8.1 Metodología de la Ciencia

Transcripción

1 Etapa 1 Resultados esperados Resumen de la unidad En esta unidad, los estudiantes podrán desagregar los distintos componentes del proceso científico. Podrán identificar las contribuciones de la ciencia en la sociedad, especialmente aquéllas que afectan a la economía y la tecnología. Los estudiantes podrán llevar a cabo prácticas correctas de investigación científica, usando unidades de medida, instrumentos y herramientas de medición e investigación y búsqueda de información. Estándar de contenido: Naturaleza de la ciencia, tecnología y sociedad Expectativas y especificidades Proceso científico NC Redacta problemas e hipótesis relacionando diferentes variables. NC Realiza observaciones cualitativas y cuantitativas y las expresa en tablas, gráficas y ecuaciones matemáticas. NC Llega a conclusiones a partir de datos empíricos. NC Diseña procedimientos utilizando la metodología científica para realizar experimentos. Conocimiento científico y la eficacia NC Reconoce que el conocimiento científico es el producto de las aportaciones de los investigadores a través de la historia. NC Reconoce que la ciencia se distingue de otras actividades humanas en que es empírica, confiable, objetiva, dinámica y amoral. NC Reconoce que el conocimiento científico depende de nuevos avances tecnológicos. NC Reconoce que en la ciencia se respetan las ideas divergentes y se comparten los hallazgos para el adelanto de la misma. NC Reconoce que el estudio del mundo físico es una forma de mejorar la calidad de vida del ser humano. Medición NC Utiliza correctamente unidades de fuerza, potencia, trabajo, energía y otras. NC Utiliza el lenguaje matemático en la interpretación y análisis de datos. Equipos NC Utiliza correctamente instrumentos como balanza de resorte, vasos calibrados, termómetros, voltímetros entre otros. Investigación y herramientas NC Utiliza el recurso de Internet para la búsqueda de información. NC Compara y contrasta las teorías, las leyes naturales, los principios y los modelos. NC Reconoce información válida y confiable. NC Comunica en forma oral y escrita los resultados de las investigaciones. Tecnología NC Analiza situaciones y adelantos científicos y tecnológicos como la clonación desde una perspectiva ética. NC Explica la interacción entre la ciencia, la tecnología y la matemática. NC Explica cómo el conocimiento científico y la tecnología se pueden aplicar a las actividades del ser humano. Seguridad NC Identifica símbolos de seguridad. Junio

2 s s Área de contenido: s NC Utiliza correctamente equipo e instrumentos. NC Maneja y dispone correctamente sustancias y reactivos. Ideas grandes/comprensión duradera: El conocimiento científico depende de las contribuciones de la historia de la ciencia, las actividades humanas y la tecnología. En la investigación científica, se usan medidas de seguridad para que todos los involucrados estén seguros. Las gráficas y las tablas ayudan a comunicar los datos y relaciones más claramente. Contenido (Los estudiantes comprenderán ) Que el conocimiento científico es el resultado de las contribuciones de los investigadores a lo largo de la historia. Que la ciencia se distingue de otras actividades humanas en que es empírica, confiable, objetiva, dinámica y amoral. Que el conocimiento científico depende de los nuevos adelantos tecnológicos. Que en la ciencia, se respetan y comparten las ideas de los otros. Que el estudio del mundo físico es una manera de mejorar la calidad de vida de los seres humanos. La interacción entre la ciencia, la tecnología y las matemáticas. Cómo se puede aplicar el conocimiento científico a las actividades humanas. Los símbolos de seguridad Vocabulario de contenido Empírico Confiable Objetivo Dinámico Amoral Substancia Reactivo Teoría Hipótesis Adelanto tecnológico Adelanto científico Leyes Modelos Junio Preguntas esenciales: Cómo impactan los avances tecnológicos al conocimiento científico? Cómo usan las personas la ciencia y la tecnología en sus vidas cotidianas? Cómo contribuyen las actividades humanas al conocimiento científico? Por qué son útiles las gráficas y las tablas? Destrezas (Los estudiantes podrán ) Escribir problemas e hipótesis relacionados a distintas variables. Ejecutar observaciones cualitativas y cuantitativas expresadas en tablas, gráficas y ecuaciones matemáticas. Sacar conclusiones usando datos empíricos. Diseñar procedimientos para realizar experimentos usando el método científico. Usar correctamente unidades de fuerza, potencia, trabajo, energía y otros. Usar el lenguaje matemático para interpretar y analizar datos. Usar correctamente los instrumentos, como la balanza de resorte, probetas calibradas, termómetros, voltímetros y otros. Usar el internet como una herramienta para buscar información. Comparar y contrastar teorías, leyes naturales, principios y modelos. Evaluar información válida y confiable. Comunicar los resultados de investigación en forma oral y escrita. Analizar situaciones y avances tecnológicos y científicos tales como la clonación desde una perspectiva ética. Usar el equipo y los instrumentos correctamente. Manejar y disponer de sustancias y reactivos correctamente.

3 Principios Problema Tareas de desempeño: Comprueba tu teoría En esta actividad, los estudiantes elegirán e investigarán una teoría conocida, como la Teoría de la Evolución, Teoría de la Relatividad, Teoría Celular, Teoría del Big Bang, etc. Harán investigación y reportarán sus hallazgos, de la misma forma que lo hacen los verdaderos científicos. Deberán proporcionar toda la evidencia necesaria para validar su Teoría y ofrecer información de apoyo. Como resultado final, deben preparar un informe oral de 5-10 minutos acerca de la teoría que investigaron. Puede evaluar a los estudiantes en base a la precisión de la información y la evidencia que proporcionen para sustentar su teoría. Balanzas de resorte En esta actividad, los estudiantes tendrán que desarmar una balanza de resorte para identificar sus partes. Podrán observar su funcionamiento una vez la hayan vuelto a armar. (Ver Anejo: 8.1 Tarea de desempeño Balanzas de resorte). El maestro proporcionará distintos objetos para que los estudiantes pesen usando la balanza de resorte. También demostrarán una de las leyes de fuerza de Newton al levantar un kilogramo por una distancia de 1 metro en un segundo. A cada grupo de 2 a 3 estudiantes, el maestro le va a proporcionar objetos de distinto peso. Los estudiantes medirán la distancia que se extiende el resorte para cada objeto. Los estudiantes realizarán los cómputos y demostrarán la relación directamente proporcional que existe entre el aumento de peso y el aumento de la distancia que se estira el resorte. Evaluación: Los estudiantes completarán un informe de laboratorio acerca de este experimento usando una plantilla de trabajo de 6 pasos sobre el método científico (Ver Anejo: 8.1 Tarea de desempeño Balanzas de resorte), que incluye Pregunta, Hipótesis, Materiales, Procedimiento, Resultados y Conclusión. Etapa 2 Evidencia de avalúo Junio Otra evidencia: Escritura reflexiva en el diario de ciencias para responder a la pregunta: Por qué el método científico no sigue siempre la misma secuencia? Prueba corta preparada por el maestro acerca de las reglas de seguridad Prueba corta preparada por el maestro acerca del método científico Escritura reflexiva en el diario de ciencias

4 Actividades de aprendizaje s s Etapa 3 - Plan de aprendizaje Proceso científico Usar el modelo de Diseño Experimental para desarrollar una investigación con canicas y planos inclinados para determinar la altura óptima de una rampa para que la canica ruede una mayor distancia. Construir tablas y gráficas a partir del experimento anterior; usar los datos de toda la clase para hacer las tablas y gráficas. Conocimiento científico y efectividad Investigar acerca del ipad para buscar conexiones sobre su uso en la comunidad científica. Hacer una lista grupal de algunas características del mundo físico que han ayudado a mejorar la calidad de vida de los seres humanos. Medición Resolver problemas matemáticos que involucren unidades de fuerza, trabajo, potencia y energía. Determinar las medidas de tendencia central (modo, media y mediana) para todos los datos de laboratorio recopilados durante esta unidad. Equipo Proporcione una orientación visual para que los estudiantes puedan identificar el equipo de laboratorio que se usará en las clases siguientes. Muestre una probeta o cilindro graduado, tenaza, etc. y asegúrese de que los estudiantes toman notas. A partir de masas conocidas como 1kg, 2kg,.5kg, pida a los estudiantes que usen una balanza de resorte para determinar la unidad de fuerza que produce cada una de las masas. Investigación y herramientas Pida a los estudiantes que investiguen y escriban y compartan sus métodos de investigación sobre temas como nuevos adelantos de la medicina, la tecnología telefónica celular 4G/5G más reciente o cualquier otro tema de interés. Usar un diagrama de Venn para comparar y contrastar un modelo del sistema solar con uno de las tres Leyes de movimiento de Newton. Tecnología Pida a los estudiantes que expliquen el papel de la ciencia, la tecnología y la matemática en la creación del iphone. Debatir los pros y contras de los problemas éticos como la clonación y la investigación sobre células madre. Seguridad Hacer carteles para colocar en el salón que ilustren métodos correctos de disponer de los desechos químicos. Pida a los estudiantes que expliquen el significado de todos los símbolos de seguridad que se usan en el salón. Recursos adicionales Fuerza (Ver Anejo: 8.1 Recurso Fuerza) Seguridad (Ver Anejo: 8.1 Recurso Símbolos de seguridad) Método científico: Junio

5 Conexiones a la literatura El laboratorio de ciencias de Ernesto A. Cárdenas y Patricia I. Saavedra Química cotidiana (Experimentos científicos) de Mark Walker y Darren Awuah Representar las ecuaciones gráficamente de Britannica Introducción a la metodología de la investigación científica de Marcelo Gómez Manual del auxiliar de laboratorio químico: Calidad de laboratorio de Editorial Mad Junio Adaptado de Understanding By Design de Grant Wiggins & Jay McTighe