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Aprendizaje Fundamental Aplica Fundamentos de Ciencia y Tecnologia

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Aprendizaje Fundamental Aplica Fundamentos de Ciencia y Tecnologia

  1. 1. APLICA FUNDAMENTOS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA para comprender el mundo y mejorar la calidad de vida
  2. 2. 2 ÍNDICE Presentación................................................................................................................................... 03 I. Conociendo el aprendizaje ....................................................................................................... 04 II. Comprendiendo el aprendizaje ............................................................................................... 05 2.1. ¿Por qué “APLICA FUNDAMENTOS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA” es un aprendizaje fundamental? ..................................................................................................................... 05 2.2. ¿Para qué aprender ciencia y tecnología? ........................................................................ 07 2.3. Indagar científicamente .................................................................................................... 07 2.4. Explicar el mundo físico en diálogo intercultural ............................................................ 08 2.5. Diseñar y producir prototipos tecnológicos que permitan dar soluciones a problemas concretos ........................................................................................................................... 08 2.6. Construir una posición crítica sobre la ciencia y la tecnología en sociedad ................... 09 III. Desarrollando el aprendizaje ................................................................................................... 10 3.1 Competencia: Indaga, mediante métodos científicos, situaciones susceptibles de ser investigadas por la ciencia ................................................................................................ 10 3.2 Competencia: Explica el mundo físico, basado en conocimientos científicos ............... 15 3.3 Competencia: Diseña y produce prototipos tecnológicos para resolver problemas de su entorno .............................................................................................................................. 19 3.4 Competencia: Construye una posición crítica sobre la ciencia y la tecnología en sociedad ............................................................................................................................. 24 3.5 Campos temáticos: grandes ideas, malla de ideas científicas ......................................... 27 IV. Facilitando el aprendizaje ........................................................................................................ 31 4.1. El docente ......................................................................................................................... 31 4.2. El cuaderno de experiencias ............................................................................................ 32 4.3. Los recursos y materiales educativos. El uso de las TIC ................................................. 32 4.4. La comunidad ................................................................................................................... 33 Referencias bibliográficas ............................................................................................................. 34
  3. 3. 3 PRESENTACIÓN (Común a todos los fascículos)
  4. 4. 4
  5. 5. 5 I. CONOCIENDO EL APRENDIZAJE l aprendizaje fundamental “Aplica fundamentos de ciencia y tecnología” supone que los estudiantes aplican conocimientos científicos y tecnológicos para comprender, apreciar y aprovechar el mundo natural; contribuyen a la sostenibilidad del ecosistema; mejoran su calidad de vida; toman decisiones informadas, y proponen soluciones a situaciones en diversos contextos, asumiendo una postura crítica ante la ciencia y la tecnología. Veamos el esquema general del aprendizaje. Este aprendizaje fundamental se vincula con algunas áreas curriculares como Matemática, Comunicación, Educación para el trabajo y Formación cívica y ciudadana, al desarrollar competencias de indagación y alfabetización científica y tecnológica, considerando aspectos sociales y ambientales, a través de capacidades relacionadas, por ejemplo, a la solución de problemas, comprensión, evaluación, argumentación, exposición de ideas, emprendimiento, reflexión, entre otras. Por otro lado, específicamente en el área de Ciencia y Ambiente (Inicial y Primaria) y Ciencia, Tecnología y Ambiente (Secundaria) se abordan conocimientos que se han considerado esenciales como un medio para desarrollar las cuatro competencias de este aprendizaje. E
  6. 6. 6 II. COMPRENDIENDO EL APRENDIZAJE Iniciemos este capítulo sustentando la importancia de comprender el mundo y mejorar la calidad de vida. 2.1 ¿Por qué “APLICA FUNDAMENTOS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA” es un aprendizaje fundamental? La sociedad actual exige ciudadanos alfabetizados en ciencia y tecnología, es decir, personas que: - Comprendan los conceptos, principios, leyes y teorías de la ciencia. - Hayan desarrollado capacidades científicas. - Sepan enfrentar, dar soluciones o juzgar alternativas de resolución de los problemas locales, regionales o nacionales. En este sentido, reconocemos la consideración de todos los foros educativos, nacionales e internacionales: la mejor vía para lograr en las personas la ansiada alfabetización científica y el desarrollo de habilidades y valores, es la formación en ciencia y tecnología vinculadas estrechamente con lo social, desde los niveles educativos más elementales de la educación. La educación en ciencia y tecnología contribuye a desarrollar cualidades innatas del ser humano, como la curiosidad y la creatividad; actitudes como la disciplina, la duda y la apertura intelectual; y habilidades como la observación, el análisis y la reflexión, entre otras. Todas ellas son indispensables para formar ciudadanos intelectualmente sólidos, capaces de generar nuevos conocimientos, crear nuevos productos o dar un mayor valor agregado a los ya existentes. Así serán capaces de contribuir al desarrollo de nuestro país, sin tener que depender de la cultura y los avances científicos y tecnológicos extranjeros. Para lograr que estas competencias se promuevan desde la Educación Básica, se hace indispensable actualizar el proceso de formación inicial y continua de los docentes. Este es el reto contemporáneo que tenemos que afrontar para formar a nuestros estudiantes en ciencia y tecnología. Por ello, es preciso:  Orientar los aprendizajes hacia una mayor y mejor comprensión de la ciencia y la tecnología, sus productos y sus métodos.  Desarrollar el espíritu crítico de nuestros estudiantes. “El acceso al saber científico con fines pacíficos desde una edad muy temprana forma parte del derecho a la educación que tienen todos los hombres y mujeres, y la enseñanza de la ciencia es fundamental para la plena realización del ser humano, para crear una capacidad científica endógena y para contar con ciudadanos activos e informados. […] La enseñanza científica, en sentido amplio, sin discriminación y que abarque todos los niveles y modalidades, es un requisito previo esencial de la democracia y el desarrollo sostenible” (Declaración de Budapest, UNESCO-ICSU, 1999).
  7. 7. 7  Conectar la enseñanza-aprendizaje a los temas básicos de nuestro contexto, tales como salud, alimentación, energía, ambiente e historia de la ciencia.  Destacar la importancia e impacto de la ciencia y la tecnología en el desarrollo del pensamiento y la calidad de vida contemporáneos.  Despertar, alentar y reafirmar las vocaciones científicas y técnicas, y apoyar a aquellos estudiantes con disposición para la investigación.  Promover la adquisición de estrategias que les permitan no solo incorporar saberes, sino también profundizar y ampliar sus conocimientos durante toda su vida.  Dotar a nuestros estudiantes de la capacidad y de las herramientas necesarias para formar parte de un mundo cada vez más tecnológico, y de la facilidad de adecuarse a las distintas culturas. Este documento, sobre el aprendizaje fundamental de Ciencia y Tecnología, es el producto del esfuerzo por establecer las competencias básicas que todos los estudiantes de nuestro país deben alcanzar en este campo del saber. Ha sido elaborado sobre la base del respeto a la diversidad cultural y geográfica que caracteriza a la sociedad peruana, y ha atendido la creación de un espacio propio para las regiones y localidades. Por eso, proponemos que el conocimiento científico aparezca acompañado de los saberes locales y tradicionales, y que ambos dialoguen para complementarse. Así, la ciencia y la tecnología pueden sustentar desde otra perspectiva los conocimientos locales y tradicionales, mientras que estos posibilitarán abrir nuevos campos de investigación científica e innovación tecnológica a partir de la formulación de nuevas problemáticas, o dar soluciones tradicionales a problemas actuales. Este aprendizaje, en armonía con los otros que el MINEDU, persigue:  Formar integralmente a nuestros estudiantes, para que sean capaces de construir conocimientos científicos y tecnológicos; promover el aprendizaje autónomo y el pensamiento creativo y crítico; propiciar la actuación en diferentes situaciones y contextos de forma ética y responsable, el trabajo en equipo con iniciativa, confianza y perseverancia, en un espacio propicio para la expresión de sus propias ideas.  Ofrecer a los estudiantes la oportunidad de seleccionar, sintetizar, interpretar y procesar información propia o de otros, utilizar herramientas y modelos matemáticos para, luego, textualizar sus experiencias y conclusiones.  Promover un estilo de vida saludable y desarrollar la sensibilidad e innovación a través del diseño de herramientas tecnológicas y el uso de tecnologías de información y comuncación.  Facilitar la comprensión de las causas que originan un problema, de su entorno social o natural, lo que permitirá al estudiante, como ciudadano responsable, tomar acciones para solucionarlo. “La ciencia y la tecnología son componentes esenciales en un plan de innovación para la competitividad de un país” (CEPLAN, Plan Bicentenario, 2011).
  8. 8. 8 2.2 ¿Para qué aprender “APLICA FUNDAMENTOS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA”? En la Conferencia Mundial sobre la Ciencia para el Siglo XXI, auspiciada por la UNESCO y el Consejo Internacional para la Ciencia, se declaró que: Frente a este panorama, planteemos algunos propósitos que orienten la importancia de aprender ciencia y la tecnología en nuestro país.  Amar la naturaleza sobre la base de comprenderla mejor.  “Hacer ciencia” utilizando la indagación.  Romper con el paradigma de que el conocimiento científico y tecnológico solo es producido en los países desarrollados.  Disminuir las brechas de género, lengua, cultura, posición económica, situación geográfica u otras, porque es necesario que amplios sectores de la sociedad accedamos a este conocimiento.  Entender conceptos, principios o leyes científicos para comprender que la realización de observaciones y experimentos es una forma de probar la validez de una proposición acerca del mundo natural.  Comprender la importancia de trabajar como lo hacen los científicos, sin que esto signifique creer que esa es la única forma de producir conocimiento. Revisemos ahora los enfoques en los que se basan las competencias que contribuyen al logro de este aprendizaje. 2.3 Indagar científicamente Los seres humanos somos curiosos por naturaleza; todo el tiempo utilizamos el ensayo y el error para satisfacer nuestra curiosidad, aprender y reflexionar sobre el mundo que nos rodea. Para esto, observamos y recopilamos información, la organizamos y la sintetizamos. “Para que un país esté en condiciones de atender a las necesidades fundamentales de su población, la enseñanza de las ciencias y la tecnología es un imperativo estratégico [...]. Hoy más que nunca es necesario fomentar y difundir la alfabetización científica en todas las culturas y en todos los sectores de la sociedad, [...] a fin de mejorar la participación de los ciudadanos en la adopción de decisiones relativas a las aplicaciones de los nuevos conocimientos” (UNESCO, Declaración de Budapest sobre la Ciencia y el Uso del Saber Científico, 1999). “[…] la influencia creciente de la ciencia y la tecnología, su contribución a la transformación de nuestras concepciones y formas de vida, obligan a considerar la introducción de una formación científica y tecnológica como un elemento clave de la cultura general de los futuros ciudadanos y ciudadanas, que los prepare para la comprensión del mundo en que viven y para la necesaria toma de decisiones” (Gil 1996.
  9. 9. 9 Las ciencias naturales han sistematizado el desarrollo de estas capacidades y alcanzado logros que transformaron a la humanidad. La indagación científica en la escuela estará orientada a que nuestros estudiantes busquen explicaciones, respondan preguntas sobre el mundo natural, desarrollen una comprensión científica, valoren la actividad científica y construyan su propio conocimiento. En la escuela, esta indagación debe ser, además, el primer paso para comprender mejor la diferencia entre la ciencia básica y la ciencia aplicada. La primera tiene como objetivo generar conocimiento –no necesariamente para fines prácticos–, y nace de la necesidad de resolver enigmas e incrementar el saber sobre el mundo natural. La segunda busca el conocimiento para utilizarlo en la resolución de problemas prácticos. 2.4 Explicar el mundo físico, en diálogo intercultural El conocimiento que produce la ciencia es el resultado de interpretaciones sistemáticas y organizadas que se originan en observaciones que pueden reproducirse. El llamado conocimiento tradicional no necesariamente ha sido adquirido de esa misma manera, pero se transmite de un grupo a otro, preservando así su identidad y la diversidad cultural (Laureano 2007). El Perú, como país, es el resultado de una mezcla de distintas culturas, cada una con costumbres, formas de vida y tradiciones peculiares; por tanto, la enseñanza de la ciencia y la tecnología en la escuela debe promover la comprensión y explicación de la naturaleza y la realidad desde diferentes visiones. Comprender por medio de la ciencia que las vacunas o fármacos combaten eficazmente enfermedades, como la fiebre amarilla o la malaria, ha permitido mejorar nuestra expectativa de vida. Por otro lado, gracias al conocimiento tradicional sabemos que la sangre de grado es muy efectiva como cicatrizante de heridas externas o úlceras, o que los andenes y los acueductos siguen siendo sistemas eficaces para la agricultura. Es decir, hay un espacio de interacción enorme para que la ciencia y los conocimientos tradicionales contribuyan al conocimiento, a la solución de problemas y a la mejora de la calidad de vida. Desde esta perspectiva, la enseñanza de ciencia y tecnología basada en competencias facilita la inclusión de actividades, sesiones y unidades contextualizadas para la generación y diálogo de conocimientos, así como la solución de problemas en el ámbito local, regional o global. 2.5 Diseñar y producir prototipos tecnológicos que permitan dar soluciones a problemas concretos La tecnología se define como un conjunto de técnicas, científicamente fundamentadas, que buscan transformar la realidad para satisfacer necesidades en un contexto específico. Estas técnicas pueden ser procedimientos empíricos, destrezas o habilidades que, usadas y explicadas ordenadamente, siguiendo pasos rigurosos y repetibles, conducen a las tecnologías. Por eso, la educación tecnológica en la escuela debe ofrecer a los estudiantes la oportunidad de desarrollar las A diferencia de la ciencia, que busca el conocimiento, la tecnología crea objetos o sistemas como productos tangibles que responden a demandas o necesidades sociales.
  10. 10. 10 capacidades que les permitan comprender la tecnología y aplicarla a diversas situaciones problemáticas, por medio de la producción de prototipos tecnológicos; debe desarrollar habilidades para que durante toda su vida se adapten a un ambiente tecnológico donde los medios, los modos de producción y las relaciones entre las personas cambian cada día. Al mismo tiempo, la educación tecnológica debe posibilitar que cada estudiante tenga una visión inicial de las necesidades y potencialidades tecnológicas nacionales, lo que le hará más fácil, llegado el momento, incorporarse al mundo laboral. 2.6 Construir una posición crítica sobre la ciencia y la tecnología en sociedad La sociedad actual necesita ciudadanos críticos e informados que enfrenten el debate social y ambiental —en el que la ciencia y la tecnología están implicadas— desde una postura ética. Por eso, resulta fundamental que los estudiantes construyan autonomía en sus ideas, en su participación en la vida ciudadana y en la acción. Esto supone una reflexión profunda y relacionada con otros aprendizajes fundamentales para afrontar los diversos problemas sociocientíficos locales, nacionales y mundiales. La consolidación de ésta posición crítica permitirá a los estudiantes participar, deliberar y tomar decisiones en asuntos personales y públicos relacionados con la ciencia y la tecnología y abrir la posibilidad de una discusión desde diferentes perspectivas a fin de visualizar alternativas y plantear soluciones y acciones comunes. Los objetos tecnológicos son instrumentos que requieren de la fuerza del ser humano para funcionar —un martillo, una llave, un cuchillo—. Los sistemas tecnológicos están formados por un conjunto de objetos tecnológicos que, al interactuar, cumplen una función específica —un reloj, un horno —. La ciencia y la tecnología están en constante interacción con la cultura, la ética, los estilos de vida, el ambiente, la política y la economía, y ejercen influencia sobre ellas. Una técnica es un procedimiento que tiene como objetivo la obtención de un resultado determinado.
  11. 11. 11 2.7 Relación del aprendizaje con otros aprendizajes fundamentales Este aprendizaje permite construir conocimientos científicos y tecnológicos a través de la indagación y comprensión de principios, leyes y teorías; promueve en el estudiante un aprendizaje autónomo; un pensamiento creativo y crítico; un actuar en diferentes situaciones y contextos de forma ética y responsable; el trabajo en equipo; un proceder con emprendimiento, la expresión de sus propias ideas y el respeto a las de los demás. En este aprendizaje los estudiantes seleccionan, procesan e interpretan datos o información utilizando herramientas y modelos matemáticos, y textualizan experiencias y conclusiones usando habilidades comunicativas, se promueve un estilo de vida saludable, se desarrolla la sensibilidad e innovación cuando diseñan prototipos tecnológicos y se facilita la comprensión de las causas que originan un problema, de su entorno o del ambiente, y lo preparan para tomar acciones y tratar de solucionarlo. Finalmente, para el desarrollo de la competencia “actúa responsablemente en el ambiente” se hace imprescindible que el estudiante sea capaz de comprender y explicar hechos o fenómenos, relacionados a las grandes ideas sobre la naturaleza.
  12. 12. 12 III. DESARROLLANDO EL APRENDIZAJE 3.1 Competencia: Indaga, mediante métodos científicos, situaciones susceptibles de ser investigadas por la ciencia Esta competencia se concibe como un hacer ciencia sobre la base de poner en juego la comprensión de conocimientos científicos, de entender la forma en que son obtenidos para responder cuestionamientos de tipo descriptivo y causal, sobre hechos y fenómenos naturales. Al indagar, los estudiantes: - Plantean preguntas y relacionan el problema con un conjunto de conocimientos establecidos. - Ensayan explicaciones. - Diseñan e implementan estrategias. - Recogen evidencia que permita contrastar las hipótesis. - Comunican los resultados de su trabajo. - Identifican los puntos débiles que se han presentado durante el proceso y proponen mejoras. - Reflexionan sobre la validez de la respuesta obtenida en relación con las interrogantes, lo que les permitirá comprender los límites y alcances de su investigación. CAPACIDADES: Problematiza situaciones Es la capacidad de cuestionarse sobre hechos y fenómenos de la naturaleza, interpretar situaciones y emitir posibles respuestas, en forma descriptiva o causal. Diseña estrategias para hacer una indagación Es la capacidad de seleccionar información, métodos, técnicas o instrumentos apropiados para explicar las relaciones entre los diversos factores de la realidad estudiada; y así comprobar o descartar las hipótesis. El proceso de experimentación es un espacio para fomentar el trabajo colaborativo y las actitudes científicas. “El mundo no es sino una escuela de indagación”. Michel de Montaigne
  13. 13. 13 Genera y registra datos e información Es la capacidad de realizar experimentos, entendidos como la observación sistemática o reproducción artificial de los fenómenos y hechos naturales que se desea comprender, a partir de:  la utilización de técnicas e instrumentos de medición para obtener, registrar y organizar datos; y de  la valoración de la repetición del experimento, de la incertidumbre asociada a las mediciones y de la seguridad frente a posibles riesgos, con el fin de comprobar o refutar las hipótesis. Analiza datos o información usando hojas de cálculo y graficadores Es la capacidad de comparar los datos obtenidos en la experimentación con la hipótesis planteada durante la etapa de la indagación y con la información de otras fuentes confiables, con el fin de establecer conclusiones. Esta capacidad también implica el uso de las TIC como un medio potente para registrar y procesar la información. Evalúa y comunica Es la capacidad de elaborar argumentos o conclusiones que comunican y explican los resultados obtenidos en su indagación, a partir de la reflexión del proceso y del producto obtenido. El diseño de un experimento depende de: el tipo de relación que se da entre las variables; la forma en que se van a recoger los datos; la selección de los instrumentos más adecuados; el cronograma del experimento; los controles que se aplicarán; y, otras medidas necesarias para llevar a cabo la investigación. Los conocimientos solo duran hasta que los estudiantes tienen tiempo de hacerse nuevas preguntas o de crear teorías más precisas. La aplicación de una o más de las capacidades descritas para el logro de la competencia relacionada con la indagación científica, contribuirá significativamente a la formación del estudiante, pues pondrá juego la iniciativa, la organización, la toma de decisiones, la acción, el análisis, la sustentación y la reflexión, entre otras cualidades, habilidades y actitudes.
  14. 14. 14 Los estándares de aprendizaje para esta competencia se describen en el siguiente mapa de progreso DESCRIPCIÓN II ciclo Plantea preguntas sobre un fenómeno o hecho con base en sus observaciones; propone hipótesis y actividades para explorar; sigue los pasos de un procedimiento en los que observa a través de sus sentidos y describe objetos o hechos, recoge datos cualitativos, los compara y los representa a través de dibujos; contrasta los resultados que obtuvo con sus hipótesis. Expresa sus emociones y pensamientos sobre el proceso seguido y los resultados que obtuvo. III ciclo Plantea preguntas en las que establece relaciones de causa-efecto sobre un fenómeno o hecho, y propone hipótesis con base en datos producto de sus observaciones; sugiere actividades y responde a sugerencias sobre cómo recoger datos relevantes para responder una pregunta. Sigue los pasos de un procedimiento en el que describe y hace mediciones simples no estandarizadas; recoge datos discretos en listados o completando tablas simples; compara, clasifica e interpreta los datos, estableciendo relaciones entre estos; los representa en gráficos o dibujos y formula conclusiones. Menciona el momento de la indagación que fue útil o aquel donde hubo dificultades y señala cómo mejorar el proceso; formula nuevas preguntas que incluyen a las nuevas observaciones y comunica en forma oral, escrita o gráfica las conclusiones a las que llegó, sobre la base de la información recogida. IV ciclo Plantea preguntas en las que establece relaciones de causa-efecto sobre un fenómeno o un hecho, y formula hipótesis con base en datos producto de sus observaciones y conocimiento científico; planifica en grupo una estrategia para poner a prueba el efecto de una variable sobre la otra, comprobar sus hipótesis y responder a una pregunta. Describe y compara el comportamiento de las variables; hace mediciones simples estandarizadas y registros de datos en listados; los organiza en tablas de doble entrada; interpreta los datos en función de sus relaciones y los representa en gráficos de barras simples y pictogramas, y formula conclusiones; cuando los resultados obtenidos no concuerdan con lo esperado, busca probables causas en el procedimiento o propone cambios en las hipótesis planteadas; señala las limitaciones que encontró al generar datos. Comunica las conclusiones en forma oral, gráfica o escrita, según sus propósitos y su audiencia, con base en la información obtenida de fuentes consultadas; usa términos científicos y matemáticos apropiados. V ciclo Plantea preguntas que pueden ser respondidas a través de pruebas y procedimientos; elige una factible de indagar y formula hipótesis en términos observables o medibles, con base en datos producto de sus observaciones y conocimiento científico. Planifica, en grupo o individualmente, la estrategia más apropiada para manipular una variable independiente y medir la variable dependiente, con el fin de generar y registrar evidencias que le permitan comprobar hipótesis y responder a la pregunta planteada. Hace mediciones estandarizadas manipulando una variable y manteniendo inalteradas otras; registra datos en tablas de doble entrada; interpreta los datos y establece relaciones de causa-efecto de la variable en estudio y la influencia de variables intervinientes;1 usa el razonamiento lógico y diversas fuentes para explicar estas relaciones, y los representa en gráficos de barras dobles y lineales; formula conclusiones. Sugiere mejoras a su trabajo y explica las razones de sus propuestas; descubre que pueden requerirse instrumentos para generar datos exactos y que hay fenómenos que no pueden ser estudiados científicamente; señala la importancia de contar con datos suficientes para establecer generalizaciones confiables. Justifica las conclusiones de su indagación o refuta una objeción, sobre la base de la información obtenida y de las fuentes consultadas; hace uso de términos científicos y matemáticos apropiados para comunicar sus conclusiones en forma oral, escrita o gráfica, en medios virtuales o presenciales, según sus propósitos y audiencia. 1 La variable interviniente es un factor o agente que puede influenciar en los resultados de un experimento.
  15. 15. 15 VI ciclo Interpreta una situación y elabora preguntas e hipótesis verificables y falsables2 expresadas en términos observables y basadas en conocimiento científico, según fuentes confiables; planifica, en grupo o individualmente, la estrategia más apropiada para controlar dos variables, una independiente y la otra dependiente; genera y registra evidencias precisas que le permitan refutar o respaldar las hipótesis planteadas, sobre la base de considerar el grupo testigo y el número de ensayos que el error y la reproducibilidad exigen. Realiza el control de variables y la repetición de pruebas para disminuir el error y obtener resultados más precisos, y registra datos numéricos continuos en tablas; analiza e interpreta los datos expresados en promedios, comparándolos con los de otros investigadores; los representa en tablas, diagramas, gráficos de categorías y formula conclusiones. Evalúa si una indagación es eficiente en relación con la claridad de los resultados; propone cambios para hacer variaciones que le permitan obtener mejores resultados; señala las limitaciones que encontró al generar datos y la importancia de usar fuentes de información confiables. Justifica las conclusiones de su indagación, refuta una objeción o predice un fenómeno, con base en sus razonamientos científicos, la evidencia obtenida de su indagación y datos de otras fuentes. Hace uso de términos científicos y matemáticos apropiados para comunicar sus conclusiones en una variedad de formas y medios, según sus propósitos y audiencia. VII ciclo Interpreta una situación y elabora preguntas e hipótesis verificables y falsables; selecciona las variables principales para ser estudiadas sobre la base del conocimiento disponible, y formula hipótesis sustentadas en evidencias científicas a favor y en contra de esta. Planifica, en grupo o individualmente, la estrategia más apropiada para controlar una variable dependiente y más de una variable independiente; para controlar el número de ensayos apropiados para generar y registrar evidencias precisas, que le permitan refutar o respaldar las hipótesis planteadas. Utiliza equipos y procedimientos para obtener datos con la exactitud y precisión requeridas para el control de las variables; reconoce un rango de riesgos y los previene en la manipulación de instrumentos. Registra datos numéricos continuos; analiza e interpreta tendencias de relaciones lineales; las representa a través de gráficos con incertidumbre; contrasta su análisis con la teoría vigente y con resultados de otras investigaciones; formula conclusiones. Evalúa la validez y fiabilidad de sus resultados e interpretaciones. Argumenta y contraargumenta sus conclusiones, y destaca las relaciones cualitativas y cuantitativas entre las variables estudiadas para predecir fenómenos, sobre la base de diversas evidencias; usa un rango de convenciones científicas y matemáticas para comunicar sus conclusiones en una variedad de formas y medios de comunicación, según sus propósitos y audiencia. Destacado Analiza un problema y selecciona las variables principales para ser estudiadas, con base en el conocimiento científico, y formula hipótesis alternativas; argumenta a favor o en contra de ellas respaldándose en evidencias científicas y selecciona la o las más certeras. Evalúa las estrategias experimentales, que incluyen métodos de muestreo y el uso del grupo control para distinguir el grado de influencia de cada variable sobre el fenómeno estudiado, con el fin de respaldar una hipótesis y refutar las alternativas. Utiliza equipos de precisión3 para obtener datos directos e indirectos4 confiables; selecciona la muestra representativa y pruebas de control; señala cuándo es preciso repetir las medidas; demuestra cuidado en la manipulación de instrumentos y en el uso del ambiente que ocupa; registra datos numéricos continuos, los interpreta y cuestiona si son suficientes para apoyar las conclusiones obtenidas; propone límites a las generalizaciones con base en el error experimental e incertidumbre en los datos; los representa en diagramas y gráficos con incertidumbre y formula conclusiones. Sustenta que la producción de conocimientos científicos es progresiva; conduce a una mejor comprensión del mundo en términos relativos y comprende que las nuevas ideas en la ciencia son provisionales y están limitadas por el contexto en el cual se conciben, y que a veces surgen hallazgos inesperados. Sintetiza lo hallado en forma de conclusiones categóricas respaldadas en evidencia. Argumenta nuevos cuestionamientos en torno de la pregunta origina, sobre la base de las nuevas evidencias; critica los límites de la certidumbre en sus conclusiones y propone cómo superarlas; comunica sus conclusiones en una variedad de formas y medios, según sus propósitos y audiencia. 2 La falsación consiste en poner a prueba una teoría o hipótesis buscando hechos que demuestren su falsedad. 3 Equipos de precisión como balanzas analíticas, dinamómetros, potenciómetros, microscopios, entre otros. 4 Dato directo es el que se obtiene directamente de la medición de una variable, y dato indirecto el resultado de la aplicación de una fórmula.
  16. 16. Los indicadores de desempeño se describen en la siguiente matriz. Recordemos que éstos son ejemplos; en cada ruta de ciclo encontraremos más indicadores que nos servirán para nuestra práctica cotidiana. COMPETENCIA: Indaga, mediante el método científico, situaciones que pueden ser investigadas por la ciencia CAPACIDADES INICIAL PRIMARIA SECUNDARIA II CICLO III CICLO IV CICLO V CICLO VI CICLO VII CICLO DESTACADO Problematiza situaciones Propone hipótesis en basadas en sus concepciones previas. Propone hipótesis sobre la base de sus observaciones Propone hipótesis con conocimientos científicos relacionado a su problema de indagación Formula una hipótesis considerando la relación entre la variable independiente, seleccionada por el docente y la dependiente Formula hipótesis falsables considerando la relación entre la variable independiente, dependiente e intervinientes. Formula hipótesis falsables considerando la relación entre la variable independiente, dependiente e intervinientes. Formula hipótesis y/o modelos cualitativos o cuantitativos falsables. Diseña estrategias para hacer indagación Menciona en secuencia las acciones que puede realizar para resolver un problema de indagación Propone acciones para construir un procedimiento común, considerando las sugerencias del docente y sus pares Propone una secuencia de acciones y las fundamenta, considerando las sugerencias del docente y sus pares para elaborar un procedimiento común Elabora un procedimiento considerando las acciones a seguir y el tiempo de duración, para manipular la variable independiente y dar respuesta a la pregunta seleccionada Elabora un procedimiento que permita manipular la variable independiente, medir la dependiente y mantener constantes las intervinientes Elabora un protocolo explicando las técnicas que permiten controlar las variables eficazmente Elabora un plan usando una variedad de métodos para controlar variables y dar respuesta a su pregunta Genera datos o información Representa a través de trazos o dibujos los datos que obtiene en su indagación Registra datos o información en tablas simples y los representa en dibujos o gráficos Representa los datos en pictogramas y gráficos de barras simples, usando hojas de cálculo y graficadores Representa los datos en gráficos de barras dobles o lineales usando hojas de cálculo y graficadores Representa los datos en gráficos de barras dobles o lineales usando hojas de cálculo y graficadores Selecciona el tipo de gráfico más apropiado y las escalas que representan los datos, usando hojas de cálculo y graficadores Selecciona el tipo de gráfico más apropiado y las escalas que representan los datos, usando hojas de cálculo y graficadores Analiza datos o información usando hojas de cálculo o graficadores Intercambia sus resultados para establecer las conclusiones, con ayuda Establece relaciones cualitativas a partir de los datos o información recogida y las contrasta con fuentes proporcionadas. Establece relaciones cualitativas a partir de los datos o información recogida y las contrasta con fuentes proporcionadas. Explica relaciones y/o patrones cualitativos entre las variables a partir de las gráficas elaboradas y los complementa con las fuentes de información seleccionadas. Explica y usa patrones y/o tendencias cuantitativas y cualitativas a partir de las gráficas elaboradas y los complementa con las fuentes de información seleccionadas. Establece patrones y busca tendencias lineales considerando la incertidumbre de los datos o información y los complementa con las fuentes de información seleccionadas. Establece patrones y busca tendencias lineales a partir de los datos o información obtenida. Si es necesario, modifica las variables. Evalúa y comunica Representa a través de dibujos, secuencia de imágenes o gráficos sencillos el resultado de su indagación. Comunica sus conclusiones oralmente, a través de dibujos o gráficos simples Comunica sus conclusiones oralmente, a través de dibujos o gráficos simples Establece las causas de posibles errores y contradicciones en el proceso y resultados de su indagación Establece las causas de posibles errores y contradicciones en el proceso y resultados de su indagación Emite conclusiones basadas en sus resultados Emite conclusiones basadas en sus resultados y en investigaciones relacionadas
  17. 17. 3.2 Competencia: Explica el mundo físico, basado en conocimientos científicos Esta competencia supone que los estudiantes: - Construyan y comprendan argumentos, representaciones o modelos cualitativos o cuantitativos. - Expliquen razones de hechos o fenómenos, sus causas y relaciones con otros fenómenos. Para esto deben haber comprendido ya conceptos, principios, teorías y leyes científicas, que se apoyan en evidencias, datos e información científica proporcionados de manera oral, escrita o visual. Desde una perspectiva intercultural, los estudiantes podrán contrastar los conocimientos desarrollados por diversos pueblos, en diferentes espacios y tiempos, con los conocimientos de la ciencia. CAPACIDADES: Comprende y aplica conocimientos científicos Es la capacidad de establecer relaciones y organizar los conceptos, principios, teorías y leyes que interpretan la estructura y funcionamiento de la naturaleza y de los productos tecnológicos. Toda esta teoría permitirá explicar o predecir las causas y consecuencias de hechos en contextos diferentes. Esta capacidad supone abstraer y aislar en un ámbito los elementos que forman parte de un modelo científico. Argumenta científicamente Es la capacidad de elaborar y justificar proposiciones, fundamentadas con evidencias que se encuentran contenidas en diversas fuentes informativas, para explicar hechos o fenómenos de la naturaleza y productos tecnológicos. La explicación de hechos o fenómenos de la realidad no solo se construye a partir de la experimentación, sino también como consecuencia del procesamiento de información, al definir, clasificar, reformular, ejemplificar, establecer analogías, entre otros procesos mentales. La aplicación de una o más de las capacidades descritas para el logro de la competencia relacionada con la explicación científica, contribuirá significativamente a la formación del estudiante, pues pondrá en juego su comprensión y deducción de aquellas ideas que se infieren de una fuente de información. Esto posibilitará la transferencia de esa comprensión a diversas situaciones problemáticas, planteadas en diferentes contextos, transferencia que es un rasgo importante del aprendizaje significativo.
  18. 18. 18 Los estándares de aprendizaje para esta competencia se describen en el siguiente mapa de progreso: DESCRIPCIÓN Sobre materia, energía y sus transformaciones Sobre mecanismos de los seres vivos Sobre biodiversidad, Tierra y universo II ciclo Describe, con base en sus observaciones y experiencias previas, al movimiento, la luz, el calor y el sonido; y explica que los objetos tienen características comunes, diferentes y que pueden cambiar. Describe, con base en sus observaciones y experiencias previas, semejanzas entre los progenitores y sus descendientes, y explica necesidades y características comunes de los seres vivos. Describe, con base en sus observaciones y experiencias previas, el suelo, agua y aire como hábitat de diferentes seres vivos, y los diferentes tamaños y brillos del Sol, la Luna y las estrellas en el cielo. Aplica estos conocimientos en situaciones cotidianas. III ciclo Establece relaciones causales, con base en sus observaciones y experiencias previas, entre la luz, el calor y el movimiento, como formas de energía. Identifica los cambios físicos que estos pueden producir en los materiales, según sus características. Establece relaciones causales, con base en sus observaciones y experiencias previas, entre la adecuada forma de las partes externas de los seres vivos y la función que cumplen; y entre las semejanzas progenitor- descendiente y el desarrollo que las produce. Establece relaciones causales, con base en sus observaciones y experiencias previas, entre las masas de agua, el aire y el material sólido que forman la Tierra y los lugares donde habitan los seres vivos; y entre el ciclo de día y noche, la rotación de la Tierra y su movimiento, junto a otros planetas, alrededor del Sol. Aplica estos conocimientos en situaciones cotidianas. IV ciclo Establece relaciones multicausales, con base en evidencia que proviene de fuentes documentadas con respaldo científico, entre los cuerpos que se mueven y las fuerzas que actúan sobre ellos; entre las diversas manifestaciones de energía con la fuente de la que provienen; así como entre los cambios reversibles e irreversibles que pueden sufrir los materiales por acción de la energía. Establece relaciones multicausales, con base en evidencia que proviene de fuentes documentadas con respaldo científico, entre las partes internas de los seres vivos, su organización en sistemas y sus funciones vitales; y entre la reproducción y la agrupación de organismos en especies. Establece relaciones multicausales, con base en evidencia que proviene de fuentes documentadas con respaldo científico, entre las adaptaciones de los seres vivos, el lugar que habitan, las redes alimenticias y la transferencia de energía; y entre la radiación del Sol, su distribución en función de la forma y relieve de la Tierra y la generación de zonas cálidas, templadas y frías. Aplica estos conocimientos en diferentes situaciones. V ciclo Justifica, con base en evidencia que proviene de fuentes documentadas con respaldo científico, las relaciones que se establecen entre la energía que está presente en los materiales y se manifiesta a través del movimiento molecular; comprende que este aumenta al absorber energía y disminuye al liberarla; describe las diferentes propiedades de los materiales, según su estructura microscópica (átomos y moléculas). Justifica, con base en evidencia que proviene de fuentes documentadas con respaldo científico, las relaciones que se establecen entre la célula como estructura mínima, las funciones vitales, sus trabajos especializados y su capacidad de integrarse en colonias, tejidos o sistemas; y entre la reproducción sexual y la diversidad dentro de una especie. Justifica, con base en evidencia que proviene de fuentes documentadas con respaldo científico, las relaciones que se establecen entre las estrategias de supervivencia y las funciones específicas que los seres vivos desarrollan en los ecosistemas; y entre la actividad interna de la Tierra, el movimiento de placas tectónicas, el vulcanismo, la formación de continentes y el relieve.
  19. 19. 19 Aplica estos conocimientos en diferentes situaciones. VI ciclo Justifica, con base en evidencia que proviene de fuentes documentadas con respaldo científico, las relaciones cualitativas y las cuantificables que se establecen entre la energía y su acción sobre los cuerpos por contacto o a distancia; la generación de trabajo y movimiento; las cargas opuestas entre el núcleo y la nube electrónica, al interior del átomo, y su tendencia a la neutralidad eléctrica. Justifica, con base en evidencia que proviene de fuentes documentadas con respaldo científico, las relaciones cualitativas y las cuantificables que se establecen entre la energía y los materiales que la célula procesa para producir sustancias complejas, y el mantenimiento de su organización; y entre la diversidad dentro de una especie, la selección natural o artificial, y el origen y evolución de especies. Justifica, con base en evidencia que proviene de fuentes documentadas con respaldo científico, las relaciones cualitativas y las cuantificables que se establecen entre el funcionamiento de la biósfera y los flujos de materia y energía; la biodiversidad actual y sus ancestros comunes; entre la radiación del Sol, la convección atmosférica y oceánica, el ciclo del agua, la rotación inclinada de la Tierra, su traslación alrededor del Sol y los fenómenos meteorológicos. Aplica, cualitativa o cuantitativamente, la comprensión de estos conocimientos en diferentes situaciones. VII ciclo Argumenta con base en evidencia que proviene de fuentes documentadas con respaldo científico, las relaciones cualitativas y las cuantificables que se establecen entre la capacidad de un material para intercambiar calor, que depende de las fuerzas entre sus partículas y su estructura atómica o molecular; la distribución electrónica en los átomos de los materiales como determinante de su comportamiento en campos eléctricos, magnéticos y ondas electromagnéticas; su capacidad para enlazarse con otros y formar moléculas con nuevas propiedades; y entre las reacciones y la liberación o absorción de energía. Argumenta con base en evidencia que proviene de fuentes documentadas con respaldo científico, las relaciones cualitativas y las cuantificables que se establecen entre las funciones de las células y las de los sistemas que se integran para conservar la homeostasis de un organismo; y entre la información genética, su transmisión mediante la replicación del ADN y su expresión mediante la síntesis de proteínas que cumplen funciones específicas. Argumenta con base en evidencia que proviene de fuentes documentadas con respaldo científico, las relaciones cualitativas y las cuantificables que se establecen entre la relación de parentesco evolutivo de los seres vivos, y las evidencias obtenidas del ADN de seres vivos actuales y de registros fósiles; el origen de la Tierra y el sistema solar con las evidencias de composición química; y entre las características de los estratos de la Tierra y sus cambios físicos, químicos y biológicos. Aplica, cualitativa o cuantitativamente, la comprensión de estos conocimientos en diferentes situaciones. Destacado Argumenta con base en evidencia que proviene de fuentes documentadas con respaldo científico, las relaciones cualitativas y las cuantificables que se establecen entre la energía total como constante, la inevitable disipación en toda transformación de energía y la tendencia universal al desorden; entre las cuatro fuerzas fundamentales que explican las manifestaciones de energía conocidas; y entre las reacciones nucleares de fusión o fisión, y la transformación de materia en energía. Argumenta con base en evidencia que proviene de fuentes documentadas con respaldo científico, las relaciones cualitativas y las cuantificables que se establecen entre la vida, como un sistema de reacciones químicas, y su control por el ADN; y entre la especialización de las células y la expresión regulada de los genes. Argumenta con base en evidencia que proviene de fuentes documentadas con respaldo científico, las relaciones cualitativas y las cuantificables que se establecen entre la evolución biológica, las eras de mayor o menor biodiversidad, y los cambios físicos, químicos y biológicos en la Tierra; y entre la inconmensurable extensión del universo conocido y por conocer, la diversidad de cuerpos celestes y la acción de las cuatro fuerzas fundamentales. Aplica, cualitativa o cuantitativamente, la comprensión de estos conocimientos en diferentes situaciones.
  20. 20. Los indicadores de desempeño se describen en la siguiente matriz. Recordemos que éstos son ejemplos; en cada ruta de ciclo encontraremos más indicadores que nos servirán para nuestra práctica cotidiana. COMPETENCIA: Explica el mundo físico, basado en conocimientos científicos CAPACIDADES INICIAL PRIMARIA SECUNDARIA II CICLO III CICLO IV CICLO V CICLO VI CICLO VII CICLO DESTACADO Materia y Energía Comprende y aplica conocimientos científicos y argumenta científicamente Describe objetos y materiales por sus características. Relaciona los objetos con sus funciones. Relaciona situaciones cotidianas con el uso de la fuerza, la luz y el calor. Menciona la fuerza al empujar, jalar o levantar, como causa del movimiento de objetos. Menciona una causa (luz, calor o movimiento) de los cambios que se producen en los materiales. Compara los cambios reversibles e irreversibles de la materia que ocurren en la vida cotidiana. Relaciona las diferentes manifestaciones de la energía con sus fuentes. Da razón de que cuando un material absorbe energía, el movimiento de sus moléculas aumenta y se manifiesta por el aumento de su temperatura. Fundamenta semejanzas y diferencias entre la fuerza magnética y la fuerza gravitatoria. Fundamenta la relación entre energía y trabajo en el uso de máquinas simples. Sustenta que la distribución electrónica del átomo determina la propiedad del elemento químico para combinarse, en reacciones que liberan o absorben energía. Sustenta la existencia de un defecto de masa entre los reactantes y productos de una fisión nuclear que se convierte en energía y la calcula usando la ecuación de Einstein. Mecanismos de los seres vivos Comprende y aplica conocimientos científicos y argumenta científicamente Describe las necesidades que los seres vivos tienen para vivir. Relaciona las partes del cuerpo de los seres vivos, con la función que realiza. Relaciona a los seres vivos con sus descendientes. Describe las semejanzas externas entre descendientes y progenitores y cómo estas se van manifestando con el desarrollo. Relaciona la forma de las partes externas del cuerpo con la función que cumplen. Compara la estructura de los sistemas de diferentes seres vivos para cada función. Relaciona las funciones de los órganos con el sistema y la función vital del que forma parte. Da razón acerca de la existencia de organismos unicelulares que pueden organizarse en colonias Elabora conclusiones sobre la relación entre la estructura, forma y tamaño de las células con la función especializada que cumple. Fundamenta que la célula obtiene energía a partir del metabolismo de los nutrientes para producir sustancias complejas Fundamenta la fotosíntesis en las plantas como un medio de transformación y almacenamiento de energía. Sustenta a partir del modelo de replicación del ADN y la síntesis de proteínas, cómo las células cumplen funciones para conservar y defender la homeostasis. Sustenta que la fotosíntesis y la respiración hacen posible la síntesis de biomoléculas que sustentan la vida. Biodiversidad, Tierra y universo Comprende y aplica conocimientos científicos y argumenta científicamente Relaciona a los seres vivos con el ambiente en donde habitan. Describe al sol, la luna y las estrellas por sus características. Describe las masas de aire, agua y material sólido como partes de la Tierra. Relaciona la rotación de la Tierra con el ciclo día y noche. Establece diferencias de la incidencia de los rayos del sol en las zonas cálidas, frías y templadas de la Tierra. Relaciona el relieve y la forma de la Tierra con las zonas frías, cálidas y templadas. Da razón de las interacciones entre las especies a partir de la función que desempeñan. Elabora conclusiones sobre las consecuencias de incorporar a una especie en un ecosistema. Fundamenta, que las especies actuales proceden de ancestros extintos Fundamenta que la biosfera es un sistema cerrados para la materia, donde fluyen los ciclo biogeoquímicos. Sustenta que existen elementos comunes en la composición de la Tierra y en los diferentes cuerpos celestes del sistema solar, porque todos provienen de una misma masa. Sustenta que los cambios físicos y químicos de la Tierra influyen en el comportamiento y evolución de los seres vivos.
  21. 21. 3.3 Competencia: Diseña y produce prototipos tecnológicos para resolver problemas de su entorno Esta competencia se concibe como un esfuerzo dirigido a la solución de problemas propios de su entorno, tanto aquellos orientados a mejorar la calidad de vida de la población como los vinculados a optimizar procesos de producción en un contexto determinado (situación geográfica, limitación de materiales, presupuesto, entre otros). Para ello, los estudiantes pondrán en juego capacidades para: - Plantear problemas que requieran soluciones tecnológicas. - Diseñar alternativas de solución, implementarlas, validarlas y evaluar su rendimiento e impacto social, cultural, productivo y ambiental. Desde una perspectiva intercultural, los estudiantes tendrán la oportunidad de conocer las técnicas y tecnologías desarrolladas por diversos pueblos, en diferentes contextos y tiempos. Asimismo, podrán contrastarlas o complementarlas con aquellas derivadas del conocimiento científico y tecnológico, aprendido en la escuela y respaldado por la comunidad científica. Así incrementarán sus alternativas de solución a los problemas planteados. El desarrollo de esta competencia considera como marco seis grandes grupos de tecnologías: “Tecnología de energía y potencia”, “Tecnología de control y automatización”, “Biotecnología”, “Tecnología agropecuaria”, “Tecnología ambiental” y “Tecnología de construcción”. Estos campos han sido seleccionados porque son especialmente importantes para el país: contribuyen a la alfabetización tecnológica y nos permiten relacionarnos con la malla de ideas científicas. CAPACIDADES: Plantea problemas que requieren respuestas tecnológicas y selecciona alternativas de solución Es la capacidad de cuestionar la realidad e identificar la relación entre las necesidades u oportunidades en un área de interés y las posibles causas de los problemas. También supone la habilidad para seleccionar y describir una o varias alternativas para solucionarlos, mediante el uso de conocimientos empíricos y científicos, de manera articulada. Diseña alternativas que resuelvan el problema Es la capacidad de representar las posibles soluciones al problema mediante el uso de conocimiento científico, y de establecer sus especificaciones cualitativas, cuantitativas y funcionales requeridas para implementarlas. Esto significa identificar los factores técnicos (materiales, herramientas), económicos (presupuesto) y organizativos (tiempo, mano de obra, espacios necesarios), y estimar cómo se va a disponer de ellos. Toda solución de un problema tecnológico está orientada a satisfacer una necesidad plenamente identificada. “El científico explora lo que existe y el tecnólogo crea lo que nunca ha existido”. Theodore von Kármán
  22. 22. 22 Implementa y valida alternativas de solución Es la capacidad de elaborar y poner en funcionamiento el prototipo cumpliendo las especificaciones de diseño. Nuestros estudiantes deben aprender a conocer las características de los materiales y herramientas, seleccionar los más adecuados para su tarea y utilizarlos de forma segura y precisa. Asimismo, deberán emplear diversas técnicas para construir objetos o sistemas tecnológicos. Esta capacidad se refiere a la manera o modo particular de hacer las cosas y a los procedimientos necesarios para llevar a cabo un proceso de producción. Evalúa y comunica la eficiencia, la confiabilidad y los posibles impactos de su prototipo Es la capacidad de determinar y comunicar los límites de funcionalidad, la eficiencia y confiabilidad y los posibles impactos del prototipo y de su proceso de producción. “Sabemos que todos tienen la capacidad de crear y que el deseo de crear es universal; todas las criaturas son originales en sus formas de percepción, en sus experiencias de vida y en sus fantasías. La variación de la capacidad creadora dependerá de las oportunidades que tengan para expresarla” (Novaes 1973, citado en Soto 2008: 19). Al igual que la indagación, las capacidades descritas para el logro de esta competencia desarrollan la iniciativa, la capacidad de organización, la toma de decisiones, la implementación y el análisis de la funcionalidad y la sustentación, eficiencia y reflexión acerca de las implicancias ambientales y sociales de sus productos.
  23. 23. 23 Los estándares de aprendizaje para esta competencia se describen en el siguiente mapa de progreso: DESCRIPCIÓN II ciclo Detecta una necesidad personal o de su entorno inmediato que puede resolver, y propone alternativas de solución a partir de su experiencia previa, los requerimientos y los recursos disponibles; usa dibujos para representar su alternativa de solución y la describe usando unidades de medida no estandarizadas; selecciona materiales según las características percibidas por sus sentidos, y describe en forma oral o con dibujos la secuencia de pasos para implementar su diseño; ejecuta esos pasos usando herramientas según sus funciones básicas y materiales disponibles; describe el procedimiento que realizó y el prototipo que obtuvo; y, expresa en forma oral su satisfacción o contrariedad sobre su funcionamiento. III ciclo Detecta un problema y sus causas; propone ideas o alternativas de solución tecnológicas basadas en sus conocimientos previos y los requerimientos; considera las limitaciones funcionales de las herramientas y la utilidad que puede darle a los materiales de su entorno para resolver el problema; deduce beneficios de sus alternativas de solución para él o su entorno; representa su alternativa de solución con dibujos e incorporando escritos para señalar sus partes o fases; usa unidades de medida no estandarizadas; selecciona los materiales según características percibidas por sus sentidos; describe con textos cortos o dibujos una secuencia de pasos para desarrollar su diseño y los ejecuta; usa herramientas según sus funciones básicas y transforma distintos materiales con seguridad; realiza ajustes manuales para mejorar el funcionamiento de su prototipo; describe cómo trabaja su producto tecnológico y fundamenta en forma oral o escrita su satisfacción o contrariedad acerca de su funcionamiento, en relación a requerimientos del problema; describe en qué casos puede utilizar el producto que ha construido; y, valora sus beneficios. IV ciclo Formula preguntas para delimitar el problema y establecer los requerimientos; considera la disponibilidad de información confiable y las limitaciones funcionales de los instrumentos de medición; expresa la utilidad que podría obtener de sus alternativas de solución; las representa con dibujos estructurados y mediante el uso de textos para señalar y describir sus partes o fases y los materiales a usar; estima parámetros con unidades de medida estandarizadas; selecciona el uso de los materiales según propiedades mecánicas percibidas por sus sentidos; establece y justifica la secuencia de pasos a realizar, apoyándose en gráficos y textos; sigue los pasos establecidos en el diseño; selecciona y usa en forma segura y apropiada herramientas y equipos para manipular materiales; verifica el resultado en cada paso de la implementación y realiza ajustes, si es necesario, para que funcione su prototipo; explica el funcionamiento y los posibles usos del prototipo en diferentes contextos; realiza pruebas para determinar si éste cumple con los requerimientos establecidos; comunica en forma oral, gráfica o escrita, según sus propósitos y su audiencia, el proceso realizado y el producto obtenido, mediante el uso de términos científicos y matemáticos apropiados. V ciclo A partir del uso de diversas fuentes de información confiables, determina las causas del problema identificado y selecciona un parámetro a optimizar y un factor a minimizar para determinar la eficiencia; considera sus destrezas técnicas, el presupuesto y el tiempo disponible; justifica posibles beneficios directos de su alternativa de solución; representa gráficamente su alternativa de solución usando instrumentos geométricos e incluyendo dimensiones y unidades de medida estandarizadas; justifica, con conocimiento científico y fuentes de información confiables, el uso de modelos matemáticos sencillos para estimar parámetros y el de materiales según propiedades mecánicas; identifica la secuencia de pasos a seguir en la implementación, apoyado en gráficos y textos; realiza los procedimientos de las diferentes fases según el diseño; selecciona y usa herramientas e instrumentos apropiados para manipular materiales, según sus propiedades y siguiendo normas de seguridad; detecta imprecisiones en las dimensiones, procedimientos y selección de materiales y realiza ajustes necesarios en busca de alcanzar el funcionamiento esperado; explica las bondades y limitaciones de su prototipo; sugiere mejoras o correcciones para su mejor funcionamiento; estima el parámetro y el factor seleccionados para determinar la eficiencia; explica posibles impactos positivos y negativos del prototipo en diferentes contextos; comunica en forma oral, gráfica o escrita, en medios virtuales o presenciales, según sus propósitos y su audiencia, los resultados obtenidos, mediante el uso de términos científicos y matemáticos apropiados.
  24. 24. 24 VI ciclo A partir del uso de diversas fuentes de información confiables, determina las causas del problema identificado y selecciona un parámetro a optimizar y un factor a minimizar para determinar la eficiencia; determina las especificaciones de diseño y justifica posibles beneficios indirectos de su alternativa de solución; representa gráficamente su alternativa de solución, incluyendo diferentes vistas y perspectivas; explica las fuentes de error en el uso de modelos matemáticos u otros criterios para estimar parámetros; justifica el uso de materiales, según propiedades físicas y químicas, compatibilidad ambiental y aspectos o parámetros que deben ser verificados al concluir cada parte o fase de la implementación, a través de fuentes de información confiables; selecciona y usa materiales, herramientas e instrumentos con precisión, según sus propiedades o funciones, para fabricar las partes del prototipo, siguiendo normas de seguridad; evalúa y determina las dificultades en la ejecución y las limitaciones de los materiales; realiza ajustes necesarios para alcanzar el funcionamiento esperado de su prototipo; justifica las modificaciones hechas en la implementación y las pruebas repetitivas para determinar los límites del funcionamiento y la eficiencia de su prototipo, según los parámetros y factores seleccionados; explica posibles impactos positivos y negativos del prototipo y de su proceso de producción; y, comunica los resultados obtenidos en distintas formas y medios, según sus propósitos y su audiencia. VII ciclo Determina estrategias que buscan lograr la confiabilidad de sus alternativas de solución y considera la interrelación de los factores involucrados en el problema. Justifica la selección de los factores del problema que serán abordados; de los criterios y estrategias de confiabilidad en las especificaciones de diseño; y los posibles beneficios de su alternativa de solución en comparación con productos tecnológicos similares o relacionados. Representa gráficamente, con escalas, su alternativa de solución; incluye aspectos de funcionamiento y mantenimiento de cada componente y fase; justifica márgenes de seguridad en el valor de sus parámetros para reducir o eliminar errores en su estimación. Da razones del uso de materiales, según sus propiedades físicas y químicas y su compatibilidad ambiental; así como de los procesos de armado/desarmado o montaje/desmontaje de cada fase o etapa, para desarrollar la implementación. Usa técnicas convencionales con normas de seguridad para el aprovechamiento de materiales, herramientas e instrumentos en la fabricación y ensamblaje de las partes del prototipo; evalúa y determina las dificultades en la ejecución y las limitaciones de los materiales; realiza ajustes o rediseños en busca de alcanzar el funcionamiento esperado de su prototipo; justifica las pruebas repetitivas para determinar la confiabilidad del funcionamiento de su prototipo, mediante la validación de las estrategias seleccionadas; explica posibles impactos del prototipo en el ámbito social, ambiental y ético, y propone estrategias para reducir posibles impactos negativos; y, comunica los resultados obtenidos en distintas formas y medios, según sus propósitos y su audiencia. Destacado Determina el alcance del problema, de sus alternativas de solución y las especificaciones de diseño, a partir de información científica especializada; propone una expresión matemática para estimar la eficiencia y confiablidad de su alternativa de solución; justifica sus posibles beneficios en comparación con productos tecnológicos similares o relacionados; representa gráficamente, con escalas, su alternativa de solución; incluye aspectos de funcionamiento y mantenimiento de cada componente y fase; justifica márgenes de seguridad en el valor de sus parámetros para reducir o eliminar errores en su estimación. Da razones, mediante fuentes de información confiables, del uso de materiales, según sus propiedades físicas y químicas y su compatibilidad con el medio ambiente; así como de los procesos de armado/desarmado o montaje/desmontaje de cada fase o etapa, para desarrollar la implementación. Selecciona y usa técnicas convencionales con normas de seguridad para el aprovechamiento de materiales, herramientas e instrumentos en la fabricación y ensamblaje de las partes del prototipo; evalúa y determina las dificultades en la ejecución y las limitaciones de los materiales; realiza ajustes o rediseños buscando alcanzar el funcionamiento esperado de su prototipo; plantea las estrategias de rediseño para mejorar y alcanzar valor agregado en el funcionamiento de su prototipo; propone estrategias o métodos de remediación y prevención de posibles impactos negativos de su prototipo; y, comunica los resultados obtenidos en distintas formas y medios, según sus propósitos y su audiencia.
  25. 25. Los indicadores de desempeño se describen en la siguiente matriz. Recordemos que éstos son ejemplos; en cada ruta de ciclo encontraremos más indicadores que nos servirán para nuestra práctica cotidiana. COMPETENCIA: Diseña y produce prototipos tecnológicos para resolver problemas de su entorno CAPACIDADES INICIAL PRIMARIA SECUNDARIA II CICLO III CICLO IV CICLO V CICLO VI CICLO VII CICLO DESTACADO Plantea problemas que requieren soluciones tecnológicas y selecciona alternativas de solución Propone ideas y describe su alternativa de solución. Presenta ideas y describe posibles beneficios de su alternativa de solución. Caracteriza su alternativa de solución y los posibles beneficios de ésta en base a fuentes de información confiables. Caracteriza su alternativa de solución y los posibles beneficios de ésta en base a fuentes de información confiables. Justifica especificaciones de diseño en concordancia con los posibles beneficios propios y colaterales de la funcionalidad de su alternativa de solución. Justifica las especificaciones de diseño en concordancia con los posibles beneficios propios y colaterales de la funcionalidad de su alternativa de solución en comparación con otros productos tecnológicos similares. Justifica las especificaciones de diseño en concordancia con los posibles beneficios de la funcionalidad de su alternativa de solución en comparación con otros productos similares. Diseña alternativas de solución al problema Representa a través de dibujos su alternativa de solución. Representa gráficamente su alternativa de solución con dibujos a mano alzada donde muestra su forma y color, y escribe frases para señalar sus partes o fases. Representa gráficamente su alternativa de solución con dibujos a mano alzada donde muestra su organización e incluye descripciones escritas de sus partes o fases. Representa gráficamente su alternativa de solución usando instrumentos geométricos donde muestra su organización e incluye descripciones escritas de sus partes o fases. Representa gráficamente su alternativa de solución con vistas y perspectivas donde muestra la organización e incluye descripciones escritas de sus partes o fases. Representa gráficamente su alternativa de solución incluyendo vistas y perspectivas a escala donde muestra la organización e incluye descripciones escritas de sus partes o fases. Representa gráficamente su alternativa de solución incluyendo vistas y perspectivas a escala donde muestra la organización e incluye descripciones escritas de sus partes o fases. Implementa y valida alternativas de solución Manipula las piezas para la implementación de su prototipo (recorta, pega, une, entre otros). Manipula las partes o piezas para la implementación de su prototipo (une, pega, ata, entre otros). Ejecuta y verifica pasos en la implementación de su prototipo. Ejecuta el procedimiento de implementación y verifica el funcionamiento de cada parte o fase del prototipo. Ejecuta el procedimiento de implementación y verifica el funcionamiento de cada parte o fase del prototipo. Ejecuta el procedimiento de implementación y verifica el funcionamiento de cada parte o fase del prototipo. Ejecuta el procedimiento de implementación y verifica el funcionamiento de cada parte o fase del prototipo. Evalúa y comunica la eficiencia, la confiabilidad y los posibles impactos del prototipo Expresa oralmente sus ideas y sentimientos en relación al funcionamiento de su prototipo. Expresa sus ideas y sentimientos sobre sus intenciones iniciales en relación al funcionamiento de su prototipo. Comunica y explica sus resultados y pruebas con un lenguaje (oral, gráfico o escrito) apropiado según su audiencia, haciendo uso de términos científicos y matemáticos. Comunica y explica sus resultados y pruebas con un lenguaje (oral, gráfico o escrito) y medios (virtuales o presenciales) apropiados según su audiencia, haciendo uso de términos científicos y matemáticos. Comunica y explica sus resultados y pruebas con un lenguaje (oral, gráfico o escrito) y medios (virtuales, presenciales u otros) apropiados según su audiencia, haciendo uso de términos científicos y matemáticos. Comunica y explica sus resultados y pruebas con un lenguaje (oral, gráfico o escrito) y medios (virtuales, presenciales u otros) apropiados según su audiencia, haciendo uso de términos científicos y matemáticos. Comunica y explica sus resultados y pruebas con un lenguaje (oral, gráfico o escrito) y medios (virtuales, presenciales u otros) apropiados según su audiencia, haciendo uso de términos científicos y matemáticos.
  26. 26. 3.4 Competencia: Construye una posición crítica sobre la ciencia y la tecnología en sociedad Esta competencia se concibe como la construcción, por parte del estudiante, de una postura ideológica autónoma (relación estructurada y compleja de ideas), política (participación ciudadana) y práctica (que lleva a la acción). Este fin se conseguirá a partir de la evaluación de cuestiones sociocientíficas y de aquellas que han dado lugar a eventos paradigmáticos (o ejemplares). La consolidación de esta posición crítica permitirá a los estudiantes participar, reflexionar y tomar decisiones en asuntos personales y públicos relacionados con la ciencia y la tecnología, desde la postura de un ciudadano responsable. En esta competencia, los estudiantes tendrán la oportunidad de enfrentarse a preguntas concretas —¿qué implicancias tiene este prototipo tecnológico en la sociedad?, ¿cómo se llegó a este conocimiento científico?—, con el fin de identificar la necesidad de desarrollar procesos que los lleven a una respuesta satisfactoria que resista el mayor número posible de cuestionamientos de parte de los demás. Todo esto sobre la base de reconocer que las respuestas de la ciencia son provisionales y tienen vigencia hasta que surjan otras más convincentes. Su reflexión sobre la tecnología les permitirá construir ideas y tomar postura sobre su rol en la sociedad, y proponer soluciones a problemas de su comunidad. También reflexionará sobre la evolución del conocimiento científico y tecnológico. Por ejemplo, el reconocimiento de que Plutón no es realmente un planeta obedece al cambio del paradigma del concepto de planeta, que ha sido reemplazado por uno alternativo, basado en nuevos fundamentos. CAPACIDADES: Evalúa las implicancias del saber y del quehacer científico y tecnológico Es la capacidad de establecer relaciones entre la ciencia, la tecnología y la sociedad. Estas relaciones tienen implicancias éticas en el ámbito social (economía, política, salud) y en el ambiental (manejo de recursos naturales, conservación), así como paradigmáticas, que surgen del saber científico. Toma posición crítica frente a situaciones sociocientíficas Es la capacidad de argumentar una postura personal sobre dilemas o controversias éticas (sociales y ambientales) de base científica y tecnológica, y sobre los cambios paradigmáticos. Todo esto se consigue mediante la integración de creencias y evidencia, empírica y científica. El desarrollo de esta competencia puede ser parte del proceso de la construcción de conocimientos científicos o tecnológicos; es decir, se puede trabajar paralela o independientemente de las otras competencias.
  27. 27. 27 Los estándares de aprendizaje para esta competencia se describen en el siguiente mapa de progreso: Descripción II ciclo Relaciona objetos artificiales, de uso cotidiano, con sus necesidades y menciona que son producidos por personas. Opina sobre la utilidad de los objetos que usa en actividades personales y familiares. III ciclo Relaciona sus necesidades personales con los objetos tecnológicos y sus impactos en su forma de vivir; relaciona estos objetos tecnológicos con el trabajo que realizan las personas dedicadas a la ciencia y la tecnología. Opina acerca de los beneficios y perjuicios de los objetos tecnológicos a partir de sus ideas científicas emergentes, las ideas de otros o su experiencia. IV ciclo Relaciona las necesidades colectivas con el uso de tecnologías y sus impactos en la forma de vivir de las personas; relaciona la diversidad de cuestionamientos sobre la naturaleza con el trabajo de los científicos y la diversidad de problemas tecnológicos con el trabajo de los tecnólogos. Opina, sobre situaciones problemáticas que implican el uso de tecnologías y afectan la forma de vivir de las personas, a partir de su conocimiento e información científica y tecnológica, tomando en cuenta las creencias y la experiencia propia o de otros. V ciclo Establece relaciones entre el descubrimiento científico, el progreso tecnológico y los impactos en las formas de vivir y las creencias de las personas; describe las limitaciones que se presentan en el trabajo de científicos y tecnólogos; justifica su punto de vista, sobre la base del diálogo y las necesidades colectivas, respecto a posibles situaciones controversiales sobre el uso de la tecnología y el saber científico, distinguiendo y considerando evidencias científicas, empíricas y creencias. VI ciclo Evalúa situaciones socio-científicas en relación a sus implicancias sociales y ambientales que involucran formas de vivir y modos de pensar; así como hechos paradigmáticos del desarrollo de la ciencia y la tecnología y su impacto en el modo de pensar de las personas, sobre sí mismas y sobre su concepción del mundo; y contrasta los valores de curiosidad, honestidad intelectual, apertura y la duda con el trabajo de los científicos y tecnólogos. Argumenta su posición, usando o contrastando evidencias, frente a posibles situaciones controversiales sobre hechos paradigmáticos y sobre el uso de la tecnología o el saber científico, que tienen implicancias sociales, ambientales o en la forma de pensar de la personas. VII ciclo Evalúa situaciones socio-científicas en relación al proceso y propósito de la actividad científica y tecnológica, considerando implicancias éticas en el ámbito social y ambiental; así como hechos paradigmáticos del desarrollo de la ciencia y la tecnología y su impacto en los modos de vivir y de pensar de las personas, sobre sí mismas y sobre el mundo. Explica que las prioridades de la actividad científica y tecnológica están influenciadas por intereses públicos y privados. Argumenta su posición, usando o contrastando evidencias, frente a posibles situaciones controversiales sobre hechos paradigmáticos, sobre el uso de la tecnología o el saber científico que tienen implicancias éticas en el ámbito social, ambiental o en la forma de pensar de la personas. Destacado Evalúa las formas de pensar y comprender el mundo, a partir del análisis de situaciones socio- científicas relacionadas a hechos paradigmáticos y que involucran posiciones éticas. Argumenta su posición ética frente a posibles situaciones controversiales sobre hechos paradigmáticos o sobre el uso de la tecnología y el saber científico, exponiendo su forma de comprender el mundo en relación a valores personales y colectivos significativos, en diálogo con distintas posiciones éticas. Las capacidades descritas desarrollan la reflexión, el debate y la tolerancia, entre otras habilidades y actitudes, necesarias en un mundo donde el avance científico y tecnológico crece a mayor velocidad que el análisis y reflexión de sus ventajas y desventajas.
  28. 28. Los indicadores de desempeño se describen en la siguiente matriz. Recordemos que éstos son ejemplos; en cada ruta de ciclo encontraremos más indicadores que nos servirán para nuestra práctica cotidiana. COMPETENCIA: Construye una posición crítica sobre la ciencia y tecnología en sociedad CAPACIDADES INICIAL PRIMARIA SECUNDARIA II CICLO III CICLO IV CICLO V CICLO VI CICLO VII CICLO DESTACADO Evalúa las implicancias del saber y del quehacer científico y tecnológico Observa y compara objetos que usa o percibe, señalando que algunos son hechos por el hombre y otros no. Describe la utilidad de los objetos tecnológicos conocidos que utilizan. Describe cómo sería la vida cotidiana si no se contara con objetos tecnológicos. Evalúa el impacto del uso de materiales y de objetos tecnológicos en la sociedad y el medio ambiente considerando la seguridad personal, colectiva y ambiental. Evalúa las formas en que las actividades humanas reducen o aumentan el impacto de la acción de las fuerzas de la naturaleza. Explica las razones por las cuales las personas usan tecnologías. Explica el impacto que el uso de tecnologías tiene en la vida de las personas, la comunidad y el ambiente. Explica que la variedad de objetos tecnológicos son creados por personas especializadas. Explica que frente a la complejidad de la naturaleza es necesario el trabajo de científicos en diversas áreas. Explica que algunos objetos tecnológicos han ayudado a formular nuevas teorías que propiciaron el cambio en la forma de pensar y vivir de las personas. Explica que algunos descubrimientos científicos han propiciado nuevas formas de concebir el mundo. Explican que el quehacer tecnológico progresa con el paso del tiempo como producto de la innovación en respuesta a las demandas de la sociedad. Explica las razones que generaron los cambios paradigmáticos y sus efectos en el pensamiento humano, en el modo de vida y la concepción del universo. Emite juicio de valor sobre el impacto social, económico y ambiental de los materiales y recursos tecnológicos. Explica con argumentos que los conocimientos científicos se modifican y aclaran con el paso de tiempo y con el desarrollo de nuevas tecnologías. Analiza cuestiones sociocientíficas en las que se ponen en juego las intenciones del trabajo de los científicos y los efectos de éste en la sociedad y la naturaleza. Explica el antes y el después de un cambio paradigmático de la ciencia en relación a la visión del universo y del hombre en él. Analiza cómo la investigación científica y tecnológica se subordina a intereses públicos y privados. Explica cómo los eventos paradigmáticos de la ciencia desencadenan nuevas ideologías y posiciones éticas. Evalúan cómo las soluciones a los problemas propuestos por la actividad científica y tecnología podrían traer consigo implicancias éticas y nuevos cambios paradigmáticos. Toma posición crítica frente a cuestiones sociocientíficas Expresa para qué sirve un objeto que usa. Explica por qué ha seleccionado un objeto determinado en función de la actividad que está realizando. Señala que algunos objetos sirven para mejorar las condiciones de vida. Explica los riesgos que implica el uso de algunos objetos. Forma una opinión acerca de los impactos positivos y negativos que tienen las actividades humanas en su entorno. Sugiere formas en que el impacto de las actividades humanas puede ser minimizado o mejorado. Expresa su opinión respecto a la influencia de los efectos que implica el uso adecuado o inadecuado de tecnologías en las personas, en la comunidad y el ambiente. Expresa su opinión respecto al impacto de la actividad humana en los ambientes naturales y construidos. Expresa su opinión respecto al trabajo de los científicos y tecnólogos. Opina respecto a la condición cambiante de la ciencia y de la tecnología en contraste con otras creencias. Opina respecto al uso de seres vivos en investigaciones para el desarrollo de nuevos tratamientos y fármacos. Sostiene su punto de vista respecto a la efectividad de tratamientos médicos alternativos. Da razones para defender su posición respecto a los efectos de un cambio paradigmático en el pensamiento humano y la sociedad. Presenta argumentos para defender su posición respecto a situaciones controversiales teniendo en cuenta sus efectos en la sociedad y el ambiente. Fundamenta una visión de sí mismo, del hombre y del mundo frente a hechos paradigmáticos de la ciencia. Fundamenta posiciones éticas que considere evidencia científica, empírica y creencias frente a cuestiones sociocientíficas. Fundamenta cómo las cuestiones sociocientíficas y los hechos paradigmáticos condicionan su posición ética. Fundamenta cómo sus creencias, concepciones y formas de proceder se articulan en su posición ética frente a cuestiones sociocientíficas y paradigmáticas.
  29. 29. 3.5 Grandes ideas, malla de ideas científicas Las competencias planteadas en este aprendizaje tienen como base un conjunto de conocimientos o comprensiones fundamentales que los estudiantes deben construir y adquirir progresivamente en la escuela. Estos conocimientos se denominan “Las diez grandes ideas científicas” (SINEACE 2013); las cuatro primeras se refieren a la ciencia y las últimas seis, a la naturaleza. Estas son: a. La ciencia nace del deseo de comprender la naturaleza y satisfacer necesidades. La ciencia produce conocimientos sobre la naturaleza y sobre la tecnología, para lo cual plantea cuestionamientos de tipo descriptivo o causal y define variables cuyo comportamiento registra y analiza a la luz de teorías establecidas. La ciencia progresa con nuevas ideas y evidencias que van siendo obtenidas y que pueden requerir nuevas teorías o correcciones en las existentes. La tecnología progresa aprovechando el conocimiento científico e innovando diseños según las demandas coyunturales. b. Los conocimientos científicos son producidos por la comunidad científica global, que responde a una tradición y valores. Su trabajo requiere una continua evaluación por pares y abundante comunicación interna y con el resto de la sociedad; diferentes fuerzas económicas y sociales influyen sobre la priorización de las investigaciones, sobre la divulgación de los hallazgos y las prácticas tecnológicas. c. La ciencia presenta límites definidos por sus propios supuestos de un universo único, observable y comprensible; así como por las dificultades técnicas y por las concepciones que los científicos y la sociedad tienen en un momento determinado. d. El progreso científico cambia las concepciones que la sociedad tiene sobre la naturaleza, y el progreso tecnológico amplía el campo de la ciencia y cambia los estilos de vida. Ambos progresos conllevan implicancias éticas, sociales, ambientales y políticas. e. Los organismos y las células sobreviven, se reproducen e interactúan con base en el funcionamiento de una serie de estructuras que intercambian materia y energía e información y que se organizan jerárquicamente según patrones estructurales comunes. f. Las estructuras de los organismos se desarrollan según su información genética. Esta información es hereditaria y dirige, a través de las generaciones, la aparición y modificación progresiva de estructuras y funciones mediante la diversidad y la selección. g. La materia se compone de ensamblados que son partícula y onda a la vez; sus propiedades macroscópicas son determinadas por la naturaleza, estructura e interacciones de estas partículas, las cuales se transforman mediante reacciones en las que se absorbe o libera energía. h. Existen diferentes manifestaciones de energía en el universo que se inter-convierten disipando calor. La energía afecta a la materia por contacto o a distancia vía ondas o campos de fuerza, lo que da lugar a movimiento o cambios en sus propiedades. i. La diversidad de organismos se relaciona con el entorno a través de flujos de materia- energía y estrategias de supervivencia especializadas, lo que genera ecosistemas cuya estabilidad depende de su propia diversidad. Todos los organismos tienen parentesco evolutivo e influyen en los ecosistemas. El caso humano es particular, porque a través de su desarrollo tecnológico el hombre transforma profundamente la naturaleza.
  30. 30. 30 j. La Tierra forma parte del universo y sus características geológicas, climáticas y biológicas actuales son producto de una historia dinámica que continúa. A partir de estas grandes ideas se generó una malla de conceptos científicos relacionados con la materia y la energía, los mecanismos de los seres vivos y la biodiversidad, la Tierra y el Universo, así como con los estándares de este aprendizaje fundamental para cada ciclo. El uso de esta malla permite ubicar el nivel de progresión del conocimiento que se desea trabajar en clase y los requisitos previos y posteriores relacionados con la idea que se quiere abordar. Las ideas correspondientes a un primer nivel de comprensión están relacionadas con la observación y conocimiento de un hecho o fenómeno. Luego, estas progresan al buscar el porqué de estos hechos o fenómenos, a través de explicaciones causa-efecto y enunciados generalizadores de algunos principios. Finalmente, las proposiciones contienen explicaciones por medio de la formalización de ideas científicas, el uso de modelos macroscópicos-microscópicos y su aplicación cuantitativa en diversas situaciones y contextos. Para alcanzar las competencias señaladas desarrollaremos una o más capacidades, utilizando como medio cualquiera de las ideas de los mapas de progreso, pero en el nivel de complejidad y relación con los estándares de aprendizaje por ciclo descritos en ellos y los indicadores correspondientes. Supongamos que queremos abordar la idea: “la energía está presente en los materiales y se manifiesta a través del movimiento molecular, que aumenta al absorber energía y disminuye al liberarla”. En primer lugar, la ubicamos en la malla y notaremos cuáles son las ideas previas necesarias y verificaremos si nuestros estudiantes ya las han comprendido. Luego, decidiremos qué competencia(s) queremos desarrollar usando esa idea. Finalmente, elaboramos una actividad de aprendizaje que permita el logro de una o más capacidades de dicha(s) competencia(s) y el aprendizaje de los contenidos relacionados, mediante el uso de los mapas de progreso y los indicadores correspondientes al ciclo en el que estamos trabajando. Las ideas y los contenidos relacionados y recomendados se describen en cada uno de los fascículos específicos de ciclo, a los cuales deberemos recurrir.
  31. 31. Willy: pon la malla aquí
  32. 32. Un paradigma es un conjunto de conocimientos y creencias que forman una visión del mundo, en un determinado momento histórico. Surge como respuesta a un enigma, y para tener validez debe contar con el consenso total de la comunidad científica a la que pertenece. Profundicemos, ahora, en los eventos paradigmáticos mencionados en la malla anterior, que se pueden utilizar como generadores de discusiones y debates, porque constituyen momentos especiales en los que las ideas provenientes de la ciencia afectan de manera importante la forma de pensar y vivir de las personas. * Eventos paradigmáticos incluidos en la malla de ideas científicas Primer hito Segundo hito La revolución copernicana Por mucho tiempo se creyó que el humano era el centro del Universo. La observación detallada del cielo con el telescopio demostró lo contrario. La ciencia puede producir conocimiento sobre el universo con base en la observación sistemática, de manera paralela a las ideas religiosas o metafísicas en general. La teoría atómica y la teoría cuántica Por mucho tiempo prevaleció la idea de una realidad continua, de sustancias y tendencias con memoria y propósito. Sin embargo, las propiedades de los materiales dependen de sus partículas discretas, y no del cuerpo al que pertenecen. El principio de incertidumbre propone un límite físico a la idea positivista de un conocimiento perfecto. La teoría de la evolución Aunque parezcan muy diferentes, todos los organismos provienen de los mismos ancestros y sus adaptaciones les permiten una estrategia de vida. La historia de la vida en la Tierra es la de una múltiple divergencia evolutiva a partir de un origen, con accidentes y sin dirección. La teoría de los gérmenes Los instrumentos expanden la frontera de lo observable y permiten nuevas explicaciones. La vida y la enfermedad son realidades físicas que podemos estudiar. La identificación de agentes infecciosos desafió al paradigma de una salud derivada de la virtud y favoreció el establecimiento de colonias en el mundo. El cambio climático Por mucho tiempo se ignoraron las consecuencias globales de la industrialización. Hoy sabemos que el uso de la tecnología requiere responsabilidad ambiental. Los intereses públicos y privados pueden confrontarse e influenciar en el desarrollo de la ciencia. Las evidencias actuales nos obligan a adoptar posiciones éticas en conjunto, como nación y como especie frente a los riesgos ambientales.
  33. 33. 33 IV. FACILITANDO EL APRENDIZAJE 4.1 El docente Los docentes, como guías y facilitadores del aprendizaje, debemos ser cuestionadores e investigadores, propiciar el análisis y discusión de nuestros estudiantes y hacer uso de diversas estrategias, recursos y gestiones para: - Planificar actividades de interés (proyectos de aprendizaje, visitas de estudio y de campo, ferias, congresos, debates, conversatorios y pasantías). - Inducir procesos de discusión con puntos de vista divergentes y convergentes, y sostenerlos en una dirección constructiva y productiva que les permita llegar a una conclusión. - Respetar y hacer respetar los puntos de vista de cada estudiante, tomándolos con seriedad e imparcialidad. - Enfatizar más en el proceso de discusión que en el arribo a una conclusión. - Propiciar que cada estudiante argumente sus puntos de vista de manera reflexiva, con el uso de términos y conceptos científicos y tecnológicos. - Crear un ambiente de permanente interacción con la mayor participación posible de nuestros estudiantes. - Emplear un repertorio variado de preguntas que movilicen los conocimientos (¿qué ocurre?, ¿cómo ocurre?, ¿por qué ocurre?). - Orientar a nuestros estudiantes hacia la validación de sus ideas y proporcionarles alternativas con fundamento científico. - Observar el entorno y tratar de transformarlo de manera creativa, consciente y responsable. - Considerar las ideas previas, estilos y ritmos de aprendizaje de nuestros estudiantes y, según el contexto, los conocimientos locales y tradicionales. - Aplicar estrategias de aprendizaje y enseñanza pertinentes, con el enfoque de indagación y alfabetización escolar, científica y tecnológica. - Adecuar actividades de aprendizaje significativo y funcional, teniendo en cuenta la integración con otros aprendizajes fundamentales. - Fomentar una actitud crítica y reflexiva acerca de los problemas que se presentan en el mundo. - Crear oportunidades para analizar los objetos o sistemas tecnológicos, comprender su funcionamiento y familiarizarse con sus progresos. - Saber usar herramientas e instrumentos tecnológicos. - Promover una postura frente a los efectos, positivos y negativos, que la tecnología produce en la sociedad y en el ambiente. - Incentivar la curiosidad hacia el mundo natural y tecnológico.
  34. 34. 34 - Orientar la búsqueda de información necesaria para planificar y ejecutar proyectos tecnológicos. - Reflexionar sobre nuestra práctica pedagógica y comprometernos con el mejoramiento continuo. - Relevar, durante la evaluación, los procesos más que los resultados, según lo indica el enfoque de competencias. 4.2 El cuaderno de experiencias El cuaderno de experiencias es un instrumento útil para desarrollar las capacidades de indagación científica y tecnológica. En él se registra hipótesis, procedimiento seguido, datos recogidos para ser procesados, detalles del proceso, inconvenientes, bibliografía utilizada, entre otros. El cuaderno debe convertirse en una evidencia del trabajo y de la autoría del estudiante durante su permanencia en la escuela. 4.3 Los recursos y materiales educativos. El uso de las TIC La interacción con diversos recursos y materiales educativos beneficia los estilos y posibilidades de aprendizaje. La información escrita o gráfica para docentes y estudiantes; el material concreto, que permite observar, manipular, consultar, medir, analizar, visualizar, evaluar y explicar principios, entre otras muchas acciones; y las herramientas tecnológicas (hojas de cálculo, graficadores, procesadores de textos, presentador de diapositivas, entre otros) son recursos importantes que los estudiantes utilizan para el procesamiento de la información y para la presentación de resultados y procesos. Adicionalmente, el material audiovisual o interactivo (simuladores, textos, libros digitales, páginas web, entre otros) tiene cada vez mayor presencia como medio para buscar información o fortalecer el trabajo en el aula. Veamos algunas direcciones electrónicas útiles: “El cuaderno de experiencias constituye un soporte escrito de todos los momentos del proceso de indagación del estudiante. Este puede comprender: Una parte libre, espontánea, desordenada en un principio, pero, progresivamente, con la ayuda del profesor y por autocorrección, el alumno puede organizar sus notas, mejorar su ortografía y su expresión escrita. Una parte institucionalizada, fruto de un consenso investigado y obtenido con la ayuda del profesor, testigo de un saber compartido” (Indágala s.f., principio 5).
  35. 35. 35 PEDAGOGÍA Y RECURSOS: <http://www.perueduca.pe/desarrollo-profesional> PEDAGOGÍA Y RECURSOS (EN FRANCÉS): <http://www.fondation-lamap.org/> PEDAGOGÍA Y RECURSOS: <http://www.indagala.org/> PEDAGOGÍA Y RECURSOS: <http://www.pakapaka.gob.ar/> RECURSOS: <http://spaceplace.nasa.gov/sp/> PEDAGOGÍA Y RECURSOS: <http://www.principia-malaga.com/p/> RECURSOS PARA CIENCIAS: <http://ciencia.educ.ar/> SIMULADORES PARA CIENCIAS (EN INGLÉS): <http://phet.colorado.edu/simulations/sims.php?sim=Models_of_the_Hydrogen_Atom> EL UNIVERSO A ESCALA: <http://htwins.net/scale2/scale2.swf> PEDAGOGÍA Y RECURSOS: <http://micro.magnet.fsu.edu/primer/java/scienceopticsu/powersof10/index.html> LIBRO DE FÍSICA CON SIMULACIONES: <www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/> PEDAGOGÍA Y RECURSOS (EN INGLÉS): <http://www.ssec.si.edu/> RECURSOS PARA FÍSICA: <http://www.physicscentral.com/resources/teacher.html> RECURSOS GENERALES: <http://academicearth.org/> FÍSICA NUCLEAR: <http://www.i-cpan.es/lhc.php> LOS SERES HUMANOS EN EL PLANETA (VIDEO DE REFLEXIÓN): <http://www.youtube.com/watch_popup?v=2HiUMlOz4UQ&vq=large> EL UNIVERSO (EN INGLÉS): <http://www.space.com/> RECURSOS PARA CIENCIAS: <http://www.acienciasgalilei.com/> REFLEXIÓN SOBRE EL PLANETA TIERRA: <https://www.youtube.com/watch?v=7b3wC_yi55c> 4.4 La comunidad Los estudiantes, docentes, tutores, psicólogos, directores, padres y madres de familia, profesionales, técnicos, autoridades locales, universidades e institutos, entre otros miembros de la comunidad, son elementos decisivos para el logro del aprendizaje. También lo son los escenarios de trabajo tales como aulas (de clase y de innovación tecnológica), laboratorios, talleres, patios, bibliotecas escolares, museos, centros de investigación, reservas naturales, entre otros.
  36. 36. 36 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS AGUILAR, Tusta (1999). Alfabetización científica y educación para la ciudadanía. Madrid: Narcea. BYBEE, Rodger W. (2010). “Alfabetización científica, ciudadanía y enseñanza de la ciencia”. Conferencia magistral, IX Convención Nacional y II Internacional de Profesores de Ciencias Naturales. Campeche, México. Fecha de consulta: 25/8/2013. <http://www.ampcn.org/01_old_site/htm/convenciones/campeche/files/p02.pdf>. CAMPOS, Javier; Carmen MONTECINOS y Álvaro GONZÁLEZ (2011). Aprendizaje y enseñanza de ciencias basadas en la indagación: Mejoramiento escolar en acción. Valparaíso, Chile: Centro de Investigación Avanzada en Educación de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso. CARRETERO, Mario (1997). Construir y enseñar ciencias experimentales. Buenos Aires: Aique. CEPLAN, Centro Nacional de Planeamiento Estratégico (2011). Plan Bicentenario al 2021. Lima: CEPLAN. CHARPAK, George; Pierre LÉNA e Yves QUÉRÉ (2007). Los niños y la ciencia: La aventura de la mano en la masa. Buenos Aires: Siglo XXI. ESCALANTE, Patricia. “Aprendizaje por indagación”. Fecha de consulta: 16/5/2013. <http://www.medellin.edu.co/sites/Educativo/repositorio%20de%20recursos/Aprendizaje%20por%20indagaci%C3%B3n.pdf>. GIL, Daniel (1996). “Proposiciones para la enseñanza de las ciencias de los 11-14 años. Síntesis presentada después de la reunión técnica de Montevideo”. Montevideo: UNESCO-OEI. (2005). Una propuesta didáctica fundamentada para la educación científica de jóvenes de 15 a 18 años. Santiago de Chile: OREALC-UNESCO. GUILLÉN, Daniel y Octavio SANTAMARÍA (2006). La enseñanza de la tecnología en la Educación Básica (un enfoque pedagógico). Primer Congreso Iberoamericano de Ciencia, Tecnología, Sociedad e Innovación. México. Fecha de consulta: 25/8/2013. <http://www.oei.es/memoriasctsi/mesa4/m04p38.pdf>. HARLEN, Wynne (1999). Enseñanza y aprendizaje de las ciencias. Madrid: Morata. (2010), EDITOR. Principios y grandes ideas de la educación en ciencias. Hatfield, Inglaterra: Association for Science Education. Fecha de consulta: 25/8/2013. <http://www.gpdmatematica.org.ar/publicaciones/Grandes_Ideas_de_la_Ciencia_Espanol.pdf>. INDÁGALA (s. f.). <http://www.indagala.org/es/node/372>. Academia Mexicana de Ciencias e Interamerican Network of Academies of Sciences. IPEBA, Instituto Peruano de Evaluación, Acreditación y Certificación de la Calidad de la Educación Básica (2013). Definición y explicaciones de las seis grandes ideas científicas. Lima: IPEBA. Laureano, P. (2007). Traditional Knowledge Helps Combat Climate. Washington: Word Bank. LEÓN, Eduardo (2001). La educación ciudadana en el área de Ciencia, Tecnología y Ambiente. Lima: Tarea.

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