CIENCIAS 2

Los cirrocúmulos son un tipo de nube que se forman a gran altitud. Estas son nubes totalmente blancas de forma redondeada y aparecen
usualmente en capas casi continuas y en largas líneas. Erróneamente, la cultura popular sugiere que cuando el “cielo está petateado” es
augurio de temblores.
Fotografía: Tonatiuh E. Orantes

Material de Autoformación e Innovación Docente
Ciencias Naturales
Ministerio de Educación
Viceministerio de Ciencia y Tecnología
Gerencia de Educación en Ciencia, Tecnología e Innovación
Programa Cerrando la Brecha del Conocimiento
Sub-Programa “Hacia la CYMA”
Versión preliminar para Plan Piloto

Presidente de la República
Mauricio Funes Cartagena
Viceministra de Ciencia y Tecnología
Erlinda Hándal Vega
Viceministro de Educación
Héctor Jesús Samour Canán
Director Nacional de Ciencia y Tecnología
Mauricio Antonio Rivera Quijano
Gerente de Educación en Ciencia, Tecnología e Innovación
Xiomara Guadalupe Rodríguez Amaya
Jefe de Educación Media en Ciencia, Tecnología e Innovación
Oscar de Jesús Águila Chávez
Revisores Técnicos
Sandra López
Alejandro De León
Primera edición (Versión Preliminar para Plan Piloto)
Derechos reservados. Prohibida su venta. Edificios A4, segundo nivel, Plan Maestro, Centro de Gobierno, Alameda Juan Pablo II
y calle Guadalupe, San Salvador, El Salvador, América Central. Teléfonos: +(503) 2510-4217, +(503) 2510-4218, +(503) 2510-4211,
Correo electrónico: gecti@mined.gob.sv
Jefe de Educación Básica en Ciencia, Tecnología e Innovación
Carlos Ernesto Miranda Oliva
Autores
Adela Melissa Martínez Sánchez
Osmany René Aparicio
Alex Wilfredo Canizalez
Ministerio de Educación
Secretario de Asuntos Estratégicos de la Presidencia y
Ministro de Educación Ad Honórem
Franzi Hasbún Barake

Estimadas y estimados docentes:
El Plan Social Educativo “Vamos a la Escuela” 2009-2014 nos plantea el reto histórico de formar ciudadanas
y ciudadanos salvadoreños con juicio crítico, capacidad reflexiva e investigativa, con habilidades y destrezas para la
construcción colectiva de nuevos conocimientos, que les permitan transformar la realidad social y valorar y proteger
el medio ambiente. Nuestros niños, niñas y jóvenes desempeñarán en el futuro un rol importante en el desarrollo
científico, tecnológico y económico del país; para ello requieren de una formación sólida e innovadora en todas las
áreas curriculares, pero sobre todo en Matemática y en Ciencias Naturales; este proceso de formación debe iniciarse
desde el Nivel de Parvularia, intensificándose en la Educación Básica y especializándose en el nivel Medio y Superior.
En la actualidad, es innegable que el impulso y desarrollo de la ciencia y la tecnología son dos aspectos
determinantes en el desarrollo económico, social y humano de un país.
Para responder a este contexto, en el Viceministerio de Ciencia y Tecnología se han diseñado Materiales de
Autoformación e Innovación Docente en las disciplinas de Matemática y Ciencia, Salud y Medio Ambiente para los
niveles de Parvularia, Educación Básica y Educación Media. El propósito de los Materiales de Autoformación e
Innovación es orientar al cuerpo docente para fundamentar mejor su práctica profesional, tanto en dominio de
contenidos, (sobre todo aquellos contenidos pivotes), como también en la implementación de una metodología y
técnicas que permitan la innovación pedagógica, la indagación científica-escolar y sobre todo una construcción social
del conocimiento, bajo el enfoque de Ciencia, Tecnología e Innovación (CTI), en aras de mejorar la calidad de la
educación.
Este material es para el equipo docente, para su profesionalización y autoformación permanente que le
permita un buen dominio de las disciplinas que enseña. Los contenidos que se desarrollan en los materiales de
autoformación, han sido cuidadosamente seleccionados por su importancia pedagógica y por su riqueza científica.
Es por eso que para el estudio de las lecciones incluidas en estos materiales, se requiere rigurosidad, creatividad,
deseo y compromiso de innovar la práctica docente en el aula. Con el estudio de las lecciones (de manera individual
o en equipo de docentes), se pueden derivar diversas sesiones de trabajo con el estudiantado para orientar el
conocimiento de los temas clave o “pivotes” que son el fundamento de la alfabetización científica en Matemática y
Ciencias Naturales.
La enseñanza de las Ciencias Naturales y la Matemática debe despertar la creatividad, siendo divertida,
provocadora del pensamiento crítico y divergente, debe ilusionar a los niños y niñas con la posibilidad de conocer y
comprender mejor la naturaleza y sus leyes. La indagación en Ciencias Naturales y la resolución de problemas en
Matemática son enfoques que promueven la diversidad de secuencias didácticas y la realización de actividades de
diferentes niveles cognitivos.
Esperamos que estos Materiales de Autoformación e Innovación establezcan nuevos caminos para la
enseñanza y aprendizaje de las Ciencias Naturales y Matemática y que fundamenten de una mejor manera, nuestra
práctica docente. También esperamos que el contenido de estos materiales nos rete a aspirar a mejores niveles de
rendimiento académico y de calidad educativa, en la comunidad educativa, como en nuestro país en general.
Apreciable docente, ponemos en sus manos estos materiales porque sabemos que está en sus manos la
posibilidad y la enorme responsabilidad de mejorar el desempeño académico estudiantil, a través del desarrollo
curricular en general, y particularmente de las Ciencias Naturales y Matemática.
Dr. Héctor Jesús Samour Canán Dra. Erlinda Hándal Vega
Viceministro de Educación Viceministra de Ciencia y Tecnología
y Ministro de Educación Ad Honórem
Lic. Franzi Hasbún Barake
Secretario de Asuntos Estratégicos de la Presidencia de la República

Indice
I Parte
Presentación............................................................................................................ 8
Intoducción. ............................................................................................................. 9
A. Objetivo. ................................................................................................. 9
B. Enfoque de competencias en educación. .......................................... 9
C. Contenidos pivotes. ................................................................................ 10
D. Estructura de las lecciones. .................................................................... 11
E. Cómo utilizar el material de autoformacion en ciencias ................. 14
F. Relación entre el Programa de Estudios y este Material de
Autoformación Docente.. ......................................................................... 14
G. Enseñanza de la ciencia basada en la indagación. ................................. 17
II Parte
La materia. .............................................................................................................. 21
Materiales sólidos. .................................................................................................. 31
El movimiento de los cuerpos. ................................................................................ 41
Moviendo objetos pesados. .................................................................................... 51
Trabajo, energía cinética y potencial. ..................................................................... 60
Calor y temperatura. ............................................................................................... 70
Materiales líquidos. ................................................................................................. 83
Componentes esenciales para la vida: el Agua. ..................................................... 95
Plantas de mi comunidad. ...................................................................................... 107
El tallo de las plantas. ............................................................................................. 117
Animales vertebrados. ............................................................................................ 126
Animales invertebrados. ......................................................................................... 134
La Tierra en el sistema solar. ............................................................................... 142

Primera Parte
¿Por qué Enriquecimiento Curricular y
Autoformación Docente?

8
Presentación
El Viceministerio de Ciencia y Tecnología a través de la Geren-
cia de Educación en Ciencia, Tecnología e Innovación (GECTI) y su progra-
ma “Hacia la CYMA” que se está desarrollando durante el quinquenio 2009-
2014, ejecuta el Proyecto de Enriquecimiento Curricular en el área de Ciencias
Naturales y Matemática, el cual tiene entre sus acciones la elaboración y entrega
de material de enriquecimiento curricular a docentes de I Ciclo de Educación Básica.
Se busca que mediante la formación científica se mejoren las condiciones
sociales y económicas para alcanzar una vida digna de nuestros futuros ciudadanos.
Cada tema de este cuadernillo mantiene una relación con las lecciones del libro de texto
de la colección “Cipotas y Cipotes”.
El enriquecimiento de temas tiene la posibilidad de ser plataforma de construcción
de conocimiento bajo el enfoque de enseñanza de la Ciencia basado en la indagación
(ECBI). Este enforque busca entre diversos propósitos, el acervo equitativo al conoci-
miento y a su uso, mediante el abordaje del conocimiento de la naturaleza, proponiendo
explicaciones basadas en la evidencia recopilada de la experimentación.
Este material de autoformación para docentes tiene como propósito
fortalecer el desarrollo curricular de Ciencia, Salud y Medio Ambiente de Segundo
Grado de Educación Básica, introduciendo el enfoque Ciencia, Tecnología e In-
novación (CTI) como parte inherente y relevante del proceso de formación científica.
Con este propósito se han elaborado doce lecciones con temas pivotes considerados
necesarios en la educación de la niñez salvadoreña, para obtener una fundamentación
científica que permita fortalecer las capacidades de investigación, innovación y
creación.

9
Introducción
Una idea comúnmente aceptada es que nuestra sociedad y el mundo en general son
muy distintos a los de hace algunos años atrás. Uuno de los factores que los hacen distintos es
el grado de desarrollo que ha alcanzado la ciencia y a pesar de que el conocimiento humano en
general ha avanzado en todas las áreas del saber, es innegable que el desarrollo de la ciencia y
de la tecnología ha afectado enormemente nuestra forma de vida.
Es evidente también que el conocimiento y los beneficios de este desarrollo científico no
están al alcance de todos. Esto nos invita a hacer una reflexión sobre la relación que hay entre
la ciencia, la sociedad y la búsqueda de alternativas que resuelvan los diferentes problemas que
presenta esta realidad desde las múltiples perspectivas que nos dan los diferentes campos en
los que nos desenvolvemos, en el caso del magisterio, el de la educación.
A. Objetivo
Para lograr este objetivo proponemos una serie de contenidos básicos a los que metafó-
ricamente llamamos contenidos pivotes. Nuestra propuesta es que usted, amigo docente, pueda
fortalecer sus conocimientos de Ciencias Naturales mediante la lectura y estudio de las lecciones
contenidas en este libro, la realización de las actividades experimentales que sugerimos y la “ca-
libración” del aprendizaje mediante algunos instrumentos de evaluación para determinar hasta
qué punto se han alcanzado las metas del contenido estudiado.
B. Enfoque de competencias en educación.
Desde hace algunos años, la introducción de un enfoque de desarrollo de competencias
básicas pasó a orientar el desarrollo del currículo nacional conduciendo el proceso de enseñan-
za-aprendizaje hacia el enfoque del desarrollo de competencias. Existen diversas definiciones
e interpretaciones sobre el concepto de competencia, aunque la mayoría implica dos aspectos
fundamentales:
1. Comprensión y adquisición de conocimientos, habilidades y desarrollo de actitudes; y
2. Puesta en práctica de la integración de los conocimientos, habilidades y actitudes para
resolver problemas y situaciones diversas1
.
Si pensamos en la enseñanza de las ciencias naturales basándonos en el enfoque de
competencias, es necesario fortalecer en el estudiante la comprensión de los sucesos, las con-
secuencias de las actividades humanas y la necesidad de preservación de las condiciones de
vida, tanto para los humanos como para el resto de los seres vivos. Para esto se hace necesa-
1 Barraza, A., Dipp, A. J. “Competencias y Educación: miradas múltiples de una relación”. Instituto Universitario Anglo
Español A.C., México, 2011.
El propósito de este material de autoformación es fortalecer las compe tencias docentes
de Educación Primaria en las disciplinas de Ciencias Naturales (Biología, Física y Química),
para optimizar el desarrollo de la asignatura de Ciencia, Salud y Medio Ambiente.

10
La enseñanza de las ciencias como una serie de conceptos y fenómenos ajenos a una
discusión no crea interés en los estudiantes pues no la presenta como una disciplina atractiva
para trabajar con ella. El estudiante vive curioso, maravillado, preocupado o en constantes con-
jeturas del entorno que comienza a conocer, por lo que es indispensable encauzar sus ideas,
ayudarles a buscar respuestas o preguntas adecuadas que den explicación a lo que ocurre en
la realidad cotidiana. Por tanto, la enseñanza de las Ciencias Naturales debe involucrar la ex-
perimentación, la investigación y sobre todo, la satisfacción de la curiosidad de los estudiantes
propia de su edad.
C. Contenidos pivotes
En la búsqueda por abarcar el conocimiento para la alfabetización científica acorde a los
diferentes niveles de Educación Básica, un equipo de profesionales de la educación y científicos
del MINED ha hecho una selección y propuesta de temas dentro de los programas oficiales de
Ciencia, Salud y Medio Ambiente. Dichos temas los hemos llamado contenidos pivotes, pues
consideramos que son aquellos donde se apoyan o de los que depende el desarrollo de otros
contenidos. Los contenidos pivotes se han retomado para enriquecerlos en su desarrollo disci-
plinar, profundizando tanto en la explicación de los contenidos, como haciendo propuestas de
abordaje metodológico que emulen en el aula el trabajo científico que se desarrolla en los labo-
ratorios, o en los centros de investigación de los parques tecnológicos, de tal manera que tanto
maestros como alumnos puedan desarrollar habilidades intelectuales propias del pensamiento
y el quehacer científico.
rio alcanzar un pensamiento científico-racional que permita comprender la información que nos
ofrecen las diversas fuentes para la toma de acciones concretas. Pero para desarrollar
competencias científicas en los estudiantes es necesario que los y las docentes nos
preocupemos por actualizar dichas competencias en nosotros. Al aumentar nuestras
competencias docentes en cada área de las ciencias a través del estudio de este Material de
Innovación, y de la co-formación entre el equipo docente, podremos mejorar la forma en que
enseñaremos a nuestros alumnos y alumnas a aprender y usar sus conocimientos, es decir, a
desarrollar competencias científicas.
Las Ciencias Naturales estudian el mundo que nos rodea, las leyes que gobiernan la
naturaleza y, en general, nuestra interacción con el mundo físico. El desarrollo de la ciencia
avanza rápidamente gracias al desarrollo de la tecnología en general, y particularmente de
las tecnologías de la información y la comunicación (TIC), que permiten un flujo constante e
integral de los conocimientos generados por la comunidad científica del mundo entero. Para la
elaboración de este Material de Autoformación de Ciencias Naturales se tuvo en cuenta esta
constante evolución de la información, de tal manera que los contenidos aquí expuestos son el
reflejo del conocimiento actualizado en cada área de las ciencias que se estudian. De esa
misma manera exhortamos al docente que ahora nos lee a no conformarse con lo aquí
expuesto, y le invitamos a la búsqueda constante, la investigación e indagación sobre los tema
aquí planteados y otros que sean de su interés dentro de las ciencias.

11
1. La materia y sus transformaciones
• La Materia.
• Materiales sólidos.
• Materiales líquidos.
• Compuestos fundamentales para la vida: el agua.
2. Energía y movimiento
• Movimientos.
• Moviendo objetos.
• Trabajo, energía cinética y potencial.
• Calor y temperatura
3. Los seres vivos
• Plantas de mi comunidad.
• El tallo en las plantas.
• Animales vertebrados.
• Animales invertebrados.
4. La tierra y sus cambios
• Sistema solar.
D. Estructura de las lecciones
Las lecciones se estructuran en catorce partes, las cuales se detallan a continuación:
1. Título.
Condensa la idea central de la lección, se presenta como una idea clara y precisa
del contenido.
2. Descripción.
Presenta todos aquellos puntos relevantes que se tratarán en la lección, haciendo én-
fasis en las características (generalidades, importancia, usos, etc.) que se desarrollan.
Es un espacio para generar interés y motivación en el docente. Pretendemos que el
docente que nos lee pueda además transmitir a los estudiantes esta curiosidad y el
entusiasmo por las Ciencias Naturales.
3. Temas y subtemas.
Es la división de temas y subtemas que contiene la lección.
4. Objetivos específicos.
Son logros que los estudiantes pueden alcanzar. La lección posibilita el desarrollo de
un contexto propicio para ello.
2 Colección Cipotas y Cipotes
Los contenidos pivotes propuestos en este Material de Autoformación de Ciencias
Naturales se encuentran organizados en cuatro ejes temáticos:
Es necesario aclarar que este Material de Autoformación y planificación docente de
Ciencias Naturales no pretende cambiar ni sustituir al programa de estudios, tampoco a los
libros de texto que se utilizan actualmente en el MINED2
. Al contrario, pretendemos enriquecer
el material con el que cuentan los docentes, tanto para su propia formación, como para el
desarrollo de clases de Ciencias Naturales pertinentes, efectivas y de calidad.

12
5. Habilidades y destrezas científicas.
Son una oportunidad para interpretar y poner en práctica algunas acciones para apli-
car los conocimientos adquiridos sobre el fenómeno u objeto de estudio, con el fin de
transformarlo.
6. Tiempo.
Este el tiempo aproximado en el cual se desarrolla la lección. El docente puede ade-
cuar dicho tiempo según sus necesidades y contexto.
7. Ilustración.
Es una imagen de fondo que ilustra y representa el tema de la lección.
8. Conceptos claves.
En este apartado se encuentra un pequeño glosario de conceptos básicos del conte-
nido de la lección. La elección de estos conceptos se ha realizado con la intención de
que sirva de ayuda en el momento de leer el marco teórico de la lección. El docente
puede y debe enriquecer dicho glosario, en función de sus necesidades de aprendizaje
y de enseñanza.
9. Marco teórico.
Bajo el título “¿Qué debería usted saber sobre el tema?” esta sección aborda los con-
ceptos, proposiciones e información relevante que se establece como marco de re-
ferencia de los fenómenos a estudiar. La información se respalda en principios, le-
yes, clasificaciones, características, propiedades, etc. Se acompaña de ilustraciones,
esquemas, modelos y otros con la intención de que el contenido quede lo más claro
posible.
10. Actividades.
Es importante la realización de las actividades propuestas para que los conceptos se
aprehendan de una manera práctica y efectiva y para que el aprendizaje sea significa-
tivo y relevante. Las actividades están encaminadas a desarrollar ideas que contribu-
yan a la construcción, la comprensión y el análisis de los temas que se estudian; y es-
tán pensadas para desarrollarse desde lo simple a lo complejo, planteándose además
distintas alternativas de abordaje tales como: prácticas experimentales, creaciones
artísticas, modelos espaciales, etc.
Cualquiera sea la técnica empleada, la actividad se divide en cuatro partes:
Introducción. Explica el objetivo de la actividad, la importancia y las temáticas que
se enriquecerán en su desarrollo. Aconseja la manera cómo puede efectuarse la
experimentación, ya sea individualmente o en grupos.
Iniciación. Es un diagnóstico de los conocimientos que la persona lectora posee
empíricamente acerca del tema que trata la lección, como resultado de lo que ob-
serva, percibe y conoce de su entorno o de sus propias experiencias. Se desarrolla
mediante preguntas abiertas originadas por inquietudes propias, por cuestiona-
mientos de los estudiantes o por expectativas que surgen en el desarrollo de una
clase proponiendo indirectamente una o varias hipótesis.
Desarrollo. Son las indicaciones para la ejecución de la práctica experimental con
los estudiantes, se presenta en secciones:
Materiales. Es el listado de las herramientas, materiales u objetos que se nece-
i.
ii.
iii.
a.

13
sitarán para realizar la actividad. Al escoger las herramientas se alberga la idea
de crear y construir instrumentos sencillos de bajo costo y de fácil acceso. En
ocasiones puede que la cantidad exacta de algún material no sea un aspecto
relevante, pero en otros, la cantidad es fundamental.
Procedimiento. Son los pasos dados para la realización de la práctica experi-
mental; si se presentan obstáculos durante los procesos de investigación, se
debe permitir que el estudiante solvente la situación con sus propias ideas para
propiciar la maduración del pensamiento.
Interpretación. El fin último de las actividades es la interpretación y análisis de los
resultados acorde a los conceptos que los sustentan en el marco teórico. Las acti-
vidades no tendrían mayor interés sin una explicación que las respalden; muchas
veces el porqué de los fenómenos tiene aplicaciones sorprendentes en el mundo
que nos rodea y es importante su comprensión. Para explicar los resultados obte-
nidos se debe tener claridad en los conceptos de la lección para poder interpretar
las causas que provocan los fenómenos y poder generalizar el suceso a las con-
diciones experimentales en las que se realiza, es decir, manifestar que lo mismo
sucederá cuando el experimento se realiza en condiciones similares.
11. Ideas complementarias.
Es la sección que encuentra a la par de cada actividad. Aquí se presentan comen-
tarios, posibles respuestas a las preguntas planteadas en la actividad, ilustraciones,
etc. En este espacio se abordan temas de historia de la ciencia y de la tecnología, así
como aspectos destacados de Ciencia, Tecnología, Sociedad y Ambiente (CTSA). Se
le invita a que también en este caso pueda usted ampliar esta sección, partiendo de la
información que se proporciona.
12. Actividad integradora.
Las ciencias no deben estudiarse como un conjunto de saberes aislados y sin conexión.
Los fenómenos de la realidad circundante no pueden ser interpretados bajo una sola
visión científica sino que su comprensión demanda la integración de saberes de todas
las áreas de las ciencias para una interpretación eficaz de tales fenómenos. En esta
parte se pretende integrar el conjunto de competencias que componen el pensamiento,
así como también las habilidades y actitudes de todas las áreas de las Ciencias para
la interpretación de un problema que involucra la aplicación de los saberes de las
ciencias.
13. Hojas de ejercicios.
Este es un instrumento de aprendizaje y un medio por el cual tanto el maestro como
los estudiantes pueden evaluar o autoevaluar sus conocimientos. Con los resultados
de esta evaluación, el docente puede realizar “ajustes” necesarios en el proceso de
enseñanza-aprendizaje del contenido concreto. Contempla diferentes actividades de
evaluación como: cuestionarios, esquemas, mapas conceptuales, crucigramas, com-
plemento de afirmaciones, etc.
14. Referencias.
Se hacen referencias a tanto a textos, páginas en la red, videos y otros materiales para
que el docente pueda consultar y profundizar su conocimiento.
b.
iv.

14
E. Cómo utilizar el Material de Autoformación en Ciencias
Cada docente planifica y organiza las actividades de la clase de acuerdo a los objetivos
y competencias de la asignatura; este material de enriquecimiento permitirá adquirir un conoci-
miento y comprensión de los contenidos que el docente enseña, ya que representa un modelo
de la planificación de la clase, tiempo para trabajar con prácticas experimentales y desafíos inte-
resantes que permitan construir el aprendizaje.
Con este material de enriquecimiento se pueden organizar actividades para el inicio, de-
sarrollo y cierre de la clase; esto no quiere decir que lo ejecutará tal como se presenta, sino que
puede tomar las ideas que mejor le favorezcan y alternarlas con las ideas del programa, o de
la Guía Metodológica de la Colección “Cipotas y Cipotes”, el libro de texto y los cuadernos de
ejercicios de la misma colección, de manera que pueda crear su clase como mejor se ajuste a su
realidad: tamaño de la clase, recursos didácticos, nivel de aprendizaje del estudiante, tiempo de
clase, entre otros. La finalidad es que el docente determine los mecanismos y actividades para
avanzar con los estudiantes con un ritmo de aprendizaje adecuado y de calidad.
F. Relación entre el Programa de Estudios y este Material de Autoformacion Docen-
te.
A continuación presentamos un cuadro donde se relacionan las lecciones de los temas pivotes
del material de enriquecimiento con los contenidos del Programa Oficial de Ciencia, Salud y
Medio Ambiente y los libros de texto de la colección “Cipotes y Cipotas”. Esto puede servir como
guía para la planificación de las clases.
Se relaciona con Tipo de enriquecimiento
Lección 1
“La Materia”
Unidad 2 “Cómo utiliza-
mos y cuidamos los sen-
tidos”.
Lección 2: No hay dos igua-
les. Pág. 28 -31.
Para entender la naturaleza de lo que nos
rodea, es necesario estudiar el concepto
de la materia, su composición, compor-
tamiento, características, formas e inte-
racciones. Algunas características son
abordadas de tal forma que el estudiante
asimile que las propiedades físicas de los
objetos se encuentran íntimamente liga-
das a la naturaleza de los distintos tipos
de materia.
Lección 2
“Materiales Sólidos”
Unidad 2 “Cómo utiliza-
mos y cuidamos los sen-
tidos”.
Lección 2: No hay dos igua-
les. Pág. 28 -31.
Los estados de agregación de la materia
se estudian en diversas lecciones pro-
puestas en los Cuadernillos de Ciencias,
con la finalidad de que el estudiante, sea
capaz no sólo de describir y clasificar los
materiales de su entorno por sus caracte-
rísticas, sino que también relacione los
Material de
Autoformación

15
Unidad 6 “Nuestra amiga el
agua”.
Lección 2: Chorritos, cubitos
y vapor. Pág. 89.
objetos a un estado específico de la mate-
ria. La lección estudia el estado sólido de
la materia y especifica sus propiedades y
características.
Lección 3
“Movimiento de los cuer-
pos”
Unidad 1 “Como nos mo-
vemos”
Lección 4: ¡Qué fuerza!
Pág. 20-23
En la naturaleza se observan diferentes
tipos de movimientos, y para estudiarlos
hemos definido un espacio geométrico
para describir las diferentes característi-
cas de las trayectorias: rectilíneas, circula-
res, oscilatorias, parabólicas y ondulares.
El objetivo de esta lección es comprender
las causas de los diferentes movimientos
a través de ejemplos prácticos donde se
aplican las leyes de Newton. También se
estudia la fuerza de fricción y su importan-
cia para comprender ciertos fenómenos
naturales.
Lección 3
“Movimiento de los cuerpos
vemos”
Pág. 20-23
En la naturaleza se observan diferentes
tipos de movimientos, y para estudiarlos
hemos definido un espacio geométrico
para describir las diferentes característi-
cas de las trayectorias: rectilíneos, circula-
res, oscilatorios, parabólicos y ondulares.
El objetivo de esta lección es comprender
las causas de los diferentes movimientos
a través de ejemplos prácticos donde se
aplican las leyes de Newton. También se
estudia la fuerza de fricción y su importan-
cia para comprender ciertos fenómenos
naturales.
Lección 4
“Moviendo objetos pesados”
vemos”
Pág. 20-23
Esta es una continuación de la lección an-
terior, donde se describen algunas máqui-
nas simples y su funcionamiento, además,
se estudia la relación de las fuerzas que
se ejercen sobre los objetos para generar
movimiento, lo cual servirá para la com-
prensión del concepto de trabajo en lec-
ciones posteriores.
Lección 5
“Trabajo, energía cinética y
potencial”
vemos”
Lección 4: ¡Qué fuerza! Pág.
20-23
Esta lección profundiza en el principio físi-
co del trabajo relacionándolo con la ener-
gía como complemento a las lecciones 1 y
2 de este grado. Después de comprender
los diferentes movimientos causados por
la fuerza mecánica aplicada a los objetos,
el análisis de estas dos variables físicas
permitirá la comprensión del concepto de
la energía mecánica a través del princi-
pio del trabajo. El estudio del principio de
conservación de la energía contribuirá a la
comprensión de algunos cambios que se
generan en la naturaleza.

16
Lección 6
“Calor y temperatura”
Unidad 2: Como utiliza-
mos los sentidos
Lección 1: ¿Qué me dicen
los sentidos? Pág. 24-27
Con esta lección se pretende ampliar el
concepto de calor proporcionando al estu-
diante los elementos para la comprensión
del fenómeno de la expansión térmica en
ciertos objetos específicos, relacionando
los conceptos de calor, temperatura y ex-
pansión térmica con otros fenómenos de
la naturaleza.
Lección 7
“Materiales Líquidos”
Unidad 5 “Nuestra amiga
el agua”.
Lección 1: Nuestro planeta
azul. Pág. 83 -87.
y vapor. Pág. 88 -92.
Esta lección aborda el estado líquido de
la materia y establece las diferencias con
el estado sólido, de tal manera que los es-
tudiantes descubran e identifiquen las ca-
racterísticas y propiedades físicas de los
materiales líquidos.
En el contenido actual se estudia el agua
como líquido sin asociar, especificar, ni
fundamentar cuál es el principio corpus-
cular que explica las propiedades y las
características macroscópicas de dicho
estado.
Lección 8
“Compuestos fundamenta-
les para la vida: el agua”.
Unidad 6 “Nuestra amiga
el agua”.
Lección 1: Nuestro planeta
azul. Pág. 83 -87.
y vapor. Pág. 90 -92.
Lección 3: Agua limpia y
buena salud. Pág. 93 -96.
La temática del agua es un eje integrador
entre las ciencias en Educación Básica,
debido a su relación con los aspectos quí-
micos, biológicos y físicos. Esta lección
pretende que el estudiante conozca y
comprenda las propiedades físicas y quí-
micas del agua, razón por la cual convierte
esta molécula única en sus propiedades.
Así, estas propiedades ayudarán a valo-
rar la importancia del agua en el mante-
nimiento de las estructuras biológicas, su
papel en las interacciones químicas y en el
equilibrio necesario en la conservación de
la vida. Además, aborda la purificación del
agua, ya que es de vital importancia en la
salud de la población, dada la alta propor-
ción de enfermedades que se transmiten y
se originan por el consumo de agua con-
taminada.
Lección 9
“Plantas de mi comunidad”.
Unidad 1 “Cómo nos mo-
vemos”.
Lección 2: Verde y más ver-
de. Pág. 12 -16.
Se retoma el estudio clásico de las partes
de una planta y las funciones básicas de
la raíz, tallo, hojas, flores, frutos y semilla
en la planta, con una mayor profundidad
científica y un mayor sentido de identidad
nacional y cultural. Esto se logra a través
del reconocimiento de las plantas de la lo-
calidad, aspecto omitido en los programas
de estudio y libros de texto.

17
Lección 10
“El tallo en las plantas”.
vemos”.
Lección 2: Verde y más ver-
de. Pág. 12 -16.
El estudio clásico de Aristóteles y Teofras-
to de hace aproximadamente 2300 años
sobre la clasificación de las plantas por el
tamaño del tallo, se retoma y se enriquece
dándole un mayor sentido científico y de
protección de las plantas.
Lección 11
“Animales vertebrados”
vemos”.
Lección 3: Los animales no
se quedan quietos. Pág. 16-
19.
En esta lección el estudio de los anima-
les se centra en la observación y diferen-
ciación de aquellos que poseen columna
vertebral y huesos de aquellos que no los
tienen. Luego, se le da mayor profundidad
científica al reconocerlos y clasificarlos por
las características principales de cada cla-
se de vertebrados: peces, anfibios, repti-
les, aves y mamíferos.
Lección 12
“Animales invertebrados”
vemos”.
Lección 3: Los animales no
se quedan quietos. Pág. 16-
19.
Se estudian algunas de las principales
características de los animales invertebra-
dos y se da mayor profundidad y sentido
científico a los ciclos de vida o metamorfo-
sis de algunos invertebrados, tema ausen-
te en los actuales programas de estudio y
libros de texto.
G. Enseñanza de la Ciencia Basada en la Indagación
Al razonar sobre los cambios rápidos que suceden en la sociedad, la ciencia y la tec-
nología, nos obliga a pensar sobre la necesidad de modernizar la educación y a preguntarnos
¿Cómo lograr que los estudiantes puedan motivarse a comprender, transformar y utilizar lo que
aprenden?
Una propuesta interesante es la que se viene desarrollando desde hace un par de déca-
das. Se trata de un modelo de enseñanza de las ciencias basado en la indagación (ECBI). Este
enfoque busca entre diversos propósitos el acceso más equitativo al conocimiento y a su uso,
mediante la asociación de la comunidad científica y tecnológica con los sistemas educativos.
Tiene sus orígenes en países como los Estados Unidos (Programa Hands On), o Francia (Pro-
grama “La main à la pâte”); actualmente está siendo usado y desarrollado en varios países eu-
ropeos (Programa Pollen), y latinoamericanos como Chile3
, Argentina, Colombia, Brasil, México,
y otros.
La indagación se refiere a la forma de abordar el conocimiento de la naturaleza, propo-
niendo explicaciones basadas en la evidencia recopilada de la experimentación. En esta meto-
dología indagatoria, los alumnos piensan y reflexionan sobre un problema, situación o fenómeno,
plantean preguntas al respecto, hacen predicciones y experimentan para luego obtener resulta-
dos. Los resultados son contrastados con las predicciones para posteriormente analizar, discutir
y compartir lo aprendido.
3 Ministerio de Educación de Chile. (s.f.). Enseñanza de la Ciencia Basada en Indagación. Recuperado Enero 22,
2011, a partir de http://www.mineduc.cl/index2.php?id_seccion=3047&id_portal=16&id_contenido=12141.

18
Existen diversos autores que tratan el tema de la indagación, la mayoría con aspectos
coincidentes. Por ejemplo, Garritz4
et al (2009) describen siete etapas que abordan la indaga-
ción:
1. Planteamiento de preguntas.
2. Definición del problema a resolver e identificación de sus aspectos relevantes.
3. Recopilación de información como evidencia o apoyo a los planteamientos.
4. Formulación de explicaciones al problema planteado a partir de la evidencia.
5. Diseño y conducción de un trabajo de investigación (experimento) a través de diversas
acciones.
6. Relación con problemas de la vida cotidiana.
7. Compartir con otros mediante la argumentación. Lo que ha sido aprendido.
Las actividades incluidas en este material de enriquecimiento pueden ser fácilmente
adaptadas a una metodología con enfoque de indagación. Así, la mayoría de actividades presen-
tes en las lecciones comienzan con preguntas indagatorias sobre el problema a tratar, en forma
de lluvia de ideas. El planteamiento de preguntas ayuda a detectar los conocimientos previos o
preconceptos que el estudiante posee sobre el tema y al mismo tiempo es la herramienta para
presentarles la situación, problema o fenómeno a resolver o interpretar.
Una vez los estudiantes tienen definido el problema, pueden hacer uso tanto de la infor-
mación de textos u otras fuentes, preguntas directas al profesor, así como de su conocimiento
y experiencias previas (empíricas) para resolver el problema. La realización de la experiencia
(actividad) provee tanto resultados como información que corrobora o corrige los planteamientos,
hipótesis o predicciones hechas al comienzo de la actividad; así, el estudiante afianza, corrige o
enriquece su conocimiento. Idealmente es el estudiante el que tiene que concebir y estructurar
la actividad que corrobore su planteamiento para la resolución del problema que se le presenta,
pero existe una variante en el método de indagación, llamada indagación guiada, en la cual, el
maestro guía y ayuda a los estudiantes al desarrollo de investigaciones indagatorias en el salón
de clases. Al final de la experiencia, se invita a los estudiantes a compartir con sus compañeros
sus resultados y su interpretación.
De cualquier manera este enfoque puede ser de ayuda para empezar con la construcción
de una conexión entre los fenómenos del mundo real que nos rodea y el componente cognitivo
del aprendizaje. Con el método de la indagación, se incluye también el componente motivacional,
en el sentido de que el estudiante tiene que utilizar todos los medios para perseguir, resolver
intereses y ejercitar capacidades. Al hacer protagonista al estudiante en la resolución de un pro-
blema se genera interés y motivación en ellos, de tal manera que la ciencia ya no se ve como
una asignatura que margina, frustra y reduce la participación en la discusión e interpretación de
los fenómenos. El interés por parte del estudiante es crucial para el aprendizaje.

4 Garritz, A. Labastida, D.V., Espinosa, J.S. y Padilla, K., “El conocimiento didáctico del contenido de la indagación”,
Memorias del Congreso Nacional de Investigación Educativa, Veracruz, México, Septiembre 2009.

19
Estimados maestros, estimadas maestras, en la medida en que nos actualizamos como
profesionales de la docencia, en esa medida podemos obtener mejores frutos en nuestra labor
con los alumnos. Queda pues en vuestras manos este material de enriquecimiento a la valiosa
tarea que desempeñan. irva de apoyo para lograr el reto que tienen en vuestras manos: elevar la
calidad de vida presente y futura del país, elevando la calidad de la educación de nuestro país.

21
Lección 1 5 HORAS CLASE APROXIMADAMENTE
La Materia
TEMAS Y SUBTEMAS
1. La Materia
2. Propiedades intensivas de la materia
DESCRIPCIÓN
Todo lo que observamos a nuestro alrededor, ya sea natural o sintético, está constituido
por materia: la mesa, el lápiz, el papel, la tinta, el aire, las plantas, las rocas, nosotros
mismos, etc. La materia ha sido clasificada de diversas maneras durante diversas épocas,
regiones y creencias y se han formulado diversas hipótesis sobre su origen. Actualmente,
la materia se clasifica según su estado físico (líquido, sólido, gas y plasma) y de acuerdo
a su composición química (elementos, compuestos y mezclas). En esta lección aprende-
remos a reconocer algunas propiedades de la materia: aquellas que se manifiestan inde-
pendientes de la cantidad de materia; es decir, sus propiedades intensivas.
Figura 1. Las propiedades de los objetos depende de los materiales que los constituyen.
HABILIDADES Y DESTREZAS CIENTÍFICAS
1. Comprende que la materia posee propie-
dades que pueden observarse y medirse.
2. Relaciona y asocia los términos de volu-
men y masa al concepto de materia.
3. Diferencia aquellas propiedades que de-
penden de la cantidad de materia de las
que no dependen de esta.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Identificar las propiedades generales de
la materia.
2. Identificar las propiedades físicas de ma-
teriales específicos.
3. Diferenciar entre las propiedades intensi-
vas y extensivas de la materia.

22
¿Qué debería usted saber sobre el tema?
La materia
La materia es todo lo que tiene masa y ocupa un espacio. Todo lo
necesario para nuestra vida está formado de materia y las Cien-
cias Químicas son las que estudian la composición y las transfor-
maciones que experimenta. La Química estudia las propiedades
de la materia para poder identificar, clasificar y dar utilidad a sus
componentes. Otras definiciones de materia incluyen aquellas
donde se considera como todo lo que puede ser sujeto de medi-
ciones. Muchas veces hemos escuchado los términos materia y
energía íntimamente relacionados.
Anteriormente se estudiaba a la materia y la energía como dos
conceptos distintos, aunque en la actualidad se conoce que la
materia guarda una estrecha relación con la energía. Con los
estudios modernos se ha demostrado que la materia puede con-
vertirse en energía, y la energía puede convertirse en materia.
Un ejemplo cotidiano que demuestra esta interconversión es el
metabolismo de nuestros alimentos. En ésta, la materia (los ali-
mentos) por medio de la digestión, absorción y asimilación es
transformada en energía que nos permite realizar funciones di-
versas. Una pequeña cantidad de materia puede producir una
gran cantidad de energía.
La materia puede existir en cuatro estados físicos y puede pasar
de uno a otro sin que cambie su composición (cambios físicos).
Al hablar de los estados de la materia nos referimos al estado
sólido, líquido, gaseoso y el plasma. Los primeros ya fueron es-
tudiados en lecciones anteriores. A manera de repaso, se descri-
ben a continuación:
El estado sólido se caracteriza por su resistencia al cambio de
forma; que se debe a la fuerte atracción que hay entre las partí-
culas que lo constituyen.
En el estado líquido las partículas pueden moverse libremente
unas respecto de otras, puesto que están un poco alejadas entre
ellas. Sin embargo, todavía presentan una atracción molecular lo
suficientemente fuerte para resistirse a las fuerzas que tienden a
cambiar su volumen.
En el estado gaseoso las partículas están muy dispersas y se
CONCEPTOS CLAVES
Propiedades físicas:
Son aquellas que se pueden
medir sin alterar la identidad
de la materia, por ejemplo el
color, estado físico, masa, vo-
lumen, etc. (Fig. 2).
Figura 2. La balanza permite medir
las masas de los objetos.
Propiedades químicas:
Se observan cuando una sus-
tancia sufre un cambio quími-
co; es decir, en su estructura
interna, transformándose en
una sustancia distinta. Dichos
cambios son irreversibles por
lo general.
Propiedades extensivas:
Dependen de la cantidad de
sustancia presente (volumen,
largo, ancho, masa, etc.).
Propiedades intensivas:
No dependen de la cantidad
de sustancia presente (punto
de ebullición, punto de fusión,
color, densidad, color, sabor)
(Fig. 3).
Figura 3. El punto de ebullición es
una propiedad intensiva.

23
mueven libremente sin ofrecer ninguna oposición a las modificaciones en su forma y muy poca a
los cambios de volumen. Por lo tanto, un gas que no esté encerrado tiende a difundirse indefini-
damente aumentado su volumen.
Propiedades de la materia
Se entiende por propiedad a una particularidad o característica propia de cada compuesto, ele-
mento u objeto que integra la materia. Una propiedad es una cualidad medida en diversas unida-
des, como puede ser la masa, la dureza, el volumen, la densidad, etc.
Las propiedades de la materia se dividen en dos grupos acordes a cada cualidad en particular:
propiedades extensivas y propiedades intensivas.
Las propiedades extensivas, denominadas también generales, están basadas en función de la
cantidad de materia a considerar; es decir, si medimos una canica de vidrio con una masa de 30 g
y la comparamos con una bola de vidrio del tamaño de un balón de fútbol, esta última tendrá una
masa mucho mayor aunque se trate del mismo material. Otros ejemplos son el volumen (espacio
que ocupa un cuerpo), la longitud (distancia entre dos puntos), la masa (cantidad de materia que
contiene un cuerpo), etc., todas dependientes de la cantidad de materia a medir.
Las propiedades intensivas o específicas son las características de la materia que son indepen-
dientes de la cantidad de materia a medir; estas propiedades siempre permanecen constantes,
no son aditivas. En muchos casos son el resultado de dos propiedades extensivas (como la den-
sidad, que es la relación entre la masa y volumen, D = m/v). Algunas propiedades intensivas son:
• Punto de ebullición: Temperatura a la cual la materia cambia de estado líquido a gaseoso. Es
la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido se iguala a la presión del medio que
rodea al líquido.
• Punto de fusión: Temperatura en la cual el estado sólido y líquido de una sustancia coexisten;
en otras palabras, la temperatura donde el estado sólido de una sustancia pasa a líquido.
• Color: Es una sensación que produce la luz en los órganos visuales y es interpretada por el
cerebro.
• Sabor: Propiedad de algunas sustancias de ser percibidas por el sentido del gusto.
• Olor: Impresión que producen en el olfato las emanaciones que despiden los cuerpos.
• Conductividad: Se divide en:
a. Conductividad térmica: Propiedad de transmitir energía en virtud de una diferencia de tem-
peratura.
b. Conductividad eléctrica: Propiedad que permite el flujo de electrones dentro de un material.

24
DESARROLLO DE LA LECCIÓN
1. Propiedades de la materia
Actividad 1 (Tiempo aproximado: 45 minutos)
Con esta lección comprenderá el significado de la palabra “pro-
piedad” usada en ciencias. Identificarán algunas propiedades de
materiales específicos y tendrán frente a sí distintos materiales
diferentes, para encontrar semejanzas y diferencias.
Muéstreles los materiales con los que se trabajará (diversos ob-
jetos de vidrio, madera, metal, plástico) e introdúzcales el con-
cepto de “propiedad” de un material. Pregúnteles: ¿Alguien re-
cuerda los cinco sentidos que poseemos? Escriba en la pizarra
los cinco sentidos usados para percibir propiedades: vista, tacto,
oído, sabor y olor. Practique con el grupo completo observando
las propiedades de un material; por ejemplo, una llave. Enumé-
reles una lista de propiedades como la siguiente:
• Vista: Tamaño, color, forma, brillo, si las partículas que lo con-
forman están sueltas (hay espacio entre ellas) o compactas.
• Tacto: Duro, suave, rugoso, pesado, ligero, grueso, delgado,
caliente, frío.
• Oído: Si hace sonido cuando cae sobre la mesa.
• Sabor: Dulce, amargo, salado, ácido (¡Únicamente si es co-
mestible!).
• Olor: Huele a .
Permita que los educandos trabajen en grupos de tres integran-
tes, que describan y registren en una tabla las propiedades de
varios alimentos u objetos que usted les proporcione. Los ali-
mentos pueden ser un chocolate molido, azúcar, dulces en peda-
zos, mangos o cualquier otra fruta en trozos, etc. (Fig. 4).
Chocolate Flor
Vista Color café opaco Color rojo
Sabor Dulce -
Olor Huele Perfume
Tacto Blando Suave
Oído Suena poco No suena
Propiedad:
Es una cualidad de la materia
que puede ser apreciada por
nuestros sentidos (caracteres
organolépticos) o determina-
da por medio de mediciones
(constantes físicas).
Materiales:
• Objetos de diferentes ma-
teriales: madera, plástico,
tela, papel, metal, etc.
• Diversos alimentos: frutas,
dulces, chocolate, azúcar,
sal, etc. (Fig. 4).
Figura 4. Alimentos que se les pue-
den determinar sus propiedades.

25
2. Propiedades Intensivas de la materia
En esta actividad se estudiarán las propiedades intensivas, es
decir, aquellas que no dependen de la cantidad de materia. Agru-
pe a sus estudiantes en grupos de tres y proporcióneles algodón,
papel de color y azúcar. Solicíteles que observen cada material
y que elaboren un cuadro de propiedades para cada material,
como en la actividad pasada. Al finalizar el listado de propieda-
des, deberán dividir en cuatro porciones cada material. Pídales
que analicen una de las porciones y que vuelvan a enumerar las
propiedades y que concluyan que las propiedades como el color,
sabor, textura, etc. no cambian al dividir la materia. Estas pro-
piedades son denominadas intensivas ya que no dependen de
la cantidad de materia (Fig. 5). Las únicas propiedades que han
variado son el tamaño y la masa, las cuales se conocen como
propiedades extensivas.
Pídales que observen a su alrededor y busquen objetos o mate-
riales con brillo. En este caso consideraremos el brillo como una
característica de ciertos materiales de reflejar la luz. Esta propie-
dad se presenta en ciertos minerales, cristales o metales (Fig. 6).
Generalmente asociamos el brillo a los metales; así, una de las
propiedades de los metales es el “brillo” metálico. También otros
objetos pueden tener brillo; por ejemplo, la superficie de algunos
objetos de vidrio, cerámicas, etc. Los estudiantes deberán ela-
borar un listado de objetos en el salón y de otros que recuerden
que tengan en su casa, así como un esquema de dicha clasifica-
ción bajo el tema de “objetos con brillo”. La finalidad es que los
estudiantes diferencien entre lo que es el color, que es también
una reflexión de la luz, con el brillo de los objetos (Fig. 7).
Figura. 7. Objetos que poseen brillo.
Pregúnteles: ¿El brillo es una propiedad intensiva o extensiva de
Materiales:
• Algodón
• Papel de color o tela
• Azúcar
Figura 5. Las propiedades intensi-
vas de la materia no dependen de la
cantidad de materia.
Figura 6. Materiales con brillo.

26
la materia? Deberán concluir que el brillo no depende del tama-
ño de los objetos, ya que ésta es una propiedad intensiva de la
materia. Observará objetos de diversos tamaños que presentan
esta característica.
En esta actividad se estudiará que el punto de fusión es una pro-
piedad intensiva de la materia. El material con el que se estudia-
rá será la margarina. Para demostrar que ésta es una propiedad
independiente de la cantidad de material presente, coloque dos
cantidades diferentes de margarina en dos recipientes por sepa-
rado (por ejemplo, una cucharada en uno y dos cucharadas en
el otro recipiente). Muéstreles las cantidades a sus estudiantes
para que observen la diferencia. Pregúnteles: ¿Ambos cantida-
des de margarina se derretirán al mismo tiempo? Pídales que
hagan un dibujo de las dos muestras y que escriban las propie-
dades de la margarina.
Luego, saque unos minutos al Sol ambos recipientes y que ob-
serven lo que sucede. Aunque el recipiente que contiene las dos
cucharadas de margarina tarde más tiempo en derretirse com-
pletamente, ambas cantidades se derretirán. Esta propiedad se
denomina punto de fusión, es decir, es la temperatura a la cual
un sólido pasa a estado líquido (Fig. 8). Deberán tener presente
que la margarina no ha cambiado su composición, únicamente
su estado, ya que sus propiedades son las mismas (Fig.9).
TEORÍA DEL BIG BANG
Es el nombre que se le otorga
a una teoría que intenta expli-
car el nacimiento del Univer-
so a través de una explosión
o estallido. Esta se originó en
un punto infinitamente calien-
te y denso. Luego de la explo-
sión, las partículas comenza-
rón a separarse rápidamente
unas de otras. Aquí fue que
se originó toda la materia que
se observa a nuestro alrede-
dor (Fig. 10).
Figura 10. Teoría del Big Bang.
Figura 8. El azúcar puede derretrise
(fundirse), como el vidrio, la cera, el
chocolate, los metales, etc.
Esta actividad puede efectuarse
en el salón si se dispone de una
plancha de calentamiento.
Pregunte a sus estudiantes qué
sólidos conocen que se fundan
fácilmente.
Figura 9. Fusión de la margarina.
Muéstreles una vela y enciéndala. Pídales que observen cómo la
cera se derrite (Fig. 11) y explíqueles que también es un ejemplo
de fusión, y que no importa el tamaño de la vela, siempre la cera
pasará del estado sólido al estado líquido. La temperatura para
fundir un sólido varía según la composición del material. Por esto
es una propiedad intensiva que puede ser utilizada para identifi-
car un sólido.

27
Figura 11. A. Fusión de la cera y B. el chocolate.
En esta actividad se usarán dos recipientes hechos de diferen-
tes materiales, uno de metal (una lata) y el otro de poliestireno
expandido (Durapax®). Estudiaremos otra propiedad intensiva
de la materia, que es la conductividad térmica (Fig. 12). Pregun-
te a los estudiantes: ¿Algunos materiales se calientan más que
otros? Deberán responder que sí, dependiendo de la naturaleza
de la materia que los compone. Así los metales tienen una alta
conductividad térmica, no así la madera, el poliestireno y el pa-
pel, entre otros (Fig. 13).
Para comprobarlo que coloquen agua caliente tanto en la lata
como en el vaso de poliestireno. Introduzca ambos recipientes
en otros recipientes más grandes con agua a temperatura am-
biente (Fig. 14).
Figura 14. Materiales con diferente conductividad térmica.
Luego de unos minutos, que toquen el agua en el recipiente de
mayor tamaño, ¿Qué material permitió que el agua en el reci-
piente interno transmitiese energía al exterior? El agua caliente
en la lata calentará el agua en el recipiente exterior en virtud de
que los metales poseen una alta conductividad térmica. El vaso
de poliestireno no permitirá que el agua transmita energía caló-
rica al exterior, porque posee baja conductividad térmica. Solicí-
teles que elaboren una lista de materiales con alta conductividad
térmica y otra con los materiales de baja conductividad térmica
que recuerden. Así, de concluyan que la conductividad no de-
pende del tamaño ni de la cantidad de material que se mide.
Conductividad térmica:
Propiedad de transmitir ener-
gía en virtud de una diferen-
cia de temperatura (Fig. 12).
Figura 13. La conducción del calor
(conductividad térmica) dependerá
del material del que está fabricado
el objeto.
Figura 12. Los metales tienen eleva-
da conductividad térmica.

28
En esta actividad se determinará la capacidad de flotación de algunos materiales. Esta propie-
dad está íntimamente relacionada con la densidad de los objetos, la cual estudiaremos en otra
lección. En esta actividad sentaremos las bases para relacionar la capacidad de flotar con el
material del cual está compuesto el objeto. Obviaremos por ahora la importancia del área en la
capacidad de flotación de un cuerpos. Solamente nos enfocaremos en la naturaleza del material.
Por ejemplo, las hojas de los árboles flotan en el río o en una laguna, las piedras se hunden, etc.
Pregúnteles: ¿Porqué creen que algunos materiales flotan y otros se hunden en el agua?
Utilizaremos objetos de diversos materiales. Por ejemplo: clavos o alfileres, bolas de vidrio de di-
ferente tamaño, llaves metálicas, trozos de madera de varios tamaños, corchos, fósforos usados,
cuchara de metal, etc. Para iniciar coloque sobre la mesa de trabajo todos los objetos para que
los observen y clasifiquen cuáles de ellos flotan, cuáles se hunden y por qué creen que sucede
eso. Motive un intercambio de ideas entre todos sus estudiantes. En la pizarra anote las predic-
ciones realizadas por sus estudiantes; por ejemplo, en una tabla como la siguiente:
Objeto Flota Se hunde Explicación Comprobación
Canica de vidrio Si
Palito de fósforo
Llave
Cuchara
Corcho, etc.
Una vez terminado el cuadro, pídales que pongan a prueba sus predicciones. Para esto coloque
los objetos uno a uno en un recipiente con agua. Lleve cada objeto hasta el fondo, suéltelo y que
observen lo que sucede. Puede suceder que el objeto quede en el fondo, suba hasta la superfi-
cie o quede en un nivel intermedio. En este último caso, también puede decirse que flota.
Solicíteles que en su cuaderno dibujen el cuadro con las predicciones y las observaciones; que
conversen entre ellos y luego efectúen una puesta en común con el resto de la clase sobre las
ideas en las que han coincidido, que observaban y lo que sucedió. Es importante que relacionen
el tipo de material con la capacidad de flotar. Posiblemente tengan algunos prejuicios sobre el
tamaño. Pensar que los objetos grandes se hunden no importa de qué material estén hechos.
Pregúnteles: ¿Todas las cosas pesadas o grandes se hundieron? ¿Todas las cosas pequeñas
flotaron? Puede tomar como ejemplo un trozo de madera grande y un clavo peueño. Al observar
que la madera flota y el clavo se hunde deben concluir que la flotación de un objeto depende del
material que está hecho. Pregunte a sus estudiantes: ¿Qué sucedió con los objetos de metal?
¿Qué sucedió con los objetos de madera? ¿Qué sucedió con los objetos de vidrio?
Luego, que los clasifiquen en objetos que flotan y no flotan, y que lo relacionen con el tipo de
material del cual están compuestos.

29
ACTIVIDAD INTEGRADORA
Integración con… Historia
Nuestros antepasados indígenas ya tenían el conocimiento de ciertos tipos de materiales que po-
dían flotar en el agua. Es por esto que como medio de transporte utilizaban “canoas” construidas
de troncos de diversos árboles (Fig. 15). Esto ayudó mucho para mantener diferentes grupos
de población en constante comunicación e intercambio comercial de diversos productos. En esta
actividad pídales, que elaboren modelos pequeños de canoas usando diversos materiales y que
investiguen que material había disponible en ese tiempo para su fabricación. Deberán buscar
modelos de canoas en varias fuentes de información como libros, enciclopedias, internet o reali-
zando entrevistas a docentes y a sus padres. Especifíqueles que lo importante de esta actividad
es que la canoa “flote”, y para esto puede llevar un recipiente con agua y probar los modelos.
Figura 15. Nuestros antepasados conocían los materiales que flotan, por eso construían las canoas de madera.
REFERENCIAS
1. Chang, R. [2006] Conceptos Esenciales de Química General. 4ª Edición. Editorial Mc-Graw
Hill.
2. Romero, A. [s.f.] Propiedades de la materia. Proyecto Interactivo de Educación. Extraído en
julio de 2010 desde http://personal1.iddeo.es/romeroa/materia/
3. Rivera, J. [s.f.] Propiedades de la materia. Grupo Escolar. Argentina. Extraído en julio de 2010
desde http://www.escolar.com/cnat/02prop.htm
4. Aguilar y Cano [s.f.] La materia. IES, Junta de Andalucía. Extraído en julio de 2010 desde
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/mat/mat2.htm

30
¡Veamos qué hemos aprendido!
A continuación se presenta una colección de figuras de objetos numerados. Indique el número
del objeto que corresponde a la característica enunciada:
Caracterìsticas Especificación
Objetos con brillo
Líquidos
Gases
Al aumentar la temperatura se hacen líquidos
Al introducir en agua caliente, ¿cuál se calienta más, C ó G?
Dos objetos que flotan en agua
Dos objetos que se hunden en agua
No tiene color

31
DESCRIPCIÓN
Decimos que la materia se encuentra en estado sólido cuando posee un volumen y forma
definida. En este estado, las partículas que componen los sólidos poseen grandes fuerzas
de atracción manteniéndose muy unidas y en un orden y arreglo definido en el espacio.
Es difícil tratar de unir más estas partículas, por eso se dice que los sólidos no pueden ser
comprimidos. Muchos sólidos existen en forma de cristales, como la sal de mesa, azúcar,
grafito, cuarzo, etc., mientras que, otros como la arcilla, no poseen una estructura parti-
cular y se dice que son amorfos. En esta lección estudiaremos algunas características
particulares del estado sólido de la materia.
Figura 1. El cuarzo es un sólido cristalino.
5 HORAS CLASE APROXIMADAMENTELección 2
Materiales sólidos
1. Diferencia el estado sólido de los otros
estados de la materia.
2. Describe las características del estado
sólido.
3. Diferencia los sólidos por su apariencia
en sólidos cristalinos y amorfos.
1. Identificar las propiedades de la materia
en estado sólido.
2. Identificar los sólidos como cristalinos y
amorfos.
TEMAS Y SUBTEMAS
1. Propiedades de los sólidos
2. Tipos de sólidos

32
¿Qué debería usted saber sobre el tema?
Sólidos
Desde que los humanos comenzaron a tener interés en el mun-
do que los rodeaba, indagaron sobre la apariencia y la compo-
sición de los objetos y materiales que encontraban. Posterior-
mente experimentaron con diversos materiales para descubrir
cómo podrían ser usados; por ejemplo, al estudiar la historia
nos encontramos con nombres como la Era de Piedra, la Era de
Bronce y la Era del Hierro, indicándonos la importancia de los
materiales sólidos en el desarrollo de las civilizaciones. Nuestros
antepasados indígenas también experimentaban con diversos
materiales sólidos en la construcción de sus pirámides, vivien-
das y monumentos. Los arqueólogos continúan descubriendo el
uso de diversos materiales para la construcción y el decorado en
la diversidad de estructuras que edificaron.
Las gemas y las piedras fueron utilizadas para el arte y el adorno;
la madera y el barro para la fabricación de utensilios y viviendas.
Descubrieron que el barro puede ser endurecido al calentarlo y
de esta manera fabricar vasijas (Fig. 2). Diversas fibras vegeta-
les fueron utilizadas para fabricar textiles, papel y otros objetos.
Figura 2. Nuestros antepasados utilizaban diversos materiales como el barro,
el jade, la piedra y la obsidiana para crear objetos.
En lecciones anteriores estudiamos que la materia está confor-
mada de partículas agregadas en la forma de sólidos, líquidos y
gases. El estado en el que se encuentre la materia dependerá
del arreglo entre las partículas que la componen. Así, encontra-
mos que los sólidos tienen una forma y volumen definidos. Las
partículas en un sólido están empaquetadas muy cerca unas de
otras, y aunque las partículas de un sólido están en movimiento,
se encuentran tan cerca que no parece que exista movimiento
aparente. Un cubo de hielo, la mesa, el piso, una barra de metal,
el papel, la mochila, son ejemplos de sólidos.
CONCEPTOS CLAVES
Sólidos:
Estos se caracterizan por po-
ser una forma y un volumen
definido debido a que las par-
tículas que los componen se
encuentran unidas por medio
de unas fuerzas de atracción
grandes, de manera que ocu-
pan posiciones casi fijas.
Propiedades de los sólidos:
Elasticidad, fragilidad, forma,
dureza, volumen definido, flo-
tación, densidad, entre otros.
Sólido cristalino:
Es aquel que posee una es-
tructura periódica y ordena-
da. Como consecuencia tiene
una forma que no cambia, ex-
cepto por la acción de fuerzas
externas (Fig. 3).
Figura 3. El mentol es un compues-
to orgánico extraído de la planta de
menta. En estado puro es un sólido
cristalino a temperatura ambiente.
Sólido amorfo:
Las partículas que lo confor-
man carecen de una estruc-
tura ordenada.

33
Los diferentes tipos de materiales, según estudiamos en lecciones pasadas, poseen diferentes
propiedades; por ejemplo, ebullen y se derriten a diferentes temperaturas, pueden ser de diferen-
te color u olor; algunos pueden estirarse sin romperse; otros se rompen fácilmente. Estas y otras
propiedades nos ayudan a distinguir un tipo de materia de otro y a escoger qué tipo de material
elegir para un uso específico.
Propiedades de los sólidos
• Dureza: Esta es la medida de la resistencia de un sólido a ser deformado y rayado. Los geólo-
gos en determinadas ocasiones clasifican las rocas basados en la dureza (Fig. 4).
Figura 4. El diamante es el
material natural más duro
conocido.
• Elasticidad: Cuando halamos una banda de hule ésta cambia su for-
ma; pero cuando la soltamos, regresa a su estado original. La elasti-
cidad es la medida de la habilidad de un sólido a ser estirado y luego
retornar a su forma original. También concede a los objetos la habili-
dad de rebotar y resistir impactos sin romperse.
• Fragilidad: Es la medida de la tendencia de un material para romperse
por un impacto. La fragilidad es considerada una propiedad peligro-
sa; por ejemplo, el rompimiento de un vidrio puede causar heridas
graves (Fig. 5). El vidrio a prueba de rompimiento fue descubierto por
accidente en 1903, por un químico francés llamado Eduard Benedic-
tus. Al caérsele un frasco notó para su sorpresa que no se rompió,
permaneciendo intacto. Este frasco había sido usado para guardar
un químico denominado nitrato de celulosa.
Aunque el compuesto químico ya se había evaporado, había deja
do una pequeña capa adentro del frasco, lo que protegió al frasco
de su rompimiento.
Figura 5. El vidrio es un material frágil, pero a la vez duro.
• Maleabilidad: Es la medida de la habilidad de un sólido para ser estirado en capas muy delga-
das; por ejemplo, el aluminio y el oro son metales muy maleables.
• Tensión: Es la medida de cuánto un material puede ser halado o tensionado antes de que se
rompa. Es una propiedad muy importante de las fibras, ya que determina la fuerza de cuerdas
y telas, así como para elegir el material de los cables que soportan a los puentes (Fig. 6).
Figura 6. Ejemplos de materiales que pueden ser tensionados.
• Expansión térmica: Significa “aumento del tamaño al calentar”, varias sustancias se expanden
(aumentan de tamaño) cuando se eleva la temperatura y se contraen (disminuyen en tamaño)

34
cuando la temperatura es baja (por ejemplo, los metales, el cemento en las paredes, etc.).
Tipos de sólidos
De acuerdo con su estructura interna, los sólidos pueden clasificar-
se en dos tipos: cristalinos y amorfos. En los sólidos cristalinos, las
partículas están arregladas en un patrón regular, periódico y repe-
tido (Fig. 3 y 7). Este arreglo semeja una pared de ladrillos, y como
ejemplos de sólidos cristalinos tenemos al diamante, el cuarzo, la
sal de mesa, el azúcar, los metales, el yodo, etc. (Fig. 8).
Figura 7. Estructura de la sal (cloruro de sodio, NaCl).
Figura 8. Ejemplos de sólidos cristalinos: A. sal, B. azúcar y D. metal.
En los sólidos amorfos las partículas se encuentran desordena-
das, semejantes a los líquidos (Fig. 9); sin embargo, la rigidez y
la cohesión les permite tener una forma definida. El ejemplo más
característico de un sólido amorfo es el vidrio. Otros ejemplos son
los plásticos, la madera, el papel, la cera, etc. (Fig. 10).
Figura 10. Ejemplos de sólidos amorfos: A. cera, B. plásticos y C. obsidiana.
Figura 9. Estructura del vidrio, en la cual sus
partículas no poseen un patrón regular.

35
1. Estado sólido
Con esta actividad se estudiará el arreglo de las partículas que
conforman los materiales sólidos para poder explicar y entender
sus propiedades. Solicíteles a sus estudiantes un día antes de
la clase que lleven cuentas plásticas u otros objetos esféricos
como semillas, botones, canicas (Fig. 11), pegamento (transpa-
rente o blanco) y un vaso plástico desechable o papel. Con estos
materiales se realizará un modelo del arreglo de las partículas en
un material sólido.
Trabajarán en grupos de tres integrantes. Oriéntelos a que adi-
cionen pegamento a las esferas y las vayan colocando en el re-
cipiente (vaso plástico o papel desechable) hasta que el con-
tenido alcance la mitad del vaso aproximadamente. Indíqueles
que trabajen con orden, cuidado y limpieza. Explíqueles que las
partículas de los materiales sólidos se empaquetan de la misma
manera en que las esferas se están empaquetando; es decir, se
compactan, optimizando el espacio entre ellas (Fig. 12).
Figura 12. Modelaje del arreglo de las partículas de los sólidos.
Ahora, deberán dejar secar el pegamento de los modelos hasta
la próxima clase. Seguidamente explíqueles que los sólidos es-
tán constituidos por partículas muy unidas entre sí y con un alto
grado de orden.
Enuméreles las propiedades de los sólidos: la dureza, la fragili-
dad, la expansión térmica (puede darles como ejemplo el que va-
rias grietas en las paredes de sus casas se deben a la expansión
por el calor del cemento) (Fig. 13), la elasticidad, la maleabilidad
y la tensión de fuerza. Explíqueles las propiedades una a una,
citando ejemplos de materiales cotidianos. Los estudiantes de-
berán anotar estas propiedades en su cuaderno bajo el título de
“Materiales Sólidos”.
Materiales:
• Objetos esféricos: cuen-
tas de collar o semillas
• Pegamento
• Vaso de papel o plástico
desechable
Figura 13. Las grietas en las pare-
des se deben a la expansión térmica
de los sólidos.
Figura 11. Objetos esféricos.

36
2. Propiedades de los sólidos
Usarán los modelos fabricados en la Actividad 1. Solicíteles que
extraigan las esferas compactadas de los recipientes, o si tienen
problemas para extraerlos, déjelos en los recipientes. El grupo
compacto de esferas semejan las partículas de los materiales
sólidos; por ello, los estudiantes deberán sentir su grado de com-
pactación y observarán con detenimiento su arreglo (Fig. 14).
Explíqueles que todos los materiales sólidos a su alrededor po-
seen un arreglo semejante (aunque no igual) a su modelo. Este
arreglo no permite que los sólidos se compriman.
Pídales que muevan el grupo compacto y que concluyan que su
forma se mantiene a pesar del movimiento. Pasarán el sistema
de una mano a otra y lo colocarán en diferentes formas. Además,
dibujarán su modelo desde varias perspectivas en su cuaderno,
junto con la conclusión de que la forma se mantiene, la cual es
una característica de los sólidos, es decir, poseen forma definida.
En esta actividad se estudiará y experimentará otra propiedad de
los materiales sólidos: su volumen.
Lleve al salón de clases varios objetos pesados de distinta forma
y tamaño. Por ejemplo: piedras, monedas, un anillo, una cucha-
ra, entre otros. Coloque un recipiente con agua y marque el nivel
del agua. Luego, uno a uno introducirá los objetos y los estudian-
tes deberán observar cómo el nivel de agua aumenta. Pregúnte-
les: ¿Cómo explican ellos el fenómeno? ¿Por qué el agua sube
de nivel? ¿Por qué el agua no entra dentro del material? ¿Será
que las partículas del sólido tienen un volumen definido y por
eso desplazan a las partículas del agua? ¿Estará el fenómeno
relacionado con el hecho de que los sólidos son compactos?
¿El volumen de agua desplazado es equivalente al volumen del
sólido? Pídales que dibujen en su cuaderno el experimento, bajo
el título: “Los sólidos poseen un volumen definido” (Fig. 15 y 16).
Figura 15. Experimento: “Los sólidos poseen un volumen definido”.
Figura 14. Modelos del arreglo de
partículas en los materiales sólidos.
Figura 16. Los sólidos poseen volu-
men. El volumen de los sólidos sin
forma geomética definida se mide
por desplazamiento de líquidos.

37
En esta actividad observarán y experimentarán con las propiedades características del estado
sólido. Lleve a la clase y presente a los estudiantes los materiales que aparecen en el listado
siguiente (Tabla 1), mostrándoles cada uno de los objetos. Haga una tabla en la pizarra para que
los estudiantes la copien en su cuaderno.
Tabla 1. Propiedades características del estado sólido.
Objeto
Propiedad
Tela Tronco Tornillo Vidrio Alambre Parafina
Banda
de hule
Cilindro de
plástico
Dureza
Elasticidad No
Transparencia
Fragilidad
Tensión de fuerza Sí
Maleabilidad
Repase cada una de las propiedades escritas en la tabla y para cada objeto escriba las pro-
piedades que le apliquen con un “Sí”. Antes de hacer las pruebas, permita que sus estudiantes
predigan el resultado. Realice pruebas para cada material. Por ejemplo, para probar la tensión
de fuerza en la muestra de tela, estírelo como intentando romperlo. Como este material posee la
característica de la tensión de fuerza, marque con un Sí, la casilla correspondiente, y con un No
la casilla correspondiente a elasticidad, ya que no es elástico.
La dureza se prueba rayando el material: si quedan marcas no es duro. Para probar la elasticidad
estire los materiales a ver si aumentan de volumen y regresan a su estado original. La transpa-
rencia se determina al observar si el material deja pasar la luz o no. Los materiales opacos no
dejan pasar la luz.
Deje caer los objetos para determinar si son frágiles. Estírelos para determinar la tensión, y para
probar la maleabilidad, golpee con un martillo para notar si se expanden en láminas (solo lo ha-
rán el alambre y el tornillo).
3. Tipos de sólidos
En esta actividad conocerán los dos tipos de sólidos: los cristalinos y los amorfos. Dibuje en la
pizarra los modelos de partículas correspondientes a cada tipo y explíqueles sus características
con respecto al orden de sus partículas.
Lleve al salón de clases una cantidad de sal de mesa (cloruro de sodio, NaCl) y azúcar. En un
plato pequeño permita que sus estudiantes traten de observar los cristales de sal y de azúcar.
Procure que la sal y el azúcar no sean refinados, para que puedan observar cristales grandes.

38
Una mejor forma de observar los sólidos cristalinos es preparándolos previamente. Esto se hace
disolviendo una gran cantidad de sal de Epson (sulfato de magnesio, MgSO4
), el cual se adquiere
en cualquier farmacia) en agua caliente hasta que ya no se disuelva más. Luego, deje reposar
la solución por varios días sin moverla y notará que empezarán a formarse cristales con formas
geométricas definidas (Fig. 17). Entre más tiempo deje la solución en reposo, más grandes serán
los cristales. Decante el agua y seque los cristales para mostrárselos a sus estudiantes, indicán-
doles que observen su forma y comprueben su dureza; que dibujen los cristales bajo el título de
“Sólidos cristalinos”.
Figura 17. Formación de cristales de sulfato de magnesio.
Liste otros ejemplos de sólidos cristalinos como el cuarzo, metales, etc. A modo de comparación
muéstreles un pedazo de parafina (una vela) o un trozo de madera, indicándoles que éste es un
sólido amorfo (no posee un arreglo de partículas muy definido) y que elaboren los esquemas del
arreglo de partículas para ambos tipos de sólido. Además, solicíteles que clasifiquen los materia-
les utilizados en la Actividad 4, en sólidos cristalinos y amorfos.
• Cristalinos: alambre y tornillo de metal.
• Amorfos: tronco de madera, tela, tubo de plástico, pedazo de vidrio, parafina y banda de hule.
ACTIVIDAD INTEGRADORA
Integración con… Arte
CRISTALES DE SAL Y VINAGRE
Los cristales de sal en vinagre son fáciles de hacer. Como hemos aprendido en la Actividad 5,
existe un tipo de sólidos, llamados sólidos cristalinos. En éstos, las partículas se organizan en
un alto grado de ordenamiento formando estructuras con formas bien definidas. La sal de mesa
(cloruro de sodio, NaCl) es un sólido cristalino. La sal que usamos en la cocina se encuentra
finamente dividida, por eso se nos hace difícil observar su estructura cristalina. Para observar
cristales más grandes de sal, haremos la siguiente actividad:
Materiales:
• 1 taza de agua caliente • Colorante vegetal (para cocina, opcional)
• ¼ taza de sal • 1 esponja pequeña
• 2 cucharadas de vinagre • 1 plato pequeño

39
Procedimiento:
1. Mezcle el agua caliente, la sal y el vinagre.
2. Coloque la esponja en el plato y vierta la mezcla sobre la esponja empapándola (si se desean
tener cristales con color, vierta el colorante sobre la esponja antes de empaparla con la mez-
cla).
3. Guarde el resto de la solución.
4. Coloque el plato con la esponja en el Sol o en un área caliente. Se comenzarán a observar los
cristales a medida transcurran las horas o los días dependiendo de la temperatura. Añada más
solución de sal y vinagre a medida que el líquido se evapore.
Con esta práctica se reforzará el concepto de los materiales sólidos, en este caso de los sólidos
cristalinos. Al observar los cristales, los estudiantesvisualizarán más claramente el grado de or-
denamiento que caracteriza a los sólidos (Fig. 18).
Figura. 18. Cristales formados con sal y vinagre.
REFERENCIAS
1. Atkins, P., Jones, L. [2004] Química, moléculas, materia y cambio. Ediciones Omega.
2. Proyecto Codelco Educa [s.f.] Materiales Sólidos. Extraído en julio de 2010 desde http://www.
codelcoeduca.cl/minisitios/docentes/pdf/naturales/2_naturales_NM1.pdf
3. Petrucci, R. [2007] Química General. 8ª Edición. Editorial Longman-Peason.
4. Reboiras, M. [2005] Química: La Ciencia Básica. Ediciones Paraninfo S.A.
5. Sánchez, A. [s.f.] Estructuras cristalinas. Academia de Ciencias Galilei. Disponible en la web
en: [http://www.acienciasgalilei.com/qui/pdf-qui/estruct_cubica.pdf] consultado [7/2010].

40
1. Señala el modelo que mejor representa el arreglo de partículas en los materiales sólidos:
2. Subraya la respuesta correcta:
2.1 ¿Cómo se comportan las partículas en los materiales sólidos?
a. Se mueven unas hacia otras.
b. Se mueven rápido.
c. No se mueven, pero vibran un poco.
2.2. ¿Cómo están las partículas en los materiales sólidos?
a. Fuertemente unidas.
b. Unidas, pero no muy fuerte.
c. Separadas.
2.3. ¿Qué forma adoptan las partículas en los sólidos en general?
a. Adoptan formas fijas.
b. Adoptan la forma del recipiente.
c. No tiene forma fija.

DESCRIPCIÓN
En la naturaleza se notan diferentes tipos de movimientos y para estudiarlos se determi-
na un espacio geométrico con la finalidad de describir las diversas características de las
trayectorias: rectilíneos, circulares, oscilatorios, parabólicos y ondulares. En esta lección
se desarrolla la capacidad del estudiante para identificar distintos tipos de movimientos
como también las causas de estos mediante una breve introducción a las leyes de Newton.
TEMAS Y SUBTEMAS
1. Tipos de movimientos
2. Las fuerzas de Newton
1. Identificar algunos tipos de movimiento:
rectilíneo, circular, oscilatorio y parabó-
lico
2. Interpretar cualitativamente las fuerzas
involucradas en los fenómenos natura-
les relacionados con el movimiento de
los cuerpos.
1. Identifica los movimientos de los cuerpos
que le rodean.
2. Comprende las causas del movimiento.
3. Descubre la fuerza de fricción en la prác-
tica.
Figura 1. El atletismo es un ejemplo del conocimien-
to empírico de las leyes de la dinámica newtoniana.
Lección 3
El Movimiento
de los Cuerpos
3 HORAS CLASE APROXIMADAMENTE

42
CONCEPTOS CLAVES
Movimiento:
Es un fenómeno físico que
implica el cambio de posición
de un cuerpo que está inmer-
so en un conjunto o sistema.
Movimiento parabólico:
Es realizado por un objeto
cuya trayectoria describe una
parábola (Fig. 3).
Figura 3. Tiro parabólico.
Movimiento circular:
Es el que se basa en un eje
de giro y radio constante, por
lo cual la trayectoria es una
circunferencia (Fig. 4).
Figura 4. Las ruedas cuando rotan
efectúan un movimiento circular.
¿Qué debería saber usted del tema?
Tipos de movimientos
Si observamos nuestro alrededor podemos percibir los diferen-
tes movimientos que tienen los objetos. Por ejemplo, al observar
un reloj análogo: ¿Cuál es el movimiento de sus agujas? Es un
movimiento circular dado que gira alrededor de un eje; es repe-
titivo por lo que se denomina periódico u oscilante, en un tiempo
determinado regresa al punto de partida.
Al caminar por el parque se observa un columpio: ¿Cuál es el
movimiento que describe este columpio? Un tipo de movimiento
curvo y oscila alrededor de un punto de equilibrio o reposo, es
decir un punto donde las fuerzas son nulas (Fig. 2). También, en
el mismo parque se pueden observar movimientos complejos,
tal como el de un balón, ¿cuál es el movimiento que describe?
Este tiene múltiples combi-
naciones de movimientos,
que pueden ser movimien-
tos curvos, lineales, para-
bólicos o una combinación
de estos movimientos, por
ejemplo, el culebreo hecho
por la destreza atlética del
futbolista salvadoreño Jor-
ge “El Mágico” González.
Estos ejemplos de movimientos se agrupan en el llamado mo-
vimiento mecánico. Este es la forma más simple de movimiento
que existe en la naturaleza. Las leyes del movimiento mecánico
son estudiadas por la física, en específico por la Mecánica Clá-
sica.
Para poder estudiar la mecánica es necesario definir lo que se
entiende como cuerpo.
Cuerpo rígido o sólido invariable es aquel cuyas deformaciones
se pueden despreciar en las condiciones de un problema dado,
un ejemplo de esto es el balón. Cada vez que este es pateado
existe una deformación en su figura dado las fuerzas ejercidas
sobre él, pero esto es insignificantemente variable por lo que se
considera rígido.
Figura 2. Movimiento pendular.

43
Al estudiar el movimiento se cuantifica, es decir, se miden ciertas
variables de los fenómenos observados. Para esto es necesario
establecer sistemas o puntos de referencias. Es decir, un lugar
desde donde se establecerán todos los parámetros de medición.
Las variables más comunes son la distancia, el desplazamiento,
(se diferencian en que la primera sólo es una cantidad, mientras
que la segunda posee además de cantidad, una dirección), la
rapidez y la velocidad, entre otros.
Las tres partes principales del estudio de la mecánica son:
• Estática: Estudia las leyes de la composición de las fuerzas y
las condiciones de equilibrio de los cuerpos.
• Cinemática: Es la descripción matemática de todos los tipos
posibles de movimientos sin relacionar sus causas.
• Dinámica: Analiza la influencia de las interacciones entre los
cuerpos sobre su movimiento mecánico.
Dinámica de la mecánica
La dinámica de la mecánica permite profundizar sobre los tipos
de movimientos de los cuerpos y responder esta pregunta: ¿Qué
causa el movimiento de los cuerpos?
Si se coloca un pupitre enfrente de la clase y un estudiante lo
mueve, ¿Cómo el estudiante movió el pupitre? El estudiante tuvo
que halarlo o empujarlo. Este vocabulario indica que una fuerza
fue ejercida. ¿Qué tipo de movimiento se ejerció sobre el pupi-
tre? Depende de la dirección en que se aplicó la fuerza, lo más
lógico y usual es que fuera un trayecto lineal.
Leyes del movimiento mecánico:
• Primera ley: Ley de la inercia. Esta específica que debe ejer-
cer una fuerza externa para generar un movimiento. Por ejem-
plo, al empujar una caja (Fig. 5A).
• Segunda ley: La aceleración de un cuerpo es directamente
proporcional a la fuerza neta que actúa sobre el cuerpo. Esto
significa que cada vez que se experimenta una fuerza externa
sobre un cuerpo éste sufre un cambio de velocidad. Un ejem-
plo de esto es un movimiento donde se transmite la fuerza
ejercida por una esfera en la Figura 5B.
• Tercera ley: Acción-Reacción. Se refiere a la interacción de
dos cuerpos. Por ejemplo, en la Figura 5C, la fuerza realizada-
por el cuerpo 1 sobre el cuerpo 2 es igual a la magnitud de la
fuerza aplicada del cuerpo 2 sobre el cuerpo 1. Es decir, que
Movimiento oscilatorio:
Es un movimiento en torno a
una posición de equilibrio es-
table.
Distancia:
Longitud de la trayectoria re-
corrida por un cuerpo.
Desplazamiento:
Es el cambio de posición de
un cuerpo.
xi
y xf
= desplazamiento ini-
cial y final.
Rapidez:
La razón de la distancia que
se recorre en un período de-
terminado de tiempo.
Velocidad:
Es el desplazamiento recorri-
do en un lapso de tiempo de-
terminado .
ti
y tf
= tiempo inicial y final.

44
al ejercer una acción de fuerza sobre un cuerpo éste reac-
ciona con una fuerza igual y en dirección opuesta a la fuerza
ejercida. Por ejemplo, una caja sobre una mesa se encuentra
en equilibrio porque la fuerza del peso de la caja es igual a la
fuerza que ejerce la mesa sobre la caja (Fig. 5C).
Figura 5. Leyes de Newton: A. Ley de la inercia, B. Ley de fuerza y C. Ley de
acción –reacción.
Por lo tanto, se concluye que los cuerpos se mueven por las fuer-
zas que se ejercen sobre ellos; así, las características y varia-
bles de esos movimientos son la velocidad y el desplazamiento,
entre otros.
Otro ejemplo de fuerza es la gravedad que hala cuerpos hacia el
centro de la Tierra, la que hace que los objetos caigan al suelo al
soltarlos. La gravedad es la que permite a los humanos caminar
y hacer diversas actividades sobre el suelo.
En resumen, todo estos ejemplos explican las leyes de Newton.
Estas son las leyes que describen las diferentes aplicaciones de
fuerzas mecánicas y lo que se nombra dinámica de la mecánica.
La primera ley de Newton dice que un cuerpo u objeto conserva
su estado de reposo o de movimiento rectilíneo y uniforme mien-
tras la acción de otros cuerpos no le obligue a salir de dicho es-
tado. Aquí se manifiesta la propiedad dinámica llamada inercia.
La dirección de las fuerzas aplicadas a los cuerpos dirigen las
trayectorias de los cuerpos, por ejemplo, cuando se mece a al-
guien en un columpio.
Fuerza:
Es la acción realizada sobre
un cuerpo que puede cambiar
su estado de reposo, forma o
movimiento.
Fuerza de gravedad:
Es la fuerza de atracción mu-
tua que se establece entre las
partículas de la materia. En el
caso de cuerpos que se ubi-
can en la superficie terrestre,
la fuerza de gravedad es la
fuerza con la que la Tierra los
atrae hacia ella.
Fuerza de fricción:
Es una fuerza que se opone
al movimiento, y es debido al
rozamiento e interacción en-
tre los cuerpos.

45
Usualmente lo que empujamos se desplaza en la dirección del
empuje; por ejemplo, al llevar un maletín de rodos, lo halamos
proporcionando la dirección donde nos desplazamos.
Además, existen fuerzas que tienden a oponerse al movimiento.
La naturaleza prefiere los estados de reposo o con velocidad
constante porque son sus estados de mínima acción, es decir,
sus estados más estables energéticamente hablando.
Un ejemplo de esto es la fuerza de fricción. Al deslizarse un niño
por un tobogán de cemento, el niño se deslizará lento en compa-
ración a como lo haría al deslizarse por un tobogán de plástico
liso; esto significa que el material es una variable fundamental en
esta fuerza de reacción.
Otro ejemplo donde se siente una fuerza de reacción es al me-
cerse en una hamaca; se ejerce una fuerza sobre la pared y la
pared responde con una fuerza igual.
Figura 6. Isaac Newton.
Isaac Newton
(1642 -1727)
Newton expone las leyes del
movimiento mecánico en su
libro denominado “Principios
Matemáticos de la Filosofía
Natural”.
La historia del descubrimien-
to de la ley de la gravitación
por la manzana que le cae
en la cabeza no es correcta.
Descubrió esta ley mediante
la observación de la órbita lu-
nar. Se preguntaba: ¿Por qué
la luna orbitaba y no hacía un
recorrido linear? Por medio
de la información astronómi-
ca de la distancia lunar de
la Tierra, que es ≈ 60 veces
el radio terrestre, calculó la
fuerza gravitatoria de la Tie-
rra hacia la Luna. Varios años
despues llegó a la deducción
de la ecuación:
Donde F es la fuerza gravita-
cional; G es la constante uni-
versal de gravitación; m1
y m2
las masas de los cuerpos y r
es la distancia que los sepa-
ra.

46

1. Tipos de movimientos (Tiempo aproximado: 15 minutos)
Esta actividad tiene el propósito de que el estudiante observe y analice las diferentes maneras
en que los objetos se mueven. Se sugiere llevar unas imágenes de objetos u objetos concretos,
como los capiruchos (Fig. 7A) o el yo-yo (Fig. 7B) para introducir la actividad y así familiarizarse
con el vocabulario sobre los tipos de movimiento.
Figura 7. A. El capirucho y B. el yo-yo.
Procedimiento:
1. Pega las imágenes de los diferentes objetos en la pizarra o los objetos reales. Preguntar: ¿Se
mueve este objeto? ¿Cómo realiza su movimiento y cuál es el nombre de ese movimiento?
Explíqueles los tipos de movimientos descritos anteriormente
2. Solicíteles que observen a su alrededor y en su cuaderno deberán describir cómo se mueven
cinco objetos tratando de abarcar los tipos de movimientos.
2. Trayectoria recorrida en una cantidad de tiempo (Tiempo aproximado: 15 minutos)
Esta actividad se realizará con la finalidad de medir qué tan rápido o lento viajan ciertos anima-
les, midiendo la trayectoria recorrida en una determinada cantidad de tiempo. Formar grupos de
3 ó 4 estudiantes y repartirles una regla para comparar las distancias recorridas.
Procedimiento:
1. Relata el siguiente cuento:
Un día se hallaban discutiendo un caracol, una tortuga y un gusano, ya que cada uno de ellos
se creía el más rápido para desplazarse. Para comprobar quién era más rápido, decidieron
competir. El gusano dijo que “él había recorrido 20 cm en 5 segundos”, el caracol dijo que “él
había recorrido 20 cm en 10 segundos” y la tortuga, que “había recorrido 20 cm en 2 segun-
dos”. Responde: ¿Quién es el más rápido? Nota: Anotar en la pizarra los datos de rapidez.
2. Permita que los estudiantes discutan sus ideas y argumenten. Proponga usar sus reglas para
poder comparar las distancias y que anoten observaciones y procesos en sus cuadernos. Pre-
guntar: ¿Será suficiente solo conocer las distancias? ¿Qué más hay que tomar en cuenta?
3. Asumiendo que todos mantienen una rapidez constante y tomando el de mayor tiempo como el
de referencia (el caracol), proyectamos la distancia que recorrería el gusano en 10 segundos;
luego, la distancia que la tortuga recorrería en 10 segundos. Preguntar: ¿Quién recorrió más

47
distancia en los 10 segundos? ¿Quién es el más rápido? ¿Quién es el segundo más rápido?
¿Quién es último?
Enfatizar: Cada movimiento tiene una determinada rapidez, es decir, qué tan rápido o lento se
mueve un objeto. Por ejemplo, un autobús supera la rapidez de una bicicleta, como también la
rapidez de un caballo es mayor comparada con la de una vaca.
3. Descubriendo la fuerza de fricción (Tiempo aproximado: 20 minutos)
Esta actividad persigue descubrir la fuerza de fricción a través de la manipulación de máquinas
simples y desarrollo motriz. Formar grupos de 3 estudiantes y repartirles los materiales que uti-
lizarán.
Materiales:
• 2 platos
• 1 botella de aceite de cocina
• 2 palillos chinos
• Gelatina cortada en trozos cúbicos
Procedimiento:
1. Coloca los cubos de gelatina en un plato. Junto a él, coloca otro plato vacío. El objetivo es
trasladar los cubos de gelatina al plato vacío en el menor tiempo posible, utilizando los palillos
chinos.
Figura 8. Cubos de gelatina.
2. Un/a estudiante deberá tomar los palillos chinos y competirá contra otros estudiantes de los
demás grupos.
3. Otro/a estudiante observará los tipos de movimientos que se generan al intentar trasladar la
gelatina con los palillos y se escribirán en el cuaderno; luego intercambiarán puestos. Pregun-
tar: ¿Por qué era tan difícil pasar los cubos de gelatina? Por la consistencia de la gelatina y la
incomodidad de aplicar fuerzas con los palillos chinos. ¿Qué pasaría si le agregáramos aceite
al plato con los cubos de gelatina? Permitir que discutan y luego ponerlo a prueba. ¿Por qué es
más difícil con aceite en el plato? ¿Habrá fuerzas de fricción involucradas? ¿Porque el aceite
genera menos fricción entre los palillos chinos y la gelatina?.

48
REFERENCIAS
1. Crowell, B. [2006] Conceptual Physics. Creative Commons Attribution-ShareAlike license.
2. Perelman, Y. [1972] Física Recreativa. Rusia: Editorial Mir Moscú.
3. Serway, R., Faughn, J. [2005] Physics. Estados Unidos: Holt Editorial.
4. Various authors [2005] Science. Estados Unidos: Holt Hartman Editorial.
5. Yavorski, B. [1985] Prontuario de Física. Rusia: Editorial Mir Moscú.

49
1. Completa la tabla identificando el tipo de movimiento y las causas de cada caso:
Observación Tipo de movimiento Causa

DESCRIPCIÓN
El hombre ha vivido desde hace miles de años en sociedad. Movido por sus necesidades
y su curiosidad, incrementó y profundizó su conocimiento del entorno. Ha inventado he-
rramientas que le han permitido transformar o cambiar objetos materiales (elaboración de
utensilios para la caza y la pesca, confección de vestimentas, adornos, defensa). Dichas
herramientas reciben el nombre de máquinas. En la lección desarrollaremos en qué con-
sisten las máquinas simples.
TEMAS Y SUBTEMAS
1. Fuerza mecánica
2. Máquinas simples
1. Definir el concepto general de fuerza.
2. Representar gráficamente las fuerzas que
actúan sobre un cuerpo: peso, tensión de
una cuerda, normal, fricción y fuerza apli-
cada por una persona.
3. Explicar la ventaja de utilizar una máqui-
na simple para levantar objetos pesados.
Figura 1. La polea es una máquina simple.
1. Identifica las fuerzas que actúan sobre un
objeto.
2. Utiliza máquinas simples para mover ob-
jetos pesados.
Lección 4
Moviendo objetos
pesados
2 HORAS CLASE APROXIMADAMENTE

52
¿Qué debería saber usted del tema?
Fuerza mecánica
Se denomina fuerza a cualquier acción o una influencia capaz
de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo.
Existen varios tipos de fuerzas:
• Fuerza elástica: Esta fuerza la ejercen objetos como resortes
o cuerdas elásticas (hule, por ejemplo), que reaccionan contra
la fuerza deformadora para recuperar su forma original (Fig. 3).
Figura 3. Representación de un resorte que se deforma al aplicarle una fuerza F.
• Tensión: Esta es la fuerza que sufren las cuerdas (y en general
todos los objetos) cuando se estiran al colocar pesos en sus
extremos. Si la tensión es menor que la resistencia de la cuer-
da ésta no se romperá. Sin embargo, si la cuerda no es capaz
de soportar tanta tensión, la cuerda sí se romperá y el peso
pasará a ser una partícula sin ninguna ligadura (Fig. 4).
Figura 4. Fuerzas que actúan sobre un cuerpo que cuelga del techo. T repre-
senta la fuerza que ejerce la cuerda y P representa el peso del cuerpo.
• Peso: Es la fuerza que la gravedad ejerce sobre las partículas
con masa en las proximidades de la Tierra (Fig. 4 y 5); su valor
es igual a la masa por el valor de la aceleración de la gravedad.
CONCEPTOS CLAVES
Palanca:
Es una máquina simple cuyo
uso es para transmitir fuerza.
Esta es una barra rígida con
un punto de apoyo a la que se
le aplica una fuerza; al girar
sobre dicho punto se vencerá
una resistencia.
Polea:
Es una máquina simple que
se está formada de una rue-
da que gira en torno a un eje
y un canal que rodea su cir-
cunferencia, por la que pasa
una cuerda, cadena, correa o
cable.
Figura 2. Máquinas simples.

53
Figura 5. Fuerzas ejercidas por un libro sobre una mesa: fuerza normal (Fnormal
), peso (Fpeso
).
• Normal: Se sabe que sobre las partículas siempre actúa la fuerza de la gravedad, con la que
son atraídas hacia el centro de la Tierra; sabemos que los objetos no atraviesan el suelo, la
mesa, etc. La fuerza que impide el movimiento de las partículas y objetos al centro del planeta
por parte de otros objetos es la llamada fuerza normal (Fig. 5).
• Fuerza de rozamiento: Las fuerzas de rozamiento aparecen cuando dos materiales se ponen
en contacto y son las responsables de las fricciones y la resistencia a que dichas superficies se
muevan mientras están en contacto (Fig. 6).
Figura 6. A. Representación de la fuerza de rozamiento o fricción. B. A nivel microscópico las superficies no son per-
fectamente lisas, debido a esto aparece la fricción.
La experiencia nos dice que estas fuerzas de rozamiento son proporcionales a la fuerza normal
y que es característica de cada material. Cada material posee un diferente coeficiente de fricción
ó rozamiento que los diferencia de otro material. Hay dos clases de coeficientes de rozamiento:
1. Estático: A aplicar cuando una superficie está sobre la otra y queremos empezar a moverla.
2. Dinámico: Presente cuando un material se mueve sobre otro.
Estas fuerzas de rozamiento son disipativas, es decir, la energía se convierte en calor haciendo
que los objetos pierdan su energía cinética y, por tanto, terminen en reposo.
Máquinas simples
Cuando se habla de máquinas imaginamos máquinas de colar café, las de ejercicios, industria-
les, etc. Las máquinas son mucho más complejas y las hay de todo tipo. En el concepto de má-
quinas se encuentran divisiones que se dan a partir de aplicaciones, y dentro de estas divisiones
tenemos las máquinas simples. Las máquinas se conocen como un conjunto de mecanismos que
son capaces de transformar una fuerza aplicada en otra saliente, modificando posteriormente la
dirección o sentido, la magnitud de la fuerza, o combinación de ellas. Entre algunos ejemplos de

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máquinas simples tenemos:
• Rueda: Es la máquina simple más importante que se conoce.
Desde que el hombre utilizó la rueda la tecnología avanzó
rápidamente; podemos decir que a nuestro alrededor siem-
pre está presente algún objeto a situación relacionado con la
rueda (Fig. 7).
• Palanca: Es una barra rígida que posee un punto de apoyo;
a la misma se le aplica una fuerza que al girar sobre su punto
de apoyo, vence a una resistencia (Fig. 8).
Figura 8. Partes de una palanca.
• Poleas: La polea sirve para elevar pesos a una cierta altura (Fig. 9). Consiste en una rueda por
la que pasa una cuerda a la que en uno de sus extremos se fija una carga, que se eleva apli-
cando una fuerza al otro extremo. Su función es doble: puede disminuir una fuerza, aplicando
una menor, o simplemente cambia la dirección de la fuerza. Si consta de más de una rueda, la
polea amplifica la fuerza. Se usa, por ejemplo, para subir objetos a los edificios u obtener agua
de los pozos. Las poleas pueden presentarse de varias maneras:
1. Polea fija: Sólo cambia la dirección de la fuerza. La polea está fija a una superficie.
2. Polea móvil: Se mueve junto con el peso, disminuye el esfuerzo al 50%.
3. Polea pasto, polipasto o aparejo: Formado por tres o más poleas en línea o en paralelo, se
logra una disminución del esfuerzo igual al número de poleas que se usan.
Figura 9. Ejemplos de poleas: A. polea simple y B. polea pasto, polipasto o aparejo.
• Plano inclinado: Permite levantar una carga mediante una rampa o pendiente (Fig. 10 y 11).
Esta máquina descompone la fuerza del peso en dos componentes: la normal (que soporta el
Figura 7. Aplicación de la rueda.

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