XLIX CONGRESSO NAZIONALE A. I. F

Presentación del tema: "XLIX CONGRESSO NAZIONALE A. I. F"— Transcripción de la presentación:

1 XLIX CONGRESSO NAZIONALE A. I. F
XLIX CONGRESSO NAZIONALE A.I.F. "La didattica della fisica nei nuovi ordinamenti” octubre de 2010, Salerno Nuevas orientaciones en el currículum de física en la educación secundaria obligatoria y en el bachillerato en España Nuovi orientamenti nei curricoli di fisica nell’educazione secondaria obbligatoria e nelle scuole superiori in Spagna Aureli Caamaño Universitat de Barcelona Centre de Documentació i Experimentació de Ciències Col·legi de Llicenciats de Catalunya

2 Sistema educativo español (Ley Orgánica de Educación, LOE, 2006)
Educación Infantil Educación primaria Educación secundaria obligatoria (ESO) 1 ESO Ciencias de la Naturaleza (CN) (3 h) 2 ESO Ciencias de la Naturaleza (CN) (3 h) 3 ESO Ciencias de la Naturaleza (FQ 2h y BG 2h) 4 ESO Física y Química (optativa) (3 h) Bachillerato científico-tecnológico /FP 1º Bach. Física y Química (4 h) Ciencias para el Mundo Contemporáneo (2-3 h) 2º Bach. Física ( 4 h) / Química (4 h)

3 Sistema educativo en Cataluña (Ley Orgánica de Educación, LOE, 2006)
Educación Infantil Educación primaria Educación secundaria obligatoria (ESO) 1 ESO Ciencias de la Naturaleza (CN) (3 h) 2 ESO Ciencias de la Naturaleza (CN) (3 h) 3 ESO Ciencias de la Naturaleza (FQ, 2h y BG, 2 h) 4 ESO Física y Química (3 h) (optativa) Bachillerato científico-tecnológico /F.P. 1º Bach. Física 1 (4 h), Química 1 (4 h) Ciencias para el Mundo Contemporáneo (2-3 h) 2º Bach. Física 2 (4 h), Química 2 (4 h)

4 12-16 Educación Secundaria Obligatoria (ESO)
Situación actual de la Física y Química en la ESO 1 ESO Ciencias de la Naturaleza (CN) (3 h) 2 ESO Ciencias de la Naturaleza (CN) (3 h) 3 ESO Ciencias de la Naturaleza (FQ, 2h y BG, 2h) 4 ESO Física y Química (3 h) (optativa)

5 Criterio que seguiremos para presentar los contenidos del currículum de ciencias (FQ) de la ESO
Contenidos disciplinares frente a Contenidos CTS más relevantes para la vida personal social

6 Contenidos 1º ESO (12-13 años) (RD enseñanzas mínimas)
Contenidos disciplinares Contenidos relevantes para la vida personal Contenidos relevantes para la vida social o cívica. El Universo y el Sistema Solar. Universo, estrellas y galaxias, Vía Láctea, Sistema Solar. La Tierra como planeta. Estaciones, día y noche, eclipses. Propiedades generales de la materia. Estados en los que se presenta la materia en el universo y sus características. Cambios de estado. Utilización cuidadosa de los materiales e instrumentos básicos de un laboratorio. Utilización de técnicas de orientación. Observación del cielo diurno y nocturno. Reconocimiento del papel protector de la atmósfera, de la importancia del aire para los seres vivos y para la salud humana, y de la necesidad de contribuir a su cuidado. La importancia del agua en el clima, en la configuración del paisaje y en los seres vivos.

7 Contenidos de Física y Química en 1º ESO (12-13 años)
Contenidos disciplinares Contenidos relevantes para la vida personal Contenidos relevantes para la vida social o cívica Identificación de mezclas y sustancias. Caracterización de la composición y propiedades de la atmósfera. Variables que condicionan el tiempo atmosférico. Distinción entre tiempo y clima. El agua en la Tierra en sus formas líquida, sólida y gaseosa. El ciclo del agua en la Tierra y su relación con el Sol como fuente de energía. Ejemplos de materiales de interés y su utilización en la vida cotidiana. Fenómenos atmosféricos. Reservas de agua dulce en la Tierra: importancia de su conservación. La contaminación, depuración y cuidado del agua. Agua y salud. Importancia y utilidad de los minerales. Importancia y utilidad de las rocas. Explotación de minerales y rocas.

8 Contenidos de Física 2º ESO (13-14 años)
Contenidos disciplinares Contenidos relevantes para la vida personal Contenidos relevantes para la vida social o cívica La energía como concepto fundamental para el estudio de los cambios. El calor como agente productor de cambios. Distinción entre calor y temperatura.Interpretación del calor como forma de transferencia de energía. Luz y visión: los objetos como fuentes secundarias de luz. Estudio cualitativo de la reflexión y de la refracción. Sonido y audición. Propagación y reflexión del sonido. Análisis y valoración de las diferentes fuentes de energía, renovables y no renovables. Toma de conciencia de la importancia del ahorro energético. Valoración de las aplicaciones de la utilización práctica del calor. Valoración del problema de la contaminación acústica y lumínica. Valoración del papel de la energía en nuestras vidas. Problemas asociados a la obtención, transporte y utilización de la energía.

9 Contenidos de Física y Química en 3º ESO (14-15 años)
Contenidos disciplinares Contenidos relevantes para la vida personal Contenidos relevantes para la vida social o cívica Contribución del estudio de los gases al conocimiento de la estructura de la materia. Construcción del modelo cinético para explicar las propiedades de los gases. Extrapolación del modelo cinético de los gases a otros estados de la materia. Utilización cuidadosa de los materiales e instrumentos básicos de un laboratorio y respeto por las normas de seguridad en el mismo.

10 Contenidos de Física y Química en 3º ESO (14-15 años)
Contenidos disciplinares para la vida personal Contenidos relevantes para la vida social o cívica La teoría atómico-molecular de la materia. Revisión de los conceptos de mezcla y sustancia. La hipótesis atómico-molecular para explicar la diversidad de las sustancias (simples y compuestas). Modelos atómicos de Thomson y de Rutherford. Caracterización de los isótopos. Interpretación macroscópica de la reacción química. Descripción del modelo atómico-molecular para explicar las reacciones químicas. Electricidad. Corriente eléctrica. Importancia en la vida cotidiana de las mezclas y sustancias. Importancia de las aplicaciones de las sustancias radiactivas y valoración de las repercusiones de su uso para los seres vivos y el medio ambiente. Valoración de las repercusiones de la fabricación y uso de materiales y sustancias frecuentes en la vida cotidiana. Valoración de las repercusiones de la electricidad en el desarrollo científico y tecnológico y en las condiciones de vida.

11 Contenidos de Física y Química en 4º ESO (15-16 años)
Contenidos disciplinares Contenidos relevantes para la vida personal Contenidos relevantes para la vida social o cívica Carácter relativo del movimiento. Estudio cualitativo y cuantitativo de los movimientos rectilíneos y curvilíneos. Los principios de la Dinámica como superación de la física «del sentido común». Equilibrio de fuerzas. La presión. Principio fundamental de la estática de fluidos Ruptura de la barrera cielos Tierra: la gravitación universal. La concepción actual del universo. Identificación de fuerzas que intervienen en la vida cotidiana: formas de interacción. Valoración del papel de la energía en nuestras vidas. Importancia del telescopio de Galileo y sus aplicaciones. Aplicaciones de los satélites.

12 Contenidos de Física y Química en 4º ESO (15-16 años)
Contenidos disciplinares Contenidos relevantes para la vida personal Contenidos relevantes para la vida social o cívica 3.2. Conceptos de trabajo y energía. Estudio de las formas de energía: cinética y potencial gravitatoria. Potencia. 3.3. Ley de conservación y transformación de la energía y sus implicaciones. 3.4. Interpretación de la concepción actual de la naturaleza del calor como transferencia de energía. 3.5. Las ondas: otra forma de transferencia de energía. 4.1. La estructura del átomo. El sistema periódico de los elementos químicos. 5.4. La cultura científica como fuente de satisfacción personal 2.7. Valoración e implicaciones del enfrentamiento entre dogmatismo y libertad de investigación. 2.9. Valoración de avances científicos y tecnológicos. 5.1. Los problemas y desafíos globales a los que se enfrenta hoy la humanidad: contaminación sin fronteras, cambio climático, agotamiento de recursos, pérdida de biodiversidad, etc. 5.2. Contribución del desarrollo tecno-científico a la resolución de los problemas. Importancia de la aplicación del principio de precaución y de la participación ciudadana en la toma de decisiones.

13 Contenidos de FQ en 4º ESO (15-16 años)
Contenidos disciplinares Contenidos relevantes para la vida personal Contenidos relevantes para la vida social o cívica El enlace químico: enlaces iónico, covalente y metálico. Interpretación de las propiedades de las sustancias. Introducción a la formulación y nomenclatura de los compuestos binarios según las normas de la IUPAC. Interpretación de las peculiaridades del átomo de carbono: posibilidades de combinación con el hidrógeno y otros átomos. Las cadenas carbonadas. Macromoléculas: importancia en la constitución de los seres vivos. Valoración del papel de la química en la comprensión del origen y desarrollo de la vida. Los hidrocarburos y su importancia como recursos energéticos. El problema del incremento del efecto invernadero: causas y medidas para su prevención. Valoración de la educación científica de la ciudadanía como requisito de sociedades democráticas sostenibles

14 Competencias en el currículum
La OCDE, la Unión Europea y el proyecto PISA (Programa para la Evaluación Internacional de Alumnos) aconsejan que para el año 2010 los currículos de los distintos países estén organizados alrededor de las competencias, con la intención de conformar un marco educativo común europeo.

15 Competencia científica
Siguiendo estas recomendaciones, en España la LOE, en el Real Decreto de enseñanzas mínimas, incorpora ocho competencias básicas. Una de ellas es la competencia científica (competencia en el conocimiento e interacción con el mundo físico), que implica: Ser capaz de utilizar el conocimiento científico en contextos cotidianos. Saber aplicar los procesos que caracterizan a las ciencias y sus métodos de investigación. Ser consciente del papel que ejercen la ciencia y la tecnología en la sociedad tanto en la solución de problemas como en la génesis de nuevos interrogantes. Mostrar interés por las cuestiones científicas y tecnológicas, reflexionando sobre su importancia desde una perspectiva personal y social. Tener disposición para comprometerse con ellas.

16 Indagación y experimentación en el campo de la ciencia

17 Comprensión de la naturaleza
Reconocer la ciencia como elaboradora de modelos y diferenciarla de otras formas de conocimiento Comprensión de la naturaleza de la ciencia Comprender la interacción de procesos y contextos sociales con la comunidad científica Comprender procesos de construcción del conocimiento científico

18 Aplicar el conocimiento para valorar situaciones relacionadas
con aspectos tecnológicos, éticos, sociales y ambientales Utilizar los conceptos y modelos básicos para explicar y interpretar el mundo físico Comprensión y capacidad de actuar sobre el mundo fisicoquímico Apropiarse de los conceptos y modelos básicos de la ciencia

19 Análisis del currículum de física y química de la ESO
1º y 2º ESO están bastante enfocados a la alfabetización científica. 3º y 4º ESO son excesivamente conceptuales o disciplinares. En 4º ESO no existe una opción de Física y Química de carácter más aplicado, para alumnos que piensen hacer formación profesional. Hay escasos contenidos referidos a la naturaleza de la ciencia. El trabajo práctico experimental no es obligatorio. De hecho se realiza TP de forma muy desigual según centros y Comunidades.

20 17-18 Bachillerato Situación actual BACHILLERATO CIENTÍFICO
Cambios recientes en los currículos del Bachillerato científico (Decret 142/2008 DOGC núm 5183) Situación actual BACHILLERATO CIENTÍFICO

21 1º de bachillerato (17 años) 2º de bachillerato (18 años)
Física en el bachillerato Los temas de Física tratados en el Bachillerato según el Real Decreto 1467/2007 (MEC, 2007) se muestran en la tabla 1º de bachillerato (17 años) 2º de bachillerato (18 años) 1. Contenidos comunes (procedimientos y actitudes) 2. Movimiento 3. Dinámica 4. La energía y su transferencia: trabajo y calor 5. Electricidad 2. Interacción gravitatoria 3. Vibraciones y ondas 4. Óptica 5. Interacción electromagnética 6. Introducción a la Física moderna

22 Física en el bachillerato en Cataluña
1º de bachillerato 2º de bachillerato 1. Imatges (òptica geomètrica) 2. El moviment (cinemàtica) 3. L’univers mecànic (dinàmica) 4. L’energia 5. El corrent elèctric 1. Les ones i el so 2. Planetes i satèl·lits (gravitació universal) 3. La nova imatge de l’univers (física moderna) 4. Màquines electromagnètiques 5. El camp elèctric

23 Análisis del nuevo currículum de física del bachillerato
Presenta un enfoque contextualizado. Se destacan de forma explícita los trabajos prácticos que deben ser realizados. Se promueve el uso de las TIC (equipos de sensores, animaciones, simulaciones, etc.). Se observan escasos contenidos referidos a la naturaleza e historia de la física. A excepción de los centros que usan el proyecto Física Salters, el resto de centros no trabajan los contextos. No hay datos sobre el trabajo práctico que se realiza, pero se puede suponer que es escaso, dado que no se requiere para las pruebas de acceso a la universidad.

24 Física Salters Adaptació
Un proyecto de Física en contexto para el bachillerato Física Salters Adaptació Adaptación para el bachillerato del proyecto Física Salters

25 en las que la Física es útil
Proyecto original Salters Horners Advanced Physics (SHAP) Science Education Group de la Universidad de York (SEG, 2001) Pretende fomentar el interés de los alumnos presentando situaciones en las que la Física es útil Características Plantea la enseñanza de la Física desde una perspectiva CTS Relaciona los conceptos con las aplicaciones tecnológicas actuales Contextualiza los contenidos de la Física Busca otros elementos de contexto interesantes para los alumnos

26 SALTERS HORNERS ADVANCED PHYSICS
Transport ferroviari El medi és el missatge Sondejar el cor de la matèria Construir o destruir Objectiu: les estrelles Més alt, més ràpid, més fort Satèl.lits a l’espai El so de la música Excavant el passat Prou bo per menjar Cirurgia reparadora

27 FÍSICA SALTERS (2007, 2009) Objetivos del proyecto adaptado
Presentar la física como una ciencia que da respuesta a problemas de nuestra realidad cotidiana Adaptar los contenidos al currículum de Cataluña Adaptar los contenidos al tiempo disponible Enfatizar el carácter experimental de la física Algo no funciona ? Alguna cosa no encaja? Además esto pasa, des de cuando? Algunas de estos hechos son las mismas que en otros paises, esta és sin duda una buena ocasión para contrastarlo Podrian mejorar el panorama la ensñanza de las ciencias en context? Hay muchas respuestas y posibles soluciones, pero los proyectos en contexto cambian radicalmente la manera de enseñar y la respuesta de los alumnos Y a los recursos disponibles en los centros Utilizar las TIC en el proceso de enseñanza-aprendizaje

28 Física Salters Unidades experimentales (1a edición, 2007)
4. Del més petit al més gran 5. Trens 6. Se sent i es veu Més alt, més ràpid més fort 2. Satèl·lits a l’espai 3. Història del Sol

29 Física Salters (Física en contexto) 2º edición, 2009
Primer curso 1. La luz 2. Más alto, más rápido, más fuerte 3. Satélites en el espacio Segundo curso 4. Música y sonido 5. Planetas y estrellas 6. Un viaje alucinante 7. Trenes 8. Aceleradores de partículas

30 1. Más alto, más rápido, más fuerte
Contextos Conceptos Correr Carreras de atletismo v, a, MRU, MRUA, leyes de Newton Escalada Alpinismo Fuerzas y equilibrio Calcular el trabajo Zapatillas deportivas, esquí, levantamiento de pesos Ep, Ec, Em, W, DE, P Conservación y rendimento Estirar y encoger Ponting, salto de percha Ep(elástica), W con fuerzas no constantes Saltar y lanzar Pruebas de salto y de lanzamiento Tiro parabólico Última vuelta Síntesis Recapitulación

31 2. Satélites en el espacio
Apartados Contextos Conceptos Satélites en el espacio Utilidad y problemas de los satélites Fuentes de energía primarias y secundarias Células solares y circuitos eléctricos Diseño de un panel solar I, Q, V, serie y paralelo, fem, resistencia, P, fuentes de alimentación Control y transferencia de energía Dimensiones y orientaciones de los paneles solares. Control de la temperatura Flujo radiante, R i T, Modelos para los materials conductores. Transferencia de energía térmica. Misión cumplida Síntesis Recapitulación

32 3. Historia del Sol Apartados Contextos Conceptos
¿Qué edad tiene el sistema solar? ¿Cómo podemos saber cuándo comenzó el sistema solar? Isótopos, Z,A, radioactividad, ec. nucleares, período de semidesintegración, datación ¿De dónde obtiene la energía el Sol? El origen de la energía solar Fusión, energía de enlace por nucleón, fisión, equivalencia massa-energía, defecto de masa. La energía del Sol en la Tierra Aplicaciones de la energía nuclear Reacciones de fisión y de fusión nucleares, centrales nucleares, proyecto Iter Aplicaciones médicas Radiodiagnóstico y radioterapia Trazas material radioactivo, penetración de la radiación

33 4. De lo más pequeño a lo más grande
Apartados Contextos Conceptos Dentro del átomo El interior del átomo Fuerzas electrostáticas, ley de Coulomb, E, V, líneas de campo, Ep eléctrica Planetas y estrellas Movimento de estrellas y planetas Ley de gravitación universal, Leyes de Kepler, campo gravitatorio, dinámica de órbitas circulares, energía del campo Conseguir imágenes Los CCD y los diferentes tipos de pantallas Condensadores, E dipolos, W sobre una cárga, relación E-V, campo uniforme Viaje alucinante Del Big-Bang a los quarks Fuerzas fundamentales y modelo estándar

34 5. Trenes Apartados Contextos Conceptos
Circuito de señalización ferroviaria Seguridad ferroviaria Campo magnético, experimentos de Oersted, Biot y Savart, fuerza magnética sobre una corriente, movimiento partículas cargadas en campos B y E Motores Los motores de los trenes Motor eléctrico Inducción e-m, leyes de Faraday y de Lenz, corrientes inducidas Alternadores y transformadores Arrancar y frenar Trazado de las vías Cantidad de movimento e impulso, 2a ley de Newton, ecuaciones de movimento, MCUA, velocidad máxima en las vueltas Seguridad y emociones fuertes Prevención de colisiones Choques elásticos e inelásticos. Conservación de p. Explosiones. Conservación de la energía

35 6. Se oye y se ve Apartados Contextos Conceptos Fabricar sonidos
El sonido y la música MHS, ondas, tipos de ondas, principio de superposición, interferencias, ondas estacionarias El ruido Ruido y contaminación acústica Flujo de energía sonora, umbral de audición, intensidad sonora, difracción El lector de CD Funcionamento de un CD. Lectura óptica Refracción, reflexión y leyes, espejos, ángulo límite, reflexión total, naturaleza de la luz, efecto fotoeléctrico Una mirada al ojo Defectos de la visión y su corrección Lentes y diagramas de rayos, luz polarizada Último bis Síntesis Recapitulación

36 Un ejemplo de unidad: Más alto, más rápido, más fuerte

37 Texto y cuestiones

38 Texto y actividades

39 Hoja de actividad

40 Hoja con una actividad complementaria

41 Centros experimentales (2005-2008)

42 Opiniones de los profesores
SE CONSIDERA QUE: Se adapta bien al nuevo currículum de bachillerato y a las Pruebas de Acceso a la Universidad (PAU). Se trabajan una gran variedad de procedimientos a través de las actividades (especialmente las TIC), aunque no se realizan todas por falta de tiempo o de recursos. Se producen cambios metodológicos que se transfieren a otras asignaturas. Es muy positivo el intercambio de experiencias entre los docentes a través de las reuniones presenciales mensuales y, en menor grado, a través de los fórums virtuales. Produce una mayor participación y autonomía del alumnado en clase. Da lugar a un aumento de la motivación del alumnado. PROBLEMAS No está del todo lograda la integración de la parte conceptual y la parte contextualizada. Trabajar el contexto requiere mucho tiempo, por lo que a veces no se hace en profundidad.

43 Conclusiones de la investigación realizada sobre la adaptación y experimentación de la Física Salters Las actividades TIC es uno de los motivos básicos por los que el profesorado aplica el proyecto. La prueba externa PAU (Prueba de Acceso a la Universidad) condiciona el modelo de enseñanza-aprendizaje seguido, renunciándose a veces a trabajar suficientemente la contextualización por falta de tiempo. No se observan cambios metodológicos importantes en las estrategias de aula utilizadas, a excepción de un mayor uso de las TIC.

44 Física Salters Adaptación del proyecto
Salters Horners Advanced Physics Física Salters Un proyecto de Física en contexto para el bachillerato En general aumenta la motivación de los alumnos Los estudiantes obtienen resultados similares en las pruebas PAU En conclusión Al principio produce inseguridad del profesorado, pero satisfacción después Requiere formación y apoyo al profesorado

45 Bibliografía De Pro (coord.) (2007) Los nuevos currículos en la ESO. Alambique, 53. De Pro (cord.) (2008). Los nuevos currículos en bachillerato. Alambique, 56. AAVV (2008). Los nuevos currículos de física, química y biología en el bachillerato en Cataluña, Alambique, 56, p Caamaño, A. (2007). Los nuevos currículos de física y química en la educación secundaria obligatoria en Inglaterra y Gales, Portugal, Francia y España. Alambique, 53, pp

46 Bibliografía Plana, O., Caamaño, A. et al (2005). La Física Salters: un proyecto para la enseñanza contextualizada de la física en el bachillerato. Alambique, 46, pp Caamaño, A. (2005). Contextualizar la ciencia. Alambique, 46. Caamaño, A.(coord.) (2008). La evaluación PISA en ciencias. Alambique, 57. Cañas, A., Martín-Díaz, M.J., Nieda, J. (2007). Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico. La competencia científica. Madrid: Alianza editorial.

47 ALAMBIQUE Didáctica de las ciencias experimentales www. grao
ALAMBIQUE Didáctica de las ciencias experimentales Algunos temas abordados en los monográficos Diseño y desarrollo curricular Enfoques de la educación científica Didáctica de la biología Didáctica de la física Didáctica de la química Divulgación científica y ciencia fuera del aula Concepciones/ Modelos Comunicación/Lenguaje Trabajos prácticos y resolución de problemas Tecnologías de la información y la comunicación Evaluación de los aprendizajes Actitudes Investigación didáctica e innovación Formación del profesorado Intercambio de experiencias

48 Alambique Monografías
Trabajos prácticos en física y química La enseñanza de las ciencias en Europa Aprendizaje informal de la ciencia Aprender con fósiles Intercambio de experiencias Contextualizar la ciencia Los trabajos prácticos en biología y geología Viejos temas, nuevos enfoques Ciencia en el mundo contemporáneo Internet en la enseñanza de las ciencias Enseñanza de las ciencias: perspectivas iberoamericanas Enseñar y aprender investigando Los nuevos currículos en la ESO Los nuevos currículos en el bachillerato La evaluación PISA en ciencias

49 Revistas con relaciones de colaboración
ASTER (Francia) BUP Bulletin de la UdPPC (Francia) Bulletin APPPC (Bélgica) MNU (Alemania) Física nella scuola (Italia) Química nella scuola (Italia) Química nova na escola (Brasil) Educación Química (México) Holanda

50 Centro de Documentació i Experimentació en Ciències
Recursos per a l’ensenyament de la física, la química i la biología Física Salters, Química Salters, Biologia Salters Seminari Permanent de Física i Química Seminari de Formació per a l’Ensenyament de les Ciències

51 Molte grazie per l´attenzione Aureli Caamaño acaamano@xtec
Molte grazie per l´attenzione Aureli Caamaño Centre de Documentació i Experimentació en Ciències Associació de Professors de Física i Química de Catalunya