Objetivos (5 - 10 minutos)

1. Comprender qué es la intensidad sonora: Los alumnos deben ser capaces de definir la intensidad sonora como la cantidad de energía transportada por la onda sonora por unidad de área perpendicular a la dirección de propagación de la onda.
2. Aprender a calcular la intensidad sonora: Los alumnos deben ser capaces de aplicar la fórmula de la intensidad sonora, I = P/A, donde P es la potencia sonora y A es el área, para calcular la intensidad sonora en diferentes situaciones.
3. Reconocer la importancia de la intensidad sonora en la percepción del sonido: Los alumnos deben entender que la intensidad sonora está directamente relacionada con la percepción del sonido, es decir, la intensidad del sonido que escuchamos depende de la intensidad sonora de la onda sonora que llega a nuestros oídos.

Objetivos secundarios:

• Desarrollar habilidades de resolución de problemas: A través del cálculo de la intensidad sonora en diferentes situaciones, los alumnos tendrán la oportunidad de desarrollar sus habilidades de resolución de problemas.
• Promover el aprendizaje activo: Al utilizar la metodología de aula invertida, los alumnos serán instigados a asumir un papel activo en su propio proceso de aprendizaje.

Introducción (10 - 15 minutos)

1. Revisión de conceptos anteriores: El profesor inicia la clase recordando los conceptos de ondas, amplitud y frecuencia, que fueron estudiados previamente. Es importante que los alumnos estén familiarizados con estos conceptos antes de avanzar al tema de la intensidad sonora. El profesor puede hacer preguntas breves para verificar el nivel de comprensión de los alumnos sobre estos conceptos.
2. Situación problema 1: El profesor propone la siguiente situación: "Imagina que estás en un concierto de rock. La música está alta y sientes la vibración del sonido en el aire. ¿Por qué puedes escuchar la música tan claramente, a pesar de que hay muchas otras personas hablando a tu alrededor?"
3. Situación problema 2: Luego, el profesor presenta otra situación: "Ahora, imagina que estás en un aula silenciosa. Puedes escuchar el sonido de una mosca volando cerca de ti. ¿Por qué puedes escuchar ese sonido tan claramente, a pesar de ser muy débil?"
4. Contextualización: El profesor explica que la intensidad sonora es la magnitud que mide la cantidad de energía que una onda sonora transporta por unidad de área perpendicular a la dirección de propagación de la onda. La intensidad sonora está directamente relacionada con la percepción del sonido, es decir, la intensidad del sonido que escuchamos depende de la intensidad sonora de la onda sonora que llega a nuestros oídos.
5. Captar la atención de los alumnos: Para despertar el interés de los alumnos, el profesor puede compartir curiosidades sobre la intensidad sonora. Por ejemplo, puede mencionar que el sonido más alto registrado en la Tierra fue la erupción del volcán Krakatoa en 1883, que se escuchó a 4.800 kilómetros de distancia, y que el sonido más débil audible por el oído humano es el sonido de una hoja cayendo de un árbol a unos 20 pies de distancia.
6. Introducción al tema: Finalmente, el profesor introduce formalmente el tema de la clase - la intensidad sonora - explicando que los alumnos aprenderán a calcular la intensidad sonora y a entender la importancia de esta magnitud en la percepción del sonido.

Desarrollo (20 - 25 minutos)

1. Actividad de Laboratorio Virtual: "Explorando la Intensidad Sonora" (10 - 15 minutos)

   • Descripción de la Actividad: Los alumnos serán divididos en grupos de hasta cinco integrantes. Cada grupo recibirá una tableta o computadora portátil con acceso a internet. Se les pedirá que abran un sitio de simulación de ondas sonoras en un laboratorio virtual. La simulación mostrará diferentes fuentes sonoras y las ondas sonoras que producen. Los alumnos podrán ajustar la potencia (volumen) de las fuentes sonoras y observar cómo esto afecta la amplitud y la intensidad de las ondas sonoras.

   • Pasos a seguir: El profesor explicará brevemente cómo usar la herramienta y los alumnos tendrán la oportunidad de hacer preguntas. Luego, se les instruirá a realizar las siguientes tareas:

     1. Seleccionar una fuente sonora (por ejemplo, una bocina, una campana, una voz humana, etc.) y ajustar su potencia a un valor específico.
     2. Observar la amplitud y la intensidad de la onda sonora en la simulación.
     3. Anotar los valores de potencia, amplitud e intensidad.
     4. Repetir el procedimiento para diferentes valores de potencia.
     5. Discutir en grupo cómo la potencia de la fuente sonora afecta la amplitud y la intensidad de la onda sonora.

   • Resultado esperado: Los alumnos deberán entender que la potencia de la fuente sonora afecta la amplitud y la intensidad de la onda sonora. También deberán tener una idea de cómo se calcula la intensidad sonora.

2. Actividad Práctica: "Calculando la Intensidad Sonora" (10 - 15 minutos)

   • Descripción de la Actividad: El profesor distribuirá hojas de actividades con problemas de cálculo de intensidad sonora. Se pedirá a los alumnos, en sus grupos, que resuelvan los problemas. Las preguntas variarán en dificultad e incluirán situaciones cotidianas, como calcular la intensidad sonora de un concierto de rock o el sonido de una mosca volando en un aula silenciosa.
   • Pasos a seguir: Los alumnos deberán:
     1. Leer cuidadosamente el problema.
     2. Identificar la información relevante (por ejemplo, la potencia de la fuente sonora, el área de propagación del sonido, etc.).
     3. Aplicar la fórmula de la intensidad sonora (I = P/A) para calcular la intensidad sonora.
     4. Resolver el problema y registrar la respuesta.
     5. Verificar la respuesta usando la calculadora.
     6. Discutir las soluciones en grupo y presentar las respuestas a la clase.
   • Resultado esperado: Los alumnos deberán ser capaces de calcular la intensidad sonora en diferentes situaciones. También deberán entender cómo la intensidad sonora afecta la percepción del sonido.

3. Discusión en Grupo: (5 - 10 minutos)

   Después de realizar las actividades, el profesor promoverá una discusión en grupo con todos los alumnos. Se invitará a los alumnos a compartir sus descubrimientos y dificultades durante las actividades. El profesor aclarará cualquier duda restante y reforzará los conceptos importantes. Esta discusión permitirá que los alumnos consoliden su aprendizaje y se preparen para la etapa de Conclusión de la clase.

Retorno (10 - 15 minutos)

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

   • Descripción de la Actividad: El profesor conducirá una discusión en grupo con todos los alumnos. Cada grupo tendrá hasta 3 minutos para compartir las soluciones o conclusiones a las que llegaron durante la actividad práctica. El profesor alentará a los alumnos a explicar cómo llegaron a sus respuestas y a discutir las estrategias que utilizaron para resolver los problemas. El profesor aprovechará este momento para corregir cualquier error conceptual y reforzar los puntos clave de aprendizaje.

2. Conexión con la Teoría: (3 - 5 minutos)

   • Descripción de la Actividad: El profesor conectará los descubrimientos de los alumnos durante las actividades prácticas con la teoría de la intensidad sonora. Explicará cómo la fórmula I = P/A representa la definición de intensidad sonora y cómo se aplicó para resolver los problemas. También destacará la importancia de la intensidad sonora en la percepción del sonido, refiriéndose a las situaciones problema presentadas en la Introducción de la clase.

3. Reflexión Individual: (2 - 3 minutos)

   • Descripción de la Actividad: El profesor pedirá a los alumnos que reflexionen en silencio durante un minuto sobre las siguientes preguntas:

     1. ¿Cuál fue el concepto más importante que aprendiste hoy?
     2. ¿Qué preguntas aún no han sido respondidas?

   • Pasos a seguir: Los alumnos deben reflexionar sobre las preguntas y anotar sus respuestas. No necesitan compartir sus respuestas con la clase, pero se les anima a hacerlo si así lo desean. Esta actividad ayudará a los alumnos a consolidar su aprendizaje e identificar cualquier área que pueda necesitar más estudio o aclaraciones.

4. Feedback y Cierre: (1 - 2 minutos)

   • Descripción de la Actividad: El profesor finalizará la clase solicitando feedback de los alumnos sobre la lección. Puede preguntar: "¿Qué encontraste más útil sobre la clase de hoy?" y "¿Qué podría mejorarse en la próxima clase?". El profesor agradecerá la participación de los alumnos y los alentará a revisar el material de estudio en casa para mejorar la comprensión del tema. También puede proporcionar orientación sobre la lectura o ejercicios adicionales para reforzar el concepto de intensidad sonora.

5. Seguimiento: El profesor puede sugerir que los alumnos investiguen más sobre el tema en casa, investigando sobre la aplicación de la intensidad sonora en diferentes contextos, como la música, la medicina (audiología) y la ingeniería de sonido. Además, se puede animar a los alumnos a compartir ejemplos cotidianos de cómo la intensidad sonora afecta la percepción del sonido, enriqueciendo así la comprensión colectiva del tema.

Conclusión (5 - 10 minutos)

1. Resumen de los Contenidos: (2 - 3 minutos)

   • El profesor debe comenzar la Conclusión recapitulando los puntos principales abordados durante la clase. Debe recordar la definición de intensidad sonora como la cantidad de energía transportada por la onda sonora por unidad de área perpendicular a la dirección de propagación de la onda.
   • También debe resaltar la fórmula para calcular la intensidad sonora (I = P/A) y la importancia de la intensidad sonora en la percepción del sonido, como se ejemplificó en las situaciones problema de la Introducción.

2. Conexión entre Teoría, Práctica y Aplicaciones: (2 - 3 minutos)

   • El profesor debe explicar cómo la clase conectó la teoría, la práctica y las aplicaciones del concepto de intensidad sonora. Puede destacar cómo la actividad de laboratorio virtual permitió a los alumnos explorar la conexión entre la potencia de la fuente sonora y la intensidad del sonido, mientras que la actividad práctica de cálculo de la intensidad sonora brindó la oportunidad de aplicar la fórmula de la intensidad sonora en situaciones cotidianas.
   • El profesor también debe reforzar las aplicaciones prácticas del concepto de intensidad sonora, recordando a los alumnos cómo la intensidad sonora afecta la percepción del sonido en diferentes contextos, como la música, la medicina y la ingeniería de sonido.

3. Materiales Complementarios: (1 - 2 minutos)

   • El profesor debe sugerir materiales de estudio adicionales para los alumnos que deseen profundizar su comprensión del tema. Esto puede incluir lecturas recomendadas, sitios interactivos, videos explicativos o problemas adicionales de cálculo de la intensidad sonora.
   • También puede recomendar actividades prácticas que los alumnos pueden realizar en casa para reforzar su aprendizaje, como medir la intensidad sonora de diferentes fuentes sonoras utilizando una aplicación de smartphone.

4. Importancia del Tema: (1 - 2 minutos)

   • Para concluir, el profesor debe resaltar la importancia del tema de la clase en la vida diaria. Puede mencionar cómo la comprensión de la intensidad sonora puede ayudar a los alumnos a apreciar mejor la música, a entender los efectos del sonido en la salud auditiva y a trabajar con eficiencia y seguridad en entornos con altos niveles de ruido.
   • También debe animar a los alumnos a mantener la curiosidad sobre el mundo que les rodea y a seguir explorando la física del sonido en su día a día.