GUÍA METODOLÓGICA DEL ÁREA DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA Red de Colegios de Alto Rendimiento TERCERO DE SECUNDARIA MINEDU - DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN BÁSICA PARA ESTUDIANTES CON DESEMPEÑO SOBRESALIENTE Y ALTO RENDIMIENTO
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Guía revisada 2019.
©Ministerio de Educación del Perú Calle Del Comercio 193, San Borja Lima, Perú. Teléfono: (511) 6155800 www.minedu.gob.pe 6155800 www.minedu.gob.pe Todos los derechos reservados. Prohibida la reproducción de este libro por cualquier medio, total o parcialmente, parcialmente, sin permiso expreso.
TERCER GRADO DE SECUNDARIA
MINIST MINI STER ERIO IO DE ED EDUC UCAC ACII N - DIR DIREC ECCI CI N DE DE EDU EDUCA CACI CI N B SI SICA CA PA PARA RA ESTUDIANTES CON DESEMPEÑO SOBRESALIENTE Y ALTO RENDIMIENTO I Coordinación de Gestión Pedagógica
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Daniel Alfaro Paredes Ministro de Educación Susana Carola Helfer Llerena Viceministra de Gestión Pedagógica José Carlos Chávez Cuentas Viceministro de Gestión Institucional Paula Maguiña Ugarte Directora General de Servicios Educativos Especializados Paul Eduardo Gonzales Oporto Director de Educación Básica para Estudiantes con Desempeño Sobresaliente y Alto Rendimiento ©Ministerio de Educación del Perú Calle Del Comercio 193, San Borja Lima, Perú. Teléfono: (511) 615 5800 www.minedu.gob.pe Elabora por Walter David Bazán Ricaldi y José Luis Maurtua Aguilar Todos los derechos reservados. Prohibida la reproducción de este libro por cualquier medio, total o parcialmente, parcialmente, sin permiso expreso.
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ndice Presentación
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I.
Fundamentación del área curricular de ciencia y tecnología
6
II.
Enfoque del área curricular de ciencia y tecnología y transversales
7
2.1
Enfoque del área curricular de ciencia y tecnología
7
2.2
Enfoques transversales
8
Competencias y capacidades
12
3.1
Competencias y capacidades del área curricular de ciencia y tecnología
12
3.2
Competencias y capacidades transversales
13
IV.
Matriz de desempeños
15
V.
Contenidos del programa de estudios
18
VI.
Enseñanza y aprendizaje
20
6.1
Vínculos con los principios pedagógicos
20
6.2
Vínculos con teoría del conocimiento (TdC)
28
6.3
Vínculo con la interculturalidad
30
6.4
Vínculos con la mentalidad internacional
32
6.5
Estrategias m etodológicas
34
6.5.1
Metodología basada en la indagación
35
6.5.2
Metodología basada en la contextualización
38
6.5.3
Metodología basada en la modelización
51
6.6
Proyectos con enfoque interdisciplinario interdisciplinario
61
6.7
Selección de recursos
72
6.7.1
Software: Tracker
72
6.7.2
Software: Kinovea
73
6.7.3
Uso de sensores
74
6.7.4
Uso de simuladores
77
Actividades experimentales
80
6.8.1
Trabajos prácticos
82
6.8.2
Proyectos interdisciplinarios interdisciplinarios
85
6.8.3
Exploración grupal
89
Evaluación de los aprendizajes
111
7.1
Finalidad de la evaluación y evaluación de los aprendizajes
111
7.2
Las competencias como objeto de evaluación
111
7.3
Criterios de evaluación
111
7.4
El proceso de evaluación en la enseñanza aprendizaje
111
7.4.1
La evaluación durante la planificación planificación de la enseñanza aprendizaje
111
7.4.2
La evaluación durante el desarrollo del proceso de la enseñanza aprendizaje
112
7.4.3
La evaluación al término de un periodo de aprendizaje
112
Referencias Bibliográficas Bibliográficas
112
Anexo 1
Matriz de la Exploración Exploración Grupal
114
Anexo 2
Esquema de informe de la Exploración Grupal Grupal
117
Anexo 3
Lista de cotejo de la la Exploración Grupal
118
III.
6.8
VII.
VIII.
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Presentación El Modelo de Servicio Educativo de los Colegios de Alto Rendimiento (COAR) tiene como objetivo central proporcionar a los estudiantes de alto desempeño un servicio educativo con altos estándares estándar es de calidad nacional e internacional que permita fortalecer sus competencias personales, académicas, académicas, artísticas y/o deportivas para construir una red de líderes para el cambio local, regional y nacional. Para lograr este fin se ha construido un currículo integral que responda al desarrollo de todas las dimensiones de la persona y que permita a los estudiantes lograr un proyecto de vida ético. Este currículo concibe desarrollar ocho competencias fundamentales que responden a la demanda de la globalización, a la sociedad del conocimiento y a las necesidades de nuestro país. Estas son: competencia comunicativa en castellano e inglés, competencia matemática, competencia científica, competencias cívicas, competencia tecnológica y de gestión de la información, competencia artística-cultural, emprendedurismo, competencias socioemocionales sociales. Para garantizar el desarrollo de estas competencias, se han elaborado Guías curriculares que proporcionan el marco orientador para la enseñanza y aprendizaje de cada una de las áreas en el tercer grado de secundaria. La Guía curricular de ciencia y tecnología para estudiantes del tercer grado de secundaria son orientaciones pedagógicas y didácticas que permiten a los docentes una enseñanza efectiva para el logro de las competencias relacionadas a la indagación mediante métodos científicos para construir conocimientos, comprensión del mundo físico basándose en conocimientos sobre los seres vivos, materia y energía, biodiversidad, Tierra y universo; y al Diseño y construcción de soluciones tecnológicas para resolver problemas de su entorno. Adicionalmente, estas guías responden de manera transversal al desarrollo de los valores, a la práctica del perfil de estudiantes COAR, al cumplimiento de los enfoques del currículo, a la implementación de los enfoques de enseñanza y aprendizaje del Programa del Diploma y los vínculos con los componentes obligatorios del PD. Las Guías curriculares están diseñadas en tres capítulos. El primero organiza los objetivos generales, específicos, así mismo, presenta cada una de las competencias y capacidades propios del área curricular de Ciencia y Tecnología. El segundo describe el enfoque del área, estrategias de enseñanza y aprendizaje y aspectos básicos para la planificación, así también se proponen modelos de planificadores de sesiones de aprendizaje. En el tercer capítulo, se describen cada uno de los criterios de evaluación, se proponen indicadores de evaluación y se presentan algunos productos e instrumentos modelos. Esta guía debe leerse y utilizarse junto con los documentos Orientaciones para la planificación curricular y Orientaciones para la evaluación.
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1.
Fundamentación del área curricular de Ciencia y Tecnología
Las ciencias naturales abarcan diversas disciplinas, y cada una de ellas, a su vez consta de un conjunto de teorías, leyes, principios y conceptos; sin embargo, todas estas tienen un eje común y transversal que constituye el pilar de las ciencias: la experimentación. Así mismo se pretende conocer contenidos específicos que fortalezcan la comprensión en base al desarrollo de las habilidades y destrezas en el campo de la indagación. El logro del Perfil de egreso de los estudiantes de la Educación Básica requiere el desarrollo de diversas competencias. A través del enfoque de indagación y alfabetización científica y tecnológica. El área de Ciencia y Tecnología promueve y facilita que los estudiantes desarrollen las siguientes competencias: •Indaga mediante métodos c ientíficos para construir conocimientos. • Explica el mundo físico basándose en conocimientos sobre los seres vivos, materia y energía,
biodiversidad, Tierra y universo. • Diseña y construye soluciones tecnológicas para resolver problemas de su entorno
(Minedu, 2017, p. 282). La guía del área, resalta la importancia del aprendizaje interdisciplinar de las ciencias a través de los enfoques y el desarrollo de habilidades de indagación en las actividades experimentales. Ello no solamente les permitirá a los estudiantes tener éxito en la comprensión de los contenidos temáticos del área, sino se espera que ellos desarrollen su curiosidad innata a través de la indagación, así como habilidades y estrategias necesarias para adoptar una actitud de aprendizaje para la vida. El “aprender a aprender ” de manera eficaz; así mismo se requiere que los estudiantes autoevalúen y regulen de manera realista su proceso de aprendizaje en las ciencias, siempre y cuando este se realice a través de situaciones significativas, interesantes, pertinentes y exigentes. Como una apasionada por la educación en ciencias y su poder para “ Como generar una ciudadanía hacia una más curiosa y al mismo tiempo más racional sostengo que el pensamiento científico nos ayuda a pensar nuestros propios problemas, a generar innovación y a transformarnos en el país que queremos ser. Por eso es tan importante una buena enseñanza de la ciencia para todos los que no van a ser científicos, para que parte de su modo de ver el mundo incluya la curiosidad, la mirada crítica y el escepticismo, que son valores íntimamente asociados a la ciencia como aventura intelectual ” ” . Malina Furman (2016)
El área busca que los estudiantes sean capaces de observar minuciosamente los fenómenos de su entorno; planteen preguntas; formulen hipótesis; manipulen equipos y sensores; realicen repeticiones para disminuir el margen de error; recolecten y procesen datos; presenten la data en tablas y gráficos; redacten conclusiones y hagan uso de los resultados de la experimentación contrastando con información bibliográfica. Además, se buscará evaluar su metodología de trabajo y proponer mejoras realistas, plasmando todo ello en el Informe de T rabajo Práctico y en el informe de la Exploración grupal. Las situaciones significativas es la realidad problematizadora que se constituye en un desafío, un reto o situación que resolver que tiene que ser abordada desde la mirada de las ciencias, con el objetivo de que el estudiante encuentre significatividad y sentido al aprendizaje que responde a los intereses y a las necesidades de los estudiantes. La comprensión de los principios, leyes y teorías científicas se desarrolla y profundiza en forma espiral de manera permanente, ello le permitirá desarrollar conceptos en diferentes niveles de complejidad y realizar una retroalimentación oportuna; desde un enfoque interdisciplinar; se relacionan y complementan los diferentes aprendizajes y estrategias que permite a los estudiantes asumir roles activos, tomar decisiones, tener iniciativa, trabajar de manera colaborativa y construir su propio conocimiento, para elaborar, revisar y evaluar modelos científicos y generar ideas como respuesta a diversos problemas de su entorno. La temática no debe de presentarse en forma aislada, sino deben de estar relacionados con la comprensión del fenómeno natural en un contexto apropiado. Los diferentes conceptos no se estudian una sola vez en un periodo, por el contrario deben de estar presente durante todo el proceso de
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aprendizaje en menor o mayor intensidad, según las necesidades e intereses de aprendizaje de los estudiantes y se debe de profundizar gradualmente. El aprendizaje es progresivo, los conceptos y los procedimientos se van haciendo más complejos de manera gradual a lo largo del programa Así mismo la argumentación puede definirse como la evaluación del conocimiento a la luz de las pruebas disponibles. De ahí la importancia que ha adqu irido en los últimos tiempos su enseñanza como un elemento esencial para la comprensión de la naturaleza de la ciencia. 2.
Enfoques del área curricular de Ciencia y Tecnología y transversales 2.1 Enfoque del área curricular de Ciencia y Tecnología El marco teórico y metodológico que orienta el proceso de enseñanza y aprendizaje en nuestra área corresponde al enfoque de indagación, contextualización y modelización; la necesidad de una “alfabetización científica y tecnológica ”, y una “ciencia para todos”, sustentado en la construcción activa del conocimiento a partir de la curiosidad, la observación y el cuestionamiento que realizan los estudiantes al interactuar con los fenómenos naturales que le rodea.
“Durante mucho tiempo la enseñanza de las ciencias en secundaria se ha basado en una enseñanza de los contenidos propios de la estructura disciplinar de la física, la química y la Biología. Este enfoque no es útil en la actualidad a la mayoría de los estudiantes y provoca en muchos de ellos poco interés por las ciencias. Es preciso pues un replanteamiento curricular de la enseñanza de las ciencias, para convertirla en una signatura más funcional y relevante para la formación de los Caamaño (2016) estudiantes. ”. Aureli ”. Aureli Caamaño
La finalidad es: Utilizar los conocimientos conocimientos científicos y aplicar su comprensión de la ciencia en contextos cotidianos. Mostrar su interés, interés, reflexión y compromiso con las cuestiones científicas y tecnológicas, desde unas perspectivas personales y sociales. Ser consciente del rol de la ciencia y la tecnología en la sociedad, en el origen y solución a diversos problemas. Los aprendizajes deben de ser organizados e integrados de manera que puedan ser trasferidos a nuevas situaciones y contextos.
En este proceso, los estudiantes exploran la realidad; expresan, dialogan e intercambian sus formas de pensar del mundo; y las contrastan con los conocimientos científicos. Estas habilidades les permiten profundizar y construir nuevos conocimientos, resolver situaciones y tomar decisiones con fundamento científico. Asimismo, les permiten reconocer los beneficios y limitaciones de la ciencia y la tecnología; y comprender las relaciones que existen entre la ciencia, la tecnología y la sociedad. Lo que se propone a través de este enfoque es que los estudiantes antes tengan la oportunidad de “hacer ciencia y tecnología” desde el COAR , de manera que aprendan a usar procedimientos científicos y tecnológicos que los motiven a explorar, razonar, analizar, imaginar e inventar; a trabajar en equipo, a incentivar su curiosidad y creatividad, a desarrollar un pensamiento crítico y reflexivo. “A menos que aprendemos rápidamente a dominar el ritmo del cambio en los asuntos personales y también en la sociedad en general, nos vemos condenados a un fracaso masivo de adpatación. Los iletrados del siglo XXI no serán aquellos que no sepan leer sino aquellos que no sepan aprender, desaprender y reaprender” Alvin reaprender” Alvin Toffler
La alfabetización científica y tecnológica es necesaria, ya que nuestros estudiantes necesitan desenvolverse en un mundo como el actual. Igualmente, para que conozcan el importante papel que la ciencia y tecnología desempeñan en sus vidas personales y en la sociedad. El objetivo es sumar esfuerzos para que sean ciudadanos cuya formación les permita reflexionar y tomar decisiones informadas en ámbitos relacionados con la ciencia y la tecnología (Rutas del Aprendizaje: 2012, p 42)
Indagar científicamente es conocer, comprender y usar los procedimientos de la ciencia para construir o reconstruir conocimientos. De esta manera, los estudiantes aprenden a plantear preguntas o problemas sobre los fenómenos, la estructura o la dinámica del mundo físico.
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Movilizan sus ideas para proponer hipótesis y acciones que les permitan obtener, registrar y analizar información que luego comparan con sus explicaciones, y estructuran nuevos conceptos que los conducen a nuevas preguntas e hipótesis. Involucra, también, una reflexión sobre los procesos que se llevan a cabo durante la indagación, a fin de entender la ciencia como proceso y producto humano que se construye en colectivo. La alfabetización científica y tecnológica implica que los estudiantes usan el conocimiento científico y tecnológico en su vida cotidiana para comprender el mundo que los rodea, y el modo de hacer y pensar de la comunidad científica. Supone, también, proponer soluciones tecnológicas que satisfagan necesidades en su comunidad y el mundo, y ejercer su derecho a una formación que les permita desenvolverse como ciudadanos responsables, críticos y autónomos frente a situaciones personales o públicas asociadas a la ciencia y la tecnología. Es decir, lo que se busca es formar ciudadanos que influyan en la calidad de vida y del ambiente en su comunidad, país y planeta. (Minedu, 2017, p. 282). En el desarrollo del área curricular de Ciencia y Tecnología se enfatizará los 3 enfoques de la enseñanza de las ciencias: la indagación, la contextualización y la modelización. Figura 2.1 Enfoque de enseñanza en las ciencias
Indagación
Contextualización
Conceptualización
Modificado de la propuesta de Camaño, A (2011)
En este proceso existen Algunas dificultades que podrían desanimar al docente como, por ejemplo:
“El profesor de ciencias juega un rol importante gravitante en la estructuración de las oportunidades de aprendizaje de los estudiantes para el desarrollo de las competencias científicas. Se requiere de cambios profundos en la enseñanza de donde no tiene lugar el cuestionamiento, muy alejado de la imagen de la ciencia que trabaja en la incierto, lo impreciso, lo indeterminado, lo complejo, puesto que, el conocimiento científico debe ser en la actualidad parte esencial de la cultura personal, que permita a los ciudadanos interpretar la realidad con racionalidad y las ciencias, aquejado de la visión restringida del modelo dogmático de ciencias, transmitiendo un conocimiento acabado y libertad, y disponer de argumentos para tomar decisiones”. Mercé Izquierdo (2016
. Algunas áreas disciplinares de las ciencias pueden ser más difícil de contextualizar y modelizar que otras, para ello se debe de trabajar de manera articulada con otras áreas curriculares y tener presente la formación permanente continua durante las horas destinadas a jornadas de interaprendizaje. El docente es el factor clave del aprendizaje y “ El para el profesor de cienicas tiene que ser un profesor actualizado mejorar su formación pedagógica para enseñar al alumno a aprender, saber hacer y luego en la parte didáctica el profesor debe de mejorar sus estrategias de enseñanza” Maguiña (2014)
. La formación disciplinar del docente no es la adecuada para gestionar los enfoques interdisciplinarios, sin embargo, se debe de fortalecer de manera continua este proceso con un asesoramiento técnico pedagógico oportuno y un equipo de maestros especialistas que puedan validar progresivamente la propuesta
2.2 Enfoques transversales transversales Los enfoques transversales son la concreción o materialización observable de los valores y actitudes que se espera que la comunidad educativa llegue a demostrar en la dinámica del día a día en el COAR y que se extiende a espacios personales y sociales en la que se desenvuelven.
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Figura 2.2 Enfoques transversales ENFOQUE DE DERCHO
ENFOQUE INCLUSIVO O DE ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD
ENFOQUE BÚSQUEDA DE LA EXCELENCIA
ENFOQUES TRANSVERSALES ENFOQUE ORIENTACIÓN AL BIEN COMUN
ENFOQUE INTERCULTURAL
ENFOQUE IGUALDAD DE GENERO
ENFOQUE AMBIENTAL
Los enfoques transversales sirven como marco teórico y metodológico que orienta el proceso educativo; en ese sentido, demanda una respuesta formativa desde el COAR en su conjunto para generar condiciones y promover la justicia, equidad, inclusión, am bientalmente responsables, entre otros. Su tratamiento exige reflexionar sobre los valores y las actitudes, puesto que estos se construyen y fortalecen en las interacciones diarias que parten del análisis de las necesidades y problemáticas del contexto local y global en el que se desenvuelven los estudiantes. Así mismo, se pueden abordar desde situaciones planificadas considerando las necesidades e intereses de los estudiantes, la realidad cotidiana y el contexto sociocultural; o de aquellas situaciones que emergen en cualquier momento de la vida escolar, lo que implica promover un análisis y reflexión individual o colectiva que permita afianzar los valores y actitudes. En ese orden de ideas, la organización de los espacios educativos cobra relevancia porque permite vivenciar los enfoques transversales y realizar los reajustes de manera oportuna. Enfoque Ambiental El enfoque ambiental es una estrategia que facilita la integración de las áreas de aprendizaje, abordando problemas locales y globales. Se trata de una conceptualización de la relación existente entre la sociedad, su entorno y la cultura, fomentando la conciencia crítica en los estudiantes. La educación con enfoque ambiental se refleja transversalmente en la gestión escolar, tanto a nivel institucional como pedagógico, orientada al desarrollo sostenible. Promover una educación y cultura ambiental que permita formar ciudadanos ambientalmente responsables que contribuyan al desarrollo sostenible a nivel local, regional y nacional. Los procesos educativos se orientan a la formación de personas con conciencia crítica y colectiva sobre la problemática ambiental y la condición del cambio climático a nivel local y global, así como la pobreza y la desigualdad social. (Minedu, 2017, p. 27). El Área de Ciencia y Tecnología, brinda oportunidades para desarrollar la conciencia ambiental en los estudiantes durante las sesiones de aprendizaje y las actividades experimentales con la finalidad de desarrollar estilos de vida saludable y el desarrollo sostenible de nuestra región. La transversalidad del enfoque ambiental en la gestión escolar se implementa a través de Proyectos Educativos Ambientales Integrados (PEAI), que involucran a la comunidad
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educativa con el objetivo de lograr instituciones saludables y sostenibles. Los PEAI promueven una enseñanza activa que favorezca el trabajo colectivo y la investigación constante.
Incentivan docentes que escuchan a los y las estudiantes, los motivan motivan para el desarrollo de sus capacidades, comparten sus conocimientos, aportan materiales motivadores en un clima de cariño y valoración a la diversidad, equidad de género y responsabilidad ambiental. Buscan el desarrollo de un pensamiento crítico reflexivo con capacidades para la resolución de problemas; relacionando las causas y los efectos que impactan en la naturaleza y en la sociedad hacia la consolidación de una conciencia ambiental: “pienso global, actúo local”.
Presentan un nuevo diseño del ambiente físico de las instituciones educativas integrado por áreas verdes y ambientes limpios, para la recreación e investigación al aire libre; así como aulas creativas que apuesten un clima de estudio, camaradería y equidad. Parten de situaciones significativas, surgidas de los intereses de los estudiantes, la la problemática ambiental y las fortalezas culturales locales. Promueven el desarrollo de habilidades de mitigación, adaptación y resiliencia frente al cambio climático. (Extraído de: http://www.minedu.gob.p http://www.minedu.gob.pe/educacion-am e/educacion-ambiental/ambien biental/ambiental/estrateg tal/estrategias_de_ed ias_de_educacion_bas ucacion_basica.php) ica.php)
Asimismo otro espacio que se puede implementar con estrategias es el uso del Calendario Ambiental de forma mensual y con la finalidad de sensibilizar la problemática actual y las oportunidades de mejora, conservación o aprovechamiento de nuestros recursos. Cuadro 2.2 Calendario Ambiental 2019
Mes Enero 26 28 02 23 03 05 08 14 15 21 22 23 26 30 07 19 22 25 09 10 17 21
Día Mundial de la Educación Ambiental Día Mundial de la acción frente al calentamiento terrestre Febrero Día Mundial de los Humedales Día del compromiso internacional del control del mercurio Marzo Día Mundial de la vida silvestre Día Mundial de la eficiencia energética Día Internacional de la mujer Día Mundial de acción en defensa de los ríos Día Mundial del consumo responsable Día Internacional de los Bosques Día Mundial del Agua Día Meteorológico Mundial Día Mundial del Clima y la Adaptación al Cambio Climático La hora del planeta (último sábado) Abril Día Mundial de la salud Día Mundial de la Bicicleta Día de la Tierra Día Mundial de la vida sin ruido Mayo Día Internacional de las Aves Día Mundial de las Aves Migratorias Día Mundial del reciclaje Día Mundial de la diversidad cultural para el diálogo y el desarrollo
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22 30 31 01 05 08 17 24 26 11 26 01 09 9 12 01 14 16 21 22 27 29 02 04 08 10 12 13 16 17 21 31 01 06 11 14 15 16 03 05 05 06 09 11 13
Día Internacional de la diversidad biológica Día Nacional de la papa Día Nacional de la prevención de los desastres Junio Día Nacional del reciclador Día Mundial del Ambiente Día Mundial de los Océanos Día Mundial de la acción frente a la desertificación y sequía Día del campesino peruano Día Internacional de los bosques tropicales Julio Día Mundial de la población Día Internacional para la Defensa de Ecosistemas de Manglar Agosto Día Nacional de la alpaca Día Internacional de las poblaciones indígenas Día Interamericano de la calidad del aire (2do viernes) Día Internacional de la juventud Septiembre Día del Árbol Día de la gestión integral de los los residuos sólidos (3er. sábado) Día Internacional de la preservación de la capa de ozono Día Internacional de la paz Día Mundial sin Automóvil Día Mundial del turismo Día Mundial de los mares y de la riqueza pesquera del mar peruano Octubre Día de la gestión responsable del agua (1er. sábado) Día de San Francisco de Asis y la responsabilidad con los animales de compañía Día del habitad, los ecosistemas y el ordenamiento territorial (1er. lunes) Día de Acción contra la Contaminación por Mercurio Día de los Pueblos Originarios y del Diálogo Intercultural Día Internacional para la reducción de los desastres naturales Día Mundial de la alimentación y la agrobiodiversidad en el Perú Día Internacional para la Erradicación de la Pobres Semana de la educación ambiental en el Perú (4ta semana) Día Mundial de las Ciudades Noviembre Semana de la acción forestal nacional (1ra. semana) Día Internacional para la Prevención de la Explotación del Medio Ambiente en la guerra y los conflictos armados Semana de la conservación y manejo de la vida animal (2da. semana) Día Internacional del aire puro (tercer jueves) Día Nacional de la vicuña Día de la protección del patrimonio mundial natural y cultural Diciembre Día de no uso de agroquímicos y la promoción de la agricultura orgánica Día Mundial del voluntario y ciudadano ambiental Día Mundial del suelo Día del guardaparque peruano Día de la Bioseguridad y el uso responsable de la biotecnología Día Internacional de las montañas Día Nacional de la acción frente a la contaminación por sustancias químicas (Extraído de: http://www.minedu.gob. http://www.minedu.gob.pe/educacion-am pe/educacion-ambiental/ambien biental/ambiental/estrateg tal/estrategias_de_ed ias_de_educacion_bas ucacion_basica.php) ica.php)
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3.
Competencias y capacidades 3.1 Competencias y capacidades del área curricular de Ciencia y Tecnología Competencia 1: Indaga mediante métodos científicos para construir conocimientos. “El estudiante es capaz de construir su conocimiento acerca del funcionamiento y estructura del
mundo natural y artificial que lo rodea. rod ea. A través de procedimientos propios de la ciencia, reflexiona acerca de lo que sabe y de cómo ha llegado a saberlo, poniendo en juego actitudes como la curiosidad, asombro, escepticismo, entre otra. El ejercicio de esta competencia por parte del estudiante implica la combinación de las capacidades siguientes:
Problematiza situaciones para hacer la indagación. Plantea preguntas sobre hechos y fenómenos naturales, interpreta situaciones y formula hipótesis. Diseña estrategias para hacer la indagación. Proponer actividades que permitan construir un procedimiento; seleccionar materiales, instrumentos e información para comprobar o refutar las hipótesis. Genera y registra datos e información. Obtener, organizar y registrar datos fiables en función de las variables, al utilizar instrumentos y diversas técnicas que permiten comprobar o refutar las hipótesis. Analiza datos e información. Interpretar los datos obtenidos en la indagación, contrastados con las hipótesis e información relacionada al problema, para elaborar co nclusiones que comprueben o refuten las hipótesis. Evalúa y comunica el proceso y los resultados de su indagación. Identificar y dar a conocer las dificultades técnicas y los conocimientos logrados para cuestionar el grado de satisfacción que la respuesta da a la pregunta de la indagación”.
(Minedu, 2017, p. 120). Evalúa las implicancias del quehacer científico. Establece relaciones entre la ciencia y la sociedad, así m ismo manifiesta implicancias éticas en el ámbito social (política, economía, salud) y el ambiente (manejo y conservación de recursos naturales).
Competencia 2: Explica el mundo físico basándose en conocimientos sobre los seres vivos, materia y energía, biodiversidad, Tierra y universo. “El estudiante es capaz de comprender conocimientos científicos relacionados a hechos o
fenómenos naturales, sus causas y relaciones con otros fenómenos, construyendo representaciones del mundo natural y artificial. Esta representación del mundo le permite evaluar situaciones donde la aplicación de la ciencia y la tecnología se encuentran en debate, para construir argumentos que lo lleven a participar, deliberar y tomar decisiones acerca de asuntos personales y públicos, con el propósito de mejorar su calidad de vida, así como de conservar el ambiente. Esta competencia implica la combinación de las siguientes capacidades:
Comprende y usa conocimientos sobre los seres vivos, materia y energía, biodiversidad, Tierra y universo. Cuando es capaz de tener desempeños flexibles, es decir, que establece relaciones entre varios conceptos y los transfiere a nuevas situaciones. Esto le permite construir representaciones del mundo natural y artificial, que se evidencian cuando el estudiante explica, ejemplifica, aplica, justifica, compara, contextualiza y generaliza sus conocimientos.
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Evalúa las implicancias del saber y del quehacer científico y tecnológico. Cuando identifica los cambios generados en la sociedad por el conocimiento científico o desarrollo tecnológico, con el fin de asumir una postura crítica o tomar decisiones, considerando saberes locales, evidencia empírica y ci entífica, con la finalidad de mejorar su calidad de vida y conservar el ambiente local y global”. (Minedu, 2017, p. 125).
Competencia 3: Diseña y construye soluciones tecnológicas para resolver problemas de su entorno. “El estudiante es capaz de constru ir objetos, procesos o sistemas tecnológicos, basándose en conocimientos científicos, tecnológicos y en diversas prácticas locales, para dar respuesta a problemas del contexto, ligados a necesidades sociales, poniendo en juego su creatividad y perseverancia. Esta competencia implica la combinación de las siguientes capacidades: Determina una alternativa de solución tecnológica. Al detectar un problema y proponer alternativas de solución creativas basadas en conocimientos científicos, tecnológicos y en prácticas locales, evaluando su pertinencia para seleccionar una de ellas. Diseña la alternativa de solución tecnológica. Es representar de manera gráfica o esquemática la estructura y funcionamiento de la solución tecnológica (especificaciones de diseño), usando conocimientos científicos, tecnológicos y las prácticas locales, teniendo en cuenta los requerimientos del problema y los recursos disponibles. Implementa las alternativas de solución tecnológica. Es llevar a cabo la alternativa de solución, verificando y poniendo a prueba pr ueba el cumplimiento de las especificaciones de diseño y el funcionamiento de sus partes o etapas. Evalúa y comunica el funcionamiento y las repercusiones de su alternativa de solución tecnológica. Es determinar qué tan bien la solución tecnológica logró responder a los requerimientos del problema, comunicar su funcionamiento y analizar sus posibles impactos, en el ambiente y la sociedad, tanto en su proceso de de elaboración como de uso”. (Minedu, 2017, p. 128). Evalúa las implicancias del quehacer científico y tecnológico. Establece relaciones entre la ciencia, la tecnología y la sociedad.
3.2 Competencias Competenci as y capacidades capacidad es transversales transversal es Estas competencias serán desarrolladas de manera conjunta por toda el área del 3er grado. Competencia Transversal 1: “Se desenvuelve en entornos virtuales generados por las TIC” Consiste en que el estudiante interprete, modifique y optimice entornos virtuales durante el desarrollo de actividades de aprendizaje y en prácticas sociales. Esto involucra la articulación de los procesos de búsqueda, selección y evaluación de información de modificación y creación de materiales digitales, de comunicación y participación en comunidades virtuales, así como la adaptación de los entornos de acuerdo a sus necesidades e intereses de menera sistemática. Esta competencia implica la combinación de las siguientes capacidades:
Personaliza entornos virtuales: Consiste en adecuar la apariencia y funcionalidad de los entornos virtuales de acuerdo con las actividades, valores, cultura y personalidad. Gestiona información del entorno virtual. Consiste en organizar y sistematizar la información del entorno virtual de manera ética y pertinente tomando en cuenta sus tipos y niveles así como la relevancia para sus actividades. Interactúa en entornos virtuales. Consiste en organizar las interacciones con otros para realizar actividades en conjunto y construir vínculos coherentes según la edad, valores y contexto
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socio cultural. Crea objetos virtuales en diversos formatos. Es construir materiales digitales con diversos propósitos. Es el resultado de un proceso de mejoras sucesivas y retroalimentación desde el contexto escolar y en su vida cotidiana. cot idiana.
Competencia Transversal 2: “Gestiona su aprendizaje de manera autónoma” El estudfiante aprende a aprender por sí m ismo y con autonomía, utilizando sus recursos y aplicando estrategias para desarrollar con éxito determinada tarea o situación. De esta manera, facilitará y potenciará el desarrollo de otras competencias. Esta competencia implica la combinación de las siguientes capacidades Define metas de aprendizaje. aprendizaje. Es darse cuenta y comprender aquello que se necesita aprender para resolver una tarea dada. Es reconocer los saberes, saberes, las habilidades ylos recursos que están a su alcance y si estos permiten lograr la tarea, para que a partir de ello pueda plantear metas viables. Organiza acciones estratégicas para alcanzar sus metas de aprendizaje. Implica que debe pensar y proyectarse en cómo organizarse mirando el todo y las partes de su organización y determinar hasta dónde debe llegar para ser eficiente, así como establecer qué hacer para fijar mecanismos que le permitan alcanzar sus metas de aprendizaje. Monitorea y ajusta su desempeño durante el proceso de aprendizaje. Es hacer seguimiento de su propio grado de avance con relación a las metas de aprendizaje que se ha propuesto, mostrando confianza en sí mismo y capacidad para autorregularse. Evalúa si las acciones seleccionadas y su plainificación son las más pertinentes para alcanzar sus metas de aprendizaje. Implica la disposición e inicitaiva para hacer ajustes oportunos a susacciones con el fin de lograr lo resultados provistos.
Competencia transversal 3: Construye su conocimiento a partir del uso de la investigación continua El estudiante es capaz de construir su conocimiento desde los aportes de las diferentes disciplinas a nivel de información, metodología e instrumentos a emplear en su proceso de indagación, para el análisis de situaciones diversas, la resolución de problemas y/o propuestas de alternativas de solución que correspondan a la realidad local, nacional o mundial. Esta competencia implica la combinación de las siguientes capacidades Vincula el conocimiento base de estudio y la necesidad de indagar para el dominio del nuevo conocimiento: relaciona conocimiento: relaciona el conocimiento inicial recibido, con sus conocimientos previos, advirtiendo la necesidad de ampliar su conocimiento recurriendo a las acciones de indagación para identificar el conocimiento especializado y su interrelación con el aporte de otras disciplinas. Organiza el desarrollo de la investigación en forma y tiempos: Establece una estructura de trabajo para el proceso de investigación seleccionado, donde identifica actividades ordenadas de indagación, alineados a una efectiva gestión del tiempo para cada actividad. Evalúa la diversa literatura para la investigación identificando su valor y confiabilidad: Discrimina y establece la importancia y pertinencia del contenido de las fuentes de información seleccionadas para la investigación. Aplica metodologías e instrumentos pertinentes a la naturaleza de la investigación: Desarrolla la investigación utilizando una metodología que correspo nda a la naturaleza disciplinar y el propósito de la investigación. Comunica el resultado de la investigación como aporte a la comunidad local y global: Socializa la investigación realizada como contribución al nuevo conocimiento de la comunidad educativa, comunidad local y comunidad nacional.
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4.
Matriz de desempeños
Cuadro 4.1 Matriz de competencias, capacidades y desempeños. COMPETENCIAS
CAPACIDADES
- Problematiza situaciones para hacer indagaciones. - Diseña estrategias para hacer indagaciones. Indaga mediante métodos científicos para construir conocimientos.
- Genera y registra datos e información. - Analiza datos e información. - Evalúa y comunica el proceso y los resultados de su indagación. - Evalúa las implicancias del quehacer científico.
Comprende el mundo físico basándose en conocimientos sobre los seres vivos, materia y energía, biodiversidad, Tierra y universo.
- Comprende y usa conocimientos sobre los seres vivos, materia y energía, biodiversidad, Tierra y universo.
DESEMPEÑOS
1. 1. Formula Formula preguntas sobre el hecho, fenómeno u objeto natural o tecnológico que indaga para delimitar el problema. Determina el comportamiento de las variables y plantea hipótesis basadas en conocimientos científicos, en las que establece las relaciones de causalidad entre las variables que serán investigadas. Considera las variables intervinientes que pueden influir en su indagación y elabora sus objetivos. 2. 2. Propone y fundamenta su indagación sobre la base de los objetivos, al identificar procedimientos que le permitan observar, manipular y medir las variables; el tiempo por emplear; los aspectos éticos, medioambientales y de seguridad; las herramientas, materiales e instrumentos de recojo de datos cualitativos y cuantitativos; y el margen de error. Estos procedimientos también le permitirán prever un grupo de control para confirmar o refutar las hipótesis. 3. 3. Obtiene, organiza, registra y presenta datos cualitativos y cuantitativos a partir de la variable independiente y mediciones repetidas de la variable dependiente. Realiza ajustes a sus procedimientos e instrumentos y controla las variables intervinientes; hace cálculos de medidas de tendencias central, proporcionalidad u otros. Obtiene el margen de error y representa sus resultados en tablas y gráficos. 4. 4. Compara sus resultados cualitativos y cuantitativos para establecer relaciones de causalidad, correspondencia, equivalencia, pertenencia, similitud, diferencia u otros. Identifica regularidades o tendencias. Contrasta los resultados con 5. 5. Identifica sus hipótesis e información científica para confirmar o refutar sus hipótesis y elabora conclusiones. 6. 6. Sustenta, sobre la base de conocimientos científicos sus conclusiones, procedimientos y la reducción del error a través del grupo de control, repetición de mediciones, cálculos y reajustes realizados en la obtención de resultados válidos y fiables para demostrar la hipótesis y lograr el objetivo. Evalúa su procedimiento, identifica los puntos débiles y limitaciones, y propone mejoras realistas. Comunica su indagación a través de medios escritos, virtuales o presenciales. 1. 1. Explica cualitativa y cuantitativamente que las sustancias se generan al formarse o romperse enlaces entre átomos, que absorben o liberan energía conservando su masa. Evalúa las implicancias ambientales y sociales del uso de las sustancias inorgánicas. Explica cualitativa y cuantitativamente que la degradación de los 2. 2. Explica materiales depende de su composición química y de las condiciones ambientales.
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- Evalúa las implicancias del saber y quehacer científico y tecnológico.
3. 3. Explica Explica la generación de campos eléctricos a partir de la existencia de cargas positivas o negativas, y de la generación de campos magnéticos a partir del movimiento de estas cargas eléctricas. 4. 4. Explica cuantitativamente que, en las reacciones nucleares de fisión y fusión, se producen elementos con intercambio de grandes cantidades de energía. Analiza las implicancias de la energía nuclear en la generación de energía eléctrica. 5. 5. Sustenta cualitativa y cuantitativamente las propiedades de los gases según la teoría cinética molecular. 6. 6. Explica Explica cualitativa y cuantitativamente el comportamiento de los líquidos en reposo por acción de la presión. 7. 7. Establece Establece semejanzas y diferencias entre las estructuras que han desarrollado los diversos seres unicelulares y pluricelulares para realizar la función de locomoción. 8. 8. Explica Explica el crecimiento y la reproducción de la célula a partir del ciclo celular. 9. 9. Explica la transmisión de caracteres de progenitores a descendientes mediante los genes. 10. Explica la formación y degradación de las sustancias naturales y 10. Explica sintéticas a partir de las propiedades de tetravalencia y autosaturación del átomo de carbono. Describe la estructura y las condiciones ambientales que posibilitan la degradación de esas sustancias. 11. Sustenta cualitativa y cuantitativamente que la energía térmica 11. Sustenta se conserva, transfiere o degrada en sólidos y fluidos. 12. Explica cómo la célula, a través de reacciones químicas, 12. transforma los nutrientes y obtiene energía necesaria para realizar las funciones vitales del ser humano. 13. Justifica los mecanismos de regulación en los sistemas 13. (regulación de temperatura, glucosa, hormonas, líquidos y sales) para conservar la homeostasis del organismo humano. 14. Explica que la conservación del número de cromosomas 14. haploides de cada especie se mantiene mediante la producción de células sexuales (gametogénesis) y relaciona este proceso con la herencia, la diversidad y las enfermedades genéticas. 15. Explica que la evolución de las especies f ue influenciada por los 15. Explica cambios ambientales ocurridos en el pasado. 16. Sustenta que la especiación de los seres vivos puede estar 16. influenciada por aislamiento geográfico o reducción del flujo génico. 17. Explica la propiedad de conservación de la materia y la energía 17. Explica a partir de la conversión materia-energía y viceversa, como en las reacciones de fisión y fusión nuclear. Evalúa las implicancias del uso de la radiación nuclear en la industria alimentaria, agrícola, de salud, entre otras.
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18. Explica cualitativa y cuantitativamente la relación entre trabajo 18. Explica mecánico (plano inclinado, poleas y palancas), energía y potencia, y las condiciones de equilibrio en los sistemas físicos. 19. Sustenta cualitativa y cuantitativamente la actuación 19. independiente y simultánea de dos movimientos en un movimiento compuesto de un móvil. 20. Explica cualitativa y cuantitativamente que, cuando la fuerza total 20. Explica que actúa sobre un cuerpo es cero, este cuerpo permanece en reposo o se mueve con velocidad constante. 21. Sustenta que el material genético de una especie puede ser 21. aislado y transferido para la expresión de determinados caracteres. Fundamenta su posición considerando las implicancias éticas, sociales y ambientales. 22. Fundamenta que la universalidad del código genético permite la 22. Fundamenta transferencia de genes entre especies de manera natural y artificial. 23. Explica que las enfermedades genéticas tienen su origen en anomalías en el ADN que pueden afectar la funcionalidad de genes específicos o su regulación. 24. Fundamenta las relaciones entre los factores físicos y químicos 24. Fundamenta que intervienen en los fenómenos y situaciones que amenazan la sostenibilidad de la biósfera, y evalúa la pertinencia científica de los acuerdos y mecanismos de conservación y adaptación al cambio climático para el desarrollo sostenible. 25. Fundamenta las implicancias éticas, sociales y ambientales del 25. Fundamenta conocimiento científico y de las tecnologías en la cosmovisión y en la forma de vida de las personas. 26. Establece relaciones entre el desarrollo científico y tecnológico 26. Establece con las demandas de la sociedad en distintos momentos históricos. 27. Fundamenta su posición, empleando evidencia científica, 27. respecto de eventos paradigmáticos y de situaciones donde la ciencia y la tecnología son cuestionadas por su impacto en la sociedad y el ambiente.
Diseña y construye soluciones tecnológicas para resolver problemas de su entorno.
- Determina una alternativa de solución tecnológica. - Diseña la alternativa de solución tecnológica. - Implementa y valida alternativas de solución tecnológica.
1. 1. Describe el problema tecnológico y las causas que lo generan. Explica su alternativa de solución biotecnológica sobre la base de conocimientos científicos y prácticas locales. Da a conocer requerimientos que esa alternativa debe cumplir y los recursos disponibles para construirla, así como sus beneficios directos e indirectos. 2. 2. Representa su alternativa de solución con dibujos a escala incluyendo vistas y perspectivas o diagrama de flujo. Describe sus partes o etapas, la secuencia de pasos, p asos, sus características de forma y estructura, y su función. Selecciona instrumentos según su margen de error, herramientas, recursos y materiales considerando su impacto ambiental y seguridad. Prevé posible sus costos y tiempo de ejecución. Propone maneras de probar el funcionamiento de la solución biotecnológica tomando en cuenta su eficiencia y confiabilidad.
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- Evalúa las implicancias del quehacer científico y tecnológico. - Evalúa y comunica el funcionamient o y los impactos de su alternativa de solución tecnológica. 5.
3. 3. Ejecuta la secuencia de pasos de su alternativa de solución, manipulando materiales, herramientas e instrumentos considerando su grado de precisión y normas de seguridad. 4. 4. Verifica Verifica el rango de funcionamiento de cada parte o etapa de la solución biotecnológica; detecta errores en los procedimientos o en la selección de materiales; y hace reajustes o cambios según los requerimientos establecidos. 5. 5. Realiza Realiza pruebas repetitivas para verificar el funcionamiento de la solución biotecnológica según los requerimientos establecidos. Fundamenta su propuesta de mejora para implementar su eficiencia y reducir su impacto ambiental. Explica su construcción y los cambios de ajustes realizados sobre la base de conocimientos científicos o prácticas locales.
Contenidos del Plan de estudios
Cuadro 5.1 Contenidos del Plan de estudios del área curricular de Ciencia y Tecnología Bimestre
P
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MI
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Contenido 1. Naturaleza de las ciencias / la indagación / vida cotidiana / personajes, aporte s y perspectivas de ciencias del Perú y el mundo Trabajo Práctico N.° 01: 01: Instrumentos de laboratorio / técnicas / sensores / Medidas de seguridad. 2. El sistema internacional de unidades fundamentales y derivadas (SI) Trabajo Práctico N.° 02: 02: Mediciones y errores 3. Incertidumbre y error en mediciones experimentales Trabajo Práctico N.° 03: 03: Incertidumbres 4. Modelo atómico mecánico cuántico Trabajo Práctico N.° 04 Configuración 04 Configuración electrónica 5. Biología vegetal Trabajo Práctico N.° 05: 05: Transporte de sustancias 6. Fotosíntesis Trabajo Práctico N.° 06: 06: Tasa fotosintética 7. Comunidades y ecosistemas Trabajo Práctico N.° 07: 07: Mesocosmo terrestre y acuático Proyecto Interdisciplinario Invernadero / jardín botánico / biohuerto / jardín colgante / hidroponía /acuoponia
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O
1. Vectores y escalares / MRU Trabajo Práctico N.° 08: Movimiento rectilíneo uniforme y acelerado 2. Movimiento vertical Trabajo Práctico N.° 09: Movimiento rectilíneo variado 3. Movimiento de proyectiles / Movimiento circular uniforme Trabajo Práctico N.° 10: Movimiento circular uniforme 4. Tabla periódica Trabajo Práctico N.° 11 Propiedades 11 Propiedades periódicas 5. Enlaces Enlaces Químicos - Enlaces interatómicos Trabajo Práctico N.° 12: Enlaces Intermoleculares 6. Funciones químicas inorgánicas Trabajo Práctico N.° 13: 13: Reconocimiento de compuestos inorgánicos 7. Reacciones químicas Trabajo Práctico N.° 14: 14: Tipos de reacciones químicas D N U G E S
T
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C
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Proyecto Interdisciplinario Fermentación alcohólica / fermentación láctica / fermentación acética / producción de queso / elaboración de champú, elaboración de jabones / elaboración de perfumes / elaboración de pasta dental
1. Biología celular Trabajo Práctico N.° 15: Microscopia y observación de células eucarióticas 2. Ciclo celular Trabajo Práctico N.° 16: 16: Observación de división celular 3. Exploración 3. Exploración grupal Problema de investigación, variables de estudio y diseño de investigación Trabajo Práctico N.° 17: 17: Valida el diseño de investigación 4. Sistema digestivo / Sistema urinario Trabajo Práctico N.° 18: 18: Tipos de nutrición y dietas 5. Sistema circulatorio / sistema respiratorio Trabajo Práctico N.° 19: Prueba de capacidad aeróbica 4. Fuerza y dinámica I Trabajo Práctico N.° 20: Fuerza y dinámica I 5. Fuerza y dinámica II Trabajo Práctico N.° 21: 21: Fuerza y dinámica II 6. Trabajo / Energía / Potencia Trabajo Práctico N.° 22: Trabajo / Energía / Potencia Proyecto Interdisciplinario Panel solar / terma solar / cocina solar / bombas de ariete / maquinas simples / energía alternativas (eólica, solar, mareomotriz, hidráulica)
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O T R A U C
1. Calor / Temperatura Trabajo Práctico N.° 23: Efectos del calor / calor específico 2. Exploración 2. Exploración grupal Obtención, procesamiento y presentación de datos cuantitativos 3. Estequiometria Trabajo Práctico N.° 24: Cálculos estequiométricos 4. Soluciones Químicas Trabajo Práctico N.° 25: 25: Concentración de soluciones 5. Funciones químicas orgánicas Trabajo Práctico N.° 26: 26: Reconocimiento de compuestos orgánicos 6. Evolución Trabajo Práctico N.° 27: 27: Adaptaciones de los seres vivos. 7. Genética Trabajo Práctico N.° 28: 28: Genética mendeliana y genética de poblaciones. 8. Exploración 8. Exploración grupal Argumentación / conclusiones / evaluación de la metodología y Redacción del informe final Exploración grupal
6.
Enseñanza y aprendizaje
6.1 Vínculo con los principios pedagógicos Cuadro 6.1.1 Vínculo con los principios pedagógicos y las acciones que se pueden evidenciar en una sesión de aprendizaje.
Principios pedagógicos COAR
El estudiante como centro del proceso enseñanza aprendizaje
Este principio considera al estudiante como centro del proceso de enseñanza y aprendizaje; esto implica conocer sus características sociales, culturales, cognitivas y emocionales, las que se revelan en sus conocimientos previos, experiencias, intereses, necesidades y capacidades, ello con la finalidad de determinar las acciones que ayuden a alcanzar el nivel de logro esperado de los aprendizajes. Este principio está presente en todos los procesos pedagógicos, ya que es un re quisito ineludible dentro de un currículo por competencias.
Valoro los conocimientos previos de los estudiantes: El queso es un alimento elaborado a partir de la leche cuajada de vaca, cabra y oveja principalmente. ¿Cuáles son los procedimientos en la elaboración del queso en tu región? ¿Qué diferencias existen entre el queso y el requesón? La leche es inducida a cuajarse, para ello se utiliza un cuajo vegetal o animal. ¿Qué tipo de cuajo es el más usado en tu región? El cuajo es una mezcla de enzimas que coagulan la leche. ¿Qué es una enzima? ¿Qué sustancias químicas de la leche degradan las lipasas y proteasas?
En una región donde existe una actividad productiva como por ejemplo la minería. ¿Cuáles son los principales proyectos mineros de tú región? ¿Cuáles son los recursos minerales que produce tú región?
En dos recipientes de vidrio se agrega 500 ml de agua potable, al primer recipiente se agrega 100 g de sal y se disuelve homogéneamente, que sucede si introducimos un huevo crudo en cada recipiente. ¿Por que donde se agregó sal al recipiente el huevo flota? ¿Qué ocurre con la densidad en ambos recipientes? ¿Ocurrirá el mismo fenómeno entre el agua de mar y los barcos?
Permito afirmar la identidad y el desarrollo de la autoestima de los estudiantes: En varias regiones, durante sus festividades se preparan bebidas tradicionales. ¿Qué bebidas típicas y tradicionales se preparan en tu región?
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¿Cuáles son los ingredientes básicos que se utilizan en la elaboración de bebidas alcohólicas típicas de nuestro país como: el pisco, la chicha de jora, la cachina o el masato? La chicha La chicha de jora es una bebida fermentada típica de Perú, Bolivia y Ecuador desde la época preincaica, siendo una bebida sagrada utilizada en actos ceremoniales y fiestas. ¿Qué tipo de maíz es la jora? ¿Qué es una bebida fermentada? ¿Cuáles son las variables que necesitan ser controladas adecuadamente en una fermentación?
Durante un problema digestivo existen diversas formas de aliviar el malestar estomacal. ¿Cuáles son los principales antiácidos comerciales que se utiliza para aliviar la acidez estomacal? ¿Existe alguna solución o sustancia química como producto natural que utilizan en tú región para aliviar la acidez estomacal? La fuerza con la que pateamos una pelota en reposo determina la velocidad con la que la pelota sale disparada. Midiendo el tiempo que demora una pelota en regresar al piso y la distancia horizontal que recorre a partir del punto de partida, se puede obtener los componentes vertical y horizontal de la velocidad inicial de la pelota. ¿Cuál es el valor de estos componentes cuando pateas una pelota con tu máxima fuerza?
Ayudo a los estudiantes a construir un andamiaje para su nuevo aprendizaje considerando los recursos y materiales asequibles: Para el desarrollo de las sesiones de biomoléculas orgánicas se muestra a los estudiantes etiquetas de envases de: leche (deslactosada), margarina (0% de grasas trans), aceite comestible (100% vegetal y 0% colesterol), yogur (enriquecida con omega 3 y omega 6). ¿Qué significado tiene: deslactosada, grasas trans, colesterol, omega 3, omega 6?
El recurso hídrico en varias regiones depende de la fuente de agua, en algunos casos existen diferentes concentraciones de sales que le dan ciertas características en su composición. ¿Qué sustancias químicas está presente en el sarro que se forma alrededor de las teteras o hervidoras eléctricas? ¿Cómo se forma el sarro? ¿Qué sustancias químicas podemos emplear para limpiar el sarro de las teteras o hervidoras? Existen cuevas calizas donde se forman las estalactitas y estalagmitas ¿Conoces algunos lugares donde se aprecian estas estructuras? . Caverna de Qiocta (Amazonas) . Cueva de las Lechuzas (Huánuco) . Cueva de Huagapo (Junín) . Cueva de palestina (San Martín) . Tunqui Cueva (Pasco) Un albañil pasa los ladrillos a su compañero lanzándolos verticalmente hacia arriba con una rapidez de 9,8 m/s. Si su compañero recibe el ladrillo cuando esta de caída a 3 m del punto de lanzamiento. ¿Cuál es la distancia recorrida por el ladrillo y el tiempo de vuelo del ladrillo?
Amplío el aprendizaje en respuesta a las expectativas de los estudiantes: Generalmente los médicos solicitan realizar un análisis de sangre, los resultados muestran entre otros aspectos la concentración de glucosa, colesterol y triglicéridos. ¿Cuáles son los rangos de referencia y los valores normales de cada una de estas sustancias químicas? ¿Qué complicaciones o alertas médicas podría indicarnos los valores anormales? En diversos productos alimenticios se utilizan aditivos alimentarios, que pueden ser colorantes, conservantes, antioxidantes, acidulantes, edulcorantes, espesantes, saborizantes entre otros ¿Cuál es la composición química de los aditivos alimentario que figuran en la etiqueta de una bebida gaseosa? ¿Cuál es la composición química de los aditivos alimentario que figuran en la etiqueta de una galleta?
Durante la caída de un paracaidista, su velocidad se incrementa de manera muy compleja por la gravedad y por la acción del aire, pero una vez abierto el paracaídas alcanz a una “velocidad límite” que luego permanece constante y permite que el paracaidista caiga suavemente. ¿Es cierto que los objetos más pesados caen más rápido que los objetos más ligeros?
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Motivo y despierto el interés en busca de un aprendizaje continuo en diferentes espacios y contextos:
Las células madre pueden replicarse y transformarse en algún tipo de células que forman órganos y algunas partes del cuerpo ¿Cuáles son las principales fuentes de extracción de las células madre? ¿Cuáles son los usos potenciales de las células madre? ¿Cómo se conservan las células madre? ¿Cuáles son las limitaciones y oportunidades en el Perú el uso de las células madre?
Existen diferentes bebidas alcohólicas con cierto grado de alcohol etílico. ¿Cuál es el porcentaje de alcohol etílico presente en diferentes bebidas alcohólicas como una cerveza, vino, anisado y whisky?
Galileo durante su experimento de caída notó que la distancia que recorre un cuerpo en cada segundo de caída sigue la siguiente serie: 5m, 15m, 25 cm. ¿Cuál es la distancia recorrida en el cuarto segundo de caída? ¿En el quinto? ¿Desde qué altura debe ser soltado un cuerpo para que demora dos segundos en caer?
Utilizo materiales y recursos que resulten motivadores, interesantes y de utilidad para los estudiantes: La La Ley de Promoción de la Alimentación Saludable (N° 30021) está orientada a mejorar la salud de los niños y adolescentes, determina como parte de su reglamento, que todas las escuelas deben contar con quioscos, cafeterías y comedores que dispongan de comida sana. ¿Qué son las comidas “ chatarra” chatarra” y y cuáles son sus consecuencias en su consumo excesivo? En el etiquetado de los alimentos procesados, existen dos modelos: ¿Cuál de estas dos propuestas es más comprensible?
Sistema Octogonal
Semáforo nutricional
Recuperado de: de : https://rpp.pe/lima/actu https://rpp.pe/lima/actualidad/colegio-m alidad/colegio-medico-pidio-al-cong edico-pidio-al-congreso-desistir-del-se reso-desistir-del-semaforo-nutriciona maforo-nutricional-en-el-etiqueta l-en-el-etiquetado-de-alimentos-no do-de-alimentos-noticia-1108252 ticia-1108252
¿Cuáles son los niveles recomendados de sodio, grasas trans, grasas saturadas y azúcares, que debe de estar presentes en un alimento procesado? Se visualiza un video sobre las consecuencias de la lluvia ácida en la salud y la agricultura, como producto de los gases que eliminan las indust rias y los vehículos motorizados . ¿Qué productos químicos son los más tóxicos y perjudiciales? ¿Qué otros productos químicos pueden reemplazar a los utilizados anteriormente?
Para nadar, ¿Por qué es necesario que la persona aplique una fuerza al agua? ¿Qué analogía existe entre la mecánica de nadar y el caminar? ¿Qué tipo de movimiento realiza un cuerpo que es lanzado sobre una superficie lisa sin rozamiento?
Principios pedagógicos COAR
El desarrollo de competencias de alta exigencia
Este principio consiste en desarrollar las competencias que exige el currículo COAR en sus niveles de logro más altos. Las competencias de alta exigencia comprenden habilidades de pensamiento de orden superior, tales como: el análisis, la síntesis, la evaluación, la creación, entre otras, que ayudan a desarrollar el nivel de pensamiento.
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Estimulo la exploración de conceptos que les ayuden a desarrollar la capacidad de abordar ideas complejas y debatir las “grandes ideas”: En el desarrollo de las sesiones sobre fisiología humana, reafirmo continuamente los conceptos de sistema, relaciones y cambio. En el desarrollo de diversos los tipos de reacciones químicas existen transformaciones de sustancias químicas reactantes a productos, se reafirma continuamente los conceptos de cambio, relaciones y transformación. La postura y el movimiento de los animales están controlados por fuerzas producidas por los músculos, Este consta de un gran número de fibras cuyas células son capaces de contraerse al ser estimulados por impulsos que llegan a ellas procedentes de los nervios. ¿Qué relación encuentra entre el enunciado y el concepto físico de fuerza?
Recuperado de: de: https://previa.uclm.es/profesorado/xaguado/ASIGNATURA https://previa.uclm.es/profesorado/xaguado/ASIGNATURAS/BMD/4-Apuntes/Clase2%BA-10.pdf S/BMD/4-Apuntes/Clase2%BA-10.pdf
Empleo estrategias de desarrollo del pensamiento de orden superior en los estudiantes: estudiantes : Evalúa los efectos del deterioro de la capa de ozono y el cambio climático, partiendo del análisis de artículos científicos, base de datos, infografías, d ocumentales ocumentales, reportajes y vídeos de National Geographic. Evalúa la contaminación ambiental producida por la explotación minera en la agricultura, partiendo del análisis de un artículo científico sobre sus alcances y consecuencias. ¿Cuánto valen los momentos alrededor de la muñeca, el codo y el hombro cuando una persona sostiene con el brazo extendido una esfera de 5 kp?
Recuperado de: de : http://dafunica.galeo http://dafunica.galeon.com/cursos/b n.com/cursos/biofísica/fuerzas. iofísica/fuerzas.pdf pdf
Permito pasar del pensamiento concreto al abstracto y facilito la transferencia de aprendizaje a nuevos contextos: ¿Cuáles serán las consecuencias si las concentraciones de CO 2 , CH 4 y los óxidos de nitrógeno aumentan en la atmósfera? ¿Los ecosistemas y seres vivos se verán afectados? ¿Qué especies se extinguirán? ¿Qué especies son las que podrían subsistir? ¿Cuáles serán las consecuencias de los posibles errores sistemáticos que se comenten en una experimentación científica o en la síntesis de un fármaco / medicamento? El tendón del bíceps, tal como se muestra, ejerce una fuerza Fm de 7kp sobre el antebrazo. El brazo aparece doblado de tal manera que esta fuerza forma un ángulo de 40° con el antebrazo. Hallar las componentes Fm, paralela y perpendicular al antebrazo .
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Recuperado de: de : http://dafunica.galeo http://dafunica.galeon.com/cursos/b n.com/cursos/biofisica/fuerzas.p iofisica/fuerzas.pdf df
Principios pedagógicos COAR
El desarrollo de la mentalidad local y global para una mejor comprensión del mundo
Este principio reconoce que el estudiante COAR forma parte de un contexto particular donde vive y estudia, el contexto se entiende como el entorno social, ambiental y c ultural que comparte una comunidad; sin embargo, en un mundo cada vez más interrelacionado y rápidamente cambiante, la educación exige el desarrollo de una mentalidad global como una necesidad. Esta promueve ciudadanos responsables de mantener una comunidad pacífica, saludable, solidaria, ya que todos cumplen un rol importante en este objetivo.
Procesan la información nueva y la relacionan con su propia experiencia: ¿El consumo diario de carbohidratos, lípidos y proteínas, logra cubrir los requerimientos nutricionales en esta etapa de crecimiento de acuerdo a mis actividades diarias? ¿Por qué se oxidan las estructuras metálicas como las vigas, calaminas o puer tas metálicas de tú casa? ¿Cómo evitar su oxidación? ¿Qué aleaciones o mezclas de sustancias químicas están presentes en las monedas de S/1.00 y S/5.00 soles?
¿Qué ejerce la fuerza sobre un automóvil? ¿Que hace que un automóvil vaya hacia delante? Una respuesta común es que el motor hace que el automóvil se mueva hacia delante. El motor hace que las ruedas giren. Pero si las llantas están sobre hielo resbaladizo o sobre una gruesa capa de fango, sólo giran sin avanzar. Se necesita fricción. En el suelo sólido, las llantas empujan hacia atrás contra el suelo a causa de la fricción. Por la tercera ley de Newton, el suelo empuja sobre las llantas en la dirección opuesta y aceleran al automóvil hacia delante.
Procesan la información nueva y la relacionan con el mundo que los rodea: El cáncer es una enfermedad que afecta a las personas sin distinguir raza, sexo o estado socioeconómico. Actualmente existen algunas pruebas que lo pueden detectar a tiempo para poder tratarlo y facilitar su curación. ¿Cómo se reproducen las células cancerosas? ¿Qué causas y factores producen células cancerosas? ¿Cuáles son los tipos de cáncer más comunes en nuestro país? Si tienes algunos familiares familiares que están sometidos a un tratamiento contra el cáncer: ¿Qué podrías comentar en relación al tratamiento? ¿Cuál es la composición porcentual del soluto en soluciones liquidas como el vinagre comercial y lejía comercial? ¿Cuáles son sus usos cotidianos? ¿Empujar o jalar el trineo? La hermana menor desea un paseo en trineo. Si está en suelo plano ¿Cómo ejercerá menos fuerza: si la empuja o si la jala?
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Recuperado de:
https://books.google.com.pe https://books.google.com.pe/books?id=uUA /books?id=uUAogT2C6FwC&pg=P ogT2C6FwC&pg=PA71&lpg=PA71&d A71&lpg=PA71&dqq
Aprecian de forma crítica: creencias, valores, experiencias y formas de conocimiento de otras comunidades nacionales y extranjeras: La chicha de jora como producto de l a fermentación alcohólica es el refresco m ás popular de nuestro país y Sudamérica. Es una bebida de t iempos ancestrales que se elabora con ingredientes propios, utilizando diferentes variedades de maíz (alazán, pagaladroga, mochero); de la misma manera, en el mundo se elaboran otras bebidas a base de insumos como el arroz, la leche o la papa. ¿Cuál será el efecto en la actividad enzimática si se agregan otros ingredientes que pueden actuar como inhibidores o catalizadores; y, cómo afectará la modificación de la temperatura? La purificación del agua potable pasa por diversos proc edimientos físicos químicos y biológicos, así como diversas técnicas que pueden complementarse como la cloración, filtración a través de carbón activado, osmosis inversa, rayos ultravioleta u ozonificación. ¿Qué procedimientos se utilizan en tú localidad, para lograr purificar el agua? Existen diversos proyectos ambientales que utilizan recursos renovables y reducen costos, así como esfera solar, filtros caseros o captación de agua de niebla. ¿Se podría purificar agua residuales domesticas con insumos caseros, para ser destinados al riego de cultivos? De acuerdo a la tercera ley de Newton, cada equipo que participa en el juego de jalar la soga tira de ella con igual fuerza que el equipo contrincante. ¿Qué determina entonces, cuál equipo ganará?
Recuperado de: https://es.123rf.com/photo_41180088_grupo-de-ni%C3%B1os-en-un-concurso-cuerda-tirando.html
Desarrollan conocimientos interculturales como también globales en relación a las medidas o estrategias que se emplean en otros lugares para solucionar diversos problemas: problemas : Se comenta la existencia de algunas políticas de conservación de especies de flora y fauna en extinción, además de biodiversidad en general, en el Perú y el mundo. A nivel nacional existen: Política Nacional del Ambiente, Ejes estratégicos de la Gestión Ambiental. A nivel mundial: "Convenio "Convenio sobre la Diversidad Diversidad Biológica", Programa de energía del PNUMA, "Convención Marco de la Naciones Unidas sobre el Cambio Climático", entre otros. El Sistema Internacional de Unidades (SI) es el sistema de unidades que se usa en todos los países del mundo, sin embargo en los países que todavía utilizan otros sistemas de unidades de medidas, como los Estados Unidos y el Reino Unido, se acostumbra indicar las unidades del SI junto a las propias. En nuestro país se utiliza la arroba como unidad de masa, que es una unidad antigua del sistema castellano y portugués. Sin embargo su valor varía según la región o el país, en Perú, Ecuador y Bolivia una arroba equivale a 11,5 kg . Si observas a tu alrededor notarás que muchos aparatos funcionan con motores, por ejemplo la licuadora, el ventilador, el taladro, la lavadora, etc. ¿Has observado el motor de un carrito de juguete? ¿Qué partes tiene?
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Los estudiantes procesan la información o el conocimiento nuevos de tal manera que les encuentran sentido en su marco de referencia: ¿Por qué a la chica morada recién elaborada no se le puede agregar limón ni azúcar antes de servirse? Su nivel de acidez podría modificar la estructura de la antocianina e iniciar un proceso de fermentación que modificaría las características organolépticas de la bebida. Explora cuestiones globales y locales sobre los problemas del medio ambiente, conflictos, desarrollo, derecho y cooperación, con la finalidad de asumir un compromiso. Acuerdos de la COP23: Conferencia de la ONU sobre el Cambio Climático de 2017, reunión de trabajo internacional. ¿A qué sustancia química se debe el olor característico de l gas doméstico, si es una mezcla de alcanos que son inodoros? Los hidrocarburos son compuesto químicos orgánicos usados como combustibles, entre ellos el gas doméstico (GLP) que contiene una mezcla de propano y butano, estos son alcanos inodoros que por convención internacional se agrega un compuesto que emite su olor característico el etil mercaptano
La jirafa tiene un cuello largo –más de 3 m- que requiere corazón que bombee con una presión de 260 mmHg cuando este de pie. Esta presión es casi el doble de la presión que ejerce el corazón de una persona en reposo. ¿En qué unidad se mide la presión en el Sistema Internacional? ¿Por qué es muy frecuente expresar la presión en milímetros de mercurio (mmHg)?
Principios La evaluación como la principal estrategia de aprendizaje pedagógicos COAR Este principio reconoce que la evaluación es un proceso formativo que tiene como finalidad la toma de decisiones sobre el desarrollo de las competencias en los estudiantes, cuáles son los logros alcanzados y cuáles son los aspectos que es necesario reforzar. Este proceso implica recojo de información, análisis y retroalimentación. Comunico el desempeño y nivel de logro de cada actividad, así como los criterios e indicadores de desempeño:
Dibuje y rotule un diagrama del sistema digestivo. Distinga entre las fórmulas empíricas, moleculares y estructurales. Discuta ejemplos en la tercera ley de Newton
Los estudiantes han comprendido y tomado conciencia sobre la evaluación por criterios: Explicar y reflexionar sobre los criterios de evaluación e instrumentos de evaluación.
Los estudiantes son capaces de identificar las características de sus niveles de logro como las de sus limitaciones con relación a sus habilidades.
Aplico una evaluación donde se valora el trabajo de los alumnos con relación a niveles de logro determinados, y no en relación al trabajo de otros. Utilizo rúbricas para evaluar las evidencias de forma gradual y sistemática. Genero espacios y aplico estrategias de retroalimentación grupal e individual.
Principios pedagógicos COAR
La indagación como base del proceso enseñanza aprendizaje
La indagación consiste en estimular la curiosidad, desarrollar la participación activa de los estudiantes en la adquisición y gestión del conocimiento, ayudar a desarrollar el pensamiento crítico, facilitar la capacidad para resolver problemas, y permitir que los estudiantes a través de la tecnología se vinculen con la comunidad local y mundial, con la finalidad de contribuir al desarrollo de su conocimiento, así como a la mejor comprensión y solución de problemas locales y globales
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Realizo actividades que permitan la adquisición y gestión de conocimientos a través de estrategia estrategiass de investigación, reflexión y socialización: Los estudiantes indagan en las páginas web seleccionadas por el docente, haciendo uso de sus laptops.
Realizo preguntas de indagación reales factibles y relevantes: ¿Cuáles son los valores óptimos de presión arterial que podría registrar una persona adulta? ¿Cuáles son las causas frecuentes que producen acidez estomacal? El agua sale de una manguera a una tasa de 1,5 kg/s con una rapidez de 20m/s y se dirige a uno de los lados de un automóvil que la detiene, ¿cuál es la fuerza del agua que ejerce sobre el automóvil?
Buscan información que necesitan y construyen su propia comprensión tan frecuentemente como sea posible: ¿Cuál es la diferencia entre un resfriado común y una gripe? ¿Cuál es la diferencia entre compuestos orgánicos e inorgánicos? ¿Cuál es la diferencia entre velocidad y rapidez?
Utilizo fuentes primarias y secundarias que permitan al estudiante contrastar información: En una etiqueta de una golosina identifico la cantidad de azúcar y sal, y realizo una comparación con las recomendaciones para su consumo según las normas de la OMS. Argumenta por qué dice que los proyectos de biogás reducen la contaminación del aire local en comparación a otros combustibles. Hay reacciones muy, pero muy lentas. Por ejemplo el diamante tarda millones de años en formarse y millones de años en oxidarse.
Promuevo la indagación de manera colaborativa con otras áreas: En una medición de datos cuantitativos: ¿Qué se entiende por exactitud y precisión? ¿Cómo se registran las incertidumbres y las cifras significativas? ¿Usando el Excel como se elaboran gráficos estadísticos?
Principios pedagógicos COAR
El uso de herramientas tecnológicas.
La incorporación de la tecnología en los contextos edu cativos aporta una serie de beneficios que ayudan a mejorar la eficiencia y la productividad de las acciones educativas. En ese sentido, cobra relevancia la utilidad de las herramientas tecnológicas, más allá del apoyo que brindan a tareas personales con el procesador de textos o computador individual, y se convierten en un dinamizador de actividades colaborativas que favorecen la interacción e intercambios creativos digitales, el desarrollo de la inteligencia colectiva, la intercreatividad, entre otras formas de comunicación y producción de nuevos conocimientos, que coadyuvan al desarrollo y crecimiento del talento humano como proceso cooperativo, espontáneo y efectivo.
Utiliza herramientas tecnológicas: laptops, calculadoras gráficas, sensores de medición. Con el sensor de pH mide a diferentes horas durante 3 días el nivel de acidez de yogur.
Uso de la tecnología de forma ética y responsable: Antes de realizar las mediciones con un sensor, se debe mencionar o reiterar las precauciones y cuidados en su uso adecuado.
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Principios pedagógicos COAR
La interdisciplinariedad para la comprensión de sistemas complejos.
Nuestro mundo está compuesto de sistemas complejos, estos están formados por interconexiones que muestran propiedades y comportamientos no evidentes al sumar sus partes; tales organizaciones se caracterizan por la conexión, interdependencia, diversidad, adaptación y por ser emergentes, como son los ecosistemas, la conciencia, las sociedades, los fenómenos naturales, el cuerpo humano, etc. Por ello, debemos abordar estos sistemas desde su conjunto y no reducirlos a cada una de sus partes; de esta manera, podrán identificarse sus impulsores y no se perderá la esencia de su totalidad dinámica.
Propicio un aprendizaje interdisciplinario en diversos contextos: Durante una sesión de aprendizaje. Ejemplo: El uso del jabón de mano m ano de distintas marcas comerciales por los estudiantes es diverso, ante esta situación surgen algunas preguntas que deben de ser abordadas de distintas disciplinas de las ciencias. ¿Qué composición química en común tiene todos los jabones de mano? ¿Qué efectos tiene en el pH de la piel que influye en el tejido epitelial? ¿Cuáles son las condiciones de temperatura, presión y concentración de los insumos en la producción del jabón?
Promuevo el diálogo y comentarios eficaces sobre lo que los estudiantes han entendido o no durante la sesión de aprendizaje.
Animo a los estudiantes a comentar regularmente lo que aún no han entendido.
Aliento a los estudiantes a que generen preguntas razonadas.
Culmino la sesión de aprendizaje con la seguridad de que se ha conseguido la comprensión deseada.
Durante el desarrollo del Plan de estudios se desarrollarán 3 proyectos interdisciplinarios, que partirán de las necesidades y curiosidades de los estudiantes, respondiendo al contexto de su localidad o región.
1
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Invernadero / Jardín botánico / biohuerto / jardín colgante / hidroponía /acuoponia Fermentación alcohólica / fermentación láctica / fermentación acética / producción de queso / elaboración de champú, elaboración de jabones / elaboración de perfumes / elaboración de pasta dental Panel solar / terma solar / cocina solar / bombas de ariete / maquinas simples / energías alternativas (eólica, solar, mareomotriz, hidráulica)
6.2 Vínculo con teoría del conocimiento (TdC) Teoría del Conocimiento es un componente que reflexiona sobre el conocimiento desde dos interrogantes ¿Cómo sabemos? y ¿Cómo comunicamos lo que sabemos? La metodología promueve que el estudiante a partir de una situación de la vida real reflexione cómo se llega al conocimiento e indague a partir de una o varias áreas buscando respuestas. El aula se convierte en un espacio de incertidumbre, propuesta y reflexión continua. Teoría del Conocimiento se relaciona íntimamente con las áreas de conocimiento, espacios que ofrecen desde su propia naturaleza, enfoque y metodología, una y varias formas de entendimiento sobre el mundo. El estudiante a partir de una pregunta de conocimiento puede puede abordar un área o varias áreas conocimiento permitiendo construir respuestas distintas con abordajes distintos. ¿Qué es una pregunta de conocimiento? Es la interrogante que se centra en la naturale za del conocimiento y cuenta con tres características: a) promueve la discusión sobre el conocimiento (cómo se construye y evalúa el conocimiento) b) es abierta porque tiene posibles respuestas (debatible) c) se expresa de manera general (puede ser aplicada para más de un área de conocimiento) (IBO, 2015, 21).
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Es necesario que el estudiante construya de manera creativa preguntas de conocimiento y reconozca cuándo una pregunta busca una respuesta sobre el conocimiento temático de un área y cuando la pregunta indaga sobre cómo se conoce desde esa área. Se sugiere que el docente en el aula incluya situaciones de la vida real (SVR) que serán punto de partida para la construcción de preguntas más complejas hasta alcanzar la pregunta de conocimiento TDC. Cuadro (6.2)1 Planteamiento de preguntas de conocimiento
NIVEL Situación de la vida real (SVR) Situación de un área más que del propio conocimiento Situación de un área que intenta abordar el conocimiento. Situación que aborda el conocimiento e igual el área. Situación del conocimiento (Pregunta de segundo orden)
ÁREA DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DESCRIPTOR PREGUNTA DE CONOCIMIENTO En mi localidad se cultiva mejor la palta con Situación natural que abono de gallinácea. puede generar ¿Qué composición química tiene el abono de -Descripción de una galinácea? situación relacionada con el área. - Pregunta cerrada ¿Para qué sirve el abono de gallinácea en el -Pregunta cerradacultivo de la palta? - Cuestión implícita del conocimiento - Una pregunta abierta - Cuestión explícita del conocimiento
¿Cómo aseguramos que el abono orgánico es mejor que el abono industrial?
- Una pregunta abierta. - Una cuestión explícita del conocimiento, - Usa vocabulario TDC
¿Cómo la percepción nos permite construir un conocimiento válido?
NIVEL
DESCRIPTOR
Situación de la vida real (SVR).
Situación natural que puede generar.
Situación del área de conocimiento más que del propio conocimiento.
-Descripción de una situación relacionada con el área, a través de una pregunta cerrada.
Situación del área de conocimiento que intenta abordar el conocimiento.
-Planteamiento de una pregunta cerrada-Hay un abordaje implícito del conocimiento.
PREGUNTA DE CONOCIMIENTO Los estudiantes en su hora de educación física están practicando el básquet como preparación para los juegos florales 2019. En ese sentido, están analizando diversas estrategias para el lanzamiento y el encesto para conseguir los puntos desde cualquier punto del campo. Si se desea saber cuál es la fuerza que se debe aplicar al lanzamiento; ¿Es posible modelar la fuerza aplicado en el lanzamiento del balón (bajos ciertas condiciones) que permitan asegurar el balón ingrese a la canasta, y así conseguir la puntuación requerida? ¿Qué otros parámetros que influyen en el lanzamiento se pueden modelar (ángulo de lanzamiento, distancia a la canasta)? ¿Qué variables se pueden controlar y cuáles no? ¿Cuál de los modelos estudiados será el más eficiente para? ¿Existirá un modelo que considere varias variables? En la ciencias y en otras áreas del conocimiento se emplean una diversidad de modelos, cada una con sus particularidades y uso; en ese sentido; ¿En qué medida los modelos físicos nos permiten hacer predicciones a partir de algunos datos conocidos? ¿Cuándo es la modelización de situaciones ideales lo bastante buena como para considerarlo un conocimiento?
Situación que aborda el conocimiento equiparado e igual al área de conocimiento. Situación del conocimiento (Pregunta de segundo orden).
- Planteamiento de una pregunta abierta. -Hay un abordaje explícito del conocimiento. - Planteamiento de una pregunta abierta. - Hay un abordaje explícito del conocimiento.
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- Usa vocabulario TDC. A continuación se presenta preguntas de conocimiento según el abordaje del área de ciencia y tecnología. Cuadro (6.2).3 Preguntas de conocimiento de acuerdo al marco de conocimiento.
ASPECTOS
Alcance/aplicaciones
Conceptos/lenguaje
Metodología
Desarrollo histórico
Vínculos con el conocimiento personal
MARCO DE CONOCIMIENTO EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA1 La matemática se encarga del estudio de la cantidad, regularidad equivalencia y cambio, de la forma movimiento y localización, gestión de datos e incertidumbre. La matemática se utiliza para crear modelos en las ciencias naturales y humanas. Utilizan un conjunto de símbolos que representan entes concretos y abstractos. Utilizan palabras claves: Ley, principios, prueba, hipótesis, conjetura, prueba, entre otros.
PREGUNTAS DE CONOCIMIENTO ¿En qué medida los modelos físicos nos permiten hacer predicciones a partir de algunos datos conocidos, aun cuando hay presencia de incertidumbre? ¿Se podría modelar un fenómeno físico considerando varias variables? ¿Cuál es el papel que desempeñan la razón y la imaginación al hacer posible que los científicos visualicen escenarios que van más allá de nuestras capacidades físicas? ¿Hasta qué punto disponer de un enfoque unificado para la medición facilita la puesta en común de los conocimientos en las ciencias? ¿Qué ocurre con el conocimiento científico cuando nuestra comprensión de tales conceptos fundamentales cambia o evoluciona?
Determinan un procedimiento para la investigación: planteamiento del problema, identificación de variables, formulación de la hipótesis, obtención de datos, La intuición, ¿constituye una forma válida de procesamiento de los datos y la conocimiento en la ciencia? socialización de resultados. ¿En qué se diferencia la metodología utilizada en las ciencias naturales que la utilizada en las ciencias sociales? Reconoce que los ¿Hasta qué punto puede el conocimiento del descubrimientos y aporte a la presente aportar conocimiento sobre el física se dan a través de futuro? espacios temporales y geográficos; tal como la ¿Cómo decide la comunidad científica propuesta de Huygens y Newton cuando hay teorías competidoras? respecto al comportamiento de la luz. Reconoce las oportunidades y ¿Qué papel desempeñan los cambios de contribución de las ciencias paradigmas en el avance del saber como fuente de ideas para científico? resolver problemas de la vida real. ¿Cómo explican los científicos aquellos Reconoce la importancia de las conceptos que carecen de propiedades ciencias en el mundo actual. tangibles o visibles?
6.3 Vínculo con la interculturalidad Los Colegios de Alto Rendimiento (COAR) concentran a estudiantes de la región y de diferentes lugares del país, de ámbitos tanto urbanos como rurales y con diferentes tradiciones 1 PROGRAMA
Cardiff.
DEL DIPLOMA (2013).Guía de Teoría del Conocimiento. Primera evaluación: 2015.
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socioculturales (pueblos indígenas u originarios andinos y amazónicos, afroperuano y descendientes de migrantes extranjeros). Esta diversidad cultural representa una oportunidad como un reto para incorporar al proceso formativo las diferentes costumbres, formas de sentir y explicar la realidad y también reconocer los elementos que unen a nuestras culturas. Estos aportes fortalecen la construcción de un código de valores convertidos en principios éticos que orienten nuestros juicios, decisiones y acciones o de buscar un sentido trascendente de la vida. En el contexto peruano la interculturalidad es entendida como un enfoque que reflexiona críticamente sobre su diversidad cultural para transformarla y fortalecer el proyecto democrático de sociedad. Es decir, busca desarrollar una interacción entre personas, conocimientos y prácticas culturalmente diferentes; una interacción que reconoce y que parte de las asimetrías sociales, económicas, políticas y de poder y de las condiciones institucionales que limitan la posibilidad que el «otro» pueda ser considerado como sujeto con identidad, diferencia y agencia la capacidad de actuar (Walsh, 2005). Las características más resaltantes son:
Promueve el desarrollo de las diferentes tradiciones culturales del contexto desde el respeto, reconocimiento y valoración. Promueve la afirmación de las identidades culturales en relación permanente con los culturalmente distintos, que permita identificar lo propio y también lo que nos une más allá de las diferencias. Promueve el reconocim iento y valoración de las diferentes racionalidades que perm iten interpretar la realidad y espiritualidades en la búsqueda de darle un sentido a la vida. Promueve la construcción de una convivencia basada en el respeto de los grupos a partir de sus diferencias culturales y miradas a su entorno. Promueve el encuentro e intercambio para un diálogo intercultural que permita llegar a niveles crecientes de complementariedad, entendimiento, concertación y consenso. Promueve el ejercicio de una ciudadanía que luche contra la discriminación, el racismo y sexismo desde la deconstrucción de los estereotipos y prejuicios que los hacen ver como normales y aceptables en la sociedad.
Es recomendable que el equipo de docentes del área de Ciencia y tecnología organice secuencias metodológicas incorporando los principios interculturales. Un primer aspecto es que el docente convierta al aula de aprendizaje en un espacio de intercambios de conocimientos, experiencias, y formas de entender la realidad y para ello la participación de los estudiantes a través de sus “vivencias” es fundamental. Un segundo aspecto y quizá más importante es la aceptación del “otro” “o tro”
culturalmente distinto, como un sujeto con las mismas capacidades y valoraciones que uno. Las actividades metodológicas permitirán que cada estudiante conozca sobre su compañero fortaleciendo las habilidades y actitudes hacia el r espeto y valoración por “el otro”. Esta interculturalidad se concreta en la práctica a través de una propuesta de Educación Intercultural para Todos (EIT) centrada en la vivencia y el desarrollo de la diversidad cultural para fortalecer los procesos pedagógico, y orientada por los siguientes principios: 1. Visibilización de la diversidad cultural Identificación y caracterización de la diversidad cultur al de los estudiantes y la comunidad com unidad educativa como punto de partida para la implementación de la EIT que genere una apertura e interés por el desarrollo de la diversidad cultural: “Reconociendo nuestros orígenes culturales”
2. Activación de emociones Vivencia de experiencias de intercambio y dialogo intercultural, así como de prácticas culturales del contexto para establecer vínculos afectivos con los culturalmente diversos: “Vivencia para el encuentro”
3. Análisis crítico de la diversidad Identificación de problemáticas y desafíos que plantea la realidad de la diversidad cultural y planteamiento de respuestas que articulen lo local y lo global: “Pensar globalmente para actual localmente”
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4. Comunicación intercultural Uso de lenguajes artísticos universales, otras formas de comunicación propias de los pueblos y aprendizajes de lenguas del contexto que establezca puentes y elimine barreras entre los culturalmente distintos: “Múltiples formas de comunicación para la construcción de aprendizajes interculturales”
5. Diálogo intercultural Promoción del diálogo de sensibilidades, valores, pensam ientos, saberes y espiritualidades que planteen la complementariedad entre diferentes tradiciones socioculturales: “Respondiendo a desafíos a partir de la diversidad cu ltural y una visión interdisciplinar”.
Se propone que el área de Ciencia y Tecnología cuente con una ruta sobre interculturalidad bien definida, a partir de la valoración, reconocimientos y respeto de aquellas experiencias propias de los estudiantes; y de los diferentes retos, oportunidades que ofrece la diversidad cultural en los variados contextos. En este sentido, puede ayudar la formulación de preguntas que ayuden a la reflexión, tales como: ¿Qué oportunidades y retos plantea la etobotanica en el proceso de enseñanza y aprendizaje? ¿Qué oportunidades y retos plantea plantea el conocimiento tradicional en nuestra área? ¿Qué aspectos comunes encontramos entre el conocimiento científico y el tradicional? ¿Cómo unificarlos? ¿Cómo nuestra área aporta en la reducción de las brechas socioculturales en el Perú?
6.4 Vínculo con mentalidad internacional La sesión de clase debe permitir relacionar al estudiante con lo que está pasando en otras sociedades actuales. El tema tratado sería el vehículo que nos permita conocer a otros que no están en nuestro COAR, esto implica entender a los demás en su forma de pensar, pensar , sentir y actuar, con relación a aquello que los estudiantes están aprendiendo. Nuestros estudiantes deben construir un pensamiento de mirada al mund o, comenzando por la comprensión de lo m ás cercano -su localidad, su región y su país-, para ir luego al entendimiento de los otros en cualquier parte del mundo. Trabajar con un enfoque de mentalidad internacional significa que los estudiantes conozcan, comprendan y respeten su entorno y las diferentes culturas existentes. Cuadro (6.3).1 Vínculo entre la mentalidad internacional y la teoría del conocimiento
CONTENIDOS
Investigación
Biología Celular
Fisiología Humana
CONEXIONES Mentalidad internacional El Grupo de Expertos en Asesoramiento Estratégico sobre Inmunización (SAGE) brinda orientación sobre la labor del actual departamento de inmunización, vacunas y productos biológicos. Asesora a la OMS (Organización Mundial de la Salud) con respecto a las políticas y estrategias mundiales sobre cuestiones que van desde las vacunas y la tecnología, hasta la aplicación de las vacunas y sus nexos con otras intervenciones sanitarias, pasando por la investigación y el desarrollo. Teoría del conocimiento La concepción en la actualidad es que las em ociones son el producto de la actividad en el cerebro y no del corazón. ¿Es más m ás válido el conocimiento basado en la ciencia que el conocimiento basado en la intuición? Mentalidad internacional La investigación con células madre ha dependido del trabajo de un equipo de investigadores de todo el mundo. Teoría del conocimiento Hay una diferencia entre el medio ambiente vivo y el medio ambiente inerte, ¿cómo podemos reconocer la diferencia que hay entre ambos? Mentalidad internacional La OMS fue fundada el 7 de abril de 1948 (Día mundial de la Salud). Actualmente laboran en dicha entidad alrededor de 7000 personas de 150 países . La OMS ejerce el liderazgo mundial en materia de salud pública, con especialistas en salud, médicos, científicos y epidemiólogos, además de expertos en estadísticas sanitarias.
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Teoría del conocimiento (TdC) Mark Twain no solo fue uno de los autores más destacados de todos los tiempos, sino también un gran bromista; una de sus frases fue: “La única manera de conservar la salud es comer lo que no quieres, beber lo que no te gusta, y hacer lo que preferirías no hacer”. ¿Qué tan cierto es en nuestro contexto actual? Mentalidad internacional La liberación de gases causantes el invernadero se produce localmente pero tiene un efecto global, por lo que resulta esencial la cooperación internacional para reducir la emisión de gases. Las cumbres internacionales como la Cumbre de la Tierra en Ecología y Río de Janeiro, el Protocolo de Kioto y La Cumbre Mundial sobre Desarrollo Medio Sostenible en Johanesburgo comprometieron a muchos países del mundo a llegar a Ambiente acuerdos y políticas medioambientales. Teoría del conocimiento El propósito del principio de precaución es el de guiar la teoría de decisiones en condiciones en las que no hay certeza total. ¿Es posible tener cambio climático? Mentalidad Internacional El CERN (Organización Europea de Investigación Nuclear), es el mayor laboratorio de investigación en física de partículas y uno de los centros de investigación más importantes en el mundo. Actualmente cuenta con 21 estados miembros, los cuales Modelo comparten la financiación y la toma de decisiones en la organización. Además, otr os Atómico 28 países no miembros participan con científicos de 220 institutos y universidades Mecánico en diversos proyectos, cuenta con aceleradores y detectores de partículas utilizados Cuántico para estudiar los constituyentes fundamentales de la materia. Teoría del conocimiento (TdC) Ninguna partícula subatómica (puede o podrá) ser observada directamente ¿Qué formas de conocimiento usamos para interpretar la evidencia indirecta que se obtiene por medio de la tecnología? Mentalidad Internacional El desarrollo de la Tabla Periódica duro muchos años y en él participaron muchos científicos de diferentes países que trabajaron basándose unos en los trabajos e Clasificación ideas de los otros. de los Teoría del conocimiento (TdC) elementos ¿Qué papel desempeña el razonamiento intuitivo y el deductivo en el desarrollo de la Tabla Periódica? El poder predictivo de la Tabla Periódica de Menedeleiev ilustra la naturaleza arriesgada de la ciencia. ¿Cuál es la la línea de demarcación demarcación entre las afirmaciones científicas y pseudocientificas? Mentalidad Internacional La autoridad mundial que desarrolla y estandariza la nomenclatura de los Nomenclatura compuestos orgánicos e inorgánicos es la IUPAC o International Union of Pure and Applied Chemistry (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada), es un grupo de de trabajo que tiene como miembros a las sociedades nacionales de química. Pertenece compuestos al Consejo Internacional para la Ciencia (ICSU). químicos Teoría del conocimiento (TdC) La química ha desarrollado un lenguaje sistemático que trajo como consecuencia que los nombres antiguos resulten obsoletos ¿Qué se ha p erdido y que se ha ganado en este proceso? Mentalidad Internacional Las ecuaciones químicas son el “lenguaje” de la química ¿De qué forma el uso de Reacciones lenguaje universal ayuda y dificulta la búsque da del conocimiento? químicas Teoría del conocimiento (TdC) Asignar números a las masas de los elementos químicos ha permitido que la química evolucionara hacia una ciencia física ¿Por qué las matemáticas son tan efectivas para describir el mundo natural? Mentalidad Internacional. La medición. El Sistema Internacional de Unidades (SI), es un estándar internacional para la escritura de unidades, símbolos y cantidades. Fue adoptado y recomendado por la Conferencia General de Pesos y Medidas desde el año 1960. Es la forma moderna del sistema métrico decimal y todas sus unidades tienen un único símbolo único símbolo para su
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representación, de manera que su escritura y lectura sea unívoca y, por lo tanto, no conduzca a un error de interpretación. Teoría del conocimiento (TdC) ¿Hasta qué punto, las mediciones son exactas? ¿Existe ciencia sin medición? Mentalidad internacional. El tren más rápido del mundo es el Tren Bala que se desplaza a 500 Km/h mediante Movimiento la levitación magnética y fue creado en el Japón. rectilíneo uniformemente Teoría del conocimiento (TdC) ¿Qué formas de conocimiento usamos para interpretar los impactos de la variado. tecnología? Mentalidad internacional. Aplicaciones importantes del movimiento de un cuerpo con respecto a la Tierra. Movimiento Análisis de huracanes, movimiento de misiles balísticos y de satélites artificiales, etc. Circular. Teoría del conocimiento (TdC) ¿Qué papel desempeña el razonamiento intuitivo y el deductivo en el movimiento relativo? Mentalidad internacional. Las máquinas simples, por un lado, optimizan los efectos de la fuerza y permiten la mayor eficacia en los trabajos que realizan. Las ecuaciones matemáticas son el “lenguaje” de la física. ¿De qué forma el uso Trabajo del lenguaje universal ayuda y/o dificulta la búsqueda del conocimiento? mecánico. Teoría del conocimiento (TdC) . Si bien las máquinas optimizan el rendimiento del trabajo, ¿qué se ha perdido y qué se ha ganado en este proceso? Asignar números a las variables en los fenómenos físicos ha permitido la evolución e volución y evaluación del desarrollo. ¿Por qué las matemáticas son tan efectivas para describir el desarrollo de la ciencia?
6.5 Estrategias metodológicas Existe una gran variedad de estrategias metodológicas en la enseñanza de las ciencias. Lo fundamental es que todos los estudiantes no sean receptores pasivos sino que participen activamente en las sesiones de aprendizaje; en ese contexto, el docente no debe ser solo un transmisor de conocimientos, sino el que guie el aprendizaje en el proceso pedagógico. El desarrollo de habilidades a través de los enfoques de enseñanza - aprendizaje conlleva no solamente a habilidades cognitivas, sino también a desarrollar habilidades afectivas y metacognitivas, las cuales se agrupan en cinco categorías. En el siguiente cuadro se muestran aquellas habilidades desarrolladas desde las ciencias. Aun cuando estas se presentan de manera separada (como categorías diferentes), existen estrechos vínculos y partes en común entre ellas: Cuadro 6.5.1 Ejemplos de indicadores de habilidades específicas para las ciencias .
Habilidades
Indicador de habilidad
Cognitivas
Interpretar datos obtenidos en investigaciones científicas.
Sociales
Comentar sobre el diseño de los métodos experimentales.
De comunicación
Representar datos visualmente de manera adecuada adecuada al propósito y destinatario. Estructurar la información adecuadamente en informes de investigaciones, de laboratorio o de campo. Establecer conexiones entre la investigación científica y los factores morales, éticos, sociales, económicos, políticos, culturales o ambientales relacionados.
De autogestión De investigación
Fuente: Programa de Años intermedios PAI (2015)
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Respecto a los enfoques en que se sustenta la enseñanza aprendizaje del área de ciencia y tecnología, se consideran las metodologías basadas en la Indagación, Contextualización y Conceptualización. Figura 6.5.1: Metodologías basadas en los enfoques
Indagación
Cómo método de obtención de conocimiento y de comprensión de la naturaleza de la ciencias.
Contextualización
Como modo de introducir y justificar los conceptos y dar relevancia a la ciencia.
Conceptualización
Elaboración de modelos, explicación científica mediante modelos, evaluación de hipótesis mediante evidencias experimentales, argumentación, comprensión de la naturaleza de la ciencia. Modificado de la propuesta de Camaño, A (2011)
“Debería conseguir integrar contextualización, contextualización, indagación indagación y modelización modelización como procesos imprescindibles en el aprendizaje de la competencia científica” Aureli Caamaño Aureli Caamaño (2011). (2011).
6.5.1 Metodología basada en la Indagación Motivar a los alumnos para aprender ciencias con un enfoque indagativo, es un proceso básico y un camino para comprender la ciencia. En el sentido más amplio del término, la indagación es el proceso que se utiliza para lograr niveles de comprensión más profundos, ya que estimula la curiosidad y favorece el pensamiento crítico y creativo. Debido a ello, los docentes y los estudiantes deben utilizar preguntas de indagación para explicar los diversos temas. Se espera que piensen por sí mismos, con el fin de abordar problemas complejos y aplicar sus conocimientos y habilidades de manera crítica y creativa para llegar a conclusiones o respuestas razonadas. A nivel más práctico, algunas actividades sugeridas pueden ser: Se presenta a los estudiantes un reto (como una pregunta que debe responder, una observación o un conjunto de datos que debe interpret ar, o una hipótesis que debe poner a prueba). Se pueden plantear preguntas, identificar problemas y acceder a recursos confiables relacionados con el área.
Preguntas de indagación Las preguntas de indagación orientan la enseñanza y el aprendizaje, ayudan a organizar y secuenciar este proceso. Aprender a plantear preguntas y, en concreto preguntas investigables, estas deben de ser uno de los retos en las sesiones de aprendizaje del área.
“Las preguntas son el eje a partir del cual es posible que se genere el Neus conocimiento científico” Sanmarti (2012). (2012).
Una capacidad del ser humano es plantear preguntas, de imaginar y buscar respuestas; ello está relacionado con la capacidad de formular nuevas preguntas que generen nueva explicaciones. Existen tres tipos de preguntas de indagación:
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Cuadro (6.5.1).1 Ejemplos de preguntas de indagación.
FÁCTICAS Recordar datos o temas
CONCEPTUALES Analizar ideas importantes
DEBATIBLES Evaluar perspectivas y desarrollar teorías
¿Qué relación existe entre el ADN y la transmisión de caracteres hereditarios de generación en generación? ¿Qué indica una cantidad alta de leucocitos en un análisis de sangre? ¿Qué significa el cambio de velocidad en el movimiento circular?
¿Cuáles son las consecuencias del uso de células madre en el tratamiento de algunas enfermedades? ¿Cuáles son las consecuencias del desarrollo industrial y tecnológico en el cambio climático? ¿Cuál es el ángulo de lanzamiento de un proyectil, para que su alcance sea la mitad de su altura máxima?
El pensamiento científico, central a la idea de ciencia como proceso, “ El es una herramienta básica para pensar lo que nos rodea, intentar comprenderlo y tomar decisiones fundamentadas. Y para que eso suceda los docentes tenemos que generar situaciones que les ofrezcan a los alumnos la oportunidad de “hacer ciencia” en el aula ; por ejemplo, investigando fenómenos, pensando maneras válidas de responder preguntas, proponiendo explicaciones alternativas ante los resultados o debatiendo entre pares. Es una aventura desafiante pero también muy posible” posible” Malina Furman (2016).
El aprendizaje y la enseñanza basada en la indagación, adopta muchas formas. Por ejemplo, la “indagación estructurada, indagación guiada e indagación abierta” (Staver y Bay, 1987) o
¿Qué es una célula?
¿Qué función cumple el estómago?
¿Cuál es la relación entre la fuerza y la velocidad en el rendimiento mecánico? ¿Cuál es el modelo de la ¿Qué significa la pendiente ¿Cuál es la relación de cambio de la fricción? negativa en un gráfico v = f (t)? velocidad y la temperatura en un cuerpo que gira? ¿Qué es un átomo? ¿Qué relación existe entre las ¿Cuáles son las características del propiedades físicas y químicas grafeno, nanotubos y fullerenos que de los elementos químicos y su pueden ser utilizados para la ubicación en la Tabla periódica? obtención de nuevas tecnologías? ¿Qué elementos ¿Cómo identificar un reactivo ¿Cuáles son las alternativas menos químicos son sólidos, limitante en una reacción invasivas para contrarrestar los gaseosos y líquidos a química? y ¿cómo afecta en la efectos del calentamiento global y la temperatura ambiente? masa de los productos? emisión de gases tóxico?
“aprendizaje por indagación guiada y orientada al proceso”
(Lee, 2004). Existen también otros métodos que tienen una estructura propia, pero cuyo diseño básico se funda en el aprendizaje por medio de la indagación, por ejemplo, el aprendizaje experiencial (Kolb, 1984); el aprendizaje basado en casos (Fasko, 2003) y el aprendizaje por descubrimiento (Prince y Felder, 2007). De todos los dos enfoques basados en la indagación más conocidos son el aprendizaje experiencial y el aprendizaje basado en la resolución de problemas. No obstante, independientemente del enfoque que se adopte, lo esencial es que los estudiantes participen activamente. A continuación, detallamos algunas estrategias metodológicas basadas en la indagación Aprendizaje experiencial
El aprendizaje experiencial proporciona a los estudiantes la oportunidad de crear espacios para construir aprendizajes significativos desde la autoexploración y experimentación; es utilizado de manera consciente, planificada y dirigida como un sistema formativo adaptable a los diversos estilos de aprendizaje.
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Cuadro (6.5.1).2 Características del Aprendizaje Experiencial.
Aprendizaje experiencial Experiencia Concreta (sentir)
Características
Aprender de experiencias específicas y en relación con las personas. Sensible a los sentimientos de otros.
Observación Reflexiva (ver)
Actividad
Observar antes de hacer un juicio al ver el ambiente desde diferentes perspectivas. Busca el significado de las cosas.
Recuperado (11/09/2018): https://vimeo.com/52369527
Conceptualización abstracta (pensar)
Experimentación Activa (hacer)
Análisis lógico de ideas ideas al actuar bajo un entendimiento intelectual de la situación.
Habilidad para lograr que las cosas se hagan al influir en personas y eventos mediante la acción. Incluye tomar riesgos.
Recuperado (11/09/2018): (11/09/2018): https://drive.google.com https://drive.google.com/drive/u/2/folders /drive/u/2/folders/1Ul9TakvfE /1Ul9TakvfE bqVriXTTuv4FdYVaVi4FAvt?ogsrc=32
Aprendizaje basado en proyectos: Proyecto Interdisciplinario En el desarrollo del Plan de Estudios del área de Ciencia y Tecnología para par a el 3er grado, se planificado 3 proyectos interdisciplinarios desarrollados uno por cada bimestre (hasta el tercer bimestre) que integran a otras áreas curriculares; cada una con sus actividades que confluyen en la consecución del proyecto. Se desarrollarán en tres etapas: planificación, acción y reflexión. Cuadro (6.5.1).3 Etapas del Proyecto Interdisciplinario
Etapas
Planificación
Acción
Características Características
Actividad
Se identifica el problema de manera holística y se proponen diversas actividades, estrategias y materiales a utilizar través de un plan de trabajo, el mismo que es evaluado en forma permanente por el equipo de trabajo.
Recuperado (11/09/2018) : https://www.eluniverso.com/2010/09/15/1/1445/5colegios-exponen-sus-proyectos.html
Es el trabajo de campo que permite abordar in situ la problemática identificada desde una mirada interdisciplinaria. Se tiene en cuenta las medidas de seguridad, éticas y ambientales. Recuperado (11/09/2018): (11/09/2018): https://drive.google.com https://drive.google.com/drive/u/2/folde /drive/u/2/folders/1Ul9TakvfEb rs/1Ul9TakvfEbqVriXTTuv4FdY qVriXTTuv4FdYVaVi4F VaVi4F Avt?ogsrc=32
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Implica socializar los resultados de cada equipo de trabajo, en las cuales se busca reflexionar de manera individual y colectiva la participación asertiva y responsable de los estudiantes.
Reflexión
Recuperado (11/09/2018): (11/09/2018): https://drive.google.com https://drive.google.com/drive/u/2/folde /drive/u/2/folders/1Ul9TakvfEb rs/1Ul9TakvfEbqVriXTTuv4FdY qVriXTTuv4FdYVaVi4F VaVi4F Avt?ogsrc=32
hacer, es decir de influir influir sobre sobre el el entorno entorno en situacion situacion “[la educación del futuro requiere] capacidad capacidad de hacer, diversas diversas e imprevistas, imprevistas, poniendo poniendo en práctica práctica conocimien conocimientos tos teóricos teóricos y prácticos, prácticos, tanto como como cualidad cualidad subjetivas subjetivas innatas innatas o aprendidas, aprendidas, anticipando anticipando el futuro, futuro, afrontando afrontando y solucionando solucionando problemas, problemas, solos y sob ”
Aprendizaje por descubrimiento descubrimiento
El aprendizaje por descubrimiento se produce cuando el docente presenta todas las herramientas necesarias al estudiante para que este descubra por sí mismo lo que se desea aprender. Constituye un aprendizaje efectivo, pues cuando se lleva a cabo de modo eficiente, asegura un conocimiento significativo y fomenta hábitos de investigación, y rigor en los estudiantes. En ese contexto los medios utilizados deben estar bien definidos y ser atrayentes al estudiante, pues así el individuo estará motivado para realizar este tipo de aprendizaje. Cabe precisar que el estudiante debe tener conocimientos previos vinculados al nuevo aprendizaje.
6.5.2 Metodología basada en la Contextualización Contextualización El aprendizaje de la ciencia debe estar relacionarla con la vida cotidiana y ser de interés para la futura vida del estudiante en lo personal, profesional y social, en un contexto donde la ciencia se relaciona con la sociedad y el medioambiente. Se puede partir de un contexto para comprender conceptos y modelos, pero también se puede utilizar los conceptos para interpretar y explicar el contexto en la cual se manifiesta el fenómeno natural. Figura 6.5.2 Proceso de la metodología basada en la contextualización
Interpretar y comprender el contexto n ó i c a z i l a u t x e t n o C
T p e r o i r n í c a , i p l i e o y s e s
Despertar la curiosidad e interés
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Desde el punto de vista teórico la enseñanza contextualizada se basada en una visión del aprendizaje situado. Mientras que las teorías cognitivas consideran el conocimiento como una entidad abstracta que se encuentra en la mente de los individuos, los enfoques “situados” enfatizan la situación y el
contexto en la cual el aprendizaje tiene lugar. La tesis principal del aprendizaje situado es que, para que la transferencia de conocimientos se produzca, el conocimiento debe ser adquirido en un proceso autodependiente y activo en un contexto auténtico (Reinmann-Rothmeier y Mandil – 2005). Según la perspectiva constructivista el aprendizaje es un proceso social autodirigido donde la adquisición del conocimiento siempre tiene lugar en un contexto o situación específica. Algunos motivos para contextualizar las clases de ciencias: Fomentar la formulación de preguntas, la curiosidad sobre el mundo que nos rodea, ayuda a
“orientar y mirar”.
Las clases son más motivadoras, y suponen una mejora en las actitudes de los estudiantes sobre la ciencia. Ayudan a percibir la funcionalidad de la ciencia. Facilita que sea más indagativas. Hay más interacción entre los estudiantes y entre estos y el docente. Da lugar a una mayor comprensión de las interacciones entre la ciencia y la tecnología, y entre ciencia y sociedad. Una de las ventajas que se aducen para promover este enfoque contextualizado de la educación “ Una científica es la mayor motivación que produce en el alumnado. Esta mayor motivación parece ser útil tanto para el alumnado de perfil más académico, de modo que se crea un mayor interés por las ciencias y se aumenta el número de alumnos y alumnas que siguen estudiando asignaturas de ciencias después de la educación secundaria obligatoria, como para el alumnado menos académico, en el que aumenta su interés por una ciencia más conectada con su vida cotidiana, y se constituye así una estrategia fundamental para conseguir una más amplia alfabetización científica ”. Aureli Caamaño Aureli Caamaño (2005). (2005).
La presencia de las ciencias en nuestras vías cotidianas a través de fenómenos observables nos permite una contextualización permanente. Por ejemplo se puede:
Relacionar la vida cotidiana y su relación con la salud y enfermedad. Sus aplicaciones aplicaciones tecnológicas y su influencia en la vida cotidiana, Mostrar historias de profesionales o carreras que se dedican al uso de la ciencia ciencia y tecnología en su trabajo cotidiano o en un centro de investigación.
“Para contextualizar la ciencia entendemos relacionarla con la vida cotidiana co tidiana de los estudiantes y hacer ver sus intereses para sus futuras vidas e n los aspectos personal, profesional y social . Aureli Caamaño 2011 .
Se puede contextualizar mediante: Experiencias concretas de la vida cotidiana Costumbres, producción y biodiversidad de las regiones. Medios de difusión científica Artículo científico Lecturas seleccionadas Videos seleccionados Demostraciones
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a. Experiencias concretas de la vida cotidiana. Cuadro (6.5.2).1 Ejemplo contextualizado en base a una experiencia cotidiana
Metabolismo¸ bicicleta y el movimiento ¿Qué tiempo demoraría en recorrer una distancia de 5 km? km? ¿Qué tipo de movimiento se presenta al manejar manejar una bicicleta? ¿Cuál será la posición adecuada según su centro de gravedad para optimizar su rendimiento? ¿Qué velocidad máxima puede alcanzar? ¿Qué nutrientes requiere el ciclista para completar una prueba de 50 km? ¿Es necesario la rehidratación? ¿Cuál es el volumen de agua necesaria para cubrir la prueba sin deshidratarse? ¿Es necesario realizar realizar una previa evaluación de rendimiento físico en función a su organismo? ¿Cuál es su frecuencia cardiaca y su capacidad pulmonar? ¿Que ocurren en su organismo, organismo, durante durante la prueba física? ¿Cómo influye la temperatura ambiental en el rendimiento del ciclista? ¿A qué se denomina golpes de calor que podría presentar el ciclista? ¿Cuáles son los principales electrolitos que deberían estar presente en toda bebida rehidratante? ¿Qué compuestos químicos adicionales podrían mejorar mejorar el rendimiento del ciclista? y ¿Cuáles serían las consecuencias? ¿Qué implementos deportivos deportivos debería usar? Y ¿De qué material deberían deberían estar fabricados? ¿Cuáles sería las principales reacciones químicas que se evidencian en un ciclista durante una prueba? Aproximadamente durante 15 min de montar en bicicleta en llano , a una velocidad entre 20 km/h, ¿Qué cantidad de calorías podría quemar?
Preguntas ¿Qué tiempo demoraría en recorrer una distancia de 5 km? ¿Qué tipo de movimiento se presenta al manejar una bicicleta? ¿Cuál será la posición adecuada según su centro de de gravedad para optimizar su rendimiento? ¿Qué velocidad máxima puede alcanzar? ¿Qué nutrientes nutrientes requiere el ciclista para completar una prueba de 50 km? ¿Es necesario la rehidratación? ¿Cuál es el volumen de agua necesaria para cubrir la prueba sin deshidratarse? ¿Es necesario realizar una previa evaluación de rendimiento físico en función a su organismo? ¿Cuál es su frecuencia cardiaca y su capacidad pulmonar? ¿Que ocurren en su organismo, durante la prueba física? ¿Cómo influye influye la temperatura ambiental en el rendimiento del ciclista? ¿A qué se denomina golpes de calor que podría presentar el ciclista? ¿Cuáles son los principales electrolitos que deberían estar presente en toda bebida rehidratante? ¿Qué compuestos químicos adicionales podrían mejorar el rendimiento del ciclista? y ¿Cuáles serían las consecuencias? ¿Qué implementos deportivos debería usar? y ¿De qué material deberían estar fabricados?
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Contenido temático Sistema Internacional de Unidades de medida / Mediciones y errores / incertidumbre
Movimiento rectilíneo uniforme y acelerado
Sistema digestivo
Sistema respiratorio
circulatorio/sistema
Calor / temperatura
Elementos químicos
Compuestos químicos orgánicos e inorgánicos
¿Cuáles sería las principales reacciones químicas que se evidencian en un ciclista durante una prueba? Aproximadamente durante 15 min de montar en bicicleta en llano, a una velocidad entre 20 km/h, ¿Qué cantidad de calorías podría quemar?
Reacciones químicas
Cálculos estequiométricos
b. Costumbres, producción, biodiversidad y oportunidad de las regiones. Cuadro (6.5.2).2 Ejemplo contextualizado en base a las costumbres, producción y biodiversidad de la regiones.
Región
Ancash
Arequipa
Apurímac
Ayacucho
Amazonas
Cajamarca
Cusco
Huancavelica
Huánuco
Ica
Costumbres / producción / biodiversidad / oportunidad Parque Nacional de Huscarán: Competencia sobre nieve, caminatas y "camping". Central Hidroeléctrica del Cañón del Pato. La Puya La Puya Raimondi: bromeliácea Raimondi: bromeliácea propia de la puna cordillerana. Grandes extensiones de bosques de eucaliptos y pinos. Ancash: exportador de mangos, espárragos frescos, palta, uvas, flores, arándanos, granadas y lechugas. Energía renovable: energía geotérmica, solar, eólica, por biomasa. Piedra volcánica: sillar. Rocoto relleno y las especies de Capsicum. Los 3 Humedales de Arequipa: fuente de la biodiversidad, en riesgo permanente. Producción minera del cobre refinado, oro, concentrado de cobre, plata refinada, hierro lodos, zinc y plomo Rio Apurímac y su cañón: Canotaje en el rio Apurímac. Aguas termomedicinales. El venado andino, la taruca y el puma. Las nueve formaciones paisajísticas: estepa-espinosa-montano bajo tropical, monte espinoso subtropical, bosque seco prenotando tropical y el páramo muy húmedo subandino tropical. La fibra de vicuña una de las más finas. Minas de Sal de Urancacha. Sistema de riego. Pampa Galeras: conservación de vicuñas. Producción de café. La caoba un ejemplo de deforestación. Energía solar en Amazonas. Potencial energético: irradiación solar, energía eólica y energía geotérmica. Extracción del Oro. Cadena productiva de lácteos en Cajamarca. Machu Picchu: las fuerzas que soportan una estructura. estr uctura. Yacimiento del Gas natural. Cultivo de maíz blanco. Central hidroeléctrica Santiago Antúnez de Mayolo. La obsidiana: vidrio volcánico. Los bosques de quiñual o queñual, chachacomo y tasta. Tantamayo y sus rascacielos: Aumentar la resistencia con la forma. Formación de cuevas: la gruta del Monzón. Las gramíneas como el ichu y la chiligua. Producción de pisco: densidad y porcentaje de alcohol. Placas de Nazca: terremoto. Colonias de aves como el guanay, el piquero, la gaviota, el pelícano, la golondrina de mar, el chorlito, los flamencos, la pardela y el colibrí. Reserva Nacional de Paracas: protege Paracas: protege una gran diversidad biológica.
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Junín
Lima
La Libertad
Lambayeque
Loreto
Madre de Dios
Moquegua
Pasco
Piura
Puno
San Martín
Tacna
Tumbes
Ucayali
Movimiento en el aire: Parapente y ala delta de Chupuro. Artesanía en plata y productor de plomo. Los humedales de Junín y su biodiversidad. Fuente de energía: transformación de basura en energía. Proceso de fabricación del cemento. Lomas de Lachay: Un bosque encantado. Movimiento de olas. Ingeniería hidráulica: Gallito ciego. La Biodiversidad de los Cerros Campana, La Botica, Bosque de Cachil y el Santuario Nacional de Calipuy. Limpieza de piezas arqueológicas. El algarrobo y el Bosque de Pomac. Energía eólica y sus posibilidades. Chaparrí es la primera Área de Conservación Privada (ACP) reconocida en el Perú. El Camu camu y la vitamina C. Refinería de hidrocarburos. Potencial agropecuario de Loreto. Oro y mercurio. Conservando ecosistemas: Parque Nacional del Manu / Parque nacional Bahuaja – Sonene / Parque Nacional Alto Purus / Reserva nacional de Tambopata / Reserva Comunal Amarakaeri. Los paneles solares en Madre de Dios. Mayor cantidad de bosques de castaña. Tierra de volcanes: Volcán urbanas. Fundición y refinería del cobre. Central solar fotovoltaica más grande del país. Reserva Nacional Salinas y Aguada Blanca. Minería: maquinaria usada en la minería. Extracción del Zinc. Reserva de Biosfera de Oxapampa. Riqueza petrolera. Fenómeno del niño. Pelicano: principal productor de guano. Recurso energético: Energía solar. Descubrimiento de minas de Litio. Capital de biodiversidad del Perú: Reserva Perú: Reserva Nacional del Titicaca. Palma aceitera: Biodiesel (energía limpia). Moyobamba: la ciudad de las orquídeas. Explotación de cantera a tajo abierto para extracción de mineral no metálico (caliza, arcilla y yeso). Parque Nacional Río Abiseo: protegen 7 zonas que albergan a más de 1.000 especies de plantas, 300 especies de mamíferos vertebrados. El sur como potencial solar. Especies en peligro de extinción: el puma, el gato andino y la chinchilla. Petróleo: combustible / hidrocarburos. Parque Nacional Cerros de Amotape. Producción de Cacao. La industria maderera: calor de combustión de la madera. Rescatando el Paiche. Ucayali: petróleo, minería y gas natural.
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Cuadro (6.5.2).3 Ejemplo contextualizado en base a la oportunidad de la región Puno
Litio: Potencial del yacimiento en Puno es superior a reservas de Bolivia
Junto a las reservas de litio de litio se hallaron importantes cantidades de uranio que deberán ser removidos La República 13 Diciembnre Diciembnre 2018
Extraído de: https://www.youtube.com/watch?v=https://www.youtube.com/watch?v=x0xDlRdymc
En el 2019, la agenda de Puno deberá centrarse en el correcto aprovechamiento de las reservas de litio de litio halladas halladas por la empresa minera canadiense Macusani Yellowcake. Según el especialista José de Echave, dicho mineral tiene un mayor potencial frente a las reservas que hoy se explotan en otros países de la región. “Es un yacimiento importante porque a diferencia del litio de Chile, Argentina y Bolivia que se
encuentran en salares, el de Puno se encuentra en una mina. Eso le da una pureza mayor y un mayor potencial al yacimiento”, aseveró.
Sin embargo, dicha reserva también se convertirá un reto para el país. Junto a las reservas de litio de litio se se hallaron importantes cantidades de uranio que deberán ser removidos. “El Perú no tiene una legislación para el abordaje de materiales radioactivos como el uranio. Por más que la empresa diga que no lo va a explotar, va a tener que removerlo. Ese será un importante reto a enfrentar”, agregó. El también coordinador del Observatorio de Conflictos Mineros (OCM) advirtió que Puno deberá discutir una solución a los impactos ambientales que genera la minería. Según el último informe presentado por el OCM, el 2018 fue un año de baja conflictividad social. No obstante, éste podría cambiar en el 2019 a raíz del impulso por megaproyectos mineros que han sido controvertidos para el país tales como Tía María (Arequipa), (Arequipa), Río Blanco (Piura) y Cañaris (Lambayeque). (Lambayeque).
Preguntas
Contenido temático
¿Qué características físicas químicas presenta el Litio? ¿Qué características físicas químicas presenta el Uranio? ¿En qué grupo y familia se ubica en la tabla Periódica el litio y el Uranio? ¿Cuál es la configuración electrónica del Litio y Uranio?
Elementos químicos
Tabla periódica
Configuración electrónica.
b. Mediante el uso de medios de difusión científica Cuadro (6.5.2).4 Ejemplo contextualizado en base al uso de medios de difusión científica.
¿El cáncer es una enfermedad moderna? RPP: Espacio vital / temporada temporada 1 epis odio 89 DR. Elmer Huerta El cáncer es un proceso biológico de las células vivas, que desarrollan esta enfermedad cuando alteran su reloj biológico de multiplicación. El doctor Elmer Huerta nos explica el origen de esta Extraído de: enfermedad, rompiendo el mito de que es propia de https://radio.rpp.pe/podcast/espaciovital/elcancer-es-una-enfermedad-moderna-846 los tiempos modernos. Audio: 04:56 min
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“Hoy es el día de lucha contra el cáncer, hoy vamos a disipar un mito con nuestro oyentes…
el mito es el siguiente; mucha gente dice antes no había cáncer, es más algunos piensan en una situación conspirativa creada por el mismo hombre para que las industrias farmacéuticas ganen dinero. Antes no había cáncer. Eso dice la gente. Es verdadero o falso esa afirmación… Es completamente falsa.
El cáncer es un proceso biológico de las células vivas, en la cual una célula viva por razones genéticas alteran (que se explicaran en otro momento) su reloj biológico de multiplicación y forma un cáncer, allí donde hay un célula viva existe un potencial que se produzca una mutación y se produzca un cáncer. ¿Qué dice la Historia del cáncer?; el año pasado se publicó en una revista médica de Sudáfrica un dedo fosilizado de un ser humano (un humanoide de 1,7 millones de año), este dedo gordo tenia tumor osteosarcoma, ese tumor es el más antiguo científicamente demostrado. En las épocas “más modernas” se relata la historia de un egiptologo norteamericano llamado
Edwin Smit, que estando de paseo en Luxor (en Egipto) compró en la calle un papiro y la conservó hasta su muerte. En el año 1906, la fam ilia dona esta reliquia a la sociedad histórica y en el año 1930 se descubre que este contenía hallazgos sobre medicina. Años después es entregado a la academia de medicina Nueva York, el mismo que es considerado como el 1er tratado médico de la antigüedad del médico, en la que se describió de manera científica 48 enfermedades y además desarrollo y el pronóstico de la enfermedad, ¿doctor que me va a pasar?, ¿me voy a morir, me voy a mejorar? y para los 48 daba el pronóstico. El caso 45 lo escribe Imhotep el cáncer de la mama; cuando la mujer desarrolla en el pecho un tumor que es como una fruta dura y fría eso es cáncer y el pronóstico es desfavorable, el medico no tiene nada que ofrecer; mira eso desde el papiro de Smit; luego en la Grecia antigua Hipócrates que dio el nombre de la enfermedad, Galeno y muchísimos de esa época griega han dejado escrito tratamiento para diversos tipos de cáncer entre ellos el cáncer cáncer de la mama, luego ya en las cultura am ericana antiguas, la cultura inca ha sido muy r ica en dejar momias; y en las momias se han estudiado 1000 de Perú y Chile tumores malignos y benignos en los huesos y músculos, de tal modo que también el cáncer existió en nuestro país y cultura, desde tiempo pre incas muy antiguos. Para concluir entonces. Eso del cáncer moderno no es cierto y ¿por qué ha y más cáncer? el medio ambiente ha cambiado, y no ha expuesto a la edad durante; la edad media, la expectativa de vida del ser humano era de 33 años y en el año 1900 ósea hace 181 años atrás era solamente 55 años o menos, ahora el hombre hombre está en 79 años y las mujeres en 81 años es decir casi hemos multiplicado la esperanza de vida. De cada 100 casos de cáncer que ocurren el 77% ocurren en persona mayor de 55 años, el cáncer es una enfermedad de gente mayor, esto explica que la humanidad humanidad ha envejeci do y s e ha multiplic ado la expec tativ tativ a de vi da, ahor ahora a vemos cuando más más cas c as os de cáncer cánc er que en la antig üedad.
Preguntas
¿El cáncer es un proceso biológico de las células?
Contenido temático Biología celular
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¿Las células cancerígenas alteran su reloj biológico de multiplicación? ¿Cuáles son los principales casos de cáncer en el Perú? ¿Qué es un tumor tum or benigno y un tumor maligno?
Ciclo celular
c. Mediante un artículo científico Cuadro (6.5.2).5 Ejemplo contextualizado en base al uso de un artículo científico.
¿Cuáles son los celulares que emiten más radiación? National Geographic en Español: Ciencia Español: Ciencia
El número de usuarios con telefonía celular ha incrementado considerablemente con el paso del tiempo. Además, algunos equipos emiten una mayor radiación que otros. A nivel mundial, la “Unión Internacional de Telecomunicaciones ” calcula que la cifra de personas que cuentan con este dispositivo, dispositivo , hoy en día, es de 5 mil millones. millones.
Extraído de: https://www.ngenespano https://www.ngenespanol.com/ciencia/ce l.com/ciencia/celulares-emiten-maslulares-emiten-masradiacion/
“La Oficina Federal Alemana para la Protección contra la Radiación”, “Bundesamt für Strahlenschutz”
en alemán, tiene una base de datos que muestra la radiación que emiten los celulares, desde los más antiguos hasta los modelos más r ecientes. Esta entidad utiliza la “ tasa de absorción específica ” (“SAR” por sus siglas en inglés). Esta última es una medida que calcula la energía de radiofrecuencia que es absorbida en el cuerpo humano. Es decir, la energía emitida por la fuente que es objeto de esta medición (en este caso es un teléfono celular). Los fabricantes tienen que informar a los organismos reguladores de cada país el “ sar ” de sus productos. Con estos datos, esta organización realizó un listado con los smartphones o teléfonos inteligentes que emiten la mayor cantidad de radiación, radiación , teniendo en cuenta que los expertos recomiendan que no excedan los 2 watts por kilogramo, para evitar efectos nocivos en la salud. salud . Las empresas chinas son las que están a la cabeza del ranking con 12 de los 15 teléfonos con los valores más altos. Algunas de las marcas presentes son Xiaomi, Xi aomi, OnePlus y ZTE. El valor SAR de cada teléfono celular es para asegurar que el teléfono celular no exceda los niveles máximos de exposición permitidos por la FCC. El Smartphone que actualmente emite el mayor nivel de radiación es el MiA1 de Xiaomi. Aquí les mostramos la lista:
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En cuanto a los dispositivos que ofrecen un nivel menor de radiación , en su gran mayoría son los de la marca surcoreana Samsung. El primero en la lista es el Sony Experia M5 (0.14), seguido por los Samsung Galaxy Note 8 (0.17) y S6 edge+ (0.22) y Samsung Galaxy S8 (0.26) y S7. “La Sociedad Americana Contra El Cáncer “, ”ACS”, por su sigla en inglés, explica que “la inquietud se concentra en si los teléfonos celulares podrían incrementar el riesgo de desarrollar tumores en el cerebro o en la región de la cabeza y cuello”. Además, resalta que “las ondas de radiofrecuencia emitidas por los teléfonos celulares no son
lo suficientemente intensas como para ocasionar daños en el ADN de forma directa o calentar los tejidos corporales”. Aún no hay evidencia científica contundente que estos dispositivos puedan generar cáncer.
Preguntas
¿Qué es la energía de radiofrecuencia emitida por los celulares? Si 2 watts por kilogramo es el rango para evitar efectos nocivos en la salud. ¿Cuántos watt generan tus celulares? ¿Qué evidencias científicas se pueden considerar para afirmar que los celulares puedan generar cáncer?
Contenido temático Energía
Sistema Internacional de Unidades de medida
Ciclo celular
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d. Mediante lectura seleccionada Cuadro (6.5.2).6 Ejemplo contextualizado en base al uso de una lectura seleccionada.
Lectura:
Ciencia en acción
Chang, R. (2001), en Química. (6ª. Ed.) p. 152 México: Mc Graw Hill Después de su derrota en Waterloo, EN 1815 Napoleón fue exiliado en Santa Elena, una pequeña isla del océano Atlántico en donde pasó los últimos seis años de su vida. En la década de 1960 se analizaron muestras del cabello de Napoleón y se encontró que tenían una gran cantidad de arsénico lo cual sugería que pudiera haber sido envenenado, los principales sospechoso era el gobernador de Santa Elena, con quien Napoleón no se llevaba bien y la familia real francesa que querían evitar su regreso a Francia. El arsénico elemental no es peligroso el veneno utilizado es en realidad el óxido de arsénico III, As2O3, un compuesto blanco que se disuelve en agua. Que no tiene sabor y que es difícil detectar si se administra por largo tiempo. Alguna vez fue conocido como “el polvo d e la herencia” porque se podía añadir al vino del abuelo para apresurar
su muerte, y así !heredar los bienes! En 1832 el Químico inglés James Marsh desarrolló un procedimiento para detectar arsénico. En esta prueba, que ahora lleva el nombr e de Marsh, se combina el hidrógeno formado por la reacción entre zinc y ácido sulfúrico con una muestra del supuesto veneno. Si hay As2O3 presente, reacciona con el hidrógeno y forma arsina AsH 3, un gas tóxico. Cuando el gas arsina se calienta, se descompone y forma arsénico el cual se reconoce por su brillo metálico. La prueba de Marshes un medio de disuasión efectivo para evitar los homicidios con As2O3, pero se inventó demasiado tarde para ayudar a Napoleón (si es que en efecto hubiera sido víctima de envenenamiento intencional con arsénico). En los inicios de los años 1 990, surgieron dudas acerca de la teoría de conspiración en la muerte de Napoleón debido a que se encontró que en una muestra de papel tapiz de su estudio contenía arsenato de cobre CuHSO4, un pigmento verde que se usaba comúnmente en esa época. Se ha sugerido que el clima húmedo de la isla promovido el crecimiento del moho en el tapiz. Es posible que para librarse del arsénico el moho lo convirtió en trimetilarsina (CH 3)3 As un compuesto volátil y muy venenoso. La exposición prolongada a estos vapores explicaría la presencia de arsénico en su cuerpo, lo cual pudo haber deteriorado su salud aunque no haya sido la principal causa de su muerte. Esta interesante teoría se apoya en el hecho de que los visitantes asiduos de Napoleón sufrían trastornos gastrointestinales y otros síntomas de envenenamiento con arsénico. Sin embargo su salud mejoraba cuando pasaba muchas horas trabajando en el jardín su principal. Pasatiempo en la isla Tal vez nunca sabremos si napoleón murió por envenenamiento intencional o accidental con arsénico, pero este ejercicio de detectives históricos aporta un uso fascinante del análisis químico. El análisis químico no sólo se utiliza en la ciencia forense, sino que también juega un papel esencial en las investigaciones que abarca desd e la investigación pura hasta las aplicaciones prácticas, como el control de productos comerciales y de diagnóstico clínico.
Preguntas ¿Qué características físico químicas quím icas presenta pre senta el arsénico? ¿En qué grupo y familia se ubica el arsénico? ¿Los compuesto químico As2O3, CuHSO4, AsH3, (CH3)3 a qué grupo funcional pertenece?
Contenido temático Elementos químicos
Tabla Periódica Funciones químicas inorgánicas Funciones químicas orgánicas
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¿Cuáles son las principales reacciones químicas que están involucradas en esta prueba de Marsh?
Reacciones químicas
e. Mediante demostraciones Se pueden realizar demostraciones en el aula o laboratorio para motivar el aprendizaje y la curiosidad en los estudiantes a través de una pregunta retadora sobre el fenómeno. Cuadro (6.5.2).7 Ejemplo contextualizado en base a una demostración. ¿Qué volumen de CO CO2 existe existe en las bebidas gasificadas?
Las gaseosas son bebidas gasificadas que contiene CO2, sacarosa o edulcorante, así como saborizantes, acidulantes y otros componentes que lo diferencian una de otra. Se suele consumir frías, por ser más refrescantes y evitar la pérdida del CO 2. Recuperado de: https://articulo.mercadolibre. https://articulo.mercadolibre.com.ar/MLA-7037 com.ar/MLA-70376059560595coca-cola-sprite-fanta-225-ltscaseros-_JM
Fase demostrativa: ¿Qué volumen existe de CO2 en una bebida gasificada? Se instala un equipo apropiado para obtener gases sobre una probeta invertida, implementada con un sensor de temperatura. En un matraz se coloca 200 ml de una bebida gaseosa; se calienta la muestra y a partir de 60°C se registrando el volumen obtenido durante un periodo de 10 minutos. Preguntas ¿Cómo influye la concentración del CO2 en soluciones acuosas ácidas? ¿Qué influencia tiene la temperatura en la solubilidad de un gas en medio acuoso? ¿Qué consecuencias puede producir en el organismo el consumo frecuente bebidas gasificadas? ¿Qué influencia tiene la temperatura en la solubilidad de un gas en medio acuoso?
Contenido temático Soluciones quimicas
Sistema digestivo
Temperatura
f. Mediante la observación de un video seleccionado Cuadro (6.5.2).8 Ejemplo contextualizado en base a un video seleccionado.
LA CIENCIA DE LO ABSURDO Tiempo: 22:05
Canal de televisión: NatGeo Mundo Temas: Trayectoria, resistencia de materiales, conservación del momento, la fuerzas de reacción, la rotación y la resistencia a la compresión. Extraído de: de: https://www.youtube.com/wa https://www.youtube.com/watch?v=TiQ6OTg5TC4 tch?v=TiQ6OTg5TC4
Trineo callejero / asfalto
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Extraído de: de: https://www.youtube.com/w https://www.youtube.com/watch?v=TiQ6OTg5TC4 atch?v=TiQ6OTg5TC4
Extraído de: https://www.youtube.com/w https://www.youtube.com/watch?v=TiQ6OTg5TC4 atch?v=TiQ6OTg5TC4
Al ir acostado tu centro de masa queda a baja altura y ganas estabilidad para ir hacia la izquierda o a la derecha tiene que mover tu centro de masa. Al cambiar el ángulo de la rueda modificas modificas el radio de giro, por sus ruedas pequeñas, atravesar cualquier obstáculo o los baches pueden representar grandes consecuencias. Para frenar tienes que bajar los pies para producir fricción, entre ellos y el suelo. Entonces tienes que apoyar tu centro de masa a la izquierda para ir a la izquierda, tener unas buenas suelas en las zapatillas. El record es de 160 km/h. Ello aumenta considerablemente recargar su centro de masa para ir a la izquierda y derecha, su centro de masa no puede quedar fuera del trineo. Cuando más cerrada cerrada sea la curva más tienes que inclinarte. Apilar objetos
Extraído de: de: https://www.youtube.com/ https://www.youtube.com/watch?v=TiQ6OTg5TC4 watch?v=TiQ6OTg5TC4
Extraído de: https://www.youtube.com/w https://www.youtube.com/watch?v=TiQ6OTg5TC4 atch?v=TiQ6OTg5TC4
Para apilar objetos que tiene alta resistencia, desde organizar armarios de la cocina hasta construir pirámides de Egipto el principio es el mismo. Solo varia la escala Para lograr la máxima estabilidad necesitas una base de apoyo amplia y un centro de masa ubicado en medio de la base. Utilizar objetos que tengan alta resistencia a la compresión para que no colapsen con la presión. Y también intercalar los objetos y buscar crear suficiente fricción entre ellos para que no se muevan. 2da ley de Newton a mayor masa se necesita mayor fuerza
Extraído de: de: https://www.youtube.com/ https://www.youtube.com/watch?v=TiQ6OTg5TC4 watch?v=TiQ6OTg5TC4
Extraído de: https://www.youtube.com/w https://www.youtube.com/watch?v=TiQ6OTg5TC4 atch?v=TiQ6OTg5TC4
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Subir la escalera, bajar las escaleras en bicicleta, interviene i nterviene la velocidad y el momento. La velocidad actúa a tu favor, mientras más rápido vas más estable va a esta tu bicicleta; además de tener en cuenta la velocidad tener en cuenta en línea recta y para no perder el equilibrio debes de inclinarte hacia atrás, Si la rueda delantera se frena repentinamente el momento producirá un giro que te va a llevar directo al suelo. Golpean y rebotan contra otras
Extraído de: de: https://www.youtube.com/ https://www.youtube.com/watch?v=TiQ6OTg5TC4 watch?v=TiQ6OTg5TC4
Extraído de: https://www.youtube.com/w https://www.youtube.com/watch?v=TiQ6OTg5TC4 atch?v=TiQ6OTg5TC4
De acuerdo con la ley de la conservación del momento la pelota rebotará en el mismo ángulo con el que se lanzó; la misma ley postula que al chocar el objeto conservará su momento o lo trasferirá a un nuevo objeto, al impactar diferentes materiales tienen distinto grado de plasticidad; a diferencia de la madera, la goma resiste mayor compresión sin deformarse permanentemente y por lo tanto recupera más momento al rebotar lo que se mide con el coeficiente de restitución. Preguntas de repaso
¿Si una pelota choca con un objeto a cero grado a cuántos grados va a rebotar? El ángulo de lanzamiento y el ángulo de rebote son iguales ¿Al rebotar un objeto conserva o transfiere su momento pero hacia que lo trasfiere? Lo transfiere con el objeto que lo choca. ¿El coeficiente de restitución como afecta al rebote? A mayor fuerza el rebote es mayor. ¿Cómo saltan las ardillas y las personas?
Extraído de: de: https://www.youtube.com/ https://www.youtube.com/watch?v=TiQ6OTg5TC4 watch?v=TiQ6OTg5TC4
Extraído de: https://www.youtube.com/w https://www.youtube.com/watch?v=TiQ6OTg5TC4 atch?v=TiQ6OTg5TC4
Para lanzarse, impulso las piernas enérgicamente para incrementar las fuerzas de reacción; esto genera suficiente momento horizontal y vertical para conseguir una trayectoria óptima. Para aterrizar tiene que flexionar tobillos, rodillas y caderas para reducir casi un 20% la fuerza de impacto al caer con ambos pies va a tener una base de apoyo más amplia, que le va a brindar mayor estabilidad.
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Preguntas
Contenido temático
¿Cuál será el centro de masa de un aficionado al trineo callejero que va a una velocidad de 100 km/h para girar una curva de 150°? ¿Qué diferencia existe entre la la fricción estática y la fricción dinámica? ¿Qué diferencia existe entre el momento m omento y la velocidad? ¿Qué sucede si el coeficiente de restitución es 0 o si es 1?
Fuerzas Movimiento rectilíneo
Fuerzas
Movimiento lineal 3ra ley de Newton
6.5.3 Metodología basada en la Modelización La modelización en el proceso de enseñanza aprendizaje de las ciencias experim entales se presenta como una estrategia capaz de asegurar un aprendizaje significativo (Acher, Arcà y Sanmartí, 2007). Los modelos son representaciones de un objeto, un proceso o un fenómeno, con la finalidad de explicar su estructura o funcionamiento y predecir futuros estados Las teorías son conjunto de ideas sobre el mundo basadas en pruebas y comprobaciones y los modelos científicos son representaciones de la realidad, representan un mediador entre la realidad que se modeliza y las teorías sobre esa realidad.
“Podemos decir que la investigación investigación científica se caracteriza por el desarrollo, evaluación y revisión de modelos, explicaciones y teorías a través de criterios y estrategias propias de la ciencia. Tal proceso mental se denomina modelaje o modelizaci ón”. Aureli Caamaño (2016) ón”. Aureli Caamaño
La ciencia es una actividad encaminada a producir modelos que ayudan a explicar los conocimientos científicos se relacionan normalmente con la producción de una serie de modelos, es obvio que aprender a pensar científicamente sería aprender a desarrollar, evaluar y revisar modelos, explicaciones y teorías, debido a la necesidad de identificar fenómenos naturales que queremos comprender. Las investigaciones científicas desarrollan, evalúan y revisan permanentemente modelos, explicaciones y teorías. Para ello es necesario aprender a pensar científicamente para desarrollar, evaluar y revisar modelos, explicaciones y teorías. Ocupan una posición intermedia entre los fenómenos y las teorías; son un mediador entre la realidad que se modeliza y las teorías sobre esa realidad.
fenómeno
modelizar
teoria
El proceso de aprendizaje en el aula debería consistir en la elaboración de una sucesión de modelos mentales de los estudiantes que progresivamente se irían aproximando al modelo científico escolar deseado en cada nivel educativo.
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Cuadro (6.5.3)1. Ejemplo de modelización en ciencias
Pregunta
Modelo
¿Cómo varía la presión al reducir el volumen de un gas? ¿Cuál es la masa atómica relativa de los elementos? ¿Cuál es el efecto de una hormona vegetal en el crecimiento de la raíz? ¿Cómo influye la intensidad luminosa y el volumen del agua en una planta durante su proceso de fotosíntesis? ¿Por qué cuando vemos a una persona disparar una bala con una pistola, ella retrocede?
Modelo cinético-corpuscular de los gases Modelo atómico-molecular de la materia. Tasa de enraizamiento Tasa fotosintética 3ra ley de Newton “Principio de acción y reacción”
La estrategia basada en modelos fundamenta en la concepción de los mismos como el núcleo central del conocimiento científico y a la modelización, m odelización, como el principal proceso del conocim iento y a la modelización, como el principal proceso para construir y utilizar ese conocimiento. Gallareta, S (2005). Los modelos pueden ser:
Construcciones (maquetas, fórmulas o esquemas como un circuito eléctrico o del sistema circulatorio) Formales lógico – matemático (ecuaciones, formulas) Convencionales (sin (sin similitud entre el modelo y lo representado, como una pirámide poblacional) Icónicos (con cierta semejanza entre lo modelizado y el modelo, puede ser a escala, magnificado o en reducido)
Cuadro (6.5.3)2. Ejemplo de modelos en ciencias
Fenómeno
Modelo Segunda ley de Newton
Extraído de: https://www.youbioit.com/es https://www.youbioit.com/es/article/26676/ /article/26676/ejemplo-de-la-segun ejemplo-de-la-segunda-ley-de-new da-ley-de-newton ton
División celular: Mitosis
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Extraído de: http://iespoetaclaudio.c http://iespoetaclaudio.centros.educa entros.educa.jcyl.es/sitio/inde .jcyl.es/sitio/index.cgi?wid_item x.cgi?wid_item=808&wid_se =808&wid_seccion=19 ccion=19
Extraído de: http://www.edu.xunta.gal/ http://www.edu.xunta.gal/centros/iespun centros/iespuntacandieira/ tacandieira/system/files/10 system/files/10 _Ciclo_y_divisi%C3%B3n_celular _Ciclo_y_divisi%C3%B3n_celulares.pdf es.pdf
Estados de la materia
Extraido de: http://keywordsuggests.funstitch.ru/nQM http://keywordsuggests.funstitch.ru/nQMP0vZPhk7EGTwVf* P0vZPhk7EGTwVf*TJ5XeIoGiS5apC TJ5XeIoGiS5apC8vPCJTyRr6DAcb 8vPCJTyRr6DAcb Vvv%7CDMq5MbFV6C8z44e1dI Vvv%7CDMq5MbFV6C8z44e1dIdyOij8A%7CHuP dyOij8A%7CHuPlucmzNQ/ lucmzNQ/
Extraido de: https://articulo.mercadolibre.com. https://articulo.mercadolibre.com.ar/MLAar/MLA733439168-dije-molecula-de-agua-cristal 733439168-dije-molecula-de-agua-cristalizadadia-del-amigo-_J izadadia-del-amigo-_JM M
Los estudiantes necesitan adquirir experiencias trabajando con modelos (como una herramienta para resolver problemas y encontrar explicaciones), reflexionando so bre esas experiencias, y discutiendo sus mejores interpretaciones. En las situaciones de enseñanza aprendizaje los estudiantes pueden conocer, comprender y elaborar modelos y además desarrollar una mejor comprensión de los propósitos y procesos de la ciencia junto con los contenidos mediante la modelización (Gobert, 2002) Cuando solicitamos a un estudiante que explique o interprete un fenómeno o un hecho, generalmente le estamos pidiendo que lo haga a partir de un modelo. Procedimientos sugeridos para modelizar en ciencias:
A. Plantear un problema de la vida cotidiana o curiosidad del estudiante
Se puede partir de varios insumos o recursos como videos, lecturas, visitas o demostraciones
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Lectura:
Ciencia en acción
(Rogelio F. Chovet (2000) Física A diario. Caracas. Fascículo 25)
El baloncesto es un deporte de equipo que consiste c onsiste básicamente en introducir una pelota en un aro del que cuelga una red, lo que le da un aspecto de cesto. Se juega a cuatro tiempos de diez minutos cada uno, y cada equipo está conformado por cinco jugadores. En el lanzamiento del balón para encestar se aplican las ecuaciones del tiro parabólico cuyas variables se ilustran en la figura 1. De este gráfico se desprende que, a la misma distancia y altura de salida del balón, las variables velocidad inicial y ángulo de salida son la clave para que el balón entre de forma perfecta en la cesta. Figura 1: diagrama de lanzamiento de baloncesto
Fuente: idem
Hemos utilizado a dos jugadores para demostrar cómo influye la altura del atleta para encestar el balón. Nuestro primer jugador tiene la altura del promedio nacional (1,70 m) y, el segundo, la del hombre más alto que juega en la Liga Mexicana, Sun Ming Ming (2,35 m). A una distancia de 4 metros, el jugador 1 necesita imprimirle una velocidad inicial V0 = 7,5 m/s con un ángulo de d e salida θ = 55°, mientras que el jugador 2 necesita V0 = 6,8 m/s y θ = 50°. A una distancia de 1 m, el jugador 1 necesita V0 = 5,7 m/s y un ángulo de 78° y el jugador 2 tiene V0 = 4,2 m/s y θ = 65°. Como ves, el jugador 1 debe imprimir imprimir siempre una mayor velocidad inicial y un mayor ángulo de salida. Figura 2: diagrama de lanzamiento de baloncesto
Fuente: idem
Figura 3: diagrama de lanzamiento de baloncesto
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B. Desarrollo del modelo
S eg ún la fig fi g ura ur a 1
Velocidad inicial (V0) Angulo de salida ( salida θ) Angulo de entrada ( entrada θ) Distancia (d)
Identificar los elementos que intervienen en la actividad física y los datos de la lectura o la experiencia directa. S eg ún la fi g ura ur a 2: j ug ador A
S eg ún la fig fi g ura ur a 2: j ug ador B
V0 = 7,5 m/s salida θ = 55° Angulo de salida
V0 = 6,8 m/s Angulo de salida θ = 50°
D=4m Altura del jugador A= 1,70 m
D=4m Altura del jugador A= 2,35 m
S eg ún la fi g ura ur a 3: j ug ador A
S eg ún la fig fi g ura ur a 3: j ug ador B
V0 = 5,7 m/s Angulo de salida θ = 78°
V0 = 4,2 m/s Angulo de salida θ = 65°
D=1m Altura del jugador A= 1,70 m
D=1m Altura del jugador A= 2,35 m
Pr opues opues ta 1
H = altura teórica en función de: h = altura del jugador, V0= módulo de la velocidad inicial de lanzamiento, D = distancia horizontal desde la posición del jugador hasta la base del aro. g = intensidad del campo gravitatorio (aceleración de la gravedad)
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C. Comprobar su validez
Encontrar si los modelos (formulas) son comprobados en otros contextos.
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Pr opues opues ta 2
h = altura del jugador, V0= módulo de la velocidad inicial de lanzamiento, D = distancia horizontal desde la posición del jugador hasta la base del aro. g = intensidad del campo gravitatorio (aceleración de la gravedad)
C. Comprobar su validez
Encontrar si los modelos (formulas) son comprobados en otros contextos.
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D. Reflexionar sobre el modelo y aplicarlo
Se reflexiona las condiciones c ondiciones matemáticas que deben presentar las variables: distancia, altura, ángulo, y velocidad inicial.
Sin embargo ante el modelo matemático planteado se puede considerar: Agregar una corrección del movimiento del brazo. Considerar la fuerza de fricción del aire.
E. Ampliar
Recuperado de: https://es.123rf.com/photo_21000193_jugad or-de-tenis-femenino-celebraci%C3%B3nraqueta.html
Implica llevar a otros contextos el modelo hallado, considerado otros deportes.
Recuperado de: https://es.123rf.com/photo_67676141_u n-personaje-de-dibujos-animados-def%C3%BAtbol-jugador-de-f%C3%BAtbolpatear-la-pelota.html
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Recuperado de : https://es.123rf.com/photo_89179135_il https://es.123rf.com/photo_89179135_ilustraci%C3%B3 ustraci%C3%B3 n-de-vector-de-jugador-de-b%C n-de-vector-de-jugador-de-b%C3%A9isbol-bateado 3%A9isbol-bateador-der-deb%C3%A9isbol-que-golpea-lab%C3%A9isbol-que-golpea-la-bola-con-el-pal bola-con-el-palo-parao-parahome-ru.html
LAS COMPETENCIAS TRANSVERSALES COMPETENCIA: COMPETENCIA: Se desenvuelve en entornos virtuales generados por las TIC. Los recursos TICs en el área de Ciencia y Tecnología responde a la necesidad del uso de recursos tecnológicos eficaces que permitan complementar la comprensión de los conocimientos científicos; para ello deben de lograr interpretar, modificar y optimizar los entornos virtuales durante su pr oceso de enseñanza aprendizaje. Es importante que los docentes y estudiantes logren optimizar los procesos de búsqueda, la selección y evaluación de información de fuentes confiables; de la creación de materiales digitales para comunicar sus ideas, resultados y comprensión de conocimientos científicos participando activamente en comunidades virtuales, de acuerdo a sus necesidades e intereses de manera sistemática. Cuadro (6.5.2). 1 Experiencia de aprendizaje según las capacidades de la competencia
CAPACIDADES
Las experiencias de aprendizaje de los l os estudiantes
Personaliza entornos virtuales
Utiliza y aplica los recursos TICs en el desarrollo de las sesiones de aprendizaje y en las Actividades Experimentales como diversos software, sensores y simuladores; desarrollando su pensamiento creativo, crítico y divergente; así como gestiona desde su individualidad recursos de los entornos virtuales. Gestiona información Utilizan recursos tecnológicos como una herramienta indispensable en el del entorno virtual proceso de indagación, con la finalidad analizar, organizar y sistematizar información existente en los entornos virtuales, para realizar sus investigaciones necesitan revisar diferentes fuentes de manera ética y pertinente, en cuanto ha contenido, veracidad y probidad académica. Interactúa en Participan en espacios virtuales colaborativos seguros y coherentes con entornos virtuales otros estudiantes de la red COAR para comunicarse, construir y mantener vínculos según edad e intereses, respetando valores, así como el contexto sociocultural con la finalidad de intercambiar datos cuantitativos y cualitativos para sus experiencias de investigación de m anera individual o grupal. Crea objetos Diseñan y construyen material digital para comunicar sus productos como virtuales en diversos prototipos tecnológicos para monitorear sus variables de estudio en una formatos. investigación cuantitativa según su necesidad e interés. Finalmente hay que reflexionar en torno a que nos encontramos ante la necesidad de la incorporación de las TICS en la enseñanza debido a que vivimos en una era en la que nuestros estudiantes los llamados “nativos digitales”, diseñan sitios web, obtienen, procesan y presentan datos
en tablas y gráficos con el uso de software, crean sus propios videos y animaciones, visitan visitan museos y galerías virtuales, virtuales, participan en nuevas prácticas de comunicación comunicación instantánea y compartida en las nuevas redes sociales, sociales, intervienen en modelos emergentes de creación y distribución de trabajos de investigación, por lo que es importante generar experiencias experiencias de aprendizaje aprendizaje para canalizar esta esta vorágine tecnológica y que adquiera sentido sentido en el logro de competencias y capacidades capacidades de índole científico.
COMPETENCIA: COMPETENCIA: Construye su conocimiento a partir del uso de la investigación continua. Siendo la indagación un enfoque transversal, la propuesta interdisciplinaria en el aprendizaje de las ciencias implica la interacción de diversos elementos que logren una experiencia integral sobre la indagación con una perspectiva clara tanto en el proceso como los resultados de las investigaciones. El buscar y seleccionar información en la etapa de indagación prom ueve habilidades investigativas, por lo cual es muy importante definir en torno a que contenidos se desarrollarán estas habilidades investigativas y cómo serán dinamizados hacia habilidades de pensamiento complejo. Cuadro (6.5.2). 2 Experiencia de aprendizaje según las capacidades de la competencia
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CAPACIDADES
Las experiencias de aprendizaje de los l os estudiantes
Vincula el conocimiento base de estudio y la necesidad de indagar para el dominio del nuevo conocimiento.
Los estudiantes a partir de una curiosidad innata, puede investigar y gestionar fuentes, reflexionar, socializar, crear, producir y proponer diversas preguntas de indagación, así como temas de investigación según sus necesidades e intereses con la finalidad de explicar y comprender los fenómenos que lo rodean.
Organiza el desarrollo de la investigación en forma y tiempos.
Durante los proyectos interdisciplinarios y la investigación grupal, los estudiantes deben de realizar el planteamiento de problemas de investigación y diseños de investigación, el estudiante tiene un rol activo en la etapa de planificación de actividades factibles en el tiempo y tomando en cuenta los recursos disponibles.
Evalúa la diversa literatura para la investigación identificando su valor y confiabilidad.
Se gestionan fuentes que aporten en la reflexión sobre las distintas interrogantes que nos plantean las preguntas de investigación experimental o correlacional.
Aplica metodologías e instrumentos pertinentes a la la naturaleza de la investigación Comunica el resultado de la investigación como aporte a la comunidad local y global.
Se investiga con métodos y estrategias pertinentes después de un proceso de “prueba piloto” o “practica en blanco” con la finalidad de
validar los instrumentos y variables de estudio que respondan a los procesos de investigación. A este proceso le denominamos validación del diseño de investigación. Al término del proceso de indagación tanto en las Actividades experimentales como los Trabajos Prácticos y la Exploración grupal, los alumnos elaboran sus informes que deben de ser socializados entre la comunidad educativa y su entorno, con la finalidad de ir registrando las evidencias.
COMPETENCIA: COMPETENCIA: Gestiona su aprendizaje de manera autónoma La dinámica de la implementación del área curricular de Ciencia y Tecnología desarrolla la autonomía al potenciar la observación, su curiosidad y su diseño de investigación en la búsqueda de la explicación de fenómenos cotidianos de su entorno que necesitan de una comprensión con base científica coherente con los principios y teorías de las cencías. El estudiante plantea el desafío de problematizar situaciones, perm itiendo el análisis de fuentes la gestión de la información para argumentar sus opiniones y utiliza el conocimiento de forma crítica y reflexiva al integrarlo a sus procesos creativos, lo cual potencia la autonomía en la gestión de los aprendizajes. Cuadro (6.5.2). 3 Experiencia de aprendizaje según las capacidades de la competencia
CAPACIDADES Define metas de aprendizaje
Organiza acciones estratégicas para alcanzar sus metas de aprendizaje.
Las experiencias experiencias de aprendizaje aprendizaje en los proyectos proyectos artísticos, evidencian esta competencia cuando… Los estudiantes tienen un rol activo en la construcción de sus aprendizajes al diseñar y rediseñar sus proyectos interdisciplinarios, con miras a un producto integrador, siendo conscientes de las capacidades trabajadas en el proceso. Del mismo modo desarrollan una Exploración Grupal. Se ejercitan en el proceso de toma de decisiones en equipo, desarrollando habilidades comunicativas que permitan el debate, el consenso y la sustentación de diversos puntos de vista. Afianzan sus habilidades investigativas al momento de proponer estrategias innovadoras sobre bases sólidas de conocimiento y sobre habilidades para la gestión de la información. Valoran experiencias de aprendizaje que les permita afrontar
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Monitorea y ajusta el desempeño durante el proceso de aprendizaje.
diversos retos como se les presentará en la vida, no que requieran de una sola rama de conocimientos sino que tengan que integrar varias capacidades y demostrar su competencia ante un desafío o reto. No tener temor a las equivocaciones o dificultades en controlar ciertas variables de estudio en sus actividades experimentales.
6.6 Proyectos con enfoque interdisciplinario i nterdisciplinario La interdisciplinariedad ayuda al estudiante a entender que el mundo es un sistema complejo lleno de interconexiones y comportamientos tales como: los ecosistemas, la conciencia, las sociedades, los fenómenos naturales, el cuerpo humano, etc. que requieren el análisis reflexivo de quien pretende descubrir, conocer y comprender, esta premisa hace q ue la comprensión de esta complejidad no pueda ser posible sólo abordando los contenidos y criterios de una sola disciplina; sino, debe de existir un enlace con otras disciplinas similares, con la finalidad de ampliar el horizonte del entendimiento de la funciones sistémicas y procedimientos sistemáticos del mundo para posteriormente, conseguir el dominio de esa complejidad y proponer alternativas de solución, y para darle un significado o pro pósito del aprendizaje de las ciencias . Realizar el trabajo bajo un enfoque interdisciplinario evita que los procesos pedagógicos se desarrollen de manera aislada, dispersa o segmentada. Implica la participación de un conjunto de disciplinas relacionadas entre sí, con propósito y logros de aprendizajes comunes. Además, permite al estudiante entender que el mundo es un sistema complejo lleno de interconexiones y comportamientos tales como: los ecosistemas, las sociedades, los fenómenos naturales, el cuerpo humano, entre otros, que requieren el análisis reflexivo de quien pretende descubrir, conocer y comprender. Para proponer una conexión bajo un enfoque interdisciplinario, el docente reflexiona con sus pares y con los estudiantes desde la planificación curricular, los temas prescritos para organizarlos de tal manera que pueda encontrar coincidencias con otras áreas que el estudiante desarrolla en su grado. Como acción previa a la planificación del proyecto, el docente de matemática debe coordinar y consensuar con los docentes de las demás áreas a interrelacionar, para establecer los puntos en común, tales como: problemática en común, tema de investigación, antecedentes, objetivos, contenidos, cronograma, temporalidad, nivel de logro de los aprendizajes, productos o evidencias e instrumentos de evaluación. De lo esbozado, sintetizamos el concepto del proyecto -bajo el enfoque interdisciplinario- y su proceso intrínseco que promueven aprendizajes significativos; tal como se señalan a continuación: ¿Qué es un Proyecto Interdisciplinario con enfoque interdisciplinario? El Proyecto es una estrategia que promueve la comprensión sistémica de la realidad compleja con el aporte de diferentes disciplinas y áreas académicas. Su objetivo es responder a las necesidades y demandas del entorno escolar, local, regional, nacional y global, a través de identificar y resolver situaciones problemáticas o retadoras. El rol de los docentes de las áreas involucradas en este proceso formativo será de asesoramiento y supervisión. Este proyecto permite a partir de una situación significativa (cuestión de interés para los estudiantes) relacionar las distintas competencias de área con la metodología de la indagación. Así mismo, permite a los estudiantes a través de la selección y análisis de f uentes conocer y valorar los espacios locales y proponer espacios de divulgación de los mismos. En respuesta a un principio pedagógico de los COAR: La interdisciplinariedad para la comprensión de sistemas complejos, se deben acordar y diseñar proyectos de carácter interdiscipl inario desde el inicio.
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En estas investigaciones no se busca “ En establecer, ilustrar o verificar un principio o ley científica, sino involucrar a los estudiantes en una investigación personal sobre un problema real, conducida en gran parte por su propia iniciativa. Como consecuencia, la implicación de los alumnos en estas investigaciones es muy alta” Aureli Caamaño Aureli Caamaño (2016)
Para proponer una conexión interdisciplinaria, el docente debe reflexionar los temas prescritos y organizarlos de tal manera que pueda encontrar coincidencias con otras áreas que el estudiante desarrolla en su grado. Como acción previa a la planificación del proyecto, el docente de Ciencia y Tecnología debe coordinar frente a la propuesta con los docentes de otras áreas.
PROYECTO CON ENFOQUE INTERDISCIPLINARIO “Diseñando prototipos tecnológicos para resolver problemas de su entorno”
Propósito: El proyecto con enfoque interdisciplinario “Diseñando prototipos tecnológicos para resolver problemas de su entorno” tiene como intención:
Fortalecer en los estudiantes del COAR el desarrollo de las competencias del Currículo Nacional a través de un trabajo investigativo interdisciplinario. Promover en los los estudiantes del COAR la valoración de la biodiversidad, conservación de los recursos naturales y el aprovechamiento de oportunidades para proponer alternativas de solución tecnológica de su entorno
Prototipos tecnológicos: Los estudiantes tienen que agruparse y elegir una propuesta de solución tecnológica por bimestre: Prototipos tecnológicos Bimestre 1 2 3
Invernadero / Jardín botánico / biohuerto / jardín colgante / hidroponía /acuoponia. Fermentación alcohólica / fermentación láctica / fermentación acética / producción de queso / elaboración de champú, elaboración de jabones / elaboración de perfumes / elaboración de pasta dental. Panel solar / terma solar / cocina solar / bombas de ariete / maquinas simples / energías alternativas (eólica, solar, mareomotriz, hidráulica).
Competencias involucradas: Ciencia y Tecnología
Matemática
Ingles
Tecnología para emprendimiento
el
Diseña y construye soluciones tecnológicas para resolver problemas de su entorno: Resuelve problemas de cantidad. Resuelve problemas de regularidad, equivalencia y cambio. Resuelve problemas de forma, movimiento y localización. Resuelve problemas de gestión de datos e incertidumbre. Se comunica oralmente en inglés como lengua extranjera. Lee diversos tipos de texto en inglés como lengua extranjera. Escribe diversos textos en inglés como lengua extranjera. Se desenvuelve en entornos virtuales generados por las TIC
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Invernadero / Jardín botánico / Biohuerto / Jardín colgante / Hidroponía /Acuoponia Cuadro (6.6).1 Proyecto con enfoque Interdisciplinario del 1er bimestre
ÁREAS INVOLUCRADAS
DESEMPEÑOS DEL ÁREA
EVIDENCIA DE APRENDIZAJE
ACTIVIDADES SUGERIDAS
INSTRUMENTO DE EVALUACIÓN
Desempeño de la competencia: Diseña y construye soluciones tecnológicas para resolver problemas de su entorno: Diseña y construye soluciones soluciones tecnológicas al justificar el alcance del problema tecnológico, determinar la interrelación de los factores involucrados en él y justificar su alternativa de solución basado en conocimientos científicos. Representa la alternativa de solución a través de esquemas o dibujos estructurados a escala, con vistas y perspectivas, incluyendo sus partes o etapas. Establece características de forma, estructura, función y explica el procedimiento, los recursos para implementarlas, así como las herramientas y materiales seleccionados. Verifica el funcionamiento de la solución tecnológica considerando los requerimientos, detecta errores en la selección de materiales, imprecisiones en las dimensiones y procedimientos y realiza ajustes o rediseña su alternativa de solución. Explica el conocimiento científico y el procedimiento aplicado, así como las dificultades del diseño y la implementación, evalúa su funcionamiento, la eficiencia y propone estrategias para mejorarlo. Infiere impactos de la solución tecnológica y elabora estrategias para reducir los posibles efectos negativos. Desempeño de la competencia: Resuelve problemas de cantidad:
Ciencia y Tecnología
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Planificación: Durante Planificación: Durante la 1ra semana se formarán grupos de trabajo y se elegirá el tipo de proyecto interdisciplinario según los intereses de los estudiantes y las características del COAR.
Acción: Acción: Se realiza de forma colaborativa, donde se comparten experiencias y retos desde una mirada interdisciplinaria. En esta etapa, es importante prestar atención a las cuestiones de seguridad, éticas y medioambientales. Reflexión: Reflexión: Se deben de promover espacios para compartir sus resultados, tanto los logros, limitaciones y errores cometidos durante el proceso, así como su trascendencia y viabilidad de la solución tecnológica para su entorno;
Por ejemplo en el biohuerto: Toma datos sobre índice de enraizamiento, índice de germinación,
Cada grupo presenta un Plan del Proyecto Interdisciplinario. Cuaderno de campo, donde van registros sus observaciones y acuerdos. Exposición del proceso y las evidencias del proyecto.
Rubrica del prototipo
Establece relaciones entre datos y acciones acciones de comparar, igualar cantidades. Selecciona, emplea y combina estrategias de cálculo y estimación, recursos y procedimientos diversos para realizar operaciones con números racionales.
crecimiento longitudinal del tallo, tasa fotosintética los procesa y realiza operaciones. Cuantifica el volumen volumen de agua utilizado utilizado para racionalizar el uso adecuado del agua. Representa estadísticamente los datos recogidos de las variables de estudio. Realiza el tratamiento tratamiento estadístico de los datos obtenidos a través de las medidas de tendencia central.
Exposición de resultados sobre las características de los seres vivos del biohuerto.
Rubrica de exposición
Desempeño de la competencia: Resuelve problemas de regularidad, equivalencia y cambio.
Por ejemplo en el biohuerto: Identifica las variables variables de estudio. Toma medidas del crecimiento de las plantas, considerando el tipo de suelo, tipo de riego, fertilización, entre otros. Representa el crecimiento del tallo de una una planta en el plano cartesiano. Analiza el crecimiento de una planta y las compara con otras, en un plano cartesiano.
Expresa con diversas representaciones gráficas, tabulares y simbólicas y con lenguaje algebraico su comprensión sobre el comportamiento gráfico de una función cuadrática para interpretar su solución en el contexto de la situación y estableciendo conexiones entre dichas representaciones.
Matemática
Plantea afirmaciones sobre relaciones de cambio que observa entre las variables de una función lineal o cuadrática y en repartos proporcionales, u otras relaciones que descubre. Justifica o descarta la validez de afirmaciones matemáticas o razonamientos inductivos y deductivos. Desempeño de la competencia: Resuelve problemas de forma, movimiento y localización:
Establece relaciones relaciones entre las características características y los atributos medibles de objetos reales o imaginarios. Asocia estas relaciones y representa con formas bidimensionales y tridimensionales compuestas, sus elementos y propiedades, área y objeto. Expresa con dibujos, construcciones construcciones con regla y compás, con material concreto, y con lenguaje
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Informe sobre el modelamiento del crecimiento de una planta. Rúbrica de informe
Por ejemplo en el biohuerto:
Registra el número de plantas y el área que ocupa. Determina el ángulo de inclinación de las hojas de las ramas y la magnitud de la separación de entrenudos en el tallo.
Informe sobre el estudio de las variables de estudio. Plano del del biohuerto biohuerto (o invernadero/jardín botánico/jardín colgante/acuóponia)
Rúbrica de informe
Rúbrica del plano.
geométrico, los polígonos, así como su clasificación para interpretar un problema según su contexto y estableciendo representaciones. Lee textos o gráficos que describen formas geométricas y sus propiedades, relaciones de semejanza y congruencia de triángulos. Lee mapas a diferentes escalas y compara su información para ubicar lugares o determinar rutas.
Desempeño de la competencia: Se comunica oralmente en inglés como lengua extranjera.
Recupera información oral explícita, relevante y complementaria, reconoce el propósito comunicativo y se apoya en el contexto.
Inglés
Desempeño de la competencia: Escribe diversos textos en inglés como lengua extranjera.
Utiliza vocabulario vocabulario simple y estructuras estructuras gramaticales básicas para expresar sus ideas, y redactar la información pertinente relacionada a un tema específico en el texto escrito.
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Maqueta de del biohuerto (o invernadero/jardín botánico/jardín colgante/acuóponia)
Rúbrica de la maqueta
Elabora una maqueta del biohuerto biohuerto (o invernadero/jardín botánico/jardín colgante/acuóponia). Escucha información acerca de las ventajas y desventajas del Invernadero / Jardín botánico / Biohuerto / Jardín colgante / Hidroponía /Acuoponia.
Debate “Las ventajas y desventajas del Invernadero / Jardín botánico / Biohuerto / Jardín colgante / Hidroponía /Acuoponia.
Rúbrica de debate
Encuentra en el texto información relevante relevante que puede utilizar para diversos propósitos académicos y personales.
Elabora el plano del biohuerto (o invernadero/jardín botánico/jardín colgante/acuóponia)
Participa activamente activamente de la interacción comunicativa al escuchar con atención a su interlocutor y solicitar la repetición del mensaje, si fuera necesario o responder utilizando frases cortas que demuestran que es capaz de interactuar o responder al tema de conversación.
Desempeño de la competencia: Lee diversos tipos de texto en inglés como lengua extranjera.
Calcula el área de la superficie de una hoja, utilizando una hoja cuadriculada.
Lee libros de ciencia y recupera información relevante, útil para complementar el proyecto.
Rúbrica de producción de textos escritos.
Artículo de revista de 100 a 150 palabras del tema “Ventajas y
desventajas del Invernadero / Jardín botánico / Biohuerto / Jardín colgante / Hidroponía /Acuoponia.”
Adecúa el texto que escribe en inglés a la situación comunicativa, considerando algunas características de género discursivo y, el formato y el propósito.
Fermentación alcohólica / Fermentación láctica / Fermentación acética / Producción de queso / Elaboración de champú/ Elaboración de jabones /Elaboración de perfumes / Elaboración de pasta dental Cuadro (6.6).2 Proyecto con enfoque interdisciplinario del 2do bimestre
ÁREAS INVOLUCRADAS
DESEMPEÑOS DEL ÁREA Desempeño de la competencia: Diseña y construye soluciones tecnológicas para resolver problemas de su entorno:
Ciencia y Tecnología
Diseña y construye soluciones tecnológicas al justificar el alcance del problema tecnológico, determinar la interrelación de los factores involucrados en él y justificar su alternativa de solución basado en conocimientos científicos. Representa la alternativa de solución a través de esquemas o dibujos estructurados a escala, con vistas y perspectivas, incluyendo sus partes o etapas. Establece características de forma, estructura, función y explica el procedimiento, los recursos para implementarlas, así como las herramientas y materiales seleccionados. Verifica el funcionamiento de la solución tecnológica considerando los requerimientos, detecta errores en la selección de materiales, imprecisiones en las dimensiones y procedimientos y realiza ajustes o rediseña su alternativa de solución. Explica el conocimiento científico y el procedimiento aplicado, así como las dificultades del diseño y la implementación, evalúa su funcionamiento, la eficiencia y propone estrategias para mejorarlo. Infiere impactos de la solución tecnológica y elabora estrategias para reducir los posibles efectos negativos.
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EVIDENCIA DE APRENDIZAJE
ACTIVIDADES SUGERIDAS
Planificación: Durante Planificación: Durante la 1ra semana se formarán grupos de trabajo y se elegirá el tipo de proyecto interdisciplinario según los intereses de los estudiantes y las características del COAR. Acción: Acción: Se realiza de forma colaborativa, donde se comparten experiencias y retos desde una mirada interdisciplinaria. En esta etapa, es importante prestar atención a las cuestiones de seguridad, éticas y medioambientales. Reflexión: Reflexión: Se deben de promover espacios para compartir sus resultados, tanto los logros, limitaciones y errores cometidos durante el proceso, así como su trascendencia y viabilidad de la solución tecnológica para su entorno;
INSTRUMENTO DE EVALUACIÓN
Cada grupo presenta un Plan del Proyecto Interdisciplinario. Cuaderno de campo, donde van registros sus observaciones y acuerdos.
Exposición del proceso y las evidencias del proyecto.
Rubrica del prototipo
Desempeño de la competencia: Resuelve problemas Por ejemplo en la fermentación láctica: de cantidad. Toma medidas sobre la concentración de pH por influencia de la temperatura. Expresa con diversas representaciones gráficas, tabulares y simbólicas y con lenguaje algebraico su comprensión sobre el comportamiento gráfico de una función cuadrática para interpretar su solución en el contexto de la situación y estableciendo conexiones entre dichas representaciones. Plantea afirmaciones afirmaciones sobre relaciones de cambio que observa entre las variables de una función lineal o cuadrática y en repartos proporcionales, u otras relaciones que descubre. Justifica o descarta la validez de afirmaciones matemáticas o razonamientos inductivos y deductivos. Desempeño de la competencia: Resuelve Por ejemplo en la fermentación láctica: problemas de regularidad, equivalencia y cambio. Representa la relación entre la temperatura y el nivel de pH en la Expresa con diversas representaciones gráficas, tabulares y simbólicas y con lenguaje algebraico su concentración. comprensión sobre el comportamiento gráfico de una Determina el modelo modelo matemático. función cuadrática para interpretar su solución en el Predice el nivel nivel entre la temperatura y el contexto de la situación y estableciendo conexiones nivel de pH en la concentración entre dichas representaciones. Establece conclusiones conclusiones sobre el modelo Plantea afirmaciones afirmaciones sobre relaciones de cambio que encontrado. observa entre las variables de una función lineal o cuadrática y en repartos proporcionales, u otras relaciones que descubre. Justifica o descarta la validez de afirmaciones matemáticas o razonamientos inductivos y deductivos. Desempeño de la competencia: Se comunica oralmente en inglés como lengua extranjera Escucha información acerca de los Recupera información oral oral explícita, relevante y procesos que intervienen en la fabricación complementaria, reconoce el propósito comunicativo artículos de aseo personal. y se apoya en el contexto.
Informe sobre el nivel de pH en la fermentación láctica.
Rúbrica de informe
Matemática
Informe sobre el modelamiento entre la temperatura y el nivel de pH en la concentración.
Inglés
Utiliza gestos, movimientos movimientos de cuerpo y manos manos adecuados para acompañar su discurso, los cuales
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Presentación PPT acerca de la producción de uno de los artículos de aseo personal.
Rúbrica de informe
Rúbrica de producción oral. Rúbrica de producción de textos escritos.
guardan relación con lo que dice y quiere expresar, ayudando esto a la comunicación con su interlocutor. Desempeño de la competencia: Lee diversos tipos de texto en inglés como lengua extranjera.
Encuentra en el texto texto información relevante que puede utilizar para diversos propósitos académicos y personales.
Desempeño de la competencia: Escribe diversos textos en inglés como lengua extranjera.
Lee libros de ciencia y recupera información relevante, útil para complementar el proyecto.
Utiliza vocabulario simple y estructuras gramaticales básicas para expresar sus ideas, y redactar la información pertinente relacionada a un tema específico en el texto escrito.
Escribe los guidelines que explican el proceso de fabricación de uno de los artículos de aseo personal
Adecúa el texto texto que escribe escribe en inglés a la situación situación comunicativa, considerando algunas características de género discursivo y, el formato y el propósito.
Panel solar / Terma solar / Cocina solar / Bombas de ariete / Máquinas simples / Energía alternativas (eólica, solar, mareomotriz, hidráulica) Cuadro (6.6).3 Proyecto con enfoque interdisciplinario del 3er bimestre
ÁREAS INVOLUCRADAS
Ciencia y Tecnología
DESEMPEÑOS DEL ÁREA Desempeño de la competencia: Diseña y construye soluciones tecnológicas para resolver problemas de su entorno: Diseña y construye soluciones tecnológicas al justificar el alcance del problema tecnológico, determinar la interrelación de los factores involucrados en él y justificar su alternativa de solución basado en conocimientos
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EVIDENCIA DE APRENDIZAJE
ACTIVIDADES SUGERIDAS
Planificación: Durante Planificación: Durante la 1ra semana se formarán grupos de trabajo y se elegirá el tipo de proyecto interdisciplinario según los intereses de los estudiantes y las características del COAR.
Cada grupo presenta un Plan del
INSTRUMENTO DE EVALUACIÓN
Rubrica del prototipo
científicos. Representa la alternativa de solución a través de esquemas o dibujos estructurados a escala, con vistas y perspectivas, incluyendo sus partes o etapas. Establece características de forma, estructura, función y explica el procedimiento, los recursos para implementarlas, así como las herramientas y materiales seleccionados. Verifica el funcionamiento de la solución tecnológica considerando los requerimientos, detecta errores en la selección de materiales, imprecisiones en las dimensiones y procedimientos y realiza ajustes o rediseña su alternativa de solución. Explica el conocimiento científico y el procedimiento aplicado, así como las dificultades del diseño y la implementación, evalúa su funcionamiento, la eficiencia y propone estrategias para mejorarlo. Infiere impactos de la solución tecnológica y elabora estrategias para reducir los posibles efectos negativos.
Acción: Acción: Se realiza de forma colaborativa, donde se comparten experiencias y retos desde una mirada interdisciplinaria. En esta etapa, es importante prestar atención a las cuestiones de seguridad, éticas y medioambientales. Reflexión: Reflexión: Se deben de promover espacios para compartir sus resultados, tanto los logros, limitaciones y errores cometidos durante el proceso, así como su trascendencia y viabilidad de la solución tecnológica para su entorno;
Desempeño de la competencia: Resuelve problemas Por ejemplo en el panel solar de regularidad, equivalencia y cambio Registra datos relacionados al cambio de Expresa con diversas representaciones gráficas, energía solar a energía eléctrica de un tabulares y simbólicas y con lenguaje algebraico su panel solar (o terma solar / cocina solar / comprensión sobre el comportamiento gráfico de una bombas de ariete / m (eólica, solar, función cuadrática para interpretar su solución en el mareomotriz, hidráulica).maquinas contexto de la situación y estableciendo conexiones simples / energía alternativas entre dichas representaciones. Representa los datos en el plano Plantea afirmaciones sobre relaciones de cambio que cartesiano. observa entre las variables de una función lineal o Determina el modelo modelo matemático. cuadrática y en repartos proporcionales, u otras Establece conclusiones conclusiones sobre el modelo relaciones que descubre. Justifica o descarta la encontrado. validez de afirmaciones matemáticas o razonamientos inductivos y deductivos.
Proyecto Interdisciplinario. Cuaderno de campo, donde van registros sus observaciones y acuerdos.
Exposición del proceso y las evidencias del proyecto.
Informe sobre e l modelamiento de la relación de las variables que intervienen en la transformación de la energía solar a energía eléctrica.
Rúbrica de informe
Matemática
Desempeño de la competencia: Resuelve problemas Por ejemplo en el panel solar de forma, movimiento y localización: Elabora un prototipo o una maqueta del Establece relaciones entre las características y los panel solar (o terma solar / cocina solar / atributos medibles de objetos reales o imaginarios. bombas de ariete / máquinas simples / Asocia estas relaciones y representa con formas
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Maqueta/prototipo del panel solar/terma solar (o terma solar / cocina solar / bombas de ariete /
Rúbrica de elaboración de la maqueta
bidimensionales y tridimensionales compuestas, sus elementos y propiedades, área y objeto. Expresa con dibujos, construcciones con regla y compás, con material concreto, y con lenguaje geométrico, su comprensión sobre las propiedades de los poliedros prismas, cuerpos de revolución y su clasificación, para interpretar un problema según su contexto y estableciendo relaciones entre representaciones. Lee textos o gráficos que describen describen las propiedades de semejanza y congruencia entre formas geométricas, razones trigonométricas, ángulos de elevación o depresión. Lee mapas a diferentes escalas e integra su información para ubicar lugares, profundidades, alturas o determinar rutas. Plantea afirmaciones sobre las relaciones y propiedades que descubre entre los objetos, entre objetos y formas geométricas, y entre las formas geométricas, sobre la base de experiencias directas o simulaciones. Comprueba o descarta la validez de una afirmación mediante un contraejemplo, propiedades geométricas, y razonamiento inductivo o deductivo.
energía alternativas (eólica, mareomotriz, hidráulica).
solar,
máquinas simples / energía alternativas (eólica, solar, mareomotriz, hidráulica).
Tecnología para el Emprendimiento
Inglés
Selecciona en equipo necesidades o problemas problemas de un grupo de usuarios de su entorno para mejorarlo o resolverlo a partir de su campo de interés. Determina los principales factores que los originan utilizando información obtenida a través de la observación y entrevistas grupales estructuradas. Diseña objetos virtuales cuando representa representa ideas u otros elementos mediante el modelado de diseño.
Desempeño de la competencia: Se comunica oralmente en inglés como lengua extranjera.
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Elabora un video para el proyecto interdisciplinario.
Video para el proyecto interdisciplinario
Rúbrica
Rúbrica de producción oral
Recupera información oral explícita, explícita, relevante y complementaria, reconoce el propósito comunicativo y se apoya en el contexto.
Escucha información acerca de energías alternativas
Muestra reciprocidad en la comunicación al preguntar preguntar y responder durante la interacción, con naturalidad y de acuerdo a sus intereses de comunicación, sin dejar de lado los intereses de sus interlocutores.
Entrevista acerca de las alternativas que la ciencia propone para el uso de nuevas energías.
Desempeño de la competencia: Lee diversos tipos de texto en inglés como lengua extranjera.
Encuentra en el texto información relevante que puede utilizar para diversos propósitos académicos y personales.
Desempeño de la competencia: Escribe diversos textos en inglés como lengua extranjera.
Utiliza vocabulario simple y estructuras gramaticales básicas para expresar sus ideas, y redactar la información pertinente relacionada a un tema específico en el texto escrito. Adecúa el texto que escribe escribe en inglés a la situación situación comunicativa, considerando algunas características de género discursivo y, el formato y el propósito.
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Lee libros de ciencia y recupera información relevante, útil para complementar el proyecto.
Cuestionario para la entrevista e las alternativas que la ciencia propone para el uso de nuevas energías.
Rúbrica de construcción de preguntas
6.7 Selección de recursos La tecnología es una herramienta poderosa en la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias. Se puede utilizar como medio para que los estudiantes trabajen en contextos de problemas interesantes donde reflexionen razonen, resuelvan problemas y tomen decisiones a partir de los resultados obtenidos. Así mismo, es una herramienta para potenciar la visualización y ayudar al estudiante a comprender conceptos desarrollando la abstracción mental a partir de la exp eriencia. Puede ser útil, además, en la recopilación, registro, organización y análisis de datos. Asimismo, permite conocer diversos espacios para la investigación en la que subyace la aplicación de la variedad de recursos. Es necesario que los docentes utilicen diversos software, sensores y simuladores que permitan lograr la comprensión de los conocimientos conocim ientos científicos.
6.7.1 Software: Tracker Es un software de libre disponibilidad en internet. Este programa es capaz de analizar el comportamiento de objetos de un video, gracias a ello podemos seleccionar y analizar la trayectoria de un objeto. Es un programa realizado en JAVA por lo que es compatible con todas las plataformas.
Figura (6.7.1).1 (6.7.1).1 Interface del del Tracker
Recuperado de : http://old.dg eo.udec. cl/~andres cl/~andres /Trac ker/
El Tracker es una herramienta muy útil para el análisis del movimiento, pues contiene funciones que permiten: El seguimiento manual y automático de objetos para el estudio de la velocidad, aceleración, trayectoria, el movimiento del centro de la masa y gráfica de vectores de manera interactiva. La creación de modelos dinámicos y cinemáticos de partículas de masa puntual y sistemas de masas. Facilita la captura de imágenes en movimiento para representar los vectores que generan este fenómeno y la animación de los modelos.
Figura (6.7.1).2 Proceso de experimentación con el Tracker
Recuperado de: de : https://www.youtube.com/watch?v=Vs_SCw414Ho
La calibración de puntos, para ello se ingresa la la información del número de tomas o escenas a registrar.
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Figura (6.7.1) 3 Calibración del Tracker
Recuperado de: de : https://www.youtube.com/watch?v=Vs_SCw414Ho
Registrar la masa del objeto que cae. En este caso de caída, se capta el movimiento en los tramos del 151 al 170.
Figura (6.7.1) 4 Registro de datos con el Tracker
Recuperado de: de : https://www.youtube.com/watch?v=Vs_SCw414Ho
Los datos obtenidos a través través esta herramienta permiten elaborar un registro en tablas, gráficas y ajuste de curvas en el proceso de análisis e interpretación del fenómeno.
Figura (6.7.1) 5 Gráficos de datos con el Tracker
Recuperado de: de : https://www.youtube.com/watch?v=Vs_SCw414Ho
6.7.2 Software: Kinovea
Es un software que permite reproducir videos de un deportista en cámara lenta, con la finalidad de analizar diversos aspectos relacionados a su rendimiento. Ayudan a corregir errores y a mejorar la técnica empleada durante un entrenamiento o una competición.
Figura (6.5.1) a.2 Presentación de Kinovea
ww.youtube.com/ .com/wat watch?v=QudT ch?v=QudT gJ oXS6o Recuperado de :https://www.youtube
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Es un programa muy útil porque nos permite: Capturar imágenes; realizar realiza r anotaciones y cálculos; y, registrar el tiempo de cada movimiento de acuerdo a las escenas. Explorar la escena cuadro por cuadro; definir líneas de movimiento, ángulos y giro; calcular el centro de gravedad de un atleta o estudiante en determinado momento, entre otros.
Permite desarrollar el análisis del movimiento de los cuerpos, sus variables e interrelaciones. El software, en este sentido permite controlar las variables de tiempo y espacio, delimitando intervalos y acotando trayectorias, entre otros atributos. De esta manera, es posible por ejemplo: Capturar un escenario para analizar la trayectoria del movimiento de un punto que gira un espacio angular en determinado lapso de tiempo y representarlo de manera gráfica. Estimar el cambio del vector velocidad, velocidad, trabajo producido por el movimiento de rotación, entre otras relaciones que se pueden establecer.
Figuras (6.7.1) 8 Barrido del ángulo identificado y comportamiento de la masa masa con el Kinovea
Recuperado de: de : https://www.kinovea.org/ https://www.kinovea.org/
6.7.3 Uso de sensores Cuadro (6.7.2)1 Uso y aplicaciones de diversos sensores.
SENSOR Sensor de temperatura Aplicaciones: Se obtiene datos cuantitativos sobre: - Punto de fusión - Punto de congelación - Cambios de temperatura en las reacciones endotérmicasexotérmicas. - Estudios ambientales. Características especiales Muestra ° C, ° F y K Rango de temperatura: -35 a +135°C Exactitud: ± 0,5 °C
Grafico de datos Figura (6.7.2) a.1 Gráficos de datos con el sensor de Temperatura
Recuperado : https://www.pasco.com/p https://www.pasco.com/prodCatalog/PS rodCatalog/PS/PS-2125_pasp /PS-2125_pasport-temperatur ort-temperatureesensor/index.cfm
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Sensor de pH
Figura (6.7.2) a.2 Grafico de datos con el sensor de pH
Aplicaciones: Se obtiene datos cuantitativos sobre: - Valor un ácido en una base - Monitorear la calidad del agua u otras sustancias, así como procesos de fermentación. Características especiales Distancia 1 - 14 pH Exactitud: ± 0,1 Recuperado:https://www. Recuperado:https://www.pasco.com/p pasco.com/prodCatalog/PS/P rodCatalog/PS/PS-2121_pasp S-2121_pasport-colorimeterort-colorimetersensor/index.cfm
Sensor de colorimetria Aplicaciones: Se obtiene datos cuantitativos sobre: - Estudios de absorbancia vs. Concentración. - Registrar datos de transmitancia como absorbancia.
Figura (6.7.2) a.3 Grafico de datos con el sensor de colorímetro
Características especiales Distancia 0 – 100 % de transmitancia Exactitud: ± 0,5% de transmitancia
Espirómetro Aplicaciones: Se obtiene datos cuantitativos sobre: - Flujo de aire antes y después del ejercicio físico. - Volumen pulmonar. - Capacidad pulmonar total. Características especiales Frecuencia de muestreo 50 a 100 Hz Tasa de flujo máxima ± 10 L/s
Recuperado:https://www. Recuperado:https://www.pasco.com/p pasco.com/prodCatalog/PS/P rodCatalog/PS/PS-2121_pasp S-2121_pasport-colorimeterort-colorimetersensor/index.cfm
Figura (6.7.2) a.4 Grafico de datos del espirómetro
Recuperado :https://www.pasco.com/p :https://www.pasco.com/prodCatalog/PS/P rodCatalog/PS/PS-2152_pasp S-2152_pasport-spirometer/inde ort-spirometer/index.cfm x.cfm
Sensor de CO2 Aplicaciones: Se obtiene datos cuantitativos sobre: - Respiración celular de la levadura. - Captación de CO 2 durante la fotosíntesis en un terrario. - Niveles de CO2 dentro o fuera de un sistema de estudio. - Reacciones químicas donde el CO2 actúa como reactante o producto. Características especiales Distancia 0 – 100,000 ppm Exactitud: ± 100 ppm
Figura (6.7.2) a.5 Grafico de datos con el sensor de CO 2
Recuperado : https://brotescientificos.us https://brotescientificos.usach.cl/sites/b ach.cl/sites/brotes/files/articu rotes/files/articulo_7.pdf lo_7.pdf
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Sensor de turbidez Aplicaciones: Se obtiene datos cuantitativos sobre: - la turbidez de diversas muestras de agua. - Tasa de asentamiento de una muestra - Formación de un precipitado. Características especiales Distancia 0 – 400 NTU Exactitud: ± 0,2 NTU
Sensor de fuerza
Figura (6.7.2) a.6 Grafico de datos con el sensor de turbidez
Recuperado : https://www.pasco.com/p https://www.pasco.com/prodCatalog/PS rodCatalog/PS/PS-2122_pasp /PS-2122_pasport-turbidityort-turbiditysensor/index.cfm
Figura (6.7.2) a.7 Grafico de datos con el sensor de fuerza
Aplicaciones: Se obtiene datos cuantitativos sobre: - Fuerza ejercida por una masa oscilante. - Fuerza durante colisiones elásticas e inelásticas. - Fuerza de un péndulo oscilante Características especiales Resolución: 0,03 N Rango: ± 50 N Recuperado: Recuperado: https://www.pasco.com/p https://www.pasco.com/prodCatalog/PS rodCatalog/PS/PS-2104_pasp /PS-2104_pasport-force-sensor/ ort-force-sensor/index.cfm index.cfm
Uso de sensor de movimiento Aplicaciones: Se obtiene datos cuantitativos sobre: - La relación entre posición, velocidad y aceleración. - Conservación de energía y momento durante colisiones. - Movimiento de objetos Características especiales Distancia: 0,15 a 8 m Resolución: 1,0 mm
Uso de sensor de presión absoluta Aplicaciones: Se obtiene datos cuantitativos sobre: - Presión de vapor frente a la temperatura. - Ley de Charle, Ley de Boyle y ley del gas ideal. Características especiales Distancia: 0 – 700 kPa Exactitud: ± 2 kPa
Figura (6.7.2) a.8 Grafico de datos con el sensor de movimiento
Recuperado : https://www.pasco.com/p https://www.pasco.com/prodCatalog/PS rodCatalog/PS/PS-2104_pasp /PS-2104_pasport-force-sensor/ ort-force-sensor/index.cfm index.cfm
Figura (6.7.2) a.9 Grafico de datos con el sensor de presión absoluta
Recuperado: https://www.pasco.com/prodCatalog/PS/PS-2107_pasport-absolute-pressuresensor/index.cfm
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6.7.4 Uso de simuladores Existen simuladores como software libre, disponible en: https://phet.colorado.edu/es_PE https://phet.colorado.edu/es_PE// El programa consta de un conjunto de simuladores libres interactivos para ciencias. Se desarrolla en un entorno intuitivo similar al juego, donde los estudiantes aprenden a través de la exploración y el descubrimiento. Cuadro (6.7.3).1 Uso y aplicaciones de diversos simuladores
Descripción
Entorno gráfico
Efecto invernadero
Figura (6.5.3) a.1 Entorno gráfico del simulador
Se puede obtener información de la composición en ppm de H2O, CO2, CH 4 y N2O como gases de efecto invernadero en relación a la atmósfera durante los siguientes periodos: edad de hielo, 1750, actual y la temperatura en Fahrenheit y Centígrado. Recuperado: file:///C:/Users/wabazan/Downloads/isotopes-and-atomic-mass_es_PE.html
Glaciares
Figura (6.5.3) a.2 Entorno gráfico del simulador
Se puede regular la temperatura del aire a nivel del mar y el promedio de caída de nieve. Los gráficos se pueden establecer entre longitud de glacial v/s tiempo, altitud de la línea de equilibrio v/s tiempo, estiramiento glacial v/s ablación y temperatura del aire v/s elevación. Recuperado: file:///C:/Users/wabazan/Downloads/isotopes-and-atomic-mass_es_PE.html
Figura (6.5.3) a.3 Entorno gráfico del simulador
Alimentación y ejercicios Se pueden obtener datos relacionados a las calorías/día en relación a la edad, altura, peso y grasa corporal.
Recuperado: file:///C:/Users/wabazan/Downloads/isotopes-and-atomic-mass_es_PE.html
Selección natural
Figura (6.5.3) a.4 Entorno gráfico del simulador
Se pueden modificar genes como dominantes o recesivos en relación al pelaje blanco o marrón, cola larga o corta o dientes largos y cortos, agregar un factor de selección entre lobos, alimento o ninguno y un hábitat. Se observa la variación a través del tiempo. Recuperado: file:///C:/Users/wabazan/Downloads/isotopes-and-atomic-mass_es_PE.html
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Figura (6.5.3) a.5 Entorno gráfico del simulador
Datación radioactiva Considera a los isótopos 14C y 14N, 233U y 206Pb, en relación al tiempo de vida media y su porcentaje de desintegración durante un periodo de años.
Recuperado: file:///C:/Users/wabazan/Downloads/isotopes-and-atomic-mass_es_PE.html
Figura (6.5.3) a.6 Entorno gráfico del simulador
Estructura atómica Agregando protones y neutrones se puede crear un átomo neutro y agregando electrones un ión, muestra una tabla periódica que indica el elemento químico, Recuperado: Recuperado: file:///C:/Users/wabazan/Downloads/build-an-atom_es_PE.html
Isótopos
Figura (6.5.3) a.7 Entorno gráfico del simulador
Muestra el porcentaje de los isótopos presentes en la naturaleza del H, He, Li, Be, B, C, N, O, F, Ne, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl y Ar además de la masa atómica promedio. Recuperado: file:///C:/Users/wabazan/Downloads/isotopes-and-atomic-mass_es_PE.html
Balance de ecuaciones
Figura (6.5.3) a. 8 Entorno gráfico del simulador
Considera las ecuaciones químicas: - Síntesis de amoniaco - Electrolisis del agua - Combustión del metano Se agregan coeficientes a los reactantes y productos con la finalidad de lograr un equilibrio.
Recuperado:
file:///C:/Users/wabazan/Downloads/balancing-chemical-
equations_es_PE.html
Soluciones
Figura (6.5.3) a. 9 Entorno gráfico del simulador
Considera soluciones de: Nitrato de cobalto (II), cloruro de cobalto, dicromato de potasio, cromato de potasio, cloruro de níquel (II), sulfato de cobre, permanganato de potasio, cloruro de sodio. Los valores de concentración se expresan en mol/L
Recuperado: https://phet.colorado.edu/sims/html/concentration/latest/concentration_es_PE.html
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pH de diversas d iversas soluciones
Figura (6.5.3) a.10 Entorno gráfico del simulador
Muestra los valores de pH de las siguientes soluciones: limpiador de desagües, jabón de manos, sangre, saliva, leche, sopa de pollo, café, jugo de naranja, gaseosa, vómito, ácido de batería que varían de acuerdo al incremento de agua a la solución, así mismo muestra la cantidad de iones H 3O+ y OH-. Recuperado: Recuperado: file:///C:/Users/wabazan/Downloads/ph-scale_es_PE.html
Figura (6.5.3) a.11 Entorno gráfico del simulador
Geometría molecular Agregado enlaces se puede representar la geometría moléculas de los sustancias teniendo en cuenta el ángulo en enlace. Así mismo considera sustancias como: BF3, BeCl2, CH4, PCl5, SF6. Recuperado:
https://phet.colorado.edu/sims/html/molecule-shapes-basics/latest/moleculeshapes-basics_es_PE.html
Figura (6.5.3) a.12 Entorno gráfico del simulador
Fuerzas y movimiento Muestra un diagrama de cuerpo libre, su fricción puede ser en hielo o madera, se puede modificar la posición del objeto y el ángulo de la rampa; puede elegir un objeto como un cajón pequeño, archivador, libro de texto, una refrigeradora entre otros. Así mismo muestra un gráfico de fuerzas.
Recuperado:
https://phet.colorado.edu/sims/html/molecule-shapes-basics/latest/moleculeshapes-basics_es_PE.html
Movimiento de un proyectil Muestra una trayectoria de un proyectil, se puede modificar la masa, el diámetro, la gravedad y la resistencia del aire; así mismo el ángulo de disparo y la velocidad inicial. Con el uso de un centímetro puede determinar la distancia máxima alcanzada por el proyectil y la altura alcanzada en cualquier punto de la trayectoria.
Figura (6.5.3) a.13 Entorno gráfico del simulador
Recuperado:
https://phet.colorado.edu/sims/html/molecule-shapes-basics/latest/moleculeshapes-basics_es_PE.html
Fuerzas y Movimiento
Figura (6.5.3) a.14 Entorno gráfico del simulador
Muestra la suma de fuerzas, valores, velocidad, masa en algunos aspectos fundamentales como el movimiento, la fricción y aceleración. Se puede modificar la fricción (nada – mucho), objetos como recipiente con agua, caja de madera, refrigeradora y distintos personajes con diferentes masas.
Recuperado: Recuperado: https://phet.colorado.edu/sims/html/molecule-shapes-basics/latest/moleculeshapes-basics_es_PE.html
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Fuerzas y Movimiento
Figura (6.5.3) a.15 Entorno gráfico del simulador
Muestra gráficos de fuerzas (N), velocidad (m/s) y posición (m), se puede modificar el objeto de distinta masa como un archivador, refrigerador, libro de texto y cajón. Recuperado:
https://phet.colorado.edu/sims/html/molecule-shapes-basics/latest/moleculeshapes-basics_es_PE.html
Figura (6.5.3) a.16 Entorno gráfico del simulador
Energía en el parque del patinador Muestra gráficos sobre el comportamiento entre energía (J), energía vs. posición, y energía vs. Tiempo, cambiando los 3 tipos de energía: cinética, potencial y térmica, según un tipo de patinador (75 kg, 60 kg, 20 kg, 5 kg) Recuperado:
https://phet.colorado.edu/sims/html/molecule-shapes-basics/latest/moleculeshapes-basics_es_PE.html
Figura (6.5.3) a.17 Entorno gráfico del simulador
Formas y cambio de Energía Muestra gráficos de distintos tipos de energía: mecánica, eléctrica, térmica, luminosa y química, se puede modificar la fuente como agua, intensidad luminosa, vapor de agua y movimiento con bicicleta con la finalidad de aumentar la temperatura de un vaso con agua, encender una bombilla eléctrica y un foco ahorrador .
Recuperado:
https://phet.colorado.edu/sims/html/molecule-shapes-basics/latest/moleculeshapes-basics_es_PE.html
6.8 Actividades Actividades experimentales Son experiencias significativas que permiten desarrollar las habilidades de indagación e investigación científica de los estudiantes, para ello realizarán Trabajos prácticos, Proyectos Interdisciplinarios y una Exploración grupal.
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El proceso científico, que estimula la experimentación directa, la indagación y el pensamiento crítico, permite que los estudiantes tomen decisiones bien fundadas y responsables, no solo lo que respecta a las ciencias, sino también en otros aspectos de la vida. (Guía de Ciencias PAI, 2015, p.5).
Cuadro (6.8).1 Actividades experimentales que se desarrollarán según el Programa de Estudios. Trabajos prácticos Proyectos Exploración grupal Interdisciplinarios 28 03 01 Los docentes del grado Los docentes del grado - Son diseñadas por un grupo diseñarán los Trabajos Prácticos proponen diversos proyectos de 3 estudiantes bajo el con el apoyo del auxiliar de según su contexto y los asesoramiento permanente del laboratorio. estudiantes deciden qué docente durante las sesiones proyecto desarrollar. de aprendizaje y las horas de asesoría personalizada. -Se desarrollan de acuerdo al -Se desarrollan al término de -Se desarrollan a partir del 3er avance semanal del Programa de cada bimestre. bimestre y culmina fines del Estudios. mes de noviembre. Las Actividades Experimentales se pueden realizar en el laboratorio de ciencias o en el campo según la naturaleza de la investigación y se tendrá en cuenta siempre las normas de seguridad y el manejo de residuos sólidos. Antes de realizar las actividades experimentales se debe de elaborar y validar experimentalmente un “diseño práctico” pertinente que garantice el desarrollo adecuado del mismo. Es por ello que se requiere la realización de dos tipos de acciones previas: Cuadro (6.8).2 Acciones previas a las Actividades Experimentales “práctica en blanco”
“prueba piloto”
prácticos, el docente antes Para los Trabajos prácticos, de realizar las actividades experimentales con los estudiantes, debe realizar previamente la “práctica en blanco”, para asegurarse que la actividad experimental se lleve a cabo según su planificación, así como para que se fam iliaricen con el uso de los equipos, sensores, insum os y reactivos; ello le permitirá anticipar posibles dificultades o errores durante su realización.
grupal los estudiantes, bajo Para la Exploración grupal los la supervisión del docente y antes de ejecutar su investigación en la fase experimental, debe realizar una “prueba piloto” según según su diseño de investigación, con la finalidad de controlar adecuadamente todas las variables que intervienen y ello les permita realizar reajustes o modificaciones pertinentes, antes de recoger los datos cuantitativos y cualitativos apropiados para ser procesados.
Recuperado (11/09/2018): https://drive.google.com/drive/u/2/fo https://drive.google.com/drive/u/2/folders/1Ul9Takv lders/1Ul9TakvfEbqVri fEbqVri XTTuv4FdYVaVi4FAvt?ogsrc=32
Recuperado (11/09/2018): https://drive.google.com/drive/u/2/f https://drive.google.com/drive/u/2/folders/1Ul9Takv olders/1Ul9TakvfEbqVriXTT fEbqVriXTT uv4FdYVaVi4FAvt?ogsrc=32
Es muy importante que los estudiantes, el docente y el auxiliar de laboratorio tengan siem pre presentes las normas de seguridad en el ambiente de trabajo práctico (laboratorio o de campo); ya que es necesario conocer y evaluar los riesgos en el uso de los equipos, materiales, reactivos químicos, la
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calibración de los sensores y debe de ser de conocimiento pleno La política de experimentación en animales según el IB.
6.8.1 Trabajos prácticos Cuadro (6.8.1) Trabajos prácticos según Plan de Estudios
N
TRABAJO PRÁCTICO
1
Instrumentos de laboratorio / técnicas / sensores / Medidas de seguridad.
Equipo de laboratorio / reactivos sugeridos Sensor de pH digital Sensor de CO2
Sensor de temperatura Sensor de colorimetría
Materiales: vaso Materiales: vaso de precipitado, luna de reloj. Reactivos: Reactivos: NaOH, ácido acético, HCl, fenolftaleína, agua destilada. Sensor de movimiento Sensor de temperatura
2
Mediciones y errores
Incertidumbres
Configuración electrónica
Transporte de sustancias
Tasa fotosintética
7
Mesocosmo terrestre y acuático
Sensor de pH
Materiales: vaso Materiales: vaso de precipitado, probeta, luna de reloj, varilla de vidrio, tubo de ensayo, gradilla, mechero de alcohol, trípode. Reactivos: tinte Reactivos: tinte vegetal, agua destilada. Sensor de colorímetro Sensor de CO2
6
Sensor de pH
Materiales: vaso Materiales: vaso de precipitado, probeta, luna de reloj, varilla de vidrio, tubo de ensayo, gradilla, mechero de alcohol, trípode. Reactivos: cinta Reactivos: cinta de Mg, HCl, granallas de zinc, Trozo de Li y Na, NaOH, agua destilada. Sensor de colorímetro
5
Sensor de fuerza Sensor de colorímetro
Materiales: Materiales: móviles, diversos objetos de distintas masas, variedad de superficie, vaso de precipitado, probeta, luna de reloj, varilla de vidrio, tubo de ensayo, gradilla, mechero de alcohol, trípode. Reactivos: Reactivos: glucosa, sacarosa, fehling A, fehling B, lugol, CuSO 4, NaOH, sudan III, NaOH, agua destilada. Sensor de colorímetro Sensor de temperatura
4
Sensor de fuerza
Materiales: Materiales: móviles, diversos objetos de distintas masas, variedad de superficie. Reactivos: solución Reactivos: solución de HCl, CuSO 4, NaOH, agua destilada. Sensor de movimiento Sensor de temperatura Sensor de pH
3
Balanza
Sensor de pH
Materiales: vaso Materiales: vaso de precipitado, probeta, luna de reloj, varilla de vidrio, tubo de ensayo, gradilla, mechero de alcohol, trípode. Reactivos: alcohol, Reactivos: alcohol, acetona, agua destilada. Sensor de temperatura Sensor de CO2
Sensor de pH Sensor de turbidez
Materiales: Materiales: vaso de precipitado, probeta, varilla de vidrio,
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envases descartables, acuario Insumos: seres Insumos: seres bióticos (animales y vegetales)
8
Movimiento rectilíneo uniforme y acelerado
9
Movimiento rectilíneo variado
10
Movimiento circular uniforme
Sensor de movimiento Materiales: móviles, Materiales: móviles, plano inclinado, trípode. Sensor de movimiento Materiales: móviles, Materiales: móviles, plano inclinado, trípode Sensor de movimiento Materiales: móviles, Materiales: móviles, plano inclinado, trípode Sensor de colorímetro Sensor de temperatura
11
Propiedades periódicas
Materiales: vaso Materiales: vaso de precipitado, probeta, luna de reloj, varilla de vidrio, tubo de ensayo, gradilla, mechero de alcohol, trípode. Reactivos: cinta Reactivos: cinta de Mg, HCl, granallas de zinc, Trozo de Li y Na, NaOH, agua destilada. Sensor de colorímetro Sensor de temperatura
12
Enlaces Intermoleculares
13
14
Sensor de pH
Materiales: vaso Materiales: vaso de precipitado, probeta, luna de reloj, varilla de vidrio, tubo de ensayo, gradilla, mechero de alcohol, trípode. Reactivos: Reactivos: cinta de Mg, CuSO4, FeSO4, KI, AgNO 3, KMnO4, K2Cr 2O4, granallas de zinc, Trozo de Li y Na, NaOH, HCl, agua destilada. Sensor de colorímetro Sensor de CO2
Tipos de reacciones químicas
Sensor de pH
Materiales: vaso Materiales: vaso de precipitado, probeta, luna de reloj, varilla de vidrio, tubo de ensayo, gradilla, mechero de alcohol, trípode. Reactivos: Reactivos: glucosa, sacarosa, fehling A, fehling B, lugol, CuSO 4, NaOH, sudan III, NaOH, agua destilada. Sensor de colorímetro Sensor de temperatura
Reconocimiento Reconocimiento de compuestos inorgánicos
Sensor de pH
Sensor de pH Sensor de temperatura
Materiales: vaso Materiales: vaso de precipitado, probeta, luna de reloj, varilla de vidrio, tubo de ensayo, gradilla, mechero de alcohol, trípode. Reactivos: Reactivos: cinta de Mg, CuSO4, FeSO4, KI, AgNO 3, KMnO4, K2Cr 2O4, granallas de zinc, Trozo de Li y Na, NaOH, HCl, agua destilada. Microscopio óptico.
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Microscopia y observación de células eucarióticas
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Observación de división celular
Materiales: placa Materiales: placa petri, luna de reloj, láminas de porta y cubre objetos. Reactivos: Reactivos: azul de metileno, fenolftaleína, fucsina ácida, eosina, safranina. Insumos: tejidos Insumos: tejidos vegetales (hoja, tallo o raíz) tejidos animales (epitelio bucal, hígado). Microscopio óptico
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Materiales: placa Materiales: placa petri, luna de reloj, láminas de porta y cubre objetos. Reactivos: Reactivos: azul de metileno, fenolftaleína, fucsina ácida, eosina, safranina. Insumos: tejidos Insumos: tejidos vegetales (hoja, tallo o raíz) tejidos animales (epitelio bucal, hígado).
17
Valida el diseño de investigación
Varía según el diseño de investigación de la exploración grupal. Encuetas, entrevistas Sensor de temperatura
18
Tipos de nutrición y dietas
19
Prueba de capacidad aeróbica
20
Fuerza y dinámica I
Sensor de pH Sensor de colorímetro
Materiales: vaso Materiales: vaso de precipitado, probeta, luna de reloj, varilla de vidrio, tubo de ensayo, gradilla, mechero de alcohol, trípode. Reactivos: Reactivos: glucosa, sacarosa, fehling A, fehling B, lugol, CuSO 4, NaOH, sudan III, NaOH, agua destilada. Sensor de temperatura Espirómetro Sensor de fuerza
Pulsometro Balanza digital
Materiales: pesas, Materiales: pesas, trípode, soporte universal. Sensor de fuerza
21
Fuerza y dinámica II
22
Trabajo / Energía / Potencia
Materiales: pesas, Materiales: pesas, trípode, soporte universal. Sensor de fuerza Materiales: pesas, Materiales: pesas, trípode, soporte universal. Sensor de temperatura
23
Efectos del calor / calor específico
Materiales: vaso Materiales: vaso de precipitado, probeta, luna de reloj, varilla de vidrio, tubo de ensayo, gradilla, mechero de alcohol, trípode. Reactivos: CuSO Reactivos: CuSO4, NaOH, agua destilada. Sensor de colorímetro Sensor de CO2
24
Cálculos estequiométricos
Concentración Concentración de soluciones
26
Sensor de pH
Sensor de
Materiales: vaso Materiales: vaso de precipitado, probeta, luna de reloj, varilla de vidrio, tubo de ensayo, gradilla, mechero de alcohol, trípode. Reactivos: glucosa, Reactivos: glucosa, sacarosa, CuSO 4, NaOH, agua destilada. Sensor de colorímetro
Reconocimiento Reconocimiento de compuestos orgánicos
Sensor de pH Sensor de temperatura
Materiales: vaso Materiales: vaso de precipitado, probeta, luna de reloj, varilla de vidrio, tubo de ensayo, gradilla, mechero de alcohol, trípode. Reactivos: Reactivos: cinta de Mg, CuSO4, FeSO4, KI, AgNO 3, KMnO4, K2Cr 2O4, granallas de zinc, Trozo de Li y Na, NaOH, HCl, agua destilada. Sensor de colorímetro temperatura
25
Sensor de pH
Sensor de pH
Materiales: vaso Materiales: vaso de precipitado, probeta, luna de reloj, varilla de vidrio, tubo de ensayo, gradilla, mechero de alcohol, trípode. Reactivos: Reactivos: glucosa, sacarosa, fehling A, fehling B, lugol, CuSO 4, NaOH, sudan III, NaOH, agua destilada.
84
Simulador
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28
Adaptación de los seres vivos Genética mendeliana y genética de poblaciones.
Materiales: Materiales: fotografías, laminas, infografías, mapas, lecturas, videos Simulador Materiales: árbol Materiales: árbol genealógico, fotografías, laminas, infografías, mapas, lecturas, videos
Con respecto a la naturaleza del problema propuesto, los Trabajos Prácticos se puede diferenciar entre: • Investigaciones para resolver problemas teóricos, que tienen como objetivo principal el contrastar
hipótesis o determinar determinadas propiedades o relaciones entre variables en el marco de teorías (objetivo que comparten parcialmente con los ejercicios prácticos ilustrativos o corroborativos). El problema teórico puede consistir en encontrar respuesta a una pregunta, o corroborar una hipótesis o predicción realizada en el desarrollo de un modelo teórico. Por ejemplo: ¿cómo varia el volumen de un gas con la temperatura?, ¿qué evidencias experimentales podemos aportar sobre la independencia de los iones en solución acuosa?, ¿cómo podemos determinar la carga eléctrica de un ión? o ¿cuál es el valor de la constante de Avogadro?, Caamaño (2004) • Investigaciones para resolver problemas prácticos, que tienen como objetivo principal la
comprensión procedimental de la ciencia (objetivo que comparten con los ejercicios prácticos para el aprendizaje de procedimientos) a través de la planificación y realización de investigaciones para resolver problemas, generalmente planteados en el contexto de la vida cotidiana. Por ejemplo: ¿qué tejido de entre varios abriga más?, ¿qué detergente es el más eficaz?, ¿qué cantidad de hierro (II) contiene una pastilla de Fero-gradumet? Según la complejidad conceptual del problema planteado se requerirá un mayor o menor conocimiento conceptual para su resolución. Caamaño (2004) ““Los ““Los trabajos prácticos experimentales basada en cuatro tipos: experiencias, experimentos ilustrativos, ejercicios prácticos e investigaciones, que se considera dan cuenta de la diversidad de trabajos prácticos que se utilizan en las clases de ciencias. Se destaca la importancia de las experiencias, para conocer perceptivamente los fenómenos; de los experimentos ilustrat ivos, para interpretar los fenómenos; de los ejercicios prácticos, para aprender determinadas habilidades prácticas básicas, y de las investigaciones, para conseguir una comprensión” comprensión ” Aureli Caamaño Aureli Caamaño (2016)
6.8.2 Proyectos Interdisciplinarios Los proyectos interdisciplinarios, son actividades de investigación colaborativas que realizan los estudiantes sobre un tema articulador de carácter experimental y tecnológico por bimestre, según las necesidades y demandas de su entorno escolar, local, regional o nacional; con el asesoramiento y supervisión del docente y del auxiliar de laboratorio. Al reconocer que la tecnología es parte importante de diversos ámbitos de nuestra vida, se hace indispensable que formemos a nuestros estudiantes como seres capaces no solo de utilizarla, sino también de producirla. Precisamente, … les permitirá diseñar y producir objetos
o sistemas tecnológicos que ayuden a solucionar, de forma práctica, asuntos relacionados con sus necesidades y demandas. (Minedu: 2010) Estos proyectos permiten fomentar la comprensión de las relaciones entre las distintas disciplinas científicas y la naturaleza abarcadora de la indagación. Así mismo, permiten a los estudiantes a valorar las implicaciones ambientales, sociales y éticas de la ciencia y tecnología; a comprender las limitaciones del estudio científico, enfatizando la cooperación interdisciplinaria y los procesos implicados en la investigación.
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El proyecto interdisciplinario se desarrollará bimestralmente en 3 f ases: planificación, acción y reflexión.
PLANIFICACIÓN
ACCIÓN
REFLEXIÓN
PROYECTO INTERDISCIPLINARIO
Planificación - Se desarrolla durante la sesión de aprendizaje previa a la semana de ejecución. . Durante la 1ra semana se formarán grupos de trabajo trabaj o y se elegirá el tipo de proyecto interdisciplinario según los intereses de los estudiantes y las características del COAR. Previamente es necesario realizar un diagnóstico del entorno escolar y local, con la finalidad de buscar la pertinencia de proyecto en base a las experiencias previas de los estudiantes y sus curiosidades al observar la necesidad de implementar una solución tecnológica funcional a su entorno. . Durante las siguientes semanas el docente proporcionara información contextualizada en lecturas seleccionadas según el tipo de proyecto elegido, ellos incluirán otras lecturas sugeridas, así como algunos videos tutoriales. . Los estudiantes progresivamente sistematizaran la información para su ejecución según sus intereses y recursos disponibles. Para ello el docente destinará 15 minutos de su sesión de aprendizaje una vez a la semana para que los grupos tomen decisiones y puedan llegar a acuerdos. Acción - Se desarrolla durante la última semana del bimestre, y para ella se destinarán 5 horas pedagógicas. . La actividad se realiza de forma colaborativa, donde se comparten experiencias y retos desde una mirada interdisciplinaria. En esta etapa, es importante prestar atención a las cuestiones de seguridad, éticas y medioambientales. medioambientales. Reflexión - Se desarrolla durante la última semana del bimestre, y para ella se destinarán 3 horas pedagógicas. . Se deben de promover espacios para compartir sus resultados, tanto los logros, limitaciones y errores cometidos durante el proceso, así como su trascendencia y viabilidad de la solución tecnológica para su entorno; para ello se sugiere breves exposiciones (15 minutos por grupo) utilizando recursos tecnológicos como presentaciones en entornos virtuales o con el uso de paneles.
Si resulta la solución tecnológica tecnológica viable y tiene la necesidad de ser implementada, implementada, se sugiere comprometer a la comunidad educativa e instituciones de la localidad con la finalidad de buscar alianzas estratégicas que permitan fortalecer e implementar implementar la propuesta tecnológica; tecnológica; del mismo modo la conservación y mantenimiento de estos espacios deben ser asumidos por la comunidad educativa, y podrán adecuarse estos espacios para futuras investigaciones individuales en años posteriores.
86
Figura (6.8.3).1 Etapas y acciones del Proyecto Interdisciplinario
Durante la 7ma – 8va semana. min en una Sesión . Una vez a la semana durante 15 min en de Aprendizaje.
Panificación Planificación
Autoestudio para revisar información . En las horas de Autoestudio para pertinente. Durante la 1ra semana: Formacion de grupos y delegación de res res onsa onsabi bililida dade dess
Docente
Determinación del proyecto interdisciplinario Ejemplo: Biohuerto
Asesorar, monitorear y supervisar
Leturas seleccionadas
Entregará semanalmente información relevante y contextualizada relacionada al proyecto
Gestionar su tiempo en función a la planificación del proyecto Sistematizar información y tomar decisiones
Leturas seleccionadas Leturas seleccionadas Leturas seleccionadas Leturas seleccionadas Leturas seleccionadas
Referencias bibliográficas Referencias Videos bibliográficas Referencias Videos bibliográficas Referencias Videos bibliográficas Referencias Videos bibliográficas Videos Referencias bibliográficas Videos
Gru os
. s : e o t i d n e u i t n s i v e r e e t d n i s e l e e b t a i r n e a i v d s n e a l p e e d d n n i , ó i t e c a n t e i i d m i l n e e D p e d
1
Elección del Proyecto Interdisciplinario según el contexto, características del COAR e insumos.
2
Ejemplo: Características del invernadero, tipo, dimensión y materiales
3
Ejemplo: Diseño del invernadero, forma, material, ubicación.
4
Ejemplo: Tipo de cultivo y requerimientos abióticos y nutricionales
5
Ejemplo: Tipo de suelo, temperatura adecuada, porcentaje de humedad, etc.
6
Ejemplo: ciclo de vida de la especie vegetal: germinación, etapa vegetativa, etapa reproductiva, etc.
7
Ejemplo: Implementación de los insumos y materiales necesario para el invernadero. Se consideran las medidas de seguridad.
Durante la 8va semana pedagógicas para la . Se destinara 5 horas pedagógicas para construcción del invernadero
Acción 87
Durante la 8va semana . Se destinara 3 horas pedagógicas para pedagógicas para la socializar los resultados, evaluar la solución tecnológica, identificar errores en los procedimientos y apertura posibles temas de investigación.
Reflexión
Cuadro (6.8.3).1 Propuesta de Proyecto Interdisciplinario bimestre Propuesta de Proyectos Interdisciplinarios I nterdisciplinarios
1
Invernadero / Jardín botánico / biohuerto / jardín colgante / hidroponía /acuoponia
2
Fermentación alcohólica / fermentación láctica / f ermentación acética / producción de queso / elaboración de champú, elaboración de jabones / elaboración de perfumes / elaboración de pasta dental
3
Panel solar / terma solar / cocina solar / bombas de ariete / maquinas simples / energías alternativas (eólica, solar, mareomotriz, hidráulica)
Cuadro (6.8.3).2 Ejemplo de un esquema de Proyecto Interdisciplinario
Bimestre 1
Propuesta: Invernadero / Jardín botánico / biohuerto / jardín colgante / hidroponía /acuoponia.
¿Qué proyecto interdisciplinario se podría desarr ollar en el COAR, según los intereses de los estudiantes? El docente conjuntamente con los estudiantes debe de realizar un diagnóstico de su entorno local y/o regional con la finalidad de contextualizar la necesidad tecnológica más viable en relación al tiempo y los recursos; y que responda a los intereses y curiosidades de los estudiantes. Para ello se deben de realizar algunas visitas de su entorno, escuchar atentamente los testim onios de los estudiantes en base a su experiencia y mostrar información como lecturas o videos que nos permita identificar las necesidades y elegir por la propuesta viable. - ¿Se puede diseñar y construir un Invernadero / Jardín botánico / biohuerto / jardín colgante / hidroponía /acuoponia o alguna una propuesta similar en nuestro COAR como parte de una solución tecnológica pertinente? Si los estudiantes después de un análisis a l inicio del bimestre, deciden diseñar y construir un invernadero, invernadero, estas serían las posibles preguntas motivadoras. ¿Qué beneficios podría ofrecernos el invernadero en el COAR?
¿Qué especies vegetales se pueden adaptar al invernadero?
Aumento de la calidad de producción de Según la exigencia bioclimática de cada especie. una especie vegetal. Plantas medicinales (manzanilla, aloe vera, ajo, cola de caballo, jengibre, tomillo, lavanda, diente d e Producción fuera de época. león, orégano, ortiga, valeriana, romero, muña, Ahorro de agua y fertilizantes. menta, hierbabuena, etc.) Mejora del control de insectos y P lanta lantass c omestibles omesti bles (cebolla, lechuga, col, tomate, enfermedades. zanahoria, espinaca, rábano, espinaca, frijol, Posibilidad de obtener más de un ciclo zapallo, etc.) de cultivo al año Plantas ornamentales (helecho, gladiolos, dalias, Resguarda a las plantas o cultivos que orquídeas, begonia, petunia, rosas, geranio, clavel, están en su interior de daños pensamiento, etc.). ambientales como heladas, fuertes Plantas Plantas indus triales triales (algodón, café, cacao, caña vientos, granizo. de azúcar, etc.)
88
¿Cuáles sería algunas preguntas retadoras desde un enfoque interdisciplinario? interdisciplinario? ¿Qué tipo y/o especie de planta es ideal para el invernadero?
¿Qué valor de pH de suelo es ideal?
¿En qué tipo de periodo de desarrollo vegetativo se va a realizar la investigación? ¿Qué tipo de suelo reúne las condiciones para el tipo de planta?
¿Qué fertilizantes y en qué cantidades se va a utilizar? ¿Cuál es la CIC que presenta el suelo con fertilizante? ¿Cuáles serán las concentraciones de CO2 y O2 presente en el invernadero?
¿Cuál es el diseño ideal de la infraestructura del invernadero / tipo de invernadero? ¿Cuál será el sistema de riego que podría adaptarse al invernadero? ¿Qué temperatura será el óptimo y como se podrá regular ventilador (extracción – inyector)? ¿Cuál es el % de humedad ambiental dentro del invernadero ideal para la especie de planta seleccionada?
¿Cuáles serán nuestras variables de estudio? Variable independiente Tipo de especie vegetal Temperatura % de humedad relativa Tipo y cantidad de fertilizante Tipo de suelo Intensidad luminosa
Variable dependiente
Índice de enraizamiento Índice de germinación. Crecimiento longitudinal del tallo. Tasa fotosintética Área foliar
6.8.3 Exploración grupal Los estudiantes tendrán que diseñar y ejecutar una exploración grupal (3 estudiantes) durante el 3er y 4to bimestre y elaborar un informe con un nivel de complejidad adecuado, con una extensión de 600 palabras como máximo en seis páginas según el esquema propuesto (Ver Anexo 2). Previa a la presentación final se sugiere revisar su contenido según la Lista de Cotejo de la Exploración grupal (ver Anexo 3). La Exploración Grupal puede ser de tipo experimental o correlacional según la naturaleza de la pregunta de investigación y delimitación de las variables de estudio. Cuadro (6.8.4).1 Tipos de Exploración Grupal
Experimental
Correlacional
Cuando modificamos intencionalmente una variable X (variable independiente) y buscamos el efecto que tiene sobre otra variable Y (variable dependiente)
Cuando se cuenta con una serie de datos de dos o más variables y la comparamos para ver si existe una relación o correlación entre ellas.
¿En qué medida diferentes concentraciones de abono de gallinaza influye en la longitud del tallo y el número de hojas del Zea mays en la etapa desarrollo vegetativo?
¿Qué relación existe entre el % de humedad relativa y los incides de casos de asma en la Provincia Constitucional del Callao entre los años del 2010 al 2015?
89
Ejemplo: Variable Independiente: Diferentes concentraciones de abono de gallinaza Variable dependiente: Longitud del tallo del Zea mays Número de hojas del Zea mays
Ejemplo: Variable A: % de humedad relativa Variable B: Incide de casos de asma
Las investigaciones que se basan en experimentos que pueda n infligir dolor o causar estrés innecesario a organismos vivos no son adecuadas. Tampoco son apropiadas las que puedan afectar la salud, por ejemplo: el cultivo de microorganismos a temperatura corporal o a una temperatura similar; la exposición a sustancias químicas tóxicas, sustancias cancerígenas o material radioactivo; o las que impliquen el acceso a información médica confidencial o de divulgación restringida. Los estudiantes en forma grupal deben: Elegir un tema de su interés. Formular un problema de investigación concreto, claro y preciso. Identificar las variables pertinentes:
Experimentales (variables: independientes, dependientes y controladas). Correlacionales (variable A, variable B)
Diseñar una estrategia para controlar eficazmente eficazmente las variables y desarrollar un método que permita obtener datos no solo cualitativos sino cuantitativos pertinentes y suficientes para ser procesados estadísticamente. Considerar los aspectos éticos, medioambientales y de seguridad. seguridad. Registrar suficientes datos cualitativos y cuantitativos pertinentes, procesar los datos brutos cuantitativos correctamente y presentar los datos procesados de forma apropiada y, en caso conveniente, incluirá los errores e incertidumbres. Redactar una introducción, donde se explique con claridad la importancia del tema, justificando su estudio y contextualizando el trabajo de investigación. Incluir toda la bibliografía utilizada y consultada.
Cuadro (6.8.4).2 Responsabilidades que los docentes y los estudiantes asumen para realizar la Exploración grupal.
Responsabilidades del docente:
Ofrecer a los estudiantes orientaciones y sugerencias relacionadas a la elección del tema de investigación. Ayudar a formular un problema de investigación bien delimitado. Verificar que el problema de investigación cumpla con las normas éticas y legales en cuanto a salud, seguridad, confidencialidad, derechos humanos, protección de animales y cuestiones ambientales. Corroborar que el diseño es elaborada elaborada por el grupo de investigación. Validar el diseño de investigación, una vez aprobada la “prueba piloto” .
Responsabilidades del estudiante: Cumplir con los requisitos de de la Exploración grupal. Asegurarse de contar con los materiales e insumos necesarios para su experimentación. Realizar la “prueba piloto” para validar su diseño antes de realizar la experimentación como parte de su investigación. Verificar a través de la la Lista de Cotejo Cotejo (ver Anexo 3), el cumplimiento de los aspectos a evaluar en el informe escrito. Respetar los plazos establecidos y el el tiempo destinado a la investigación. Citar las fuentes de información e ideas utilizando citas.
Pregunta de investigación La pregunta de investigación debe estar delimitada y ser precisa, en ella se deben apreciar las variables de estudio.
Cuadro (6.8.4).3 Ejemplo de pregunta de investigación.
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Tipo de Investigación
Experimental
correlacional
Incorrecto
Correcto
¿En qué medida un abono orgánico influye en el crecimiento del Zea mays?
¿En qué medida diferentes concentraciones de abono de gallinaza influye en la longitud del tallo y el número de hojas del Zea mays en la etapa desarrollo vegetativo?
¿Qué relación existe entre el clima ambiental y los casos de asma en el Callao?
¿Qué relación existe entre el % de humedad relativa y los incides de casos de asma en la provincia del Callao entre los años del 2010 al 2015?
Una vez delimitado el problema de investigación, los estudiantes deben identificar con claridad las variables de estudio.
Variables de estudio
Cuadro (6.8.4).4 Consideraciones al plantear las variables de estudio en una investigación experimental
Variable independiente
Variable dependiente
Es aquella donde los estudiantes manipulan y puede modificarlo a lo largo de la experiencia, a fin de determinar su efecto. ¿Cómo se modifica? ¿Cómo se manipula? Es aquella variable que sufre modificaciones a consecuencia de la variable independiente. Sus valores dependen del efecto de la variable independiente. Es observada y medida como resultado del experimento. ¿Cómo se mide? ¿Cómo se cuantifica? Son aquellas que no deben variar. Los estudiante debe mantenerlas constantes para que no influyan en los resultados de la investigación. Todas las muestras deberán de estar sometidas a las mismas condiciones.
Variables controladas
¿Cómo influye? ¿Por qué se debe controlar?
91
¿Cómo se controla?
Cuadro (6.8.4).5 Ejemplos de Exploración grupal: Proceso de maduración del plátano por efecto del gas etileno desprendido por un tomate .
EXPERIENCIA PERSONAL -Betty alumna del COAR de 3ro de secundaria acompañó a su familia al mercado, y escuchó que su mamá pidió a la vendedora de frutas que los plátanos deben de estar verdes para que le duren toda la semana.
Recuperado de: de: https://es.dreamstime.com/imagen-de-ar https://es.dreamstime.com/imagen-de-archivo-libre-dechivo-libre-deregal%C3%ADas-pl%C3%A1tanos regal%C3%ADas-pl%C3%A1tanos-verdes-image2013056 -verdes-image2013056
Recuperado de: https://es.dreamstime.com/stock-dehttps://es.dreamstime.com/stock-de-ilustraci%C3%B3n ilustraci%C3%B3n-familia-linda-familia-lindaque-hace-compras-junto-image74900620
-Betty observó que durante la semana los plátanos estaban cambiando de color, de verde a amarillo, que eran blandos y que al consumirlos sentía un sabor agradable. -Se pregunta: ¿Por qué los plátanos cambian de color durante la semana? Recuperado de: http://www.bananaskarla.com.mx/en/ http://www.bananaskarla.com.mx/en/ Esta inquietud Betty compartió con sus otros dos compañeros quienes se entusiasmaron porque también les causó la curiosidad y empezaron buscar información pertinente.
CONTEXTO ACADÉMICO El grupo buscó información relevante y confiable, llegando a las siguientes conclusiones: . De forma natural los frutos maduran por Proceso de maduración de la papaya acción del etileno, etileno, una hormona que producen los frutos y que al incrementarse la concentración acelera el proceso de maduración, modificando el color, firmeza, sabor y aromas característicos de cada fruto.
Recuperado de: http://jagsa.com.mx/producto.html http://jagsa.com.mx/producto.html
El etileno es una sustancia muy volátil generada por los frutos durante la madurez, por lo que es considerado como una hormona de maduración. . Algunos frutos requieren varios días para completar la madurez una vez cosechados, otros por el contrario, deben cosecharse en su punto óptimo de madurez, pues si se cosechan “verdes” no madurarán una vez cortad os del árbol o planta. . Desde el punto de vista de cómo maduran los frutos, se clasifican en frutos climatéricos y no climatéricos. Recuperado de: http://tareasuniversitarias.com/frutos-cli http://tareasuniversitarias.com/frutos-climatericos-y-nomatericos-y-noclimatericos.html
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Frutos climatéricos:
Frutos no climatéricos
El proceso de maduración se inicia de acuerdo a cambios en su composición hormonal. No se trata de un proceso gradual, se produce un pico máximo de madurez y luego comienza a declinar hasta comenzar el envejecimiento. El inicio de maduración climatérica es un proceso bien definido que se caracteriza por un rápido aumento de la velocidad de la respiración y el desprendimiento de etileno por parte del fruto.
El proceso de madurez es un proceso gradual y continuo. Los frutos no climatéricos carecen de la capacidad de continuar su maduración una vez separados de la planta, por lo cual se debe asegurar que hayan alcanzado un estado apropiado de madurez para su consumo en el momento de la cosecha. Los frutos cítricos son ejemplos típicos de los no climatéricos y en ellos el etileno no regula la maduración, es decir, no maduran por acción del Los frutos climatéricos presentan la capacidad etileno. Sin embargo, el etileno es capaz de acelerar de continuar su maduración aun separados de la degradación de las clorofilas, pigmentos la planta, siempre que hayan alcanzado un responsables del color verde de los frutos. Para la estado fisiológico que asegure la producción de comercialización de los cítricos se exige un cierto etileno; por lo tanto, este tipo de frutos suele grado de coloración, por esa razón se aplica etileno cosecharse cuando todavía están algo con el fin de acelerar la eliminación del color verde de proceso de esos frutos, es decir, por razones estéticas. “verdes”, continuando el maduración separados de la planta. Estos frutos (no climatéricos), aunque se dejen madurar algunos días, si no han sido cosechados en su momento óptimo, van a seguir un proceso natural de envejecimiento. No van a variar ni su sabor, ni su color. Gráfico N.° 01 -La maduración puede ser inducida y acelerada Velocidad de producción del gas en productos con un tratamiento de etileno en las cámaras de climatéricos y no climatéricos en relación al tiempo . maduración. En muchos casos las frutas son cosechadas en lugares distantes al punto de consumo, por lo que son transportadas verdes para luego ser maduradas en el lugar de destino y poder disponer de ellas fuera de su época normal. -Comercialmente se utilizan mezclas preparadas con etileno para acelerar los procesos de maduración de la fruta que se vende en el mercado, con lo cual se mejora la calidad de consumo de los frutos.
Recuperado de: http://tareasuniversitarias.com/frutos-cli http://tareasuniversitarias.com/frutos-climatericos-y-nomatericos-y-noclimatericos.html
Por ejemplo, los plátanos pueden madurar en 73 -Por efecto de la maduración, el almidón de los horas. frutos se transforma en azúcares (fructosa y glucosa), también se reducen los taninos (compuestos característicos de la fruta “verde”
que le dan sabor amargo), y aumenta el pH, disminuyendo la acidez. -Durante el proceso de maduración, el fruto respira incorpora O2 del aire y desprende CO2.
Recuperado de: http://www.riegogrupo.com/index.php? http://www.riegogrupo.com/index.php?opc=productos opc=productos&lang=es &lang=es
-Todas estas transformaciones contribuyen a que los frutos resulten más agradables a nuestro paladar al entremezclarse los sabores ácidos con los dulces. Por otra parte, los colores de los frutos se acentúan más cuando están maduros, esto significa que aumentan las concentraciones de carotenos (amarillos,
-Existen frutas y verduras que son productoras de gas etileno y otros alimentos que son muy sensibles a él. Por ejemplo, entre las frutas productoras de etileno destacan: la manzana, el mango, el melón, el plátano, el aguacate (palta), las ciruelas, las uvas, los tomates o las cebollas.
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naranjas, rojos) y antocianinas (rojos, morados, -Como alimentos sensibles al etileno, azules). destacan: el brócoli, la lechuga, los espárragos, las papas o las zanahorias. Adaptado de de : https://tareasuniversitarias. https://tareasuniversitarias.com/frutos-climat com/frutos-climatericos-y-no-climatericos.h ericos-y-no-climatericos.html tml
Los factores (variables) que tienen influencia sobre el proceso de maduración de los frutos son:
Temperatura: Temperatura: Al aumentar la temperatura, aumenta la respiración y se acelera el proceso de maduración de la fruta; y a su vez al bajar la temperatura se genera un efecto inverso. Oxígeno: La Oxígeno: La fruta consume oxígeno durante su maduración, mientras más alto sea el porcentaje de O2 presente, más rápido es el proceso. Dióxido de carbono: Al carbono: Al aumentar la concentración de CO2 se retarda el proceso de maduración. Humedad: Como Humedad: Como consecuencia del proceso respiratorio, el fruto pierde humedad y se deteriora su aspecto. Por ello, se recomienda mantener una humedad del 88-98 %. Etileno: Etileno: Durante la maduración de las frutas se desprenden peque ñas cantidades de etileno, cuya presencia estimula el proceso. No se puede utilizar etileno puro, ya que es un gas inflamable al contacto con oxígeno, por lo cual se combina con N2 hasta conseguir una mezcla no inflamable. DIS DISE O DE INVES NVESTI TIGA GAC CI N
Considerando que el etileno es un gas que producen los frutos maduros y es el responsable de acelerar la maduración de otros frutos, se puede rea lizar un trabajo experimental para demostrar la influencia del etileno en la maduración de un fruto . Los estudiantes seleccionaron al tomate para la producción de etileno. VARIABLES INDEPENDIENTE
DEPENDIENTE
Causa: gas etileno desprendido de un tomate
Efecto: maduración del plátano
CONTROLADAS
Controladas: especie de plátanos, temperatura, humedad, tiempo, cantidad de O2, cantidad de CO2
La maduración del plátano se podría evidenciar a través de algunas características cualitativas y cuantitativas: Característica cualitativas: - Coloración. - Sabor. - Textura. - Dureza.
Características cuantitativas: - Variación de masa (balanza digital) - Cantidad de almidón (prueba de Lugol) - Cantidad de azúcar (refractómetro) - Valor de pH (sensor de pH) - Coloración de la cáscara (sensor de colorímetro)
Insumos - 05 plátanos inmaduros (verdes). - 04 tomates en diferente estado de maduración.
- 05 bolsas de papel.
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Materiales, insumos y equipos de laboratorio - Balanza digital - Lugol - Refractómetro - Sensor de pH Diseño: - En cada bolsa de papel se colocan las Muestra 1 2 3 4 5 01 plátano
01 plátano 01 tomate
01 plátano 01 tomate
01 plátano 01 tomate
1
- Sensor de colorímetro 2
3
4
5
01 plátano 01 tomate
muestras según el cuadro adjunto:
Después de 48 horas se pueden realizar las observaciones cualitativas y obtener datos cuantitativos siguiendo los procedimientos adecuados para su registro.
Esta experiencia podría dar nuevas ideas de estudiar otros frutos, como por ejemplo:
VARIABLES INDEPENDIENTE
DEPENDIENTE
Causa: gas etileno desprendido de un . Tomate . Plátano . Manzana . Limón . Naranja
Efecto: maduración del
. Plátano . Papaya . Piña . Naranja . Limón CONTROLADAS
Controladas: especie de plátanos, temperatura, humedad, tiempo, cantidad de O2, cantidad de CO2
Otras investigaciones experimentales también pueden considerar a la germinación de semillas según el tipo de luz.
VARIABLES INDEPENDIENTE
DEPENDIENTE
Causa: tipo de luz
Efecto: germinación de semillas CONTROLADAS
Controladas: tipo de semilla, temperatura, humedad, sustrato.
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De manera similar se podría considerar la germinación de semillas según el pH del agua.
VARIABLES INDEPENDIENTE
DEPENDIENTE
Causa: pH del agua
Efecto: germinación de semillas CONTROLADAS
Controladas: tipo de semilla, temperatura, humedad, sustrato,
A continuación presentamos algunos ejemplos de Matriz de consistencia para las Exploraciones grupales: Tema
Desarrollo vegetativo Alelopatía / competencia Desarrollo de la Spinacia oleracea (espinaca) (*) Título Pregunta de ¿En qué medida diferentes distancias entre la Pisum sativum (arveja) (**) y la investigación espinaca influyen en el área foliar de la Spinacia oleracea (espinaca) durante la etapa posgerminativa? Variables Variables de es es tudio tudio
Distancia entre la arveja y espinaca. Variable Independiente Variable dependiente Variables controladas
¿ C ómo se s e modi modifi fi ca? / ¿ C ómo se s e manipula? manipula?
Las plantas se ubican a diferentes distancias: 5 cm 10 cm 15 cm 20 cm 25 cm Área foliar de la espinaca. ¿C ómo ómo s e mide? mide? / ¿ C ómo ómo s e cuant cuantifica? ifica? Papel milimetrado. Regla / vernier. ¿ C ómo influy e? / ¿ P or qué se debe controla controlar? r?
Cada tipo de suelo presenta diferentes concentraciones de nutrientes. A mayor temperatura mayor desarrollo foliar. Volumen de A mayor volumen de agua agua y sistema puede favorecer o de riego. perjudicar el cultivo.
¿ C ómo se s e controla? co ntrola?
Tipo de suelo y concentración de nutrientes. Temperatura.
Suelo fértil limoso. 24,5 °C 500 ml de agua interfirió y el sistema de riego por aspersión.
(*) Se podría considerar otras variables: lechuga, acelga, col (**) Se podría considerar otros vegetales: frejol, lentejas, alfalfa. Tema Título Pregunta de investigación
Desarrollo vegetativo Tipo de agua de riego Crecimiento del tallo del Zea mays (maíz) (*) ¿En qué medida diferentes tipos de agua de riego influyen en la longitud del tallo del Zea mays (maíz) durante la etapa vegetativa? Variables Variables de estudio
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Tipos de agua de riego. Variable Independiente Variable dependiente Variables controladas
¿ C ómo se s e modi modifi fi ca? / ¿ C ómo se s e manipula? manipula?
Diferentes tipos de agua de riego Potable, cocción de arroz, cocción de papa y cocción de betarraga. longitud del tallo del maíz ¿C ómo ómo s e mide? mide? / ¿ Cómo s e cuant cuantifica? ifica? Regla / vernier ¿ C ómo influy e? / ¿ P or qué se debe controla controlar? r?
Cada tipo de suelo presenta diferentes concentraciones de nutrientes. A mayor temperatura mayor longitud del tallo (división celular). Volumen de A mayor volumen de agua agua y sistema puede favorecer o de riego. perjudicar el cultivo.
¿ C ómo se s e controla?
Tipo de suelo y concentración de nutrientes. Temperatura.
Suelo fértil. 24,5 °C 500 ml de agua interfirió y el sistema de riego por aspersión
(*) Se podría considerar otras variables: camote, yuca, nabo. (**) Se podría considerar otros tipos de agua producto del lavado: de arroz, de papa, menestras. Tema Título
Reacciones Químicas Oxidación de metales Corrosión de clavos de hierro en diferentes concentraciones salinas
Pregunta de investigación
¿En qué medida la concentración salina d e NaCl influye en la corrosión de clavos de hierro? Variables Variables de es es tudio tudio
Concentración salina de NaCl Variable Independiente
Variable dependiente Variables controladas Clavos de hierro: longitud, diámetro y masa. Soluto NaCl.
¿ C ómo se s e modi modifi fi ca? / ¿ C ómo se s e manipula? manipula?
Se preparan 5 concentraciones salinas de NaCl (*) diferentes: 0,25 mol.dm-3 0,5 mol.dm-3 1,0 mol.dm-3 -3 -3 1,5 mol.dm 2,0 mol.dm Corrosión de clavos de hierro (**) ¿C ómo ómo s e mide? mide? / ¿ C ómo ómo s e cuant cuantifica? ifica? Conductividad eléctrica (sensor de conductividad) Masa del clavo de hierro (balanza analítica) ¿ C ómo influy e? / ¿ P or qué se debe controla controlar? r?
¿ C ómo se s e controla? co ntrola?
A mayor longitud, diámetro Clavos de hierro de 10 cm de y masa mayor la exposición longitud, 5 mm de diámetro y 10 g a la corrosión. de masa.
La sal debe de estar Manteniendo en un desecador la adecuadamente muestra por 15 min. deshidratada. Temperatura. A mayor temperatura mayor La temperatura de la solución se será la corrosión. mantendrá en baño maría. (*) Se podría considerar otras soluciones como: solución acida (vinagre comercial) solución básica (lejía comercial), agua oxigenada. (**) Se podría considerar otros metales (Cu, Al, Zn) / aleaciones (bronce, acero, alpaca) / recubrimientos electrolíticos (latonado, zincado, bronceado) / usar objetos metálicos (monedas, joyas)
97
Tema
Reacciones Químicas Reacción de descomposición Título Efectos que produce MnO2 en las descomponían de una solución de H2O2 Pregunta de ¿En qué medida diferentes masas de MnO 2 influyen en la descomposición de una investigación solución de H2O2? Variables Variables de es es tudio tudio
Masa de MnO2 Variable Independiente Variable dependiente Variables controladas
¿ C ómo se s e modi modifi fi ca? / ¿ C ómo se s e manipula? manipula?
Diferentes masas de MnO2 (*): 0,2 g 0,4 g 0,6 g 0,8 g 1,0 g Descomposición de una solución de H 2O2 (**) ¿C ómo ómo s e mide? mide? / ¿ C ómo ómo s e cuant cuantifica? ifica? Volumen de O2 (probeta invertida / jeringa). ¿ C ómo influy e? / ¿ P or qué se debe controla controlar? r?
Solución de . H2O2. Temperatura. A mayor temperatura mayor velocidad de reacción. Presión. A mayor presión mayor resistencia a eliminar O 2
¿ C ómo se s e controla? co ntrola?
Solución al 5% de H2O2 (agua oxigenada comercial). Se mantendrá en baño maría a 25 °C Se realizara la experiencia a 760 mmHg
(*) Se podría considerar otros catalizadores e inclusive enzimas como la catalasa. Tema Título Pregunta de investigación
Reacciones Químicas Reacción de oxidación Oxidación del alcohol ¿En qué medida diferentes concentraciones de oxígeno influyen en el volumen de CH3COOH a partir de una solución de C2H5OH al 12% durante la fermentación acética? Variables Variables de es es tudio tudio
Concentraciones de oxígeno. Variable Independiente Variable dependiente
¿ C ómo se s e modi modifi fi ca? / ¿ C ómo se s e manipula? manipula?
Se miden concentraciones O2 (*) diferentes: 1 000 ppm 1 5000 ppm 2 000 ppm 2 500 ppm 3 000 ppm volumen de CH 3COOH (**) ¿C ómo ómo s e mide? mide? / ¿ C ómo ómo s e cuant cuantifica? ifica? Destilación en relación al punto de ebullición. Valor de pH (sensor de pH)
Variables controladas
¿ C ómo influy e? / ¿ P or qué se debe controla controlar? r?
¿ C ómo se s e controla? co ntrola?
Concentración de C2H5OH.
A mayor concentración de C2H5OH mayor volumen de CH3COOH. A mayor temperatura mayor volumen de CH 3COOH. A mayor tiempo podría formarse otras sustancias.
Se obtendrán soluciones al 12% de C2H5OH
Temperatura. Tiempo.
24,5 °C 72 horas
(*) Se podría considerar otras variables: temperatura, tiempo, intensidad luminosa. Tema Título
Reacciones Químicas Reacción de descomposición Desnaturalización de proteínas de la leche
98
Pregunta de investigación
¿En qué medida diferentes valores de pH influyen en la desnaturalización de proteínas de la leche de vaca? Variables Variables de es es tudio tudio
Valores de pH Variable Independiente Variable dependiente
¿ C ómo se s e modi modifi fi ca? / ¿ C ómo se s e manipula? manipula?
Se preparan soluciones con valores distintos de pH (*): 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 Desnaturalización de la proteína de la leche de vaca (**) ¿C ómo ómo s e mide? mide? / ¿ C ómo ómo s e cuant cuantifica? ifica? Masa de caseína precipitada (± 0,1 g)
Variables controladas
¿ C ómo influy e? / ¿ P or qué se debe controla controlar? r?
¿ C ómo se s e controla? co ntrola?
Solución ácida.
Diferentes soluciones ácidas principalmente fuertes influye en la desnaturalización de la proteína. A mayor temperatura mayor el proceso de desnaturalización de la ´proteína.
Se utilizará una solución de CH3COOH al 5%.
Temperatura.
Se mantendrá las soluciones a 25 °C en baño maría.
(*) Se podría considerar a diferentes temperaturas. (**) Se podría considerar otras proteínas y distintos lípidos en su proceso de rancidez. Tema Título Pregunta de investigación
Reacciones Químicas Reacción de descomposición Desmineralización de la cáscara de huevo ¿En qué medida diferentes concentraciones de CH 3COOH influyen en la desmineralización del CaCO 3 de la cascara de huevo de gallina? Variables Variables de es es tudio tudio
Concentraciones de CH3COOH Variable Independiente Variable dependiente
¿ C ómo se s e modi modifi fi ca? / ¿ C ómo se s e manipula? manipula?
Se preparan soluciones CH 3COOH (*): 5% 10% 15% 20% 25% Desmineralización del CaCO 3 (**) ¿C ómo ómo s e mide? mide? / ¿ C ómo ómo s e cuant cuantifica? ifica? Masa de CaCO3 (± 0,1 g)
Variables controladas
¿ C ómo influy e? / ¿ P or qué se debe controla controlar? r?
¿ C ómo se s e controla? co ntrola?
Solución ácida.
Diferentes soluciones ácidas principalmente fuertes influye en la desmineralización del CaCO3. A mayor tiempo mayor proceso de desmineralización. A mayor temperatura mayor el proceso de desnaturalización de la ´proteína.
Se utilizará una solución de CH3COOH al 5%.
Tiempo. Temperatura.
99
Se registraran datos durante 30 min. Se mantendrá las soluciones a 25 °C en baño maría.
(*) Se pueden considerar distintas soluciones ácidas. Tema Título Pregunta de investigación
Física térmica: Calor específico Transferencia de calor a los metales y aleaciones ¿Cuál es la relación entre la temperatura del sistema y la capacidad calorífica del cobre, aluminio, hierro y acero (*)? Variables Variables de es es tudio tudio
Diferentes temperaturas Variable Independiente Variable dependiente Variables controladas
¿ C ómo se s e modi modifi fica? ca? ¿ C ómo se s e manipu manipula la??
Se colocan soluciones de agua a distintas temperaturas: 50°C, 60°C, 70°C, 80°C, 90°C y 100°C. Calor absorbido del cobre, aluminio, hierro y acero (*) ¿ C ómo se s e mid mide? e? ¿ C ómo se s e cuantifi ca?
Sensor de temperatura. ¿ C ómo influy e? / ¿ P or qué se debe controla controlar? r?
¿ C ómo se s e controla? co ntrola?
Se debe considerar el mismo volumen de agua, ya Volumen del que al aumentar o disminuir Colocando 500 ml. de agua. agua destilada. influirá en la transferencia del calor. Porque a mayor tiempo de exposición la transferencia El tiempo. de calor llega a un punto de Controlando cada 5 minutos. equilibrio entre el agua y el metal. Porque la transferencia de calor varía de acuerdo a los La presión. niveles de presión y al lugar Controlando a 760 mmHg. donde se realice el experimento. Forma, Porque las diferentes diámetro y formas, longitud y diámetro Barra cilíndrica de 20 cm de largo longitud del del metal influyen en la y 2 cm de diámetro. metal o transferencia de calor. aleación (*) Se podría considerar distintas aleaciones, como latonado, zincado, alumnado, etc. Tema Título Pregunta de investigación
Fuerza Ángulo de elevación y la fuerza de impacto ¿En qué medida el ángulo de elevación en el que se encuentra un móvil de m adera (*) influye en el valor de la fuerza de impacto? Variables Variables de es es tudio tudio
Diferentes ángulos Variable Independiente Variable dependiente Variables controladas
¿ C ómo se s e modi modifi fi ca? ¿ C ómo s e manipula?
Se colocan el móvil de madera a distintos ángulos: 15° 20° 25° 30° 35° 40° Fuerza de impacto ¿ C ómo se s e mide? ¿ C ómo s e cuantifi cuanti fi ca?
Sensor de fuerza. ¿ C ómo influy e? / ¿ P or qué se debe controla controlar? r?
100
¿ C ómo se s e controla?
A mayor masa y distinta Masa y forma forma la aceleración sería del móvil. distinta. Distancia del A mayor distancia, mayor plano de será la fuerza de impacto. inclinación. Estructura de A diferente estructura de deslizamiento deslizamiento diferente del plano fricción con el móvil. inclinado.
Trozo de madera de 1,5 Kg y de forma rectangular. El plano de inclinación será de 30 cm. El plano inclinado será de madera.
(*) Se podría considerar distintos móviles como: trozo de metal, vidrio, cartón. Una matriz de mayor exigencia y pertinente se evidencia en el anexo 1
Datos cualitativos y cuantitativos Durante las actividades experimentales se tienen que obtener datos cualitativos y datos cuantitativos.
Cuadro (6.8.4).6 Datos cualitativos y cuantitativos.
Datos cualitativos
Datos cuantitativos
Hacen referencia a características o una descripción. La información se agrupa en categorías descriptivas:
Se obtienen midiendo la muestra con un instrumento o sensor debidamente calibrado. Se utiliza una escala numérica.
Ejemplo:
Ejemplos:
- Tipo de reactivo. - Tonalidad de color de la sustancia, mezcla, solución o precipitado. - Olores característicos de sustancias, mezclas, soluciones o precipitados.
- Volumen (L) - Masa (g) - Temperatura (°C) - Longitud (cm) - Concentración (mol.L-1) - Velocidad (m/s)
Errores e incertidumbres Todas las medidas que se realizan están afectadas de errores experimentales, de manera que si se repiten dos experiencias en las mismas condiciones, es probable que los resultados no coincidan. Por eso, los datos experimentales carecen de significado o valor científico si no van acompañados de una estimación del grado de incertidumbre que llevan asociado. Esa estimación requiere una adecuada calibración de los sensores o aparatos de laboratorio empleados en las mediciones. De modo que, es indispensable qu e los docentes y estudiantes discutan sobre los errores e incertidumbres.
Tipos de errores. Podemos distinguir dos tipos de errores: errores sistemáticos y errores aleatorios, en relación al valor verdadero se distingue los errores en el siguiente gráfico.
Figura (6.6.2).7 Tipos de errores.
Recuperado de: https://www.google.com.pe/ https://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&sourc url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=0ahUKEwisss e=images&cd=&ved=0ahUKEwisss
101
Cuadro (6.8.4).7 Diferencia entre errores sistemáticos y aleatorios.
Errores sistemáticos
Errores aleatorios
-Son errores que se producen siempre en la misma dirección en todas las mediciones que se realizan de una magnitud. Por lo general, son consistentemente arriba o abajo del valor teórico.
-Son errores inevitables que se producen por acciones imposibles de controlar durante el proceso de medición. -Las fuentes de los errores aleatorios son difíciles de identificar, sus efectos no pueden corregirse del todo, pero se pueden mantener en un nivel mínimo mediante una selección adecuada del material y bajo un control de las variables.
-Se deben a causas identificables, pueden estar originados en un defecto del instrumento o deberse a una particularidad del operador o del proceso de medición, etc. Se pueden considerar: -Cuando una balanza está mal calibrada y no mide el cero apropiadamente.
Se pueden considerar: -El tiempo de respuesta a la hora de pulsar el cronómetro, ya que algunas veces se pulsar antes y otras después.
-Cuando un cronómetro no funciona bien y siempre obtiene el mismo intervalo de tiempo -Las fluctuaciones aleatorias a temperatura mayor (o menor). ambiente. ¿Cómo se corrige? Calibrando el instrumento regularmente o modificando el experimento se pueden aminorar o eliminar errores sistemáticos.
No se puede eliminar, pero realizando más repeticiones se puede disminuir el error.
Los errores aleatorios se pueden cuantificar teniendo en cuenta, la precisión y exactitud: Cuadro (6.8.4).8 Diferencia entre precisión y exactitud
Precisión
Exactitud
Se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos de mediciones repetidas de una magnitud. Cuanto menor es la dispersión mayor la precisión. Una medida común de la variabilidad es la desviación estándar de las mediciones, por eso la precisión se puede estimar como una función de ella.
-Se refiere a qué tan cerca del valor real se encuentra el valor medido, refleja la desviación de un valor conocido. -La exactitud es la cercanía del valor medido con respecto al valor correcto.
Mientras que la precisión indica el número de cifras significativas que hay en la medición, tal como puede suceder si un termómetro de mercurio midiera la temperatura de ebullición normal del agua en 99,5 °C (± 0,5 °C); pero, por otro lado una sonda podría registrar 98,15 ((± 0,05 °C). En este caso, el termómetro de mercurio es el m ás exacto, mientras que la sonda es más precisa.
102
Cuadro (6.8.4).8 Relación de precisión y exactitud con un valor real
El presente gráfico representa cómo se relacionan la precisión y exactitud con un valor real representado por el centro de cada muestra.
Recuperado de: https://comosabemos.files.wo https://comosabemos.files.wordpress.com/ rdpress.com/2015/12/precision-e 2015/12/precision-exactitud.jpg xactitud.jpg
La precisión de un instrumento de medición está limitada por el tamaño de la menor graduación del instrumento. Esta se expresa con la incertidumbre de una medición y generalmente es la mitad de la menor graduación del instrumento; se expresa como más/menos (±). Por ejemplo, un termómetro mide con intervalos de 1 °C y registra en su lectura 23 °C, así podemos asegurar que el valor real puede estar entre 22,5 °C y 23,5 °C, entonces la lectura sería 23,0 (± 0,5 °C). relativa . -Existen dos incertidumbres: Absoluta y relativa. Cuadro (6.8.4).9 Incertidumbres absoluta y relativa.
Incertidumbre Absoluta Relativa (23,0 ± 0,5 °C) (23,0 cm ± 2,2%) Propagación de la incertidumbre Para la propagación de la incertidumbre se tiene en cuenta las operaciones matemáticas: Suma y resta: Se resta: Se suman las incertidumbres absolutas. El valor final debe de tener los decimales del número con menor cantidad de decimales. Ejemplo:
(5,5 ± 0,1)g – (3,4± 0,1)g = (2,1 ± 0,2 )g Multiplicar y dividir: Se dividir: Se suman las incertidumbres relativas El valor final debe de tener las cifras significativas del valor que contiene menos cifras. Ejemplo:
=
3,52 g ± 2,3 % 4,5 cm3 ± 4,3 %
X = 0,78 g. cm 3 ± 6,6 %
El valor final obtenido puede ser comparado con un valor conocido o teórico que figura en la bibliografía. -La exactitud de la medición refleja su desviación de un valor conocido. Porcentaje de error Se calcula por el porcentaje de error, que es el porcentaje de diferencia con el valor aceptado. % =
− 100% valor exacto
103
En la conclusión de la investigación se debe de mencionar el % de error y compararlo con la incertidumbre final si es pertinente. Si el error es menor, se puede decir que es aleatorio y, si es mayor es sistemático. Cuadro (6.8.4).10 Margen de error.
En instrumentos analógicos se suele utilizar como margen de error ± la m itad de la división más pequeña que se puede medir. El último punto decimal es una estimación.
Los errores humanos se pueden producir por una lectura o uso incorrectos de herramientas, instrumentos o protocolos. Pueden ser sistemáticos, debido a que el experimentador no sabe utilizar el aparato correctamente; o aleatorios, porque disminuye la capacidad de concentración del experimentador.
Unidades El sistema de unidades usadas en la ciencia es el Sistema Internacional de Unidades (unidades SI). En la tabla a continuación se encuentran algunas de las unidades m ás comunes: Cuadro (6.8.4).11 Unidades SI más utilizadas.
Nombre Masa Longitud Tiempo Área Volumen Concentración Presión Energía
Unidad kilogramo metro segundo metro cuadrado decímetro cúbico mol por decímetro cúbico Pascal joule
Símbolo Kg m s m2 dm3 mol.dm-3 Pa J
-Al medir el tiempo, es aceptable usar minutos, días u horas cuando el experimento abarca un período de tiempo significativo. -En relación a la concentración, es aceptable utilizar para la concentración la molaridad (M) en lugar mol.dm-3 -Se considera aceptable mostrar diferentes formas de expresar la misma unidad: Consumo de oxígeno (mililitros por gramo por hora). Consumo de oxígeno (ml / g / h). Consumo de oxígeno (ml g-1 h-1). -La media Es una medida de tendencia central para datos distribuidos normalmente. Cuando necesitamos medir con precisión algo, normalmente repetimos la medida varias veces (3 a 5 veces) y calculamos calculam os el valor medio (MA). Por ello, la media es la suma de todos los puntos de datos dividida por la cantidad de datos.
104
Cuadro (6.8.4).12 Ejemplo de media.
Temperatura (± 0,5 °C) X2 24,0
X1 23,0 MA =
X3 22,0
23,0 + 24,0 + 22,0 3 MA = 23,0 ± 0,5 °C
NO se debe calcular una media de valores que ya son promedios. NO se debe calcular una media cuando la escala de medición no es lineal (es decir, las unidades de pH no se miden en una escala lineal). -Desviación estándar Los promedios no nos dicen todo sobre una muestra, la desviación estándar es una medida que se usa para cuantificar la variación o dispersión de un conjunto de datos numérico. Generalmente se considera que los datos obtenidos siguen una distribución normal. Cuadro (6.8.4).13 Distribución normal
DISTRIBUCIÓN NORMAL ¿Cómo puede representarse gráficamente las hojas y determinar su área foliar?
A través de un histograma o diagrama de frecuencia se puede representar el número de hojas según su área foliar.
Cuadro (6.8.4).14 Barra de error
BARRA DE ERROR Una vez obtenidas las medias, se deben presentar en una gráfica para mostrar si nuestras m edidas son precisas; para ello se deben mostrar las barras de error, las que muestran la distancia entre el valor medio y la medida más alejada de este. Es decir, representa la variabilidad de los datos que es la desviación típica de los mismos.
105
Gráfico Nro 01 Frecuencia Cardiaca antes de después de la actividad física según el tipo de respiración e d o p i t l e n ú g ) e n s ó m i p a c p c a r 1 a i i 0 , d p r s 0 a e ± c r ( a i c n e u c e r F
Clavicular
Torácica
Abdominal
Δ
Tipos de respiración Las medias de los 3 grupos experimentales no son similares, así mism o existe un solapamiento de las barras de error, siendo el grupo de la respiración clavicular mayor que la desviación estándar que los otros dos grupos, torácica y abdominal.
Tablas y gráficos Se tienen que presentar los datos cuantitativos en tablas y gráficos correctamente, incluyendo errores e incertidumbres. Para la elaboración de tablas se debe de tener en cuenta: . Título explicativo Cuadro (6.8.4).15 Ejemplo de títulos correctos e incorrectos para una tabla.
INCORRECTO Tabla N.° 1 Tabla de resultados
CORRECTO Tabla N.° 1 Variación media de la masa de una muestra de CuSO 4
. Nombre de las variables y sus unidades sobre el encabezado, incluyendo sus incertidumbres. Cuadro (6.8.4).16 Ejemplo de nombre de variables y sus unidades.
Muestra
Masa Masa final (± 0,01 g)
Masa inicial (± 0,01 g)
Diferencia de masa (± 0,01 g)
1 2 3 4 . La incertidumbre de los datos y el número de cifras significativas utilizadas en los mismos deben ser coherentes. El número de cifras significativas debe reflejar la precisión de la medición. Cuadro (6.8.4).17 Ejemplo de cómo las cifras significativas reflejan la precisión de la medición.
Masa Muestra 1 2 3 4
Masa inicial (± 0,01 g) 20,15 21,18 22,20 23,24
Masa final (± 0,01 g) 21,18 22,20 23,24 24,60
106
La variable independiente debe de estar en la primera columna, las columnas siguientes se presentan los resultados de la variable dependiente. . Los datos brutos y los datos procesados pueden estar incluidos en el mismo cuadro. Cuadro (6.8.4).18 Ejemplos de datos brutos y datos procesados.
Muestra
Masa inicial (± 0,01 g)
Masa Masa final (± 0,01 g)
1 2 3 4
20,15 21,18 22,20 23,24
21,18 22,20 23,24 24,60
Diferencia de masa (± 0,01 g) 1.03 1.02 1.04 1.36
-Los gráficos deben de ser claros, fáciles de leer e interpretar, deben de adecuarse a los datos obtenidos Al elaborarlos se debe tener en cuenta: . Título explicativo Cuadro (6.8.4).19 Ejemplo de título explicativo
incorrecto Tabla N.° 1 Tabla de resultados
correcto Tabla N.° 1 Variación media de la masa de una muestra de CuSO4
. Ejes rotulados: con nombre de la variable y unidades. . Escala adecuada: para cada eje. . Línea de mejor ajuste: cuando sea pertinente. Para graficar, generalmente se utilizan dos ejes perpendiculares entre sí. La línea horizontal se denomina eje de las abscisas y en ella se ubica la variable independiente, la línea vertical se denomina eje de ord enadas y ahí se colocan los valores de la variable dependiente. Cuadro (6.8.4).20 Tipos de gráficos.
a. Gráficos de línea o curva -Se acostumbra representar estos gráficos mediante una línea, ya que ésta demuestra la tendencia de la relación entre las variables. -Estos gráficos pueden estar construidos en escalas aritméticas, semilogarítmica (presentan una escala aritmética en el eje horizontal) o logarítmica (presentan escalas logarítmicas en ambos ejes). Recuperado de: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/201103/201103/lecci
b. Gráficos con ajuste a una regresión lineal Muchas veces se disponen de suficientes datos como para realizar un ajuste con una línea de tendencia o bien aplicar un modelo de regresión lineal. En estos casos es conveniente utilizar los valores promedio para cada medición e incluir las barras de error correspondientes a la desviación típica de cada medición. Recuperado de: http://med.se-todo.com/h http://med.se-todo.com/himiya/10448/in imiya/10448/index.html dex.html
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Técnicas de recolección de datos. Las técnicas de recolección de datos se realizan mediante el uso de distintos instrumentos de medición (incluye encuestas: trabajos de campo, sensores, entre otros).
Para la recolección, procesamiento y presentación de datos cuantitativos se puede utilizar: - Registro de datos: Recoge datos: Recoge datos mediante computadora o calculadora usando sensores y software, se incluye también el análisis de fotos o videos. cálculo: Ordenan la información en tablas (filas y columnas) luego procesar los - Hojas de cálculo: Ordenan resultados de acuerdo a una programación. Se sugiere el uso de Excel o una calculadora gráfica. - Base de Datos: Información Datos: Información donde el usuario puede extraer un subgrupo de información. graficar: Uso de Excel o análisis de gráfico. - Software para graficar: Uso Simuladores: Son animaciones y su elección deberá perm itir indagar, recolectar y procesar - Simuladores: Son datos.
Correlación entre variables
Cuadro (6.8.4).21 Ejemplo de correlación entre variables.
CORRELACIÓN CORRELACIÓN ENTRE VARIABLES Las investigaciones pueden ser correlaciones entre conjuntos de datos. Una correlación es cuando tenemos series de datos de dos o más variables y las comparamos para ver si hay semejanzas o diferencias importantes entre ellas. No se busca una relación causa-efecto, sino ú nicamente si hay alguna relación o correlación entre ellas. ¿Cómo saber si la diferencia entre dos conjuntos de datos es significativa? t-test o t-Student Se aplica cuando los datos: -Son independientes. -Tienen una distribución normal (curva gausiana). -Tienen un tamaño mínimo de muestra de 10 valores cada conjunto de datos. El valor de t se calcula usando una fórmula. Una vez calculado, dicho valor se busca en una tabla estandarizada de valores de t. En dicha tabla, hay dos columnas importantes denominadas “grados de libertad” y “nivel de significatividad o probabilidad”.
La probabilidad crítica se toma usualmente como 0.05 (ó 5%). Este valor puede parecer bajo, pero refleja la variabilidad de resultados diversos que se espera que los experimentos Si P > 5% (los dos conjuntos de datos son el mismo) Si P < 5% (los dos conjuntos de datos son diferentes) E jempl jemplo o 01:
¿Existen diferencias significativas entre la longitud del tallo de dos muestras de maíz cultivadas con diferente abono orgánico? En el crecimiento post germinativo durante la etapa de emergencia y crecimiento (40 días) del maíz se aplicó dos tipos de abonos orgánicos (abono de cuy y abono de carnero) y se obtuvo promedios de la longitud del tallo de cada muestra.
108
Longitud promedio del tallo de cada muestra (± 0,1 cm) muestra A muestra B (abono de cuy) (abono de carnero) 56.2 52.5
Grafico N° 1 longitud promedio del tallo de maíz de ambas muestras )
57
c 1 , 0 ( l l a t l
56 55 54 53 52
t i L
51 50 muestra A
muestra B
Observamos que existe una diferencia entre los valores obtenidos. Sin embargo, necesitamos determinar si esta diferencia es significativa, para ello se utilizamos el t-test o t-Student. Hipótesis estadísticas: H0 : No existe diferencia significativa entre las medias de ambos grupos Ha: si existe diferencia significativa entre las medias de ambos grupos 2.25,, ¿existe una diferencia Si el valor de t es de 2.25 significativa? Los grados de libertad se calculan sumando el número de medidas realizadas para cada conjunto de datos y restándole el número de conjuntos de datos comparados (siempre 2 en biología). El grado de libertad es 28 (15 + 15 –2 = 28). Para un grado de libertad de 28, tenemos que 2.25 está entre 2.05 (p=0.05)
t (2.25 (2.25)) > t ( 2.05 2.05 ) Como el valor calculado de t (2.25 ( 2.25)) es mayor que el valor crítico para t (2.05 ), ), podemos concluir que la probabilidad de que solo el azar pudiera producir este resultado es de solo el 5%. En conclusión, existe una probabilidad del 95% de que exista una diferencia significativa entre ambas medias.
109
Cuadro (6.8.4).22 Relaciones de causa y efecto.
RELACIONES RELACIONES DE CAUSA C AUSA - EFECTO ¿Cuál es el efecto de la temperatura sobre el crecimiento de una planta? En los experimentos podemos identificar las variables: • Variable independiente (variable X). • Variable dependiente (variable Y). • Variables controladas.
¿Cómo saber cuál es el efecto de X sobre Y? Los datos se representan en una gráfica y se halla la línea de mejor ajuste. Esta línea puede mostrar que existe: Correlación positiva. Correlación negativa. No hay correlación. Ejemplo Trabajo de un péndulo solo
n° Oscilaciones
tiempo (s)
Frecuencia (HZ)
Periodo (S)
Masa (g)
Longitud (cm)
27
15
1.8
0.6
28.3
7,0
24
15
1.6
0.6
28.3
10,0
19
15
1.3
0.8
28.3
17.5
17
15
1.1
0.9
28.3
22.5
14
15
0.9
1.1
28.3
34,0
12
15
0.8
1.3
28.3
40,0
11
15
0.7
1.4
28.3
50,0
10
15
0.7
1.5
28.3
66.5
10
15
0.7
1.5
28.3
70,0
9
15
0.6
1.7
28.3
80,0
Recuperado de: https://www.fisic.ch/experimen https://www.fisic.ch/experimentos-y-actividades-d tos-y-actividades-de-aprendizaje e-aprendizaje/experimentos /experimentos/p%C3%A9n /p%C3%A9ndulo-simple/ dulo-simple/
Teniendo estos resultados se puede trazar una linea de ajuste para cada gráfico y determinar que: La relación entre la frecuencia y la longitud tienen una correlación positiva
110
La relación entre la frecuencia y el periodo tienen una correlación positiva La relación entre el periodo y la longitud tienen una correlación negativa
Probidad académica La probidad académica debe entenderse como un conjunto de valores y habilidades que promueven la integridad personal. El reglamento general del Programa de Diploma define la conducta improcedente como toda acción de un estudiante, a través de la cual, este u otro, pueda salir beneficiado injustamente en uno o varios componentes de la evaluación. Es responsabilidad del docente y del estudiante garantizar que todo trabajo que se presente sea auténtico. Los casos contemplados como conducta improcedente son: -Plagio: es la presentación de ideas o del trabajo de otra persona como propios. -Colusión: es el comportamiento de un alumno que contribuye a la conducta improcedente de otro, al permitirle que copie su trabajo o lo presente como si fuese propio. El objetivo es que los estudiantes se comporten de una manera ética y que se respeten a sí mismos, a otras personas y a la propiedad intelectual.
7. Evaluación de los aprendizajes 7.1
Finalidad de la evaluación y evaluación de los aprendizajes La evaluación permite contribuir al desarrollo integral del estudiante y la mejora continua del proceso de enseñanza aprendizaje. Es formativo porque incide directamente en la mejora de los aprendizajes de los estudiantes, reconoce sus fortalezas, dificultades y necesidades, asumiendo retos y gestionando su aprendizaje de manera autónoma. Además es un proceso permanente y sistemático, ya que y procesa información para conocer, conocer, analizar y valorar los aprendizajes de los estudiantes y tomar decisiones de manera oportuna y pertinente para retroalimentar los aprendizajes de los estudiantes y la práctica pedagógica del docente.
7.2
Las competencias como objeto de evaluación Evaluar competencias implica observar las producciones o actuaciones de los estudiantes y analizar el desarrollo de capacidades de las competencias frente a situaciones desafiantes, reales o simuladas, para valorar los recursos que pone en juego, retroalimentar los procesos y tomar decisiones oportuna.
7.3 Criterios de evaluación Los estándares de aprendizaje describen el desarrollo de las competencias de los estudiantes, en niveles decreciente complejidad y de forma holística, y están definidos a partir de la combinación de las capacidades de la competencia que juntas y en progresión, constituyen los criterios a observar. A partir de los estándares se generan los desempeños, que son descripciones específicas que ayudan a identificar si un estudiante está en proceso o ha alcanzado el nivel esperado de la competencia. En ese sentido, los criterios son los estándares de aprendizaje, los cuales constituyen el referente principal para la evaluación. Permiten observar y valorar el progreso de las competencias. 7.4 El proceso de evaluación en la enseñanza y aprendizaje El proceso inicia analizando la información que se recoge para realizar la planificación de acuerdo a las necesidades de aprendizaje identificadas, brindar retroalimentación, acompañar a los estudiantes y valorar sus logros durante y al término de un periodo de aprendizaje. En ese orden de ideas, la planificación y evaluación del proceso de enseñanza y aprendizaje son dos procesos que se retroalimentan permanentemente y se desarrollan en forma cíclica en la interacción entre el docente y sus estudiantes como parte del proceso formativo. 7.4.1 La evaluación durante la planificación de la enseñanza aprendizaje a. Identificar las necesidades de aprendizaje de los estudiantes para determinar los propósitos de aprendizaje.
111
b. c.
Determinar las evidencias que permitirán comprobar lo aprendido y los criterios de evaluación que se usarán para valorarlas. Diseñar situaciones, secuencia de actividades, estrategias y condiciones considerando oportunidades de retroalimentación y oportunidades para mejorar las producciones o actuaciones.
7.4.2 La evaluación durante el desarrollo del proceso de enseñanza aprendizaje a. El docente orienta la comprensión de los estudiantes sobre para qué, cómo, cuándo y con qué criterios van a ser evaluados. b. El docente monitorea, recoge, registra y valora valora las evidencias de aprendizaje. c. El docente retroalimenta el proceso de aprendizaje y enseñanza. d. El docente atiende las necesidades específicas de aprendizaje 7.4.3 La evaluación al término de un periodo de aprendizaje La evaluación tiene como propósito que los docentes establezcan e informen el nivel de logro de las competencias de cada estudiante, en un período determinado (término de una unidad, bimestre, trimestre, semestre, año o ciclo).
VIII. Referencias Bibliograficas Acevedo, J (2004). Reflexiones sobre las finalidades de la enseñanza de las ciencias: educación científica para la ciudadanía. Área de Gestión Pedagógica y Bienestar y Desarrollo Integral del Estudiantes (2018). Orientaciones para la evaluación de los aprendizajes. Documento de trabajo, p.3. INNOVEC (2015). Antología sobre Indagación. La Enseñanza de la Ciencias en la Educación Básica. México D.F INNOVEC (2017) Antología sobre Indagación. Formación docente. La Enseñanza de la Ciencias en la Educación Básica, México D.F. INNOVEC (2016) Antología sobre Indagación. Teorías y Fundamentos de la Enseñanza de la Ciencias Basada en la Indagación. La Enseñanza de la Ciencias en la Educación Básica. México D.F. Instituto vasco de Evaluación e Investigación Educativa. (2011) PISA: Competencia científica para el mundo de mañana. Ministerio de educación (2016). Programa Curricular de Educación Secundaria. Lima. Ministerio de educación (2017). Currículo Nacional de la Educación Básica. Lima. Ministerio de educación (2010). Orientaciones para el trabajo pedagógico. Área de Ciencias. Lima. Organización del Bachillerato Internacional (2012). Programa del Diploma. Guía de Biología / Química / Física NM. Primeros exámenes 2016.Cardiff. Organización del Bachillerato Internacional (2013). Programa del Diploma. Primera Evaluación: 2015. Guía de Teoría del Conocimiento. Cardiff. Organización del Bachillerato Internacional (2014). El programa de los años intermedios: de los principios a la práctica. Para uso a partir de setiembre de 2014 o enero de 2015. Cardiff.
112
Tecnológico de Monterrey. (2017). Radar de Innovación Educativa 2017. Observatorio de Innovación Educativa. Edu Trends. Tecnológico de Monterrey. (2017). Gamificación. Observatorio de Innovación Educativa. Edu Trends Tecnológico de Monterrey. (2017). Evaluación del desempeño. Observatorio de Innovación Educativa. Edu Trends. Tecnológico de Monterrey. (2017). Educación Basada en Competencias. Observatorio de Innovación Educativa. Edu Trends. Tecnológico de Monterrey. (2017). Aprendizaje Invertido. Observatorio de Innovación Educativa. Edu Trend. Tobón, S. (2012). Formación integral y competencias. Pensamiento complejo, currículo, didáctica y evaluación. Colombia: ECOE ediciones. Rutas del Aprendizaje (2010). Usa la ciencia y la tecnología para mejorar la calidad de vida.
García, A. “ Aprender sobre la naturaleza de la ciencia con noticias científicas de actualidad”. En
Alambique Universidad de Sevilla. Sanmarti; N “Enseñar a plantear preguntas investigables”. En Universidad Autónoma de Barcelona, Alambique Didáctica de las Ciencias experimentales Nro 70 enero 2012. Doctorado Interinstitucional en Educación - Universidad Distrital. “Enseñar ciencias mediante la contextualización, la indagación y la modelización”. Publicado el 03 septiembre, (2014). Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=i0kWH-CtsZM. de https://www.youtube.com/watch?v=i0kWH-CtsZM. Melina Furman. “Como enseñar ciencia de verdad”. Publicado en 27 de febrero 2017. Recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=2y17Q4Y1peM. Melina Furman. “Enseñar a tener ideas maravillosas: Melina Furman at TEDxResistencia”. Publicado
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Publicado 30 junio 2012. Recuperado de: https://www.youtube.com/watch?v=xjVEq_K7CDA.
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ANEXO 1: MATRIZ DE EXPLORACIÓN GRUPAL Tema
Tipos de reacciones químicas / cido – Base
Título
Reacción de neutralización de tres antiácidos comerciales con una solución de HCl al 0,1 mol.dm-3
Tipo de investigación
EXPERIMENTAL Contexto
Personal (curiosidad y cuestionamiento) El consumo de antiácidos comerciales es muy cotidiano cuando una persona sufre de acidez estomacal, estos antiácidos son de venta libre en las farmacias.
Académico (información relevante del tema) Para corregir la acidez, se utilizan medicamentos denominados llamados antiácidos. antiácidos. stos tienen como finalidad neutralizar el exceso de ácido secretado por el estómago, proporcionando un alivio rápido y transitorio de los síntomas de la acidez. El antiácido regula el pH estomacal, que debe estar comprendido entre 3,5 y 4. Cuando el pH es inferior, estómago . Existen muchas marcas comerciales, donde la publicidad aparece la sensación de acidez de estómago. televisiva muestra la eficacia de estos medicamentos, sin La mayoría de los antiácidos comerciales está compuesto por bicarbonato, ácido cítrico y sales de calcio, embargo: magnesio. ¿Cuáles son los antiácidos de mayor consumo? Reacciones de Neutralización: ¿Qué composición química tienen estos antiácidos Una reacción de neutralización es aquélla en la cual reacciona un ácido (o un óxido ácido) con una base (u comerciales? óxido básico). En la reacción se forma una sal y en la mayoría de casos se forma agua. El único caso en ¿Cuál de los antiácidos es más eficaz? el cual no se forma agua es en la combinación de un óxido de un no metal con un óxido de un metal. ¿Qué reacción química ocurre entre los medicamentos y el Á + → + () jugo gástrico? ¿Cuál el valor ideal de pH del jugo gástrico? Antiácido A ¿Cuál es el valor de pH del jugo gástrico, durante una acidez 3 `() + 6 8 7 () → 3 () + 3 () + 6 7 () estomacal? ¿Cómo podré reemplazar las condiciones del jugo gástrico `() + () → () + () + () durante una acidez estomacal? ¿Qué tema específico de química explica el uso de 4 `() + 6 8 7 () + () → 4 () + 4 () + () + 6 7 () antiácidos? Antiácido B 2() ) + () → () ) + () ) `() + () → () + () + ()
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`() + () + 3() → () + () + () + () + ()
Antiácido C 3 `() + 26 8 7 () → 3 () + 3 () +2 6 7 () `() + 2() → () + () + 2 2() 4 `() + 2() + 26 8 7 () → 4 () + 4 () + 2 2() + 2 6 7 ()
Pregunta de Investigación
¿En qué medida diferentes concentraciones de tres tipos de antiácidos comerciales influyen en la variación de pH de una solución de HCl al 0,1 mol.dm-3? Concentración de tres tipos antiácidos comerciales Variable ¿Cómo se modifica? / ¿Cómo se manipula? Independiente Se preparan 5 concentraciones diferentes: 0,25 mol.dm-3 0,5 mol.dm-3 1,0 mol.dm-3 1,5 mol.dm-3 2,0 mol.dm-3 Variación de pH de la solución Variable ¿Cómo se mide / ¿Cómo se cuantifica? Dependiente - Se utiliza un sensor de pH - Se realiza una titulación ácido - base Variables ¿Cómo influye? / ¿Por qué se debe controlar? ¿Cómo se controla? Controladas Solución de HCl: A mayor volumen y concentración concentración de solución ácida, Se prepara una solución de HCl al 0,1 mol.dm-3 y se utilizarán un concentración y mayor serán el volumen y concentración de los volumen de 100 cm 3 en cada muestra experimental. El valor de pH de valor de pH antiácidos. la solución será de 2,5. Antiácidos La composición química de cada tipo de antiácido Se utilizará tres tipos de antiácido comerciales en polvo de mayor comerciales: influirá en la velocidad de reacción de neutralización consumo composición y en valor de pH 100 g Antiácido A: 57 g de NaHCO3 y 43 g de ácido cítrico química, estado físico y cantidad. 100 g Antiácido B: 46 g de NaHCO3 y 54 g de MgSO 4
Temperatura Un aumento de temperatura aumenta la velocidad de durante la la reacción, tanto en reacciones exotérmica o experimentación. endotérmica.
115
100 g Antiácido C: 47 g de NaHCO3 , 43 g de ácido cítrico y 10 g de Na2CO3 Las reacciones de neutralización se realizarán en baño m aría a una temperatura constante de 30 °C.
Materiales / equipos - 05 vasos de precipitado de 200 cm3 - 02 probetas de 50 cm 3 - 01 bureta de 50 cm 3 ± 0,5 cm3 - Sensor de pH ± 0,1 - Balanza analítica ± 0,0001 g - Agitador magnético - Soporte Universal - Pinzas para bureta
Diseño de investigación
Reactivos / insumos - Solución de HCl al - Agua destilada - 100 g de antiácido comercial A - 100 g de antiácido comercial B - 100 g de antiácido comercial C
Procedimientos - Se prepara 1 dm3 una solución HCl al 0,1 mol.dm-3 - Se prepara 500 cm3 una solución al 0,25 m ol.dm-3 del antiácido A - Se arma el equipo de titulación. - Se calibra la bureta con agua destilada. - Se vierte en la bureta 50 cm3 de solución del antiácido A - Se vierte en el vaso de precipitado 100 cm3 de HCl al 0,1 mol.dm -3 - Se acondiciona un baño maría a 30°C, donde se encuentra sumergido el vaso de precipitado de la solución ácida. - Se acondiciona el sensor de pH en el vaso de precipitado de la solución ácida. - Se procede a verter la solución del antiácido A y se registra la variación de pH. - Se repite la experiencia 5 veces. - Se procede a realizar los mismos procedimientos con las demás concentraciones. Seguridad, ética e impacto ambiental - Uso de mandil del laboratorio, lentes de seguridad y guantes. - Durante la experiencia se utilizará la campana extractora en el laboratorio. - evaluación de riesgos - detalles de manipulación segura de sustancias químicas y equipamiento - manipulación segura de microorganismos (cuando sea pertinente) - aplicación de los criterios de la política de experimentación con animales del IB - uso de formularios de consentimiento informado en la experimentación de fisiología humana - consumo razonable de materiales - disposición o eliminación correcta de residuos - cuidados respecto de posibles especies foráneas - impactos posibles en los trabajos de campo
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ANEXO 2. ESQUEMA DE INFORME DE LA EXPLORACIÓN GRUPAL “TÍTULO”
1. COMPROMISO PERSONAL
1.1 Justificación del tema o pregunta de investigación 2. EXPLORACIÓN
2.1 Problema o pregunta de investigación 2.2 Identificación de variables 2.3 Control de variables 2.4 Aspectos éticos, medioambientales medioambientales y de seguridad 3. ANÁLISIS 3.1 Registro de datos brutos
3.2 Procesamiento de datos brutos 3.3 Presentación de datos procesados 4. EVALUACIÓN 4.1 Formulación de conclusiones:
4.2 Evaluación de los procedimientos: procedimientos: 4.3 Mejora de la investigación: Puntos débiles / Limitaciones
Mejoras
5. BIBLIOGRAFÍA
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ANEXO 3 LISTA DE COTEJO DE LA EXPLORACIÓN GRUPAL
CRITERIOS o si l or o
a m n sr p e m p o C
DESGLOSE DE CRITERIOS Evalúa en qué medida el estudiante se compromete con la investigación, ya que se pueden identificar las habilidades e intereses personales, personales, así como la creatividad, la curiosidad y la pertinencia del tema a su contexto. . ¿He justificado el tema o pregunta de investigación? . ¿Demuestro interés, curiosidad o la importancia del estudio?
Evalúa en qué medida el estudiante se adapta a un contexto científico c ientífico para definir una pregunta de investigación pertinente y precisa, así mismo los aspectos de seguridad, ambientales y éticos.
E
x
p
ol
ar
c
ói
n
. ¿La pregunta de investigación es clara y precisa? . ¿Identifico las variables pertinentes? . ¿Menciono las variables de estudio? ( 1 ) . ¿Menciono la variable independiente incluyendo el rango de medida? ( 2 ) . ¿Menciono la variable dependiente incluyendo las unidades de medida? ( 2 ) . ¿Menciono las variables controladas, indicando cómo influye y cómo se controlan? ( 2 ) . ¿Presento una lista completa de materiales, instrumentos y equipos utilizados utilizados 2 incluyendo sus rangos y sus incertidumbres? ( ) . ¿Explico un método que permita obtener datos suficientes y pertinentes? . ¿Menciono los aspectos éticos, medioambientales medioambientales y de seguridad?
A
n
á
l
si
si
Evalúa en qué medida el estudiante selecciona, registra, procesa e interpreta los datos producto de su experimentación.
. ¿Presento la tabla con un título descriptivo completo, columnas con encabezados que incluyen tanto a las variables dependientes como a la independiente, además a sus unidades? ¿Muestro los datos brutos, es decir, lo que se ha medido y no solamente los promedios? ¿Todos tienen el mismo número de cifras significativas significativas y estos coinciden con las incertidumbres? incertidumbres? ¿Menciono los datos cualitativos pertinentes, observados, tales como: cambio de coloración, presencia de olores, burbujeo, desprendimiento de calor, etc? ¿Promedio los datos brutos y los presento en una tabla? (puede ser juntamente con los datos brutos). brutos). ¿Proceso estadísticamente los datos utilizando la media aritmética y solamente muestro una operación matemática, el resto lo presento en una tabla? ¿Muestro gráficos pertinentes? Por ejemplo, datos de dispersión, gráficos de barras, gráficos de línea, etc. ¿Muestro las escalas adecuadamente adecuadament e para los ejes, incluyendo unidades e incertidumbre? La variable independiente se encuentra en el eje X y la variable dependiente en el eje Y. ¿Describo la relación debajo de cada gráfico? ¿Realizo un análisis de los resultados y en base al marco teórico y a otras experiencias, hago una discusión de los resultados? ¿Identifico los errores aleatorios y errores sistemáticos?
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SÍ
NO
Evalúa en qué medida el estudiante formula sus conclusiones y califica su diseño.
E
v
a
ul
a
c
ói
n
¿Describo y justifico detalladamente una conclusión principal que es totalmente pertinente para mi pregunta de investigación, contando con el respaldo absoluto de los datos que presento? ¿Mi conclusión se basa en la interpretación de los resultados y NO en suposiciones? ¿Comparo los resultados obtenidos (valor experimental) con los valores de la literatura (valor teórico) o de otras investigaciones y menciono la respectiva cita?, (si se encuentra en la literatura, de lo contrario se obvia). ¿Realizo una interpretación coherente a los resultados obtenidos haciendo referencia al cuadro o al gráfico?, (como se puede observar en la Gráfica N.° N. ° 1 la tendencia es… por lo tanto se puede concluir concluir que…). que…). ¿Evalúo el método que seguí en la práctica?, (algunas limitaciones del método utilizado son, por ejemplo… ejemplo… l as as cuales no permitían controlar…) controlar…).. ¿Identifico al menos 3 puntos débiles y limitaciones?, (no solamente se debe de mencionar: realizar más ensayos, utilizar equipos más precisos, se requiere más tiempo, etc.). ¿Evalúo la calidad de los datos que obtuve?, (l os os datos obtenidos pueden ser los más confiables porque… y esto repercute en…). ¿Evalúo la precisión de los instrumentos utilizados?, (los instrumentos utilizados fueron los adecuados para el resultado que se esperaba, sin embargo si la balanza… los resultados esperados…). esperados…) . ¿Evalúo el tiempo que se dio para la realización de la práctica?, (la limitación del tiempo afectó los resultados, pues si el experimento se hubiera repetido por varios días… o se hubieran hubieran hecho varias repeticiones repeticiones del experimento experimento,, los dados serían...). ¿Relaciono las mejoras con los puntos débiles señalados?, (en general no es suficiente indicar que habría que emplear instrumentos más precisos; se debe mencionar las formas de disminuir los errores aleatorios y eliminar los errores sistemáticos o mejorar el control de las variables). ¿Sugiero modificaciones modificaciones y mejoras realistas r ealistas (vistas en tabla) para superar los puntos débiles débiles y limitaciones limitaciones identificadas?, identificadas?, (solo mencionar el uso de equipos equipos o técnicas más precisas, no aparatos costosos, no que se necesita un aparato por cada estudiante, estudiante, etc.).
a
c
ói
n
Evalúa en qué medida el estudiante presenta su informe como producto de sus resultados, utilizando adecuadamente las convenciones y terminologías apropiadas del área. ¿Presento un informe claro y está de acuerdo al formato sugerido? ci
C
o
m
u
n
¿Utilizo las convenciones y la terminología es específica, adecuada y correcta?
( 1 ) Correlacional Correlacional 2 ( ) Experimental
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