Mapas de Progreso Aprendizaje Chile Fuerzas

Sector Ciencias Naturales Mapa de Progreso de

Materia y sus Transformaciones

Mapas de Progresodel Aprendizaje

Mapas de Progreso del Aprendizaje

Materia y sus Transformaciones

Material elaborado por la Unidad de Currículum, UCE.

www.curriculum-mineduc.cl

ISBN: 978-956-292-191-6

Registro de Propiedad Intelectual Nº 174.936

Alameda 1371, Santiago.

Ministerio de Educación.

Se agradece a los profesores y profesoras de los siguientes establecimientos que colaboraron en el proceso de recolección de trabajos de alumnos y alumnas:

Alianza Francesa - Vitacura

Alcántara de la Florida - La Florida

Alicante del Rosal - Maipú

Colegio Albert Einstein - La Serena

Colegio Cardenal Raúl Silva Henríquez - Puente Alto

Colegio La Misión - Calera de Tango

Colegio Municipal Juan Pablo Duarte - Providencia

Colegio Nuestra Señora de Andacollo - Santiago

Colegio Notre Dame - Peñalolén

Colegio Oratorio Don Bosco - Santiago

Colegio Pedro de Valdivia - Macul

Colegio Sagrado Corazón - Talagante

Colegio Sagrados Corazones - Santiago

Colegio Saint George - Vitacura

Colegio San Alberto Magno - La Florida

Colegio San Ignacio Alonso Ovalle - Santiago

Colegio Santa Cruz - Santiago

Escuela Antártica Chilena - Vitacura

Escuela Básica N° 10 Miguel de Cruchaga Tocornal - Puente Alto

Escuela Experimental de Música Jorge Peña Hen - La Serena

Instituto Alonso de Ercilla - Santiago

Instituto Nacional José Miguel Carrera - Santiago

La Girouette - Las Condes

Liceo San Alberto Hurtado - Quinta Normal

Liceo Antonio Hermida Fabres - Peñalolén

Liceo Leonardo Murialdo - Recoleta

Liceo Confederación Suiza - Santiago

Liceo Manuel de Salas - Ñuñoa

Liceo Municipal A-73 Santiago Bueras y Avaria - Maipú

Liceo Santa María - Santiago

Liceo Ruiz Tagle - Estación Central

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Mapa de Progreso Materia y sus Transformaciones


El documento que se presenta a continuación es parte del conjunto de Mapas de Progreso del Aprendizaje, que describen la secuencia típica en que este se desarrolla, en determinadas áreas o dominios que se consideran funda-mentales en la formación de cada estudiante, en los distintos sectores curriculares. Esta descripción está hecha de un modo conciso y sencillo para que todos puedan compartir esta visión sobre cómo progresa el aprendizaje a través de los 12 años de escolaridad. Se busca aclarar a los profesores y profesoras, a los alumnos y alumnas y a las familias, qué significa mejorar en un determinado dominio del aprendizaje.

Los Mapas complementan los actuales instrumentos curri-culares (Marco Curricular de OF/CMO y Programas de Estudio) y en ningún caso los sustituyen. Establecen una relación entre currículum y evaluación, orientando lo que es importante evaluar y entregando criterios comunes para observar y describir cualitativamente el aprendizaje logrado. No constituyen un nuevo currículum, ya que no promueven otros aprendizajes; por el contrario, pretenden profundizar la implementación del currículum, promoviendo la observación de las competencias clave que se deben desarrollar.

Los Mapas describen el aprendizaje en 7 niveles, desde 1° Básico a 4° Medio, con la excepción de Inglés, que tiene menos niveles por comenzar su enseñanza en 5° Básico.

Cada nivel está asociado a lo que se espera que los estudiantes hayan logrado al término de determinados años escolares. Por ejemplo, el nivel 1 corresponde al logro que se espera para la mayoría de los niños y niñas al término de 2° Bá-sico; el nivel 2 corresponde al término de 4° Básico y así sucesivamente cada dos años. El último nivel (7) describe el aprendizaje de un alumno o alumna que al egresar es “sobresaliente”, es decir, va más allá de la expectativa que se espera para la mayoría que es el nivel 6. No obstante lo anterior, la realidad muestra que en un curso coexisten estudiantes con distintos niveles. Por esto, lo que se busca es ayudar a determinar dónde se encuentran en su aprendizaje y hacia dónde deben avanzar, y así orientar las acciones pedagógicas de mejoramiento.

Ciencias Naturales

El currículum de Ciencias Naturales afirma la importancia de la formación científica para todos. Esto: (a) por el valor formativo que tiene conocer y comprender los fenómenos naturales; (b) por la demanda creciente en los contextos personales y sociales de la vida contemporánea, de los modos de pensar caracteriza-dos como habilidades de pensamiento científico; y (c) porque el conocimiento de la naturaleza contribuye a desarrollar una actitud de respeto y cuidado por ella.

En consonancia con el currículum de Ciencias Naturales, los Mapas de Progreso de este sector describen el aprendizaje de los estudiantes respecto a los conceptos biológicos, físicos y quí-micos referidos al mundo natural y al mundo tecnológico que son relevantes para sus vidas, así como también las habilidades intelectuales distintivas del conocimiento científico.

Los logros de aprendizaje de las Ciencias Naturales se han orga-nizado en cinco Mapas de Progreso:

Estructura y función de los seres vivos.Organismos, ambiente y sus interacciones.Materia y sus transformaciones.Fuerza y movimiento.La Tierra y el Universo.

Los dos primeros Mapas están referidos a la Biología: el primero describe el aprendizaje del funcionamiento de diversas formas vivientes, de sus requerimientos y límites; el segundo describe la progresión del aprendizaje respecto de la interdependencia entre seres vivos y entre estos y el medio. Ambos Mapas son impor-tantes para comprender cómo se mantiene la vida en el planeta.

El Mapa de “Materia y sus transformaciones”, referido a Química (y en parte a Física), describe la progresión de la comprensión de la organización de la materia, el entendimiento de cómo y por qué cambian la materia y los materiales, y el reconocimiento de las posibilidades de transformación del mundo natural.

El Mapa Fuerza y Movimiento, referido a la Física, describe aprendizajes relacionados con la comprensión de la fuerza y el movimiento y la resolución de problemas prácticos relacionados con el mundo natural.

Finalmente el Mapa La Tierra y el Universo, referido a la Física (y en parte a la Química) aborda las grandes preguntas sobre el origen y destino del mundo en que vivimos

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MPACiencias Naturales

Los cinco Mapas comprenden, en forma transversal, las habili-dades de pensamiento científico. Estas habilidades son necesarias para que los estudiantes puedan sacar partido de sus conoci-mientos disciplinarios, usándolos y aplicándolos con el fin de comprender el mundo natural y actuar eficazmente en él.

Mapa de Progreso de Materia y sus transformaciones

Este Mapa de Progreso se construye en base a las siguientes dos dimensiones:

Transformaciones de la materia.a. Esta dimensión se refiere a la comprensión de las propiedades y características de la materia y sus transformaciones y los principios de conser-vación en estos procesos de transformación. Asimismo revela la participación de la energía en los fenómenos de transfor-mación de la materia, como también la transformación de la propia energía.Habilidades de pensamiento científico.b. Esta dimensión se refiere a las habilidades de razonamiento y saber-hacer que se despliegan en la búsqueda de respuestas, basadas en evidencia, acerca de la naturaleza del mundo natural.

Elementos claves del Mapa de Progreso de Materia y sus transformaciones

El conocimiento de la materia se organiza a partir de la per-cepción de las características básicas y los cambios observables de la materia; la reversibilidad o irreversibilidad de dichos cambios y el rol que juega la energía en ellos. En los niveles superiores del MPA se analiza la materia desde un punto microscópico, en donde, por medio de modelos atómicos y moleculares, se explican las propiedades de la materia, las reacciones químicas, los tipos de enlaces y los intercambios de energías que ocurren.Si bien la materia y la energía están íntimamente ligadas, este último concepto se extiende hacia la comprensión de que ella puede manifestarse de diferentes maneras, por ejemplo, que el calor es una de las formas de transmisión de energía al igual que la luz y el sonido, que en todo proceso la energía se conserva. En los niveles superiores del MPA se analizan los fenómenos relacionados con su propagación y los diferentes métodos para transformarla de una forma a otra y las aplicaciones derivadas de ellas.Los contenidos de este MPA no agotan todo lo relacionado con energía, un concepto central en el mundo natural. El tema de la energía es transversal a todas las ciencias experimen-tales, existiendo la presencia de estos conceptos en diferentes

MPA como, por ejemplo, el trabajo mecánico y la energía eléctrica en el MPA Fuerza y Movimiento; la energía solar en el MPA La Tierra y el Universo; la nutrición en el MPA Estructura y Función de los Seres Vivos, etc.Ciertos aspectos relacionados con este MPA como la pro-tección del ambiente (así como el cuidado de la salud, en Biología), a pesar de ser fundamentales para la vida, no constituyen dominios que progresen. Un MPA no permite hacer visible estos importantes aspectos en tanto éstos no constituyen una dimensión que progrese. Los otros instrumentos curriculares, marco curricular y los programas de estudios, dan cuenta apropiada de estos aspectos del conocimiento.Las habilidades de pensamiento científico están siempre referidas a los conocimientos del nivel. En otras palabras, se espera que los alumnos y alumnas desplieguen sus com-petencias de razonamiento y saber hacer, no en el vacío ni respecto de cualquier contenido, sino íntimamente conectadas a los contenidos propios de cada uno de los niveles. Por otra parte, la dimensión de habilidades de pensamiento cientí-fico considera que los estudiantes se involucran, en ciertos casos, en ciclos completos de investigación empírica, desde formular una pregunta o hipótesis y obtener datos, hasta sacar las respectivas conclusiones. Sin embargo, también considera que los alumnos y alumnas pueden poner en juego sus habilidades de pensamiento científico en etapas parciales o inconclusas de este ciclo (por ejemplo, formular preguntas plausibles sobre un fenómeno), o bien, fuera de un contexto de realización de una investigación empírica real (por ejemplo, analizar un diseño experimental clásico).

En las páginas siguientes se encuentra el Mapa de Progreso Materia y sus transformaciones. Comienza con una presen-tación sintética de todos los niveles. Luego se detalla cada nivel, partiendo por su descripción, algunos ejemplos de desempeño que ilustran cómo se puede reconocer este nivel de aprendizaje, y uno o dos ejemplos de trabajos realizados por alumnos y alumnas de diversos establecimientos, con los comentarios que justifican por qué se juzga que el trabajo del estudiante se encuentra “en” el nivel. En un anexo, se incluye la versión completa de las tareas a partir de las cuales se recolectaron los trabajos de los estudiantes.

En la mayor parte de los casos estas tareas fueron diseñadas para ser desarrolladas por los alumnos y alumnas en el aula, durante una hora de clases, y considerando que pudieran ser reproducidas en un documento impreso. Varias tareas demandaron que los alumnos y alumnas desarrollaran di-versos pasos, de ellos se ha incorporado en el documento aquel que ilustra un desempeño más expresivo del nivel.

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Nivel 7Sobresaliente

Evalúa críticamente las relaciones entre las hipótesis, los conceptos, los procedimientos, los datos, los resultados y las conclusiones de investigaciones científicas vinculadas a las reacciones químicas y nucleares, argumentando con profundidad y considerando el contexto. Evalúa el impacto en la sociedad del avance del conocimiento científico relacionado con la liberación o absorción de energía en las reacciones químicas y nucleares, argumentando con profundidad y considerando distintos contextos de aplicación y sugiere soluciones a problemas que afectan a la sociedad.

Nivel 6

Comprende que, tanto en la ruptura y formación de enlaces como en fenómenos nucleares se pro-duce liberación o absorción de energía. Reconoce diversas reacciones químicas, especialmente, las de ácido-base, óxido reducción, polimerización y explica los factores que intervienen en el equilibrio químico. Comprende que la radiactividad natural, la fusión y la fisión nuclear se explican por reacciones nucleares. Evalúa críticamente entre hipótesis, conceptos, procedimientos, datos resultados y con-clusiones de investigaciones científicas clásicas y contemporáneas. Evalúa las implicancias sociales, económicas, éticas y ambientales en controversias públicas que involucran ciencia y tecnología. Reconoce que cuando la información no coincide con alguna teoría científica aceptada la información es errónea o fraudulenta, o la teoría es incorrecta

Nivel 5

Comprende que el ordenamiento de los elementos en la tabla periódica permite predecir propiedades físicas y químicas de los átomos y el tipo de enlace químico. Explica las relaciones cuantitativas entre reactantes y productos en las reacciones químicas y el concepto de concentración en las soluciones. Comprende la relación entre la diversidad de moléculas orgánicas con las características del átomo de carbono y la existencia de grupos funcionales. Comprende que el modelo ondulatorio permite explicar la propagación de energía sin que exista transporte de materia, para el caso del sonido y de algunos fenómenos de la luz. Describe problemas, hipótesis, procedimientos experimentales y conclusiones en investigaciones científicas clásicas, relacionándolas con su contexto socio-histórico. Interpreta y explica las tendencias de un conjunto de datos empíricos propios o de otras fuentes en términos de los conceptos en juego o de las hipótesis que ellos apoyan o refutan. Reconoce las limitaciones y utilidad de modelos y teorías como representaciones científicas de la realidad.

Nivel 4

Reconoce la naturaleza atómica de la materia y explica, en base a ella, el cambio químico, la formación de sustancias y soluciones, la electrización, la conductividad eléctrica y calórica, y la emisión de luz. Com-prende, en términos del modelo cinético molecular, la relación existente entre la presión, la temperatura y el volumen de un gas. Formula un problema, plantea una hipótesis y realiza investigaciones sencillas para verificarlas, controlando las variables involucradas. Representa conceptos en estudio a través de modelos y diagramas. Elabora criterios para organizar datos en tablas y gráficos. Comprende la diferencia entre hipótesis y predicción y entre resultados y conclusiones en situaciones reales. Comprende que el conoci-miento científico es provisorio y que está sujeto a cambios a partir de la obtención de nueva evidencia.

Nivel 3

Comprende que la materia puede estar formada por mezclas y que éstas, en algunos casos, pueden ser separadas en las sustancias que la componen. Reconoce cambios irreversibles de la materia. Reconoce, en situaciones cotidianas, que la energía se manifiesta de diversas maneras y que puede cambiar de una forma a otra, conservándose. Formula preguntas comprobables y planea y conduce una investigación simple sobre ellas. Elabora esquemas para representar conceptos, organiza y representa series de datos en tablas y gráficos, e identifica patrones y tendencias. Formula y justifica predicciones, conclusiones, explicaciones, usando los conceptos en estudio. Reconoce que las explicaciones científicas vienen en parte de lo que la observación y en parte de la interpretación de lo observado.

Nivel 2

Reconoce los estados gaseoso, líquido y sólido en el agua y en algunos materiales. Reconoce el efecto del calor en los cambios de estado del agua, y lo que ocurre con su masa, su volumen y su temperatura. Obtiene evidencia mediante investigaciones sencillas guiadas. Efectúa mediciones utilizando unidades de medida estándar. Registra y clasifica información utilizando dos o más criterios, y representa datos en tablas y gráficos simples. Formula predicciones, conclusiones y explicaciones posibles acerca de los problemas planteados y las justifica con información. Distingue evidencia de opinión.

Nivel 1

Comprende que los objetos que le rodean están constituidos por diversos materiales, que presentan características que permiten darle diferentes usos y que estos materiales pueden experimentar cam-bios. Realiza observaciones en su entorno y las describe en forma oral y escrita. Compara y clasifica de acuerdo a categorías elementales. Hace preguntas y conjeturas realistas sobre funciones, causas y consecuencias de lo que observa y conoce. Reconoce que entre dos descripciones de un mismo objeto pueden surgir diferencias.

Mapa de Progreso de Materia y sus transformaciones

Comprende que los objetos que le rodean están constituidos por diversos materiales, que presentan características que permiten darle diferentes usos y que estos materiales pueden experimentar cambios. Realiza observaciones en su entorno y las describe en forma oral y escrita. Compara y clasifica de acuerdo a categorías elementales. Hace preguntas y conjeturas realistas sobre funciones, causas y consecuencias de lo que observa y conoce. Reconoce que entre dos descripciones de un mismo objeto pueden surgir diferencias.

Nivel 1

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¿Cómo se puede reconocer este nivel de aprendizaje? Ejemplos de desempeño

Cuando un alumno o alumna ha logrado este nivel, realiza actividades como las siguientes:

Identifica diversos tipos de materiales que constituyen los objetos cotidianos, tales como: madera, cuero, ù

vidrio, metal, plástico y líquidos.

Clasifica materiales de su entorno a partir de sus sentidos y de alguna característica que presentan, por ù

ejemplo, dureza.

Sugiere usos de algunos materiales a partir de sus propiedades, por ejemplo, dureza (metales y concreto para ù

la construcción), capacidad de transmitir la luz visible (vidrio para ventana).

Describe a partir de observaciones sugeridas cambios ocurridos en objetos cotidianos, tales como la ù

descomposición de una manzana, la oxidación de una superficie o la fusión del hielo.

Menciona presunciones sobre las consecuencias y cambios que son provocados en los materiales al ser ù

sometidos a diversos factores.

Identifica distintas descripciones para un mismo objeto. ù

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Ejemplo de trabajo de alumnos y alumnas

La tarea: Se solicita a los estudiantes que desarrollen diversos ítemes por escrito en los que identifican el material que compone diversos objetos del entorno cotidiano. Además se les solicita que en cada objeto identificado, mencionen las características del material y sus posibles usos. Finalmente y en la misma metodología, los estudiantes exponen los posibles cambios que eventualmente podrían sufrir algunos objetos a causa del sol o la lluvia y, por otro lado, se enfrentan a recortar objetos diversos, clasificarlos y completar un esquema que plantea un criterio dado de clasificación exten-diéndole, además, la opción de mencionar otros criterios de clasificación.

Ejemplo de trabajo en el nivel »

Comentario: Clasifica y menciona los materiales que conforman diversos objetos mostrados median-te dibujos. Establece dife-rentes características que estos materiales poseen y proyecta posibles usos, en otros objetos, de los materiales ya clasificados y caracterizados.

Reconoce los estados gaseoso, líquido y sólido en el agua y en algunos materiales. Reconoce el efecto del calor en los cambios de estado del agua, y lo que ocurre con su masa, su volumen y su temperatura. Obtiene evidencia mediante investigaciones sencillas guiadas. Efectúa mediciones utilizando unidades de medida estándar. Registra y clasifica información utilizando dos o más criterios, y representa datos en tablas y gráficos simples. Formula predicciones, conclusiones y explicaciones posibles acerca de los problemas planteados y las justifica con información. Distingue evidencia de opinión.

Nivel 2

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Identifica diversos materiales del entorno cotidiano que se encuentran en los estados sólido, líquido y gaseoso, ù

por ejemplo, el agua.

Describe los cambios de estados que se producen en el ciclo del agua. ù

Registra en tablas el comportamiento de diversos materiales frente al agua, respecto a la solubilidad, ù

permeabilidad y flotabilidad.

Concluye que dos líquidos pueden tener igual volumen, pero distinta masa luego de realizar mediciones con ù

los instrumentos correspondientes.

Registra la temperatura del agua en sus tres estados con la ayuda de un termómetro, por ejemplo, derritiendo ù

un trozo de hielo hasta ebullición.

Formula predicciones en relación a los cambios de temperatura de una sustancia a medida que se le suministra ù

calor, por ejemplo, en el proceso de fusión del hielo, calentamiento del agua, etc.

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La tarea: Por medio de un hecho común, se solicita a los alumnos y alumnas que identifiquen el estado físico en el que se encuentran diversos materiales que fueron utilizados en el proceso de cocinar; posteriormente los estudiantes asocian el cambio de estado o en la forma de un determinado material, la mantequilla, con el calor, infiriendo posteriormente las consecuencias que provocará en el material si el suministro de flujo de calor es retirado. Finalmente, se solicita a los estudiantes que, en base a sus conocimientos y experiencias, formulen explicaciones acerca del “secado de ropa” como proceso de evaporación del agua.


Ejemplo 1

¿Qué factor produjo un cambio de estado o cambio en la forma de la mantequilla?

Comentario: Identifica al calor como un factor que produce un cambio de estado en la mantequilla. Primero, en relación al im-pacto del calor en el derre-timiento, y luego anticipa que la sustracción del calor volverá a la mantequilla a su estado físico sólido, al sugerir que va a “quedar pegada a la sartén”.

Explica qué sucederá a la mantequilla si se retira de la llama de la cocina.

Ejemplo 2

La actividad descrita anteriormente y las preguntas nos permiten explicar otra situación producida también en la casa de Constanza.

Comentario: Formula una explicación sobre el he-cho cotidiano de secado de ropa en el tendedero, describiendo el proceso de evaporación por efecto del calor, generado por el sol.

Comprende que la materia puede estar formada por mezclas y que éstas, en algunos casos, pueden ser separadas en las sustancias que la componen. Reconoce cambios irreversibles de la materia. Reconoce, en situaciones cotidianas, que la energía se manifiesta de diversas maneras y que puede cambiar de una forma a otra, conservándose. Formula preguntas comprobables y planea y conduce una investigación simple sobre ellas. Elabora esquemas para representar conceptos, organiza y representa series de datos en tablas y gráficos, e identifica patrones y tendencias. Formula y justifica predicciones, conclusiones, explicaciones, usando los conceptos en estudio. Reconoce que las explicaciones científicas vienen en parte de lo que la observación y en parte de la interpretación de lo observado.

Nivel 3

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Da ejemplos de mezclas homogéneas y heterogéneas de su entorno inmediato. Por ejemplo: la sangre, la ù

leche, las bebidas gaseosas, el barro.

Propone procedimientos sencillos para separar un sólido de un líquido, por ejemplo, por medio de decantación ù

o evaporación.

Elabora diagramas que describen el proceso de separación de una mezcla. ù

Da ejemplos de cambios reversibles e irreversibles de la materia que ocurren en la vida cotidiana, por ejemplo, ù

combustión de un papel, descomposición de una fruta.

Da ejemplos de situaciones en la vida diaria, en que se utilizan diferentes tipos de energía, como la eléctrica, ù

la propagación del sonido y la calórica.

Describe las transformaciones de energía que suceden en situaciones tales como: el frotarse las manos, ù

calentarse al sol, el funcionamiento de una cocina o de una central hidroeléctrica.

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La tarea: Por medio de una experiencia de laboratorio simple, los estudiantes forman diferentes mezclas, para posteriormente caracterizarlas y clasificarlas según sean estas homogéneas o heterogéneas, fundamentando dicha clasificación. Luego, y teniendo en cuenta el tipo de mezcla formada en cada caso, escogen el mejor método de separación de las sustancias que componen la mezcla en cada caso y fundamentan su elección.


¿Cuál de estos métodos de separación escogerías para separar cada una de las mezclas de la pregunta 1? Para ello, completa el siguiente cuadro con cada mezcla trabajada por ti.

Comentario: Identifica correctamente el proceso de separación de mezclas. Escoge, por cada mezcla formada, el método de separación correcto. Las razones expuestas son fundamentadas sobre la explicación y descripción del fenómeno en estudio, formulando inicialmente predicciones del porqué se asienta en un método de separación, diferenciándolo de otros métodos en fun-ción de las características de las mezclas presenta-das.

Reconoce la naturaleza atómica de la materia y explica, en base a ella, el cambio químico, la formación de sustancias y soluciones, la electrización, la conductividad eléctrica y calórica, y la emisión de luz. Comprende, en términos del modelo cinético molecular, la relación existente entre la presión, la temperatura y el volumen de un gas. Formula un problema, plantea una hipótesis y realiza investigaciones sencillas para verificarlas, controlando las variables involucradas. Representa conceptos en estudio a través de modelos y diagramas. Elabora criterios para organizar datos en tablas y gráficos. Comprende la diferencia entre hipótesis y predicción y entre resultados y conclusiones en situaciones reales. Comprende que el conocimiento científico es provisorio y que está sujeto a cambios a partir de la obtención de nueva evidencia.

Nivel 4

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Describe diagramas que permiten modelar el átomo (Thompson, Rutherford y Bohr). ù

Describe en base a la estructura del átomo, la emisión y absorción de la luz. ù

Elabora modelos de moléculas, utilizando representaciones de átomos iguales en el caso de los elementos y ù

diferentes en el caso de los compuestos.

Elabora hipótesis, basándose en la naturaleza atómica de la materia, para explicar el origen de sustancias ù

nuevas a partir de otras preexistentes, por ejemplo, el reordenamiento de átomos en la combustión del gas natural.

Explica la función que desempeñan los electrones en el estado electrizado de un objeto. ù

Identifica tendencias de información experimental en tablas o gráficos que relacionan el volumen con la ù

temperatura de un gas a presión constante, presentándolas como conclusiones.

Organiza datos en tablas o gráficos de acuerdo a diferentes criterios, por ejemplo, de temperatura, volumen ù

y presión de gases.

Describe la dilatación térmica desde el punto de vista del modelo cinético molecular. ù

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La tarea: En el contexto de una situación ficticia en la que se describe un viaje alrededor del mundo por medio de un globo aerostático se solicita a los alumnos y alumnas que determinen la presión en un determinado sector y situación, como asimismo, describan el comportamiento del gas en dicho lugar, en comparación con el comportamiento en otro sector; para ello, se extiende un mapa con el registro de las variables de estado: presión, volumen y temperatura en diversos sectores. Finalmente se pide a los estudiantes que ordenen los datos expuestos en el mapamundi mediante criterios por ellos definidos dentro de una tabla, para posteriormente graficarlos y concluir sobre ellos.


Ordena los datos que se presentan en el mapa en una tabla y grafica las variables que estimes útiles y pertinentes de analizar. Recuerda que la información puede ordenarse de distintas maneras. Busca el ordenamiento que sea más útil para la elaboración de la tabla y gráfico. ¿Qué conclusiones puedes expresar acerca de la relación entre las variables que escogiste?

Comentario: Una vez de-terminado el valor faltante de la presión, ordena los datos entregados, iden-tificando las variables de estado útiles para el aná-lisis del problema plantea-do. Construye el gráfico representativo de la Ley de Boyle, identificando la tendencia evidenciada y describiendo, a modo de conclusión, la relación in-versa de proporcionalidad existente entre la presión y el volumen.

Comprende que el ordenamiento de los elementos en la tabla periódica permite predecir propiedades físicas y químicas de los átomos y el tipo de enlace químico. Explica las relaciones cuantitativas entre reactantes y productos en las reacciones químicas y el concepto de concentración en las soluciones. Comprende la relación entre la diversidad de moléculas orgánicas con las características del átomo de carbono y la existencia de grupos funcionales. Comprende que el modelo ondulatorio permite explicar la propagación de energía sin que exista transporte de materia, para el caso del sonido y de algunos fenómenos de la luz. Describe problemas, hipótesis, procedimientos experimentales y conclusiones en investigaciones científicas clásicas, relacionándolas con su contexto socio-histórico. Interpreta y explica las tendencias de un conjunto de datos empíricos propios o de otras fuentes en términos de los conceptos en juego o de las hipótesis que ellos apoyan o refutan. Reconoce las limitaciones y utilidad de modelos y teorías como representaciones científicas de la realidad.

Nivel 5

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Describe investigaciones científicas clásicas realizadas, por ejemplo, para modelar el átomo, para explicar el ù

efecto Doppler, la interferencia.

Explica el concepto de periodicidad de los elementos en la tabla periódica, basándose en la configuración ù

electrónica.

Predice si un enlace será de carácter iónico o covalente, basándose en la diferencia de electronegatividad de ù

los elementos participantes.

Explica las diferencias estructurales de compuestos aromáticos y alifáticos a partir de la construcción de ù

modelos estereoquímicos.

Distingue compuestos orgánicos naturales y sintéticos de importancia para los seres vivos, basándose en sus ù

grupos funcionales, por ejemplo, alcoholes, ácidos carboxílicos, aminas.

Describe compuestos y soluciones con sus respectivas concentraciones, relacionados con necesidades ù

humanas y/o problemáticas ambientales.

Explica el funcionamiento de diferentes aparatos ópticos de uso cotidiano, como lentes, microscopios, etc. ù


La tarea: Se les solicita a los estudiantes que desarrollen una experiencia de laboratorio, cuyo objeto es pro-ducir una reacción química con bicarbonato de sodio (NaHCO3) y ácido acético (CH3COOH) representado por vinagre blanco. Se arman tres bolsas con cantidades de reactivos diferentes en cada una, de esta forma se analiza el concepto de reactivo limitante en cada reacción química for-mada. Los estudiantes registran sus observaciones y se plantean posibles hipótesis sobre lo ocurrido en cada reacción química, posteriormente construyen la reacción química y luego determinan cuantitativamente la cantidad de masa de bicarbonato que debe reaccionar con cierta cantidad de ácido acético. Considerando que una cucharadita al ras contiene 4g de bicarbonato de sodio, los estudiantes validan o refutan la hipótesis inicialmente planteada.

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Registra en la siguiente tabla tus observaciones y plantea hipótesis sobre lo observado, considerando que las tres bolsas contienen diferentes cantidades de reactivos: Bolsa1: ½ cucharadita de bicarbonato de sodio; Bolsa 2: 1 cucharadita de bicarbonato de sodio. Bolsa 3: 2 cucharadas de bicarbonato de sodio. En cada bolsa se agrega ¼ taza de vinagre.

Comentario: Establece observaciones sobre un procedimiento experimental en base a los conceptos de reacciones químicas y reactivo limitante y, en base a ello, formula hipótesis sobre el fenómeno obser-vado. Para verificar dicha hipótesis, identifica y cons-truye la reacción química re-presentativa del fenómeno en estudio y establece los cálculos estequiométricos necesarios que definen las relaciones cuantitativas en-tre reactantes y productos, como base para afirmar o refutar la hipótesis realizada sobre reactivo limitante, la que expresa a modo de conclusión.

Si ¼ taza de vinagre contiene 0,05 mol de ácido acético (vinagre), ¿cuántos gramos de bicarbonato de sodio se requieren para reaccionar completamente con el ácido acético? Expresa tus cálculos y a partir de ellos concluye sobre las hipótesis planteadas, si se sabe que una cucharadita al ras de bicarbonato de sodio contiene 4 gramos. (Masa molar NaHCO3 = 84 g/mol; Masa molar CH3CO2H = 60g/mol).

Comprende que, tanto en la ruptura y formación de enlaces como en fenómenos nucleares se produce liberación o absorción de energía. Reconoce diversas reacciones químicas, especialmente, las de ácido-base, óxido reducción, polimerización y explica los factores que intervienen en el equilibrio químico. Comprende que la radiactividad natural, la fusión y la fisión nuclear se explican por reacciones nucleares. Evalúa críticamente entre hipótesis, conceptos, procedimientos, datos resultados y conclusiones de investigaciones científicas clásicas y contemporáneas. Evalúa las implicancias sociales, económicas, éticas y ambientales en controversias públicas que involucran ciencia y tecnología. Reconoce que cuando la información no coincide con alguna teoría científica aceptada la información es errónea o fraudulenta, o la teoría es incorrecta

Nivel 6

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Predice la espontaneidad de una reacción química, basándose en el cálculo de la variación de energía libre. ù

Fundamenta el carácter exotérmico o endotérmico de una reacción química, basándose en la variación de ù

entalpía.

Explica cómo influyen en el equilibrio químico, factores como la concentración, la temperatura y la presión en ù

reacciones químicas, tales como ácido-base o redox.

Explica la transferencia de electrones en la corrosión de metales, la respiración celular, o la obtención de cobre ù

puro.

Reconoce las diferencias en la estructura y las propiedades físico-químicas entre un polímero y los monómeros ù

que lo constituyen, por ejemplo, cloroeteno-cloruro de polivinilo (PVC), proteína-aminoácido.

Fundamenta las bases del uso de la energía nuclear y sus beneficios y/o riesgos como, por ejemplo, en la ù

generación de energía eléctrica, la radioterapia, la irradiación de alimentos o la contaminación ambiental radioactiva.

Evalúa y justifica si los datos de una investigación sustentan las conclusiones extraídas. ù


La tarea: A los estudiantes se les muestra un acumulador de plomo o batería con información relevante acerca de su funcionamiento. A partir de este contexto, se les solicita a los alumnos y alumnas que expresen las semi reacciones de oxidación y reducción presentes en el acumulador de plomo, como asimismo la reacción neta total generada en la celda con la determinación del potencial de la reacción. Poste-riormente y dentro de un contexto indagatorio, se les solicita que expresen sus conclusiones acerca de la viabilidad de sustituir los electrodos de plomo de la batería por otros de metales diferentes, tales como cinc o fierro; para ello, se exponen los respectivos pares con sus potenciales estándar, los alumnos y alumnas construyen las reacciones, analizan y concluyen. Finalmente, se les expone la necesidad del tratamiento de los residuos o desechos al término de la vida útil de las baterías, por lo que se les solicita que evalúen la forma de tratarlas para aminorar el impacto al ambiente.

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En el departamento de investigación y desarrollo de una fábrica de baterías, se de-2. sarrollaron experimentos en los que se reemplazaron los electrodos de la celda por otros metales, tales como cinc (Zn) y hierro (Fe). ¿Qué conclusiones obtuvieron al compararlos con la batería o acumulador de plomo?

Algunos datos Eº (volt) Fe(s) / Fe 2+ 0.44 Zn(s) / Zn 2+ 0.76

Comentario: El alumno o alumna construye las semi reacciones con los datos presentados para el fierro y el cinc, y cono-ciendo la información de la batería de plomo con sus respectivas reacciones redox y valores de poten-cial, compara y evalúa la viabilidad de la sustitución de los electrodos de plomo de una batería por aquellos constituidos por los metales presentados, y concluye la inviabilidad de esta opción en función del potencial y reacciones establecidas. Finalmente evalúa y propo-ne formas de tratar algunos residuos de baterías, sepa-rando sus componentes y proponiendo alternativas de tratamiento y usos, tales como su reciclaje o reutili-zación en baterías nuevas o materias primas nuevas en el uso, por ejemplo, de fertilizantes.

Las baterías o acumuladores de plomo, son bastante durables, sin embargo, al perder 3. su vida útil, forman parte de los desechos producidos por el hombre, lo que pudiera ser una dificultad su tratamiento como residuos sólidos. Evalúa de qué forma podrías tratar este residuo para que no genere daño al ambiente.

Evalúa críticamente las relaciones entre las hipótesis, los conceptos, los procedimientos, los datos, los resultados y las conclusiones de investigaciones científicas vinculadas a las reacciones químicas y nucleares, argumentando con profundidad y considerando el contexto. Evalúa el impacto en la sociedad del avance del conocimiento científico relacionado con la liberación o absorción de energía en las reacciones químicas y nucleares, argumentando con profundidad y considerando distintos contextos de aplicación y sugiere soluciones a problemas que afectan a la sociedad.


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Explica cómo el cuestionamiento de diferentes modelos atómicos permite el desarrollo de la física atómica y ù

nuclear.

Explica las evidencias experimentales que establecen que la materia y la energía son equivalentes. ù

Explica los factores que producen el adelgazamiento de la capa de ozono, basándose en las teorías ù

existentes.

Propone medidas que contribuyan a recuperar los niveles naturales de la capa de ozono como, por ejemplo, ù

la sustitución de compuestos CFC en equipos de refrigeración.

Predice las relaciones que existen entre efecto invernadero, la lluvia ácida y el adelgazamiento en la capa de ù

ozono, tanto en las causas como en sus efectos.

Explica en base a las ideas de Bohr y de Schrödinger, el carácter cuántico de fenómenos como la absorción ù

y emisión de radiación electromagnética, el decaimiento radiactivo y la naturaleza dual de la materia.


La tarea: A los estudiantes se les muestra un acumulador de plomo o batería con información relevante acerca de su funcionamiento. A partir de este contexto, se les solicita a los alumnos y alumnas que expresen las semi reacciones de oxidación y reducción presentes en el acumulador de plomo, como asimismo la reacción neta total generada en la celda con la determinación del potencial de la reacción. Posteriormente y dentro de un contexto indagatorio, se les solicita que expresen sus conclusiones acerca de la viabilidad de sustituir los electrodos de plomo de la batería por otros de metales diferentes, tales como cinc o fierro; para ello, se exponen los respectivos pares con sus potenciales estándar, los alumnos y alumnas construyen las reacciones, analizan y concluyen. Finalmente, se les expone la necesidad del tratamiento de los residuos o desechos al término de la vida útil de las baterías, por lo que se les solicita que evalúen la forma de tratarlas para aminorar el impacto al ambiente.

19



Comentario: El estudiante, construye las semi reaccio-nes con los datos presenta-dos para el fierro y el cinc. Dada la información de la batería de plomo con sus respectivas reacciones redox y valores de potencial, evalúa la viabilidad de la sustitución de los electrodos de plomo de una batería por aquellos constituidos por los metales presentados, fundamenta al respecto la cantidad de cel-das necesarias para obtener el potencial requerido, 12 volt del acumulador de plomo; y concluye la inviabilidad de esta opción en función del potencial y reacciones establecidas, así como en el eventual diseño de una batería con mayor cantidad de celdas. Adicionalmente evalúa y propone formas de tratar los residuos de baterías, separando sus componentes y proponiendo alternativas de tratamiento y usos, tales como su reciclaje o reutilización en baterías nuevas o materias primas nuevas en el uso, por ejem-plo, de fertilizantes. Declara el reciclaje total del plomo y la opción de restaurarlo en nuevas baterías. Considera el tratamiento del plástico en la manufactura de nuevas baterías u otros productos.

En el departamento de investigación y desarrollo de una fábrica de baterías, se de-2. sarrollaron experimentos en los que se reemplazaron los electrodos de la celda por otros metales, tales como cinc (Zn) y hierro (Fe). ¿Qué conclusiones obtuvieron al compararlos con la batería o acumulador de plomo?

Algunos datos: Eº (volt) Fe(s) / Fe 2+ 0.44 Zn(s) / Zn 2+ 0.76

Las baterías o acumuladores de plomo, son bastante durables, sin embargo, al perder 3. su vida útil, forman parte de los desechos producidos por el hombre, lo que pudiera ser una dificultad su tratamiento como residuos sólidos. Evalúa de qué forma podrías tratar este residuo para que no genere daño al ambiente.

Anexos

Tareas Aplicadas por Nivel

? Anexo

Nivel 1 / Tareas Aplicadas

22


Indica de qué material o materiales pueden fabricarse los siguientes objetos:1.

Completa la tabla indicando el o los materiales, menciona una característica y posibles usos de ese material.2.

Objeto Material utilizado Característica del material

Otros posibles usos

? Anexo


23


Dibuja para cada material un objeto y determina la utilidad del material.3.

PLÁSTICO

PAPEL

¿Qué cambios podrían sufrir producto del sol?4.

Dibuja el posible cambio, escribe tus observaciones, determina la causa y consecuencia de lo ocurrido.

Cambio que sufre Causa Consecuencias

? Anexo


24


El papá de Constanza la invitó a cocinar un rico salmón a la mantequilla; para ello el papá tomó la mantequilla desde el refrigerador y puso dos cucharadas soperas en el sartén, luego encendió la cocina y puso sobre ella el sartén con la mante-quilla, esperó unos minutos hasta que la mantequilla se esparciera por el fondo del sartén. Luego puso los trozos de salmón y muy pronto Constanza comenzó a percibir un exquisito olor/aroma proveniente del sartén. Diez minutos de espera fueron suficientes para que Constanza probara el sabroso salmón a la mantequilla que su papá había preparado.

De acuerdo a la descripción anterior, escribe el estado físico en el que se encuentran algunos materiales presentes en 1. la cocina de Constanza.

La mantequilla recién sacada del refrigerador.

La mantequilla una vez puesta en el sartén y en la llama de la cocina.

El olor/aroma que se desprende de la preparación de este plato.

El sartén.

La mantequilla en la cuchara.

? Anexo


25


¿Qué factor produjo un cambio de estado o cambio en la forma de la mantequilla?2.

Explica qué sucederá a la mantequilla si se retira de la llama de la cocina.3.

La actividad descrita anteriormente y las preguntas nos permiten explicar otra situación producida también en la casa 4. de Constanza.

Cuando la mamá de Constanza tiende ropa mojada al sol… ¿por qué se seca?

? Anexo


26


En las siguientes hojas, desarrolla y contesta las actividades que se te proponen, referidas a mezclas:

Antes de comenzar, recuerda que una mezcla es una combinación de dos o más sustancias en tal forma que cada sustancia mantiene su identidad y propiedades. Estas se pueden clasificar según sus propiedades.

Realiza el siguiente experimento acerca de la formación de mezclas: Toma tres vasos precipitados de 200 ml cada uno 1. (si no los posees puedes ocupar vasos corrientes, pero cuida que no sean pequeños), agrega 100 ml de agua a cada uno y posteriormente agrega 10 g de las siguientes sustancias en cada vaso: sal (NaCl), arena, aceite, agitando la mezcla que formaste.

Dibuja el aspecto que tiene la mezcla formada en cada uno de los vasos, clasifica cada una de estas mezclas si son 2. homogéneas o heterogéneas, fundamentando tu clasificación.

Dibujo ¿Mezcla homogénea o heterogénea?, ¿por qué?

Sal + agua

Arena + agua

Aceite + agua

? Anexo


27


Se disponen de los siguientes métodos de separación para distintos tipos de mezclas. Escribe el nombre de cada método 3. en la línea bajo cada letra.

A B C D

¿Cuál de estos métodos de separación escogerías para separar cada una de las mezclas de la pregunta 1? Para ello, 4. completa el siguiente cuadro con cada mezcla trabajada por ti.

Mezcla Método de separación escogido por ti

Razones que posees para escoger el método

Sal + agua

Arena + agua

Aceite + agua

? Anexo


28


Realiza la siguiente actividad acerca de los gases y su comportamiento en la situación ficticia que se presenta a continuación.

Eduardo es un hombre aventurero y decidió atravesar el mundo en un globo aerostático, desde Australia hasta Chile hace algunos años. A lo largo de la travesía registró todos los datos técnicos que requería para el control de su viaje; entre ellos, se encuentran las siguientes variables escritas, en cada escala que realizó, sobre su mapa de navegación.

Arabia SauditaT = 45º CP = 33731 PaV = 260 m3

ChileT = 45º CP = 14532 PaV = 280 m3

ArgentinaT = 45º CP = 20132 PaV = 270 m3

AustraliaT = 45º CP = 101325 PaV = 250 m3

MalasiaT = 45º CP = 50796 PaV = 255 m3

FilipinasT = 45º CP = 25465 PaV = 265 m3

SudáfricaT = 45º CP = XV = 290 m3

? Anexo


29


Si su globo aerostático estaba ocupado por aire que se comportaba idealmente, a una temperatura constante de 45oC.

Determina la presión generada por el gas en el globo cuando este se encontraba en Sudáfrica y describe, utilizando de 1. la teoría cinético-molecular, el comportamiento del gas en el globo en este lugar, comparándolo con Chile.

Ordena los datos que se presentan en el mapa en una tabla y grafica las variables que estimes útiles y pertinentes de 2. analizar. Recuerda que la información puede ordenarse de distintas maneras. Busca el ordenamiento que sea más útil para la elaboración de la tabla y gráfico. ¿Qué conclusiones puedes expresar acerca de la relación entre las variables que escogiste?

? Anexo


30


Entendemos por reacción química al proceso en el que una o más sustancias (los reactantes o reaccionantes) se transforman en otras sustancias diferentes (los productos de la reacción). A veces se cree que en las reacciones se utilizan siempre las cantidades exactas de reactivos. Sin embargo, en la práctica lo normal suele ser que se use un exceso de uno o más reactivos, para conseguir que reaccione la mayor cantidad posible del reactivo menos abundante.

Cuando una reacción se detiene porque se acaba uno de los reactivos, a ese reactivo se le llama reactivo limitante, pues determina o limita la cantidad de producto formado.

Realiza la siguiente experiencia de laboratorio para estudiar la reacción química entre el bicarbonato de sodio y el ácido acético.

Materiales:

Bicarbonato de sodio (NaHCO3).Vinagre blanco (CH3CO2H).1 cucharita.1 taza.3 bolsas de polietileno con cierre hermético tipo “ziploc” (o bolsas de polietileno de igual tamaño y transparentes).

Procedimiento:

Coloca en la primera bolsa media cucharadita al ras de bicarbonato de sodio, en la segunda bolsa una cucharadita y 1. en la tercera dos cucharaditas del mismo producto.Coloca ¼ taza de vinagre blanco en la primera bolsa. Cierra y agita cuidadosamente para asegurar que se mezclen 2. ambos reactivos.Repite el paso anterior (2) con las otras dos bolsas, agregando en todas ¼ de taza de vinagre.3. Coloca las bolsas sobre la mesa. Observa detenidamente los cambios y regístralos en la tabla que se presenta a continu-4. ación. Lávate las manos al finalizar el experimento.

? Anexo


31


Registra en la siguiente tabla tus observaciones y plantea hipótesis sobre lo observado:1.

Bolsa Observaciones durante el proceso Hipótesis a partir de lo observado

1

2

3

Escribe la ecuación química balanceada de la reacción entre el bicarbonato de sodio (NaHCO2. 3) y el vinagre (CH3CO2H).

? Anexo


32


Si ¼ taza de vinagre contiene 0,05 mol de ácido acético (vinagre), ¿cuántos gramos de bicarbonato de sodio se requieren 3. para reaccionar completamente con el ácido acético? Expresa tus cálculos. (Masa molar NaHCO3 = 84 g/mol; Masa molar CH3CO2H = 60g/mol).

Una cucharadita al ras de bicarbonato de sodio (NaHCO4. 3) contiene 4g de bicarbonato de sodio. Con esta información y la obtenida en las preguntas anteriores, interpreta las observaciones que registraste durante el experimento y explica la validez o falsedad de las hipótesis planteadas por ti.

? Anexo


34


Acumuladores de plomo o baterías de plomo.

Los acumuladores de plomo o baterías de plomo son dispositivos usados comúnmente en automóviles desde 1915. Están constituidos por una serie de 6 celdas electroquímicas de 2 volt cada una. En cada una de las celdas, se ubica un electrodo de plomo (Pb) y otro de dióxido de plomo (PbO2) sumergidos totalmente en ácido sulfúrico (H2SO4), lo que provoca reacciones químicas en la celda generando energía eléctrica.

Borne positivo Borne negativo

Disolución electrolítica(ácido sulfúrico diluido)

Revestimiento protector

Separador de las célulasElectrodo negativo

Electrodo positivo

Conector de las células

Tapa de salida

? Anexo


35


Describe el fenómeno que se lleva a cabo en un acumulador o batería, por medio de las semi reacciones y reacción 1. neta total de óxido reducción.

Algunos datos: Eº (volt) Pb/Pb 2+ 0.126 Pb(s) /PbSO4 (s) 0.356 PbSO4 (s) / PbO2 (s) -1.685

? Anexo


36


En el departamento de investigación y desarrollo de una fábrica de baterías, se desarrollaron experimentos en los que 2. se reemplazaron los electrodos de las celda por otros metales, tales como cinc (Zn) y hierro (Fe). ¿Qué conclusiones obtuvieron, al compararlos con la batería o acumulador de plomo?

Algunos datos: Eº (volt) Fe(s) / Fe 2+ 0.44 Zn(s) / Zn 2+ 0.76

? Anexo


37


Las baterías o acumuladores de plomo, son bastante durables, sin embargo, al perder su vida útil forman parte de los 3. desechos producidos por el hombre, lo que pudiera ser una dificultad su tratamiento como residuos sólidos. Evalúa de qué forma podrías tratar este residuo para que no genere daño al ambiente.

Sector Ciencias Naturales Mapa de Progreso de Fuerza y Movimiento



Fuerza y Movimiento



ISBN: 978-956-292-194-7






Alcántara de la Florida - La Florida

Alicante del Rosal - Maipú

Colegio Albert Einstein - La Serena


Colegio La Misión - Calera de Tango



Colegio Notre Dame - Peñalolén


Colegio Pedro de Valdivia - Macul








Escuela Básica N° 10 Miguel de Cruchaga Tocornal - Puente Alto

Escuela Experimental de Música Jorge Peña Hen - La Serena









Liceo Municipal A-73 Santiago Bueras y Avaria - Maipú


Liceo Ruiz Tagle - Estación Central

3

Mapa de Progreso Fuerza y Movimiento


El documento que se presenta a continuación es parte del conjunto de Mapas de Progreso del Aprendizaje, que describen la secuencia típica en que este se desarrolla, en determinadas áreas o dominios que se consideran funda-mentales en la formación de cada estudiante, en los distintos sectores curriculares. Esta descripción está hecha de un modo conciso y sencillo para que todos puedan compartir esta visión sobre cómo progresa el aprendizaje a través de los 12 años de escolaridad. Se busca aclarar a los profesores y profesoras, a los alumnos y alumnas y a las familias, qué significa mejorar en un determinado dominio del aprendizaje.



Cada nivel está asociado a lo que se espera que los estudiantes hayan logrado al término de determinados años escolares. Por ejemplo, el nivel 1 corresponde al logro que se espera para la mayoría de los niños y niñas al término de 2° Bá-sico; el nivel 2 corresponde al término de 4° Básico y así sucesivamente cada dos años. El último nivel (7), describe el aprendizaje de un alumno o alumna que al egresar es “sobresaliente”, es decir, va más allá de la expectativa que se espera para la mayoría que es el nivel 6. No obstante lo anterior, la realidad muestra que en un curso coexisten estudiantes con distintos niveles. Por esto, lo que se busca es ayudar a determinar dónde se encuentran en su aprendizaje y hacia dónde deben avanzar, y así orientar las acciones pedagógicas de mejoramiento.

Ciencias Naturales



Los logros de aprendizaje de las Ciencias Naturales se han orga-nizado en cinco Mapas de Progreso:

Estructura y función de los seres vivos.Organismos, ambiente y sus interacciones.Materia y sus transformaciones.Fuerza y movimiento.La Tierra y el Universo.

Los dos primeros Mapas están referidos a la Biología: el primero describe el aprendizaje del funcionamiento de diversas formas vivientes, de sus requerimientos y límites; el segundo, describe la progresión del aprendizaje respecto de la interdependencia entre seres vivos y entre estos y el medio. Ambos Mapas son impor-tantes para comprender cómo se mantiene la vida en el planeta.



4


Finalmente el Mapa La Tierra y el Universo, referido a la Física (y en parte a la Química) aborda las grandes preguntas sobre el origen y destino del mundo en que vivimos

Los cinco Mapas comprenden, en forma transversal, las habili-dades de pensamiento científico. Estas habilidades son necesarias para que los estudiantes puedan sacar partido de sus conoci-mientos disciplinarios, usándolos y aplicándolos con el fin de comprender el mundo natural y actuar eficazmente en él.

Mapa de Progreso de Fuerza y Movimiento

El aprendizaje descrito en el Mapa de Fuerza y Movimiento progresa en torno a las siguientes dimensiones:

Fuerza y movimiento.a. Esta dimensión se refiere a la com-prensión de los conceptos involucrados en la descripción de los movimientos desde una mirada cualitativa y cuantitativa, los efectos que producen las fuerzas y los principios y leyes relacionadas con ellas.Habilidades de pensamiento científico.b. Esta dimensión se refiere a las habilidades de razonamiento y saber hacer que se despliegan en la búsqueda de respuestas, basadas en evidencia, acerca de las características del mundo natural.

Elementos claves del Mapa de Progreso de Fuerza y Movimiento

El conocimiento del movimiento se organiza inicialmente a partir de la identificación cualitativa de aquellas caracterís-ticas que el estudiante observa a su alrededor. Más adelante se requiere que el estudiante aplique, tanto gráfica como analíticamente, los conceptos cuantitativos que describen los movimientos rectilíneos uniforme, uniforme acelerado y el circunferencial en el contexto de la Física clásica. Finalmente, reconoce cómo el concepto de fuerza se vio modificado en la Física del siglo XX.El conocimiento de las fuerzas se inicia identificando situa-ciones cotidianas en que actúan fuerzas y en el análisis de los efectos que ellas producen en el entorno del estudiante. Se exige después, con un nivel mayor de abstracción, que se comprendan y apliquen los principios y leyes relacionadas con las fuerzas en fenómenos mecánicos, eléctricos y magnéticos, en forma directa o a través de conceptos como los de presión, momentum lineal, momento angular, campo eléctrico y magnético. Finalmente, comprende la importancia de las fuerzas que actúan a nivel atómico y nuclear.

Los contenidos de este Mapa no cubren todo lo relacionado con fuerza y movimiento (movimiento de cuerpos celestes, gravitación universal, fuerzas a nivel atómico y nuclear, etc.), los que son tratados en los mapas: La Tierra y el Universo y, Materia y sus Transformaciones.Las habilidades de pensamiento científico están siempre referidas a los conocimientos del nivel. En otras palabras, se espera que los alumnos y alumnas desplieguen sus com-petencias de razonamiento y saber hacer, no en el vacío ni respecto de cualquier contenido, sino íntimamente conectadas a los contenidos propios de la dimensión física de cada uno de los niveles. Por otra parte, la dimensión de habilidades de pensamiento científico considera que los alumnos y alumnas se involucran, en ciertos casos, en ciclos completos de investigación empírica, desde formular una pregunta o hipótesis y obtener datos, hasta sacar las respectivas conclusiones. Sin embargo, también considera que los estudiantes pueden poner en juego sus habilidades de pensamiento científico en etapas parciales o inconclusas de este ciclo (por ejemplo, formular pre-guntas y presunciones plausibles sobre un fenómeno), o bien, fuera de un contexto de realización de una inves-tigación empírica real (por ejemplo, analizar un diseño experimental clásico).

En las páginas siguientes se encuentra el Mapa de Progreso de Fuerza y Movimiento. Comienza con una presentación sintética de todos los niveles. Luego se muestra en detalle cada nivel, partiendo por su descripción, algunos ejemplos de desempeño que ilustran cómo se puede reconocer este nivel de aprendizaje, y uno o dos ejemplos de trabajos realizados por alumnos y alumnas de diversos establecimientos, con los comentarios que justifican por qué se juzga que el trabajo del estudiante se encuentra “en” el nivel. En un anexo se incluye la versión completa de las tareas a partir de las cuales se recolectaron los trabajos de los estudiantes.

En la mayor parte de los casos estas tareas fueron diseñadas para ser desarrolladas por los alumnos y alumnas en el aula, durante una hora de clases, y considerando que pudieran ser reproducidas en un documento impreso. Varias tareas demandaron que los alumnos y alumnas desarrollaran di-versos pasos, de ellos se ha incorporado en el documento aquel que ilustra un desempeño más expresivo del nivel.

5



Evalúa críticamente las relaciones entre las hipótesis, los conceptos, los procedimientos, los datos, los resultados y las conclusiones de investigaciones científicas vinculadas al comportamiento de los fluidos, la rotación de los cuerpos rígidos, los fenómenos electromagnéticos y las cuatro fuerzas fundamentales, argumentando con profundidad y considerando el contexto. Evalúa el impacto en la sociedad del avance del conocimiento científico relacionado con el comportamiento de los fluidos, la rotación de los cuerpos rígidos, los fenómenos electromagnéticos y las cuatro fuerzas fundamen-tales, argumentando con profundidad, considerando distintos contextos de aplicación y sugiriendo soluciones a problemas que afectan a la sociedad.

Nivel 6

Comprende las relaciones cuantitativas entre las magnitudes que describen el movimiento circunferencial uniforme y la rotación de los cuerpos rígidos. Comprende los principios y leyes del comportamiento de los fluidos, tanto en reposo como en movimiento. Comprende diversos fenómenos electromag-néticos y sus aplicaciones por medio del concepto de campo. Comprende en términos de fuerzas la estabilidad del núcleo atómico. Evalúa críticamente entre hipótesis, conceptos, procedimientos, datos, resultados y conclusiones de investigaciones científicas clásicas y contemporáneas. Evalúa las implicancias sociales, económicas, éticas y ambientales en controversias públicas que involucran ciencia y tecnología. Reconoce que cuando la información no coincide con alguna teoría científica aceptada la información es errónea o fraudulenta, o la teoría es incorrecta.

Nivel 5

Comprende que la descripción de un movimiento depende del sistema de referencia. Comprende las relaciones cuantitativas entre las magnitudes que permiten describir el movimiento rectilíneo uniforme y acelerado. Explica diversas situaciones, aplicando los principios de Newton y las leyes de la conser-vación del momentum lineal y de la energía mecánica. Describe problemas, hipótesis, procedimientos experimentales y conclusiones en investigaciones científicas clásicas, relacionándolas con su contexto socio-histórico. Interpreta y explica las tendencias de un conjunto de datos empíricos propios o de otras fuentes en términos de los conceptos en juego o de las hipótesis que ellos apoyan o refutan. Reconoce las limitaciones y utilidad de modelos y teorías como representaciones científicas de la realidad.

Nivel 4

Reconoce las magnitudes que permiten describir movimientos periódicos y las relaciones entre ellas. Comprende que sobre un mismo cuerpo pueden estar actuando simultáneamente distintas fuerzas. Reconoce el papel que desempeñan las fuerzas gravitacionales a escala cósmica, y el de las fuerzas eléctricas tanto en la estructura atómica y molecular, como en la electrización y en la conducción eléctrica. Formula un problema, plantea una hipótesis y realiza investigaciones sencillas para verificarlas, controlando las variables involucradas. Representa conceptos en estudio a través de modelos y diagramas. Elabora criterios para organizar datos en tablas y gráficos. Comprende la diferencia entre hipótesis y predicción y entre resultados y conclusiones en situaciones reales. Comprende que el conocimiento científico es provisorio y que está sujeto a cambios a partir de la obtención de nueva evidencia.

Nivel 3

Distingue entre movimientos rectilíneos uniformes y acelerados. Comprende que la aceleración es un cambio de rapidez de un objeto y que estos cambios son causados por fuerzas. Reconoce las carac-terísticas elementales de las fuerzas eléctricas y de los circuitos eléctricos simples e identifica usos de la electricidad y medidas de seguridad al trabajar con ella. Formula preguntas comprobables y planea y conduce una investigación simple sobre ellas. Elabora esquemas para representar conceptos, organiza y representa series de datos en tablas y gráficos, e identifica patrones y tendencias. Formula y justifica predicciones, conclusiones, explicaciones, usando los conceptos en estudio. Reconoce que las expli-caciones científicas vienen en parte de la observación y en parte de la interpretación de lo observado.

Nivel 2

Establece relaciones entre las magnitudes de distancia, tiempo y rapidez para describir movimientos rectilíneos uniformes en situaciones concretas. Diferencia cualitativamente el movimiento de rotación del de traslación. Reconoce diferencias entre las fuerzas magnéticas y gravitatorias en términos de atraccio-nes y repulsiones, y reconoce la utilidad de la medición de distintas fuerzas para hacer comparaciones entre ellas. Obtiene evidencia mediante investigaciones sencillas guiadas. Efectúa mediciones utilizando unidades de medida estándar. Registra y clasifica información utilizando dos o más criterios, y representa datos en tablas y gráficos simples. Formula predicciones, conclusiones y explicaciones posibles acerca de los problemas planteados y las justifica con información. Distingue evidencia de opinión.

Nivel 1

Comprende en forma cualitativa los conceptos de distancia recorrida, trayectoria y cambio de rapidez en objetos que se trasladan. Reconoce la acción muscular y el peso como fuerzas y describe los efectos que ellas producen sobre los objetos en situaciones cotidianas. Realiza observaciones en su entorno y las describe en forma oral y escrita. Compara y clasifica de acuerdo a categorías elementales. Hace preguntas y conjeturas realistas sobre funciones, causas y consecuencias de lo que observa y conoce. Reconoce que entre dos descripciones de un mismo objeto pueden surgir diferencias.

Mapa de Progreso de Fuerza y Movimiento

Comprende en forma cualitativa los conceptos de distancia recorrida, trayectoria y cambio de rapidez en objetos que se trasladan. Reconoce la acción muscular y el peso como fuerzas y describe los efectos que ellas producen sobre los objetos en situaciones cotidianas. Realiza observaciones en su entorno y las describe en forma oral y escrita. Compara y clasifica de acuerdo a categorías elementales. Hace preguntas y conjeturas realistas sobre funciones, causas y consecuencias de lo que observa y conoce. Reconoce que entre dos descripciones de un mismo objeto pueden surgir diferencias.

Nivel 1

6




Describe las trayectorias, curvas o rectas, de diversos objetos de su entorno que se mueven en un plano. ù

Clasifica los movimientos según alguno de los siguientes criterios: la forma de sus trayectorias (en curvas y ù

rectas), la distancia recorrida o su rapidez.

Describe situaciones cotidianas en que se requiere de una fuerza muscular o de peso, por ejemplo, para ù

sostener o empujar objetos, romper un material o bien producir deformaciones.

Fomula preguntas y conjeturas sobre causas y consecuencias de las fuerzas que actúan sobre objetos en ù

contextos cotidianos.

Establece comparaciones entre las rapideces de objetos que se trasladan. ù

Da ejemplos de situaciones en que objetos que se trasladan cambian de rapidez. ù

7



La tarea: Se presentó una situación a los estudiantes en la que debían comparar la distancia recorrida por dos hormigas, a partir de una ilustración, y medir la distancia recorrida por cada una utilizando lentejas. A continuación se les mostró una ilustración con las trayectorias recorridas por cinco hormigas. Los estudiantes debían identificar cuáles de estas trayectorias eran curvas y cuáles eran rectas.

Ejemplos de trabajo en el nivel »

Ejemplo 1:

¿Cuál hormiga recorrió la mayor distancia? ¿Cómo lo sabes?

Comentario: Aplica un concepto cualitativo y concreto de distancia, la cantidad de lentejas, para reconocer la diferencia de distancia recorrida por las dos hormigas.

Ejemplo 2:

Encierra en un círculo las hormigas que caminaron en trayectoria recta y encierra en un cuadrado las que caminaron en trayectoria curva.

Comentario: Clasifica un conjunto de trazos que representan trayectorias, distinguiendo entre curvas y rectas. Incluso aplica co-rrectamente el concepto de trayectoria curva para clasificar el movimiento de la penúltima hormiga, pese a que está compuesto por dos trazos rectos.

Establece relaciones entre las magnitudes de distancia, tiempo y rapidez para describir movimientos rectilíneos uniformes en situaciones concretas. Diferencia cualitativamente el movimiento de rotación del de traslación. Reconoce diferencias entre las fuerzas magnéticas y gravitatorias en términos de atracciones y repulsiones, y reconoce la utilidad de la medición de distintas fuerzas para hacer comparaciones entre ellas. Obtiene evidencia mediante investigaciones sencillas guiadas. Efectúa mediciones utilizando unidades de medida estándar. Registra y clasifica información utilizando dos o más criterios, y representa datos en tablas y gráficos simples. Formula predicciones, conclusiones y explicaciones posibles acerca de los problemas planteados y las justifica con información. Distingue evidencia de opinión.

Nivel 2

8




Cuantifica la distancia y el tiempo recorridos por objetos (movimiento rectilíneo uniforme), usando unidades ù

de medida estándar.

Establece comparaciones entre objetos con movimiento rectilíneo a partir de información sobre los tiempos ù

y distancias empleados, manteniendo constante una de estas magnitudes.

Identifica objetos que realizan traslaciones, rotaciones o ambos movimientos a la vez. ù

Predice las consecuencias del aumento o disminución de la rapidez en el desplazamiento de un cuerpo, ù

respecto del tiempo transcurrido y/o la distancia recorrida.

Participa en una investigación guiada; por ejemplo, ejerce fuerzas de diferentes magnitudes (acción ù

muscular o peso) sobre un resorte o elástico, cuantifica y registra sus observaciones en una tabla, y extrae conclusiones.

Muestra empíricamente semejanzas y diferencias entre la fuerza que producen los imanes y la que produce ù

la gravedad.

9



La tarea: Se presentó a los estudiantes una situación en la que dos niños, Pedro y María, van a un parque de diversiones. Pedro viaja desde su casa al parque en bus y María lo hace en auto. A partir de una ilustración, los estudiantes debían determinar los kilómetros recorridos por cada vehículo, utilizando para ello una regla donde cada centímetro representaba un kilómetro. Finalmente, conociendo adicionalmente los tiempos empleados por cada vehículo, los estudiantes debían identificar cuál viajó más rápido, fundamentando su respuesta.


Mide con tu regla, en el dibujo, la longitud de las líneas que representan el trayecto a. del BUS y el AUTO y escribe la cantidad de kilómetros recorridos por cada vehículo para llegar al Parque de Diversiones.

Comentario: Luego de cuantificar las distancias recorridas por ambos ve-hículos, con medidas es-tandarizadas, el estudiante relaciona apropiadamente las magnitudes de distancia y tiempo, y deduce cuál es el móvil más rápido a partir de estos datos, en un con-texto donde la observación directa está ausente. Todo esto revela el manejo del concepto de rapidez. Nó-tese que la cuantificación inicial de las distancias re-corridas utiliza una sencilla transformación a escala, lo que permite al estudiante mostrar su habilidad de medición en el caso de una magnitud que, en la vida real, es más compleja de medir.

Con las distancias que encontraste en la pregunta anterior, y sabiendo que en su b. viaje al Parque de Diversiones Pedro y María demoraron 10 minutos, escribe cuál vehículo viajó más rápido y las razones que te permitieron saberlo.

Distingue entre movimientos rectilíneos uniformes y acelerados. Comprende que la aceleración es un cambio de rapidez de un objeto y que estos cambios son causados por fuerzas. Reconoce las características elementales de las fuerzas eléctricas y de los circuitos eléctricos simples e identifica usos de la electricidad y medidas de seguridad al trabajar con ella. Formula preguntas comprobables y planea y conduce una investigación simple sobre ellas. Elabora esquemas para representar conceptos, organiza y representa series de datos en tablas y gráficos, e identifica patrones y tendencias. Formula y justifica predicciones, conclusiones, explicaciones, usando los conceptos en estudio. Reconoce que las explicaciones científicas vienen en parte de la observación y en parte de la interpretación de lo observado.

Nivel 3

10




Identifica movimientos rectilíneos acelerados en su entorno como, por ejemplo, una piedra que cae, un auto ù

que frena o un objeto que se desliza por un plano inclinado.

Construye un gráfico que represente los cambios de velocidad de un cuerpo en función del tiempo. ù

Muestra empíricamente que fuerzas de diferente magnitud producen aceleraciones distintas al actuar sobre ù

cuerpos de igual masa.

Representa por medio de esquemas las interacciones entre diferentes objetos electrizados por frotamiento ù

o contacto.

Describe la función que cumplen los componentes básicos de un circuito eléctrico simple. ù

Elabora esquemas de circuitos eléctricos simples. ù

Predice el comportamiento de un circuito eléctrico simple a partir de las características de sus componentes ù

básicos.

11



La tarea: Se presentó a los estudiantes una ilustración con un circuito eléctrico simple y se les solicitó señalar la función de cada componente del circuito. A continuación se les pidió predecir qué material podía usarse en reemplazo del interruptor para poder encender la ampolleta, explicando las razones por las cuales habían seleccionado ese material.


Un grupo de estudiantes se reúne para construir un circuito eléctrico simple y estudiar su funcionamiento. La siguiente imagen ilustra el circuito eléctrico construido por los estudiantes. Señala la función que cumple cada uno de sus componentes.

Comentario: El estudian-te reconoce las funciones básicas de la pila, el cable, el interruptor y la ampolleta en el circuito eléctrico, y comprende que el paso de la energía eléctrica a través del circuito se consigue con el uso de materiales conductores.

Continuando con el estudio del circuito, los estudiantes retiraron el interruptor y unieron los extremos libres A y B del cable a tres trozos de materiales diferentes: madera, vidrio y metal.

¿Con cuál de estos materiales los estudiantes habrán observado que la ampolleta encendió? Fundamenta tu respuesta.

Reconoce las magnitudes que permiten describir movimientos periódicos y las relaciones entre ellas. Comprende que sobre un mismo cuerpo pueden estar actuando simultáneamente distintas fuerzas. Reconoce el papel que desempeñan las fuerzas gravitacionales a escala cósmica, y el de las fuerzas eléctricas tanto en la estructura atómica y molecular, como en la electrización y en la conducción eléctrica. Formula un problema, plantea una hipótesis y realiza investigaciones sencillas para verificarlas, controlando las variables involucradas. Representa conceptos en estudio a través de modelos y diagramas. Elabora criterios para organizar datos en tablas y gráficos. Comprende la diferencia entre hipótesis y predicción y entre resultados y conclusiones en situaciones reales. Comprende que el conocimiento científico es provisorio y que está sujeto a cambios a partir de la obtención de nueva evidencia.

Nivel 4

12




Organiza datos empíricos, por ejemplo, de un fenómeno periódico, seleccionando las variables o criterios ù

apropiados para ello.

Propone un procedimiento para verificar una hipótesis planteada como, por ejemplo, sobre la relación entre ù

período y amplitud del movimiento de un péndulo o sobre variables que afectan las características de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo.

Compara las distancias medias a las que se encuentran los planetas del sistema solar respecto del Sol, ù

empleando unidades de tiempo-luz.

Describe, mediante diagramas, situaciones en que actúan simultáneamente varias fuerzas sobre cuerpos en ù

movimiento o en reposo, en contextos cotidianos.

Explica la carga eléctrica adquirida por los cuerpos mediante frotación o inducción, empleando un modelo ù

atómico elemental.

Describe el efecto de las fuerzas eléctricas en las estructuras atómicas. ù

13



La tarea: Se presentó a los estudiantes un diagrama de las fuerzas que actúan sobre una caja empujada por un personaje. Como una forma de introducir a los alumnos y alumnas en la temática, se les solicitó identificar los errores conceptuales que presentaba el diagrama. A continuación, como tarea central, se les solicitó diseñar un procedimiento de investigación que permitiera confirmar o refutar una hipótesis sobre la relación entre el roce y la masa del objeto.


Explica el o los errores conceptuales que presenta el dibujo.a.

Comentario: Compren-diendo claramente cómo actúan simultáneamente las fuerzas de roce y de acción muscular sobre los cuer-pos, el estudiante imagina un procedimiento sencillo, efectuando el control de las variables pertinentes en este caso (el tipo de objeto y la superficie de contacto), lo que le permite mostrar empíricamente que la fuerza de roce es mayor cuando el objeto sobre el que actúa tiene más masa.

Diseña un procedimiento que permita confirmar o refutar que la fuerza de roce b. depende de la masa del objeto.

Comprende que la descripción de un movimiento depende del sistema de referencia. Comprende las relaciones cuantitativas entre las magnitudes que permiten describir el movimiento rectilíneo uniforme y acelerado. Explica diversas situaciones, aplicando los principios de Newton y las leyes de la conservación del momentum lineal y de la energía mecánica. Describe problemas, hipótesis, procedimientos experimentales y conclusiones en investigaciones científicas clásicas, relacionándolas con su contexto socio-histórico. Interpreta y explica las tendencias de un conjunto de datos empíricos propios o de otras fuentes en términos de los conceptos en juego o de las hipótesis que ellos apoyan o refutan. Reconoce las limitaciones y utilidad de modelos y teorías como representaciones científicas de la realidad.

Nivel 5

14




Determina posiciones y/o velocidades de objetos desde diferentes marcos de referencia. ù

Deduce a partir de un conjunto de datos los tipos de movimientos de los cuerpos, por ejemplo, si un movimiento ù

es de caída libre o es un lanzamiento vertical.

Identifica situaciones en que una fuerza aplicada a un cuerpo realiza un trabajo mecánico. ù

Explica situaciones cotidianas en base a los principios de Newton, por ejemplo, por qué una gota de lluvia ù

alcanza una velocidad límite.

Describe procedimientos experimentales que han sido utilizados por los investigadores para determinar, por ù

ejemplo, los factores de los que dependen las fuerzas de roce cinético y estático entre dos cuerpos.

Calcula magnitudes en diferentes tipos de choques y en situaciones unidimensionales, aplicando el principio ù

de conservación del momentum lineal.

Da ejemplos de situaciones de movimiento que pueden explicarse, aplicando el principio de conservación de ù

la energía mecánica y los justifica.

Proporciona ejemplos de las evidencias experimentales en que se sustentan las leyes de la mecánica. ù

15



La tarea: Se pidió a los estudiantes observar el siguiente par de gráficos de posición v/s tiempo para dos corredores de 100 metros planos, Juan y Pedro.

Juan

Tiempo (s)

Posi

ción

(m)

120100

80604020

00 2 4 6 8 10 12

Pedro

Tiempo (s)

Posi

ción

(m)

120100

80604020

00 2 4 6 8 10 12

A continuación, los estudiantes debían analizar los datos y fundamentar su acuerdo o desacuerdo con la aseveración “de continuar la carrera durante 10 segundos con el mismo tipo de mo-vimiento, Juan ganará”.

Ejemplo de trabajo en el nivel »Comentario: El estudiante interpreta en los gráficos las relaciones entre tiempo y distancia que permiten diferenciar el movimien-to rectilíneo uniforme del acelerado, y proyecta las tendencias de ambos tipos de movimiento de acuerdo a los datos de los gráficos. Se da cuenta de que pese a que Juan y Pedro recorrie-ron la misma distancia en los primeros 10 segundos, las características de los tipos de movimiento que llevan ambos corredores permiten anticipar un resul-tado favorable a Pedro.

Comprende las relaciones cuantitativas entre las magnitudes que describen el movimiento circunferencial uniforme y la rotación de los cuerpos rígidos. Comprende los principios y leyes del comportamiento de los fluidos, tanto en reposo como en movimiento. Comprende diversos fenómenos electromagnéticos y sus aplicaciones por medio del concepto de campo. Comprende en términos de fuerzas la estabilidad del núcleo atómico. Evalúa críticamente entre hipótesis, conceptos, procedimientos, datos, resultados y conclusiones de investigaciones científicas clásicas y contemporáneas. Evalúa las implicancias sociales, económicas, éticas y ambientales en controversias públicas que involucran ciencia y tecnología. Reconoce que cuando la información no coincide con alguna teoría científica aceptada la información es errónea o fraudulenta, o la teoría es incorrecta.

Nivel 6

16




Describe objetos con movimiento circunferencial y en rotación, haciendo uso de vectores y en términos de ù

velocidad, aceleración y momento angular.

Aplica los conceptos de corriente, voltaje, resistencia y potencia en circuitos eléctricos simples. ù

Explica en base a las fuerzas electromagnéticas el funcionamiento de aparatos eléctricos como, por ejemplo, ù

el motor eléctrico y el generador.

Aplica el concepto de presión para explicar diversos hechos cotidianos, tanto para objetos sólidos como para ù

fluidos en reposo, por ejemplo, la fuerza de empuje, el principio del barómetro, la máquina hidráulica.

Aplica las leyes de Bernoulli para explicar los efectos de la presión en fluidos en movimiento, por ejemplo, la ù

presión sanguínea.

Explica las relaciones lógicas entre la hipótesis, los procedimientos experimentales y las conclusiones de una ù

investigación relacionada, por ejemplo, con la ley de conservación del momento angular o los factores de los cuales depende el momento de inercia.

Describe aplicaciones del electromagnetismo, por ejemplo, el motor eléctrico, el tubo de imagen de televisión ù

y los fenómenos relacionados con la emisión, transmisión y recepción de ondas electromagnéticas.

Describe el efecto de las fuerzas fuertes en el núcleo atómico y cómo van variando con la distancia entre los ù

nucleones.

17



La tarea: En la tarea se pidió a los estudiantes observar imágenes que ilustran cómo un bloque de aluminio suspendido de un dinamómetro es sumergido en un recipiente con agua, y explicar la disminución en el registro del dinamómetro. Después, debían explicar por qué un bote de aluminio puede flotar, en tanto el bloque del experimento se hunde. Finalmente, debían sugerir alternativas de aplicación del principio de Arquímedes, explicando su funcionamiento y utilidad.


Un grupo de estudiantes realiza el siguiente experimento para estudiar algunas propie-dades de los líquidos:

Primera parte: Cuelgan de un dinamómetro un bloque macizo de aluminio de 100 cm3, y observan que el dinamómetro indica un peso de 2,7 newton. Junto al bloque colocan un recipiente con 1.000 cm3 de agua, tal como muestra la siguiente figura.

100 cm3

2,7 N

1.000 cm3

Segunda parte: Introducen el bloque dentro del recipiente con agua, observando que este queda completamente sumergido (no flota) y que ahora el dinamómetro indica 1,7 newton. Además, se observa que el nivel de agua ha ascendido hasta los 1.100 cm3.

1,7 N

1.100 cm3

18


Respecto de este experimento, responde las siguientes preguntas:

El barco es una aplicación tecnológica del principio de Arquímedes. Explica por 3. qué un barco de aluminio puede flotar mientras que un bloque del mismo material se hunde.

Comentario: Señala la di-ferencia fundamental entre la situación del bloque que se hunde y del barco que flota. Explica esa diferencia en términos del volumen de fluido desalojado en cada caso, y de la relación que existe entre la densidad del agua, del bloque y del bar-co. Luego, identifica otras aplicaciones tecnológicas que utilizan el mismo prin-cipio, como el submari-no y el globo aerostático, explicando someramente el funcionamiento de este último.

Sugiere otra aplicación tecnológica del principio de Arquímedes, explica su funcio-4. namiento y señala alguna de sus utilidades prácticas.

Evalúa críticamente las relaciones entre las hipótesis, los conceptos, los procedimientos, los datos, los resultados y las conclusiones de investigaciones científicas vinculadas al comportamiento de los fluidos, la rotación de los cuerpos rígidos, los fenómenos electromagnéticos y las cuatro fuerzas fundamentales, argumentando con profundidad y considerando el contexto. Evalúa el impacto en la sociedad del avance del conocimiento científico relacionado con el comportamiento de los fluidos, la rotación de los cuerpos rígidos, los fenómenos electromagnéticos y las cuatro fuerzas fundamentales, argumentando con profundidad, considerando distintos contextos de aplicación y sugiriendo soluciones a problemas que afectan a la sociedad.


20




Propone mecanismos basados en el torque y la rotación que permitan modificar la magnitud de una fuerza. ù

Propone aplicaciones tecnológicas de los principios de Arquímedes y Pascal para resolver problemas como ù

la amplificación de fuerzas o la flotabilidad de embarcaciones o submarinos.

Explica los aspectos favorables y desfavorables que ha tenido sobre nuestra sociedad la masificación del uso ù

de la energía eléctrica.

Propone sistemas simples para generar energía eléctrica basados en las leyes básicas del ù

electromagnetismo.

Explica cómo la estabilidad e inestabilidad del núcleo atómico, en términos de las fuerzas nucleares, permite ù

aplicaciones tecnológicas para obtener energía.

Explica las ventajas y desventajas de las aplicaciones de la física nuclear, tanto desde el punto de vista técnico ù

como sociocultural, por ejemplo, en la obtención de energía eléctrica en centrales nucleares.

21



La tarea: En la tarea se pidió a los estudiantes observar imágenes que ilustran cómo un bloque de aluminio suspendido de un dinamómetro es sumergido en un recipiente con agua, y explicar la disminución en el registro del dinamómetro. Después, debían explicar por qué un bote de aluminio puede flotar, en tanto el bloque del experimento se hunde. Finalmente, debían sugerir alternativas de aplicación del principio de Arquímedes, explicando su funcionamiento y utilidad.


Un grupo de estudiantes realiza el siguiente experimento para estudiar algunas propie-dades de los líquidos:


100 cm3

2,7 N

1.000 cm3

Segunda parte: Introducen el bloque dentro del recipiente con agua, observando que este queda completamente sumergido (no flota) y que ahora el dinamómetro indica 1,7 newton. Además, se observa que el nivel de agua ha ascendido hasta los 1.100 cm3.

1,7 N

1.100 cm3

22



El barco es una aplicación tecnológica del principio de Arquímedes. Explica por 3. qué un barco de aluminio puede flotar mientras que un bloque del mismo material se hunde.

Comentario: Explica la di-ferencia del comportamien-to del bloque y del barco, en función del volumen de agua desalojado en cada caso y del empuje resul-tante. Para ello, establece relaciones entre la densi-dad del agua, del bloque y del barco, de acuerdo al principio de Arquímedes. Luego, identifica al subma-rino como otra aplicación tecnológica que utiliza el mismo principio, explicando en detalle su funcionamien-to y señalando algunas de sus utilidades.

Sugiere otra aplicación tecnológica del principio de Arquímedes, explica su funcio-4. namiento y señala alguna de sus utilidades prácticas.

23


Anexos


? Anexo


26


El dibujo muestra a las hormigas Lili y Memo sobre una mesa. Ellas quieren llegar hasta unos granos de azúcar. Las líneas roja y verde muestran los caminos que siguieron hasta llegar a los granos.

Queremos saber cuál camino recorrido por las hormigas es más largo. Para saberlo, toma algunas lentejas y colócalas una al lado de otra sobre cada camino recorrido por las hormigas.

¿Cuál hormiga recorrió la mayor distancia? ¿Cómo lo sabes?a.

? Anexo


27


Cinco hormigas ubicadas sobre la misma mesa buscan llegar al azúcar, realizando distintas trayectorias.b.

Encierra en un círculo las hormigas que caminaron en trayectoria recta y encierra en un cuadrado las que caminaron en trayectoria curva.

? Anexo


28


Pedro y María son dos amigos que se juntaron en un Parque de Diversiones que queda a diferentes distancias de sus casas. Cada uno utilizó un medio de transporte distinto:

Pedro viajó en BUS y María viajó en AUTO.

Las líneas que aparecen en el siguiente dibujo representan el camino recorrido por María y Pedro para llegar desde sus casas hasta el Parque de Diversiones.

Cada centímetro (cm) de las líneas que representan el recorrido de los vehículos equivale a 1 kilómetro (km), como muestra la figura.

? Anexo


29


Mide con tu regla, en el dibujo, la longitud de las líneas que representan el trayecto del BUS y el AUTO, y escribe la a. cantidad de kilómetros recorridos por cada vehículo para llegar al Parque de Diversiones.

Con las distancias que encontraste en la pregunta anterior, y sabiendo que en su viaje al Parque de Diversiones b. Pedro y María demoraron 10 minutos, escribe cuál vehículo viajó más rápido y las razones que te permitieron saberlo.

? Anexo


30


Un grupo de estudiantes se reúne para construir un circuito eléctrico simple y estudiar su funcionamiento.

La siguiente imagen ilustra el circuito eléctrico construido por los estudiantes. Señala la función que cumple cada uno 1. de sus componentes.

? Anexo


31


Continuando con el estudio del circuito, los estudiantes retiraron el interruptor, y unieron los extremos libres A y B 2. del cable a tres trozos de materiales diferentes: madera, vidrio y metal.

BA

¿Con cuál de estos materiales los estudiantes habrán observado que la ampolleta encendió? Fundamenta tu respuesta.

? Anexo


32


En el dibujo siguiente vemos a “Lautaro”, quien se encuentra empujando una caja sobre una superficie horizontal. En la figura también aparecen dos flechas que representan las fuerzas de roce y de acción muscular que están actuando sobre la caja. Sin embargo, el dibujo presenta un error conceptual.

Explica el error conceptual que presenta el dibujo.1.

? Anexo


33


Luego de empujar la caja por un rato, Lautaro se pregunta: ¿la fuerza de roce depende de la masa de la caja? Plantea 2. una respuesta posible para la pregunta de Lautaro.

Diseña un procedimiento que permita confirmar o refutar tu respuesta posible a la pregunta de Lautaro.3.

? Anexo


34


Durante una clase de gimnasia, dos estudiantes, Juan y Pedro, corren sobre una pista de atletismo recta entre dos puntos separados por una distancia de 100 metros. Mientras ello ocurre, unos estudiantes de ciencias registran las correspondientes posiciones y tiempos para confeccionar los gráficos que representan sus movimientos, los que se ilustran a continuación.

Juan

Tiempo (s)

Posi

ción

(m)

120100

80604020

00 2 4 6 8 10 12

Pedro

Tiempo (s)

Posi

ción

(m)

120100

80604020

00 2 4 6 8 10 12

Calcula la velocidad media de cada estudiante entre los 0 y 10 segundos. 1.

Juan

Pedro

? Anexo


35


De acuerdo a los resultados de la pregunta anterior, ¿cuáles son las semejanzas y diferencias entre lo que describen las 2. velocidades medias de Juan y Pedro? Justifica tu respuesta.

Semejanzas:

Diferencias:

Dibuja a mano alzada los gráficos que representan la velocidad de los corredores respecto del punto de partida, en 3. función del tiempo.

? Anexo


36


Al analizar los datos, un estudiante plantea la siguiente aseveración: 4. “de continuar la carrera durante otros 10 se-gundos con el mismo tipo de movimiento, Juan ganará la carrera”.

Analiza la aseveración y señala si estás de acuerdo o no, dando los fundamentos que te permiten apoyarla o refutarla.

? Anexo


38


Un grupo de estudiantes realiza el siguiente experimento para estudiar algunas propiedades de los líquidos:


100 cm3

2,7 N

1.000 cm3

Segunda parte: Introducen el bloque dentro del recipiente con agua, observando que este queda completamente sumergido (no flota) y que ahora el dinamómetro indica 1,7 newton. Además, se observa que el nivel de agua ha ascendido hasta los 1.100 cm3.

1,7 N

1.100 cm3

? Anexo


39



En la segunda etapa del experimento, uno de los estudiantes del grupo afirma que el volumen de agua del recipiente 1. aumentó al introducir el bloque. ¿Cuál es tu opinión al respecto?

¿Cómo explicas la disminución de 1 newton en el registro del dinamómetro cuando el cubo es introducido en el agua?2.

El barco es una aplicación tecnológica del principio de Arquímedes. Explica por qué un barco de aluminio puede flotar 3. mientras que un bloque del mismo material se hunde.

Sugiere otra aplicación tecnológica del principio de Arquímedes, explica su funcionamiento y señala alguna de sus 4. utilidades prácticas.

Sector Ciencias Naturales Mapa de Progreso de

Tierra y Universo



Tierra y Universo



ISBN: 978-956-292-281-4






Centro Educacional San Joaquín - San Joaquín

Colegio Bellavista - La Florida


Colegio Iberoamericano - La Pintana

Colegio Jorge Alessandri Rodriguez - Renca

Colegio Los Alerces de Maipú - Maipú

Colegio María Auxiliadora de Santiago - Santiago Centro









Colegio San Isaac Jogues - Quilicura

Colegio San José - San Bernardo



Escuela Dr. Luis Calvo Mackenna D N° 67 - Santiago Centro

Escuela N° 115 San José Hermanas de la Providencia - Recoleta

Escuela Monseñor Carlos Oviedo - Pudahuel

Escuela República Alemana - La Cisterna






Liceo Christa Mc Auliffe - El Bosque

Liceo Eugenio María de Hostos - La Reina





Diseño y diagramación: Designio

Abril de 2010

3

Mapa de Progreso Tierra y Universo


El documento que se presenta a continuación es parte del conjunto de Mapas de Progreso del Aprendizaje, que describen la secuencia típica en que éste se desarrolla en determinadas áreas o dominios que se consideran funda-mentales en la formación de cada estudiante, en los distintos sectores curriculares. Esta descripción está hecha de un modo conciso y sencillo para que todos puedan compartir esta visión sobre cómo progresa el aprendizaje a través de los 12 años de escolaridad. Se busca aclarar a los profesores y profesoras, a los alumnos y alumnas y a las familias, qué significa mejorar en un determinado dominio del aprendizaje.



Cada nivel está asociado a lo que se espera que los estudiantes hayan logrado al término de determinados años escolares. Por ejemplo, el nivel 1 corresponde al logro que se espera para la mayoría de los niños y niñas al término de 2° Bá-sico; el nivel 2 corresponde al término de 4° Básico y así sucesivamente cada dos años. El último nivel (7) describe el aprendizaje de un alumno o alumna que al egresar es “sobresaliente”, es decir, va más allá de la expectativa que se espera para la mayoría, que es el nivel 6. No obstante lo anterior, la realidad muestra que en un curso coexisten estudiantes con distintos niveles. Por esto, lo que se busca es ayudar a determinar dónde se encuentran en su aprendizaje y hacia dónde deben avanzar, y así orientar las acciones pedagógicas de mejoramiento.

Ciencias Naturales



Los logros de aprendizaje de las Ciencias Naturales se han organizado en cinco Mapas de Progreso:

Estructura y función de los seres vivos.Organismos, ambiente y sus interacciones.Materia y sus transformaciones.Fuerza y movimiento.Tierra y Universo.

Los dos primeros Mapas están referidos a la Biología: el primero describe el aprendizaje del funcionamiento de diversas formas vivientes, de sus requerimientos y límites; el segundo, describe la progresión del aprendizaje respecto de la interdependencia entre seres vivos y entre estos y el medio. Ambos Mapas son importantes para comprender cómo se mantiene la vida en el planeta.



4


Finalmente el Mapa de Tierra y Universo, referido a la Física (y en parte a la Química) aborda las grandes preguntas sobre el origen y destino del mundo en que vivimos.

Los cinco Mapas comprenden, en forma transversal, las ha-bilidades de pensamiento científico. Estas habilidades son necesarias para que los estudiantes puedan sacar partido de sus conocimientos disciplinarios, usándolos y aplicándolos con el fin de comprender el mundo natural y actuar eficazmente en él.

Mapa de Progreso de Tierra y Universo

El aprendizaje descrito en el Mapa de Tierra y Universo progresa en torno a las siguientes dimensiones:

a. Tierra y Universo. Esta dimensión se refiere tanto a la comprensión de algunos aspectos estructurales y dinámicos de la Tierra, como de diversas estructuras astronómicas, el origen y evolución del Universo en su conjunto.

b. Habilidades de pensamiento científico. Esta dimensión se refiere a las habilidades de razonamiento y saber-hacer que se despliegan en la búsqueda de respuestas, basadas en evidencia, acerca de las características del mundo natural.

Elementos claves del Mapa de Progreso de Tierra y Universo.

Este Mapa integra los aprendizajes relacionados con la Tierra y con el Universo que los alumnos y alumnas desarrollan a lo largo de su experiencia escolar. El conocimiento de la Tierra y el Universo progresa a partir de la identificación cualitativa de aquellas características que el estudiante observa en su entorno, para avanzar hacia temas cada vez más abstractos y alejados de su experiencia directa, hasta el aprendizaje de fenómenos geológicos y astronómicos complejos que demandan un análisis cuantitativo. En lo referente a la Tierra, los estudiantes comienzan re-conociendo los componentes básicos de nuestro planeta y su relación con la vida, para avanzar paulatinamente en los niveles superiores hacia una comprensión cada vez más profunda de la estructura terrestre, de las transformaciones experimentadas por la Tierra en el presente y a través del tiempo geológico, del origen y evolución de nuestro planeta y del sistema solar, hasta reconocer las posibles causas y los efectos de fenómenos medioambientales como el calenta-miento global o la reducción de la capa de ozono.

En lo referente al Universo, los alumnos y alumnas comien-zan identificando objetos astronómicos observables a simple vista y explicando fenómenos de luz y sombra asociados a ellos. Luego, establecen comparaciones y relaciones entre fenómenos que acontecen en la Tierra y en otros cuerpos celestes, y en niveles superiores, son capaces de identificar las diversas estructuras astronómicas que conforman el universo, comprender globalmente las leyes que permiten describir y explicar cuantitativamente el movimiento e interacción de los diversos astros así como las ideas centrales acerca del origen y evolución del Universo. Las habilidades de pensamiento científico están siempre referidas a los conocimientos del nivel. En otras palabras, se espera que cada estudiante despliegue sus competencias de razonamiento y saber-hacer, no en el vacío ni respecto de cualquier contenido, sino íntimamente conectadas a los contenidos propios de la dimensión física de cada uno de los niveles. Por otra parte, la dimensión de habilidades de pensamiento científico considera que los alumnos y alumnas se involucran, en ciertos casos, en ciclos completos de inves-tigación empírica, desde formular una pregunta o hipótesis y obtener datos, hasta sacar las respectivas conclusiones. Sin embargo, también se considera que pueden poner en juego sus habilidades de pensamiento científico en etapas parciales o inconclusas de este ciclo (por ejemplo, formular preguntas y presunciones plausibles sobre un fenómeno), o bien, fuera de un contexto de realización de una investigación empírica real (por ejemplo, analizar una investigación astronómica o geológica clásica).

En las páginas siguientes se encuentra el Mapa de Progreso de Tierra y Universo. Comienza con una presentación sintética de todos los niveles. Luego se detalla cada nivel, partiendo por su descripción, algunos ejemplos de desempeño que ilustran cómo se puede reconocer este nivel de aprendizaje, y uno o dos ejemplos de trabajos realizados por alumnos y alumnas de diversos establecimientos, con los comentarios que justifican por qué se juzga que el trabajo del estudiante se encuentra “en” el nivel. En un anexo, se incluye la versión completa de las tareas a partir de las cuales se recolectaron los trabajos de los alumnos y alumnas.

En la mayor parte de los casos estas tareas fueron diseñadas para ser desarrolladas por los estudiantes en el aula, durante una hora de clases, y considerando que pudieran ser reprodu-cidas en un documento impreso. Varias tareas demandaron que los alumnos y alumnas desarrollaran diversos pasos, de ellos se ha incorporado en el documento aquel que ilustra un desempeño más expresivo del nivel.

5



Evalúa críticamente las relaciones entre las hipótesis, los conceptos, los procedimientos, los datos, los resultados y las conclusiones de investigaciones científicas relacionadas con fenómenos que afectan el medio ambiente y con la evolución del Universo y de las estrellas, argumentando con profundidad y considerando el contexto. Evalúa el impacto en la sociedad del avance del conocimiento científico rela-cionado con fenómenos que afectan el medio ambiente, y con la evolución del Universo y de las estrellas, argumentando con profundidad, considerando distintos contextos de aplicación y sugiriendo soluciones a problemas que afectan a la sociedad.

Nivel 6

Reconoce los mecanismos físico-químicos que permiten explicar fenómenos que afectan a la atmósfera, la litosfera y la hidrosfera, y la responsabilidad humana en el origen de dichos fenómenos. Reconoce algunas evidencias que sustentan las teorías sobre el origen y la evolución del Universo. Comprende en base a las nociones básicas de la física nuclear los mecanismos que permiten a las estrellas generar luz y sintetizar elementos. Evalúa críticamente hipótesis, conceptos, procedimientos, datos, resultados y conclusiones de investigaciones científicas clásicas y contemporáneas. Evalúa las implicancias sociales, económicas, éticas y ambientales en controversias públicas que involucran ciencia y tecnología. Reconoce que cuando la información no coincide con alguna teoría científica aceptada la información es errónea o fraudulenta, o la teoría es incorrecta.

Nivel 5

Comprende el origen y la dinámica de sismos y erupciones volcánicas en términos del movimiento de placas tectónicas y la propagación de energía en forma de calor y ondas. Reconoce diversas evidencias y teorías sobre el origen y la evolución del sistema solar. Comprende que es posible describir y explicar el movimiento de pequeñas y grandes estructuras cósmicas, utilizando las leyes de Kepler y Newton. Describe problemas, hipótesis, procedimientos experimentales y conclusiones en investigaciones científicas clásicas, relacionándolas con su contexto socio-histórico. Interpreta y explica las tendencias de un conjunto de datos empíricos propios o de otras fuentes en términos de los conceptos en juego o de las hipótesis que ellos apoyan o refutan. Reconoce las limitaciones y utilidad de modelos y teorías como representaciones científicas de la realidad.

Nivel 4

Reconoce transformaciones que ha experimentado la Tierra a través del tiempo geológico y describe fe-nómenos naturales de gran escala, y sus consecuencias sobre la vida. Reconoce la existencia de distintos tipos de roca y los procesos cíclicos involucrados en su formación. Reconoce características de pequeñas y grandes estructuras cósmicas y aprecia la inmensidad del Universo a través del análisis comparativo de los tamaños y distancias entre ellas. Formula un problema, plantea una hipótesis y realiza investigaciones sencillas para verificarlas, controlando las variables involucradas. Representa conceptos en estudio a través de modelos y diagramas. Elabora criterios para organizar datos en tablas y gráficos. Comprende la diferencia entre hipótesis y predicción y entre resultados y conclusiones en situaciones reales. Comprende que el conocimiento científico es provisorio y que está sujeto a cambios a partir de la obtención de nueva evidencia.

Nivel 3

Comprende que las capas que conforman la Tierra pueden ser alteradas en su estructura y composición afectando el desarrollo de la vida, y reconoce la importancia de los constituyentes del suelo para la sus-tentación de la vida. Comprende fenómenos astronómicos relacionados con la posición y el movimiento del Sol, la Luna y la Tierra. Formula preguntas comprobables y planea y conduce una investigación simple sobre ellas. Elabora esquemas para representar conceptos, organiza y representa series de datos en tablas y gráficos, e identifica patrones y tendencias. Formula y justifica predicciones, conclusiones, explicaciones, usando los conceptos en estudio. Reconoce que las explicaciones científicas vienen en parte de la obser-vación y en parte de la interpretación de lo observado.

Nivel 2

Reconoce que la Tierra está formada por capas, identifica su ubicación y la importancia de estas para la vida. Reconoce similitudes y diferencias entre las características generales de la Tierra y otros cuerpos celestes del sistema solar y formula conjeturas sobre la existencia de vida en ellos. Obtiene evidencia mediante investigaciones sencillas guiadas. Registra y clasifica información, utilizando dos o más criterios, y representa datos en tablas y gráficos simples. Formula predicciones, conclusiones y explicaciones po-sibles acerca de los problemas planteados y las justifica con información. Distingue evidencia de opinión.

Nivel 1

Reconoce que la Tierra es un planeta que posee zonas ocupadas por agua, aire y material sólido, y que dichas zonas son importantes para la vida. Comprende que el día y la noche son fenómenos de luz y sombra que se producen en la Tierra debido a su rotación. Reconoce diferencias cualitativas de tamaño y luminosidad entre la Luna, el Sol y las otras estrellas. Realiza observaciones en su entorno y las describe en forma oral y escrita. Compara y clasifica de acuerdo a categorías elementales. Hace preguntas y conjeturas realistas sobre funciones, causas y consecuencias de lo que observa y conoce. Reconoce que entre dos descripciones de un mismo objeto pueden surgir diferencias.

Mapa de Progreso de Tierra y Universo

Reconoce que la Tierra es un planeta que posee zonas ocupadas por agua, aire y material sólido, y que dichas zonas son importantes para la vida. Comprende que el día y la noche son fenómenos de luz y sombra que se producen en la Tierra debido a su rotación. Reconoce diferencias cualitativas de tamaño y luminosidad entre la Luna, el Sol y las otras estrellas. Realiza observaciones en su entorno y las describe en forma oral y escrita. Compara y clasifica de acuerdo a categorías elementales. Hace preguntas y conjeturas realistas sobre funciones, causas y consecuencias de lo que observa y conoce. Reconoce que entre dos descripciones de un mismo objeto pueden surgir diferencias.

Nivel 1

6




� Identifica en un globo terráqueo las zonas ocupadas por el aire, agua y los continentes.

� Señala por qué el agua, el aire y otros elementos son importantes para la vida en la Tierra.

� Explica la sucesión del día y la noche, basándose en la rotación de la Tierra en torno a su eje.

� Simula la sucesión del día y la noche como fenómenos de luz y sombra, utilizando objetos de uso cotidiano.

� Clasifica cuerpos celestes visibles según su luminosidad.

� Explica que los astros, por ejemplo, la Luna y el Sol, pueden presentar distinta luminosidad o tamaño, dependiendo de la distancia desde la cual se observen.

7



La tarea: Se presentó a los estudiantes una ilustración donde aparecen la Tierra y el Sol, y se les pidió que destacaran la zona de nuestro planeta que se encontraba de noche. A continuación se les solicitó explicar si siempre esta zona permanecía de noche.


En el dibujo, ennegrece con tu lápiz la mitad de la Tierra que se encuentra de noche.

Comentario: El estudiante demuestra comprensión de que el día y la noche son fenómenos de luz y sombra, al ennegrecer correctamen-te la mitad de la Tierra que está de noche. Explica que cuando la Tierra gire, la parte ennegrecida en la ilustración quedará ilumi-nada por el Sol y viceversa, mostrando comprensión de la alternancia del día y la noche y de que esto se produce por el movimiento de rotación de la Tierra.

¿En el lado de la Tierra que ennegreciste será siempre de noche? Explica tu respuesta.

Reconoce que la Tierra está formada por capas, identifica su ubicación y la importancia de estas para la vida. Reconoce similitudes y diferencias entre las características generales de la Tierra y otros cuerpos celestes del sistema solar y formula conjeturas sobre la existencia de vida en ellos. Obtiene evidencia mediante investigaciones sencillas guiadas. Registra y clasifica información, utilizando dos o más criterios, y representa datos en tablas y gráficos simples. Formula predicciones, conclusiones y explicaciones posibles acerca de los problemas planteados y las justifica con información. Distingue evidencia de opinión.

Nivel 2

8




� Identifica en un esquema la ubicación de la atmósfera, del manto, del núcleo, del agua y de las cortezas oceánica y continental de la Tierra.

� Identifica características de la Tierra que son esenciales para la vida. Por ejemplo: temperatura, tamaño, composición atmosférica, etc.

� Formula conjeturas sobre los requerimientos para que el ser humano pueda sobrevivir en la Luna o en otros planetas.

� Realiza una investigación sencilla respecto a diversas características de los cuerpos celestes que componen el sistema solar, a partir de textos e ilustraciones proporcionadas por el docente.

� Predice las consecuencias que tendría sobre la vida si nuestro planeta se acercara o alejara del Sol.

� Compara opiniones sobre la existencia de vida extraterrestre con evidencias científicas que existen al respecto.

9



La tarea: Se solicitó a los estudiantes que dibujaran un esquema de nuestro planeta, identificando claramen-te las cuatro grandes capas que lo conforman. Luego, se les pidió explicar por qué la atmósfera permite la existencia de vida en la Tierra.


Nuestro planeta está conformado por distintas capas.

En el recuadro dibuja un esquema del planeta Tierra en el cual identifiques claramente: la atmósfera; la corteza; el manto; el núcleo.

Comentario: El estudiante identifica la ubicación de las distintas capas de la Tierra, representándolas claramente en el esquema. Reconoce una caracterís-tica de la atmósfera que hace posible la vida en la Tierra, al señalar la pre-sencia de oxígeno en ella.

De acuerdo al esquema que dibujaste anteriormente, explica por qué la atmósfera permite la existencia de vida en el planeta.

Comprende que las capas que conforman la Tierra pueden ser alteradas en su estructura y composición afectando el desarrollo de la vida, y reconoce la importancia de los constituyentes del suelo para la sustentación de la vida. Comprende fenómenos astronómicos relacionados con la posición y el movimiento del Sol, la Luna y la Tierra. Formula preguntas comprobables y planea y conduce una investigación simple sobre ellas. Elabora esquemas para representar conceptos, organiza y representa series de datos en tablas y gráficos, e identifica patrones y tendencias. Formula y justifica predicciones, conclusiones, explicaciones, usando los conceptos en estudio. Reconoce que las explicaciones científicas vienen en parte de la observación y en parte de la interpretación de lo observado.

Nivel 3

10




� Predice los efectos de la contaminación para la vida en la Tierra, por ejemplo, en el aire, en las aguas y en los suelos.

� Da ejemplos de agentes de erosión y sus efectos sobre la superficie de la Tierra.

� Identifica los horizontes, su composición y el tamaño de las partículas constituyentes, como características del suelo que dan sustento a la vida.

� Explica el origen de las estaciones del año en términos del movimiento de traslación de la Tierra y de la inclinación de su eje de rotación.

� Explica las diferencias entre un eclipse de Sol y uno de Luna.

� Planifica una investigación simple que permite identificar patrones en las fases de la Luna. Por ejemplo, la observación sistemática de la Luna.

� Explica mediante un modelo, lo que ocurre con la incidencia de los rayos del Sol sobre la Tierra en ambos hemisferios, a medida que transcurren las estaciones.

11



La tarea: Se presentó a los estudiantes una ilustración con la Tierra y el Sol, y se les pidió dibujar la ubicación de la Luna en un eclipse de Sol. Luego, se les solicitó explicar si el eclipse oscurece toda la Tierra o sólo una parte de ella, y por qué una persona ubicada en un lugar de la Tierra no distingue el eclipse, mientras otra ubicada en otro lugar lo observa claramente.


Dibuja en la figura la ubicación de la Luna en el momento en que se está produciendo un eclipse de Sol.

Comentario: El estudiante determina correctamente que la Luna debe ubicarse entre el Sol y la Tierra para que se produzca un eclip-se de Sol. Su dibujo y la explicación elaborada pos-teriormente, denotan que comprende cómo se pro-duce este tipo de eclipse y que sólo en algunas zonas de la Tierra se proyectará la sombra generada por la Luna. Por ello, concluye que existen lugares de la Tierra que permanecen iluminados, de modo que es posible que una persona ubicada en la mitad de la Tierra que se encuentra de día no observe el eclipse.

Cuando se produce un eclipse de Sol, ¿se oscurece toda la Tierra o solo una parte de ella? Explica tu respuesta.

Imagina que mientras estás observando un eclipse de Sol, llamas por teléfono móvil a un amigo que vive en otra ciudad para que vaya a mirar el eclipse. Tu amigo te responde que él no ve ningún eclipse. ¿Cómo explicas este hecho?

Reconoce transformaciones que ha experimentado la Tierra a través del tiempo geológico y describe fenómenos naturales de gran escala, y sus consecuencias sobre la vida. Reconoce la existencia de distintos tipos de roca y los procesos cíclicos involucrados en su formación. Reconoce características de pequeñas y grandes estructuras cósmicas y aprecia la inmensidad del Universo a través del análisis comparativo de los tamaños y distancias entre ellas. Formula un problema, plantea una hipótesis y realiza investigaciones sencillas para verificarlas, controlando las variables involucradas. Representa conceptos en estudio a través de modelos y diagramas. Elabora criterios para organizar datos en tablas y gráficos. Comprende la diferencia entre hipótesis y predicción y entre resultados y conclusiones en situaciones reales. Comprende que el conocimiento científico es provisorio y que está sujeto a cambios a partir de la obtención de nueva evidencia.

Nivel 4

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� Identifica evidencias sobre la deriva de los continentes y la existencia de un único gran continente en el pasado.

� Formula hipótesis sobre algunos cambios geológicos, por ejemplo, el origen del agua y el aire o la formación de los suelos.

� Describe las características generales, en términos de energía, fuerza y movimiento, de fenómenos como los vientos, las mareas, los sismos y las erupciones volcánicas, señalando sus consecuencias sobre el entorno.

� Describe la posible forma, tamaño, componentes y movimientos de la Vía Láctea, ubicando en forma aproximada el sistema solar en ella.

� Explica la utilidad de emplear unidades de tiempo-luz para expresar distancias astronómicas.

� Selecciona criterios para organizar información relacionada con los diferentes tipos de planetas, estrellas y galaxias. Por ejemplo: la forma de las galaxias.

� Señala ejemplos de hechos y creencias sobre el Universo que han cambiado a lo largo del tiempo.

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La tarea: Se presentó a los estudiantes un planisferio y un texto breve sobre la investigación de un grupo de jóvenes acerca de los cambios en los continentes a través del tiempo geológico. A continuación, se les pidió señalar una posible hipótesis formulada por los jóvenes, y analizarla estableciendo su comprobación o refutación en base a los antecedentes presentados al comienzo.


Observando el planisferio y las evidencias presentadas, establece una posible hipótesis planteada por los estudiantes al realizar la investigación. Analiza y justifica tu hipótesis.

Comentario: El estudiante analiza los antecedentes presentados para proponer una hipótesis relacionada con la transformación de la Tierra a través del tiempo geológico. Luego, analiza y contrasta correctamente la hipótesis planteada con la información suministrada a fin de corroborarla, rela-cionando los bordes de las plataformas continentales y la presencia de fósiles con la unión de los continentes en el pasado.

Comprende el origen y la dinámica de sismos y erupciones volcánicas en términos del movimiento de placas tectónicas y la propagación de energía en forma de calor y ondas. Reconoce diversas evidencias y teorías sobre el origen y la evolución del sistema solar. Comprende que es posible describir y explicar el movimiento de pequeñas y grandes estructuras cósmicas, utilizando las leyes de Kepler y Newton. Describe problemas, hipótesis, procedimientos experimentales y conclusiones en investigaciones científicas clásicas, relacionándolas con su contexto socio-histórico. Interpreta y explica las tendencias de un conjunto de datos empíricos propios o de otras fuentes en términos de los conceptos en juego o de las hipótesis que ellos apoyan o refutan. Reconoce las limitaciones y utilidad de modelos y teorías como representaciones científicas de la realidad.

Nivel 5

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� Explica la formación y la estructura montañosa, la presencia de volcanes activos y la gran actividad sísmica de nuestro país en base a la interacción entre placas tectónicas.

� Describe la dinámica global de los sismos, considerando su origen, localización, propagación, magnitud e intensidad.

� Interpreta y explica datos empíricos a partir de fuentes confiables sobre frecuencia y distribución sísmica y volcánica en Chile y el mundo, y su relación con el movimiento de las placas tectónicas.

� Identifica evidencias de que el Sol, los planetas y los restantes astros que componen el sistema solar tuvieron un origen común.

� Explica los argumentos a favor y en contra de los modelos geocéntricos y heliocéntricos, en diferentes momentos de la historia.

� Describe las investigaciones realizadas por Kepler para formular las leyes del movimiento planetario, identificando problemas, observaciones, hipótesis y conclusiones.

� Aplica la ley de gravitación de Newton para explicar las causas del movimiento planetario y satelital, y algunos efectos perturbadores como las mareas.

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La tarea: A partir de información proporcionada en la tarea, se solicitó a los estudiantes determinar el valor de la constante numérica que aparece en la tercera ley de Kepler. Luego, con los datos entregados en una tabla y empleando la constante determinada previamente, debían encontrar el valor de la distancia media de Venus al Sol y el periodo de revolución de Marte en torno al Sol. A con-tinuación, se les pidió refutar información sobre un planeta hipotético, en base a la tercera ley de Kepler. Finalmente, se les mostró una ilustración con dos tramos de la órbita de un planeta en torno al Sol y se les solicitó que, en base a la segunda ley de Kepler, predijeran en cuál de los tramos el planeta se mueve con mayor rapidez.


En la prensa se indica que se ha descubierto un nuevo planeta situado a 100 u.a. del Sol y que su período de traslación es de 500 años. Aplicando la tercera ley de Kepler refuta dicha afirmación.

Comentario: El estudian-te aplica la tercera ley de Kepler, mostrando que los datos proporcionados por la noticia conducen a una contradicción. De este modo, concluye que un planeta con estas carac-terísticas no podría existir. Utiliza en su respuesta las unidades correspondientes y obtiene una igualdad en términos dimensionales.

En base a la segunda ley de Kepler predice en cuál de los dos tramos, AB o CD, el planeta se mueve con mayor rapidez, sabiendo que el área definida por el triángulo ASB es igual a la definida por el triángulo CSD. Fundamenta tu respuesta.

Comentario: El estudian-te aplica la segunda ley de Kepler para describir el movimiento del planeta, re-lacionando correctamente la igualdad de tiempos con la longitud de cada arco recorrido por el planeta. De este modo, concluye que en su recorrido por el arco de mayor longitud el planeta se mueve con más rapidez.

Reconoce los mecanismos físico-químicos que permiten explicar fenómenos que afectan a la atmósfera, la litosfera y la hidrosfera, y la responsabilidad humana en el origen de dichos fenómenos. Reconoce algunas evidencias que sustentan las teorías sobre el origen y la evolución del Universo. Comprende en base a las nociones básicas de la física nuclear los mecanismos que permiten a las estrellas generar luz y sintetizar elementos. Evalúa críticamente hipótesis, conceptos, procedimientos, datos, resultados y conclusiones de investigaciones científicas clásicas y contemporáneas. Evalúa las implicancias sociales, económicas, éticas y ambientales en controversias públicas que involucran ciencia y tecnología. Reconoce que cuando la información no coincide con alguna teoría científica aceptada la información es errónea o fraudulenta, o la teoría es incorrecta.

Nivel 6

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� Explica la importancia de la capa de ozono y las posibles causas de su adelgazamiento, así como sus probables consecuencias para la vida.

� Explica el origen del efecto invernadero en nuestro planeta, las alteraciones que puede haber experimentado o está experimentando, las posibles causas de estos cambios y las consecuencias que pueden tener sobre nuestra civilización.

� Justifica las relaciones lógicas entre las hipótesis, los procedimientos experimentales y las conclusiones en investigaciones relacionadas, por ejemplo, con el calentamiento global.

� Compara modelos cosmológicos recientes acerca del origen del Universo, su evolución y los antecedentes observacionales y teóricos en que ellos se fundamentan.

� Explica el origen de los elementos químicos y la emisión de energía en las estrellas, empleando las nociones básicas de la física nuclear.

� Evalúa las repercusiones económicas, sociales, éticas y ambientales derivadas de investigaciones acerca de la acción de los CFCs sobre el adelgazamiento de la capa de ozono, por ejemplo, los estudios clásicos de Molina y Rowland.

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La tarea: Se presentó a los estudiantes dos gráficos, uno sobre el aumento de la temperatura global de la Tierra y otro sobre las emisiones de carbono en los últimos doscientos años. Utilizando esta información, se les pidió proponer una explicación sobre la evolución de la temperatura y las emisiones de carbono en los últimos años y explicar alguna consecuencia que podría tener el cambio climático en el planeta Tierra.


Comentario: A partir de los gráficos proporcionados, el estudiante reconoce el proceso físico-químico que permite explicar el calenta-miento global, establecien-do, que el incremento de la temperatura global se rela-ciona con el aumento en la formación de CO2. Identifica este proceso físico-químico como la causa de una serie de fenómenos que ocurren en el ambiente, como el derretimiento de los hielos polares y el aumento del nivel del mar.

Utilizando la información de ambos gráficos, propón una explicación sobre la evolución de la temperatura y las emisiones de carbono de los últimos años.

En base a la evidencia presentada en los gráficos, explica alguna consecuencia que podría tener el cambio climático sobre nuestro planeta.

Evalúa críticamente las relaciones entre las hipótesis, los conceptos, los procedimientos, los datos, los resultados y las conclusiones de investigaciones científicas relacionadas con fenómenos que afectan el medio ambiente, y con la evolución del Universo y de las estrellas, argumentando con profundidad y considerando el contexto. Evalúa el impacto en la sociedad del avance del conocimiento científico relacionado con fenómenos que afectan el medio ambiente, y con la evolución del Universo y de las estrellas, argumentando con profundidad, considerando distintos contextos de aplicación y sugiriendo soluciones a problemas que afectan a la sociedad.


18




� Evalúa críticamente la efectividad de las medidas que desde hace varios años se han tomado en todo el mundo con el propósito de detener el adelgazamiento de la capa de ozono.

� Predice el impacto que podrían tener las resoluciones internacionales adoptadas para atenuar los efectos del calentamiento global, por ejemplo, el protocolo de Kioto.

� Explica en base a datos, resultados y conclusiones de investigaciones científicas, los efectos favorables y desfavorables que el efecto invernadero tiene y ha tenido sobre el ambiente.

� Relaciona las reacciones nucleares en el interior de las estrellas con la evolución de éstas y con la presencia en la Tierra de elementos pesados, de moléculas complejas, y con el surgimiento de la vida.

� Evalúa evidencias que han forzado a los científicos a reformular sus teorías sobre el universo, por ejemplo, el descubrimiento reciente de la expansión acelerada del Universo.

19



La tarea: Se presentó a los estudiantes dos gráficos, uno sobre el aumento de la temperatura global de la Tierra y otro sobre las emisiones de carbono en los últimos doscientos años. Utilizando esta información, se les pidió proponer una explicación sobre la evolución de la temperatura y las emisiones de carbono en los últimos años y explicar alguna consecuencia que podría tener el cambio climático en el planeta Tierra.


Comentario: A partir de los datos y resultados de la investigación presentada, el estudiante establece una relación entre el aumento de la temperatura global y el incremento en las emisio-nes de CO2, argumentando con profundidad desde el proceso físico-químico in-volucrado y la acción hu-mana. Esto lo evidencia cuando explica el fenómeno desde el punto de vista de la demanda de energía que la población requiere y la forma de obtenerla, como es la combustión de materia orgánica (combus-tibles fósiles) que da como producto CO2 y agua y la acción que provoca el CO2 en el efecto invernadero al impedir la reflexión de la luz solar al incidir con el suelo.

Utilizando la información de ambos gráficos, propón una explicación sobre la evolución de la temperatura y las emisiones de carbono de los últimos años.

Comentario: El estudian-te evalúa críticamente el impacto del calentamien-to global en la sociedad, argumentando con pro-fundidad, en relación a las posibles consecuencias para el medioambiente y el desarrollo de la vida, consi-derando distintos contextos de sus implicancias, por ejemplo, el aumento del nivel del mar, el efecto en el equilibrio de las cade-nas tróficas, la formación de huracanes y tifones, incorporando el contexto en el cual se produce este fenómeno.

En base a la evidencia presentada en los gráficos, explica alguna consecuencia que podría tener el cambio climático sobre nuestro planeta.

Anexos


" Anexo


22


La siguiente figura representa a la Tierra y al Sol.

1. En el dibujo, ennegrece con tu lápiz la mitad de la Tierra que se encuentra de noche.

2. ¿En el lado de la Tierra que ennegreciste será siempre de noche? Explica tu respuesta.

" Anexo


23


Nuestro planeta está conformado por distintas capas.

1. En el recuadro dibuja un esquema del planeta Tierra en el cual identifiques claramente:a. La atmósfera.b. La corteza.c. El manto.d. El núcleo.

2. De acuerdo al esquema que dibujaste anteriormente, explica por qué la atmósfera permite la existencia de vida en el planeta.

" Anexo


24


En la siguiente figura se ilustra al Sol y a la Tierra. Ni los tamaños ni las distancias entre ellos están en la escala correcta.

1. Dibuja en la figura la ubicación de la Luna en el momento en que se está produciendo un eclipse de Sol.

2. Cuando se produce un eclipse de Sol, ¿se oscurece toda la Tierra o solo una parte de ella? Explica tu respuesta.

3. Imagina que mientras estás observando un eclipse de Sol, llamas por teléfono móvil a un amigo que vive en otra ciu-dad para que vaya a mirar el eclipse. Tu amigo te responde que él no ve ningún eclipse. ¿Cómo explicas este hecho?

" Anexo


25


Lee el texto y contesta las preguntas.

Un grupo de estudiantes realizó una investigación sobre los continentes y los cambios que han sufrido a través del tiempo geológico.

Encontraron la siguiente información:

“Se hallaron fósiles de un mismo helecho de hoja caduca en Sudamérica, Sudáfrica, Antártida, India y Australia. Así como fósiles del reptil Lystrosauros en Sudáfrica, India y Antártida, y fósiles de Mesosauros en Brasil y Sudáfrica.

Al analizar los bordes de la plataforma continental entre los continentes africano y sudamericano encajan el uno con el otro. Existe continuación de las cadenas montañosas en el continente sudamericano y en el africano, hoy en día separadas por el océano Atlántico. Asimismo, existe continuación de las cadenas montañosas europeas y norteamericanas, actualmente separadas por el océano Atlántico”.

" Anexo


26


Observando el planisferio y las evidencias presentadas, establece una posible hipótesis planteada por los estudiantes al realizar la investigación. Analiza y justifica tu hipótesis.

" Anexo


27


La tercera ley de Kepler se puede escribir operacionalmente como:

KT

R=

2

3

Donde R es la distancia media entre un planeta cualquiera y el Sol, y T es el período de revolución del planeta, es decir, el tiempo que demora en completar una vuelta en torno al Sol.

1. Se sabe que la Tierra se traslada alrededor del Sol en “un año” y que la distancia a que se encuentra del Sol es “una unidad astronómica” (1 u.a.). En términos de estas unidades, determina la constante K.

2. La siguiente tabla de valores muestra, aproximadamente, la relación entre R y T entre algunos planetas del sistema solar.

Determina el valor aproximado de la distancia de Venus al Sol y el período de traslación de Marte, introduciendo los correspondientes valores en los espacios en blanco en la tabla.

Planeta Distancia (u.a) Tiempo (años terrestre)

Venus 0,6

Tierra 1,0 1,0

Marte 1,5

Júpiter 5,2 11,8

" Anexo


28


3. En la prensa se indica que se ha descubierto un nuevo planeta situado a 100 u.a. del Sol y que su período de traslación es de 500 años. Aplicando la tercera ley de Kepler refuta dicha afirmación.

4. La segunda ley de Kepler establece que la recta imaginaria (radio vector) que une al Sol con un planeta cualquiera, barre áreas iguales en tiempos también iguales. El siguiente dibujo muestra a un mismo planeta en dos tramos diferentes de su órbita.

D

S

C

B

A

" Anexo


29


En base a la segunda ley de Kepler predice en cuál de los dos tramos, AB o CD , el planeta se mueve con mayor rapidez, sabiendo que el área definida por el triángulo ASB es igual a la definida por el triángulo CSD. Fundamenta tu respuesta.

" Anexo


30


La comunidad científica, autoridades y la sociedad en general están mostrando preocupación por un fenómeno que amenaza con cambiar las condiciones del planeta en los próximos años. Se trata del cambio climático, entendido como la variación global del clima de la Tierra. Tales cambios se producen sobre todos los parámetros climáticos (temperatura, precipitaciones, nubosidad, etcétera) y a muy diversas escalas de tiempo. Se deben a causas naturales y, en los últimos siglos, también a la acción de la humanidad.

Un grupo de investigadores han centrando sus esfuerzos en comprender este fenómeno para, de esta forma, poder detener su avance. A continuación se presentan dos gráficas producto de estas investigaciones.

" Anexo


31


A partir de esta información, responde las siguientes preguntas:

1. Utilizando la información de ambos gráficos, propón una explicación sobre la evolución de la temperatura y las emi-siones de carbono de los últimos años.

2. En base a la evidencia presentada en los gráficos, explica alguna consecuencia que podría tener el cambio climático sobre nuestro planeta.

Reconoce que la Tierra está formada por capas, identifica su ubicación y la importancia de estas para la vida. Reconoce similitudes y diferencias entre las características generales de la Tierra y otros cuerpos celestes del sistema solar y formula conjeturas sobre la existencia de vida en ellos. Obtiene evidencia mediante investigaciones sencillas guiadas. Registra y clasifica información, utilizando dos o más criterios, y representa datos en tablas y gráficos simples. Formula predicciones, conclusiones y explicaciones posibles acerca de los problemas planteados y las justifica con información. Distingue evidencia de opinión.

Nivel 2

34



Mapas de Progreso Aprendizaje Chile Fuerzas

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