Elementos del plan de clase en el nuevo MCCEMS

Plan de aula en el nuevo MCCEMS

Evaluación

Transversalidad

Módelo pedagógico

Etapa de la progresión del aprendizaje

Conceptos transversales

Prácticas científicas y tecnológicas

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Evaluación diagnóstica La evaluación diagnóstica le permite a las y los docentes determinar el conocimiento previo, los conceptos erróneos y las preguntas para investigar más a fondo. Las y los docentes y sus estudiantes discuten lo que saben sobre el tema. ¿Qué saben los estudiantes sobre ...? ¿Cómo se utiliza esto para ...? Evaluación formativa La evaluación formativa es continua y multifacética. Use preguntas de aclaración, sondeo y justificación para ayudar a las y los estudiantes a describir o explicar su pensamiento. Las investigaciones independientes o en grupos pequeños ayudan a sus estudiantes a colaborar a lo largo del proceso de aprendizaje. El docente puede usar esta información para planificar experiencias que ayuden a sus estudiantes a responder preguntas y hacer otras nuevas. Evaluación sumativa La evaluación sumativa puede estar orientada a medir el desempeño. Normalmente se aplica al final del proceso formativo.

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Identifique de que forma la actividad realizada o el tema que le permite abordar la etapa de la progresión del aprendizaje se conecta con el pensamiento matemático, con las humanidades, con la comunicación, con el pensamiento histórico, con las ciencias sociales.

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La materia y sus interacciones

¡Revisemos!

Etapas de la progresión del aprendizaje

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Etapas

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Índice de etapas

La materia es todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa. Todas las sustancias están formadas por alguno o varios de los más de 100 elementos químicos, que se unen entre sí mediante diferentes tipos de enlaces.

Imagen: Nebulosa de Orion, de WikiImages en Pixabay.

Etapa 1

En ciencias, la materia es definida como todo aquello que tiene masa y volumen. La masa y el volumen miden diferentes características de la materia.

Todo lo que podemos ver y tocar está formado por materia ¡Incluyéndote! Exceptuando algunas formas de energía como la luz y el sonido.

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Índice de etapas

Las moléculas están formadas por átomos, que pueden ser desde dos hasta miles. Las sustancias puras están constituidas por un solo tipo de átomo, molécula o iones. Una sustancia pura tiene propiedades físicas y químicas características y a través de ellas es posible identificarla.

Imagen: Molécula de glucosa, tomado de Giphy.

Etapa 2

En ciencias, un modelo nos sirve para poder representar una idea con el propósito de poder explicar, analizar, describir o simular fenómenos o procesos.

Las fuerzas que mantienen unidos a los átomos en las distintas sustancias se denominan enlaces químicos. Un enlace químico se forma cuando los átomos comparten o transfieren sus electrones de valencia.

Una sustancia es materia que se caracteriza por tener una composición uniforme y definida, gracias a ello, es posible identificarlas. Todas las sustancias, a veces llamadas sustancias puras, poseen propiedades idénticas. Las sustancias pueden ser elementos o compuestos puros. El elemento es una sustancia que no se descompone por métodos físicos o químicos en otras más sencillas. Algunos elementos a temperatura ambiente, como la plata, el oro o el cobre existen en forma sólida; el mercurio se encuentra en forma líquida y otros elementos, como son el helio y el hidrógeno se encuentran en forma de gas.

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Índice de etapas

Las sustancias, como gases o líquidos, suelen representarse con modelos que muestran la distancia entre sus átomos, moléculas o iones y algunas veces nos permiten ver que se mueven.

Imagen: Colours Gas, tomada de Gyphy.

Etapa 3

Los gases ocupan el volumen del recipiente que los contiene; los líquidos adoptan la forma del recipiente en el que se encuentran y tienen un volumen definido. Esto se debe a que en comparación con los líquidos, en los gases las fuerzas intermoleculares son menores y la energía cinética de sus partículas es mayor.

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Índice de etapas

En un gas las moléculas están muy separadas, exceptuando cuando colisionan. En un líquido las moléculas se encuentran en contacto unas con otras.

Imagen: Líquidos y gases. FPH

Etapa 4

Es frecuente que se considere que si un sólido o un líquido se convierten en gas, entonces la masa disminuirá o desaparecerá, cuando en realidad, no es así.

Entre mas bajas sean las fuerzas intermoleculares, mayor será la energía cinética de las partículas, así como el espacio que hay entre ellas.

Las partículas de un líquido pueden deslizarse una sobre la otra y tomar la forma del recipiente que las contiene. Sin embargo, sus partículas no se pueden separar y extenderse para tomar el volumen de su contenedor como sí lo pueden hacer las partículas de un gas.

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Índice de etapas

Índice de etapas

En un sólido, los átomos están estrechamente espaciados y vibran en su posición, pero no cambian de ubicación relativa.

Imagen: Fusión de paleta y hielo. FPH.

Etapa 5

El cambio de estado sólido a líquido se debe al aumento en la energía cinética entre sus moléculas propiciando mayor separación entre ellas, lo que se traduce en la disminución de las fuerzas intermoleculares.

Existen diferentes tipos de sólidos como los cristalinos y los amorfos; en los primeros, las partículas se encuentran ordenadas bajo un patrón regular repetitivo, esta repetición de partículas forma un arreglo geométrico llamado cristal: un ejemplo de sólido cristalino es la sal o el hielo. Por otro lado, las partículas de sólidos amorfos se encuentran ordenados "mas o menos" al azar y no formal cristales: un ejemplo es el algodón de azúcar.

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Índice de etapas

El mundo natural es grande y complejo, por lo que para estudiarlo se definen partes pequeñas denominadas sistemas. Dentro de un sistema el número total de átomos no cambia en una reacción química y, por lo tanto, se conserva la masa.

Imagen: La Tierra. FPH

Etapa 6

En un sistema pueden ocurrir diversos tipos de cambios, como los físicos y químicos. Un cambio físico es aquel en el que algunas propiedades del material cambian, pero no sus componentes. Los cambios físicos que incluyen un cambio de estado son reversibles.

Estos cambios físicos pueden ser reversibles o irreversibles; cuando un hielo se ha derretido puede volverse a congelar (cambio reversible) pero al formar aserrín a partir de un tronco no se puede reconstituir nuevamente a la madera original (cambio irreversible). Independientemente del cambio que sufra la materia, ésta se conservará.

Un cambio químico produce materiales diferentes de aquellos que observamos inicialmente; la gran mayoría de los cambios químicos implican la transformación de un compuesto en otro. Un tipo de cambio químico es cuando dos elementos se combinan para formar un compuesto; otro ejemplo, es aquel en el que el compuesto se descompone en aquellos elementos que lo formaban. En un cambio físico o en un cambio químico, la materia se conserva.

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Índice de etapas

Índice de etapas

Los sistemas pueden ser muy variados, por ejemplo, galaxias, máquinas, organismos o partículas fundamentales. Los sistemas se caracterizan por tener recursos, componentes, límites, flujos y retroalimentaciones, en estos siempre se conservan la energía y la materia.

Imagen: La Tierra como sistema. FPH

Etapa 7

La Tierra es un sistema complejo de subsistemas que interactúan: la geosfera, la hidrosfera, la atmósfera y la biosfera. Todos los procesos de la Tierra son el resultado del flujo de energía y el ciclo de la materia dentro y entre los sistemas terrestres.

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Índice de etapas

Índice de etapas

La temperatura de un sistema es proporcional a la energía potencial por átomo o molécula o ion y la energía cinética interna promedio. La magnitud de esta relación depende del tipo de átomo o molécula o ion y de las interacciones entre las partículas del material.

Imagen: Temperatura. FPH.

Etapa 8

Cuando las partículas de la materia se mueven rápidamente, tienen una mayor energía cinética, por lo que su temperatura es mayor; con una mayor temperatura, la materia se puede sentir tibia o caliente. Por otra parte, cuando las partículas se mueven mas lentamente, tienen una menor energía cinética en promedio, por lo que su temperatura es menor; con una menor temperatura, la materia se siente fría.

La energía cinética es la energía en movimiento de la materia. Cualquier cosa que se mueva tiene energía cinética, desde los átomos en la materia hasta las estrellas en el espacio.

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Índice de etapas

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Utilizando los modelos de la materia es posible comprender, describir y predecir los cambios de estado físico que suceden con las variaciones de temperatura o presión.

Imagen: Cambios de estado. FPH

Etapa 9

Aunque no lo percibamos, nos encontramos rodeados de los cambios de estado que tiene la materia: cuando cocinamos, podemos ver, e inclusive sentir, el vapor que se forma en la superficie del agua que se calienta; cuando añadimos agua a la hielera y esperamos a que se formen los hielos o al derretirse un helado; en los cambios que sufren estas sustancias se conserva la materia y la energía. Cabe señalar que el Sol provee la energía necesaria para que se lleven a cabo los cambios de estado en la naturaleza, como la evaporación del agua de ríos, las precipitaciones en forma de lluvia o nieve o la formación de nubes, por mencionar algunos ejemplos.

El incremento en la energía cinética de un sistema puede promover un cambio de estado; las fuerzas intermoleculares se ven debilitadas lo que se traduce como un mayor espacio intramolecular. Si la energía suministrada es suficiente se dará un cambio de fase. Estos cambios de fase no solo dependen de la temperatura sino también de la presión.

Algunos cambios de estado son:

• Evaporación: líquido a gas
• Fusión: de sólido a líquido
• Condensación: de gas a líquido
• Solidificación: de líquido a sólido

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Índice de etapas

Índice de etapas

La estructura, propiedades, transformaciones de la materia y las fuerzas de contacto entre objetos materiales se explican a partir de la atracción y repulsión entre cargas eléctricas a escala atómica.

Etapa 10

Imagen: Tabla de elementos quimicos. FPH

En 1869, Dimitri Mendeleiev (1836-1907) químico y maestro, publicó una tabla periódica de los elementos. Mendeleiev estaba escribiendo un libro de química para sus estudiantes y quiso organizar todos los elementos conocidos hasta el momento de acuerdo a sus propiedades químicas. Organizó la información para cada elemento en forma de tarjetas que eran fáciles de acomodar según lo requiriera. Descubrió que cuando se acomodaban de acuerdo al incremento en su masa atómica, ciertas similitudes en su comportamiento químico se repetían en intervalos regulares. Este tipo de patrón repetitivo es periódico, por lo que recibió el nombre de tabla periódica de los elementos.

Los patrones repetitivos de esta tabla reflejan patrones de estados de electrones externos, estos electrones externos se conocen como electrones de valencia.

La tabla periódica ordena los elementos horizontalmente por el número de protones en el núcleo del átomo y coloca aquellos con propiedades químicas similares en columnas.

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Índice de etapas

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La energía térmica total de un sistema depende conjuntamente del número total de átomos en el sistema, el estado físico del material y el ambiente circundante. La temperatura está en función de la energía total de un sistema.

Imagen: Reacción química. FPH.

Etapa 11

Estamos rodeados de reacciones químicas; las plantas utilizan la luz del Sol para llevar a cabo el proceso de fotosíntesis para producir energía; los automóviles y otros vehículos queman gasolina para encender sus motores; las baterías, a través de reacciones electroquímicas producen energía para que funcionen nuestros dispositivos de uso cotidiano.

En cualquier reacción química de una o más sustancias llamados reactivos, éstas se convierten en una o más sustancias llamadas productos. Una formula general para dicho proceso puede ser la siguiente: Reactivos ---------> Productos A diferencia de una ecuación matemática, una ecuación química no hace uso del signo de "igual" sino de una flecha que denota "rendimiento".

En el lenguaje cotidiano, el calor se refiere tanto a la energía térmica (el movimiento de los átomos o moléculas dentro de una sustancia) como a la transferencia de esa energía térmica de un objeto a otro. En ciencia, el calor se usa solo para este segundo significado; se refiere a la energía transferida debido a la diferencia de temperatura entre dos objetos.

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Índice de etapas

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Para cambiar la temperatura de una muestra de materia en una cantidad determinada, es necesario transferir una cantidad de energía que depende de la naturaleza de la materia, el tamaño de la muestra y el entorno.

Imagen: Materiales. FPH

Etapa 12

Para que se pueda cambiar la temperatura de un sistema es necesario transferir una cantidad determinada de energía hacia o desde los alrededores. Cabe señalar que esto depende del material, el tamaño de la muestra y del entorno. Los materiales responden diferente al calor; si una silla de metal se deja bajo los rayos del Sol, al tocarla, notaremos que está muy caliente; si una masa igual de agua se coloca bajo los mismos rayos del sol, difícilmente ésta se calentará como la silla; lo anterior se debe a las diferentes capacidades que tienen los materiales para transferir energía (calor). Los sentimos diferentes porque tienen una conductividad térmica distinta.

La conductividad térmica se refiere a la capacidad de un material de transferir energía (calor). La conductividad térmica se presenta por el movimiento de las partículas.

La cantidad de transferencia de energía necesaria para cambiar la temperatura de una muestra de materia en una cantidad determinada depende de la naturaleza de la materia, el tamaño de la muestra y el entorno. Existen 3 principales tipos de transferencia de energía:

• Conducción: ocurre entre dos cuerpos o partes de un mismo cuerpo que están en contacto y a diferentes temperaturas. Para que se lleve a cabo sí se requiere que los cuerpos (sólidos) estén en contacto, ya que las partículas (átomos o moléculas) con mayor energía transfieren parte de ella a las partículas vecinas que tienen menor energía. Esta transferencia de energía entre las partículas de un sólido ocurre hasta que se alcanza el equilibrio térmico y sin que éstas se desplacen.
• Convección: ocurre en los líquidos y gases cuando se forman corrientes de convección, la parte más caliente se mezcla con el resto calentando todo el líquido o el gas.
• Radiación: es la energía transferida a través de ondas electromagnéticas y ocurre sin que sea necesario el contacto entre dos cuerpos.

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Índice de etapas

Índice de etapas

Los sistemas en la naturaleza evolucionan hacia estados más estables en los que la distribución de energía es más uniforme, por ejemplo, el agua fluye cuesta abajo, los objetos más calientes que el entorno que los rodea se enfrían y el efecto invernadero que contribuye al equilibrio térmico de la Tierra.

Imagen: Materia en movimiento. FPH

Etapa 13

La abundancia de agua líquida en la superficie de la Tierra y su combinación única de propiedades físicas y químicas son fundamentales para la dinámica del planeta. Toda el agua de la Tierra forma la hidrosfera. Y esa agua no se queda quieta. Siempre está en movimiento. La lluvia que cae hoy, puede haber sido agua en un océano distante días antes. Y el agua que vemos en un río o arroyo, puede haber sido nieve en la cima de una montaña.

Es probable que el cambio climático provoque que partes del ciclo del agua se aceleren a medida que el aumento de las temperaturas globales aumentan la tasa de evaporación en todo el mundo.

Gracias a la estabilidad que alcanzan los sistemas naturales en la Tierra, el desarrollo de la vida y todo lo que conocemos fue posible para dar paso a fenómenos vitales para los seres vivos como los ciclos del agua y del carbono.

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Índice de etapas

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Algunas sustancias permiten el paso de la luz a través de ellos, otros únicamente un poco, porque en las sustancias los átomos de cada elemento emiten y absorben frecuencias características de luz, lo que permite identificar la presencia de un elemento, aún en cantidades microscópicas.

Imagen: Planeta- Recurso Canva

Etapa 14

Al igual que el agua, el carbono es parte importante de la historia de la Tierra y el ser humano; es componente del ADN, forma parte de los alimentos que consumimos y ayuda a la regulación de la temperatura de la atmósfera, en forma de dióxido de carbono (un gas de efecto invernadero).

Los agricultores utilizan invernaderos para ampliar la temporada de crecimiento de frutas y hortalizas; un invernadero "atrapa" el calor. Al igual que un invernadero, existen gases que se encuentran en la atmósfera que ayudan a la Tierra a mantener una temperatura óptima. Los gases que interactúan con cierto tipo de radiación electromagnética en la atmósfera se conocen como gases de efecto invernadero. Estos gases pueden ser agua (en forma de vapor) y dióxido de carbono.

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Índice de etapas

Índice de etapas

Reunir y dar sentido a la información para describir que los materiales sintéticos provienen de recursos naturales e impactan a la sociedad.

Imagen: Alteración humana. FPH

Etapa 15

Las actividades humanas han alterado significativamente la biosfera, a veces dañando o destruyendo los hábitats naturales y provocando la extinción de otras especies. Pero los cambios en los entornos de la Tierra pueden tener diferentes impactos (negativos y positivos) para diferentes seres vivos.

Los materiales sintéticos han tenido un gran impacto ambiental, ya que al no degradarse fácilmente llegan a permanecer muchos años en el medioambiente, por ejemplo, se ha comprobado científicamente que los plásticos, en promedio, tardan entre 100 y 1000 años en descomponerse.

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Índice de etapas

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La ciencia como un esfuerzo humano para el bienestar, parte 1. El estudio de la materia y su aplicación a la vida cotidiana.

Imagen: Educación como herramienta. FPH

Etapa 16

Destacar la relacion de la atmosfera y el carbono

La educación científica es una de las mejores vías de la sociedad para lograr tal objetivo con la participación activa y constante de quienes la integran.

Las prácticas científicas y tecnológicas: de "saber sobre" la ciencia a dar sentido al mundo que nos rodea

Hacer preguntas y definir problemas

Desarrollar y usar modelos

Planificar y realizar investigaciones

Analizar e interpretar datos

Construir explicaciones y diseñar soluciones

Argumentar a partir de evidencias

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Hacer preguntas y definir problemas Para desarrollar esta habilidad las y los estudiantes expresan sus ideas y experiencias previas, las cuales van progresando hasta formular, refinar y evaluar problemas usando modelos. Las prácticas deben ser consistentes con el modelo pedagógico y siempre dar oportunidad a la presentación de las ideas sobre qué piensan que va a suceder.

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Desarrollar y usar modelos Para estimular la habilidad de predecir y mostrar relaciones entre variables, es necesario avanzar en el uso y desarrollo de modelos por parte de las y los estudiantes. Esta habilidad complementa la categoría de sistemas.

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Planificar y realizar investigaciones Las y los estudiantes desarrollan la habilidad de buscar información que sirva de evidencia y probar modelos en la realización de investigaciones planificadas.

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Analizar e interpretar datos Crear experiencias de aprendizaje que promueva entre las y los estudiantes utilizar conjuntos de datos generados a través de modelos, o bien, obtenerlos de bases de datos relacionadas con los fenómenos de estudio. Avanzar gradualmente al análisis estadístico de los datos para obtener resultados más detallados.

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Construir explicaciones y diseñar soluciones Las y los estudiantes desarrollan progresivamente la habilidad de explicar los fenómenos basados en las evidencias recolectadas en su proceso de aprendizaje, las cuales son coherentes con las ideas y teorías de la ciencia. La resolución de problemas también debe ser una habilidad que evolucione hacia soluciones con base en la comprensión de sus causas.

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Argumentar a partir de evidencias Para desarrollar el razonamiento científico y discutir explicaciones sobre el mundo natural, las y los estudiantes deben contar con espacios donde puedan argumentar a partir de evidencias apropiadas, las cuales pueden provenir de las actividades realizadas y conocimientos adquiridos en el aula, o bien, de eventos científicos históricos o actuales.

Usar las matemáticas y el pensamiento computacional

Obtener, evaluar y comunicar información

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Usar las matemáticas y el pensamiento computacional Promover entre las y los estudiantes el análisis y la representación de los datos de un modelo matemático y eventualmente diseñar modelos computacionales simples.

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Obtener, evaluar y comunicar información Las y los estudiantes deben desarrollar la habilidad de evaluar la información y su confiabilidad. Esta capacidad se impulsa al proponer actividades que planteen a las y los estudiantes recurrir a diferentes fuentes de información y compararlas con lo que aprenden en el salón de clases.

¿Qué son?

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Conjuntamente, las prácticas y los conceptos transversales brindan una perspectiva unificadora de las diversas disciplinas científicas, ya que las y los estudiantes a través de éstas reconocen los puntos comunes a todas las disciplina y desarrollan un lenguaje universal dentro de la educación en ciencias. Las prácticas resignifican el salón de clases, como lugares en los que las y los estudiantes trabajan juntos para compartir, evaluar, discutir y comprender ideas y conceptos de manera conjunta. Al transformar el aula en un espacio de práctica, las y los estudiantes saben que ingresarán al salón de clases para tratar de averiguar algo, haciendo claro el trabajo sobre lo que se está aprendiendo, trataran de descubrir cómo sucede un fenómeno y cuáles son los conceptos que apoyan ese “descubrimiento”, de esta manera el aula se convierte en un espacio en el que descifran el mundo. Este énfasis en las prácticas en la educación en ciencias destaca la importancia de trabajar colectivamente para construir y debatir el conocimiento, agregando interacción social y desarrollando las habilidades de comunicación, al mismo tiempo que las y los estudiantes aprenden mientras participan en la creación de sentido científico. De esta manera, las prácticas fomentan la indagación para definir procesos de construcción y apropiación del conocimiento científico como comunidad.

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Las prácticas de ciencia e ingeniería como una de las tres dimensiones de la enseñanza de la ciencia son la forma en que construimos, probamos, refinamos y usamos el conocimiento para investigar preguntas o resolver problemas. La enseñanza de las ciencias naturales y experimentales debe permitir a los estudiantes dar sentido a los fenómenos y hechos del mundo natural participando en las prácticas de ciencia e ingeniería.

¿Para qué?

¿Cómo elaborar secuencias didácticas basadas en el Modelo instruccional de las 5 Es?

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Enganchar

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3

Explorar

Explicar

4

Elaborar

5

Evaluar

Modelo de las5 Es

Traducido y adaptado de: STEMscopes (2020). Creating 5E Lessons. 5x5 Questions to Ask As You Plan.

Evaluar La fase de evaluación alienta a las y los estudiantes a evaluar su comprensión y habilidades y permite a los docentes evaluar el progreso de sus estudiantes hacia el logro de las metas de aprendizaje. Preguntas que orientan el diseño de actividades de evaluación 1. ¿Cómo puedo usar diversos formatos de evaluación para monitorear el aprendizaje de las y los estudiantes? 2. ¿Cómo puedo usar rúbricas de calificación claras y concisas? 3. ¿Cómo puedo proporcionar a las y los estudiantes comentarios individualizados? 4. ¿Cómo puedo apoyar el aprendizaje continuo de las y los estudiantes si aún no dominan contenidos centrales del Nuevo Marco Curricular Común? 5. ¿Cómo puedo proporcionar comentarios sobre habilidades socioemocionales como la colaboración, el respeto, la honestidad y la persistencia?

Enganchar En esta etapa el docente ayuda a las y los estudiantes a involucrarse en un nuevo concepto mediante el uso de actividades cortas que promuevan la curiosidad y activan conocimientos previos. La actividad debe establecer conexiones entre las experiencias de aprendizaje pasadas y presentes, revelar la comprensión previa y organizar el pensamiento de los estudiantes hacia los resultados de aprendizaje de las actividades actuales. Preguntas que orientan el diseño de actividades de enganche 1. ¿Cómo puedo activar los conocimientos previos? 2. ¿Cómo puedo generar curiosidad en las y los estudiantes? 3. ¿Cómo puedo involucrar activamente a las y los estudiantes? 4. ¿Cómo puedo preparar a las y los estudiantes para el resto de la lección? 5. ¿Cómo puedo alinearme con las metas aprendizaje?

Explorar Las experiencias de exploración brindan a las y los estudiantes una base común de actividades, durante las cuales se identifican y ponen a prueba los conceptos actuales o las ideas intuitivas, los procesos y las habilidades y se facilita el cambio conceptual hacía explicaciones científicas. Las y los estudiantes pueden completar actividades experimentales que los ayuden a usar conocimientos previos para generar nuevas ideas, explorar preguntas y diseñar y realizar una investigación. Explorar y Explicar a menudo se usan cíclicamente para ayudar a hacer la transición entre una actividad de Explorar y una de Explicar relacionada antes de pasar a la etapa de elaborar. Preguntas que orientan el diseño de actividades de exploración 1. ¿Cómo puedo utilizar exploraciones prácticas como fuente principal de contenido? 2. ¿Cómo puedo ayudar a las y los estudiantes a organizar sus observaciones mientras exploran? 3. ¿Cómo puedo monitorear y ajustar las exploraciones de las y los estudiantes para asegurar el aprendizaje? 4. ¿Cómo puedo evitar simplemente decirles a las y los estudiantes lo que necesitan saber? 5. ¿Cómo puedo proporcionar información de contenido a medida que surja la necesidad del estudiante?

Explicar La fase de explicación enfoca la atención de los estudiantes en un aspecto particular de sus experiencias de participación y exploración y brinda oportunidades para que demuestren su comprensión conceptual, habilidades de proceso o comportamientos. En esta fase, los maestros introducen un concepto, proceso o habilidad. Una explicación del maestro u otros recursos pueden guiar a los alumnos hacia una comprensión más profunda, una parte fundamental de esta fase. Preguntas que orientan el diseño de actividades de explicar 1. ¿Cómo puedo asegurarme de que los estudiantes sepan y puedan hacer lo que indica el Nuevo Marco Curricular Común? 2. ¿Cómo puedo proporcionar oportunidades para que los estudiantes respondan las preguntas que generan en Explorar? 3. ¿Cómo puedo ayudar a los estudiantes a identificar y resolver sus conceptos erróneos? 4. ¿Cómo puedo ayudar a los estudiantes a encontrar la información que necesitan? 5. ¿Cómo puedo monitorear el progreso de los estudiantes hacia las metas de aprendizaje?

Elaborar Los docentes desafían y amplían la comprensión conceptual y las habilidades de las y los estudiantes. A través de nuevas experiencias, las y los estudiantes desarrollan una comprensión más profunda y amplia sobre los fenómenos y habilidades adecuadas. Las y los estudiantes aplican su comprensión del concepto y habilidades realizando actividades adicionales. Preguntas que orientan el diseño de actividades de elaborar 1. ¿Cómo puedo diferenciar a las y los estudiantes en varios niveles de dominio? 2. ¿Cómo puedo ayudar a las y los estudiantes a conectar su aprendizaje con otras disciplinas? 3. ¿Cómo puedo ayudar a las y los estudiantes a hacer conexiones con el mundo real? 4. ¿Cómo puedo brindar oportunidades para que las y los estudiantes interactúen significativamente? 5. ¿Cómo puedo organizar físicamente el aula para promover tareas personalizadas?

Los 7 conceptos transversales

(categorías)

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2

Causa y efecto

1

Patrones

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3

Medición

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4

Sistemas

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5

Flujos, ciclos y conservación de la maetaria y la energía

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6

Estructura y función

7

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Estabilidad y cambio

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¿Qué son?

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¿Para qué sirven?

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Causa y efecto El concepto transversal de causa y efecto proporciona una herramienta de pensamiento productiva para hacer predicciones. Asimismo, se centra en responder a la pregunta de por qué suceden las cosas. Observa patrones, por ejemplo, en la forma en que cambian dos variables e identifica qué las hace cambiar (es decir, los mecanismos responsables del cambio).

Medición La escala, proporción y cantidad están presentes y son importantes en todas las disciplinas científicas. Usar este concepto transversal como una herramienta de pensamiento permite a las y los estudiantes generar explicaciones y mecanismos sobre fenómenos científicos multifacéticos. En muchos casos, los procesos de menor escala subyacen a los fenómenos macroscópicos observables. Por ejemplo, la configuración y las interacciones entre moléculas o átomos determinan procesos físicos como la ebullición, la congelación y otros cambios de fase, así como procesos químicos como la combustión de combustibles fósiles.

Sistemas Los sistemas y modelos de sistemas son una herramienta importante para comprender el mundo natural que atraviesa diferentes disciplinas científicas y sirve como conexión entre la ciencia y la ingeniería, ya que permite trazar cuáles son las interacciones y los procesos que tienen lugar dentro de ese espacio para diseñar soluciones o comprender mejor los procesos de las relaciones. El uso del concepto transversal de sistemas y modelos es un enfoque poderoso que puede ayudar a las y los estudiantes, al igual que a los científicos e ingenieros, a comprender cómo funciona el mundo natural y diseñado.

Flujos, ciclos y conservación de la materia y la energía Los conceptos centrales disciplinares se enfocan principalmente en los mecanismos que involucran la materia y la energía, explicando el cambio, mientras que el concepto transversal se enfoca principalmente en la conservación de la materia y la energía, rastreando lo que permanece igual. Es decir, aunque diferentes disciplinas científicas se centran en diferentes mecanismos para los cambios en la materia y la energía (por ejemplo, la fotosíntesis, la ebullición, el ciclo del agua), todas se basan en la idea de que la materia y la energía se conservan. Las leyes de conservación clásicas, que separan la conservación de la energía de la conservación de la materia, se aplican con gran precisión a los fenómenos que implican cambios físicos y químicos desde la escala atómico-molecular hasta la global.

Estructura y función El concepto de estructura y función atraviesa todos los campos de la ciencia y la ingeniería. Es un concepto generativo que proporciona un medio para que los ingenieros analicen un sistema para ver qué puede estar funcionando mal, así como un medio para generar ideas para resolver un problema. En la ciencia, la comprensión de la estructura y función de un sistema natural es un objetivo común. Los científicos buscan comprender cosas como la estructura del núcleo de un átomo y su función para mantener unido un átomo, o la estructura de un agujero negro y su función para formar una galaxia.

Estabilidad y cambio La estabilidad y el cambio es un concepto importante de la ciencia y la ingeniería que se utiliza para dar sentido al universo, al mundo y a nuestros propios cuerpos. Es fundamental para dar sentido a los fenómenos científicos y los problemas de ingeniería al centrar las observaciones en aspectos específicos de un sistema que hacen que cambie o permanezca estable a lo largo del tiempo. Este concepto apoya a las y los estudiantes a comprender la naturaleza misma de los fenómenos (como algo que cambia de un estado estable a un estado de cambio, o viceversa) y las soluciones de problemas (como esfuerzos intencionales para lograr la estabilidad o el cambio en un sistema). Igualmente, ayuda a las y los estudiantes a dar sentido a los sistemas.

Patrones El trabajo de la ciencia es construir modelos que puedan explicar y predecir las observaciones del mundo natural. El concepto transversal de los patrones funciona como vínculo entre las observaciones de los fenómenos y las explicaciones. Desarrollar el conocimiento científico implica organizar y analizar sistemáticamente las observaciones para identificar y verificar patrones. Estos patrones se interpretan para proponer y probar hipótesis y, finalmente, construir modelos. En la enseñanza tridimensional de la ciencias, herramientas como gráficos, tablas, mapas y ecuaciones matemáticas ayudan a las y los estudiantes a encontrar, analizar y comunicar patrones a medida que participan en prácticas científicas y de ingeniería para desarrollar y utilizar su comprensión de las ideas fundamentales de la disciplina.

¿Qué son los conceptos transversales? Para comprender un fenómeno complejo, las y los estudiantes deben usar varios conceptos transversales en combinación con los conceptos centrales y las prácticas científicas y tecnológicas. Los conceptos transversales pueden ayudar a las y los estudiantes a guiar sus explicaciones iniciales sobre los fenómenos, a descubrir partes clave de los fenómenos que necesiten una mayor comprensión y a plantear preguntas que los motiven el trabajo de dar sentido al concepto que se revisa. Estos conceptos juegan un papel clave en la aplicación de ideas de un contexto científico a otro. También, son particularmente importantes para ayudar a los estudiantes a aplicar sus conocimientos previos cuando se encuentran con nuevos fenómenos.

¿Para qué sirven los conceptos transversales? La utilidad de los conceptos transversales es: 1. Promueven la transversalidad del conocimiento en las ciencias naturales y experimentales. 2. Hacen explícitos los elementos clave de los conceptos centrales disciplinares para que las y los estudiantes puedan observar su propósito. 3. Promueven la construcción de sentido entre las y los estudiantes. 4. Se utilizan como herramientas útiles para comprender los fenómenos, en lugar de ideas abstractas que las y los estudiantes deben aprender. 5. Se desarrollan con el tiempo para volverse más sofisticados y utilizables en diferentes contextos.