Ciencias Naturales Segundo año de Bachillerato

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Ciencias Naturales

Segundo año de Bachillerato

Versión revisada y actualizada

con enfoque de competencias, 2013

Luis H. Jovel Díaz

Ediciones Servicios Educativos

San Salvador, El Salvador C.A.

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Sabina Velásquez de Alger Corrección de texto Bebé Alger de Solano Diseño e ilustración Ricardo E. López

© Ediciones Servicios Educativos Cuarta edición, Diciembre 2013. Ediciones Servicios Educativos

San Salvador, El Salvador, Centroamérica.

372.357 045

J86c Jovel Díaz, Luis H.

Ciencias, salud y medio ambiente Primer año de bachillerato: (versión revisada y sv actualizada con enfoque de competencias) / Luis H. Jovel Díaz ; il. Ricardo E. López. -- 1a. ed. -- San Salvador, El Salv. : Ediciones Servicios Educativos, 2011

446 p. : il. ; 25 cm. ISBN 978-99923-43-08-7

1. Ciencias, salud y medio ambiente-Libros de texto. 2. Estudio de la naturaleza-Libros de texto--Enseñanza. I. Título.

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Presentación 5

Dedicatoria 6

Agradecimientos

6 Competencias y objetivos de Segundo año bchto.

7 Unidad 1: El estudio de las Ciencias Naturales

9

El trabajo científi co y el desarrollo de la ciencia 10

Unidad 2: Conozcamos los fl uidos

33

Fluidos reales e ideales 34

Unidad 3: Principios de electricidad

61

Electrostática 62

Unidad 4: Fenómenos electromagnéticos

93

Campo magnético y fuerzas magnéticas 94 Inducción, transformadores y circuitos eléctricos 110

Unidad 5: Las ondas

121

Ondas mecánicas 122

Unidad 6: Interacciones químicas de la materia

149

Reacciones químicas 150

Unidad 7: Química orgánica

183

Compuestos químicos orgánicos y funciones 184

Índice

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Unidad 8: Clasifi cando a los seres vivos

221

Biodiversidad y clasifi cación de los seres vivos 222

Unidad 9: La Tierra y el ser humano

261

Origen y evolución de la Tierra y el ser humano 262

Unidad 10: Población y medio ambiente

293

Población y medio ambiente 294

Unidad 11: Problemas ecológicos

319

Fenómenos y problemas ecológicos globales 320

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Presentación

L

as Ciencias Naturales, especialmente la Química y la Física, suelen ser un quebra-dero de cabeza para los estudiantes de bachillerato de El Salvador. Este hecho es parte de una realidad común a los países en desarrollo. Tres personajes de la región centroamericana han ganado premios Nobel: dos de la Paz y uno de Literatura. Pero ninguno ha merecido el de Física, Química o Fisiología y Medicina. La pobre voca-ción por las ciencias naturales constituye un freno al desarrollo tecnológico, econó-mico y social de nuestras naciones.

Pareciera que una de las causas de la indiferencia o aversión de los salvadoreños hacia las ciencias naturales es que los profesores no hemos podido encontrar las estrategias idóneas para facilitar su aprendizaje.

Este libro de texto pretende ser una nueva propuesta metodológica y de contenido que recoge lo mejor de la experiencia personal de los autores en el aprendizaje y la enseñanza de las ciencias naturales, pero que intenta incorporar nuevos elementos pedagógicos tomados de la práctica internacional. Mientras lo elaborábamos hemos hecho un esfuerzo por no olvidar que es un libro de texto dirigido a estudiantes de bachillerato, es decir, a jóvenes cuya edad promedio es 17 años, a quienes —como a la gran mayoría de personas— se les hace difícil el tratamiento matemático de la realidad y que, salvo raras excepciones, no serán especialistas en ciencia naturales. En tanto que propuesta de desarrollo de un programa de asignatura, los contenidos son una selección didáctica de ese amplísimo universo que constituyen las ciencias naturales en el siglo 21. No es posible abordar en un libro de texto todos los temas de una rama del conocimiento, ni siquiera agotar tan solo uno de ellos. Ojalá que hayamos sabido escoger las facetas más interesantes.

Nos sentiremos realizados si al menos aportamos una pizca a lograr la meta de desa-rrollar salvadoreños cultos e inteligentes, capaces de usar el conocimiento científi co para entender y transformar su propia personalidad y el mundo en que viven.

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Dedicatoria

A doña Francisca Díaz, mi madre y don Alfredo Jovel, mi padre, in memoriam.

A mis hermanas y hermanos. A Ana Cely, mi esposa.

A Luis Alberto, Aída Marisol y Rosa Isabel, mis hijos. A Ana Marcela y Diego Alejandro, mis nietos

Agradecimientos

Cualquier realización humana es siempre colectiva.

M

ucha gente ha contribuido a la realización de esta obra. El Padre Ro-gelio Pedraz S. J. me ha dado valiosas orientaciones sobre edición de libros. En general estoy agradecido de las autoridades del Colegio Exter-nado de San José, especialmente del Rector, Lic. Gerardo Guevara, por su ejemplo de fi neza humana, lealtad y talento administrativo. También fue de mucha importancia la amable asistencia del personal de la biblioteca del Colegio Externado de San José: Aury, Toyita (Q.E.P.D.), Milita, Sofía, Susy y Paty. Tengo una deuda impagable con mis ex alumnos y alumnos; con ellos o de ellos, he aprendido mucho de lo que sé y a ser un poco mejor como persona.

El ejemplo de mi padre, su amor por el conocimiento y su inmensa capa-cidad de trabajo, ha sido un referente que marcó mi vida. Los elogios de mi hermano Alfredo, sin duda agrandados por el cariño, han sido un buen bálsamo en los momentos de desánimo. Mis hermanos me han animado constantemente. Sin el apoyo de mi esposa y de mis hijos yo no habría po-dido trabajar con la holgura con que lo he hecho. Gracias a mis compañe-ros y a mis amigos, porque han valorado más los méritos que los defectos de mi trabajo.

En la elaboración de este libro han colaborado mi hija Isabel, Ingeniera Industrial; el Ingeniero Químico Zicri Aziel Montiel Váquiz, en el área de química; el Profesor Jorge Alberto Monzón, en física y matemática y el Li-cenciado Carlos Alberto Alemán Ortiz, en el área de química. Ellos hicieron importantes correcciones y aportaciones, pero como lo dictan los cánones, los errores son responsabilidad del autor.

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Competencias y objetivos de 2.º Año de Bachillerato

Competencias

Las competencias que la asignatura pretende desarrollar son las siguientes:

1. Comunicación de la información con lenguaje científi co. Esta

compe-tencia consolida el uso apropiado del lenguaje científi co y la interpretación de diferentes tipos de textos, sobre temáticas que promueven el análisis crítico-refl exivo. La comunicación es parte esencial del trabajo científi co, ya que permite adquirir y producir información representada a través de tablas, gráfi cos, modelos simbólicos y verbales que dan precisión, validez y univer-salidad a este trabajo.

2. Aplicación de procedimientos científi cos. Implica la utilización de

pro-cedimientos de investigación para resolver problemas de la vida cotidiana, científi cos y tecnológicos y facilita al estudiantado una mejor compren-sión de la naturaleza de la ciencia y la actividad científi ca como una acción humana. En este contexto, la resolución de problemas forma parte de la construcción del conocimiento científi co, generando en las y los estudian-tes aprendizajes permanenestudian-tes que apliquen en situaciones de la vida para actuar efi cazmente en el ámbito individual y profesional, así como en otros en donde se desempeñen.

3. Razonamiento e interpretación científi ca. El razonamiento crítico, refl

exi-vo e inventiexi-vo permite consolidar el aprendizaje y generar una valoración ética de sus aplicaciones científi co-tecnológicas en la vida de los seres hu-manos. Cultiva el interés y el respeto por las iniciativas científi cas, la com-prensión de los fenómenos de la naturaleza, el análisis e interpretación de datos para una mejor toma de decisiones.

Objetivos de grado

Al fi nalizar el Segundo Año de Bachillerato el alumnado será competente para: 1. Interpretar y aplicar correctamente principios físicos y químicos de la

trans-formación de la materia y la energía, utilizando la metodología de investi-gación para apoyar la comprensión de estos fenómenos y ser aplicados en situaciones de la vida cotidiana.

2. Investigar y describir con respeto el origen y evolución de las especies, ana-lizando y discutiendo hipótesis científi cas y tecnológicas para generar un ambiente de respeto hacia los demás seres vivos. Investigar y representar la estructura y funciones vitales de los seres vivos, analizándolos y clasifi cán-dolos, para comprender su diversidad en la naturaleza y poder protegerlos.

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3. Investigar y analizar el estado de los recursos naturales en el país, identifi cando algunos ecosistemas y áreas naturales protegidas bajo las leyes ambientales y proponer acciones para su conservación y de-sarrollo sostenible.

4. Indagar y describir el origen del Universo y del planeta Tierra con base a las teorías científi cas propuestas por la Astronomía y la Geografía Fí-sica, para comprender y valorar el lugar donde habitan los seres vivos y el ser humano.