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PLANIFICACIÓN DE SESIÓN DE APRENDIZAJE GRADO

UNIDAD

QUINTO

SESIÓN

9

HORAS

2/6

2

TÍTULO DE LA SESIÓN La mecánica cuántica

APRENDIZAJES ESPERADOS COMPETENCIAS Explica el mundo físico, basado en conocimientos científicos.

CAPACIDADES

INDICADORES

Comprende y aplica  conocimientos científicos y argumenta científicamente.

Sustenta que el estudio de los fenómenos físicos a escala microscópica solo pueden estudiarse por medio de la mecánica cuántica.

SECUENCIA DIDÁCTICA Inicio (10 minutos): 

El docente recuerda a los estudiantes que en la sesión de hoy se presentarán y se discutirán las respuestas a las preguntas planteadas en la sesión anterior, sobre el estudio de la mecánica cuántica, y a la pregunta siguiente: ¿cuáles son las investigaciones científicas que dieron base a la teoría cuántica? Esto se realizará a partir de la técnica del metaplan. Pero antes de ello, el docente invita a los estudiantes a mirar el video del enlace de líneas abajo, que trata sobre la aplicación de la física cuántica en la computación; en el video se aprecia que en el futuro se espera que nociones cuánticas, como el entrelazamiento de bits cuánticos (qubits) y la superposición de múltiples estados sirvan para la rápida solución de problemas complejos.

Fuente: (ver los primeros 5:00 minutos). (Para mayor información mirar el video siguiente: Física cuántica del gato de Schrödinger al ordenador del futuro, el cual puede ser revisado por el estudiante en su hogar. Fuente: 

A continuación, el docente precisa el propósito de esta sesión: se quiere que los estudiantes sustenten que el estudio de los fenómenos físicos a escala microscópica solo pueden estudiarse por medio de la mecánica cuántica en base a sus postulados, principios y leyes.

Desarrollo (70 minutos): Comprende y aplica conocimientos científicos y argumenta científicamente.  El docente propicia una discusión en cuanto a las respuestas de cada equipo de trabajo. Para ello, el docente solicita a cada equipo que responda al tema asignado, cuya pregunta es ¿cuáles son las investigaciones científicas que dieron base a la teoría cuántica? Se sugiere la siguiente estructura de argumentación: Estructura argumentativa Ideas de partida Afirmación sobre la que se organiza la argumentación. Datos Cifras, hechos, observaciones o evidencias que apoyan una afirmación. Justificaciones Frases que explican la relación entre los datos y la idea de partida. Pueden incluir conocimientos teóricos en los que se basa la justificación (fundamentos).

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Conclusiones Idea final que se deduce de la argumentación. Puede no coincidir con la idea de partida, pero tiene que derivarse del cuerpo de la argumentación.



Los estudiantes exponen sus respuestas, las cuales están sustentadas en el conocimiento científico sobre la mecánica cuántica, según la bibliografía revisada. Adicionalmente, responden las preguntas que pueden surgir.



El docente continua con el video inicial para que afiancen sus aprendizajes: (a partir de 5:05 minutos).



Los estudiantes responden a las preguntas iniciales en su cuaderno: ¿por qué las cosas más pequeñas (aparatos electrónicos) nos ha permitido procesos muchos más rápidos y más potentes?, ¿qué ventajas tiene hacerlos más pequeños?, ¿cuáles son las ventajas de los ordenadores cuánticos frente a los ordenadores electrónicos actuales?



El docente aclara algunos conceptos como la superposición y el entrelazamiento, que quiere decir que una misma partícula puede hacer dos cosas a la vez, puede ser 1 y 0, puede hacer cálculos en paralelo. El entrelazamiento es consecuencia de la superposición, puede tener dos

partículas en lugares distintos y aislados que se comporten de manera correlacionada; son estados aleatorios pero completamente correlacionados. Esto quiere decir que las partículas de la materia tienen la posibilidad de estar en varios lados a la vez. Siendo esto posible bajo las leyes de la mecánica cuántica. 

El docente concluye que la física clásica logra explicar los fenómenos a escala macroscópica que suceden en nuestro entorno, siendo su característica el ser determinista porque sabemos la posición y velocidad de un cuerpo, y se puede determinar a donde va; por lo tanto, se aplica a gran escala, pero no al mundo subatómico. Mientras que la física cuántica es probabilística, ya que nunca se puede saber con certeza absoluta en qué se convertirá una cosa en concreto y porque es aplicable a todas las escalas del mundo.

CIERRE (10 minutos): 

Los estudiantes presentan por escrito las respuestas a las preguntas planteadas en la clase anterior y copian en su cuaderno el metaplan desarrollado por los equipos.



Para finalizar la sesión, el docente pregunta a los estudiantes: ¿qué aprendiste hoy?, ¿la actividad realizada te ha parecido significativa para comprender el comportamiento de las partículas microscópicas?, ¿qué dificultades has tenido mientras realizabas las actividades de aprendizaje?

TAREA A TRABAJAR EN CASA 

Los estudiantes realizan un díptico de la mecánica cuántica y sus aplicaciones en la tecnología, para su posterior publicación en el periódico mural.

MATERIALES O RECURSOS A UTILIZAR -

Ministerio de educación del Perú (2012). Ciencia, Tecnología y Ambiente de 5..̊ grado de Educación Secundaria. Lima: Santillana S. A.

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Ministerio de educación del Perú (2016). Ciencia, Tecnología y Ambiente de 5..̊ grado de Educación Secundaria. Lima: Santillana S. A.

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Hewitt G. Paul (2007). Física conceptual. México D. F.: Editorial Pearson Educación.

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Plumones.

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Papelógrafo.

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Limpiatipo.

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Equipo de video o multimedia, internet. Anexo 4 Lista de cotejo

Competencia Equipo

Explica el mundo físico basado en conocimientos científicos.

Capacidad

Comprende y aplica conocimientos científicos y argumenta científicamente. Maneja información acerca de los conceptos científicos relacionados a la mecánica cuántica.

Indicador Sí

Apellidos y nombres 1. 2. 3. 4. 5. 6.

No

Organiza información sobre los avances científicos que dieron base a la teoría cuántica de la materia. Sí

No

Sustenta que el estudio de los fenómenos físicos a escala microscópica solo puede hacerse por medio de la mecánica cuántica.

Sí

No