PARTE II Nivel H 2016

El texto que tienes en tus manos corresponde a un Taller para el Desarrollo del Pensamiento Científico y, como su nombre lo indica, su objetivo primordial consiste en que, a través de sus diferentes actividades, desarrolles las habilidades que necesitas para sumergirte en el fascinante mundo de las ciencias. En especial en la transición de la enseñanza básica a la enseñanza media, porque los desafíos científicos que se presentan en este proceso son significativos. Las habilidades que se trabajan en este taller son las siguientes: • Observar fenómenos. • Plantear hipótesis. • Diseñar investigación. • Analizar datos científicos. • Comunicar resultados científicos. El Taller para el Desarrollo del Pensamiento Científico, dirigido a estudiantes de 8° básico y de 1° medio, se divide en seis partes: la parte uno corresponde a una explicación teórica de las habilidades del pensamiento científico. Las siguientes partes (dos, tres, cuatro, cinco y seis) se refieren al desarrollo de cada habilidad en orden de complejidad creciente, con la finalidad de constituir un proceso cognitivo completo. La metodología de trabajo que utilizarás está basada en el análisis de una serie de experiencias científicas para cada habilidad. A partir del estudio de ellas, se realizarán las siguientes actividades: responder a preguntas, desarrollar la habilidad científica específica, animarse a ser un científico y finalmente completar la autoevaluación. Al finalizar cada parte, se propone una síntesis de la habilidad con actividades pertinentes para verificar los aprendizajes que has realizado.

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Taller para el Desarrollo del Pensamiento Científico, Nivel H - Parte II

Explicación de las Habilidades del Pensamiento Científico A continuación se explica de manera didáctica el sentido de cada habilidad científica y las estrategias que se deben llevar a cabo para implementarlas de manera significativa: Habilidad

Significado/sentido

Estrategias de implementación

Observar fenómenos

La observación es un aspecto fundamental para el aprendizaje de fenómenos, ya que los alumnos adquieren de manera activa información por medio de los sentidos, especialmente el de la vista. Este proceso es el primer paso de una investigación y se caracteriza por el asombro que provoca por la ciencia.

— Identificar lo que se quiere estudiar. — Utilizar los sentidos, en especial el de la vista. — Ser objetivo, tratando de abarcar todas las dimensiones de lo observado. — Ser ordenado y detallista al registrar lo observado. — Tener disciplina y rigurosidad.

Plantear hipótesis

La hipótesis es una proposición aceptable que se formula a través de la recolección de información y datos, aunque no esté confirmada, sirve para responder de forma alternativa a un problema con base científica. Es el punto de enlace entre la teoría y la observación. Su importancia radica en que da rumbo a la investigación al sugerir los pasos y procedimientos que deben darse en la búsqueda del conocimiento.

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Diseñar investigación

El diseño de investigación es la propuesta de los pasos que verificarán y evaluarán la hipótesis, manipulando una o más variables para generar información analizable. Consiste en señalar con toda claridad y precisión el rumbo y la meta de la investigación. Entre los pasos se encuentra el aspecto experimental que le da sustento a esta habilidad del pensamiento científico.

— Escoger la experiencia científica que se va a utilizar para comprobar la hipótesis planteada. — Aplicar la evidencia científica. — Recolectar los datos de la evidencia científica. — Ser metódico y cuidadoso en la ejecución de los pasos del diseño.

Reunir información. Comparar la información. Dar posibles explicaciones. Escoger la explicación más probable y formular una o más hipótesis. — Redactar en forma sencilla y clara. — Tener presente variables del fenómeno a estudiar y los límites pertinentes.

Analizar datos El análisis de datos es una de las etapas más científicos importantes del trabajo científico, porque se proyecta en las conclusiones. En ciencias, los datos pueden ser cualitativos o cuantitativos. No hay ciencia sin datos; no hay investigación científica sin interpretación de datos, estos se pueden presentar en esquemas, cuadros, gráficos, tablas, etcétera.

— Recolectar los datos. — Identificar aquellos que son esenciales para dar respuesta a la hipótesis planteada. — Escoger la forma más adecuada para analizarlos: forma cualitativa o cuantitativa. — Realizar el análisis lo más preciso posible y que permita obtener conclusiones concretas.

Comunicar resultados científicos

— La comunicación debe ser clara y precisa para no inducir a error. — Se debe considerar a quién o quiénes será transmitida la información.

Los hombres de ciencia necesitan divulgar sus hallazgos; necesitan transmitir a otros lo que han hecho. Para ellos es imperativo comunicar los resultados de su trabajo. Nadie trabaja aislado del resto de la comunidad científica.

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Habilidad del Pensamiento Científico: Plantear hipótesis. Hipótesis de De Broglie sobre el comportamiento de la materia

área: Química

La primera teoría del átomo que incluye la cuantización de la energía fue la teoría propuesta por Niels Bohr (1885 - 1962), en la que el electrón de un átomo está restringido a desplazarse solamente por órbitas fijas y definidas con valores de energía cuantizados: como 1, 2, 3, 4, etcétera. Con el surgimiento de la teoría de Bohr, los científicos se cuestionaron, ¿por qué se restringe el electrón en una órbita fija? Y durante una década, ni el creador de la teoría tuvo una explicación lógica para ello. Posteriormente en 1924, el científico francés Louis de Broglie (1892 - 1987), resolvió este enigma, y propuso la siguiente hipótesis: “…Si las ondas luminosas se pueden comportar como un rayo de partículas (fotones), entonces quizás las partículas subatómicas, como los electrones, pueden poseer propiedades ondulatorias”. De Broglie postuló que los electrones, así como otras partículas materiales tenían un comportamiento dual, es decir, actúan como onda y como partícula al mismo tiempo, pues cualquier partícula que tiene masa y que se mueve a cierta velocidad, podía comportarse además como una onda. Para postular esta propiedad de la materia De Broglie se basó en la explicación del efecto fotoeléctrico, que poco antes había dado Albert Einstein sugiriendo la naturaleza cuántica de la luz. Esta hipótesis se confirmó tres años después para los electrones, con la observación de los resultados del experimento de la doble rendija de Young en la difracción de electrones en dos investigaciones independientes. En la Universidad de Aberdeen, Thomson, hijo de Joseph Thomson postulador del modelo atómico del budín de pasas, pasó un haz de electrones a través de una delgada placa de metal y observó los diferentes esquemas predichos. En los Laboratorios Bell, Clinton Joseph Davisson y Lester Halbert Germer guiaron su haz a través de una celda cristalina. Todos estos científicos demostraron que los electrones poseen la PARTÍCULAS ONDAS propiedad característica de las ondas. Imagen del fenómeno propuesto por De Broglie

A. Responde en grupo las siguientes preguntas sobre la experiencia científica: 1. Indica dos características de la hipótesis planteada por De Broglie sobre el comportamiento de la materia. 2. ¿Qué propone Bohr sobre el átomo y el electrón? 3. ¿En que se basó De Broglie para plantear su hipótesis sobre el comportamiento de los electrones? Explica. 4. Describe la imagen que explica la hipótesis de De Broglie. 4

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B. Desarrolla la habilidad científica: 5. ¿Qué ideas previas tuvo De Broglie sobre el comportamiento del electrón en el átomo?

6. ¿Qué etapas siguió De Broglie para plantear la hipótesis sobre el comportamiento de la materia?

7. ¿De qué manera contribuyó la evidencia científica en la hipótesis de De Broglie? Argumenta.

8. ¿Qué importancia tiene la hipótesis planteado por De Broglie?

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Materiales: Una cubeta

C. ¡Anímate a ser un científico!

de vidrio, dos trozos ladrillo de unos diez centímetros de largo, una bandeja, agua.

“Acercándose a la hipótesis de De Broglie” Porcedimiento: Coloca en la cubeta agua hasta la mitad. Introduce en la cubeta los dos trozos de ladrillo, dejando una separación de 10 cm. entre ellos. Con la bandeja al otro lado, bate el agua en forma de abanico, produciendo movimiento (pequeñas olas) Observa qué sucede cuando las pequeñas olas pasan entre los ladrillos. 9. Anota las observaciones de la experiencia.

10. ¿Cuál es la función de los ladrillos en la experiencia? Explica.

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11. ¿Por qué es necesario agitar el agua?, ¿qué efecto se desea lograr?

12. ¿Qué sucede cuando el agua agitada pasa por el espacio que queda entre los ladrillos?

13. ¿Qué conclusión se puede obtener a partir de esta experiencia?

D. Autoevaluación Encierra en un círculo la opción que dé cuenta de tu actividad científica 1. Observé lo que aconteció en la experiencia científica.

Sí

No

2. Anoté las observaciones de manera clara y precisa.

Sí

No

3. Respondí las preguntas a partir de las observaciones realizadas.

Sí

No

4. Entendí el significado de la hipótesis de De Broglie.

Sí

No

5. Realicé la relación entre la experiencia científica y las ideas planteadas por De Broglie.

Sí

No

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Habilidad del Pensamiento Científico: Plantear hipótesis.

área: Biología

Los polisacáridos encargados de la reserva energética y la función estructural Los polisacáridos son biomoléculas que se encuentran conformadas por la unión de una importante cantidad de monosacáridos, que son los azúcares más simples, más sencillos y que se caracterizan por no hidrolizarse, es decir, no se descomponen en otros compuestos. Entre las principales funciones que saben cumplir se destacan las de aportar reservas energéticas y asimismo estructurales, o sea , desarrollan estructuras orgánicas, almacenan energía y se erigen en protectores del organismo ante la aparición de determinados fenómenos. A los polisacáridos se los puede distinguir en polisacáridos de reserva (se ocupan de almacenar el azúcar, fuente de energía) y polisacáridos estructurales (aquellos glúcidos que intervienen en la construcción de estructuras orgánicas). Cabe destacar que a los polisacáridos se los incluye dentro del grupo conocido popularmente como hidratos de carbono, glúcidos o carbohidratos.

A. Responde en grupo las siguientes preguntas sobre la experiencia científica: 1. 2. 3. 4.

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Indica tres características del texto científico. ¿Qué son los polisacáridos? ¿Cuáles son sus principales funciones? ¿Qué significa que los polisacáridos no se hidrolizan? Explica.

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B. Desarrolla la habilidad científica: 5. Plantea una hipótesis sobre la importancia de los polisacáridos.

6. ¿Qué relación hay entre la hipótesis planteada y las funciones de los polisacáridos?

7. ¿Cuál es la diferencia entre los polisacáridos de reserva y los estructurales?

8. A partir de la hipótesis planteada, señala una conclusión sobre la importancia de los polisacáridos.

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Materiales: gotario,

C. ¡Anímate a ser un científico!

placas de Petri, Lugol, papas, embutido, habas, arroz, pan, porotos.

“Reconocimiento de Polisacáridos en Alimentos” Procedimiento: Prepara una serie de placas de Petri con distintos alimentos. Añade una o dos gotas de lugol sobre el alimento. Deja transcurrir un minuto y observar lo que ocurre.

9. Anota lo que ha ocurrido en las distintas placas.

10. A partir de las observaciones, plantea una hipótesis sobre el reconocimiento de los polisacáridos en los alimentos.

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11. Realiza un cuadro resumen con las observaciones realizadas. Escoge un criterio para elaborar el cuadro.

12. ¿Qué polisacáridos se encuentran presentes en los alimentos analizados?

13. ¿Qué conclusión puedes obtener a partir de la hipótesis planteada?

D. Autoevaluación Encierra en un círculo la opción que dé cuenta de tu actividad científica 1. Observé lo que aconteció en la experiencia científica.

Sí

No

2. Anoté las observaciones de manera clara y precisa.

Sí

No

3. Respondí las preguntas a partir de las observaciones realizadas.

Sí

No

4. Entendí la importancia de los polisacáridos.

Sí

No

5. Realicé la relación entre la experiencia científica y el significado de los polisacáridos.

Sí

No

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9 789568 874957

Las habilidades que se trabajan en este taller son:

• Observar fenómenos. • Plantear hipótesis. • Diseñar investigación. • Analizar datos científicos. • Comunicar resultados científicos.

[email protected] Chesterton 7745, Las Condes Fono: 222245608 - Santiago, Chile.