Cómo sé que lo aprendió

• Clasifica las ondas de luz y sonido según el medio de propagación (mecánicas y electromagnéticas) y la dirección de la oscilación (longitudinales y transversales).
• Aplica las leyes y principios del movimiento ondulatorio (ley de reflexión, de refracción y principio de Huygens) para predecir el comportamiento de una onda y los hace visibles en casos prácticos, al incluir cambio de medio de propagación.
• Explica los fenómenos ondulatorios de sonido y luz en casos prácticos (reflexión, refracción, interferencia, difracción, polarización).
• Explica las cualidades del sonido (tono, intensidad, audibilidad) y de la luz (color y visibilidad) a partir de las características del fenómeno ondulatorio (longitud de onda, frecuencia, amplitud).

Estas evidencias sirven tal cual como indicadores de logro del periodo.

Qué contenidos toca

Otras formas de trabajarlo

• Laboratorio de óptica con láseres y prismas — Los estudiantes usan punteros láser, prismas de vidrio, rejillas de difracción y lentes para observar reflexión, refracción, dispersión y difracción de la luz. Miden ángulos de incidencia y refracción, calculan el índice de refracción de materiales y verifican la ley de Snell con datos propios.
• Análisis de tecnologías ondulatarias en Colombia — Los equipos investigan aplicaciones de ondas en tecnologías presentes en Colombia: sonar en barcos pesqueros del Pacífico, fibra óptica en redes de telecomunicaciones, radares en el aeropuerto El Dorado, espectroscopía en laboratorios de control de calidad de alimentos. Presentan informes técnicos con los principios físicos subyacentes.

Cómo lo evalúo

Cuatro niveles listos para la rúbrica del periodo.

Con qué cierro

• ¿Qué es la longitud de onda, la frecuencia y la amplitud de una onda, y cómo se relacionan con la velocidad de propagación?
• Un submarino de la Armada Nacional de Colombia emite un pulso de sonar a 1500 Hz y detecta el eco a los 2,4 segundos. Si la velocidad del sonido en agua salada es 1540 m/s, ¿a qué distancia está el objeto detectado? Si el objeto se acerca a 10 m/s, ¿cómo cambia la frecuencia detectada (efecto Doppler)?
• La red de fibra óptica en Colombia sigue siendo desigual: las ciudades principales tienen alta velocidad mientras las zonas rurales y comunidades indígenas tienen conectividad mínima. Desde la perspectiva de la física de la luz y las políticas públicas, ¿qué soluciones tecnológicas alternativas (basadas en principios ondulatorios) podrían reducir esta brecha digital? Argumenta con principios físicos y criterios de equidad social.

Cómo sé que lo aprendió

• Identifica el tipo de carga eléctrica (positiva o negativa) que adquiere un material cuando se somete a procedimientos de fricción o contacto.
• Reconoce que las fuerzas eléctricas y magnéticas pueden ser de atracción y repulsión, mientras que las gravitacionales solo generan efectos de atracción.
• Construye y explica el funcionamiento de un electroimán.

Estas evidencias sirven tal cual como indicadores de logro del periodo.

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Otras formas de trabajarlo

• Visualización de campos magnéticos con limaduras de hierro — Los estudiantes mapean el campo magnético de diferentes configuraciones (imán recto, imán en herradura, dos polos iguales, dos polos opuestos) esparciendo limaduras de hierro sobre papel colocado sobre el imán. Dibujan las líneas de campo, identifican polos y relacionan la densidad de líneas con la intensidad del campo. Luego construyen un motor eléctrico simple con pila, imán e hilo de cobre.
• Análisis del sistema eléctrico colombiano — Los equipos investigan el sistema de generación y transmisión de energía eléctrica en Colombia: plantas hidroeléctricas (Ituango, El Quimbo), líneas de alta tensión, subestaciones transformadoras y distribución domiciliaria. Analizan el papel de los transformadores en cada etapa, calculan las relaciones de voltaje y argumentan sobre la eficiencia y las pérdidas del sistema.

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Cuatro niveles listos para la rúbrica del periodo.

Con qué cierro

• ¿Qué establece la ley de Faraday-Lenz y cuáles son las tres formas de inducir una corriente eléctrica en una bobina?
• Un transformador en una subestación eléctrica de Bogotá reduce el voltaje de 115.000 V a 11.400 V. Si el devanado primario tiene 10.000 espiras, ¿cuántas espiras tiene el secundario? Si la potencia transmitida es de 5 MW y el transformador es ideal, ¿cuál es la corriente en el secundario?
• El Proyecto Hidroituango en Colombia generará 2.400 MW cuando esté en plena operación. Sin embargo, generó una crisis ambiental en 2018 que obligó a evacuar comunidades aguas abajo. ¿Cómo se equilibra la necesidad energética de Colombia con el derecho de las comunidades y la protección de los ecosistemas del río Cauca? ¿Qué rol deben jugar los científicos e ingenieros en estas decisiones? Argumenta desde la física y la ética ambiental.

Cómo sé que lo aprendió

• Determina las corrientes y los voltajes en elementos resistivos de un circuito eléctrico utilizando la ley de Ohm.
• Identifica configuraciones en serie, en paralelo y mixtas en diferentes circuitos representados en esquemas.
• Identifica características de circuitos en serie y paralelo a partir de la construcción de circuitos con resistencias.
• Predice los cambios de iluminación en bombillos resistivos en un circuito al alterarlo (eliminar o agregar componentes en diferentes lugares).

Estas evidencias sirven tal cual como indicadores de logro del periodo.

Qué contenidos toca

Otras formas de trabajarlo

• Laboratorio de circuitos con bombillos LED y multímetro — Los estudiantes construyen circuitos en serie y paralelo con 3 bombillos LED y una pila de 9 V. Miden con multímetro la corriente en diferentes puntos y el voltaje en cada componente. Comparan los valores medidos con los calculados teóricamente y observan qué sucede cuando un bombillo se desconecta en cada configuración.
• Auditoría de consumo energético del hogar — Los estudiantes realizan un inventario de todos los electrodomésticos de su hogar, registran la potencia (en watts), las horas de uso diario y calculan el consumo mensual en kWh. Comparan su estimación con la factura real de energía, identifican los equipos de mayor consumo y proponen un plan de ahorro energético con impacto económico cuantificado.

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Cuatro niveles listos para la rúbrica del periodo.

Con qué cierro

• ¿Qué establece la ley de Ohm y cómo se calcula la resistencia equivalente de un circuito en serie y en paralelo?
• Un hogar colombiano tiene encendidos simultáneamente: una nevera de 300 W, un televisor de 120 W, dos lámparas de 60 W y un ventilador de 80 W. Si el voltaje de la red es de 120 V, ¿cuál es la corriente total que circula? ¿Cuánto paga al mes por estos equipos si el kWh cuesta $750 COP y los usa 8 horas diarias?
• En Colombia, los estratos 1 y 2 reciben subsidios eléctricos que cubren parte de su factura de energía. Sin embargo, el consumo de energía en Colombia sigue siendo altamente dependiente de las hidroeléctricas, lo que genera vulnerabilidad ante los fenómenos de El Niño (sequías). ¿Qué mix energético (renovables, gas, carbón, nuclear) propondrías para Colombia, considerando los principios físicos de eficiencia, los costos económicos y la equidad social? Argumenta con datos.

Cómo sé que lo aprendió

• Representa las reacciones químicas entre compuestos orgánicos utilizando fórmulas y ecuaciones químicas y la nomenclatura propuesta por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC).
• Clasifica compuestos orgánicos y moléculas de interés biológico (alcoholes, fenoles, cetonas, aldehídos, carbohidratos, lípidos, proteínas) a partir de la aplicación de pruebas químicas.
• Explica el comportamiento exotérmico o endotérmico en una reacción química debido a la naturaleza de los reactivos, la variación de la temperatura, la presencia de catalizadores y los mecanismos propios de un grupo orgánico específico.

Estas evidencias sirven tal cual como indicadores de logro del periodo.

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Otras formas de trabajarlo

• Síntesis de éster (esencia de frutas) en el laboratorio — Los estudiantes realizan la síntesis del acetato de isoamilo (esencia de banano) o del acetato de etilo (esencia de pera) mezclando el ácido carboxílico correspondiente con el alcohol en presencia de ácido sulfúrico concentrado como catalizador y calor. Identifican el producto por su aroma, escriben la ecuación de esterificación y relacionan con la industria de aromatizantes colombiana.
• Análisis de la cadena petroquímica colombiana — Los equipos investigan la cadena petroquímica de Colombia: extracción en campos como Caño Limón y Rubiales, refinación en Barrancabermeja, obtención de derivados (gasolinas, plásticos, fertilizantes, solventes) y su comercialización. Elaboran un mapa de valor agregado e identifican en cada etapa los procesos de química orgánica involucrados (cracking, destilación fraccionada, polimerización).

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Cuatro niveles listos para la rúbrica del periodo.

Con qué cierro

• ¿Cuáles son los principales grupos funcionales orgánicos (alcohol, ácido, éster, amina, cetona, aldehído) y cómo se identifican en la nomenclatura IUPAC?
• El ibuprofeno (un antiinflamatorio común en Colombia) es un ácido carboxílico con un anillo bencénico. ¿Qué grupo funcional determina su carácter ácido? Si se hiciera reaccionar con etanol, ¿qué tipo de reacción ocurriría y cuál sería el producto? ¿Cómo afectaría esto a la capacidad analgésica del fármaco?
• Colombia posee grandes reservas de petróleo y gas, base de su industria petroquímica. Sin embargo, la quema de combustibles fósiles es la principal causa del cambio climático. ¿Cómo puede Colombia transitar hacia una economía menos dependiente de los hidrocarburos manteniendo el desarrollo social? ¿Qué papel puede jugar la química verde y los biocombustibles (como el etanol de caña) en esta transición? Argumenta con datos de química y economía.

Cómo sé que lo aprendió

• Explica el fenómeno del calentamiento global, identificando sus causas y proponiendo acciones locales y globales para controlarlo.
• Identifica las implicaciones que tiene para Colombia, en los ámbitos social, ambiental y cultural el hecho de ser “un país mega diverso”.
• Argumenta con base en evidencias sobre los efectos que tienen algunas actividades humanas (contaminación, minería, ganadería, agricultura, la construcción de carreteras y ciudades, tala de bosques) en la biodiversidad del país.
• Diseña y propone investigaciones, en las que plantea acciones individuales y colectivas que promuevan el reconocimiento de las especies de su entorno para evitar su tala (plantas), captura y maltrato (animales) con fines de consumo o tráfico ilegal.

Estas evidencias sirven tal cual como indicadores de logro del periodo.

Qué contenidos toca

Otras formas de trabajarlo

• Simulación del efecto invernadero con botellas y termómetros — Los estudiantes crean un modelo a escala del efecto invernadero usando dos botellas plásticas idénticas: una con CO₂ puro (generado de vinagre + bicarbonato) y otra con aire normal. Exponen ambas a una lámpara incandescente y miden la temperatura cada 2 minutos durante 20 minutos. Grafican las curvas de temperatura y relacionan la diferencia observada con el mecanismo del calentamiento global.
• Análisis de datos de cambio climático en Colombia — Los equipos analizan datos reales del IDEAM sobre temperatura promedio, nivel del mar en las costas colombianas, retroceso de glaciares (Sierra Nevada del Cocuy, Sierra Nevada de Santa Marta), tasas de deforestación en la Amazonía colombiana y frecuencia de desastres naturales relacionados con el clima. Construyen gráficas de tendencia, identifican correlaciones y elaboran informes argumentativos sobre el impacto en comunidades vulnerables.

Cómo lo evalúo

Cuatro niveles listos para la rúbrica del periodo.

Con qué cierro

• ¿Cuáles son los principales gases de efecto invernadero, cuáles son sus fuentes y cómo actúan para aumentar la temperatura global?
• El glaciar del Cocuy ha perdido el 85% de su área en los últimos 50 años. Si la tasa actual de pérdida es del 3% anual del área restante, ¿en cuántos años desaparecerá completamente? ¿Qué consecuencias tendrá esto para el suministro de agua dulce de las comunidades que dependen de ese glaciar?
• En la COP28 (2023), Colombia se comprometió a reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero en un 51% para 2030 respecto a 2015. Sin embargo, Colombia aprobó nuevas concesiones petroleras en 2024. ¿Son contradictorias estas decisiones? ¿Cómo puede un país en vía de desarrollo equilibrar el crecimiento económico, la reducción de emisiones y la equidad social? Argumenta tu posición integrando datos científicos, económicos y de justicia ambiental.