Objetivos (5 - 7 minutos)

1. Comprender el concepto de dilatación superficial:

   • Definir qué es la dilatación superficial y cómo se diferencia de otros tipos de dilatación.
   • Identificar y describir ejemplos de dilatación superficial en la vida cotidiana.

2. Aplicar fórmulas de dilatación superficial en situaciones problema:

   • Aplicar la fórmula de dilatación superficial para calcular la variación de área de un objeto.
   • Resolver problemas que involucren la dilatación superficial, considerando las unidades de medida adecuadas.

3. Desarrollar habilidades de razonamiento lógico y análisis crítico:

   • Analizar situaciones problema que involucren la dilatación superficial, identificando la información relevante y aplicando el conocimiento adquirido para llegar a una solución.
   • Evaluar e interpretar los resultados obtenidos, verificando si están de acuerdo con las expectativas y las leyes de la física.

Objetivos secundarios:

• Estimular la participación activa de los alumnos, promoviendo discusiones e interrogantes sobre el tema.
• Desarrollar la habilidad de trabajar en equipo, incentivando la colaboración en la resolución de problemas.
• Fomentar el interés por la física y su aplicación en el día a día, a través de ejemplos prácticos y contextualizados.

Introducción (10 - 15 minutos)

1. Revisión de conceptos previos:

   • El profesor inicia la clase recordando los conceptos de dilatación térmica lineal, que fueron estudiados anteriormente.
   • Puede hacer preguntas a los alumnos para evaluar la comprensión del tema, como: "¿Qué sucede con la longitud de un objeto cuando se calienta?" o "¿Cómo podemos calcular la variación de la longitud de un objeto debido a la temperatura?".

2. Situaciones problema:

   • El profesor presenta dos situaciones problema para estimular el pensamiento de los alumnos:
     • Primera situación: "Imagina que tienes un cuadrado de metal y lo calientas. ¿Qué sucederá con el área de este cuadrado? ¿Cómo podemos calcular esta variación?".
     • Segunda situación: "El puente que conecta dos ciudades tiene una estructura de acero. En verano, cuando la temperatura sube, el puente parece expandirse, produciendo ruidos de crujidos. ¿Por qué sucede esto?".

3. Contextualización:

   • El profesor destaca la importancia del estudio de la dilatación superficial al mencionar sus aplicaciones prácticas, como en la construcción de puentes, viaductos y rieles de tren, donde es crucial entender cómo los materiales se expanden y contraen con las variaciones de temperatura.
   • También puede mencionar la importancia de este fenómeno en otras áreas, como en la ingeniería aeroespacial, donde la dilatación térmica es un factor crítico a tener en cuenta.

4. Introducción al tema:

   • El profesor introduce el tema de la clase, la dilatación superficial, explicando que, al igual que la dilatación lineal, la dilatación superficial es un fenómeno que ocurre debido al aumento de temperatura y que afecta el área de un objeto.
   • Puede mencionar que, aunque la dilatación lineal es más fácilmente observable, la dilatación superficial también juega un papel importante en muchas situaciones prácticas.
   • Para despertar el interés de los alumnos, el profesor puede compartir curiosidades o datos interesantes relacionados con el tema, como la historia del Coliseo en Roma, cuyas piedras se dilatan durante el día y se contraen durante la noche, o la razón por la cual los rieles del tren tienen pequeños espacios entre ellos, para acomodar la dilatación térmica.

Desarrollo (20 - 25 minutos)

1. Actividad "El Juego de la Dilatación" (10 - 12 minutos):

   • El profesor divide la clase en grupos de hasta 5 alumnos y entrega a cada grupo un conjunto de cartas. Cada carta tiene una imagen de un objeto (por ejemplo, un riel de tren, un puente, un cuadrado de metal, etc.) y una descripción de lo que sucede con el área de ese objeto cuando se calienta.
   • El desafío es que cada grupo debe combinar correctamente las cartas, asociando la imagen con la descripción correspondiente.
   • Para ello, los alumnos deben aplicar el conocimiento adquirido sobre dilatación superficial, identificando las características de cada objeto y cómo se relacionan con la dilatación del área.
   • Al final de la actividad, el profesor verifica las respuestas de los grupos, aclara cualquier duda que pueda haber surgido y refuerza los conceptos aprendidos.

2. Actividad "Construyendo un Modelo" (10 - 12 minutos):

   • Aún en sus grupos, los alumnos reciben un kit de montaje que contiene varias piezas de plástico. Cada pieza tiene un tamaño diferente y está diseñada para expandirse o contraerse cuando se calienta o se enfría.
   • El desafío es que los alumnos deben usar las piezas del kit para construir un modelo que demuestre el fenómeno de la dilatación superficial. Deben identificar qué pieza representa el área de un objeto y cómo se comporta esta área cuando el objeto se calienta o se enfría.
   • El profesor guía a los alumnos durante el montaje del modelo, haciendo preguntas para estimular el pensamiento crítico y la comprensión del fenómeno.
   • Al final de la actividad, cada grupo presenta su modelo a la clase, explicando qué representa cada pieza y cómo se mueven durante la dilatación superficial.

3. Discusión en Grupo (5 - 7 minutos):

   • Después de las presentaciones, el profesor fomenta una discusión en grupo, donde cada grupo comparte sus conclusiones y reflexiones sobre las actividades realizadas.
   • El profesor guía la discusión, haciendo preguntas que animan a los alumnos a pensar críticamente sobre el fenómeno de la dilatación superficial, su importancia y sus aplicaciones.
   • El objetivo de esta etapa es consolidar la comprensión de los alumnos sobre el tema, aclarar cualquier duda remanente y promover el intercambio de ideas y el aprendizaje colaborativo.

Retorno (8 - 10 minutos)

1. Discusión en Grupo - Reflexión sobre las Actividades (3 - 4 minutos):

   • El profesor inicia esta etapa promoviendo una discusión en grupo sobre las soluciones o conclusiones encontradas por cada grupo durante las actividades prácticas.
   • Cada grupo tiene hasta 3 minutos para compartir sus reflexiones con la clase, explicando cómo aplicaron el concepto de dilatación superficial para resolver los desafíos planteados.
   • Durante las presentaciones, el profesor debe fomentar la participación de todos los alumnos, haciendo preguntas para verificar la comprensión y promoviendo el debate entre los grupos.

2. Conexión con la Teoría (2 - 3 minutos):

   • Después de las presentaciones de los grupos, el profesor hace una síntesis de las discusiones, conectando las actividades prácticas con la teoría de la dilatación superficial.
   • Destaca los puntos principales abordados por los alumnos, resaltando cómo lograron aplicar los conceptos teóricos para resolver los problemas prácticos.
   • El profesor también aprovecha este momento para aclarar cualquier duda que aún pueda existir y para reforzar los conceptos más importantes.

3. Reflexión Individual - Aplicación en la Vida Cotidiana (2 - 3 minutos):

   • Para finalizar la clase, el profesor propone que los alumnos reflexionen individualmente sobre cómo lo aprendido se aplica en sus vidas diarias.
   • Puede hacer preguntas como: "¿Puedes pensar en otros ejemplos de dilatación superficial además de los que discutimos?" o "¿Cómo puede ser útil la dilatación superficial en tu vida cotidiana o en tu futura carrera?".
   • Los alumnos tienen un minuto para reflexionar sobre estas preguntas y luego aquellos que deseen pueden compartir sus respuestas con la clase.
   • El profesor valora todas las contribuciones de los alumnos, fomentando la participación y mostrando cómo la física está presente en diversos aspectos de nuestras vidas.

4. Feedback del Profesor (1 minuto):

   • El profesor finaliza la clase dando un feedback general sobre el desempeño de la clase, elogiando las buenas contribuciones, aclarando posibles dudas y destacando la importancia del estudio de la dilatación superficial.
   • También puede aprovechar este momento para hacer una breve introducción al próximo tema que se abordará, despertando la curiosidad de los alumnos e incentivando el estudio autónomo.

Conclusión (5 - 7 minutos)

1. Resumen del Contenido (2 - 3 minutos):

   • El profesor inicia la Conclusión resumiendo los puntos principales abordados durante la clase. Reitera el concepto de dilatación superficial, destacando sus características y diferenciándolo de otros tipos de dilatación.
   • Luego, recapitula las fórmulas y procedimientos utilizados para calcular la dilatación superficial y presenta brevemente algunos de los ejemplos prácticos discutidos.
   • El profesor también menciona las habilidades desarrolladas por los alumnos durante la clase, como el razonamiento lógico, la capacidad de resolver problemas y el análisis crítico.

2. Conexión entre Teoría, Práctica y Aplicaciones (1 - 2 minutos):

   • El profesor destaca cómo la clase logró conectar la teoría, la práctica y las aplicaciones del concepto de dilatación superficial.
   • Resalta cómo las actividades prácticas, como el "Juego de la Dilatación" y la construcción del modelo, permitieron a los alumnos aplicar la teoría de forma concreta y comprender mejor el fenómeno.
   • Además, el profesor refuerza la importancia de las aplicaciones prácticas, como en la construcción de estructuras, para demostrar la relevancia del tema en la vida diaria de los alumnos.

3. Materiales Extras (1 minuto):

   • El profesor sugiere materiales adicionales para profundizar el conocimiento de los alumnos sobre el tema. Puede indicar libros, artículos, videos o sitios web que traten la dilatación superficial de manera más detallada.
   • Además, puede sugerir ejercicios adicionales para que los alumnos practiquen en casa, reforzando el aprendizaje y preparándolos para futuras evaluaciones.

4. Importancia del Tema (1 minuto):

   • Para concluir, el profesor destaca la importancia del estudio de la dilatación superficial. Refuerza cómo el fenómeno está presente en varias situaciones cotidianas, desde la expansión de los puentes en días calurosos hasta la construcción de edificios y estructuras que deben tener en cuenta las variaciones de temperatura.
   • El profesor también menciona cómo la comprensión de la dilatación superficial es fundamental para diversas áreas del conocimiento, como la ingeniería, la arquitectura y la física, y cómo la habilidad de aplicar este conocimiento puede ser valiosa para los alumnos en sus futuras carreras.