.2.7 Lectura: Campo Magnético Terrestre. Un Escudo Invisible

4.2.7.1 Lectura: Campo Magnético

4.2.7.2 Lectura: Ley de Biot-Savart

4.2.7.3 Lectura: Ley de Lorentz

4.2.7.4 Lectura: Dominio Magnético

4.2.8 Assessment: Ley Biot Savart

4.2.8.1 Assessment: Ley de Lorentz

4.2.8.2 Diseñar Exp de Fuerza Magnética 

4.2.8.3 Rúbrica del Experimento

4.2.8.4 Proyecto Dispositivo Magnético

4.2.8.5 Assessment: Debate Energía Magnética

4.2.9 Examen: Fuerza Magnética  

4.3 Inducción electromagnética: concepto, ley de Faraday, generadores eléctricos, transformadores.

4.3.1 Investigación Faraday

4.3.2 Checklist Comparativo

4.3.3 Ley de Faraday

4.3.4 Problemas Faraday

4.3.5 Proyecto Generador

4.3.6 Debate

4.3.7 Examen 

4.4 Electromagnetismo: aplicaciones en motores eléctricos, electrodomésticos, instrumentos de medición.

4.4.1  Preguntas Guías para Desarrollar Motor Eléctrico

4.4.2 Assessment: Electroimán

4.4.3 Guía Investigación Electromagnétismo

4.4.4 Tabla Comparativo de Motores Eléctricos

4.4.5 Videos

4.4.6 Explorando el electromagnétismo en los electrodomésticos

4.4.7 Proyecto Automotriz

4.4.8 Proyectos en grupos

4.4.9 Assessment: Problemas Verbales sobre la Fuerzas Magnéticas

4.4.9.1 Examén

5. Ondas electromagnéticas:

5.1 Naturaleza ondulatoria de la luz y otras formas de radiación electromagnética.

5.1.1 Demostración Láser

5.1.2 Video Aurora Boreal

5.1.3 Construcción de un espectrofotómetro 

5.1.4 Investigación Radiación Electromagnética

5.1.5 Conceptos Básicos

5.1.6 Assessment: Analogía 

5.1.7 Proyectos de Aplicaciones

5.1.8 Examen   

5.2 Propiedades de las ondas electromagnéticas: longitud de onda, frecuencia, velocidad de propagación.

5.2.1 Videos

5.2.2 Problemas de aplicación

5.2.3 Proyecto de Aplicación de las Ondas

5.2.4 Debate Beneficios y Riesgo de las Ondas Electromagnéticas

5.2.5 Examen  

5.3 Espectro electromagnético: diferentes tipos de ondas electromagnéticas (radio, microondas, infrarrojo, luz visible, ultravioleta, rayos X, rayos gamma).

5.3.1 Proyecto Explorando el Espectro Electromagnético

5.3.2 Video Espectro Electromagnético

5.3.3 Analogia Arco Iris y el Espectro

5.3.4  Tabla Comparativa

5.3.5 Modelo Espectro

 5.3.6 Heurística de Gowin

5.3.7 Debate Radiación Electromagnética

5.3.8 Examen   

5.4 Fenómenos ópticos: reflexión, refracción, difracción, interferencia, polarización.

5.4.1 Videos de fenómenos ópticos

5.4.2 Explorando el mundo de la luz

5.4.3 Fenómenos ópticos de la naturaleza

5.4.4  Problemas de Aplicación

5.4.5 Investigación

5.4.6 Leyes de óptica

5.4.7 Naturaleza dual de la luz: Onda y Partícula

5.4.8 Proyectos

5.4.9 Propuesta de Examen 

Recursos adicionales:

  • National Science Foundation: https://www.nsf.gov/
  • Vision and Change in Undergraduate Biology Education: A Call to Action: [se quitó una URL no válida]
  • American Association of Physics Teachers (AAPT): https://aapt.org/


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