Unidad 1: Modelos Atómicos 36 Unidad 2: Fenómenos eléctricos 50 Unidad 3: Gases Ideales y modelo cinético 62

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1 CIENCIAS NATURALES Programa de Estudio Octavo Año Básico Propuesta presentada a resolución del Consejo Nacional de Educación MINISTERIO DE EDUCACIÓN UNIDAD DE CURRICULUM Y EVALUACIÓN DICIEMBRE 2009

2 INDICE Página Presentación 3 Características del programa de estudio I. Estructura y componentes 5 II. Instrumentos curriculares 9 III. Relación entre objetivos fundamentales, aprendizajes esperados y 11 niveles de los mapas de progreso Fundamentos del programa de estudio I. Orientaciones didácticas para el programa de Ciencias Naturales, 14 8º año básico II. Orientaciones para la evaluación en los programas de estudio. 20 III. Oportunidades para el desarrollo de los objetivos fundamentales 25 transversales en el programa Visión Global del Año Objetivos Fundamentales de Ciencias Naturales 29 Contenidos Mínimos Obligatorios 31 Aprendizajes esperados por semestre y unidad: Cuadro sinóptico 32 Habilidades de pensamiento científico: Aprendizajes esperados e 34 indicadores. Semestre 1: Unidad 1: Modelos Atómicos 36 Unidad 2: Fenómenos eléctricos 50 Unidad 3: Gases Ideales y modelo cinético 62 Semestre 2: Unidad 1: Dinamismo en el planeta Tierra 80 Unidad 2: Origen y Evolución de la Vida 91 Unidad 3: Estructura celular y requerimientos nutricionales 103 Orientaciones para planificar con el programa de estudio 116 Anexos: Anexo 1: Objetivos Fundamentales por Semestre y Unidad. 122 Anexo 2: Contenidos Mínimos Obligatorios por semestre y unidad. 124 Anexo 3: Relación entre Aprendizajes Esperados, Objetivos 126 Fundamentales (OF) y Contenidos Mínimos Obligatorios (CMO). Propuesta presentada a resolución del Consejo Nacional de Educación 2

3 PRESENTACIÓN El presente programa de estudio ha sido diseñado con el propósito de apoyar a las profesoras y profesores en la realización de una enseñanza orientada al logro de los Objetivos Fundamentales definidos en la actualización curricular de Educación Básica y Media del año Los programas de estudio son un instrumento curricular que busca orientar el trabajo pedagógico que realizan los docentes, y se caracterizan por ser un material flexible y adaptable a los diferentes contextos educativos. Respecto a los programas anteriores del, los presentes contienen algunas innovaciones que buscan responder a la opinión y sugerencias de los docentes, recogidas principalmente a través de estudios de seguimiento a la implementación curricular 2 : - Se organizan en semestres y en unidades dentro del semestre. - Muestran la relación entre el programa y los demás instrumentos curriculares. - Presentan un cuadro sinóptico de aprendizajes esperados, que permite tener una visión global de la organización propuesta para el año y de los aprendizajes a lograr. 1 Decretos Supremos 254 y 256 de Desde la implementación de la reforma curricular, el Ministerio ha realizado estudios de seguimiento con diversos propósitos. Entre ellos se pueden citar: estudio de cobertura curricular, estudio de uso de los programas y los textos escolares, estudio de evaluación de aula, estudio cualitativo a través de grupos focales para conocer la opinión de los docentes sobre los programas de segundo ciclo básico. Información disponible en: - Desarrollan el enfoque didáctico y evaluativo del programa. - Definen indicadores para los aprendizajes esperados de cada unidad, que precisan el alcance de estos y apoyan su evaluación. - Proveen, para cada unidad, un ejemplo de experiencia de aprendizaje desarrollado en detalle. - Proponen, para cada unidad, una tarea de evaluación que puede corresponder a una actividad completa o a un desafío que puede incluirse como ítem de una prueba, con sus respectivos criterios para evaluarlas. - Promueven el uso de estos programas en relación a los mapas de progreso del aprendizaje 3, considerando a estos últimos como un referente para describir el crecimiento o mejoramiento del aprendizaje. - Ofrecen orientaciones generales para la planificación de la enseñanza y uso de estos programas de estudio. Se espera que estos programas puedan facilitar, por una parte, la tarea de planificación y evaluación y, por otra, contribuir al desarrollo de prácticas pedagógicas más desafiantes y pertinentes para los alumnos y alumnas, en concordancia con el Marco para la Buena Enseñanza. Los profesores y las profesoras tendrán la responsabilidad y el reto de nutrir esta información inicial, complementándola, enriqueciéndola y adecuándola sobre la base de sus saberes pedagógicos y didácticos y, a sus propios contextos educativos. Estas adecuaciones deben considerar ciertas decisiones estratégicas para un efectivo trabajo pedagógico, como son: la 3 Disponibles en 3 Propuesta presentada a resolución del Consejo Nacional de Educación

4 selección de aquellas estrategias didácticas desafiantes, la definición de los procedimientos para realizar la evaluación de los aprendizajes y la comunicación de sus avances y resultados, la selección de los recursos didácticos, el uso de los textos escolares, la planificación concreta de los aprendizajes y actividades, entre otros muchos factores que contempla la operacionalización curricular y que se describen en el Marco recién señalado 4. Se espera que este material contribuya a implementar los Objetivos Fundamentales, estimulando el trabajo cooperativo entre los docentes del establecimiento, fortaleciendo la observación y el análisis de los aprendizajes, y promoviendo una enseñanza desafiante y vinculada a las necesidades y fortalezas de los alumnos y alumnas. De este modo, se espera que los programas sean una invitación abierta y flexible para el trabajo individual y colectivo entre docentes, que contribuya a crear oportunidades de aprendizaje que permitan desarrollar al máximo las potencialidades de cada estudiante. 4 El Marco para la Buena Enseñanza se encuentra disponible en Propuesta presentada a resolución del Consejo Nacional de Educación 4

5 CARACTERÍSTICAS DEL PROGRAMA DE ESTUDIO I. ESTRUCTURA Y COMPONENTES Este programa, como todos los programas de estudio elaborados por el, está articulado en torno a aprendizajes esperados. Los aprendizajes esperados son expectativas de logro que se estima son alcanzables en períodos de tiempo acotados (un semestre o una unidad) dentro de un año escolar. El conjunto de aprendizajes esperados de un año da cuenta de los Objetivos Fundamentales del nivel. Al igual que los programas anteriores, los nuevos programas de estudio proponen una organización didáctica del año escolar que se expresa en una secuencia pedagógica, aprendizajes esperados, y en orientaciones metodológicas y sugerencias de evaluación para apoyar la planificación de la enseñanza y el trabajo docente de aula. No obstante, presentan algunas innovaciones que se describen a continuación: 1. Capítulo de Fundamentos El programa incorpora un capítulo de fundamentos que expone su enfoque didáctico y evaluativo, y las oportunidades para trabajar los Objetivos Fundamentales Transversales, entregando orientaciones para realizar una enseñanza coherente con los propósitos formativos del sector y los Objetivos Fundamentales del nivel. En este capítulo se desarrolla con detenimiento el enfoque evaluativo que es común a todos los programas de estudio, y se explica cómo estos se pueden articular con los mapas de progreso del aprendizaje. Estas orientaciones han sido elaboradas de acuerdo con el enfoque de evaluación para el aprendizaje, que considera que el proceso de evaluación es parte constitutiva de la enseñanza y una oportunidad para promover aprendizajes. 2. Organización del año Una novedad importante de estos programas es que se estructuran en semestres, para facilitar la articulación de esta propuesta con la organización del tiempo escolar. Cada semestre se organiza en unidades, que constituyen agrupaciones de aprendizajes en torno a un tema o habilidad que les da sentido, y que tienen una duración acotada, aproximadamente de un mes o mes y medio de tiempo. La secuencia que se propone entre semestres y unidades, ha sido diseñada considerando que los estudiantes avanzan gradualmente en su aprendizaje, y que durante el primer semestre deben abordarse aquellos conocimientos y habilidades que son la base para el logro de los aprendizajes propuestos en el segundo semestre. No obstante lo anterior, y de acuerdo con la naturaleza de las unidades que se proponen, cada docente puede realizar Propuesta presentada a resolución del Consejo Nacional de Educación 5

6 modificaciones a esta secuencia si lo considera pertinente. Para tener una visión global de la organización anual se presentan los Objetivos Fundamentales y Contenidos Mínimos para el nivel, y un cuadro sinóptico, que muestra los aprendizajes esperados del año distribuidos temporalmente en semestres y unidades. 3. Componentes de cada Unidad. Cada unidad se estructura según los siguientes componentes: a) Aprendizajes esperados e indicadores: Cada unidad se organiza en torno a un conjunto de aprendizajes esperados relacionados entre si. Los aprendizajes esperados corresponden a aquellos conocimientos, habilidades y actitudes que se espera que cada estudiante logre durante dicho período de trabajo. Son el norte de la enseñanza y en base a ellos se desarrollan los demás componentes de la unidad. Para observar los aprendizajes esperados y precisar su alcance, para cada uno de ellos se han definido indicadores, que representan sus componentes constitutivos puntuales. Los indicadores se pueden utilizar de múltiples formas, como recurso para analizar los trabajos de los alumnos y alumnas y como guía para clarificar la extensión y profundidad de los aprendizajes esperados. b) Ejemplos de experiencias de aprendizaje: A diferencia de los programas anteriores, que presentaban actividades genéricas y ejemplos de actividad, estos programas ofrecen ejemplos de experiencias de aprendizaje. Estas constituyen situaciones pedagógicas que contemplan una o más etapas de realización, y que están diseñadas para conducir al logro de determinados aprendizajes esperados. Las experiencias de aprendizaje se organizan considerando actividades de inicio, desarrollo y cierre. Las experiencias sugeridas son ejemplos que orientan sobre cómo abordar determinados aprendizajes esperados. Contienen indicaciones al docente que orientan sobre el tratamiento de los contenidos para el logro de los aprendizajes, y muestran oportunidades para abordar los OFT y realizar una evaluación formativa durante la experiencia. Se ha considerado importante que las experiencias de aprendizaje sean detalladas y con orientaciones claras para el desempeño en el aula. En vez de múltiples ideas de actividades, se ha privilegiado esta vez ofrecer unos pocos modelos, pero desarrollados de forma más completa, que sirvan como referencia para que cada docente elabore nuevas actividades que recojan su propia experiencia y sean adecuadas a su realidad. Por tal razón, es importante destacar que las experiencias de aprendizaje no abordan el total de aprendizajes esperados de la unidad, por el contrario para dar cuenta de todos los aprendizajes, el profesor o profesora debe diseñar sus propias actividades, adecuadas a su contexto educativo, su experiencia y los recursos con que cuenta. Para la construcción de las experiencias de aprendizaje se han considerado los siguientes criterios, comunes para todos los sectores, y que los profesores Propuesta presentada a resolución del Consejo Nacional de Educación 6

7 o profesoras pueden aplicar en la construcción de sus propios ejemplos: - Coherencia con los aprendizajes esperados de cada semestre, los objetivos fundamentales transversales, el enfoque curricular del sector y las orientaciones didácticas del programa. - Énfasis en el desarrollo de habilidades cognitivas que exigen elaboración por parte del alumno o alumna, tales como: investigación, comunicación, resolución de problemas, análisis, interpretación y síntesis. - Pertinencia con la edad e intereses de los alumnos y alumnas, y desafiantes en términos cognitivos. - Variedad, en cuanto a metodología y recursos didácticos, considerando estrategias centradas en el estudiante y en el docente, trabajo individual y grupal, y recursos diversos que estén a disposición de la mayoría de los establecimientos del país (textos escolares, software, guías didácticas, Internet, etc.). - Resguardo en cuanto a sesgo cultural, socioeconómico o de género. c) Sugerencias de evaluación: Luego de las experiencias de aprendizaje, se presentan sugerencias de evaluación que orientan sobre cómo observar el aprendizaje de los alumnos y alumnas. Son ejemplos específicos que tienen la forma de actividades, tareas o buenas preguntas que permitan poner en evidencia el logro de los aprendizajes. Al igual que en el caso de las experiencias de aprendizaje, las sugerencias de evaluación no son exhaustivas y no abordan todos los aprendizajes esperados de la unidad. Se busca que sirvan como modelo para que cada docente o equipo de trabajo diseñe nuevas actividades de evaluación. Para su construcción, se han considerado los siguientes criterios, comunes para todos los sectores, y que los docentes pueden aplicar en la construcción de sus propios ejemplos: - Coherencia con los aprendizajes esperados de cada semestre, los objetivos fundamentales transversales, el enfoque curricular del sector y las orientaciones didácticas del programa. - Coherencia con el enfoque de evaluación para el aprendizaje. - Variedad, permitiendo que los estudiantes expresen sus aprendizajes a través de distintos tipos de desempeños. - Énfasis en habilidades cognitivas que exigen elaboración por parte del alumno o alumna. - Énfasis en situaciones y preguntas que permitan a los estudiantes mostrar diversos niveles de desempeño. - Interesantes y desafiantes para los alumnos y alumnas, considerando temáticas y estrategias pertinentes con la edad de los niños y niñas o jóvenes del nivel. - Entrega de información individual aunque la tarea sea grupal. - Resguardo en cuanto a sesgo cultural, socioeconómico o de género. 4. Anexos Para quienes se interesen por conocer la forma en que se han considerado los Objetivos Fundamentales (OF) y Contenidos Mínimos Obligatorios (CMO) de los Marcos Curriculares, en los anexos se incluyen tres cuadros: el Propuesta presentada a resolución del Consejo Nacional de Educación 7

8 primero muestra en qué semestre y unidad se abordan los distintos OF; el segundo muestra en qué semestre y unidad se abordan los CMO; y, finalmente, se presenta un cuadro que detalla para cada aprendizaje esperado los OF y CMO que lo originan. ESQUEMA GRÁFICO DE LA ESTRUCTURA Y COMPONENTES DEL PROGRAMA CAPÍTULO FUNDAMENTOS Orientaciones didácticas para el sector y nivel Orientaciones sobre la evaluación Oportunidades para trabajar los OFT VISIÓN GLOBAL DEL AÑO ESCOLAR Objetivos Fundamentales del sector y nivel Contenidos Mínimos Obligatorios del sector y nivel Cuadro sinóptico con Aprendizajes esperados por semestre y unidad SEMESTRE 1 SEMESTRE 2 Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Unidad 1 Unidad 2 Unidad 3 Aprendizajes Esperados Indicadores Ejemplos de Experiencia de Aprendizaje Indicaciones al docente Oportunidades de evaluación OFT Ejemplos de tareas de evaluación ANEXOS Propuesta presentada a resolución del Consejo Nacional de Educación 8

9 II. INSTRUMENTOS CURRICULARES Los programas de estudio forman parte de un conjunto de instrumentos curriculares que el Ministerio de Educación pone a disposición de los docentes, directivos y sostenedores para apoyar la implementación del currículum. Los marcos curriculares de Objetivos Fundamentales y Contenidos Mínimos Obligatorios definen el aprendizaje que se espera que todos los alumnos y alumnas del país desarrollen a lo largo de su trayectoria escolar. Tienen un carácter obligatorio y son el referente en base al cual se construyen los planes de estudio, los programas de estudio, los mapas de progreso, los textos escolares y se elaboran las pruebas SIMCE. Los Planes de estudio definen la organización del tiempo de cada nivel escolar. Consignan las actividades curriculares que los alumnos y alumnas deben cursar y el tiempo semanal que se les dedica. Los Programas de estudio entregan una organización didáctica del año escolar para el logro de los Objetivos Fundamentales definidos en los marcos curriculares. En los programas de estudio del se definen aprendizajes esperados, por semestre o por unidades, que corresponden a objetivos de aprendizajes acotados en el tiempo. Se ofrecen además, ejemplos de actividades de enseñanza y orientaciones metodológicas y de evaluación para apoyar el trabajo docente de aula. Estos ejemplos y orientaciones tienen un carácter flexible y general para que puedan adaptarse a las diversas realidades de los establecimientos educacionales. Los Mapas de Progreso describen el crecimiento típico de las competencias consideradas fundamentales en la formación de los estudiantes dentro de cada sector curricular, y constituyen un marco de referencia para observar y evaluar el aprendizaje promovido por el curriculum nacional. Los mapas describen en 7 niveles de progreso las competencias señaladas, en palabras y con ejemplos de desempeño y trabajos de alumnos y alumnas ilustrativos de cada nivel. Los Niveles de logro del SIMCE son descripciones de los desempeños que exhiben los alumnos y alumnas en los sectores curriculares evaluados por el SIMCE al final de cada ciclo escolar. Los niveles de logro se han construido en base a los desempeños efectivos de los alumnos y alumnas en la prueba, en relación a los Objetivos Fundamentales del marco curricular y las competencias descritas en los Mapas de Progreso. Los Textos Escolares desarrollan los Contenidos Mínimos Obligatorios definidos en los marcos curriculares para apoyar el trabajo de los alumnos y alumnas en el aula y fuera de ella, y les entregan explicaciones y actividades para favorecer su aprendizaje y su autoevaluación. Para los profesores y profesoras, los textos constituyen una propuesta metodológica para apoyar la implementación del currículum en el aula, y los orientan sobre la extensión y profundidad con que pueden ser abordados los contenidos del marco curricular. Propuesta presentada a resolución del Consejo Nacional de Educación 9

10 INSTRUMENTOS CURRICULARES CURRICULUM NACIONAL Marcos Curriculares Definen el aprendizaje que se espera que todos los alumnos y alumnas del país desarrollen a lo largo de su trayectoria escolar. APOYOS A LA IMPLEMENTACIÓN Planes de Estudio Programas de estudio Textos escolares Definen la organización del tiempo de cada nivel escolar. Entregan una organización didáctica del año escolar para el logro de los Objetivos Fundamentales definidos en los marcos curriculares. Desarrollan los contenidos definidos en los marcos curriculares para apoyar el trabajo de los alumnos y alumnas en el aula y fuera de ella. REFERENTES PARA LA EVALUACIÓN Mapas de progreso Describen el crecimiento de las competencias consideradas fundamentales en la formación de los estudiantes y constituyen un marco de referencia para observar y evaluar el aprendizaje promovido por los marcos curriculares. Niveles de logro Describen los desempeños que exhiben los alumnos y alumnas en los sectores curriculares que al final de cada ciclo escolar evalúa el SIMCE Propuesta presentada a resolución del Consejo Nacional de Educación 10

11 III. RELACIÓN ENTRE OBJETIVOS FUNDAMENTALES, APRENDIZAJES ESPERADOS Y NIVELES DE LOS MAPAS DE PROGRESO Una pregunta frecuente de las profesoras y los profesores es por la relación que existe entre los Objetivos Fundamentales de los marcos curriculares, los aprendizajes esperados e indicadores de los programas de estudio, y los niveles y ejemplos de desempeño de los mapas de progreso del aprendizaje. La respuesta es simple, se trata de descripciones del aprendizaje con distinto grado de detalle, y que tienen distintos usos que son complementarios. Los Objetivos Fundamentales (OF) corresponden a los conocimientos, habilidades y actitudes que se espera que los alumnos y alumnas aprendan año a año. Los OF van acompañados de Contenidos Mínimos Obligatorios (CMO), que definen con mayor detalle los conocimientos, habilidades y actitudes que se debe enseñar para que los alumnos y alumnas puedan lograr los objetivos de aprendizaje. Aunque se sabe que no todos los alumnos y alumnas logran los objetivos de un año determinado, los OF ofrecen un organización que ordena el sistema escolar nacional. Considerando la diversidad en el crecimiento del aprendizaje, los mapas de progreso están asociados a una expectativa, que corresponde a dos años de escolaridad. Por ejemplo, el nivel 1 corresponde al logro que se espera para la mayoría de los niños y niñas al término de Segundo Básico; el nivel 2 corresponde al término de Cuarto Básico, y así sucesivamente. El nivel 7 describe el aprendizaje de un alumno o alumna que al egresar de la Educación Media es sobresaliente, es decir, va más allá de la expectativa para Cuarto Medio, que describe el nivel 6 en cada mapa. Los mapas describen competencias, es decir desempeños de los alumnos y alumnas que articulan conocimientos, habilidades y actitudes. Los ejemplos de desempeño de los mapas ilustran el tipo de actividades que los alumnos y alumnas realizan cuando tienen logrado el nivel de aprendizaje o competencia descrita, son ejemplos que ayudan a visualizar la complejidad o exigencia del nivel. Son una selección no exhaustiva que podría incluir otras evidencias del aprendizaje. El mapa de progreso es la descripción más gruesa: en siete niveles, y en una página, describe la trayectoria de los estudiantes en los 12 años de escolaridad obligatoria en un ámbito o dominio relevante del sector. Se trata de un continuo que los estudiantes recorren a diferentes ritmos, y por ello, no corresponden exactamente a lo que todos los alumnos logran en un determinado grado escolar. Como herramienta cotidiana orientan sobre la expectativa nacional y le ofrecen un marco global para conocer cómo crece el aprendizaje y observar el progreso de sus alumnos y alumnas 5. Los mapas se han elaborado asumiendo 5 En la página web del se encuentra disponible el documento Orientaciones para el uso de los Mapas de Progreso del Aprendizaje y otros materiales que buscan apoyar el trabajo con los mapas ( Propuesta presentada a resolución del Consejo Nacional de Educación 11

12 que en un mismo curso los alumnos y alumnas muestran distintos niveles de logro, y que una pedagogía para ser efectiva, debe responder a esta diversidad. Los aprendizajes esperados de los programas de estudio son más puntuales. Corresponden a conocimientos, habilidades y actitudes que se logran en semestres y unidades acotadas en el tiempo. El conjunto de aprendizajes esperados de un año da cuenta de los Objetivos Fundamentales de los marcos curriculares. Los indicadores de los aprendizajes esperados son sus elementos constitutivos. A diferencia de los ejemplos de desempeño de los mapas, pretenden ser exhaustivos, y se han elaborado para observar el logro del aprendizaje esperado que describen. Estas relaciones se ilustran en el cuadro que sigue: Propuesta presentada a resolución del Consejo Nacional de Educación 12

13 Marco Curricular Objetivo Fundamental 8º Básico Describir el surgimiento progresivo de formas de vida cada vez más complejas a través del tiempo evolutivo. Programa de estudio Mapa de progreso de Organismos, ambiente y sus interacciones Semestre 1 Aprendizaje esperado 1 Aprendizaje esperado 2 Aprendizaje esperado 3 Aprendizaje esperado 4 Semestre 2 Aprendizaje esperado 1 Aprendizaje esperado 2 Aprendizaje esperado 3 Aprendizaje esperado 4 Nivel 7 Evalúa críticamente las relaciones entre las hipótesis, Nivel 6 Comprende cómo afectan a la biosfera las Nivel 5 Comprende que los ecosistemas se interconectan Aprendizaje esperado: Reconocer el surgimiento progresivo de formas de vida a través del tiempo geológico. Indicadores: a) Identifica en un diagrama temporal los principales grupos de seres vivos a través del tiempo geológico, desde las primeras manifestaciones de la vida hasta el surgimiento de la especie humana. b) Establece algunas semejanzas y diferencias en la morfología de especies que han experimentado cambios a través del tiempo geológico. Por ejemplo cambios en la pata del caballo, en el tamaño del cráneo en los primates. Nivel 4 Comprende las características básicas de los ciclos biogeoquímicos y la función que cumplen en ellos los organismos productores y descomponedores. Reconoce que al interior de los ecosistemas se generan diversos tipos de interacciones biológicas intra y entre especies. Reconoce el impacto positivo y negativo de la intervención humana en algunos ecosistemas. Reconoce las principales teorías del origen de la vida y su impacto en la comunidad científica y en la sociedad de la época. Comprende que a través del tiempo evolutivo surgieron formas de vida cada vez más complejas. Formula un problema, plantea una hipótesis y realiza investigaciones sencillas para verificarlas, controlando las variables involucradas. Representa conceptos en estudio a través de modelos y diagramas. Elabora criterios para organizar datos en tablas y gráficos. Comprende la diferencia entre hipótesis y predicción y entre resultados y conclusiones en situaciones reales. Comprende que el conocimiento científico es provisorio y que está sujeto a cambios a partir de la obtención de nueva evidencia. Nivel 3 Comprende que en la biosfera Nivel 2 Comprende el hábitat como un espacio que reúne Nivel 1 Reconoce condiciones del ambiente favorables 13

14 FUNDAMENTOS DEL PROGRAMA DE ESTUDIO I. ORIENTACIONES DIDÁCTICAS PARA EL PROGRAMA DE CIENCIAS NATURALES, 8º AÑO BÁSICO El sector Ciencias Naturales tiene como propósito que los y las estudiantes desarrollen una comprensión del mundo natural y tecnológico, que los ayude a interesarse y entender su entorno, a ser reflexivos y críticos en relación al conocimiento y las tecnologías. Se busca que los y las estudiantes sean capaces de plantear preguntas y sacar conclusiones basadas en evidencias, tomar decisiones informadas sobre el cuidado del ambiente y la salud de sí mismos y de otros, e involucrarse en asuntos científicos y tecnológicos de interés público. En efecto, la necesidad de una formación científica básica de toda la ciudadanía, es particularmente relevante por las siguientes razones: - El valor formativo intrínseco del entusiasmo, el asombro y la satisfacción personal que puede provenir de entender y aprender acerca de la naturaleza, los seres vivos y la diversidad de aplicaciones tecnológicas que nos sirven en nuestra vida cotidiana. - Las formas de pensamiento típicas de la búsqueda científica son crecientemente demandadas en contextos personales, de trabajo y socio-políticos de la vida contemporánea. - El conocimiento científico contribuye a una actitud de respeto y cuidado hacia el mundo natural, como sistema de soporte de la vida. - La formación en ciencias permite fortalecer una actitud informada y critica frente a los cambios crecientes en materia de ciencia y tecnología y su impacto en la sociedad. La formación en ciencias consiste en el desarrollo de un conjunto integrado de elementos que incluye: el aprendizaje de conceptos, el desarrollo de habilidades cognitivas y de razonamiento científico; el desarrollo de habilidades experimentales y de resolución de problemas. De acuerdo a los fundamentos del sector, descritos en el marco curricular, el currículum del sector promueve la enseñanza y el aprendizaje de conceptos y habilidades de pensamiento científico de manera integrada. Los conceptos incluyendo, teorías, modelos y leyes se refieren a aquellos que son claves para entender el mundo natural, sus fenómenos más importantes y las transformaciones que ha experimentado mediante la actividad humana. Desde esta perspectiva, este curriculum no prioriza el aprendizaje de un acervo extenso de contenidos cada vez más especializados, sino por el 14

15 contrario se concentra en aquellos conceptos y modelos teóricos fundamentales, que constituyen una base para que nuevos conocimientos puedan ser construidos. Desde esta perspectiva, se considera que el desarrollo de las habilidades de pensamiento científico requiere que los alumnos y alumnas se involucren, en ciertos casos, en ciclos completos de investigación empírica, desde formular una pregunta o hipótesis y obtener datos, hasta sacar las respectivas conclusiones. Sin embargo, también considera que los alumnos y alumnas pueden poner en juego sus habilidades de pensamiento científico fuera de un contexto de investigación empírica, por ejemplo, al reconocer que las explicaciones científicas vienen en parte de lo que se observa y en parte de lo que se interpreta de las observaciones. Las habilidades de pensamiento científico se ponen en juego y se desarrollan, además, cuando los y las estudiantes tienen la oportunidad de conocer y analizar otras investigaciones desarrolladas por científicos. Cabe destacar que el aprendizaje de conceptos y habilidades de pensamiento científico supone el desarrollo de determinadas actitudes como propósito del curriculum del sector. En el marco curricular estas actitudes y valores están expresadas tanto en los Objetivos Fundamentales y Contenidos Mínimos del sector, las más específicas de ciencias; como en los Objetivos Fundamentales Transversales, las que son generales a todo el currículum. En este programa se desarrollan de modo integrado las actitudes y valores específicos y generales del curriculum, y se destaca en las experiencias de aprendizaje con recuadros para el docente las oportunidades para abordarlas. Las habilidades de pensamiento científico de 8 básico están orientadas hacia la formulación de hipótesis acerca de problemas simples de investigación, reconociendo la importancia de contrastarla para el trabajo científico; busca además diseñar y conducir alguna investigación para verificar una hipótesis y en función de ello, elaborar informes que den cuenta del proceso seguido. Explorar diversas alternativas que permitan encontrar soluciones a las problemáticas que se formulen, tomando decisiones adecuadas, es también foco del desarrollo de estas habilidades para 8º año y en conjunto con ellas, comprender que el conocimiento acumulado por la ciencia es dinámico, es decir, cambia en la medida que se obtiene nueva evidencia. Estas habilidades continúan progresando en complejidad a lo largo de los años escolares, en forma coherente a la profundización de los contenidos disciplinarios sobre los que operan. Así, el aprendizaje de formas de razonamiento y de saber-hacer, no se desarrollan en un vacío conceptual, por el contrario se abordan estrechamente conectadas a los contenidos conceptuales y a sus contextos de aplicación Implicancias didácticas El currículum del sector y los correspondientes programas de estudio constituyen una selección de conceptos y procesos científicos relevantes derivados de las respectivas disciplinas de las ciencias. Su organización y secuenciación pretende facilitar al docente el proceso de transformación de los conocimientos científicos en un saber enseñable, considerando los conocimientos previos que poseen los estudiantes. 15

16 Un gran desafío para el docente tiene que ver con la diversidad de estilos y de niveles de aprendizaje de los alumnos y alumnas de un mismo curso. Este hecho, conocido por los docentes, ha cobrado una importancia creciente en las actuales teorías sobre el aprendizaje, que destacan reiteradamente que los nuevos aprendizajes son construidos por los sujetos a partir de sus conocimientos y experiencias previos. En este contexto, se recomienda a los docentes iniciar cada unidad pedagógica considerando un espacio educativo para conocer los diferentes niveles de aprendizaje y conocimientos previos de los estudiantes en relación con los aprendizajes esperados del programa. La información recogida le permitirá establecer un dialogo entre los nuevos conocimientos y los conocimientos previos de los alumnos y alumnas, reforzar aquellos aspectos que considere débiles, y conformar grupos de trabajo flexibles y mixtos según niveles de aprendizaje, para que el curso se apoye entre sí. Este programa de estudio considera en su organización unidades didácticas de acuerdo a los ejes disciplinarios planteados en el currículum. En cada una de estas unidades se propone un ejemplo de experiencia de aprendizaje, como apoyo a la labor docente en el proceso de enseñanza-aprendizaje en el aula. Estos ejemplos de experiencias de aprendizaje tienen una duración de dos a cuatro clases de dos horas pedagógicas, en la mayoría de los casos. Las clases tienen un orden secuencial, de tal modo que los conocimientos, habilidades y actitudes declarados en los aprendizajes esperados se desarrollen paulatinamente a través de ellas. La estructura de cada clase también ayuda al desarrollo de los aprendizajes esperados. Así, cada clase considera una etapa de inicio, en donde se pretende despertar la atención y el interés del alumnado por los aprendizajes que se espera desarrollen. Se establece en esta etapa la consideración de las ideas previas de los estudiantes, tratando de explorar sus conocimientos, comprensiones y concepciones respecto de los saberes en juego. Luego se considera una etapa de desarrollo, la que profundiza las situaciones planteadas en la etapa inicial e involucra la resolución y/o construcción de problemas y situaciones que implican el uso de principios, teorías y conceptos que permiten explicar los fenómenos en estudio. Para esto, se incluyen diversos recursos didácticos, tales como lecturas, experimentos, material audiovisual e informático, materiales de tipo técnico e histórico, salidas de campo, etc. Finalmente se plantea un cierre, en donde se realiza una síntesis de la experiencia y su relación con los aprendizajes esperados propuestos inicialmente y con las ideas previas de los y las estudiantes. Adicionalmente, las unidades presentan sugerencias para la evaluación de algunos aprendizajes esperados de cada unidad, los cuales pueden o no corresponder a aquellos abordados en la experiencia de aprendizaje. Tienen un valor de modelo o ejemplo y no agotan los requerimientos evaluativos de la unidad. Por medio de estas sugerencias se entregan orientaciones para monitorear los logros de los estudiantes, siempre en referencia a los aprendizajes esperados. Se trata de tareas o escenarios de evaluación para ser usados con propósitos principalmente formativos o sumativos. Por medio de ellos se proponen diversas herramientas de evaluación, tales como rúbricas de corrección, escalas de apreciación, criterios de evaluación, entre otras. La inclusión de estas herramientas tiene por finalidad no solo ayudar al profesor a construir un juicio evaluativo enriquecido, sino también proveer de recursos para la retroalimentación de los y las estudiantes, respecto de sus logros. Por ejemplo, las mismas rúbricas aplicadas en la corrección de un trabajo, sirven para informar a un alumno o alumna de su estado 16

17 de avance de un aprendizaje. Asimismo, las sugerencias de evaluación están diseñadas para que la información evaluativa que se obtenga de ellas, contribuya también a la retroalimentación del propio docente, respecto de los puntos fuertes y débiles de su práctica pedagógica. La retroalimentación entonces alimenta el diseño y rediseño de planificaciones en función de la mejora los logros obtenidos con los estudiantes, así como de la reflexión sobre las metodologías y estrategias didácticas utilizadas en el trabajo en el aula. Cabe señalar que el o la docente tiene otras oportunidades de conocer el nivel de logro de los aprendizajes esperados, durante el transcurso de las mismas experiencias de aprendizaje que ofrece a sus alumnos y alumnas, pues en ellas los alumnos y alumnas deben ser invitados permanente a entregar evidencias de la comprensión que están teniendo de los fenómenos, conceptos, principios, etc., en estudio. Las experiencias de aprendizaje sugeridas en este programa son solo ejemplos que cumplen una función de modelos. El docente evaluará en qué medida se adecuan a las características de su curso para determinar si las aplica, y si las aplica tal como se presentan o con las variaciones que estime pertinentes. Estas experiencias no agotan los aprendizajes esperados del programa, por ende los profesores y profesoras deberán desarrollar otras. Para ello, se recomienda que contemplen en las actividades a desarrollar aspectos tales como: el intercambio de ideas con los pares; diversas formas de comunicar lo aprendido, oralmente y por escrito; el desarrollo de representaciones de fenómenos, la conducción de investigaciones y la resolución de problemas. En todas ellas, la verbalización de las ideas de los estudiantes, sus justificaciones y aproximaciones sucesivas a lo nuevo, juega un rol destacado. El docente debe dar oportunidades para que los estudiantes vayan exponiendo sin temor sus preconcepciones y teorías implícitas y las vayan contrastando con la argumentación que sostiene al conocimiento científico sobre el tema en estudio, con el grado de complejidad que corresponde al nivel. En relación a las actividades de resolución de problemas, es conveniente estimular que los y las estudiantes se enfrenten a auténticas situaciones problemas, escogidas de tal manera que puedan resolverlas a la vez que desarrollan su lenguaje y las experiencias que le proporcionan evidencias. De esta forma se caracterizan las situaciones problemas como aquellas situaciones que plantean dificultades para las que no se poseen soluciones predeterminadas o hechas; por tanto un problema, es una situación que pide una solución para la cual los individuos implicados no conocen medios o caminos evidentes para obtenerla. El aprendizaje de habilidades de pensamiento científico, en este nivel como en otros, no ocurrirá a menos que el docente disponga oportunidades para ello de manera intencionada y sistemática, y monitoree su logro a través del año escolar. Así, por ejemplo, la identificación de patrones y tendencias en los datos, es un aprendizaje que requiere poner a los estudiantes en contacto, en reiteradas oportunidades, con datos sobre temas significativos del nivel y estimularlos a pronunciarse sobre los mismos, las regularidades y tendencias que observan, y chequear con ellos en qué medida los datos mismos sostienen o no la interpretación de los estudiantes. Dado que en el curriculum del sector de ciencias naturales, el desarrollo de habilidades de pensamiento científico es tan importante como el aprendizaje de 17

18 conceptos y modelos, es posible que las actividades de aprendizaje que el docente tenga que poner en práctica se alejen de una clase convencional de tiza y pizarrón. En el esfuerzo por desarrollar clases innovadoras es importante resguardar que no se pierda el foco en el aprendizaje que se busca desarrollar, ocurre a veces que se diseñan actividades muy sofisticadas donde el medio pasa a ser más importante que el fin que se persigue. Por ello, en toda clase de ciencias el docente no puede perder de vista ciertos principios básicos de organización de toda buena clase, tales como una secuencia ordenada con inicio, desarrollo, cierre; claridad de los objetivos de la clase en función del (los) aprendizaje(s) esperado(s) que se buscan; oportunidad para aclarar dudas de los estudiantes; oportunidad para ejercitar y perseverar en el logro del aprendizaje buscado. Organización El programa de estudio de 8º año en el sector Ciencias Naturales, ha sido organizado en seis unidades a lo largo del año escolar; estas unidades han sido estructuradas a partir de los cinco ejes temáticos que se han definido para el sector Ciencias Naturales en el curriculum. Las unidades propuestas y su secuencia es la siguiente: Unidad Modelos Atómicos Fenómenos Eléctricos Gases y Modelo Cinético Dinamismo en el Planeta Tierra Origen y Evolución de la Vida Estructura Celular y requerimientos nutricionales Eje Materia y sus Transformaciones Fuerza y Movimiento Materia y sus transformaciones Tierra y Universo Organismo, ambiente y sus interacciones Estructura y función de los seres vivos El programa de estudio se ha organizado en dos semestres. El primer semestre comprende aprendizajes esperados pertenecientes al mundo de la química y de la física, y el segundo se inicia con aprendizajes relacionados con la Tierra y el Universo, para posteriormente abordar aprendizajes esperados propios del mundo de la biología. Esta organización general obedece a dos razones: por una parte, los ejes físicos y químicos presentan una afinidad entre ellos que justifica juntarlos, como así mismo la relación existente entre los ejes de Tierra y Universo y biológicos que entrega una fuerte coherencia al avanzar desde el mundo físico-químico al mundo biológico. Por otra, los docentes de educación general básica suelen darle prioridad a los temas biológicos, en detrimento de los temas físico-químicos que muchas veces no alcanzan a ser enseñados, por lo que en este programa se proponen para el primer semestre. Para dar sentido al ordenamiento anterior se debe recordar que en 7º básico, los alumnos y alumnas han trabajado conceptos y fenómenos relacionados con las fuerzas en la Tierra y en el espacio, para luego dar paso al estudio de Átomos y Moléculas; así la comprensión de las transformaciones fisicoquímicas de la materia, que son objeto de 18

19 estudio posterior, se comprenden mayormente. De esta forma, se desarrolla con mayores herramientas, el estudio de los ciclos biogeoquímicos que revelan su importancia para la vida de los organismos, para posteriormente desarrollar estudios sobre las interacciones biológicas, concluyendo el mundo biológico con el estudio de la sexualidad humana. Finalmente el 7 año cierra con el estudio del tamaño y estructura del Universo. El estudio de estos conceptos se abordó integrado con el desarrollo de las habilidades de pensamiento científico propias del nivel tales como: la identificación de variables involucradas en los estudios empíricos de un determinado problema y la importancia de controlarlas rigurosamente para su confiabilidad y validez en los resultados obtenidos; la representación de información a través de modelos, mapas o diagramas; y, la distinción entre hipótesis y predicciones y entre resultados y conclusiones en situaciones reales. Continuando con la idea de progreso de los aprendizajes, 8º básico en su primera etapa comienza con la unidad Modelos Atómicos, que estudia la estructura interna de la materia basándose en modelos atómicos desarrollados por científicos a través del tiempo. Se pone además un énfasis en la comprensión del conocimiento acumulado por la ciencia, y su carácter dinámico y por tanto sujeto a cambios. Así mismo se estudia de qué forma el modelo atómico y la teoría atómica son de utilidad para explicar los procesos de transformación fisicoquímica de la materia. Posteriormente avanza el año escolar con la unidad Fenómenos eléctricos, la que estudia fenómenos básicos de conductividad eléctrica y calórica, y de emisión y absorción de luz, aplicando modelos atómicos pertinentes. A su vez se estudia el rol que desempeñan las fuerzas eléctricas, tanto a nivel microscópico, en relación a la estructura atómica y molecular, como a nivel macroscópico, en relación a la electrización y corriente eléctrica. En esta unidad, al igual que en la anterior, se da importancia a la comprensión de la dinámica del conocimiento científico. Luego se avanza hacia la unidad Gases ideales y modelo cinético cuyo estudio se basa en las características y propiedades de los gases y las variables que inciden en su comportamiento, como así mismo la formulación y estudio de problemáticas relacionadas con los gases. La unidad profundiza, además, en la utilidad del modelo cinético para explicar fenómenos relacionados con gases y líquidos. En el segundo semestre del año escolar 8 básico se da inicio a la unidad Dinamismo del planeta Tierra, cuyo objeto de estudio apunta primeramente al proceso cíclico de formación de rocas y como, dentro de este proceso, se explica la formación de fósiles y minerales. Las transformaciones de la Tierra a través del tiempo geológico y los fenómenos naturales que acontecen en la atmósfera, hidrosfera y litosfera son también objeto de estudio en esta unidad. Posteriormente, se avanza hacia el mundo biológico con la unidad Origen y evolución de la vida, que estudia las principales teorías y evidencias sobre el origen de la vida, como también el estudio sobre el surgimiento progresivo de formas de vida a través del tiempo geológico. Se enfatiza, además, la comprensión del dinamismo del conocimiento científico, en este caso abordando distintas teorías sobre el origen y evolución de la vida. 19

20 Finalmente 8º año concluye con la unidad Estructura celular y requerimientos nutricionales, que da cuenta del estudio sobre la célula como unidad común a la organización, estructura y funcionamiento de todos los seres vivos y como portadora de la información genética. Así mismo se desarrolla el estudio de los procesos de obtención y eliminación de nutrientes a nivel celular y su relación con el funcionamiento integrado de algunos sistemas de órganos. La unidad concluye con el estudio sobre formas de alimentación y dietas equilibradas según los requerimientos nutricionales de las personas de acuerdo a su gasto energético. II. ORIENTACIONES PARA LA EVALUACIÓN EN LOS PROGRAMAS DE ESTUDIO. Un supuesto de los programas de estudio elaborados por el es que una evaluación que ayuda a mejorar el aprendizaje es un proceso planificado y articulado con la enseñanza, que ayuda a profesoras y profesores a reconocer qué han aprendido sus estudiantes, conocer sus fortalezas y debilidades y a partir de esto retroalimentar la enseñanza y el proceso de aprendizaje de los alumnos y alumnas. La información que proporcionan las evaluaciones, es útil para que los y las docentes en forma individual y en conjunto reflexionen sobre sus estrategias de enseñanza, identificando aquéllas que han resultado eficaces, las que puedan necesitar algunos ajustes y aquéllas que requieren de más trabajo con los alumnos y alumnas. Este programa de estudio cuenta con indicaciones para la evaluación que se señalan en el desarrollo de las experiencias de aprendizajes, además en cada unidad se ofrecen sugerencias para evaluar los aprendizajes de los alumnos y alumnas en situaciones y contextos desafiantes y variados. Ellas buscan orientar una práctica evaluativa coherente con los aprendizajes del currículum. Las sugerencias de evaluación que se incluyen en este programa no agotan las estrategias ni las oportunidades que cada profesor, profesora o equipo de docentes pueden utilizar para evaluar y calificar el desempeño de sus alumnos y alumnas. Por el contrario éstas deben ser complementadas con otras tareas y actividades de evaluación para obtener una visión completa y detallada del aprendizaje de sus estudiantes. De este modo, los docentes pueden recoger información relevante para observar el logro de aprendizaje de sus alumnos y alumnas durante el desarrollo de cada una de las unidades o semestres. A continuación se explica brevemente la lógica con que están construidas estas sugerencias y se dan orientaciones para su uso. 1) Qué se evalúa en las tareas y actividades de evaluación que propone este programa? Las tareas y actividades incluidas en el programa contribuyen a evaluar el desarrollo de determinados aprendizajes esperados de cada unidad o semestre. Y de este modo, observar el logro de los Objetivos Fundamentales definidos en el marco curricular para este nivel. 20

21 Más que ayudar a evaluar si los y las estudiantes conocen algunos conceptos puntuales o saben utilizar determinados procedimientos específicos de forma aislada, proponen desafíos que requieren integrar conocimientos y habilidades establecidos en los aprendizajes esperados, en situaciones significativas para los y las estudiantes, a fin de lograr los propósitos formativos del sector. Para evaluar el logro de los aprendizajes esperados las tareas señalan los indicadores que se recomienda utilizar para analizar los desempeños de los alumnos y alumnas y construir el juicio evaluativo. Estos indicadores se pueden utilizar integrados en listas de cotejo, rúbricas, como criterios de una pauta de observación o como criterios para asignar puntajes totales o parciales. 2) Qué características tienen las tareas y actividades de evaluación en este programa? Las tareas y actividades de evaluación que se presentan en este programa han sido elaboradas considerando los siguientes elementos como base: Ofrecen estímulos variados, como por ejemplo preguntas, desafíos o ítems, que en sí mismos, pueden constituirse en un escenario o instrumento de evaluación o integrarse a uno mayor complementado con otros estímulos. El conjunto de tareas y sugerencias de evaluación busca ilustrar una variedad de estímulos y situaciones oportunas para que los alumnos y alumnas se desempeñen y puedan dejar evidencias del logro de los aprendizajes esperados. Se desarrollan en situaciones que desafían a los estudiantes a poner en juego sus aprendizajes en forma integrada en contextos cotidianos potencialmente significativos. Presentan situaciones abiertas y que pueden ser resueltas de distintas maneras y con diferente grado de complejidad, para que los diversos estudiantes puedan resolverlas evidenciando sus distintos niveles de aprendizaje. Las tareas ofrecen orientaciones para analizar el desempeño de los alumnos y alumnas, utilizando los indicadores que dan cuenta del aprendizaje esperado que está siendo evaluado. El conjunto de tareas presenta diferentes formas de utilizar los indicadores, tales como listas de cotejo, rúbricas, y pautas de observación. Buscan ser eficientes en el sentido de entregar información relevante y abundante a partir de un estímulo sencillo. Son realizables en cualquier lugar del país y no involucran mayores costos de materiales y tiempo, buscando su mayor utilidad. 21

22 Debido a que cada docente utiliza distintas estrategias y frecuencias para evaluar y calificar el desempeño de sus estudiantes, se recomienda que tengan en cuenta las consideraciones anteriores al elaborar otras tareas que complementen las que se presentan en este programa de estudio. 3) Cómo aprovechar mejor las tareas y actividades de evaluación que se proponen en el programa? Las sugerencias para la evaluación y las tareas que se presentan en el programa, adquieren su mayor potencial si los profesores y las profesoras tienen las siguientes consideraciones en su uso: - Informar a alumnos y alumnas sobre los aprendizajes que se evaluarán. Compartir con los alumnos y alumnas las expectativas de aprendizaje y los indicadores de evaluación que se aplicarán, favorece su logro, ya que así tienen claro que se espera de ellos y ellas. - Analizar los desempeños de sus alumnos y alumnas para fundar juicios evaluativos y retroalimentar la práctica pedagógica. Un análisis riguroso de los trabajos de los y las estudiantes en términos de sus fortalezas y debilidades, individuales y colectivas, ayuda a elaborar un juicio evaluativo más contundente sobre el aprendizaje de su grupo curso. El análisis de esta información es una oportunidad para la reflexión docente sobre las estrategias utilizadas en el proceso de enseñanza, y para tomar decisiones pedagógicas dirigidas a mejorar resultados durante el desarrollo de una unidad, de un semestre o al finalizar el año escolar y planificar el siguiente. - Retroalimentar a sus alumnos y alumnas sobre sus fortalezas y debilidades. La información que arrojan las evaluaciones es una oportunidad para involucrar a los alumnos y alumnas con sus aprendizajes y analizar sus estrategias de aprendizaje. Compartir esta información con los y las estudiantes en forma individual o grupal, es una ocasión para consolidar aprendizajes y orientarlos acerca de los pasos que deben seguir para avanzar. Este proceso reflexivo y metacognitivo de los alumnos y alumnas puede fortalecerse si se acompaña de procedimientos de autoevaluación y coevaluación, que los impulsen a revisar sus logros, identificando sus fortalezas y debilidades y revisando sus estrategias de aprendizaje. - Construir nuevas tareas que complementen las que aquí se presentan, de modo que se articulen con la propuesta pedagógica de los programas de estudio, sin dejar de lado las necesidades particulares de su curso. Utilizar otros instrumentos para evaluar, tales como pruebas escritas, guías de trabajo, informes, ensayos, entrevistas, debates, mapas conceptuales, informes de laboratorio, investigaciones, entre otros, ayudará a que los alumnos y alumnas cuenten con más oportunidades para que evidencien lo que han aprendido; y a que los y las docentes cuenten con mayor evidencia para inferir el logro de los aprendizajes esperados de cada unidad. 22

23 - Planificar las evaluaciones. Para que la evaluación apoye el aprendizaje, es necesario contar con un plan que se diseñe en forma integrada con la planificación de la enseñanza. En este plan se debe especificar los procedimientos más pertinentes y las oportunidades en que se recolectará la información respecto al logro de los aprendizajes esperados, determinando las tareas que necesita construir y el mejor momento para aplicarlas para retroalimentar el proceso de aprendizaje. - Analizar en el tiempo el mejoramiento del aprendizaje. Para observar los avances en el aprendizaje de los alumnos y alumnas y analizar comparativamente sus trabajos a través del tiempo, es necesario contar con criterios de evaluación estables que se refieran a los aspectos o dimensiones permanentes del aprendizaje del sector. Estos criterios pueden ser extraídos de los ejes y dimensiones descritos en los mapas de progreso del aprendizaje. 4) Cómo se pueden articular los Mapas de Progreso del Aprendizaje con la propuesta de evaluación de los programas de estudio? Tanto la propuesta de evaluación de los programas de estudio como los Mapas de Progreso 6 apuntan a hacer de la evaluación una instancia que ayude a lograr mejores aprendizajes, dando orientaciones sobre qué conocimientos, habilidades y actitudes son relevantes de evaluar y cómo observarlos en el desempeño de los y las estudiantes. Los Mapas de Progreso ponen a disposición de profesoras y profesores y de las escuelas de todo el país, un mismo referente para evaluar el logro de aprendizajes de los alumnos y alumnas, ubicándolos en un continuo de progreso. Para esto los mapas describen el desarrollo de las competencias propias de cada sector de aprendizaje a lo largo de toda la trayectoria escolar. Los Mapas de Progreso orientan la evaluación, acorde a la propuesta de los programas de estudio, en tanto permiten: Reconocer aquellos aspectos y dimensiones que son esenciales de evaluar e ir observando en el tiempo, los que están señalados en las introducciones de cada mapa de progreso del sector. Clarificar la expectativa de aprendizaje nacional, al conocer la descripción de cada nivel, sus ejemplos de desempeño y el trabajo concreto de estudiantes que ilustran esta expectativa. Contextualizar en una trayectoria formativa los aprendizajes esperados del programa de estudio, asociándolos y ubicándolos en relación a los niveles descritos en los mapas de progreso. Observar el desarrollo, progresión o crecimiento de las competencias de un alumno o alumna, al constatar cómo sus desempeños se van desplazando en el mapa. 6 Para ver los Mapas de Progreso de cada sector puede visitar la página web 23

24 Analizar las fortalezas y debilidades de los logros de los alumnos y alumnas, en relación a la expectativa nacional descrita en los niveles de los mapas de progreso. Analizar la situación global del curso y la diversidad de logros, en relación a la expectativa nacional descrita en los niveles de los mapas de progreso. Contar con modelos de tareas y preguntas que permiten a cada alumno y alumna evidenciar sus aprendizajes. Cada profesor y profesora posee estrategias para evaluar y calificar el trabajo de sus estudiantes de acuerdo con las necesidades de cada curso y de su establecimiento. Por esto, las tareas y sugerencias de evaluación que presenta este programa, en conjunto con los Mapas de Progreso, ayudan a la apropiación de los principios que posee una evaluación orientada a mejorar el aprendizaje. Estas sugerencias tomarán más sentido para cada profesor o profesora al trabajar con sus estudiantes las actividades sugeridas en el programa de estudio y en tanto conozcan y usen los Mapas de Progreso del Aprendizaje. 24

25 III. OPORTUNIDADES PARA EL DESARROLLO DE LOS OBJETIVOS FUNDAMENTALES TRANSVERSALES EN EL PROGRAMA LOS OBJETIVOS FUNDAMENTALES TRANSVERSALES (OFT) definen finalidades generales de la educación referidas al desarrollo personal y la formación ética e intelectual de alumnos y alumnas, y son un componente principal de la formación integral que promueve el currículum nacional. Tal como señalan los marcos curriculares, los OFT tienen un carácter comprensivo y general orientado al desarrollo personal, y a la conducta moral y social de los alumnos y alumnas, y deben perseguirse en las actividades educativas realizadas durante el proceso de la Educación General Básica y Media (2009, p.20). El marco curricular establece 5 ámbitos distintos de Objetivos Fundamentales Transversales: o Crecimiento y autoafirmación personal o Desarrollo del pensamiento o Formación ética o La persona y su entorno o Tecnologías de Información y Comunicación Para el desarrollo y promoción de los OFT se pueden distinguir dos grandes modalidades de implementación, ambas relevantes para la formación de los estudiantes, y ambas complementarias entre sí. Por una parte, el desarrollo y promoción de los OFT tiene lugar a partir de las dinámicas que acompañan y que ocurren de manera paralela al trabajo orientado al logro de los aprendizajes propios de los sectores curriculares. Por medio del ejemplo cotidiano, las normas de convivencia, la promoción de hábitos, entre otros se comunica y enseña a los alumnos y alumnas, implícita o explícitamente, formas de relacionarse con otros y con el entorno, a valorarse a sí mismos, a actuar frente a los conflictos, a relacionarse con el conocimiento y el aprendizaje, entre otros tantos conocimientos, habilidades, valores y comportamientos. Por otra parte, existen algunos OFT que se relacionan directamente con los aprendizajes propios del sector y se desarrollan de manera conjunta con el despliegue de los objetivos de aprendizaje y contenidos de un sector curricular. Tal es el caso, por ejemplo, de aquellos OFT relacionados con las habilidades de análisis, interpretación y síntesis de información, con la protección del entorno natural, la valoración de la historia y las tradiciones, la valoración de la diversidad, el uso de tecnologías de la información y comunicación, que forman parte constitutiva de los aprendizajes esperados de distintos sectores de aprendizaje. Esta condición de los transversales se entiende bajo el concepto de integración. Esto implica que los OFT y los aprendizajes esperados del sector no constituyen dos líneas de desarrollo paralelas, sino que suponen un desarrollo conjunto, retroalimentándose o potenciándose mutuamente. Por una parte, los aprendizajes propios del sector constituyen en sí mismos un antecedente importante y pertinente para el desarrollo de los OFT. Por otra parte, los OFT forman parte integral de los aprendizajes del sector. 25

26 1. Cómo se integran los OFT en los programas de estudio? Si bien las dos modalidades arriba señaladas son importantes para el desarrollo de los estudiantes, en los programas de estudio se han destacado aquellos aspectos de los OFT que presentan una relación más directa con cada sector en particular. Se ha buscado presentar de manera explícita la relación entre los aprendizajes del sector, las estrategias de enseñanza y los objetivos transversales, con la finalidad de hacer visibles las distintas instancias en las que los OFT están implicados, y en consecuencia, visualizar la multiplicad de posibilidades para su desarrollo. Es necesario remarcar que la alusión a los OFT que se hace en los programas en ningún caso pretende agotar las distintas oportunidades o líneas de trabajo que cada docente y cada establecimiento desarrolla en función de estos objetivos. Junto con esto, resulta necesario señalar que los OFT que se mencionan explícitamente en este programa de ningún modo deben entenderse como los únicos que pueden ser pertinentes al momento de trabajar en este sector. Cada docente y cada establecimiento puede considerar otros objetivos en función de su proyecto educativo, del entorno social en el que éste se inserta, las características de los estudiantes, entre otros antecedentes relevantes que merezcan ser tomados en consideración. La presencia de los OFT en los programas de estudio se expresa en: - Los Aprendizajes Esperados e indicadores de cada unidad, que incluyen aprendizajes relacionados con el desarrollo de los OFT. Estos aprendizajes aparecen destacados en el cuadro sinóptico del año y en los cuadros de aprendizajes e indicadores de cada unidad. - Las experiencias de aprendizaje que se presentan para cada unidad o semestre. En el desarrollo de cada una de estas experiencias se señalan oportunidades para desarrollar los OFT. Por medio de esto se busca visibilizar que la promoción de los OFT puede estar directamente ligada al trabajo orientado a lograr los Aprendizajes Esperados del sector, y las diversas oportunidades que el programa ofrece para desarrollarlos. 2. Cómo se evalúan los OFT? En tanto los OFT constituyen objetivos fundamentales definidos en el currículum nacional, el logro de los mismos debería ser evaluado por los docentes. Esta evaluación debería orientarse a obtener información sobre el grado de desarrollo de los estudiantes en relación a los OFT, para seguir apoyando el desarrollo de los mismos. Cabe resaltar que los indicadores presentados para apoyar la observación de los Aprendizajes Esperados referidos a los OFT, se entregan a modo de ejemplos de comportamientos observables que ilustran el desarrollo del Aprendizaje Esperado. No son exclusivos ni exhaustivos, sino que buscan ofrecer algunos referentes para la observación y monitoreo de estos aprendizajes por parte de los docentes. La forma de evaluar los OFT y la decisión si ellos serán objetos de calificación o no, depende del OFT del que se trate, ya que estos objetivos son diversos en términos de sus 26

27 características, y en consecuencia, la evaluación debe ajustarse a éstas. Mientras algunos corresponden a habilidades, otros se vinculan con el desarrollo de los sujetos y con su formación valórica. Lo anterior implica que los instrumentos utilizados para evaluar los OFT deben ser diversos y adecuados al OFT que se busca observar. Por ejemplo, la observación cotidiana de las formas de conducta y de interacción de los estudiantes puede resultar una modalidad apropiada para evaluar el OFT ejercer de modo responsable grados crecientes de libertad y autonomía personal ( ). En tanto, otros objetivos pueden requerir también conocer el discurso o las opiniones de los estudiantes. Tal es el caso, por ejemplo, de OFT tales como apreciar la importancia de desarrollar relaciones igualitarias entre hombres y mujeres ( ). En este caso puede ser útil que el docente conozca en qué medida los alumnos y alumnas valoran las contribuciones que tanto hombres como mujeres realizan en distintos espacios de la vida social. Si bien todos los OFT se pueden evaluar, no todos ellos pueden ser calificados en atención a sus distintas características. A modo de ejemplo, aquellos OFT relacionados con el conocimiento de sí mismo y la autoestima no son calificables, básicamente por el hecho que asignar una nota sobre estos aspectos es cuestionable en sí mismo. Se puede esperar que los estudiantes logren determinado nivel de autoconocimiento y autoestima, pero no se puede exigir determinado nivel de desarrollo en estas dimensiones. En tanto, los OFT referidos a las habilidades de pensamiento, o bien el referido a comprender y valorar la perseverancia, el rigor y el cumplimiento ( ) aluden a aspectos que caben dentro de lo que se les puede exigir a los estudiantes al momento de asignar una calificación. La definición e implementación de los instrumentos de evaluación, así como las decisiones respecto de la calificación de los OFT, son aspectos que en última instancia dependen de las opciones adoptadas al interior de cada establecimiento. Específicamente, estos son aspectos que dependerán de las disposiciones que cada establecimiento defina en su reglamento de evaluación. 3. Qué OFT se integran en el presente programa? El programa de Ciencias Naturales de Octavo Año Básico refuerza los OFT planteados en el curriculum y su relación con los diversos Objetivos Fundamentales Verticales para este año escolar. Su expresión cobra relevancia mediante diversos aprendizajes esperados y sus respectivos indicadores de evaluación pertinentes a las unidades propuestas. De este modo, los conceptos (o conocimientos), habilidades y actitudes que este programa propone trabajar integran explícitamente parte de los OFT definidos en el curriculum. En este sentido se promueve: Los OFT del ámbito Crecimiento y Autoafirmación Personal, relacionados con los principios que sustentan una alimentación equilibrada y que asientan las bases para un desarrollo físico sano y armónico de mujeres y hombres; de tal forma, se promueve el desarrollo de los hábitos de higiene tanto personal como social. Además los OFT de este ámbito revelan la importancia de diversas habilidades centradas en el desarrollo del 27

28 conocimiento científico y sus prácticas indagatorias asociadas, las que permiten una comprensión cada vez más acabada de la dinámica del entorno y la naturaleza, y de formas adecuadas de relacionarse personalmente con ellos. Así, la apertura e interés por conocer la realidad y utilizar permanentemente el conocimiento científico adquirido es fundamental en la expresión de los OFT de este ámbito Los OFT del ámbito Formación Ética, relacionado con la reflexión permanente de interrogantes que abren un campo para la investigación y desarrollo del conocimiento científico y su impacto en la sociedad. De esta forma, indagar sobre el origen de la vida, recorriendo diferentes teorías y hechos que sostienen y refutan su génesis, permite construir opinión fundada en las y los alumnos, optar por pensamientos y posiciones diversas, donde se pone en juego permanentemente el respeto y la valoración de ideas y creencias distintas de las propias, fundadas sobre la base de la tolerancia y el pluralismo. Por otra parte, el diseño y conducción de investigaciones que posibilitan verificar o refutar postulados e hipótesis variadas, ponen en juego en los y las estudiantes decisiones que implican honestidad y transparencia, entre otros valores. Los OFT del ámbito Persona y su Entorno, relacionado con las formas típicas de pensamiento científico, en la formulación de preguntas e hipótesis, como así mismo, en la búsqueda de respuestas que permitan modelar la dinámica del entorno natural y que en dicho contexto, tanto metodologías como procedimientos propios de las ciencias cobran un gran valor educativo y formativo, comprendiendo que para alcanzar objetivos y desarrollar aprendizajes de calidad en ciencias, la perseverancia y el rigor son parte constituyente y fundamental del desarrollo humano. De igual manera, los OFT de este ámbito promueven, mediante el estudio y reconocimiento de las transformaciones que ha experimentado la Tierra, una permanente protección del entorno natural, como así mismo sus recursos y la valoración de estos como contexto del desarrollo humano. 28

29 VISIÓN GLOBAL DEL AÑO ESCOLAR OBJETIVOS FUNDAMENTALES 29

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31 CONTENIDOS MÍNIMOS OBLIGATORIOS: Habilidades de pensamiento científico: 1. Formulación de hipótesis respecto de los contenidos del nivel, verificables mediante procedimientos científicos simples realizables en el contexto escolar. 2. Comparación entre hipótesis contrastables y no contrastables, y explicación de la importancia de las hipótesis contrastables para el avance del conocimiento científico. 3. Ejecución de procedimientos simples de investigación que permitan la verificación de una hipótesis formulada y exploración de alternativas que permitan la solución al problema planteado. 4. Redacción de informes que resuman los principales aspectos de la investigación realizada: problema o pregunta a resolver, hipótesis planteada, pasos y procedimientos seguidos, datos y resultados obtenidos, conclusiones relacionadas con la hipótesis planteada. 5. Análisis y discusión del carácter provisorio del conocimiento científico, a partir de relatos de investigaciones contemporáneas o clásicas relacionados con los conocimientos del nivel que muestran como éstos han cambiado. Las habilidades de pensamiento científico deben desarrollarse articuladamente con los siguientes CMO: Estructura y función de los seres vivos: 6. Descripción de la estructura y función global de la célula, incluyendo su función como portadora de material genético. 7. Descripción de la función integrada de los sistemas circulatorio, respiratorio y digestivo como proveedores de gases y nutrientes a las células; y del sistema excretor en la eliminación de desechos provenientes de la célula. 8. Relacionar los requerimientos nutricionales de los organismos (tipo de nutrientes y aporte energético), con parámetros fisiológicos tales como la edad, el sexo, la actividad física. Organismos, ambiente y sus interacciones: 9. Descripción de las principales teorías acerca del origen de la vida (creacionismo, generación espontánea, quimiosintética), y del impacto social que han causado. 10. Análisis comparativo de la morfología de una especie que ha experimentado cambios a través del tiempo geológico (por ejemplo, el caballo). 11. Comparación y localización temporal de los principales grupos de seres vivos a través del tiempo evolutivo, desde las primeras manifestaciones de la vida hasta el surgimiento de la especie humana. La materia y sus transformaciones: 12. Descripción de la teoría atómica de Dalton y comparación de los modelos desarrollados por Thompson, Rutherford y Bohr, que dan cuenta de la constitución atómica de la materia. 13. Descripción, usando modelos atómicos, de transformaciones físico-químicas de la materia como la formación de moléculas y macromoléculas. 14. Aplicación de las leyes que explican el comportamiento de los gases ideales para describir fenómenos atmosféricos y de la vida cotidiana, basándose en el modelo cinético y en los conceptos de calor, temperatura y presión. 15. Explicación básica de la electrización, la conductividad eléctrica y calórica, la emisión y absorción de luz en términos del modelo atómico. Fuerza y movimiento: 16. Descripción del rol que desempeñan las fuerzas eléctricas tanto en la estructura atómica y molecular como en la electrización y en el movimiento de cargas eléctricas. Tierra y Universo: 17. Identificación de los principales tipos de rocas: ígneas, metamórficas y sedimentarias. Descripción de cómo su formación mediante un proceso cíclico permite explicar como la formación de fósiles y minerales. 18. Reconocimiento de evidencias de las transformaciones que han experimentado la atmósfera, la litosfera y la hidrosfera a través del tiempo geológico. 19. Explicación elemental, en términos de energía, fuerza y movimiento, de fenómenos naturales que se producen en la atmósfera, hidrosfera y litosfera como los temporales, las mareas, los sismos, las erupciones volcánicas, y su impacto sobre la vida. 31

32 APRENDIZAJES ESPERADOS POR SEMESTRE Y UNIDAD Cuadro Sinóptico: UNIDAD 1: Modelos Atómicos 1. Comprender la estructura interna de la materia, basándose en los modelos atómicos desarrollados por los científicos a través del tiempo. 2. Comprender que el conocimiento acumulado por la ciencia es provisorio, y que está sujeto a cambios a partir de la obtención de nueva evidencia. 3. Comprender la utilidad del modelo atómico y de la teoría atómica para explicar los procesos de transformación físico-química de la materia. 4. Manifiesta interés por conocer y comprender más de la realidad a través de investigaciones simples. 5. Utiliza aplicaciones virtuales para organizar y comunicar eficientemente sus ideas sobre un tema afín a la unidad. 6. Trabaja en equipo y muestra iniciativa personal y creatividad ante diversos contextos. SEMESTRE 1 UNIDAD 2: Fenómenos eléctricos 1. Explicar los fenómenos básicos de conductividad eléctrica y calórica, emisión y absorción de luz, aplicando los modelos atómicos pertinentes. 2. Describir el rol que desempeñan las fuerzas eléctricas tanto a nivel microscópico (estructura atómica y molecular) como a nivel macroscópico (electrización y corriente eléctrica). 3. Comprender que el conocimiento acumulado sobre los fenómenos eléctricos es provisorio y que está sujeto a cambios, a partir de nueva evidencia. 4. Manifiesta interés por conocer y comprender más de la realidad a través de investigaciones simples. 5. Trabaja en equipo y muestra iniciativa personal y creatividad ante diversos contextos. UNIDAD 3: Gases Ideales y el Modelo Cinético 1. Reconocer las características y propiedades de los gases y las variables que inciden en su comportamiento. 2. Formular problemas relacionados con el comportamiento de los gases en diversos fenómenos del entorno y explorar alternativas de solución. 3. Comprender las relaciones entre volumen, presión y cantidad de sustancia en el comportamiento de los gases Formular hipótesis y resolver problemas en situaciones ideales. 4. Comprender la utilidad del modelo cinético para explicar fenómenos relacionados con el comportamiento de gases y de líquidos. 5. Conduce una investigación diseñada por él o ella para comprobar o refutar hipótesis sobre el comportamiento de los gases. 6. Muestra interés por conocer y comprender la realidad a través de investigaciones simples. 7. Utiliza aplicaciones para presentar y comunicar ideas y argumentos de manera clara y eficiente en relación a investigaciones simples de la realidad. 8. Trabaja en equipo y muestra iniciativa personal y creatividad ante diversos contextos. 32

33 UNIDAD 1: Dinamismo en el planeta Tierra 1. Reconocer que las rocas se forman en un proceso cíclico y que este proceso permite explicar la formación de fósiles y minerales. 2. Reconocer que la Tierra ha experimentado transformaciones a través del tiempo geológico, describiéndolas a partir de fuentes de información diversas. 3. Explicar en términos simples, empleando las nociones de energía, fuerza y movimiento, algún fenómeno natural que ocurre en la atmósfera, hidrosfera o litosfera, apoyándose en fuentes de información pertinentes. 4. Formular problemas relacionados con los fenómenos naturales en estudio y explora soluciones. 4. Muestra interés por conocer y comprender fenómenos de la realidad a través de investigaciones simples. 5. Muestra una actitud reflexiva y critica frente a explicaciones de fenómenos naturales SEMESTRE 2 UNIDAD 2: Origen y evolución de la vida 1. Comprender las principales teorías y evidencias que sostienen y refutan el origen de la vida. 2. Reconocer el surgimiento progresivo de formas de vida a través del tiempo geológico. 3. Comprender que el conocimiento acumulado sobre el origen y evolución de la vida es provisorio y que está sujeto a cambios, a partir de nueva evidencia. 4. Valora y respeta las ideas y creencias diferentes a las de sí respecto del origen de la vida. 5. Utiliza herramientas tecnológicas para organizar y comunicar eficientemente sus ideas sobre un tema afín a la unidad. UNIDAD 3: Estructura celular y requerimientos nutricionales 1. Comprender que la célula es una unidad común a la organización, estructura y funcionamiento de los seres vivos unicelulares y multicelulares, y portadora de la información genética. 2. Explicar los procesos de obtención y eliminación de nutrientes a nivel celular y su relación con el funcionamiento integrado de algunos sistemas de órganos. 3. Formular hipótesis sobre los requerimientos celulares, reconociendo que una hipótesis no contrastable no es científica. 4. Establecer dietas de alimentación equilibrada en relación a los requerimientos nutricionales de las personas de acuerdo a su gasto energético. 5. Valoran el rigor, perseverancia y cumplimiento, flexibilidad y originalidad en estudios empíricos simples. 6. Muestra hábitos de autocuidados a través del consumo de una alimentación equilibrada y sana. 33

34 HABILIDADES DE PENSAMIENTO CIENTÍFICO Los aprendizajes esperados e indicadores de evaluación que se presentan a continuación corresponden a las Habilidades de Pensamiento Científico del nivel. Estas habilidades han sido integradas con los aprendizajes esperados de cada una de las unidades de los semestres correspondientes. No obstante lo anterior, se exponen también por separado para darles mayor visibilidad y apoyar su reconocimiento por parte de los docentes. Se sugiere a profesoras y profesores incorporar estas habilidades en las actividades que elaboren para desarrollar los distintos aprendizajes esperados de las unidades que componen el programa. APRENDIZAJES ESPERADOS E INDICADORES Aprendizajes esperados Formular una hipótesis en relación a un problema simple de investigación, y reconocer que una hipótesis no contrastable no es científica. Diseñar y conducir una investigación para verificar una hipótesis y elaborar un informe que resuma el proceso seguido. Formular problemas y explorar diversas alternativas que permitan encontrar soluciones y tomar decisiones adecuadas. Comprender que el conocimiento acumulado por la ciencia es provisorio, y que está sujeto a cambios a partir de la obtención de nueva evidencia. Indicadores Formula hipótesis contrastables mediante procedimientos científicos simples realizables en el contexto escolar. Distingue hipótesis científicas de aquellas que no lo son, argumentando sobre su carácter contrastable. Diseña procedimientos simples de investigación para verificar su hipótesis. Ejecuta procedimientos simples de investigación para verificar su hipótesis. Presenta conclusiones a partir de la obtención y organización de los resultados de la investigación. Elabora un informe que resuma los principales aspectos de la investigación realizada. Plantea problemas científicos relacionados con los conocimientos del nivel. Propone alternativas de solución al problema planteado para la toma de decisiones adecuadas. Explica el carácter provisorio del conocimiento científico, en base a investigaciones clásicas y contemporáneas Obtiene información sobre el aporte de algunos científicos relevantes para la comprensión de los fenómenos del entorno. 34

35 SEMESTRE 1 35

36 UNIDAD 1: Modelos Atómicos Esta unidad busca que las y los estudiantes comprendan la estructura interna de la materia basándose en el estudio de los modelos científicos a través del tiempo, que dan explicación a la constitución microscópica de la materia. Para ello se describen los distintos experimentos que dan sustento a los distintos modelos que se han presentado para el átomo. Un punto relevante de esta unidad, es que los y las estudiantes puedan valorar el pensamiento científico, destacando que el conocimiento acumulado por la ciencia es provisorio, y que está sujeto a cambios a partir de la obtención de nuevas evidencias y la comprensión de que representación a través de modelos facilitan la comprensión de la realidad. Así, se propone presentar los postulados de la Teoría atómica de Dalton, como punto de inflexión en la historia de la Ciencia, en el paso del paradigma aristotélico al paradigma atomicista. Luego, se sigue el estudio de los diferentes modelos atómicos, con sus diferentes evidencias empíricas que les dan sustento, de tal forma que los estudiantes comprendan que el conocimiento científico es constructo sociohistórico y que se desarrolla a partir de los aportes de distintos científicos, considerando a Thompson, con los experimentos de Crookes, Millikan y Goldstein; luego por Rutherford, con los experimentos de Marsden y Geiger; y, finalmente, el Modelo Atómico de Bohr. Asimismo, esta unidad busca la comprensión de la utilidad del modelo atómico y de la teoría atómica para explicar los procesos de transformación físico-química de la materia, describiendo los números atómicos y másico; y la formación de iones como fenómenos de pérdida y ganancia de electrones. La unidad propone una experiencia de aprendizaje detallada, que recoge algunos AE e IE de los expresados para toda la unidad. Corresponde al docente diseñar y realizar otras experiencias de aprendizaje para dar cuenta del conjunto de aprendizajes esperados de la unidad. Esta experiencia está referida a los Modelos Atómicos como representación de la realidad a partir de las evidencias obtenidas por distintos científicos. Se inicia considerando las ideas y conceptos previos que la o el alumno ya posee, estableciendo la necesidad de vincular estas ideas previas al trabajo y estudio de nuevos conceptos y habilidades a desarrollar durante la experiencia. En distintos momentos de la experiencia de aprendizaje se evidencian espacios donde el docente puede obtener información sobre el desarrollo y progreso de los aprendizajes esperados por parte de las y los alumnos. Además, luego de la presentación de la experiencia de aprendizaje se ofrece unas sugerencias de evaluación, acompañadas de diversas herramientas con el objeto de ilustrar una variada gama de formas por las que se puede obtener información de los aprendizajes de cada alumna y alumno. En este contexto, la sugerencia de evaluación finaliza entregando orientaciones para la retroalimentación de las alumnas y alumnos como también retroalimentación directa sobre las prácticas que el docente ha desarrollado en su implementación y respectiva ejecución; así, dicha información será de utilidad considerarla al diseñar otras experiencias de aprendizaje, como además al transferirlas a sus pares docentes de otros sectores curriculares. 36

37 Aprendizajes Esperados e Indicadores Aprendizajes Esperados Comprender la estructura interna de la materia, basándose en los modelos atómicos desarrollados por los científicos a través del tiempo. Comprender que el conocimiento acumulado por la ciencia es provisorio, y que está sujeto a cambios a partir de la obtención de nueva evidencia. Comprender la utilidad del modelo atómico y de la teoría atómica para explicar los procesos de transformación físico-química de la materia. Manifiesta interés por conocer y comprender más de la realidad a través de investigaciones simples. Utiliza herramientas tecnológicas para organizar y comunicar eficientemente sus ideas sobre un tema afín a la unidad. Trabaja en equipo y muestra iniciativa personal y creatividad ante diversos contextos. Indicadores Identifica los distintos experimentos que se realizaron para descubrir la estructura atómica. Describe los diversos experimentos que fueron realizados para la construcción de modelos sobre la estructura atómica de la materia Explica la teoría atómica de Dalton y sus consecuencias en el cambio de paradigma atomicista. Establece semejanzas y diferencias entre los modelos atómicos de Thompson, Rutherford y Bohr. Explica el carácter provisorio del conocimiento científico, ejemplificando con los sucesivos cambios introducidos en el modelo atómico por Thompson, Rutherford y Bohr y las evidencias en que se basaron. Caracteriza los elementos químicos a través de su número másico y su número atómico, apoyándose en la tabla periódica. Explica la formación de iones a partir de los fenómenos de pérdida o ganancia de electrones por parte de un átomo. Distingue moléculas y macromoléculas, en términos de la cantidad de átomos y masa molar. Explica los procesos de transformación físico-química de la materia como procesos de transferencia de electrones y reorganización de átomos. Busca información de interés y complementaria a las trabajadas en al disciplina. Formula preguntas cuando tiene interés en profundizar una o mas ideas. Realiza investigaciones simples consultando diversas fuentes sobre aspectos de interés en relación al tema. Expresa verbalmente relaciones de aprendizajes previos de la disciplina o de otro sector de aprendizaje con los temas desarrollados en la unidad. Lee textos en formato digital utilizando las herramientas de procesadores de texto para realizar el análisis de éstos (como destacar ideas centrales, marcar palabras desconocida o aspectos no bien comprendidos). Utiliza herramientas tecnológicas como software, enciclopedias digitales, programas etc, en investigaciones simples. Escucha con atención ideas de otros en actividades grupales. Propone ideas y respeta los acuerdos de grupo durante el trabajo con sus pares en la clase. Es responsable con los compromisos asumidos en actividades grupales. Toma iniciativa en relación al trabajo colectivo del grupo. Utiliza adecuadamente el espacio y /o materiales asignados al grupo. 37

38 Ejemplo de experiencia de aprendizaje: Introducción a la experiencia de aprendizaje: Esta experiencia de aprendizaje está constituida por una secuencia de actividades que van llevando a los y las estudiantes a la comprensión progresiva de cómo está constituida la materia, en particular los átomos, contrastando los diversos modelos atómicos que se han desarrollado en la historia de la ciencia, hasta el modelo atómico de Bohr. Mediante el estudio del diseño de los modelos atómicos más significativos de la historia, se promueve la comprensión de las características particulares del pensamiento científico, especialmente su carácter provisorio; y el desarrollo de las habilidades de pensamiento de los alumnos y alumnas, mediante la obtención de información sobre el aporte de los científicos que modelaron al átomo, para así comprender como está constituida la materia. Tiempo estimado: 6 horas pedagógicas Aprendizajes esperados e indicadores considerados en esta experiencia: Aprendizajes Esperados Comprender la estructura interna de la materia, basándose en los modelos atómicos desarrollados por los científicos a través del tiempo. Comprender que el conocimiento acumulado por la ciencia es provisorio, y que está sujeto a cambios a partir de la obtención de nueva evidencia. Muestra interés por conocer y comprender fenómenos de la realidad a través de investigaciones simples. Indicadores Describe diversos experimentos que fueron realizados para la construcción de modelos sobre la estructura atómica de la materia Explica la teoría atómica de Dalton y sus consecuencias en el cambio de paradigma atomicista. Establece semejanzas y diferencias entre los modelos atómicos de Thompson, Rutherford y Bohr. Explica el carácter provisorio del conocimiento científico, ejemplificando con los sucesivos cambios introducidos en el modelo atómico por Thompson, Rutherford y Bohr y las evidencias en que se basaron. Busca información adicional y complementaria a las trabajadas en al disciplina. Formula preguntas cuando tiene interés en profundizar una o mas ideas. Realiza investigaciones simples consultando diversas fuentes sobre aspectos de interés en relación al tema. Expresa verbalmente relaciones de aprendizajes previos de la disciplina o de otro sector de aprendizaje con los temas desarrollados en la unidad. 38

39 Clase 1 (2 horas pedagógicas): Modelamiento atómico 1 INICIO: El o la docente plantea que en las clases siguientes profundizarán en el estudio del átomo, iniciando con una lluvia de ideas para recuperar aprendizajes previos y preconceptos de los estudiantes sobre el átomo. El docente anota en la pizarra las ideas y pre-conceptos más interesantes, tanto por su acercamiento o desviación a los modelos que estudiarán. El o la docente explica que los modelos atómicos son representaciones imaginarias de cómo pueden ser los átomos en su estructura. A comienzos de siglo no existían instrumentos sofisticados, como el microscopio electrónico, que pudieran haber ayudado a su descripción, como fue el caso con la célula, de modo que los científicos imaginaron modelos para acercarse a conocer la estructura del átomo. DESARROLLO: La o el docente informa que ya en la antigüedad griega se hablaba del átomo, pues Demócrito planteó que la materia estaba compuesta por diminutos cuerpos indivisibles y compactos, que llamó átomos. Esta idea de átomo prevaleció por mucho tiempo y fue sistematizada por Dalton quien en 1808 postuló la llamada teoría atómica, consistente en cuatro postulados: 1. Toda la materia está en última instancia compuesta de átomos, los cuales son indivisibles y que no pueden ser creados ni destruidos. 2. Todos los átomos de un determinado elemento son idénticos en tamaño, forma, masa y demás cualidades. 3. Los átomos de distintos elementos tienen diferentes masas y propiedades. 4. Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos en una relación numérica sencilla. En el marco de esta teoría, Thomson, por ejemplo, hacia fines del siglo XIX, imaginó un modelo de átomo como una bola de masa con carga eléctrica positiva con incrustaciones de pequeñas partículas de carga negativa. Si bien el modelo de Thompson añade el concepto de cargas eléctricas en el átomo, ya no tan indivisible, su visión conserva la idea antigua de un átomo compacto. Rutherford, cambió esa visión al plantear un modelo de átomo ni indivisible ni compacto. Cómo llegó Rutherford a imaginar su modelo? Respuesta: interpretando ciertos experimentos realizados por otros investigadores (Hans Geiger y Ernest Marsden). El docente explica, ilustrando mediante un dibujo, el montaje y los resultados de los experimentos de Geiger y Marsden. En dichos experimentos se dispararon proyectiles de carga positiva sobre una lámina de oro muy delgada. Se detectó la trayectoria seguida por esos proyectiles, y se encontró que sólo unos pocos se desvían apreciablemente, mientras que la mayoría de ellos no sufre desviaciones o éstas son muy pequeñas. 39

40 Experimentos de Geiger y Marsden e interpretación dada por Rutherford Los alumnos y alumnas debaten acerca de los resultados del experimento de Geiger y Marsden. El o la docente formula algunas preguntas para orientar esta discusión. Por ejemplo: si la materia (el oro) estuviera compuesta por diminutos cuerpos indivisibles y compactos, cómo pudieron pasar los proyectiles a través del metal?, tiene huecos la materia?, por qué algunos proyectiles pasaron y otros se desviaron? El o la docente luego plantea que para dar coherencia a esos resultados, Rutherford imaginó un modelo de átomo con las siguientes características: Los átomos son huecos, con un centro -el núcleo- muy pequeño en comparación con el resto del átomo y concentra toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo. La envoltura o cáscara sólo contiene electrones, de carga negativa, muy pequeños y con una masa mucho menor que el núcleo. Entre el núcleo y la envoltura hay vacío. El o la docente luego pregunta por qué este modelo es consistente con los resultados (evidencia) de los experimentos con la lámina de oro. CIERRE: A modo de cierre, el o la docente focaliza en el proceso de pensamiento que llevó a la formulación de este modelo, y en cómo los resultados de un experimento no deben confundirse con la interpretación de los mismos, las cuales pueden ser diversas. Explica, dando ejemplos, cómo una buena interpretación de unos resultados, debe ofrecer una explicación coherente de los mismos. BIBLIOGRAFIA Y SITIOS WEB RECOMENDADOS - Ciencias Naturales 8 año de Educación Básica, Patricia Calderón Valdés y otros, Editorial Santillana, Unidad 3 Conociendo la estructura interna de la materia, pág. 82, Química la Ciencia Central, Theodore Brown y otros, Editorial Pearson Prentice Hall, Química, Raymond Chang, Editorial Mc Graw-Hill, Química para el Nuevo milenio, John Hill y Doris Kolb, Editorial Pearson Prentice Hall,

41 Observaciones al docente: Es importante que la profesora o el profesor se refiera en forma explícita al uso de modelos como representaciones que facilitan la comprensión de la realidad y que se debe evitar confundir ésta con el modelo. También es necesario referirse a que este modelo es extraordinariamente simplificado. Una referencia clara al tamaño atómico ayudará a los estudiantes a imaginarse de qué dimensiones físicas se está hablando cuando el docente se refiere a los átomos. Así, por ejemplo, se le puede pedir que en las reglas identifiquen una longitud de 1 mm y realizar preguntas tales como: cuántos átomos de oro caben, puestos en hilera, en una longitud de 1 mm?, cabrán 10, 100, o más? (Caben alrededor de de átomos). Otra aproximación a ese punto es la siguiente. Si en el modelo de colisiones, al radio del círculo que representa el tamaño del átomo le asignamos una longitud de 1 cm, estaremos trabajando con un aumento del orden de los cien millones de veces. La interpretación dada por Rutherford a los experimentos de Geiger y Marsden tiene enorme importancia. Modificó sustancialmente la concepción que se tenía acerca de la constitución del átomo y fue clave para el desarrollo que tuvo posteriormente la física atómica. Los resultados del experimento deben alentar a los alumnos y alumnas a debatir los siguientes aspectos: Una teoría científica es un modelo que debe ser probado experimentalmente. En este sentido, cualquier hipótesis razonable puede parecer válida, pero sólo el experimento decide si ésta es acertada. El investigador debe saber ver, esto es, interpretar los resultados de manera inteligente y abierta, sin excluir interpretaciones que pueden parecer reñidas con las teorías en boga. Clase 2 (2 horas pedagógicas): Determinación de partículas subatómicas INICIO: La o el docente inicia la clase realizando una síntesis de lo aprendido la clase anterior. Recuerda, de acuerdo al modelo de Rutherford, que el átomo no es indivisible sino que está compuesto por partículas subatómicas. Informa que la clase se dedicará a entender mejor la composición del átomo. DESARROLLO: La o el docente explica que el átomo posee distintas partes que lo conforman y partículas constituyentes, y que las principales son los protones, neutrones y electrones. Las primeras se encuentran en el núcleo y los electrones se encuentran alrededor del núcleo. Explica que el átomo se caracteriza por la cantidad de protones, y que a esto se llama número atómico, simbolizado con la letra Z. Además, que la suma de los protones y neutrones indica el número másico de al átomo, simbolizado con la letra A, y que un átomo neutro tiene la misma cantidad de electrones que protones. En el caso de iones, se suman electrones de acuerdo a la carga, es decir, las cargas negativas significan exceso de electrones en relación al átomo neutro, y las cargas positivas, significan déficit de 41

42 electrones en relación al átomo neutro. El docente les entrega el siguiente esquema de simbología para los átomos: A continuación entrega algún texto con información apropiada (puede ser el texto escolar), para que los estudiantes: Se informan sobre el número de protones en el núcleo de los átomos de hidrógeno y carbono, los representan mediante un modelo simple. Escriben su símbolo con el número atómico y másico, según el esquema descrito arriba. Determinan el número de electrones en los siguientes casos: Átomo de hidrógeno. Ion hidrógeno, con una carga positiva. Ion hidrógeno, con una carga negativa. Átomo de carbono. Ion carbono con 4 cargas negativas. Hacen lo mismo con algunos otros elementos comunes. Luego realizan la representación a través de esquemas de cada una de las sustancias descritas, según el modelo atómico de Thompson y el modelo atómico de Rutherford, y plantean las diferencias de cada uno de los modelos en sus representaciones. Además, en un modelo aparte, representan el átomo considerando los neutrones en el núcleo. Deben considerar representar cada una de las partículas con colores diferentes. CIERRE: El o la docente termina la clase realizando la representación de algunas de las especies trabajadas, y explicando las diferencias de cada modelo y la importancia de las partículas subatómicas en el átomo. BIBLIOGRAFIA Y SITIOS WEB RECOMENDADOS - Ciencias Naturales 8 año de Educación Básica, Patricia Calderón Valdés y otros, Editorial Santillana, Unidad 3 Conociendo la estructura interna de la materia, pág. 82, Química la Ciencia Central, Theodore Brown y otros, Editorial Pearson Prentice Hall, Química, Raymond Chang, Editorial Mc Graw-Hill, Química para el Nuevo milenio, John Hill y Doris Kolb, Editorial Pearson Prentice Hall,

43 Observaciones al docente: El modelo de un ion de carbono con cuatro cargas negativas podría representarse mediante un núcleo con 6 cargas positivas (6 protones) y 10 electrones alrededor de él, como se muestra en el siguiente esquema, según la representación de Rutherford: Es conveniente disponer de algún modelo concreto que pueda ser construido con dos tipos de objetos como piedrecillas o granos de legumbres. Dentro de un círculo que representa el núcleo se coloca el número apropiado de partículas de un tipo, las que representan los protones que contienen el núcleo. Fuera del círculo se coloca partículas de otro tipo que representarán los electrones. Cuentan el número de electrones que es necesario distribuir alrededor del núcleo para que la carga eléctrica del conjunto sea la correcta. En la construcción del modelo según Rutherford, es importante que alumnas y alumnos visualicen que los electrones se encuentran a distancias bastante considerables del núcleo. Los y las estudiantes representan los neutrones con objetos que colocan junto a los protones. No conviene introducir el concepto de isótopo, que se abordará en cursos superiores, sólo se establece que en el núcleo atómico existen protones y neutrones. Es importante que los alumnos y alumnas conciban el átomo como una entidad que tiene propiedades diferentes a la suma de las propiedades de las partículas constituyentes (protones, neutrones y electrones). Es importante precisar que ninguno de los modelos atómicos planteó la existencia de los neutrones, ya que éstos fueron descubiertos con posterioridad a la formulación de éstos modelos. Por esta razón es importante que los estudiantes realicen tres representaciones de modelos de las sustancias que trabajaron. En relación a los neutrones, se sugiere que el o la docente comparta con los estudiantes que éstas partículas subatómicas fueron incorporadas a los modelos atómicos, en base a la evidencia experimental recopilada por James Chadwick en 1932, a partir de la experimentación con átomos de berilio al ser sometidos al bombardeo con núcleos de helio (partículas α) 43

44 Clase 3 (2 horas pedagógicas): Modelamiento atómico 2 INICIO: La o el docente realiza una síntesis de los modelos trabajados en clases anteriores y señala que en esta clase estudiarán el modelo atómico de Bohr, contrastándolo con los anteriores, lo que permite profundizar en el conocimiento del átomo. DESARROLLO: El docente explica a los estudiantes una versión resumida del modelo de Bohr, focalizando la atención en los siguientes aspectos: Cómo puede explicarse el hecho de que los electrones (carga negativa) permanezcan en la envoltura del átomo, como imaginaba Rutherford, sin ser atraídos por el núcleo (carga positiva) y chocar con él, autodestruyendo la materia? (Los estudiantes recuerdan que las cargas eléctricas opuestas se atraen). Bohr imaginó que, en la distancia entre la envoltura externa y el núcleo, había determinadas posiciones estables de diferentes magnitudes fijas de energía, como órbitas a distintas distancias del núcleo. Y, supuso que los electrones ocupaban esas diferentes posiciones, en un estado específico de energía, llamado estado estacionario. Por qué los electrones que ocupan distintos niveles de energía no se sienten, de todos modos, atraídos por el núcleo? El modelo de Bohr propone que los electrones de los niveles más cercanos al núcleo tienen los menores niveles de energía. Y estos electrones más cercanos al núcleo ejercen un efecto de pantalla respecto de los más lejanos (con mayor nivel energético), es decir se interponen entre el núcleo y los electrones más lejanos. Como resumen, expone a los y las estudiantes los tres postulados del modelo atómico de Bohr: Sólo están permitidas órbitas con ciertas distancias desde el núcleo (radios), correspondientes a ciertas energías definidas (estados estacionarios), para los electrones de un átomo. Un electrón en una órbita permitida tiene una energía específica y está en un estado de energía permitido. Un electrón en un estado de energía permitido no irradia energía, y por tanto, no cae hasta el núcleo chocando con éste. Un electrón sólo emite o absorbe energía cuando pasa de un estado permitido de energía a otro. A continuación, les solicita a los alumnos y alumnas, ya constituidos en grupo, que escojan un modelo atómico estudiado durante las clases anteriores, y construyan una maqueta de los mismos con materiales simples. Modelo atómico de Thomson Modelo atómico de Rutherford Modelo atómico de Bohr El o la docente entrega a los alumnos y alumnas algún documento apropiado con información de apoyo respecto de estos tres modelos (puede ser el texto de estudio), para que los oriente en la construcción de las maquetas. 44

45 A continuación los grupos exponen su trabajo y explican su modelo. El docente se asegura que los mismos se adecuen en lo esencial a los modelos estudiados. Modelo atómico Modelo atómico de Rutherford Modelo atómico de Bohr de Thomson CIERRE: La o el docente cierra esta experiencia de aprendizaje, realizando una síntesis de los modelos atómicos trabajados y su evolución en el paso del tiempo. Señala que el modelo de Bohr puede explicar ciertos hechos, pero fue superado por otros modelos que pueden explicar una cantidad mayor de hechos más complejos. Enfatiza el dinamismo del conocimiento científico, y del contexto socio-cultural de cada etapa histórica donde la ciencia se sitúa para su avance. Observaciones al docente: El modelo de Bohr tiene un aspecto cuántico complejo (tal como, lo números cuántico y la resolución de la ecuación Schrödinger) respecto del cual no conviene profundizar en este nivel escolar. Por otra parte, conviene advertir que la idea de órbitas de los electrones es muy popular, quizás por sus similitudes con respecto de las representaciones del sistema solar, pero que la idea de órbitas fue luego superada a la luz del principio de incertidumbre. El o la docente debe tener especial cuidado en relación con los postulados del modelo atómico de Bohr, es decir, cuando el electrón se encuentra en un estado permitido de mínima energía, este estado se llama estado fundamental, y cuando el electrón absorbe energía pasando a un estado energético mayor, este último se llama estado excitado. A su vez, se debe precisar que cada estado energético va aumentando a medida que se aleja del núcleo, y que a cada uno le corresponde un número entero que comienza con el 1, y se denotan con la letra n. Se debe precisar, que si bien el modelo atómico de Bohr no específica la cantidad de electrones por nivel energético, se puede establecer que la cantidad de electrones en cada orbita está definido por el nivel energético n a partir la expresión matemática 2n 2, así el estudiante podría predecir cuántos electrones pudieran haber en cada nivel energético, haciendo uso de los conocimientos de potencias adquiridos en el sector Matemática a partir de 6 año de Enseñanza Básica. Es recomendable trabajar el concepto de órbita como nivel energético o capas energéticas, de tal manera, de ir construyendo los cimientos para el estudio de configuraciones electrónicas en 1er años de Enseñanza Media en el Subsector Química. 45

46 BIBLIOGRAFIA Y SITIOS WEB RECOMENDADOS - Ciencias Naturales 8 año de Educación Básica, Patricia Calderón Valdés y otros, Editorial Santillana, Unidad 3 Conociendo la estructura interna de la materia, pág. 82, Química la Ciencia Central, Theodore Brown y otros, Editorial Pearson Prentice Hall, Química, Raymond Chang, Editorial Mc Graw-Hill, Química para el Nuevo milenio, John Hill y Doris Kolb, Editorial Pearson Prentice Hall,

47 Sugerencia para la evaluación: Aprendizajes esperados e Indicadores que se evalúan en la tarea: Aprendizajes esperados Comprender la utilidad del modelo atómico y de la teoría atómica para explicar los procesos de transformación físico-química de la materia. Indicadores Caracteriza los elementos químicos a través de su número másico y su número atómico, apoyándose en la tabla periódica. Explica la formación de iones a partir de los fenómenos de pérdida o ganancia de electrones por parte de un átomo. Descripción de la tarea o actividad de evaluación: La siguiente actividad de evaluación tiene como objetivo evidenciar los aprendizajes de los y las estudiantes en relación a la constitución del átomo y representación de éste a través de esquemas. Tarea de evaluación A continuación analiza las siguientes situaciones: a. El átomo de cloro tiene 17 protones. El átomo de sodio tiene 11 protones. Al combinarse para formar cloruro de sodio (sal común) el átomo de sodio libera un electrón, que es captado por el átomo de cloro. Qué carga eléctrica tiene cada uno de los iones así formados? Haz un diagrama para representa, primeramente, los átomos en estado neutro y, posteriormente, cuando el sodio y el cloro hayan liberado y captado el electrón, respectivamente. b. En su forma más corriente, el átomo de cobre está formado por 29 protones y 34 neutrones. Existe, además, una variedad de átomo de cobre que está constituido por 29 protones y 36 neutrones. Cuántos electrones debería haber en un átomo neutro de cada una de estas variedades de cobre? Justifica tu respuesta. Además, realiza un modelo que muestre la distribución de los protones, neutrones y electrones en el átomo. Informa el número atómico, número másico y carga de las especies de átomos de cobre trabajadas. 47

48 Pauta de evaluación: Marca con una X el grado de apreciación respecto al aspecto descrito e incorpora información sobre este grado de apreciación en las observaciones al docente L (Logrado) = El aspecto es apreciado de manera satisfactoria, cumpliendo con todas las variables y factores que se exponen. Aplica las habilidades de pensamiento científico declaradas. ML (Medianamente Logrado) = El aspecto es apreciado en el desempeño de manera regular, respondiendo la mayoría de variables y/o factores en juego. Sin embargo hay algunos aspectos que se evidencian débiles los que deben ser susceptibles de reforzar. PL (Por Lograr) = El aspecto es apreciado con dificultad en su desarrollo, se evidencia falta de conocimiento como a su vez debilidad en la aplicación de habilidades de pensamiento científico. Aspecto L ML PL Observaciones del Docente Identifica y cuantifica en los elementos químicos la cantidad de protones, electrones y neutrones. Caracteriza los elementos químicos a través de su número másico y su número atómico. Explica la formación de iones a partir de los fenómenos de pérdida o ganancia de electrones por parte de un átomo. Describe la distribución de cada una de las partículas subatómicas en el átomo. Confecciona diagramas que explican la formación de iones. Realiza modelos de atómos de acuerdo a los postulados de cada Modelo Atomico establecido. Orientaciones para la Retroalimentación: La sugerencia de evaluación ofrece espacios para obtener información sobre el desempeño de cada alumna y alumno; en ese contexto se sugiere establecer retroalimentaciones hacia los alumnos sobre dicho desempeño a partir de las apreciaciones anteriormente indicadas y cuyo fundamento, sobre el nivel de logro evidenciado, se encuentra muy brevemente indicado por el docente al lado de cada aspecto. De esta forma, se establece una fluida retroalimentación fundada sobre aspectos claramente definidos evitando así caer en diversas interpretaciones. Para un buen desarrollo de este proceso se sugiere tener en cuenta : Compartir la planilla de apreciaciones con los estudiantes Considerar estos desempeños evidenciados por parte de los estudiantes en el momento de desarrollar otras actividades de evaluación Considerar diferentes herramientas de evaluación según los ritmos y tempos de aprendizaje de las y los alumnos 48

49 Construir otras actividades de evaluación por cada uno de los Aprendizajes esperados presentados para la unidad y promover la evaluación formativa. De esta misma forma, las experiencias de aprendizaje como así mismo, las sugerencias de evaluación, permiten revisar el desempeño de las prácticas docentes, indicando fortalezas y debilidades evidenciadas en su implementación y ejecución. A su vez, la revisión de las prácticas docentes, permite transferir a sus pares aspectos que deben ser considerados en el desarrollo de actividades en los diversos sectores. 49

50 UNIDAD 2: Fenómenos eléctricos En esta Unidad se busca que los alumnos y alumnas sean capaces de explicar, en base a modelos atómicos pertinentes, la conductividad eléctrica como un flujo de electrones en un material, la conducción del calor a partir del movimiento de los átomos y moléculas que conforman un material, y la absorción y emisión de luz como transiciones de los electrones entre diferentes niveles energéticos. También se persigue que expliquen a nivel elemental y en forma cualitativa el rol que desempeñan las fuerzas eléctricas en la estructura atómica y la unión de átomos para formar moléculas. Junto con lo anterior, se espera que sean capaces de identificar los diferentes métodos de electrización observables experimentalmente y que los expliquen en base a modelos atómicos pertinentes. Finalmente, se busca que los y las estudiantes expliquen, en términos de fuerzas eléctricas, el origen de la corriente que se establece en los conductores de los circuitos eléctricos. Los aprendizajes clave que se espera que los alumnos y alumnas desarrollen al finalizar esta unidad son, por una parte, explicar en base a modelos atómicos, fenómenos básicos de electrización, conductividad eléctrica y calórica, emisión y absorción de luz. Por otra parte, se busca que describan la participación de las fuerzas eléctricas en fenómenos a nivel atómico y molecular. Dentro de la organización de la unidad Fenómenos eléctricos se presenta el conjunto de Aprendizajes Esperados que se pretende desarrollar. Al mismo tiempo, al interior de la unidad se propone el monitoreo de los aprendizajes de los estudiantes por medio de Indicadores de Evaluación (IE) asociados a cada Aprendizaje Esperado (AE). La unidad propone una experiencia de aprendizaje detallada, que recoge algunos de los AE e IE declarados para toda la unidad. En esta experiencia de aprendizaje se introducen las ideas básicas que permiten describir el rol que desempeñan las fuerzas eléctricas tanto a nivel microscópico como a nivel macroscópico. Desde esta perspectiva es muy importante velar porque los y las estudiantes tengan una aproximación experiencial a los fenómenos eléctricos que les permita vincularlos con su vida cotidiana. También es importante que logren establecer una conexión entre el mundo microscópico y el macroscópico que les permita comprender en sus aspectos básicos los fenómenos eléctricos. 50

51 Aprendizajes Esperados e Indicadores Aprendizajes Esperados Explicar los fenómenos básicos de conductividad eléctrica y calórica, emisión y absorción de luz, aplicando los modelos atómicos pertinentes. Describir el rol que desempeñan las fuerzas eléctricas tanto a nivel microscópico (estructura atómica y molecular) como a nivel macroscópico (electrización y corriente eléctrica). Comprender que el conocimiento acumulado sobre los fenómenos eléctricos es provisorio y que está sujeto a cambios, a partir de nueva evidencia. Manifiesta interés por conocer y comprender más de la realidad a través de investigaciones simples. Trabaja en equipo y muestra iniciativa personal y creatividad ante diversos contextos Indicadores Explica en base a modelos atómicos pertinentes la conductividad eléctrica como un flujo de electrones en un material. Explica en base a modelos atómicos pertinentes la conducción del calor como movimientos de los átomos y moléculas que conforman un material. Describir en base a modelos atómicos pertinentes las formas de absorción y emisión de luz como transiciones de los electrones entre diferentes niveles energéticos. Explica a nivel elemental y en forma cualitativa el rol que desempeñan las fuerzas eléctricas en la estructura atómica y la unión de átomos para formar moléculas. Identifica los diferentes métodos de electrización: frotación, inducción, contacto. Explica en base a modelos atómicos pertinentes los diferentes métodos de electrización: frotación, inducción, contacto. Explica en términos de fuerzas eléctricas el origen de la corriente que se establece en los conductores de los circuitos eléctricos. Obtiene información sobre el aporte de algunos científicos relevantes para la comprensión de los fenómenos eléctricos en estudio (por ejemplo, Franklin, Faraday, Ampere). Identifica la noción de fluido eléctrico como ejemplo de un conocimiento científico que se daba por correcto y que tuvo que ser desechado ante la evidencia de que existen cargas eléctricas. Busca información adicional y complementaria a las trabajadas en al disciplina. Formula preguntas cuando tiene interés en profundizar una o mas ideas. Realiza investigaciones simples consultando diversas fuentes sobre aspectos de interés en relación al tema. Expresa verbalmente relaciones de aprendizajes previos de la disciplina o de otro sector de aprendizaje con los temas desarrollados en la unidad. Escucha con atención ideas de otros en actividades grupales. Propone ideas y respeta los acuerdos de grupo durante el trabajo con sus pares en la clase. Es responsable con los compromisos asumidos en actividades grupales. Toma iniciativa en relación al trabajo colectivo del grupo. Utiliza adecuadamente el espacio y/o materiales asignados al grupo. 51

52 Ejemplo de experiencia de aprendizaje Introducción a la experiencia de aprendizaje: Esta experiencia de aprendizaje tiene como propósito que los y las estudiantes realicen actividades prácticas para aprender acerca del rol que desempeñan las fuerzas eléctricas tanto a nivel microscópico como a nivel macroscópico. La experiencia está diseñada para que primero los alumnos y alumnas realicen los experimentos, y luego el docente formalice los conceptos y desarrolle las explicaciones que permitan a los estudiantes comprender cómo y por qué ocurren los fenómenos observados. Es importante señalar que esta experiencia aborda parcialmente los AE de la Unidad, de modo que se sugiere complementarla desarrollando otras actividades, teóricas o prácticas, que permitan cubrir la totalidad de los AE. Tiempo estimado: 4 horas pedagógicas. Aprendizajes esperados e indicadores considerados en esta experiencia: Aprendizajes Esperados Describir el rol que desempeñan las fuerzas eléctricas tanto a nivel microscópico (estructura atómica y molecular) como a nivel macroscópico (electrización y corriente eléctrica). Manifiesta interés por conocer y comprender más de la realidad a través de investigaciones simples. Trabaja en equipo y muestra iniciativa personal y creatividad ante diversos contextos Indicadores Identifica los diferentes métodos de electrización: frotación, inducción, contacto. Explica en base a modelos atómicos pertinentes los diferentes métodos de electrización: frotación, inducción, contacto. Explica en términos de fuerzas eléctricas el origen de la corriente que se establece en los conductores de los circuitos eléctricos. Busca información adicional y complementaria a las trabajadas en al disciplina. Formula preguntas cuando tiene interés en profundizar una o mas ideas. Realiza investigaciones simples consultando diversas fuentes sobre aspectos de interés en relación al tema. Expresa verbalmente relaciones de aprendizajes previos de la disciplina o de otro sector de aprendizaje con los temas desarrollados en la unidad. Escucha con atención ideas de otros en actividades grupales. Propone ideas y respeta los acuerdos de grupo durante el trabajo con sus pares en la clase. Es responsable con los compromisos asumidos en actividades grupales. Toma iniciativa en relación al trabajo colectivo del grupo. Utiliza adecuadamente el espacio y/o materiales asignados al grupo. 52

53 Clase 1 (2 horas pedagógicas): Construcción de un detector de carga eléctrica. INICIO: Para introducir el tema de la clase, y con el propósito de identificar las ideas previas de sus estudiantes, el o la docente puede preguntarles si han visto lo que ocurre cuando hay una tormenta eléctrica, o de donde provienen los chispas que aparecen cuando se sacan un chaleco en su casa, en medio de la oscuridad. También conviene señalar a los y las estudiantes que en esta clase y la siguiente van a adquirir los conocimientos necesarios para entender mejor estos fenómenos y otros semejantes, pues verán qué significa que un cuerpo esté cargado, cuántos tipos de carga eléctrica existen, y cómo se carga eléctricamente un cuerpo. DESARROLLO: El o la docente divide al curso en grupos de cinco a seis estudiantes. Les explica que van a construir un péndulo detector de carga eléctrica con los siguientes materiales, que el docente puede haber solicitado a los y las estudiantes, la clase anterior: Materiales: Dos pelotitas de poliestireno expandido (plumavit) de tamaño un poco más pequeñas que una pelota de ping pong. Papel de aluminio. Hilos de pescar o de volantín. Dos bases de madera. Dos alambres. Un trozo de tubo de PVC. Paño de seda. Luego, les entrega las instrucciones para construir el péndulo: 1. Pegar un hilo a cada pelotita y luego envolverlas completamente con el papel de aluminio, lo más estirado posible. 2. Colgar las pelotitas en los soportes construidos con la madera y el alambre, tal como muestra la figura. 53

54 Actividad 1: Carga de un cuerpo por frotación: Tomar un trozo de tubo de PVC y un paño de seda. Acercar el tubo a un péndulo y el paño al otro, y viceversa (sin llegar a tocarlos). Después, acercar ambos péndulos entre sí, tal como muestra la figura: El o la docente les solicita que anoten en sus cuadernos lo que observaron (no se observa actividad, pues los cuerpos y los péndulos están eléctricamente neutros). A continuación, realizan la segunda parte de la actividad: Frotar el tubo de PVC con la seda y acercarlo cada uno de ellos a cada péndulo (sin llegar a tocarlos). Luego, alejar el tubo y el paño y acercar los péndulos. Anotan en sus cuadernos lo que observaron y sus conclusiones. El o la docente les pregunta si los péndulos se atraen o repelen. Discuten los resultados observados y sus conclusiones, y luego los contrastan con las explicaciones que les proporciona el o la docente. Observaciones al docente: Es importante que los alumnos y alumnas concluyan que en el primer caso, tanto los cuerpos como los péndulos están eléctricamente neutros, por eso no se atraen. En tanto, en el segundo caso, los cuerpos se atraen con el péndulo, pero los péndulos no se atraen entre ellos. De lo anterior se infiere que los cuerpos están eléctricamente cargados y los péndulos no están cargados. 54

55 Actividad 2: Carga de un cuerpo por contacto: Tomar el trozo de tubo de PVC y frotarlo con la seda. Tocar cada uno de los péndulos con el tubo frotado. Luego, alejar el tubo y acercar los péndulos entre sí. Anotan en sus cuadernos las observaciones y conclusiones, y las discuten entre todos: Los péndulos están cargados?, se atraen o repelen? Observaciones al docente: Es importante que los alumnos y alumnas concluyan que en este caso los péndulos están eléctricamente cargados y su interacción es atractiva. El o la docente, en conjunto con todo el curso, formaliza qué significa que un cuerpo esté eléctricamente neutro o eléctricamente cargado, y por qué se carga un cuerpo neutro por frotación o se carga de un cuerpo neutro por contacto. Al realizar esta explicación, puede hacer las siguientes preguntas a los estudiantes para motivar su reflexión: Cómo podemos explicar este fenómeno? Por qué al frotar un cuerpo éste se carga? Todos los cuerpos se cargan al frotarlos? Compruébalo. Todos los cuerpos de cargan al contactarlos? Compruébalo. CIERRE: Para finalizar esta experiencia, el o la docente puede enfatizar las ideas más importantes desarrolladas en la clase, formulando una explicación de estos fenómenos en base a la carga eléctrica adquirida por los cuerpos debido a la transferencia de electrones entre ellos. Es importante que el o la docente relaciones los fenómenos estudiados con experiencias cotidianas de sus estudiantes. Observaciones al docente: Es importante que la observación de los fenómenos macroscópicos no quite espacio a la explicación microscópica a nivel atómico de lo observado. También es importante hacer ver a los y las estudiantes que lo observado en esta actividad caracteriza lo esencial del fenómeno eléctrico, que es distinto al magnético y también al de la gravedad. Se puede utilizar distintos materiales en esta clase. Por ejemplo, en vez de los péndulos eléctricos sugeridos se puede usar en su reemplazo globos de fiesta inflados o tiras de teflón de 55

56 gasfíter. En este sentido es oportuno hacer ver que los fenómenos eléctricos estudiados en esta clase se pueden observar con todo tipo de materiales, a diferencia del magnetismo. Clase 2 (2 horas pedagógicas): Cuántos tipos de carga eléctrica existen? INICIO: el docente recuerda los aprendizajes de la clase pasada y los conecta con el propósito de ésta, relacionada con los tipos de carga eléctrica. DESARROLLO: El profesor o profesora señala que continuarán trabajando con los materiales utilizados la clase anterior. Le pide al curso que realicen las siguientes actividades: Frotar el tubo de PVC con el paño de seda. Cargar por contacto con el tubo ambos péndulos con el tubo PVC, acercar los péndulos y observar. Descargar los péndulos tocándolos con la mano, frotar nuevamente el tubo con el paño y cargar por contacto ambos péndulos. Luego, acercar los péndulos y observar. Repetir toda la operación, pero esta vez cargando por contacto cada péndulo, uno con el paño y el otro con el tubo, y observar (figura de abajo). Anotan sus observaciones. El profesor o profesora formaliza que existen dos tipos de carga eléctrica y los nomina: las del mismo tipo son repulsivas y las de distinto tipo son atractivas. Guía a los alumnos y alumnas para encontrar la relación entre estos conceptos y los fenómenos observados. A continuación, comparten las conclusiones de los grupos, discuten las diferencias y concordancias, y repiten los experimentos si es necesario. Para lograr una generalización de las conclusiones, se hacen las mismas pruebas frotando vidrio, piel, lana, plásticos. Si todavía queda tiempo disponible en la clase, el docente puede mostrar el método de carga por inducción: frotamos el tubo con el paño, acercamos (sin tocar) el tubo al péndulo (paso 1) y, en ese momento, tocamos con un dedo la esfera del péndulo por el lado contrario de donde se encuentra el tubo (paso 2). Alejamos el tubo (paso 3) y comprobamos si el péndulo tiene carga acercándolo al otro péndulo (paso 4). 56

57 Paso 1 Paso 2 Paso 3 Paso 4 El profesor o profesora explica cómo se carga un cuerpo por inducción. CIERRE: El o la docente puede finalizar la experiencia haciendo una síntesis de las nociones más importantes desarrolladas en esta clase y en la anterior, formulando preguntas, aclarando dudas y enfatizando la idea de que a nivel microscópico las materia está constituida por cargas eléctricas cuya existencia permite explicar los fenómenos macroscópicos observados en estas clases. Observaciones al docente: Lo importante en esta actividad es la constatación de que en el ámbito eléctrico hay dos tipos de interacciones: atracciones y repulsiones, lo cual se puede explicar en base a dos tipos de cargas eléctricas en que, las de igual tipo se atraen y las de distinto tipo se repelen. Es conveniente que las experiencia y observaciones se repitan varias veces siendo muy cuidadoso pues algunas veces los hechos no se ven la primera vez. Es importante que la observación de los fenómenos macroscópicos no quite espacio a la explicación microscópica a nivel atómico de lo observado. Además es necesario explicar porque al tocar con las manos los péndulos estos se descargan. En efecto, es una muy buena oportunidad para que los alumnos intenten explicar este hecho y luego explicar el concepto de conexión a tierra y su importancia, por ejemplo, en el pararrayos y en el contacto central de los enchufes de la red eléctrica domiciliaria. Finalmente, tal como se indicó en la clase anterior, para el desarrollo de esta clase se puede utilizar distintos materiales. 57

58 BIBLIOGRAFÍA Y PÁGINAS WEB RECOMENDADAS: - Física Conceptual (2007); Hewitt, Paul G.; Addison Wesley Longman. - Física General (1998); Máximo, António y Alvarenga, Beatriz; Oxford University Press

59 Sugerencia para la evaluación: Aprendizajes esperados e Indicadores que se evalúan en la tarea: Aprendizajes esperados Describir el rol que desempeñan las fuerzas eléctricas tanto a nivel microscópico (estructura atómica y molecular) como a nivel macroscópico (electrización y corriente eléctrica). Formular una hipótesis en relación a un problema simple de investigación, y reconocer que una hipótesis no contrastable no es científica. Indicadores Identifica los diferentes métodos de electrización: frotación, inducción, contacto. Explica en base a modelos atómicos pertinentes los diferentes métodos de electrización: frotación, inducción, contacto. Formula hipótesis contrastables mediante procedimientos científicos simples realizables en el contexto escolar. Descripción de la tarea o actividad de evaluación: Esta tarea de evaluación se puede aplicar por partes en distintos momentos del proceso de enseñanza, de modo que le permita al docente tener información sobre el progreso del aprendizaje de sus estudiantes. Tarea de evaluación: Estudio de las cargas eléctricas. 1. Sabiendo que al frotar lana con vidrio, la lana se carga negativamente y el vidrio positivamente, frota otros materiales y prueba con los péndulos cuáles se cargan, cuáles no, cuáles se cargan positivamente y cuáles se cargan negativamente. Realiza una tabla que clasifique e indique las propiedades eléctricas de los materiales que utilizaste (materiales conductores, materiales aislantes, materiales que se cargan negativamente y materiales que se cargan positivamente). 2. Propón una explicación basada en el movimiento de electrones a través de un material para esclarecer sus propiedades conductoras o aislantes. 3. A continuación se muestra un dibujo de seis esferas conductoras cargadas, dispuestas en línea recta. a) Indica el tipo de cargas que pueden tener las seis esferas. b) Es posible que la distribución de cargas sea distinta a la que indicaste? Si tu respuesta es afirmativa, indica la nueva distribución. c) Es posible que la esfera F no esté cargada? Explica. 59

60 A B C D E F Pauta de evaluación Marca con una X el grado de apreciación respecto al aspecto descrito e incorpora información sobre este grado de apreciación en las observaciones al docente L (Logrado) = El aspecto es apreciado de manera satisfactoria, cumpliendo con todas las variables y factores que se exponen. Aplica las habilidades de pensamiento científico declaradas. ML (Medianamente Logrado) = El aspecto es apreciado en el desempeño de manera regular, respondiendo la mayoría de variables y/o factores en juego. Sin embargo hay algunos aspectos que se evidencian débiles los que deben ser susceptibles de reforzar. PL (Por Lograr) = El aspecto es apreciado con dificultad en su desarrollo, se evidencia falta de conocimiento como a su vez debilidad en la aplicación de habilidades de pensamiento científico. Aspecto L ML PL Observaciones del Docente Clasifica diversos materiales, en términos de si son conductores o aislantes, si se cargan negativamente o positivamente. Explica las propiedades conductoras o aislantes de un material en términos del movimiento de electrones a través de él. Indica las secuencias posibles de distribución de carga eléctrica en esferas cargadas. Explica que una esfera conductora puede interactuar eléctricamente aunque no esté cargada. 60

61 Orientaciones para la Retroalimentación: La sugerencia de evaluación ofrece espacios para obtener información sobre el desempeño de cada alumna y alumno; en este contexto se sugiere retroalimentar a los alumnos sobre dicho desempeño a partir de las apreciaciones anteriormente indicadas y cuyo fundamento, sobre el nivel de logro evidenciado, se describe brevemente junto a cada aspecto. De esta forma, se establece una fluida retroalimentación basada en aspectos claramente definidos, evitando así caer en diversas interpretaciones. Desde esta perspectiva, para un buen desarrollo del proceso de retroalimentación se sugiere tener en cuenta: Compartir la planilla de apreciaciones con los estudiantes. Considerar los desempeños evidenciados por los y las estudiantes al momento de desarrollar otras actividades de evaluación. Considerar diferentes herramientas de evaluación según los ritmos y tempos de aprendizaje de las y los alumnos Construir otras actividades de evaluación por cada uno de los Aprendizajes Esperados presentados para la unidad y promover la evaluación formativa. De esta forma, tanto las experiencias de aprendizaje como las sugerencias de evaluación, permiten revisar el desempeño de las prácticas docentes, indicando fortalezas y debilidades evidenciadas en su implementación y ejecución. A su vez, la revisión de las prácticas docentes promueve el diálogo entre pares, y facilita el intercambio de experiencias que deben ser considerados en el desarrollo de actividades en los diversos sectores. 61

62 UNIDAD 3: Gases Ideales y el Modelo Cinético Esta unidad busca que los y las estudiantes comprendan el comportamiento de los gases, reconociendo sus características y las variables que inciden en él. Se busca describir las relaciones que existen entre las distintas variables que explican este comportamiento, resumiendo toda esta información a través de leyes. En esta unidad se estudia los gases ideales como modelo simplificado, despreciando las interacciones de atracción y repulsión entre los gases a nivel macroscópico. Asimismo, se pretende que los y las estudiantes comprendan que la teoría cinético-molecular se establece como modelo para explicar el comportamiento de los gases a nivel microscópico y sus consecuencias a nivel macroscópico, explicando las diferencias del comportamiento en el flujo entre fluidos compresibles (gases) e incompresibles (líquidos). Junto con lo anterior, se persigue que los y las estudiantes desarrollen habilidades de pensamiento científico relacionadas con la formulación de problemas relacionados con el comportamiento de los gases en diversos fenómenos del entorno y la exploración de alternativas de solución, y también la conducción de investigaciones diseñadas por ellos y ellas para comprobar o refutar hipótesis relacionadas con gases. Dentro de la organización de la unidad Gases ideales y modelo cinético se presenta el conjunto de Aprendizajes Esperados que se pretende desarrollar. Al mismo tiempo, al interior de la unidad se propone el monitoreo de los aprendizajes de los estudiantes por medio de Indicadores de Evaluación (IE) asociados a cada Aprendizaje Esperado (AE). La unidad propone una experiencia de aprendizaje detallada, que recoge algunos de los AE e IE declarados para toda la unidad. 62

63 Aprendizajes Esperados e Indicadores Aprendizajes Esperados Reconocer las características y propiedades de los gases y las variables que inciden en su comportamiento Formular problemas relacionados con el comportamiento de los gases en diversos fenómenos del entorno y explorar alternativas de solución. Comprender las relaciones entre volumen, presión y cantidad de sustancia en el comportamiento de los gases Formular hipótesis y resolver problemas en situaciones ideales. Comprender la utilidad del modelo cinético para explicar fenómenos relacionados con el comportamiento de gases y de líquidos. Conduce una investigación diseñada Indicadores Describe la presión, volumen, temperatura y cantidad de sustancia (mol), como variables que actúan en el comportamiento de un gas. Explica, a través de ejemplos, las características de los gases: compresibilidad, expansibilidad y difusión. Explica por medio de esquemas, la constitución de los gases y su comportamiento incorporando variables de presión, volumen, temperatura y cantidad de sustancia (mol). Caracteriza los gases más comunes del entorno como el aire, gas combustible, gases que producen el efecto invernadero, entre otros y su comportamiento. Describe problemas relacionados con el comportamiento de los gases que se pueden presentar en contextos reales (por ejemplo, despresurización en aviones y buzos). Identifica soluciones que se han planteado para ellos. Explica el comportamiento de un gas considerando las leyes de los gases ideales (Boyle, Guy-Lussac, Charles). Explica el volumen de un gas relacionándolo con la presión a temperatura constante. Predice la relación entre la temperatura y el volumen en el comportamiento de un gas al fijar su presión. Predice la relación existente entre la presión y la temperatura de un gas cuando varía su comportamiento en un volumen fijo de este. Resuelve problemas sobre el comportamiento y fenómenos de los gases aplicando las leyes que los modelan. Describe el comportamiento de los gases al variar la temperatura, la presión y el volumen, simultáneamente. Caracteriza los gases a través de la ecuación de estado de gases ideales. Explica la teoría cinético- molecular de los gases, en términos del comportamiento de las partículas a nivel microscópico y sus consecuencias a nivel macroscópico. Explica, por medio de la teoría cinético molecular, la diferencia de comportamiento en el flujo entre fluidos compresibles (gases) e incompresibles (líquidos). Plantea una hipótesis comprobable (por ejemplo, a 63

64 por él o ella para comprobar o refutar hipótesis sobre el comportamiento de los gases. Muestra interés por conocer y comprender la realidad a través de investigaciones simples. Utiliza herramientas tecnológicas para presentar y comunicar sus argumentos de manera clara y eficiente en relación a investigaciones simples de la realidad. Trabaja en equipo y muestra iniciativa personal y creatividad ante diversos contextos mayor temperatura, mayor volumen si la masa y la presión del gas no varía). Diseña procedimientos simples de investigación para verificar su hipótesis. Ejecuta procedimientos simples de investigación para verificar su hipótesis. Ordena sus resultados y saca conclusiones. Elabora un informe que resume el proceso seguido. Busca información adicional y complementaria a las trabajadas en al disciplina. Formula preguntas cuando tiene interés en profundizar una o mas ideas. Realiza investigaciones simples consultando diversas fuentes sobre aspectos de interés en relación al tema. Expresa verbalmente relaciones de aprendizajes previos de la disciplina o de otro sector de aprendizaje con los temas desarrollados en la unidad. Lee textos en formato digital utilizando las herramientas de procesadores de texto para realizar el análisis de éstos (como destacar ideas centrales, marcar palabras desconocida o aspectos no bien comprendidos). Usa software, enciclopedias digitales, programas etc, en investigaciones simples y acorde a sus necesidades. Expone temas utilizando lenguaje claro y con algún tipo de material de apoyo elaborado personalmente. Escucha con atención ideas de otros en actividades grupales. Propone ideas y respeta los acuerdos de grupo durante el trabajo con sus pares en la clase. Es responsable con los compromisos asumidos en actividades grupales. Toma iniciativa en relación al trabajo colectivo del grupo. Utiliza adecuadamente el espacio y/o materiales asignados al grupo. 64

65 Ejemplo de experiencia de aprendizaje Introducción a la experiencia de aprendizaje: Esta experiencia de aprendizaje tiene como propósito que los estudiantes comprendan el comportamiento de los gases, mediante las leyes que los describen. Propone una secuencia de actividades que buscan mostrar la importancia del modelo cinético molecular, explicando desde el comportamiento de las partículas hasta los fenómenos asociados al estado gaseoso y sus propiedades. Se ejecutan procedimientos simples de investigación para la verificación de las leyes de los gases ideales. Tiempo estimado: 6 horas pedagógicas Aprendizajes esperados e indicadores considerados en esta experiencia: Aprendizajes Esperados Comprender la utilidad del modelo cinético para explicar fenómenos relacionados con el comportamiento de gases y de líquidos. Muestra interés por conocer y comprender la realidad a través de investigaciones simples. Trabaja en equipo y muestra iniciativa personal y creatividad ante diversos contextos Indicadores Explica la teoría cinético- molecular de los gases, en términos del comportamiento de las partículas a nivel microscópico y sus consecuencias a nivel macroscópico. Explica, por medio de la teoría cinético molecular, la diferencia de comportamiento en el flujo entre fluidos compresibles (gases) e incompresibles (líquidos). Busca información adicional y complementaria a las trabajadas en al disciplina. Formula preguntas cuando tiene interés en profundizar una o mas ideas. Realiza investigaciones simples consultando diversas fuentes sobre aspectos de interés en relación al tema. Expresa verbalmente relaciones de aprendizajes previos de la disciplina o de otro sector de aprendizaje con los temas desarrollados en la unidad. Escucha con atención ideas de otros en actividades grupales. Propone ideas y respeta los acuerdos de grupo durante el trabajo con sus pares en la clase. Es responsable con los compromisos asumidos en actividades grupales. Toma iniciativa en relación al trabajo colectivo del grupo. Utiliza adecuadamente el espacio y/o materiales asignados al grupo. 65

66 Clase 1 (2 horas pedagógicas): La Ley de Boyle INICIO: El o la docente comienza la experiencia de aprendizaje, señalando que el propósito de las próximas clases es estudiar el comportamiento de los gases. Motiva con una aplicación cotidiana de la Ley de Boyle, contextualizando con la siguiente situación: Para los buzos, existe un norma muy importante que no deben olvidar jamás, NUNCA DEBEN RETENER EL AIRE EN SUS PULMONES, MUCHO MENOS CUANDO SE ENCUENTRAN REALIZANDO UN ASCENSO A LA SUPERFICIE. Luego, les pregunta: Cuál es la razón de esta norma tan importante para los buzos? Explica que al final de la clase estarán en condiciones de saber la respuesta. Observaciones al docente: Con este inicio el docente contextualiza la ley de Boyle, la cual relaciona el volumen de un gas con la presión de éste a temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión de éste. DESARROLLO: El o la docente explica a los estudiantes que realizarán una actividad experimental para averiguar la relación entre el volumen de un gas como el aire y la presión que se ejerce sobre él. Para ello, les solicita a los alumnos que conformen equipos de trabajo de 3 alumnas y/o alumnos Materiales: 1 jeringa de 100 ml tapada en su extremo inferior. 4 pesas de diferentes masa A continuación, entrega las instrucciones para el desarrollo de la actividad: 1. Colocar una jeringa en posición vertical, según muestra la figura, con un cierto volumen de aire atrapado en ella. Aire 66

67 2. Colocar una pesa sobre la parte superior de la jeringa y registrar el cambio de volumen que observan en la jeringa, tal como se ejemplifica en la siguiente figura: 1 3. Colocar otra pesa sobre la pesa que se encuentra sobre la jeringa, y así sucesivamente hasta completar el total de pesas con las que cuentan. 4. Registrar la variación de volumen en la jeringa a medida que van agregando las distintas pesas. 5. Determinar la masa de cada pesa con ayuda de una balanza, y registrar la masa total que soporta la jeringa en cada experiencia. Esto se realiza sumando la masa de las pesas que se utilizan en cada experiencia. El o la docente, les pide a los(as) estudiantes que a partir del registro que han obtenido de la experiencia realizada, ordenen los datos en una tabla: Volumen (ml) Masa total de las pesas (g) Luego, solicita que, a partir de los datos tabulados, realicen el siguiente cálculo para determinar la presión ejercida y efectuar un gráfico que les permita determinar una tendencia que compruebe la Ley de Boyle: 1. P = F (Fuerza) A (área) 2. P = m x G (masa x Gravedad) A (área) 3. P = m x G (masa x Gravedad) π x r 2 (área de la base de la jeringa) 67

68 El o la docente les pide que confeccionen un gráfico de presión (P) en función del volumen (V), donde muestren el comportamiento que ha tenido el gas que contiene la jeringa. De ésta forma los estudiantes estarán comprobando la Ley de Boyle. La o el docente realiza el gráfico en la pizarra, de manera que los y las estudiantes puedan corroborar si la gráfica realizada por ellos es correcta. El o la docente explica por qué ocurre lo observado: al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente, por lo que disminuye la cantidad de choques entre las partículas por unidad de tiempo. El resultado es que la presión será menor, ya que representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes. Por otro lado, cuando disminuye el volumen la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por ende, se producen más choques por unidad de tiempo, provocando que la presión aumente. El o la docente, debe recordar a los y las estudiantes que esto ocurre cuando, tanto la cantidad de gas como la temperatura, permanecen constantes. Además, el docente explica que los líquidos no se comportan de igual manera que los gases respecto de la presión: son incompresibles. CIERRE: A modo de síntesis el docente replantea el problema de los buzos con el que comenzó la clase y pide una explicación en función de lo aprendido. BIBLIOGRAFIA Y SITIOS WEB RECOMENDADOS - Ciencias Naturales 8 año de Educación Básica, Patricia Calderón Valdés y otros, Editorial Santillana, Unidad 3 Conociendo la estructura interna de la materia, pág. 82, Química la Ciencia Central, Theodore Brown y otros, Editorial Pearson Prentice Hall, Química, Raymond Chang, Editorial Mc Graw-Hill, Química para el Nuevo milenio, John Hill y Doris Kolb, Editorial Pearson Prentice Hall,

69 Observaciones al docente: Es importante que los estudiantes comprendan la ley de Boyle a nivel microscópico, el o la docente debe asegurarse que ellos tengan acceso a la explicación. El o la docente debe verificar que la jeringa se encuentre absolutamente cerrada. Esto se puede realizar agregando en la punta de ella un trozo de plastilina o sellando con silicona, de manera de asegurar que no se escape aire por ningún espacio de la jeringa. La actividad se debe realizar con jeringas de gran volumen, por ejemplo de 100 ml. De ésta forma, se privilegia el óptimo resultado de la experiencia, ya que la variación del volumen será significativa. El o la docente puede utilizar algunos objetos que tengan una forma uniforme, es decir, cubos, paralelepípedos, etc. que tengan diferentes masas, en lugar de pesas. El o la docente debe observar la elaboración de los gráficos, otorgando con esto, espacios de retroalimentación a al trabajo realizado, ya que conjugan el comportamiento de los gases con respecto al volumen y a la presión. De la misma manera podrá generar con esto instancias de evaluación de los aprendizajes esperados (tanto en la elaboración de gráficos, como en la obtención de conclusiones a partir de éstos) para esta etapa. El o la docente, debe monitorear la apropiación de las habilidades de pensamiento científico, mediante la verificación del comportamiento del volumen y presión en los gases, de tal manera que mediante la organización de los datos que entrega esta experiencia, el o la estudiante logren las conclusiones esperadas sobre el comportamiento observado y la aplicación a la situación de los buzos. Clase 2 (2 horas pedagógicas): Ley de Charles y Gay-Lussac INICIO: El o la docente inicia la clase pidiéndoles al curso que recuerden el trabajo realizado la clase anterior. A continuación, les pregunta si saben cómo funcionan los globos aerostáticos. El o la docente les explica que al final de la clase podrán responder mejor a esta pregunta, cuando hayan comprendido la ley de Charles y la ley de Gay- Lussac. DESARROLLO: Señala que a continuación realizarán una actividad práctica para comprenderlas mejor. Materiales: Un recipiente con agua caliente (alrededor de C) Un recipiente con agua y cubos de hielo Una botella de plástico transparente y vacía y de pequeño tamaño. 1 globo A continuación, entrega las instrucciones para el desarrollo de la actividad: 69

70 1. Poner el globo en el cuello de la botella e introducir esta dentro del recipiente con agua caliente, de tal manera, de cubrir la mitad inferior de la botella, tal como muestra la figura. Cada estudiante anota en su cuaderno los cambios que observan. 2. Cambiar la botella del recipiente con agua caliente al recipiente con agua helada, y sumérgela hasta la mitad inferior de su capacidad. Los y las estudiantes anotan en su cuaderno sus observaciones al cambiar de recipiente. Observaciones al docente: El o la docente debe supervisar que la actividad se realice con total seguridad, ya que el trabajo con agua caliente debe ser realizado con el cuidado adecuado. A su vez, debe verificar que los globos no tengan ningún orificio y que los recipientes con agua tengan una diferencia de temperatura significativa (unos 40 C aproximadamente), para observar el cambio de volumen, de modo que la actividad resulte de acuerdo a lo esperado. La o el docente puede ocupar agua con hielo, para asegurarse de tener agua con una gran diferencia de temperatura con respecto al agua caliente. Es necesario comprobar que, entre la botella y el globo, no exista fuga de aire, ya que el sistema debe permanecer cerrado. Para esto puede indicarles a los estudiantes que aseguren la unión entre el globo y la botella con ayuda de un elástico u otro material. El o la docente plantea a los estudiantes las siguientes preguntas: Qué pueden deducir a partir del fenómeno observado? Cuál es el efecto de la temperatura sobre el globo? Ha cambiado la cantidad de sustancia, al variar la temperatura? De qué forma podrías fundamentar esta respuesta? Fundado en la experiencia que acabas de realizar, puedes explicar cómo funciona el globo aerostático al que se aludió al comienzo de la clase? 70