Introducción

Objetivo de Aprendizaje (OA) y su número: OA 11. Explicar fenómenos luminosos, como la reflexión, la refracción, la interferencia y el efecto Doppler, entre otros, por medio de la experimentación y el uso de modelos, considerando: - Los modelos corpuscular y ondulatorio de la luz. - Las características y la propagación de la luz (viaja en línea recta, formación de sombras y posee rapidez, entre otras). - La formación de imágenes (espejos y lentes). - La formación de colores (difracción, colores primarios y secundarios, filtros). - Sus aplicaciones tecnológicas (lentes, telescopio, prismáticos y focos, entre otros).

Listado numérico de los indicadores de evaluación entregados:

1. Explican concepciones sobre la luz a través del tiempo, como las teorías ondulatoria y corpuscular.
2. Describen procedimientos que se han utilizado para medir la rapidez de la luz.
3. Explican la formación de sombras como consecuencia de la propagación rectilínea de la luz, según el modelo de rayo de luz.
4. Realizan experimentos de óptica geométrica para explicar: La reflexión de la luz y la formación de imágenes en espejos planos, cóncavos y convexos. La refracción de la luz y la formación de imágenes a través de lentes. La reflexión total interna y sus aplicaciones.
5. Describen, basándose en la óptica geométrica, el funcionamiento de algunos dispositivos tecnológicos, como lupas, telescopios, proyectores, prismáticos y fibra óptica.
6. Describen, basándose en el modelo ondulatorio de la luz, fenómenos ópticos como la difracción, la interferencia y el efecto Doppler.
7. Explican la importancia del efecto Doppler de la luz en la astronomía.
8. Explican la formación de colores de luz por síntesis aditiva, la dispersión cromática y el uso de filtros.

Nivel educativo: Enseñanza Media.

Duración de cada clase: 45 minutos.

Plan de Clase Individual para cada Indicador

Clase 1: ✨ La Naturaleza de la Luz: Ondas o Partículas

2.1. Información de la clase:

• Clase: 1
• Tema/Unidad: Unidad 2: Luz y óptica geométrica
• Duración: 45 minutos
• Objetivo: Explicar concepciones sobre la luz a través del tiempo, como las teorías ondulatoria y corpuscular.

2.2. Materiales:

• Materiales generales: Proyector, diapositivas con imágenes de las teorías (Newton, Huygens, Einstein), un láser, una cuerda o resorte, un vaso de vidrio con agua.
• Materiales diferenciados:
  • Para estudiantes con NEE: Tarjetas con los nombres de los científicos y sus teorías, un vaso de agua y un lápiz para demostrar la refracción.

2.3. Vocabulario:

• Modelo corpuscular: Una teoría que dice que la luz está hecha de pequeñas partículas.
• Modelo ondulatorio: Una teoría que dice que la luz se comporta como una onda.
• Dualidad onda-partícula: La idea de que la luz tiene propiedades de onda y de partícula.
• Fenómeno: Un evento que se puede observar y estudiar.

2.4. Plan de clase de 5 pasos:

• Paso 1: Preparando el aprendizaje (5 min)

  Actividad: Iniciar la clase con una pregunta: "¿Qué es la luz?". Aceptar las ideas de los estudiantes. Luego, preguntarles si creen que la luz es como una pelota o como una ola en el agua. Conectar la discusión con las dos grandes teorías sobre la luz.

  Diferenciación: Usar una pelota suave para lanzar y un recipiente con agua para hacer una onda. Pedir a los estudiantes con NEE que señalen qué se parece más a la luz.

• Paso 2: Presentando nuevos conocimientos (15 min)

  Actividad: Explicar que los científicos han debatido por siglos sobre la naturaleza de la luz.

  • Modelo corpuscular: **Isaac Newton** creía que la luz estaba hecha de pequeñas partículas llamadas "corpúsculos". Este modelo explicaba bien la reflexión de la luz.
  • Modelo ondulatorio: **Christiaan Huygens** creía que la luz era una onda. Este modelo explicaba bien la refracción y la difracción.
  • El dilema: Durante mucho tiempo, los dos modelos competían. Sin embargo, los descubrimientos de la interferencia y la difracción de la luz le dieron la razón al modelo ondulatorio.
  • La solución moderna: A principios del siglo XX, **Albert Einstein** y otros científicos demostraron que la luz tiene una **dualidad onda-partícula**. Se comporta como una onda en algunas situaciones y como una partícula (fotón) en otras.
  Proyectar una diapositiva con el resumen de las teorías. [Image of the wave-particle duality] Esto hace el concepto más tangible y muestra cómo la ciencia se autocorrige con el tiempo.

  Diferenciación: La presentación se apoya en una línea de tiempo simple. Para NEE, se pueden dar tarjetas con los nombres de los científicos y sus teorías y ellos solo tienen que unirlos.

  Nota para el docente: El objetivo es que los estudiantes entiendan que la ciencia es un proceso de debate y que los modelos científicos evolucionan con la evidencia. La dualidad onda-partícula es un concepto complejo, pero es crucial que los estudiantes entiendan que la luz tiene ambas propiedades.

• Paso 3: Práctica guiada (10 min)

  Actividad: En grupos, los estudiantes reciben una ficha de trabajo con un par de fenómenos. La tarea es que discutan y expliquen cuál de las dos teorías (ondulatoria o corpuscular) explica mejor cada fenómeno (ej. la sombra, la refracción en un vaso de agua).

  Diferenciación: La ficha de trabajo para NEE puede ser más simple, con solo un par de fenómenos y las respuestas en una lista para que las unan.

• Paso 4: Práctica independiente (10 min)

  Actividad: Cada estudiante escribe en su cuaderno una breve reflexión sobre cómo los científicos llegaron a la conclusión de que la luz tiene propiedades de onda y de partícula.

  Diferenciación: Para NEE, se puede dar la primera oración ya escrita: "Los científicos descubrieron que la luz es una onda y una partícula porque...".

• Paso 5: Consolidando el aprendizaje (5 min)

  Actividad: El docente pide a algunos estudiantes que compartan sus reflexiones. Se resume la clase, enfatizando que la luz es un fenómeno fascinante que aún se está estudiando.

  Diferenciación: A los estudiantes con NEE se les puede pedir que nombren una de las teorías de la luz.

2.5. Ticket de salida:

• Preguntas:
  1. ¿Qué científico propuso la teoría de que la luz era una partícula?
  2. ¿Qué teoría de la luz explica el fenómeno de la refracción?
• Adaptación para NEE:
  • Pregunta 1: "El científico que dijo que la luz era una partícula fue... (a) Newton o (b) Einstein".
  • Pregunta 2: "La refracción se explica con el modelo... (a) ondulatorio o (b) corpuscular".

Clase 2: 🏃‍♂️ Midamos la Rapidez de la Luz

2.1. Información de la clase:

• Clase: 2
• Tema/Unidad: Unidad 2: Luz y óptica geométrica
• Duración: 45 minutos
• Objetivo: Describir procedimientos que se han utilizado para medir la rapidez de la luz.

2.2. Materiales:

• Materiales generales: Proyector, diapositivas con imágenes de los experimentos (Roemer, Fizeau), una cinta métrica, un cronómetro, un láser.
• Materiales diferenciados:
  • Para estudiantes con NEE: Tarjetas con los nombres de los científicos y sus experimentos, un mapa del sistema solar.

2.3. Vocabulario:

• Rapidez de la luz: Qué tan rápido viaja la luz en el vacío (aproximadamente 300,000 km/s).
• Procedimiento: Un conjunto de pasos que se siguen para hacer un experimento.
• Astronómico: Relacionado con el espacio exterior y los astros.
• Medir: Saber la cantidad o el tamaño de algo.

2.4. Plan de clase de 5 pasos:

• Paso 1: Preparando el aprendizaje (5 min)

  Actividad: Iniciar la clase con una pregunta: "¿La luz del sol llega a la Tierra al mismo tiempo que la vemos?". Fomentar la discusión sobre la inmensa rapidez de la luz. Conectar la idea con la necesidad de los científicos de medirla.

  Diferenciación: Usar un dibujo del sol y la Tierra con una flecha que va del sol a la Tierra. Preguntar si la flecha viaja rápido o lento.

• Paso 2: Presentando nuevos conocimientos (15 min)

  Actividad: Explicar que la **rapidez de la luz** es la constante más importante del universo. Describir dos de los primeros procedimientos que se usaron para medirla:

  • Método de Roemer (1676): Un astrónomo danés notó que los eclipses de una de las lunas de Júpiter se retrasaban o adelantaban dependiendo de la posición de la Tierra en su órbita. Deducjo que esto se debía al tiempo que la luz tardaba en viajar. Fue la primera estimación de la rapidez de la luz.
  • Método de Fizeau (1849): Un físico francés usó una rueda dentada que giraba muy rápido. Un rayo de luz pasaba por un diente, viajaba a un espejo y regresaba. Cuando la luz regresaba, el diente ya se había movido, bloqueando el rayo. Fizeau usó la velocidad de la rueda para calcular la rapidez de la luz.
  Proyectar una diapositiva con el resumen de los procedimientos.

  Diferenciación: La presentación se apoya en diagramas simples. Para NEE, se pueden dar tarjetas con los nombres de los científicos y sus experimentos. Ellos solo tienen que unirlos.

  Nota para el docente: El objetivo es que los estudiantes entiendan que la ciencia puede medir cosas que parecen inmensurables. La rapidez de la luz es un ejemplo perfecto de cómo los científicos usan el ingenio y la observación para resolver problemas complejos. Es una forma de mostrar que la ciencia es un proceso creativo.

• Paso 3: Práctica guiada (10 min)

  Actividad: En grupos, los estudiantes reciben una ficha de trabajo con el problema de Roemer. La tarea es que discutan y expliquen, con sus propias palabras, cómo el retraso en los eclipses de Júpiter ayudó a medir la rapidez de la luz.

  Diferenciación: Para NEE, la ficha de trabajo puede ser más simple, con solo un par de preguntas de "verdadero o falso" que les ayuden a analizar el caso.

• Paso 4: Práctica independiente (10 min)

  Actividad: Cada estudiante escribe en su cuaderno una breve reflexión sobre por qué es tan difícil medir la rapidez de la luz. Deben pensar en la escala de tiempo y distancia.

  Diferenciación: Para NEE, se puede dar la primera oración ya escrita: "Es difícil medir la rapidez de la luz porque...".

• Paso 5: Consolidando el aprendizaje (5 min)

  Actividad: El docente pide a algunos estudiantes que compartan sus reflexiones. Se resume la clase, enfatizando que la rapidez de la luz es una de las constantes más importantes de la física.

  Diferenciación: A los estudiantes con NEE se les puede pedir que nombren uno de los científicos que midieron la rapidez de la luz.

2.5. Ticket de salida:

• Preguntas:
  1. ¿Por qué se dice que el experimento de Roemer fue "astronómico"?
  2. ¿Qué idea clave tenían los científicos que los ayudó a medir la rapidez de la luz?
• Adaptación para NEE:
  • Pregunta 1: "Fue astronómico porque usó... (a) la luz de Júpiter o (b) la luz del sol".
  • Pregunta 2: "La idea clave era que la luz... (a) tarda tiempo en viajar o (b) llega al mismo tiempo".

Clase 3: 👤 La Propagación Rectilínea de la Luz y la Sombra

2.1. Información de la clase:

• Clase: 3
• Tema/Unidad: Unidad 2: Luz y óptica geométrica
• Duración: 45 minutos
• Objetivo: Explicar la formación de sombras como consecuencia de la propagación rectilínea de la luz, según el modelo de rayo de luz.

2.2. Materiales:

• Materiales generales: Una linterna, un objeto opaco (ej. un libro), una pantalla (una pared o un trozo de cartón), una cuerda o un láser, pizarrón, plumones.
• Materiales diferenciados:
  • Para estudiantes con NEE: Una linterna pequeña, un objeto opaco con forma interesante (ej. una mano) para hacer sombras, una pared blanca.

2.3. Vocabulario:

• Propagación rectilínea: La idea de que la luz viaja en línea recta.
• Sombra: Un área oscura que se forma cuando un objeto bloquea la luz.
• Rayo de luz: Un modelo que representa la trayectoria de la luz como una línea recta.
• Objeto opaco: Un objeto que no deja pasar la luz.

2.4. Plan de clase de 5 pasos:

• Paso 1: Preparando el aprendizaje (5 min)

  Actividad: Iniciar la clase con una pregunta: "¿Qué es una sombra?". Fomentar la discusión sobre cómo se forman las sombras. Conectar la idea con la **propagación rectilínea de la luz**.

  Diferenciación: Usar una linterna y una mano para hacer una sombra en la pared. Pedir a los estudiantes con NEE que identifiquen la forma de la sombra.

• Paso 2: Presentando nuevos conocimientos (15 min)

  Actividad: Explicar el concepto de **propagación rectilínea** de la luz. La luz viaja en línea recta. Esto se puede demostrar con un láser. Explicar que la **sombra** es la consecuencia de esta propiedad. Cuando un **objeto opaco** se interpone en el camino de la luz, el objeto bloquea los **rayos de luz** y crea un área sin luz detrás de él.

  • Si la fuente de luz es pequeña y está lejos, la sombra es nítida.
  • Si la fuente de luz es grande y está cerca, la sombra es difusa y tiene un área más clara (penumbra) y una más oscura (umbra).
  Usar la linterna y el objeto para demostrar cómo la sombra se forma. Proyectar una diapositiva con el resumen de la formación de sombras.

  Diferenciación: La presentación se apoya en demostraciones prácticas. Para NEE, se pueden dar tarjetas con las palabras clave (ej. "sombra") y ellos solo tienen que unirlas con el dibujo correcto.

  Nota para el docente: El modelo de rayo de luz es una simplificación de la realidad, pero es muy útil para explicar fenómenos como la sombra y la reflexión. El objetivo es que los estudiantes entiendan que la sombra es la evidencia de que la luz viaja en línea recta.

• Paso 3: Práctica guiada (10 min)

  Actividad: En grupos, los estudiantes reciben una linterna y un objeto opaco. La tarea es que exploren cómo la sombra cambia de tamaño y nitidez al mover la linterna, el objeto o la pantalla. Deben discutir y escribir sus observaciones.

  Diferenciación: Para NEE, la tarea puede ser más simple. Ellos solo tienen que mover la linterna y ver cómo cambia la sombra.

• Paso 4: Práctica independiente (10 min)

  Actividad: Cada estudiante dibuja la formación de una sombra en su cuaderno. Deben dibujar la fuente de luz, el objeto opaco y la sombra. Deben escribir una breve reflexión sobre cómo su dibujo muestra que la luz viaja en línea recta.

  Diferenciación: Para NEE, se puede dar la plantilla del dibujo y ellos solo tienen que etiquetarla con las palabras clave.

• Paso 5: Consolidando el aprendizaje (5 min)

  Actividad: El docente pide a algunos estudiantes que compartan sus dibujos. Se resume la clase, enfatizando que la sombra es una prueba simple pero poderosa de una de las propiedades más importantes de la luz.

  Diferenciación: A los estudiantes con NEE se les puede pedir que nombren una de las palabras clave de la clase (ej. "sombra", "luz").

2.5. Ticket de salida:

• Preguntas:
  1. ¿Qué propiedad de la luz explica la formación de sombras?
  2. ¿Qué le pasa a la sombra si la fuente de luz se acerca al objeto?
• Adaptación para NEE:
  • Pregunta 1: "La sombra se forma porque la luz viaja en... (a) línea recta o (b) círculo".
  • Pregunta 2: "Si la luz se acerca, la sombra se hace más... (a) grande o (b) pequeña".

Clase 4: 🔍 Lentes y Espejos: La Formación de Imágenes

2.1. Información de la clase:

• Clase: 4
• Tema/Unidad: Unidad 2: Luz y óptica geométrica
• Duración: 45 minutos
• Objetivo: Realizar experimentos de óptica geométrica para explicar: La reflexión de la luz y la formación de imágenes en espejos planos, cóncavos y convexos. La refracción de la luz y la formación de imágenes a través de lentes. La reflexión total interna y sus aplicaciones.

2.2. Materiales:

• Materiales generales: Proyector, espejos planos, cóncavos y convexos, lupas, vasos de agua, láser, fichas de trabajo.
• Materiales diferenciados:
  • Para estudiantes con NEE: Espejos de plástico de diferentes formas, una lupa, un vaso de agua con un lápiz, tarjetas con los nombres de los espejos y lentes.

2.3. Vocabulario:

• Reflexión: Cuando la luz rebota en una superficie.
• Espejo: Un objeto que refleja la luz.
• Refracción: Cuando la luz cambia de dirección y velocidad al pasar de un medio a otro.
• Lente: Un objeto que refracta la luz para formar una imagen.
• Reflexión total interna: Cuando la luz que viaja en un medio denso no puede salir y se refleja completamente.

2.4. Plan de clase de 5 pasos:

• Paso 1: Preparando el aprendizaje (5 min)

  Actividad: Iniciar la clase preguntando a los estudiantes: "¿Por qué cuando te miras en una cuchara de metal tu imagen se ve al revés?". Fomentar la discusión sobre cómo la forma del espejo afecta la imagen. Conectar la idea con la **reflexión** de la luz.

  Diferenciación: Usar una cuchara de metal. Pedir a los estudiantes con NEE que se miren y digan lo que ven.

• Paso 2: Presentando nuevos conocimientos (15 min)

  Actividad: Explicar la **reflexión** y la **refracción** de la luz.

  • Reflexión: Demostrar con un espejo plano, cóncavo y convexo. Explicar cómo los rayos de luz que chocan con el espejo rebotan, formando una imagen. La imagen en un espejo plano es del mismo tamaño y al revés. La imagen en un espejo cóncavo puede ser más grande o más pequeña, y en un convexo siempre es más pequeña.
  • Refracción: Usar una lupa. Explicar que la refracción es el cambio de dirección de la luz al pasar por una lente. La lupa dobla la luz y la concentra en un punto para formar una imagen más grande.
  • Reflexión total interna: Usar un vaso con agua y un láser. Dirigir el láser hacia la superficie del agua en un ángulo. Explicar que si el ángulo es el correcto, la luz no sale del agua y se refleja completamente. Esto es la base de la **fibra óptica**.
  Proyectar una diapositiva con el resumen de los fenómenos. [Image of reflection and refraction] Esto hace el concepto más tangible.

  Diferenciación: La presentación se apoya en demostraciones prácticas. Para NEE, se pueden dar tarjetas con los nombres de los fenómenos y los objetos que se usan en la demostración. Ellos solo tienen que unirlos.

  Nota para el docente: El objetivo es que los estudiantes entiendan que los espejos y las lentes no crean imágenes, sino que manipulan la luz para formarlas. La reflexión y la refracción son los dos fenómenos clave para la óptica geométrica.

• Paso 3: Práctica guiada (10 min)

  Actividad: En grupos, los estudiantes reciben los espejos y las lentes. La tarea es que exploren cómo se ve la imagen en cada uno y que escriban sus observaciones en la ficha de trabajo.

  Diferenciación: Para NEE, la tarea puede ser más simple. Ellos solo tienen que mirar en los espejos y la lupa y decir lo que ven.

• Paso 4: Práctica independiente (10 min)

  Actividad: Cada estudiante dibuja un ejemplo de reflexión y otro de refracción en su cuaderno. Deben escribir una breve reflexión sobre cómo su dibujo muestra el fenómeno.

  Diferenciación: Para NEE, se puede dar la plantilla del dibujo y ellos solo tienen que etiquetarla con las palabras clave.

• Paso 5: Consolidando el aprendizaje (5 min)

  Actividad: El docente pide a algunos estudiantes que compartan sus reflexiones. Se resume la clase, enfatizando que la forma en que la luz interactúa con los objetos es la base de muchas tecnologías.

  Diferenciación: A los estudiantes con NEE se les puede pedir que nombren una de las palabras clave de la clase (ej. "espejo", "lente").

2.5. Ticket de salida:

• Preguntas:
  1. ¿Qué fenómeno explica por qué un lápiz parece doblarse en un vaso de agua?
  2. ¿Qué tipo de espejo te hace ver más grande?
• Adaptación para NEE:
  • Pregunta 1: "El lápiz se dobla por la... (a) refracción o (b) reflexión".
  • Pregunta 2: "El espejo... (a) cóncavo o (b) convexo te hace ver más grande".

Clase 5: 🔭 La Luz en la Tecnología

2.1. Información de la clase:

• Clase: 5
• Tema/Unidad: Unidad 2: Luz y óptica geométrica
• Duración: 45 minutos
• Objetivo: Describir, basándose en la óptica geométrica, el funcionamiento de algunos dispositivos tecnológicos, como lupas, telescopios, proyectores, prismáticos y fibra óptica.

2.2. Materiales:

• Materiales generales: Proyector, diapositivas con diagramas de los dispositivos, un telescopio, una lupa, un proyector, un trozo de fibra óptica.
• Materiales diferenciados:
  • Para estudiantes con NEE: Tarjetas con imágenes de las tecnologías, un organizador gráfico de dos columnas (tecnología y fenómeno).

2.3. Vocabulario:

• Dispositivo tecnológico: Un objeto que usa la ciencia para hacer un trabajo.
• Telescopio: Un aparato que usa lentes o espejos para ver objetos muy lejanos.
• Proyector: Un aparato que usa una lente para proyectar una imagen grande en una pantalla.
• Fibra óptica: Un hilo de vidrio que usa la luz para transmitir datos.

2.4. Plan de clase de 5 pasos:

• Paso 1: Preparando el aprendizaje (5 min)

  Actividad: Iniciar la clase con una pregunta: "¿Cómo podemos ver las estrellas que están tan lejos?". Fomentar la discusión sobre cómo la tecnología nos ayuda a ver cosas que están lejos o son muy pequeñas. Conectar la idea con el uso de la **óptica geométrica** en la tecnología.

  Diferenciación: Usar un dibujo de un telescopio. Pedir a los estudiantes con NEE que señalen la parte que creen que ayuda a ver las estrellas.

• Paso 2: Presentando nuevos conocimientos (15 min)

  Actividad: Explicar cómo la **óptica geométrica** es la base de muchas tecnologías.

  • Lupa: Una lupa usa una lente convexa que **refracta** la luz para hacer que un objeto se vea más grande.
  • Telescopio y prismáticos: Usan lentes y espejos para **reflejar** y **refractar** la luz de objetos lejanos, haciendo que se vean más grandes y claros.
  • Proyector: Usa una lente para **refractar** la luz de una imagen pequeña, proyectándola en una pantalla grande.
  • Fibra óptica: Usa el principio de la **reflexión total interna** para enviar datos a través de hilos de vidrio a la velocidad de la luz.
  Proyectar una diapositiva con el resumen de las tecnologías. [Image of a refracting telescope] Esto hace el concepto más tangible.

  Diferenciación: La presentación se apoya en diagramas simples. Para NEE, se pueden dar tarjetas con las tecnologías y ellos solo tienen que unirlas con el fenómeno que usan.

  Nota para el docente: El objetivo es que los estudiantes entiendan que los conceptos teóricos tienen aplicaciones prácticas que usamos todos los días. La conexión de la física con la tecnología es una forma de mostrar la relevancia de la materia.

• Paso 3: Práctica guiada (10 min)

  Actividad: En grupos, los estudiantes reciben una ficha de trabajo con un par de tecnologías. La tarea es que discutan y expliquen el fenómeno que usan para funcionar (ej. "un espejo de maquillaje").

  Diferenciación: La ficha de trabajo para NEE puede ser más simple, con solo un par de tecnologías y las respuestas en una lista para que las unan.

• Paso 4: Práctica independiente (10 min)

  Actividad: Cada estudiante elige una de las tecnologías que se vieron en clase y escribe en su cuaderno una breve reflexión sobre por qué es importante para la sociedad. Deben justificar su respuesta.

  Diferenciación: Para NEE, se puede dar la primera oración ya escrita: "La fibra óptica es importante porque...".

• Paso 5: Consolidando el aprendizaje (5 min)

  Actividad: El docente pide a algunos estudiantes que compartan sus reflexiones. Se resume la clase, enfatizando que la óptica geométrica es una herramienta poderosa que se usa en muchas tecnologías para ayudarnos a ver y a comunicarnos.

  Diferenciación: A los estudiantes con NEE se les puede pedir que nombren una de las tecnologías que usan las lentes.

2.5. Ticket de salida:

• Preguntas:
  1. ¿Qué fenómeno usa una lupa para hacer que un objeto se vea más grande?
  2. ¿Qué principio usa la fibra óptica?
• Adaptación para NEE:
  • Pregunta 1: "Una lupa usa la... (a) refracción o (b) reflexión".
  • Pregunta 2: "La fibra óptica usa la... (a) reflexión total interna o (b) absorción".

Clase 6: 🌈 La Luz en Movimiento: Difracción e Interferencia

2.1. Información de la clase:

• Clase: 6
• Tema/Unidad: Unidad 2: Luz y óptica geométrica
• Duración: 45 minutos
• Objetivo: Describir, basándose en el modelo ondulatorio de la luz, fenómenos ópticos como la difracción, la interferencia y el efecto Doppler.

2.2. Materiales:

• Materiales generales: Proyector, diapositivas con diagramas de la difracción y la interferencia, un CD o DVD, un láser, un audio de una sirena de ambulancia.
• Materiales diferenciados:
  • Para estudiantes con NEE: Tarjetas con los nombres de los fenómenos y sus ejemplos, un CD o DVD para manipular.

2.3. Vocabulario:

• Difracción: Cuando la luz se dobla al pasar por una abertura o por un obstáculo.
• Interferencia: Cuando dos ondas se encuentran y se suman o se anulan.
• Efecto Doppler de la luz: El cambio en el color de la luz cuando una fuente se mueve.
• Modelo ondulatorio: La teoría que dice que la luz se comporta como una onda.

2.4. Plan de clase de 5 pasos:

• Paso 1: Preparando el aprendizaje (5 min)

  Actividad: Iniciar la clase con una pregunta: "¿Por qué cuando miras a un CD o DVD se ven colores?". Fomentar la discusión sobre cómo el patrón en el disco afecta la luz. Conectar la idea con el concepto de **difracción**.

  Diferenciación: Usar un CD o DVD. Pedir a los estudiantes con NEE que lo miren y describan lo que ven.

• Paso 2: Presentando nuevos conocimientos (15 min)

  Actividad: Explicar que la **difracción** y la **interferencia** son fenómenos que solo pueden ser explicados por el **modelo ondulatorio**.

  • Difracción: Demostrar con un láser que pasa por una abertura muy pequeña. El patrón de luz que se ve en la pared no es una línea recta. Se dobla. El patrón de colores que se ve en un CD también es un ejemplo de difracción.
  • Interferencia: Explicar que cuando dos ondas se encuentran, pueden sumarse para hacer una onda más grande (interferencia constructiva) o anularse (interferencia destructiva). Esto crea un patrón de luz y oscuridad.
  • Efecto Doppler: Explicar que el **efecto Doppler de la luz** es similar al del sonido. Cuando una estrella se acerca, la luz se comprime, lo que la hace ver más azul (corrimento al azul). Cuando se aleja, la luz se estira, lo que la hace ver más roja (corrimento al rojo).
  [Image of light diffraction] Proyectar una diapositiva con el resumen de los fenómenos.

  Diferenciación: La presentación se apoya en demostraciones prácticas. Para NEE, se pueden dar tarjetas con los nombres de los fenómenos y sus ejemplos. Ellos solo tienen que unirlos.

  Nota para el docente: Es fundamental que los estudiantes entiendan que estos fenómenos son la prueba de que la luz se comporta como una onda. Son la base de la física moderna y de muchas tecnologías.

• Paso 3: Práctica guiada (10 min)

  Actividad: En grupos, los estudiantes reciben una ficha de trabajo con un par de escenarios. La tarea es que identifiquen el fenómeno que se ve en cada caso y expliquen por qué (ej. "Un arcoíris que se forma en una gota de rocío").

  Diferenciación: La ficha de trabajo para NEE puede ser más simple, con solo un par de escenarios y las respuestas en una lista para que las unan.

• Paso 4: Práctica independiente (10 min)

  Actividad: Cada estudiante elige un fenómeno y dibuja un ejemplo en su cuaderno. Deben escribir una breve reflexión sobre cómo ese fenómeno se ve en su vida diaria.

  Diferenciación: Para NEE, se puede dar la plantilla del dibujo y ellos solo tienen que etiquetarla con las palabras clave.

• Paso 5: Consolidando el aprendizaje (5 min)

  Actividad: El docente pide a algunos estudiantes que compartan sus reflexiones. Se resume la clase, enfatizando que estos fenómenos son la base de la óptica ondulatoria.

  Diferenciación: A los estudiantes con NEE se les puede pedir que nombren uno de los fenómenos que se vieron en la clase.

2.5. Ticket de salida:

• Preguntas:
  1. ¿Qué fenómeno explica el patrón de colores en un CD?
  2. ¿Qué le pasa a la luz de una estrella que se aleja de la Tierra?
• Adaptación para NEE:
  • Pregunta 1: "El patrón de colores en un CD es por la... (a) difracción o (b) reflexión".
  • Pregunta 2: "La luz de una estrella que se aleja se vuelve más... (a) roja o (b) azul".

Clase 7: 🌌 El Efecto Doppler y la Expansión del Universo

2.1. Información de la clase:

• Clase: 7
• Tema/Unidad: Unidad 2: Luz y óptica geométrica
• Duración: 45 minutos
• Objetivo: Explicar la importancia del efecto Doppler de la luz en la astronomía.

2.2. Materiales:

• Materiales generales: Proyector, diapositivas con diagramas del efecto Doppler y el espectro de luz, imágenes de galaxias, un video corto sobre la expansión del universo.
• Materiales diferenciados:
  • Para estudiantes con NEE: Un diagrama de flujo simple de causa y efecto, tarjetas con los nombres de los conceptos clave.

2.3. Vocabulario:

• Espectro de luz: El conjunto de todos los colores de la luz.
• Corrimiento al rojo: Cuando la luz de una estrella se ve más roja porque se está alejando.
• Corrimiento al azul: Cuando la luz de una estrella se ve más azul porque se está acercando.
• Expansión del universo: La idea de que el universo se está haciendo más grande.

2.4. Plan de clase de 5 pasos:

• Paso 1: Preparando el aprendizaje (5 min)

  Actividad: Iniciar la clase con una pregunta: "¿Cómo sabemos que el universo se está expandiendo?". Fomentar la discusión sobre cómo la luz de las estrellas nos da información. Conectar la idea con el **efecto Doppler de la luz**.

  Diferenciación: Usar un dibujo de una estrella que se aleja y otra que se acerca. Preguntar si el sonido de una sirena de ambulancia cambia cuando se aleja.

• Paso 2: Presentando nuevos conocimientos (15 min)

  Actividad: Explicar el **efecto Doppler de la luz**. Al igual que el sonido, la luz de una estrella que se mueve cambia de frecuencia.

  • Corrimiento al rojo: Cuando una galaxia se aleja de nosotros, sus ondas de luz se estiran, lo que disminuye su frecuencia y las hace ver más rojas.
  • Corrimiento al azul: Cuando una galaxia se acerca a nosotros, sus ondas se comprimen, lo que aumenta su frecuencia y las hace ver más azules.
  Explicar que la mayoría de las galaxias tienen un **corrimiento al rojo**. Esto nos dice que se están alejando de nosotros y que el universo se está **expandiendo**. Esta es una de las evidencias más importantes de la teoría del Big Bang. Proyectar una diapositiva con el resumen de los corrimientos.

  Diferenciación: La presentación se apoya en diagramas simples. Para NEE, se pueden dar tarjetas con las palabras clave (corrimiento al rojo, al azul) y ellos solo tienen que unirlas con el dibujo correcto.

  Nota para el docente: El objetivo es que los estudiantes entiendan que el efecto Doppler de la luz no es solo un concepto teórico, sino una herramienta crucial para la astronomía. Es la forma en que los científicos miden la velocidad y la distancia de las galaxias.

• Paso 3: Práctica guiada (10 min)

  Actividad: En grupos, los estudiantes reciben una ficha de trabajo con un par de casos. La tarea es que identifiquen el corrimiento de la luz de una galaxia y expliquen si se está acercando o alejando (ej. "La luz de la galaxia X se ve más roja de lo normal").

  Diferenciación: La ficha de trabajo para NEE puede ser más simple, con solo un par de casos y las respuestas en una lista para que las unan.

• Paso 4: Práctica independiente (10 min)

  Actividad: Cada estudiante escribe en su cuaderno una breve reflexión sobre por qué el efecto Doppler de la luz es tan importante para la astronomía. Deben usar la palabra "corrimiento" en su respuesta.

  Diferenciación: Para NEE, se puede dar la primera oración ya escrita: "El efecto Doppler es importante porque nos dice que las galaxias se están...".

• Paso 5: Consolidando el aprendizaje (5 min)

  Actividad: El docente pide a algunos estudiantes que compartan sus reflexiones. Se resume la clase, enfatizando que la luz es la clave para entender la historia del universo.

  Diferenciación: A los estudiantes con NEE se les puede pedir que nombren uno de los corrimientos de la luz.

2.5. Ticket de salida:

• Preguntas:
  1. ¿Qué es el corrimiento al rojo y qué significa?
  2. ¿Qué fenómeno ondulatorio nos dice que el universo se está expandiendo?
• Adaptación para NEE:
  • Pregunta 1: "El corrimiento al rojo significa que la estrella se está... (a) alejando o (b) acercando".
  • Pregunta 2: "El efecto Doppler... (a) nos dice que el universo se expande".

Clase 8: 🎨 El Mundo de Colores: Síntesis y Filtros

2.1. Información de la clase:

• Clase: 8
• Tema/Unidad: Unidad 2: Luz y óptica geométrica
• Duración: 45 minutos
• Objetivo: Explicar la formación de colores de luz por síntesis aditiva, la dispersión cromática y el uso de filtros.

2.2. Materiales:

• Materiales generales: Proyector, diapositivas con la síntesis aditiva y sustractiva, una linterna, filtros de colores primarios (rojo, verde, azul), un prisma de vidrio.
• Materiales diferenciados:
  • Para estudiantes con NEE: Tarjetas con los nombres de los colores primarios y secundarios, filtros de colores para manipular.

2.3. Vocabulario:

• Síntesis aditiva: La mezcla de los colores de luz primarios (rojo, verde y azul) para formar otros colores.
• Dispersión cromática: La separación de la luz blanca en los colores del arcoíris.
• Filtro: Un material que solo deja pasar la luz de ciertos colores.
• Colores primarios: Rojo, verde y azul.

2.4. Plan de clase de 5 pasos:

• Paso 1: Preparando el aprendizaje (5 min)

  Actividad: Iniciar la clase con una pregunta: "¿Qué colores de luz crees que se usan en las pantallas de un teléfono o de un televisor?". Fomentar la discusión sobre la mezcla de colores. Conectar la idea con la **síntesis aditiva**.

  Diferenciación: Usar una lupa y un televisor para ver los píxeles de colores. Pedir a los estudiantes con NEE que identifiquen los colores que ven (rojo, verde, azul).

• Paso 2: Presentando nuevos conocimientos (15 min)

  Actividad: Explicar la formación de colores.

  • Síntesis aditiva: Explicar que los **colores primarios de la luz** son el rojo, el verde y el azul. Cuando se mezclan en diferentes cantidades, forman todos los demás colores. Cuando se mezclan los tres, forman el blanco.
  • Dispersión cromática: Usar un prisma y una linterna. Explicar que la luz blanca está compuesta por todos los colores. Cuando pasa por un prisma, se separan y forman el arcoíris. Esto demuestra que la luz blanca no es un solo color.
  • Filtros: Explicar que un **filtro** solo deja pasar la luz de su color. Un filtro rojo solo deja pasar la luz roja. Si la luz blanca pasa por un filtro rojo, solo vemos el rojo.
  Proyectar una diapositiva con la síntesis aditiva y la dispersión. [Image of additive color synthesis] Esto hace el concepto más tangible.

  Diferenciación: La presentación se apoya en demostraciones prácticas. Para NEE, se pueden dar tarjetas con los nombres de los colores y ellos solo tienen que unirlos con los filtros correctos.

  Nota para el docente: El objetivo es que los estudiantes entiendan que los colores son una propiedad de la luz. Es importante que los estudiantes entiendan la diferencia entre la síntesis aditiva (luz) y la sustractiva (pigmentos).

• Paso 3: Práctica guiada (10 min)

  Actividad: En grupos, los estudiantes reciben filtros de colores. La tarea es que los usen para ver los objetos en el aula y que discutan qué colores se ven y por qué.

  Diferenciación: Para NEE, la tarea puede ser más simple. Ellos solo tienen que mirar a través de un filtro y decir el color que ven.

• Paso 4: Práctica independiente (10 min)

  Actividad: Cada estudiante dibuja un ejemplo de la dispersión cromática (un arcoíris) en su cuaderno. Deben escribir una breve reflexión sobre cómo su dibujo muestra que la luz blanca está hecha de muchos colores.

  Diferenciación: Para NEE, se puede dar la plantilla del dibujo y ellos solo tienen que colorearlo.

• Paso 5: Consolidando el aprendizaje (5 min)

  Actividad: El docente pide a algunos estudiantes que compartan sus reflexiones. Se resume la clase, enfatizando que el mundo de los colores es un fenómeno físico.

  Diferenciación: A los estudiantes con NEE se les puede pedir que nombren uno de los colores primarios.

2.5. Ticket de salida:

• Preguntas:
  1. ¿Qué es la síntesis aditiva de la luz?
  2. Si un filtro rojo se pone sobre un objeto azul, ¿de qué color lo verás?
• Adaptación para NEE:
  • Pregunta 1: "La síntesis aditiva es la mezcla de... (a) colores de luz o (b) colores de pintura".
  • Pregunta 2: "Verás el objeto... (a) negro o (b) rojo".