la nostra unitat didactica

La nostra unitat didàctica d’ESO

La Mariona viatja a la

lluna!

Catalina Roig i Francesc Alonso

Presentació

La unitat didàctica està inclosa a 2n d’ESO dins de la matèria de ciències naturals (física) i tractem el tema de les forces. Aquesta unitat, la contextualitzem amb una historieta que parla sobre la Mariona, una noia que hauran d’anar ajudant durant tota la unitat, que es fa preguntes sobre les forces i de com influeixen aquestes a la vida quotidiana. Els alumnes hauran d’intentar ajudar a la Mariona a trobar respostes. Aquest context servirà per explorar idees prèvies. El context d’aplicació, també és una historieta sobre la Mariona, a la qual li ha tocat un premi de la NASA per anar a la lluna. Els alumnes, l’hauran d’ajudar a trobar la massa del vestit d’astronauta que ha de portar perquè es senti com a la Terra. Suposem que els alumnes, al ser la primera vegada que treballaran un tema de física els hi costarà i ho agafaran amb una mica de por, de manera que nosaltres hem planificat activitats de caire cooperatiu perquè entre ells mateixos s’ajudin, i es construeixin el coneixement, ja que la manera en com s’ho puguin explicar ells, pot arribar a ser més efectiva que la pròpia explicació d’un expert. Com ho farem? Dividirem la classe en grups de tres alumnes, ja que la teoria també l’hem dividit en tres blocs, de tal manera que cada alumne serà responsable d’un bloc. Farem la tècnica dels experts, on es reuniran tots els components del mateix bloc per resoldre dubtes, ampliar coneixements i acabar d’entendre els exercicis del bloc corresponent. Tot seguit, tornaran al grup original on cadascú haurà d’explicar a la resta del grup el seu bloc. Després d’explicar-se tots els conceptes del tema de forces, on nosaltres evidentment, anirem fent parades i posant en comú tot el que es va treballant, realitzaran dues pràctiques. Al final de tot el procés, faran un mapa conceptual on hauran d’aparèixer tots els conceptes clau treballats durant la unitat i el màxim de relacions possibles entre aquests. L’últim dia, farem un repàs de tota la unitat mitjançant una activitat cooperativa. S’avaluarà un dossier, preparat prèviament per nosaltres, que conté la teoria, exercicis i les dues pràctiques, i que hauran d’anar omplint i resolent durant tot el procés de manera cooperativa. Aquest, valdrà un 50% de la nota. L’avaluació s’efectuarà mitjançant una rúbrica feta prèviament per nosaltres on apareixeran els ítems indispensables que haurà de complir el dossier omplert pels alumnes. També realitzaran un examen final de tot el tema de forces incloses les pràctiques, que valdrà un 50%. Aquesta avaluació s’efectuarà amb una pauta d’avaluació, que constarà d’uns ítems que haurà de complir l’examen realitzat per l’alumne.

El producte final serà el dossier complet, amb tota la teoria, les diferents tasques realitzades i el mapa conceptual del temari on els alumnes hauran de relacionar els conceptes treballats durant la unitat didàctica. D’aquesta manera, tindran un esquema per poder estudiar que els hi serà molt útil a l’hora de repassar per l’examen.


FULL DE SÍNTESI DE LA PROGRAMACIÓ DE LA SEQÜÈNCIA D IDÀCTICA D’ESO

Apartat de la programació La meva o nostra seqüència didàctica de batxillerat

Cicle, nivell, matèria. 1er cicle, 2n d’ESO, Ciències naturals (Física): Les forces.

Context:

• D’aprenentatge • D’aplicació

D’aprenentatge: Els hi repartirem un text sobre una noia que es diu Mariona, que hauran d’anar ajudant durant tota la unitat. La Mariona, una alumna de 2n d’ESO, es fa preguntes sobre les forces i com aquestes influeixen a la vida quotidiana. També es fa preguntes sobre conceptes com el moviment, la velocitat, etc. Els alumnes hauran d’intentar ajudar a la Mariona a trobar respostes a les seves preguntes.

D’aplicació: Els hi repartirem un text sobre la Mariona que tracta sobre el següent: A la Mariona li ha tocat un premi de la NASA per anar a la lluna, i els alumnes l’hauran d’ajudar a trobar la massa del vestit d’astronauta que haurà de portar perquè es senti com a la Terra.

Treball per competències

1. Treballar la competència comunicativa lingüístic a i audiovisual. - Comprensió de textos (context d’aprenentatge) - Adoptar actitud dialogant (fer-se entendre en els grups de treball) - Comprendre les idees que es volen transmetre tan en les tasques com en les exposicions orals del tema. 2. Fomentar la competència d’autonomia i iniciativa personal. - Ser capaç d’influir positivament en els demés, quan es treballi cooperativament. - Ser responsable. 3. Desenvolupar la competència en el coneixement i la interacció amb el món físic. - Formular hipòtesis. - Observar i anotar dades. - Plantejar-se preguntes en relació al tema. - Conèixer, comprendre i aplicar els conceptes apresos basats en teories científiques. 4. Treballar el tractament de la informació i la co mpetència digital. - Desenvolupar la cerca, selecció i processament de la informació amb l’ús de tècniques i estratègies

diverses. - Transformar la informació en coneixement emprant, de manera creativa recursos expressius.


5. Potenciar la competència social i ciutadana. - Actuar amb interdependència positiva. - Ser conscients de l’existència de diferents punts de vista - Escoltar activament i compartir opinions. - Ser capaç d’avaluar el procés grupal.

Objectius d’aprenentatge

- Saber definir i comprendre què és una força. - Entendre com es representen les forces. - Saber classificar els tipus de forces. - Saber reconèixer l’efecte d’una força o la suma de forces en moviments i deformacions. - Entendre i saber definir el pes d’un cos i la llei de la gravitació universal. - Utilitzar dinamòmetre. - Valorar la necessitat d’un llenguatge comú, precís i senzill que ajudin a entendre un fenomen i a

entendre’ns amb els demés. - Valorar i respectar els diferents punts de vista dels companys. - Respectar i saber manipular el material del laboratori.

Continguts

- Moviment, trajectòria, desplaçament i velocitat. - Força (unitats). - Representació de forces. - Equilibri de forces. - Força pes. - Centre de masses. - Valor i necessitat d’un llenguatge clar i precís per expressar continguts científics. - Respecte als companys. - Respecte i manipulació del material de laboratori.


Apartat de la programació La meva o nostra seqüència didàctica de batxillerat

Seqüència d’activitats

• Fase del cicle • Descripció • Gestió d’aula • Atenció a la

diversitat • Avaluació –

regulació • Materials i recursos

Sessió 1: fase d’engage i explore. Els hi repartirem un text sobre una noia que es diu Mariona, que hauran d’anar ajudant durant tota la unitat. La Mariona, una alumna de 2n d’ESO, es fa preguntes sobre les forces i com aquestes influeixen a la vida quotidiana. També es fa preguntes sobre conceptes com el moviment, la velocitat, etc. Els alumnes hauran d’intentar ajudar a la Mariona a trobar resposta a les seves preguntes. Aquest exercici ens serviran per explorar idees prèvies. Tot seguit, els hi farem una pinzellada, a través d’un PowerPoint, sobre que farem a cada sessió i com ho farem, ja que ells no estan acostumats a treballar cooperativament i així no els hi vendrà tant de sobte. Amb aquest PowerPoint, aprofitarem per comunica’ls-hi els objectius didàctics i els criteris d’avaluació, així com els grups de treball heterogenis, prèviament pactats amb la tutora, que hauran de fer per treballar cooperativament. Sessió 2: fase d’explain (I). Activitat cooperativa per treballar conceptes previs (Sistema de referència, moviment, trajectòria, distància recorreguda, rapidesa, desplaçament i velocitat). Aquesta activitat es farà en grups de tres alumnes i tracta de repartir dues definicions dels conceptes previs a cadascú de tal manera que cada component del grup tingui dues definicions diferents. (Un alumne tindrà tres definicions) Cadascú haurà d’explicar a la resta del grup els dos conceptes que li han tocat amb les seves paraules i alguns exemples a escollir. Desprès realitzaran qüestions relacionades amb aquests conceptes de manera grupal. Sessió 3: fase d’explain (II). Farem preguntes a l’inici de la sessió per recordar els conceptes previs. Dividirem la classe en grups de tres alumnes. Seguidament repartirem els dossiers que inclouran la teoria del temari repartida en tres blocs; primer bloc: concepte de forces i representació de forces, segon bloc: aparells de mesura de forces i equilibri de forces, tercer bloc: força pes i centre de masses. A partir d’aquí, dins de cada bloc hi hauran uns exercicis i qüestions que hauran de fer individualment (cada alumne haurà de fer el bloc que li pertoqui). Sessió 4: fase d’explain (III). Posada en comú dels exercicis amb el grup d’experts per resoldre dubtes i ampliar coneixements. Sessió 5: fase d’explain (IV). Retorn al grup original on cada membre haurà d’explicar a la resta del grup la teoria estudiada i els exercicis treballats corresponents al seu bloc. Tot seguit, hauran de fer una autoavaluació i una coavaluació per avaluar el treball cooperatiu que han portat a terme. A més a més, a casa hauran de fer un kpsi com a eina d’autoregulació perquè tinguin clar que haurien d’haver après.


Sessió 6: fase d’explain (V). Realització de dos experiments. Un constarà de mesurar diferents pesos amb el dinamòmetre i realitzar un gràfic de l’allargament de la molla en funció del pes mesurat. El segon experiment tractarà de trobar el centre de masses d’una figura irregular. Sessió 7: fase d’extend . Els hi repartirem un text sobre la Mariona que tracta sobre el següent: A la Mariona li ha tocat un premi de la NASA per anar a la lluna, i els alumnes l’hauran d’ajudar a trobar la massa del vestit d’astronauta que haurà de portar perquè es senti com a la Terra. A més a més, hauran de resoldre uns exercicis de manera grupal relacionats amb la llei de la gravetat. Seguidament els hi exposarem un cas sobre la caiguda de cossos iguals amb diferent pes i generarem un debat sobre quin cos cau abans, quin cau amb més força, com influeix la massa del cos,etc. Sessió 8. Anirem a l’aula d’informàtica i a partir d’un llistat de paraules clau que nosaltres els hi donarem prèviament, hauran de fer un mapa conceptual amb el seu grup de treball. En aquest mapa, hauran d’afegir més conceptes i relacionar-los. D’aquesta manera, tindran un esquema de tot el tema de forces que els hi servirà a l’hora d’estudiar per l’examen. Sessió 9. Farem un repàs de tot el tema de forces mitjançant una activitat cooperativa. S’organitzaran segons el seu grup de treball, i cada grup haurà de pensar en tres preguntes segons els dubtes que tinguin. Seguidament apuntarem totes les preguntes a la pissarra i deixarem un temps per a que les puguin contestar. Finalment farem una posada en comú perquè acabi de quedar tot ben clar. Sessió 10: fase d’evaluate . Examen. Quant a l’avaluació, es tractarà d’una avaluació continuada on s’avaluarà tot el procés. D’aquesta manera, l’avaluació servirà com un instrument d’aprenentatge, ja que es podrà informar a l’alumne del seu desenvolupament en qualsevol moment de la UD. També inclourem un examen al final de la UD. Quant a l’atenció a la diversitat, a l’hora de realitzar les activitats cooperatives farem grups heterogenis prèviament pactats amb la tutora. D’aquesta manera, els alumnes més avantatjats podran ajudar als que ho son menys. Material i recursos:, llibres de 2n d’ESO, el context creat, el dossier amb la teoria, material de laboratori, models de força, els exercicis i les pràctiques.


Criteris generals d’atenció a la diversitat

- Formació de grups heterogenis, pel què fa a nivell d’aprenentatge i pel què fa a gènere (grups mixtes). - Intentar que les persones amb dèficit d’atenció no coincideixin en un mateix grup. - Fomentar la participació de tots per igual en els diferents grups. - Fer èxplicit que es valorarà el grup tan global com individualment.

Comentari: No hi ha diversitat cultural ni nouvinguts.

Criteris generals d’avaluació

El dossier valdrà un 50%, aquest inclourà: - Adequar les respostes a les demandes dels enunciats de les diferents activitats proposades. - Participar de les preguntes i tasques que es proposen a classe. - Valorar positivament la participació de tots els components del grup . - Col·laborar amb la resta dels integrants del grup. - Parlar del tema que es treballa a classe. - Formular hipòtesis i dissenyar experiments per corroborar-les o refutar-les. - Estructurar de forma clara i neta l’informe de pràctiques i les activitats o tasques fetes a classe. - Fer la feina dins els terminis de temps marcats.

Aquest dossier s’avaluarà mitjançant una rúbrica on es valorarà la qualitat del treball així com el treball cooperatiu. L’examen valdrà un 50% i s’avaluarà mitjançant una pauta d’avaluació construïda prèviament per nosaltres, que tindrà tots els indicadors a tenir en compte a l’hora de corregir l’examen. (Annex 2)

Connexió amb altres matèries

Matemàtiques - Ús de nombres positius i negatius. - Ús de gràfics.

Educació visual i plàstica - Comunicació de les idees a partir d’esquemes i dibuixos, i utilitzant vídeos, pòsters, programes de

presentació i d’altres mitjans. Tecnologies

- Aplicació de recursos TIC en l’obtenció i tractament de dades. SUGGERIMENTS: S’ha de tenir en compte la diversitat de la classe a l’hora de fer els grups per treballar de manera cooperativa i fer els grups el més heterogenis possible per a que s’ajudin els uns als altres. També, a l’inici i al final de cada sessió hi ha que fer una posada en comú del que s’ha treballat durant el dia, per a que els hi quedi molt clar tot, ja que treballant cooperativament, potser hi ha algú que es dispersa i no li ha quedat clar.


Annex 1. Material per l’alumne

Ajuda a la Mariona a pensar en situacions en que nosaltres mateixos utilitzem la força, i altres situacions en les que apareguin forces sense la nostra participació. En quins moments del dia, des de que ens llevem, fins que anem a dormir utilitzem la força o les forces, per poca que sigui? En quines situacions en les que nosaltres no hi participem, les forces són importants? (pensa en el que ens envolta; estructures, un edifici, el carrer, etc.)

La Mariona és una noia molt aplica de 2n d’ESO, i sap que falta molt poc per començar un nou tema a l’assignatura de ciències naturals. Aquest tema és el de forces i moviment, i la veritat és que no en sap massa i té una mica de por. Ha començat a pensar en situacions on apareixen forces, on ella mateixa fa servir la força, també ha pensat en la gravetat i conceptes com velocitat i moviment. Ella es pregunta si la gravetat i les forces són importants en la nostra vida, i ha agafat un llapis i un foli, i ha començat a escriure en quines situacions necessita o fa servir la força, des de que es lleva al matí fins que se’n va a dormir a la nit. Contínuament es pregunta, què volen dir conceptes com la velocitat, el moviment, etc. També pensa amb la Lluna i el concepte de gravetat, però la veritat és que no en treu cap conclusió clara.


Li sabries explicar a la Mariona què és el moviment, la força, la velocitat i la gravetat? Defineix aquests 4 conceptes amb les teves paraules.

La podries ajudar també a resoldre els dubtes sobre què passaria si visquéssim a la Lluna (només pensa en termes de moviment i la força)? Què passaria si saltéssim amb totes les forces en aquest satèl·lit? Què passaria si no existís la gravetat? Explica-ho amb les teves paraules.

Ara contrasta les teves respostes amb la dels companys que s’asseguin al teu costat. Fes una llista de les coses en què estigueu d’acord, i una altra amb les que no.

Estem d’acord en:

Estem en desacord en:


Conceptes previs

En grups de 3, a cadascú se li repartiran dues definicions diferents que no podreu ensenyar a la resta del grup. Haureu de llegir i intentar entendre els conceptes, i pensar en exemples per explicar-ho. Després de retornar les definicions haureu d’exposar amb les vostres paraules els dos conceptes que tingueu, si cal amb dibuixos i exemples, de manera que la resta del grup els pugui entendre.

Ara, de manera individual, amb els conceptes que heu treballat, i amb el que us han explicat els companys definiu els conceptes:

Moviment:

Sistema de referència:

Trajectòria:

Distància recorreguda:

Rapidesa:

Desplaçament:

Velocitat:


Teoria dels conceptes previs

Moviment: Un cos està en moviment (mòbil ) quan la seva posició respecte al sistema que prenem de referència varia. Per tant podem dir que el moviment és el canvi de posició d’un cos en el temps respecte un sistema de referència.

Mòbil: Cos que està en moviment, sense tenir en compte la manera com es mou ni la seva mida.

Sistema de referència: Punt en que ens fixem per detectar si ens movem o no i cap a on ho fem. Normalment és la Terra, o qualsevol punt fixat en ella.

Trajectòria: És el camí que segueix un mòbil en el seu moviment.

Distància recorreguda: És la longitud de la trajectòria recorreguda per un mòbil. També se’n diu espai recorregut.

Rapidesa: Relaciona l’espai recorregut amb el temps que s’ha trigat a realitzar-lo. S’expressa en m/s .

Desplaçament: És una magnitud descrita pel moviment. El desplaçament és la distància més curta entre la posició inicial d’un mòbil i la posició final, és a dir que és la línia recta entre el punt inicial i el punt final del recorregut d’un cos tenint en compte el sentit del moviment. Es calcula mitjançant el següent càlcul: Posició final (P.f) – Posició inicial (P.i).

Velocitat: Relaciona el desplaçament amb el temps que s’ha trigat a realitzar-lo i que indica en quin sentit s’ha produït el moviment. Se simbolitza amb v. La unitat en el Sistema Internacional (S.I) és el m/s.


Activitats sobre conceptes previs (amb els grups de treball)

1. Imagina quan estàs assegut al cotxe per l’autopista fent un viatge. T’estàs movent si consideres que: - Estàs assegut damunt del seient?

- Estàs en un cotxe en moviment?

2. L’Oriol surt del punt 0 i va al punt T (4 m a la dreta) i després al punt S (8 m a l’esquerra). Representa en el gràfic els punts per on passa l’Oriol. Quina ha estat la distància recorreguda? I el desplaçament?

3. Una noia surt de casa seva i va a la pastisseria que és a 200m. Quin ha estat el seu desplaçament?

- Si ara la noia recull el pastís i torna a casa seva. Quina ha estat el seu desplaçament?

- I si tens en compte tot el moviment que ha fet la noia, des de que ha sortit de casa fins que ha tornat, quin ha estat el seu desplaçament?


Pautes

1. Llegiu el text corresponent al vostre bloc i si és necessari complementeu la

informació que apareix en el dossier amb el vostre llibre. Per realitzar aquesta tasca, formareu grups de 3 persones on cadascú treballarà un bloc que tractarà continguts diferents:

A. Força i representació de forces. B. Com es mesuren les forces i equilibri de forces. C. Força pes i centre de masses.

2. Feu una lectura individual del bloc que us pertoca. Tot seguit, pasarem a fer el que anomenem “el grup dels experts”, és a dir, els alumnes que hagin treballat el mateix bloc es reuniran en grups de 3/4 persones per tal de que:

- Resoleu dubtes de vocabulari - Discutiu sobre les idees principals del document - Compartiu altres informacions valuoses que heu trobat - Feu una petita recerca - Resolgueu les activitats corresponents al vostre bloc - Prepareu l’exposició de la informació més rellevant als vostres

companys de grup

3. Retorneu al grup original on cada expert en el seu contingut explicarà al grup les idees principals, els conceptes clau, etc. Serà MOLT IMPORTANT que tothom expliqui molt bé als seus companys els conceptes clau. Han de quedar molt clars per l’examen i a més a més s’avaluarà l’esforç i la feina feta per cadascú. TOTS els components del grup han d’entendre TOTS els conceptes!

4. Intenteu fer les activitats dels altres dos blocs dels quals no sou especialistes i si teniu algun dubte ho mireu de resoldre amb els companys del vostre grup.

5. L’avaluació es centrarà en la vostra feina individual i en equip així com un examen que realitzareu en acabar la unitat. Molta sort a tots!!!


Bloc A: Forces i representació de forces

La força és una magnitud física capaç de modificar l’estat de moviment o de repòs d’un cos, és a dir, pot produir que un cos que estava en moviment s’aturi, canviar la velocitat o la direcció d’un cos que ja estava en moviment i provocar que un cos que estava en repòs es comenci a moure.

Una força també pot deformar un cos. Si aquest no és rígid, la deformació pot ser elàstica si el cos retorna a la seva forma inicial, o permanent si el cos no torna a la seva posició inicial.

Trobem diferents tipus de forces:

- Forces de contacte: Aquelles que es transmeten a través del contacte directe entre cossos. (resistència, duresa, tenacitat...). Exemples: botar una pilota, tensar una corda, etc.

- Forces a distància: Aquelles que actuen sense que hi hagi contacte entre cossos, es transmeten a distància. (gravetat, elèctrica, magnètica). Exemple:

un cos que cau atret per la Terra.

Representació de forces: Les forces es representen mitjançant una fletxa anomenada Vector.


Aquest vector simbolitza els quatre elements d’una força:

- Direcció: Orientació de la força en l’espai o recta sobre la qual s’aplica la força.

- Sentit: S’indica amb la punta de la fletxa. En una mateixa direcció existeixen dos sentits.

- Intensitat o mòdul: És el valor numèric de la força i es representa amb la longitud de la fletxa. Ex: Si fem que l’escala sigui 1 N/cm, un vector que representi 5N, haurà de tenir una longitud de 5 cm.

- Punt d’aplicació: Punt del cos o de l’espai on s’aplica la força. (Mira el quadre de la pàgina 214 del llibre de 2n)


Bloc B:Com es mesuren les forces i equilibri de for ces

Aparells de mesura: Les forces es mesuren amb un aparell anomenat dinamòmetre.

El dinamòmetre mesura l’estirament d’una molla elàstica que és proporcional a la força que s’hi aplica. És a dir, que un dinamòmetre consisteix en una molla elàstica que al ser estirada, dóna una mesura proporcional a la força que s’hi aplica. Aquesta relació entre la força i la longitud de la molla l’expressa la llei de Hooke .

F = k·x k: constant de recuperació de la molla

x: distància que s’allarga la molla

Unitat de mesura en el S.I.: La unitat de mesura de les forces és el Newton (N). Un Newton correspon aproximadament a la força que hem de fer per sostenir una massa de 100g a la Terra.

Quan sobre un cos actua més d’una força, cal buscar la força resultant , és a dir, una força única que produiria el mateix efecte que les diverses forces que hi actuen. Quan la força resultant no és 0, els cossos acceleren i varien la seva velocitat.

Quan dues forces actuen en la mateixa direcció i sentit, la força resultant és la suma de les dues forces, i quan tenen la mateixa direcció, però sentit contrari la resultant és la diferència de les forces. En aquest últim cas la força resultant tindrà el mateix sentit que la força de més intensitat de les dues que hi actuen.


Un cos està en equilibri quan no es modifica el seu estat de moviment o de repòs.

Per tal de que el cos estigui en equilibri, cal que la resultant de les forces que actuen sobre ell sigui 0 (R=0).

En el cas de la copa recolzada, sabem que la copa té un pes, però si està sobre la taula aquesta no cau, ja que hi ha una força anomenada normal, que pren la mateixa direcció, mateixa intensitat, però sentit contrari que la força pes, i que té el seu punt d’aplicació a la superfície de la taula. Si sumem aquestes dues forces, com que tenen mateixa intensitat, mateixa direcció i sentit contrari s’anul·len, i la força resultant és 0, i per tant la copa està en equilibri.


Bloc C: Força pes i Centre de masses

El pes és la força amb què un planeta atrau a un cos.

P = m · g m: massa d’un cos (propietat d’un cos que indica la quantitat de matèria que té aquest). Es mesura amb la balança.

g és l’acceleració de la gravetat terrestre, 9,8 m/s2.

La força pes es representa amb una fletxa (vector) vertical dirigida cap avall, amb el punt d’aplicació en el centre de gravetat (cdg) del cos.

La unitat de mesura és el Newton, com el de totes les forces, i l’aparell és el dinamòmetre, aparell utilitzat per a la mesura de forces.

Massa

Pes

Definició

Quantitat de matèria que té un cos.

Força amb què un planeta atrau un cos.

Unitat

Kilogram (Kg)

Newton (N)

Aparell de mesura

Balança

Dinamòmetre


La massa d’un cos és invariable, mentre que el pes té un valor diferent en cada astre, i la relació pes/massa és una constant característica de cada astre, anomenada constant g de la gravetat.

El centre de gravetat és el punt imaginari del cos on, per conveni, es concentra tota la seva massa. Això es fa perquè els cossos tenen formes molt diverses i estan constituïts per moltíssimes partícules, totes elles amb massa i, per tant, atretes per la Terra, resultaria impossible doncs representar el pes de cadascuna d’aquestes partícules.

Un cos recolzat està en equilibri quan la vertical que passa pel seu centre de gravetat cau dins la base de suport; per tant, quan les bases tenen una mida semblant, són més estables els objectes que tenen el centre de gravetat més baix.


Activitats Bloc A

1. Quins poden ser els efectes d’aplicar una força?

2. Escriu 5 exemples de forces que puguis observar a la teva vida quotidiana.

3. Digues quina és la diferència entre les forces de contacte i les forces a distància, i classifica les següents forces segons el tipus: força de xutar una pilota, la força d’un iman sobre un altre iman, la força d’un objecte que cau, força del vent que fa moure les branques dels arbres, la força que fa que hi hagi marees.

4. Quins elements caracteritzen una força? (defineix-los).


5. Quin és el valor numèric (intensitat o mòdul) de les següents forces si cada centímetre correspon a 10N?


Activitats Bloc B

1. Descriu com és un dinamòmetre, i explica el seu funcionament:

2. En aquest gràfic es representa la deformació (en aquest cas estirament) de la molla en funció de la força aplicada. Quina serà la deformació de la molla quan apliquem una força de 0,7 N, i quan apliquem una de 1,2 N? (Opcional: Podríeu trobar quina és la K?)


3. Dibuixa dues forces que tinguin un mateix punt d’aplicació i que:

a) tinguin mateix sentit, mateixa direcció i intensitats diferents.

b) tinguin sentit contrari, mateixa direcció i intensitat diferents.

c) tinguin sentit contrari, mateixa direcció i mateixa intensitat.

- Com es calcularia la força resultant en cada cas? Quina seria aquesta en el cas c) ?

4. Què vol dir que un cos està en equilibri? Està en equilibri un objecte que està quiet sobre una taula? I si aquesta taula està dins un tren en moviment?


Activitats bloc C

1. Què pesa més un Kg de palla o un Kg d’alumini? Justifica la resposta.

2. Què pesa més un litre d’aigua, o un litre de Ferro? Justifica la resposta

3. Quina diferència hi ha entre la massa i el pes? I quina és la propietat d’un cos que fa que atregui altres cossos i sigui atret per un altre cos?

4. Quina és la teva massa? I el teu pes? (Sinó ho saps, suposa que la teva massa són 50 Kg)

5. La teva massa variaria si estiguessis a la Lluna, respecte a la massa que tens a la Terra? Justifica la resposta.


Aquí teniu la llista de conceptes clau que heu de saber explicar als vostres companys, o dit d’altre manera el que heu d’aprendre dels temes que no heu investigat. Escriviu únicament allò que esteu segurs que enteneu i que podeu explicar a una altra persona.

Conceptes clau document de força i representació de forces.

Definició de força

Tipus de forces

Representació de les forces

Elements d’una força

Conceptes clau document: mesura i equilibri de forc es.

Aparell (característiques) i unitat de mesura de forces

Llei de Hooke

Força resultant

Equilibri de forces

Conceptes clau document: força pes i centre de mass es.

Definició de força pes i unitat d’aquesta en el S.I.

Representació força pes

Centre de gravetat

Diferència entre massa i pes


Desprès de la feina en equip que heu realitzat en les activitats anteriors, cal aturar-se i veure si anem ben encaminats i si tots han après tots els conceptes del temari. Per això farem una avaluació de grup on ens fixarem en tres dels elements necessaris per fer un bon treball en grup: la cooperació, les aportacions al grup, i la qualitat de la feina. Els criteris d’avaluació per cadascun d’aquests ítems es mostren a la taula següent.

Molt bé (A) Bé (B) Millorable (C)

Cooperació

Quasi sempre escolta, comparteix i dóna

suport a l’esforç dels altres. És una persona

positiva per al grup.

Escolta, comparteix i dóna suport a l’esforç

dels altres. No ocasiona "problemes"

en el grup.

No sempre escolta, ni ajuda als altres. Crea problemes en el grup.

Aportacions al grup

Proporciona idees útils i a les discussions

contribueix amb molt interès i dedicació.

Acostuma a donar idees, algunes

vegades més bones que en altres.

Participa activament a les discussions.

No acostuma a participar, s’inhibeix i no col·labora en la feina col·lectiva.

Qualitat de la feina

La seva feina sempre és molt bona.

Proporciona treball de qualitat.

Poca fiabilitat de les seves aportacions, treballs incomplets.


Escriu el nom de tots els integrants del grup i fes l’avaluació per cadascun dels ítems corresponents. És necessari que en cada apartat facis servir A, B o C segons el significat que tingui en la taula anterior. També s’ha d’incloure la raó de la teva puntuació.

Nom de l’integrant del grup

Cooperació Aportacions al grup

Qualitat de la feina


KPSI (Knowledge and Prior Study Inventory)

Inventari de coneixements abans d’estudiar

Nom:

Curs: Data:

Indicacions: Aquesta avaluació inicial té el propòsit de presentar alguns dels aspectes de la

unitat que començarem a treballar i els teus aprenentatges previs. Amb aquesta informació

podem saber el teu punt de partida, per saber posteriorment quant has après.

Utilitzant les categories següents, marca amb una X en el requadre que el representi.

CATEGORIES:

1. Ho sé, i ho podria

explicar.

2. Ho conec, però no podria

explicar-ho

3. No ho entenc

4. No ho

sé

Plantejaments 1 2 3 4

- Sistema de referència, moviment, desplaçament, trajectòria i

velocitat.

- Força, tipus de forces i elements d’una força.

- Aparell de mesura de les forces.

- Unitat de mesura en el S.I.

- Força resultant i equilibri de forces.

- Diferència entre pes i massa.

- Centre de gravetat.


Activitat d’aplicació

La nostra amiga, la Mariona (us enrecordeu d’ella?), ja fa unes setmanes que ha començat a fer la unitat de forces i la veritat és que està aprenent molt.

Resulta, que aprofitant el tema que està treballant a la classe de ciències, ha participat en un concurs que feia la NASA de textos científics i l’ha guanyat!! El premi és un viatge a la Lluna, però clar, li han dit que aquells vestits que es posen els astronautes per anar a l’espai pesen moltíssim i no saben si aguantarà tant de pes. La Mariona té una massa de 45 kilograms, i el vestit d’Astronauta té una massa de 160 Kg. Pensa que el vestit se l’hauria de posar en una situació d’ingravidesa, però després hauria de caminar per la Lluna amb el vestit posat. La Mariona podrà suportar el pes del vestit un cop estigui caminant per la Lluna?

Quin serà el pes de la Mariona a la Lluna?

I quin serà el pes de la Mariona amb el vestit d’astronauta posat? Podrà caminar sense problemes per la Lluna?


Fes un esquema sobre el dibuix on es representin les forces que hi actuaran quan la nau especial on viatjarà la Mariona comenci a enlairar-se. Estarà en equilibri la nau? I abans d’enlairar-se? La força amb què atrau la Terra i la Lluna a la Nau, serà una força a distància o de contacte? Justifica la resposta.

A la Mariona li han demanat de fer un experiment allà a la Lluna, però que abans l’haurà de fer a la Terra. L’experiment tracta de comprovar com varia la mesura dels pesos de tres blocs de ferro amb un dinamòmetre feta aquí a la Terra respecte a la Lluna. Intentar predir el què passarà si sabem que el dinamòmetre s’allarga 3 cm per cada Newton de força que apliquem. Si els blocs de ferro pesen 100g, 250g i 500 g, quins serà l’allargament de la molla aquí a la Terra? Serà el mateix a la Lluna? En cas que la resposta sigui que no, calcula l’allargament de la molla al satèl·lit terrestre.


Debat

Ara farem un debat on ha de participar tota la classe per discutir dues preguntes diferents:

- Hi ha dos cossos exactament iguals (de forma i volum), però un té més massa que l’altre. Si els llancem des d’una altura de 3 metres, quin arribarà abans al terra? Per què?

- Què és més fàcil que bolqui, una copa de xampany, o un got d’aigua, on els dos tinguin la mateixa base?

Amb les aportacions de tots els companys i companyes farem un debat sobre si la força de la gravetat depèn de la massa del cos que deixem caure. Però abans caldrà recuperar les pautes del debat.

Recordatori de les pautes d’un debat.

1. Anotem l’opinió o la resposta i al costat els arguments o raonaments.

Opinió sobre el tema

Resposta a la pregunta Arguments o raonaments


2. Pensem opinions o respostes diferents a la nostra. Anotem sobre quins arguments es poden recolzar. Pensem en quin contra-argument podem fer servir per rebatre aquest raonament.

Altres opinions sobre el tema

Resposta a la pregunta

Arguments o raonaments:

Contraargument:


Contraargument:


Contraargument:


Pràctica 1. Centre de gravetat

Moltes vegades sentim a les noticies que ha bolcat un autocar o un camió. En canvi, costa més sentir que bolquen turismes tenint en compte que circulen molts més cotxes que camions o autocars. Això té una explicació, quina creus que és aquesta?

La Mariona, fa poc que estava a un sopar amb els seus pares a casa d’uns amics per celebrar l’aniversari de la seva mare. A la taula hi havia copes de xampany i gots, com a molt restaurants, i la nostra amiga va observar que durant el transcurs del sopar es van caure 3 o 4 copes i només un got. Ella que està estudiant el Centre de masses es pregunta si hi té alguna cosa a veure. Quina explicació li donaries tu a la Mariona?

Enginyers i arquitectes necessiten moltes vegades saber on es troba el centre de gravetat de diferents estructures, edificis, transports, objectes, ja que l’estabilitat d’aquests quan estan recolzats depèn del centre de gravetat.

Ara trobarem el centre de gravetat de figures irregulars: Com ho farem?

a) Del full de cartolina, retalla una figura regular. b) Penja la figura per un extrem amb la xinxeta, de manera que pugui oscil·lar

lliurement. c) Amb el fil i la maquineta, fes una plomada i lliga-la a la xinxeta. d) Traça una línia seguint la direcció del fil. e) Repeteix l’operació dues vegades més des de punts diferents.

Abans de començar

- Què creus que passarà?

Explica com ha anat l’experiment, i què ha passat? Saps perquè ha passat?


Pràctica 2. Llei de Hooke

Moltes vegades quan ens pregunten quant pesem, nosaltres responem amb kilograms, amb la qual cosa no responem a la pregunta, ja que els kilograms són la unitat de la massa. El pes es mesura amb Newtons, i l’instrument que es fa servir és el dinamòmetre. Representa en un gràfic el pes d’unes determinades masses en funció de l’allargament de la molla del dinamòmetre.

Abans de començar:

- Creus que els diferents punts que representis en el gràfic es podran unir mitjançant una línia recta? Per què?

- Què vol dir proporcional?

Per fer el gràfic abans omple la taula següent:

Massa (Kg) Pes (N) Allargament (cm)

Després de representar el gràfic, respon a les següents preguntes:

- El resultat era el que t’esperaves?

- A la lluna, la recta que t’ha sortit a la gràfica hauria estat la mateixa? Per què? (OPCIONAL)

- I sí haguéssim representat l’allargament en funció de la massa, la recta que sortiria al gràfic seria igual a la Terra que a la Lluna? (OPCIONAL)


Examen 2n d’ESO C. Les forces

1. Quina és la diferència entre desplaçament i distància recorreguda? Justifica la resposta mitjançant l’ajuda d’un dibuix. (1 Punt)

2. La Mariona està al punt 2, i camina tres metres cap a la dreta on es troba el punt S. Després camina set metres cap a l’esquerra on es troba el punt C. Fes un esquema dels punts per on ha passat la Mariona i digues quina estat la distància recorreguda i quin ha sigut el seu desplaçament. (Has de tenir en compte que el punt inicial són 2m) (2punts)


3. En Jordi, quan li pregunten quant pesa, respon en kilograms. Com li explicaries al Jordi la diferència entre pes i massa? (2 punts)

- A la lluna, que canvia respecte la Terra; el pes, la massa o les dues coses? Perquè?

- Si la massa del Jordi és 55kg, quin serà el seu pes a la Terra? I a la

lluna? (Dades: la gravetat a la terra és de 9,8m/s2 i la gravetat a la lluna de 1,6m/s2)

4. Quins dels dos vehicles serà més estable? Justifica la resposta. Quin dels dos vehicles tindrà més facilitat per bolcar? (1punt)


5. Quines característiques té un dinamòmetre? Fes un esbós de com seria un gràfic on es representi el pes en funció de l’allargament de la molla. (Recorda la pràctica que vam fer) (1,5 punts)

6. Avui és dissabte i la Mariona té festa, i ha acompanyat a la seva mare a comprar, l’ha ajudada a portar el carro de la compra, quan ha arribat a casa ha anat a la nevera i ha posat un iman amb una nota per recordar els deures que havia de fer durant el cap de setmana. Després ha baixat al jardí a fer uns xuts amb la pilota, i s’ha caigut al terra un parell de vegades. Anomena 4 forces que han aparegut en aquest petit relat, i digues de quin tipus són. (1 punt)

7. L’Oriol i la Marta empenyen un armari amb forces que tenen la mateixa direcció i mateix sentit. La força que fa l’Oriol és de 30 N i la de la Marta és de 35 N. Representa l’esquema de forces que actuen sobre l’armari, i digues quina serà la força resultant. (1,5 punts)

- Si les forces tinguessin sentits contraris, quin seria la intensitat de la força resultant?


Annex 2. Instruments d’avaluació

Per avaluar el dossier, ens farem servir d’aquesta rúbrica construïda prèviament per nosaltres.

Molt bé

Bé

Millorable

Presentació

(1)

Totes les qüestions

i exercicis estan ordenats i ben

presentats

Hi ha una mica de

desordre en la presentació de les

qüestions.

Està bastant

desordenat i costa d’entendre.

Qüestions i

exercicis (3)

Apareixen totes les

qüestions i exercicis resolts de manera correcta.

Apareixen la

majoria de les qüestions i

exercicis resolts de manera correcta però hi ha alguna

incoherència.

Descuida la major part de les qüestions i exercicis i hi ha diverses incoherències.

Informes de pràctiques

(1)

L’informe de

pràctiques està complert.

La major part de

l’informe de pràctiques està

complert.

L’informe de

pràctiques no està complert.

Mapa conceptual (2)

Apareixen tots els conceptes clau i

estan perfectament relacionats entre si.

Apareixen la majoria de

conceptes clau relacionats entre si.

Descuida la major

part dels conceptes clau i no hi ha

massa relació entre aquests.

Treball cooperatiu (a partir de la seva

autoavaluació i coavaluació dels

companys del grup) (3)

1. Quasi sempre escolta, comparteix i dóna suport a l’esforç dels altres. És una persona positiva per al grup. 2. Proporciona idees útils i a les discussions contribueix amb molt interès i dedicació. 3. La seva feina sempre és molt bona.

1.Escolta, comparteix i dóna suport a l’esforç dels altres. No ocasiona "problemes" en el grup. 2. Acostuma a donar idees, algunes vegades més bones que en altres. Participa activament a les discussions. 3. Proporciona treball de qualitat.

1. No sempre escolta, ni ajuda als altres. Crea problemes en el grup. 2. No acostuma a participar, s’inhibeix i no col·labora en la feina col·lectiva. 3. Poca fiabilitat de les seves aportacions, treballs incomplets.


Per corregir l’examen ens farem servir de la pauta d’avaluació que apareix a continuació.

EXERCICI I PUNTUACIÓ

TOTAL

Apartat

Puntuació

màxima

Contesta

Correcte

A mitges

Incorrecte

Exercici 1 (1 PUNT)

Indica correctament la diferència entre desplaçament i distància recorreguda

0,75

Justifica la diferència mitjançant un dibuix que clarifica l’explicació.

0,25

Exercici 2 (2 PUNTS)

Dibuixa correctament l’esquema en el gràfic

0,2

Calcula correctament la distància recorreguda

0,9

Calcula correctament el desplaçament

0,9

Exercici 3 (2 PUNTS)

Explica correctament la diferència entre massa i pes

0,5

Respon que la massa és invariable i que el pes varia a la lluna justificant la resposta

0,75

Calcula correctament el pes a la lluna i a la terra

0,75

Exercici 4 (1 PUNT)

Respon correctament quin dels dos vehicles és més estable justificant-se en el centre de gravetat.

0,75

Respon correctament quin dels dos vehicles bolcarà amb més facilitat

0,25

Exercici 5

(1,5 PUNTS)

Explica correctament les característiques d’un dinamòmetre

0,75

Fa un esbós del gràfic on representa correctament la força en funció de l’allargament de la molla

0,75

Exercici 6 (1 PUNT)

Classifica correctament les quatre forces segons el tipus

1

Exercici 7

(1,5 PUNTS)

Representa correctament les forces que actuen sobre l’armari

0,5

Calcula correctament la força resultant en el cas que les forces tenen el mateix sentit

0,5

Calcula correctament la força resultant en el cas que les forces tenen sentit contrari

0,5

Total punts:

10

la nostra unitat didactica

Documents