Cambio climático: calor, radiación y efecto invernadero en 2.º de secundaria
La Tierra recibe energía del Sol y la devuelve al espacio como infrarrojo; algunos gases retienen parte de ella. Al aumentar esos gases por la actividad humana, el planeta se calienta y se intensifican olas de calor, sequías, lluvias torrenciales y ciclones. Aquí se explica la física del proceso y qué se puede hacer.
Qué dice el programa
Contenido 10 de Física
Fenómenos, procesos y factores asociados al cambio climático.
2.º grado · Procesos de desarrollo de aprendizaje (PDA)
- Formula hipótesis que relacionan la actividad humana con el aumento de temperatura en el planeta y la emisión de gases de efecto invernadero; diferencia entre calor, radiación y temperatura al explicar los procesos que lo originan.
- Diferencia entre calor, radiación y temperatura al explicar los procesos que originan el efecto invernadero.
- Explica cómo la emisión de ciertos gases contribuye al efecto invernadero.
- Indaga sobre fenómenos meteorológicos extremos como olas de calor, ciclones tropicales, sequías y lluvias torrenciales; representa y explica su distribución en el mundo.
- Propone medidas de mitigación y adaptación, encaminadas al cuidado del medio ambiente y el bienestar común, viables para su aplicación en su escuela y comunidad.
Planear con este contenidoLista de cotejo y rúbrica de este PDA
Fuente: anexo del Acuerdo 08/08/23 (Diario Oficial de la Federación, 15 de agosto de 2023), según la edición de la SEP del Programa Sintético de la Fase 6 (2024), pág. 68 del PDF. Se reproduce sin cambios: es texto oficial publicado en el DOF (Ley Federal del Derecho de Autor, art. 14, fracc. VIII). Lo demás de esta página es de Aulapedia. La edición SEP 2025 dice lo mismo en este contenido. Edición 2025 cotejada el 2 de octubre de 2026. Última comprobación de los enlaces: 11 de octubre de 2026.
Qué es y por qué importa
Los cinco PDA de este contenido forman un recorrido completo: formular hipótesis que relacionen la actividad humana con el aumento de la temperatura del planeta; distinguir con precisión calor, radiación y temperatura para explicar el efecto invernadero; explicar cómo ciertos gases lo refuerzan; indagar los fenómenos meteorológicos extremos y su distribución en el mundo, y proponer medidas de mitigación y adaptación viables en la escuela y la comunidad.
En Biología de 1.º el grupo vio el calentamiento global desde los ecosistemas y los ciclos del carbono y del nitrógeno. Aquí el enfoque es físico: cómo viaja la energía, por qué unos gases retienen la radiación infrarroja y otros no, y cómo un océano y una atmósfera más cálidos alimentan fenómenos más extremos.
Es un tema que puede generar angustia. El programa no pide alarmar, sino comprender con datos y actuar: la última parte del contenido está dedicada a propuestas concretas, y el grupo termina sabiendo qué depende de las personas, qué de las comunidades y qué de los gobiernos.
Para el docente: cómo explicarlo
Calor, radiación y temperatura: tres palabras distintas
La temperatura indica qué tan caliente está algo y se mide con un termómetro. El calor es la energía que pasa de un cuerpo más caliente a uno más frío: por contacto (conducción), arrastrada por un fluido que se mueve (convección) o como radiación. La radiación es energía que viaja como ondas electromagnéticas y no necesita materia: así llega la energía del Sol a través del espacio vacío.
Todo cuerpo emite radiación, y cuanto más caliente está, más energía emite. El Sol, muy caliente, emite sobre todo luz visible e infrarrojo cercano; la superficie de la Tierra, mucho más fría, emite radiación infrarroja, que no vemos pero sentimos, como el calor que despide una banqueta al anochecer.
Cómo funciona el efecto invernadero
La radiación del Sol atraviesa casi toda la atmósfera y calienta el suelo y los océanos, que a su vez emiten infrarrojo hacia el espacio. Algunos gases de la atmósfera, los gases de efecto invernadero, absorben parte de ese infrarrojo y lo vuelven a emitir en todas direcciones, también hacia la superficie. Así, la Tierra pierde energía más despacio y se mantiene más caliente.
Ese efecto es natural y necesario: sin él, la temperatura media del planeta sería de unos 18 °C bajo cero, en lugar de unos 15 °C. Los principales gases de efecto invernadero son el vapor de agua, el dióxido de carbono (CO₂), el metano (CH₄), el óxido nitroso (N₂O) y algunos gases fluorados de uso industrial. El nitrógeno y el oxígeno, que forman casi todo el aire, apenas absorben infrarrojo.
La huella de la actividad humana
Las mediciones del observatorio de Mauna Loa, en Hawái, muestran que el CO₂ del aire pasó de unas 316 partes por millón (ppm) en 1959 a unas 427 ppm en 2025, y las burbujas de aire atrapadas en el hielo antiguo indican que antes de la industrialización rondaba las 280 ppm. El aumento se debe sobre todo a la quema de carbón, petróleo y gas, y a la deforestación. El metano aumenta por la ganadería, los basureros y las fugas de gas, y el óxido nitroso, por el exceso de fertilizantes.
Con más gases de efecto invernadero, la Tierra retiene más energía. El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) concluyó en 2021 que la temperatura media de la superficie del planeta en 2011-2020 fue 1.09 °C mayor que en 1850-1900 y que la influencia humana es inequívoca. Una hipótesis que el grupo puede formular y discutir con estos datos: «si aumenta la concentración de CO₂, aumenta la temperatura media del planeta».
Fenómenos meteorológicos extremos
Un planeta con más energía no solo es más caliente: tiene fenómenos más intensos. Las olas de calor son más frecuentes y largas; como el aire caliente puede contener más vapor de agua, las lluvias torrenciales pueden ser más fuertes, mientras que en otras regiones se agravan las sequías; y los océanos más cálidos dan más energía a los ciclones tropicales.
Los ciclones se forman sobre océanos cálidos de las zonas tropicales, y México los recibe por el Atlántico y por el Pacífico. En octubre de 2023, el huracán Otis pasó de tormenta tropical a huracán de categoría 5 en alrededor de un día antes de golpear Acapulco. Ningún fenómeno aislado se explica solo por el cambio climático, pero los estudios muestran que el calentamiento hace más probables los eventos más intensos. El Servicio Meteorológico Nacional y el Atlas Nacional de Riesgos del CENAPRED son fuentes oficiales para estudiarlos en mapas.
Mitigar y adaptarse
Mitigar es reducir las emisiones de gases de efecto invernadero o aumentar su captura: ahorrar electricidad, usar transporte público, bicicleta o caminar, aprovechar energías renovables, no quemar basura, reducir el desperdicio de comida y cuidar los bosques. Adaptarse es prepararse para los cambios que ya ocurren: dar sombra y ventilación a los espacios, captar agua de lluvia, tener planes de protección civil ante huracanes e inundaciones y cuidar la hidratación en las olas de calor.
En México, la Ley General de Cambio Climático (2012) establece la política nacional sobre el tema. Pero el PDA pide medidas viables en la escuela y la comunidad: pequeñas, medibles y con datos de antes y después.
Cómo llevarlo al salón
Usa datos reales: la curva de Mauna Loa, las temperaturas del Servicio Meteorológico Nacional o la memoria de las personas mayores de la comunidad. Separa con cuidado clima (promedios de muchos años) y tiempo (lo que pasa hoy). Si alguien expresa miedo o tristeza, valídalo y orienta la conversación hacia lo que sí se puede hacer en grupo.
Ejemplos para el salón
Al sol y a la sombra
A la misma hora, el aire del patio tiene casi la misma temperatura al sol y a la sombra, pero al sol se siente mucho más calor. La diferencia es la radiación que llega directamente a la piel. El grupo lo comprueba con dos termómetros, uno a la sombra y otro al sol cubierto con papel negro.
La curva de Mauna Loa
Proyecta la gráfica del CO₂ medido en Mauna Loa desde 1959. El grupo descubre dos cosas: una subida continua, año tras año, y un zigzag anual, porque en primavera y verano las plantas del hemisferio norte absorben CO₂ y en otoño e invierno lo liberan. Una sola gráfica muestra un ciclo natural y una tendencia humana.
Dos frascos al sol: un modelo con límites
Dos frascos iguales con un termómetro cada uno se ponen al sol o bajo una lámpara; en uno se agrega CO₂ producido con bicarbonato y vinagre. Las diferencias suelen ser pequeñas y dependen de muchos factores, y eso es parte del aprendizaje: discutir qué tan bien representa el modelo a la atmósfera real.
Errores frecuentes e ideas previas
- Confundir el tiempo de un día con el clima: un día muy frío no contradice el calentamiento del planeta.
- Pensar que el efecto invernadero es malo en sí mismo, cuando sin él la Tierra estaría helada.
- Mezclar el agujero de la capa de ozono con el calentamiento global: son problemas distintos.
- Usar calor, radiación y temperatura como sinónimos.
- Creer que el cambio climático solo significa más calor, cuando también trae sequías, lluvias más intensas y ciclones más fuertes.
Ideas de proyecto: comunitario, escolar y de aula
Propuestas propias para trabajar este contenido por proyectos, con una metodología de las que sugiere la SEP para los campos formativos. Adáptalas a tu grupo y a tu comunidad: no son un formato oficial.
Proyecto de aula
¿Qué gases calientan más un frasco?
¿Podemos representar el efecto invernadero con frascos y qué límites tiene ese modelo?
Los equipos diseñan el experimento de los dos frascos, controlan variables (tamaño, color, lugar, hora), registran temperaturas y comparan resultados entre equipos. El objetivo no es «comprobar» el cambio climático, sino aprender a diseñar un modelo y a valorar sus límites.
Cómo se hace
- Formular una hipótesis sobre la temperatura de cada frasco.
- Diseñar la prueba justa y producir CO₂ con bicarbonato y vinagre.
- Medir cada dos minutos durante media hora.
- Comparar los resultados de todos los equipos.
- Discutir en qué se parece y en qué no el frasco a la atmósfera.
- Producto
- Informe con datos, gráficas y una reflexión sobre los límites del modelo.
- Metodología
- Aprendizaje basado en indagación (STEAM como enfoque)
- Ejes articuladores
- Pensamiento crítico
- PDA que trabaja
- PDA 1PDA 2PDA 3 de 2.º grado (ver en el programa)
Proyecto escolar
Escuela fresca y preparada
¿Qué medidas podemos aplicar en la escuela para reducir emisiones y para protegernos del calor y de las lluvias intensas?
El grupo hace un diagnóstico de la escuela (espacios sin sombra, consumo de electricidad, manejo de basura, encharcamientos) y propone a la dirección medidas de mitigación y de adaptación con su costo y su viabilidad.
Cómo se hace
- Medir temperaturas en distintos espacios y revisar los recibos de luz.
- Identificar fuentes de emisiones y riesgos ante el calor y la lluvia.
- Proponer medidas de mitigación y de adaptación.
- Valorar costo, viabilidad y beneficio de cada una.
- Presentar el plan a la dirección y aplicar al menos una medida.
- Producto
- Plan escolar de mitigación y adaptación con una medida aplicada.
- Metodología
- Aprendizaje Basado en Problemas (ABP)
- Ejes articuladores
- Vida saludable, Pensamiento crítico
- PDA que trabaja
- PDA 5 de 2.º grado (ver en el programa)
Proyecto comunitario
La memoria del clima de mi comunidad
¿Cómo ha cambiado el clima de nuestra comunidad según la memoria de las personas mayores y según los datos oficiales?
El grupo entrevista a personas mayores sobre las lluvias, las heladas, el calor y las cosechas de antes y de ahora, y contrasta sus testimonios con datos del Servicio Meteorológico Nacional y con los registros de fenómenos extremos de la región.
Cómo se hace
- Preparar la entrevista y pedir permiso para grabar o anotar.
- Recoger testimonios sobre cambios en el clima y sus efectos.
- Buscar datos oficiales de temperatura y lluvia de la región.
- Comparar testimonios y datos, y anotar coincidencias y diferencias.
- Presentar una línea del tiempo del clima local a la comunidad.
- Producto
- Línea del tiempo del clima local con testimonios y datos.
- Metodología
- Aprendizaje basado en proyectos comunitarios
- Ejes articuladores
- Interculturalidad crítica, Pensamiento crítico
- PDA que trabaja
- PDA 4 de 2.º grado (ver en el programa)
Ficha de trabajo con solucionario
10 ejercicios que se corrigen solos y 3 tareas para pensar y escribir, con las respuestas en las últimas hojas. PDF en A4 o Carta y Word para editar. «Generar otra versión» cambia el orden de las opciones: sirve para tener dos versiones del mismo examen.
Paso 1: Personaliza
Más opciones (incluir la parte 2 (tareas abiertas), título de la hoja)
Paso 2: Revisa y descarga
Más acciones (imprimir, proyectar, enlace, guardar, PNG)
Para incluir la página visible en una presentación o compartirla como imagen.
Practicar en pantalla
Los mismos ejercicios de la parte 1 de la ficha, en el mismo orden que la vista previa. Comprueba cada respuesta y verás al momento si es correcta y por qué. Con «Pantalla completa», para la pizarra digital. Sin registro y sin datos del alumnado.
Ficha de trabajo: Cambio climático
Lee con atención cada ejercicio y responde: elige, ordena, une, completa o clasifica según se pida.
0 de 10 respondidas
Se corrige en este dispositivo: las respuestas no salen de tu navegador.
Parte 2: para pensar y escribir
Estas tareas no se corrigen solas: se hacen en el cuaderno o en la ficha impresa. Al terminar, compara con la respuesta orientativa.
Formula una hipótesis que relacione una actividad humana con el aumento de la temperatura del planeta y explica qué datos necesitarías para ponerla a prueba.
Ver la respuesta orientativa
Una hipótesis comprobable (por ejemplo, «al quemar más combustibles fósiles aumenta el CO₂ del aire y la temperatura media») y los datos necesarios: series de muchos años de emisiones, de concentración de CO₂ y de temperatura media, de fuentes confiables.
Elige un fenómeno meteorológico extremo que haya afectado a México (ola de calor, huracán, sequía o lluvia torrencial). Describe dónde ocurrió, qué daños causó y cómo se relaciona con el cambio climático.
Ver la respuesta orientativa
Un fenómeno real con lugar y fecha (por ejemplo, el huracán Otis en Acapulco, en octubre de 2023), sus efectos y una explicación prudente: el calentamiento hace más probables los eventos intensos, aunque ningún evento aislado se explica solo por él. Se valora citar la fuente.
Propón una medida de mitigación y una de adaptación que se puedan aplicar en tu escuela y explica por qué cada una es viable.
Ver la respuesta orientativa
Una medida que reduzca emisiones (apagar luces y aparatos, separar residuos para no quemarlos) y una que proteja de los cambios (sombra, bebederos, captación de lluvia), cada una con quién la haría, qué necesita y cómo se mediría su resultado.
Preguntas frecuentes
¿Cómo hablo del cambio climático sin generar angustia?
Con datos claros, sin imágenes catastróficas y con espacio para las emociones. Dedica tanto tiempo a las soluciones como a las causas, y que el grupo aplique al menos una medida real: actuar en grupo es lo que más ayuda frente a la preocupación.
¿En qué se diferencia de lo que se ve en Biología de 1.º?
Biología lo trabaja desde los ecosistemas y los ciclos de la materia. Física se centra en cómo viaja la energía (calor, radiación y temperatura), en por qué unos gases retienen el infrarrojo y en los fenómenos meteorológicos extremos.
¿Dónde consigo datos confiables?
En el Servicio Meteorológico Nacional (temperaturas y lluvias de México), el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático, los informes del IPCC y las mediciones de CO₂ de la NOAA en Mauna Loa. Pide que anoten siempre la fuente y la fecha de consulta.
También en Aulapedia
- Ecosistemas y calentamiento global (Biología, contenido 7)Los ciclos del carbono y del nitrógeno, vistos en 1.º.
- Energía y sustentabilidad (contenido 7)Fuentes de energía y gases de la combustión.
- Cuadro sinóptico de la contaminaciónPara distinguir contaminación del aire y efecto invernadero.
- Calculadora estadísticaPromedios y tendencias de temperaturas reales.
- Día del Medio AmbienteFecha para presentar el plan escolar.
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