Instructivo - Cuarto Año

PRUEBA DIAGNÓSTICA
Área curricular: Ciencia Tecnología y Ambiente
Grado: 4to de secundaria
4to
Grado
1. El inicio de la vida
Con la aparición de los primeros seres vivos como algunas bacterias y
algas, se fueron generando condiciones para la vida sobre la Tierra,
propiciando la aparición de nuevos seres.
CARACTERÍSTICA DEL ÍTEM
Competencia
Explica el mundo físico,
conocimientos científicos
Capacidad
Comprende
y
aplica
conocimientos
científicos y argumenta científicamente
Sustenta que los organismos dependen unos
de otros y que generan condiciones para la
evolución
El estudiante sustenta que la actividad
biológica de las algas es principalmente la
función clorofílica y en consecuencia la
liberación del oxígeno
libre
que irá
formando la atmósfera, que en el transcurso
del tiempo hará respirable la atmósfera y se
formará la capa de ozono necesaria para la
vida
b) Consumían dióxido de carbono y
liberaban el oxígeno que ahora es
imprescindible para la vida
Indicador
Descripción
Las primeras formas de vida eran muy frágiles y carecían de
partes duras por lo que no han dejado fósiles. Sin embargo,
su actividad biológica dio lugar a estromatolitos, concreciones
calcáreas de origen inequívocamente biológico que se han
encontrado en varios lugares y que constituyen la prueba
más antigua que existe de la existencia de vida en la Tierra.
Foto: Estromatolitos actuales en la Laguna Amarga del
Parque Nacional de las Torres del Paine (Chile).
¿Qué función cumplieron los primeros seres vivos?
a) Mejoraron las condiciones de vida en el planeta al liberar
calor, elevando la temperatura.
b) Consumían dióxido de carbono y liberaban el oxígeno que
ahora es imprescindible para la vida.
c) Liberaban vapor de agua que se convirtieron en nubes,
esenciales para la vida.
d) Liberaban dióxido de carbono y consumían oxígeno, que era
muy abundante.
Respuesta
basado
en
2. No todo lo que brilla es oro
Observa la balanza que mide en gramos y luego la probeta mostrada
en dos momentos diferentes y toma en cuenta cuáles son los valores
de su masa y volumen del cuerpo, expresados en sus
correspondientes unidades. Luego calcula la magnitud
correspondiente. Observa la tabla y responde:
CARACTERÍSTICA DEL ÍTEM
Competencia
Capacidad
Indicador
Descripción
Oro
Bronce
Pirita
Dureza
2
3
De 6 a 6,5
Brillo
Metálico
Metálico
Metálico
Densidad
19,3 g / cm3
8,9 g / cm3
5,02 g / cm3
¿De qué material se trata?
a)
b)
c)
d)
Oro.
Bronce.
Pirita.
Falta información para decidir.
Respuesta
Indaga,
mediante
métodos
científicos,
situaciones que pueden ser investigadas por la
ciencia
Diseña estrategias para hacer indagación
Elige las unidades de medida a ser utilizadas en el
recojo de datos considerando el margen de error
que se relaciona con las mediciones de las
variables
En esta actividad el estudiante observa la balanza
y determina la masa del cuerpo, retomando el
enunciado del ítem elige la unidad que
corresponde, 445 g. Luego por desplazamiento y
diferencia de volúmenes encuentra el volumen
del cuerpo 270 cm3 – 220 cm3 = 50 cm3. Con estos
dos datos define que la magnitud a obtener es la
densidad, discriminando la dureza y el brillo
(datos consignados en la tabla). Después calcula
por cociente el valor de la densidad: 445 g / 50
cm3 = 8,9 g / cm3. Finalmente observa la tabla y
define al bronce como el cuerpo en cuestión
b) Bronce
3. El Sol brilla para todos.
El elemento más abundante en el Sol y que le sirve de principal
combustible representa el 71%, seguido por el helio que equivale al
27% y otros elementos más pesados que alcanzan al 2%. La energía
emitida por el Sol es del orden de los 3,86x1026vatios, y es producto
de la fusión de núcleos de este elemento para convertirse en helio.
La fusión nuclear del Sol fue descubierta por el físico estadounidense
Hans Bethe en 1938, hecho éste que encauzó las investigaciones para
el desarrollo 15 años después, de la primera bomba de fusión
nuclear.
CARACTERÍSTICA DEL ÍTEM
Competencia
Explica el mundo físico, basado en conocimientos
científicos
Capacidad
Comprende y aplica conocimientos científicos y
argumenta científicamente
Justifica que la energía que proviene del Sol se obtiene
por fusión nuclear
En esta actividad el estudiante justifica que el Sol está
compuesto principalmente por hidrógeno, y al estar a
millones de grados centígrados ocurre la fusión del
hidrógeno originando el helio, y la consecuente
liberación de energía, el hidrógeno es el combustible
para generar la energía que proviene del Sol. Del
enunciado se desprende que uno de los elementos más
abundantes es el helio, con este dato el estudiante
puede discriminar las alternativas y quedarse con solo
la B) y la C). Finalmente puede recurrir a la última
información del enunciado y recordar que fue la bomba
H, entonces cae en la cuenta que los elementos más
abundantes son el hidrógeno y el helio
c) El hidrógeno y el helio
Indicador
Descripción
El núcleo solar se encuentra a unos quince millones de grados
centígrados, mientras la superficie a unos 4 200 ° C
¿Qué elementos son más abundantes en el Sol?
Respuesta
a)
b)
c)
d)
El litio y el nitrógeno.
El helio y el oxígeno.
El hidrógeno y el helio.
El carbono y el oxígeno.
4. Los mismos elementos con características diferentesEl Cloro tiene 24 isótopos con números de masa que van desde 28CL
hasta 51Cl y 2 isómeros. Hay dos principales isótopos estables, 35Cl y
37Cl, que se encuentran en las proporciones relativas, dando una
masa atómica de cloro estándar de 35.45. El isótopo radiactivo de
vida más larga es 36Cl que tiene una vida media de 301.000 años.
Todos los otros isótopos tienen vidas medias de menos de 1 hora,
muchos menos de un segundo. La vida más corta son 29CL y 30Cl,
con vidas medias de menos de 20 y 30 nanosegundos,
respectivamente, la vida media de 28CL es desconocida.
CARACTERÍSTICA DEL ÍTEM
Competencia
Capacidad
Indicador
Descripción
Calcule la abundancia porcentual de cada isótopo respectivamente.
a)
b)
c)
d)
35% y 37%
75% y 25%
77,5% y 22,5%
35% y 45%
Respuesta
Indaga, mediante métodos científicos,
situaciones que pueden ser investigadas por
la ciencia
Problematiza situaciones
Formula preguntas estableciendo relaciones
causales entre las variables
El estudiante formula preguntas sobre ¿qué
isotopos del cloro son más abundantes?
Luego de indagar los datos de la lectura y
discriminar estos valores, en esta actividad
concluye que debe usar solamente el cloro
35 y cloro 37, a partir del cual calculará la
abundancia.
Supone una abundancia X para el cloro 35 y
100 – X para el cloro 37, luego la masa media
o estándar será calculada como (35(X) +
37(100-X) )/(100) y como esta es igual a
35,45, el valor de x será 77,5% y para la otra
abundancia será 22,5%
c) 77,5% y 22,5%
5. Los colores primarios.
Observa la imagen con los colores rojo, verde y azul (RGB por las siglas en
inglés: red, green y blue)
¿Qué dos colores del espectro lumínico absorbe en mayor grado la
clorofila?
CARACTERÍSTICA DEL ÍTEM
Competencia
Capacidad
Indicador
Descripción
a)
b)
c)
d)
Rojo y amarillo
Verde y azul
Rojo y verde
Rojo y azul
Respuesta
Indaga, mediante métodos científicos,
situaciones que pueden ser investigadas por
la ciencia
Analiza datos o información
Emite conclusiones basadas en sus
resultados.
En el proceso de la fotosíntesis, las plantas
absorben la energía de los fotones
correspondientes a los colores excepto la de
la luz verde, entonces las plantas verdes
absorben el rojo y el azul
d) Rojo y azul
6. Luz para vivir.
En los ecosistemas acuáticos como los lagos y mares la luz es absorbida
eficazmente. Se puede diferenciar dos zonas: la parte superior donde hay
luz se denomina zona fótica y la inferior donde prácticamente no ingresa
luz, zona afótica. ¿En qué zona se encuentra el fitoplancton?, ¿a qué es
debido?
CARACTERÍSTICA DEL ÍTEM
Competencia
Explica el mundo físico,
conocimientos científicos
Capacidad
Comprende
y
aplica
conocimientos
científicos y argumenta científicamente
Sustenta que los organismos primarios de la
cadena alimenticia dependen de la luz para
realizar el proceso de la fotosíntesis
En la actividad el estudiante sustenta que en
la zona fótica, es decir en la zona donde llega
la luz del sol, se desarrolla el proceso de la
fotosíntesis. El fitoplancton en el mar, al
igual que las plantas en la tierra, fija el CO2 y
libera oxígeno, en el proceso de la
fotosíntesis, el fitoplancton es el alimento
primario del ecosistema
Indicador
Descripción
Respuesta
a) En la zona fótica, debido a que consume luz.
b) En la zona afótica, debido a que realiza la fotosíntesis.
c) En la zona fótica, debido a que gracias a la luz puede realizar la
fotosíntesis.
d) En la zona afótica, debido a la producción de dióxido de carbono.
basado
en
c) En la zona fótica, debido a que gracias a
la luz pueden realizar la fotosíntesis
7. Lo inútil se puede convertir en útil.
Dos estudiantes idearon construir un prototipo para el tratamiento de aguas
grises o jabonosas, que son las aguas generadas por procesos domésticos
como el lavado de los utensilios, el lavado de ropa o el aseo personal. El
prototipo se basa en tres etapas, que son:
1. Una trampa de grasas.
2. Una cámara de desgasificación.
3. Biofiltro.
Los beneficios del prototipo son el ahorro de agua y de dinero para las
familias, y la reutilización de un recurso natural.
De acuerdo a lo explicitado, uno de los estudiantes opina que se debe
cambiar el orden de los procesos, porque es mejor primero usar el biofiltro,
luego la trampa de grasas y finalmente la cámara de desgasificación.
CARACTERÍSTICA DEL ÍTEM
Competencia
Diseña y produce prototipos tecnológicos
para resolver problemas de su entorno
Capacidad
Plantea problemas que requieren soluciones
tecnológicas y selecciona alternativas de
solución
Indicador
Propone aspectos de funcionalidad de su
alternativa de solución que son deseables de
optimizar y selecciona los recursos que
deben ser consumidos en la menor cantidad
posible para lograrlo
En la presente actividad el estudiante debe
reconocer las fases del proceso, teniendo en
cuenta el tamaño de los residuos, la
interacción biofísica y la interacción
bioquímica con las sustancias que se usan
para el tratamiento
Descripción
¿Cuál de las razones es fundamental para mantener el orden establecido
inicialmente?
a) Para tratar el agua lo primero que debe eliminarse son los residuos
biológicos, como parásitos, bacterias y otros.
b) Primero se debe eliminar lo más saltante físicamente (las grasas, los
residuos sólidos y otros), luego se debe producir la desgasificación (que
es una intervención fisicoquímica) y finalmente ocuparse de los
elementos bioquímicos.
c) No es importante el orden, puede ser la propuesta inicial.
d) Es más fácil y económico seguir el orden establecido, se beneficiarían
mejor las familias.
Respuesta
b) En el tratamiento primero es eliminar lo
más saltante físicamente, las grasas, los
residuos sólidos y otros, luego la
desgasificación que es una intervención
fisicoquímica y finalmente los elementos
bioquímicos
8. Reutilizando el agua.
Los estudiantes mencionados en el ítem anterior deciden usar el agua
tratada para diferentes actividades.
En una conversación aclaran que es posible que el agua tratada contenga
bacterias en cantidades mayores a las permisibles y que es importante
tener en cuenta esta información.
CARACTERÍSTICA DEL ÍTEM
Competencia
Diseña y produce prototipos tecnológicos
para resolver problemas de su entorno
Capacidad
Plantea problemas que requieren soluciones
tecnológicas y selecciona alternativas de
solución
Indicador
Propone y justifica acciones de verificación
dentro del rango de funcionalidad requerido.
Descripción
En la presente situación el estudiante debe
reconocer los beneficios y las limitaciones
del prototipo, tomando en cuenta los
procesos si son o no rigurosos
Respuesta
a) Utilizar el agua en el lavado de vehículos
¿Cuáles de las siguientes actividades es posible realizar?
a)
b)
c)
d)
Utilizar el agua en el lavado de vehículos.
Reutilizar el agua en el riego de algunas plantas como las lechugas.
Reusarlas en las duchas e inodoros.
Para lavar la ropa y los utensilios de cocina.
9. ¿Heredamos lo mismo?.
Los biólogos usan los cladogramas para tres propósitos:
1. Probar hipótesis sobre la evolución.
2. Aprender sobre las características de las especies extintas y los linajes
ancestrales.
3. Clasificar los organismos según las características que heredaron de un
ancestro común de forma tal que la clasificación revele la evolución de las
especies.
En la imagen anterior se muestra el parentesco entre una bacteria, un hongo, una
mariposa, un pez, una lagartija y un ratón. Junto a la línea del cladograma se
notan unos cuadros rojos que indican las características compartidas. La
característica que está más en la base es el de estar formado por célula(s)
eucariota(s); todos los linajes que se derivaron desde este punto, los que
conducen a los hongos, las mariposas, los peces, las lagartijas y los ratones,
poseen esta característica.
La segunda característica señalada en este cladograma es la presencia de tejidos
animales; todas las ramificaciones que hay después de este punto, las que
conducen a las mariposas, los peces, las lagartijas y los ratones, poseen esta
nueva característica. También podemos hacer una lectura de las características
CARACTERÍSTICA DEL ÍTEM
Competencia
Construye una posición crítica sobre la
ciencia y la tecnología en sociedad
Capacidad
Evalúa las implicancias del saber y del
quehacer científico y tecnológico
Indicador
Analiza cuestiones socio científicas en las
que se ponen en juego las intenciones del
trabajo de los científicos y los efectos de
éste en la sociedad y la naturaleza
Descripción
Los parentescos se pueden observar con
facilidad contando con los diagramas
llamados cladogramas, que son diagramas
que esquematizan la historia evolutiva. Del
cladograma se puede clasificar a los
organismos. El estudiante cuenta con la
suficiente información para decidir y definir
el grado de parentesco o las similitudes o
rasgos comunes
Según rúbrica
Respuesta
que tienen los organismos teniendo en cuenta la información proporcionada por
el cladograma, así pues, podemos decir basados en este cladograma, que un
ratón posee: células eucariotas, tejidos animales, cráneo, pulmones y pelo.
Basados en el anterior cladograma podemos afirmar también que un ratón está
más emparentado con una lagartija que con un pez, ya que el nodo de
bifurcación entre los linajes del ratón y la lagartija está más próximo que el nodo
de bifurcación de los linajes que llevan al pez y al ratón.
Como se nota en el cladograma anterior, todos los organismos se colocan en las
hojas y cada nodo interior se divide en dos ramas. Los taxones que resultan de
cada bifurcación se denominan taxones hermanos o grupos hermanos. Cada
clado se define en base a una serie de características que aparecen en sus
miembros y que fueron heredadas a sus descendientes.
Describe las características posibles de un pez observando el cladograma.
Rúbrica de evaluación.
INDICADOR
Analiza
cuestiones
socio
científicas en
las que se
ponen
en
juego
las
intenciones
del trabajo de
los científicos
y los efectos
de éste en la
sociedad y la
naturaleza
BUENO
2
ACEPTABLE
1
DEFICIENTE
0
Utiliza las tres
formas de
observar el
cladograma
Hace uso de
una o dos
formas de
observar el
cladograma
No logra
distinguir las
formas de
usar el
cladograma
10. La bomba de hidrógeno, en su tiempo, la máxima energía
¿para el bienestar de la humanidad?
El proyecto Manhattan se concreta así: el 6 de agosto de 1945,
aproximadamente a las 8:15 de la mañana, un B-29 modificado con el
nombre Enola Gay soltó la bomba Little Boy basada en el diseño gun-type
sobre la ciudad de Hiroshima. Esta bomba - cuya expulsión fue autorizada
por el presidente de los EEUU, Harry Truman – mató a 140000 personas
inocentes. Este tipo de bomba no fue probado, debido a que los científicos
y militares a cargo del programa conocían la efectividad de la misma, que
podía activarse con un diseño extremadamente simple. Una macabra
anécdota de este hecho sería que, después de la detonación sobre
Hiroshima, Einstein comentaría:
CARACTERÍSTICA DEL ÍTEM
Competencia
Construye una posición crítica sobre la
ciencia y la tecnología en sociedad
Capacidad
Toma posición crítica frente a cuestiones
sociocientíficas
Indicador
Analiza como la investigación científica se
subordina a interés públicos y privados
Descripción
Los hechos descritos en el ítem fundamenta
como los intereses de una nación están por
encima de los interés globales, que en
apariencia sirve a la humanidad El
estudiante asumirá una postura sobre este
hecho
Según rúbrica
Debería quemarme los dedos con los que escribí aquella primera carta a
Roosevelt.
Respuesta
Rúbrica de evaluación.
INDICADOR
Comenta este hecho, tomando en cuenta la lectura. ¿A quiénes sirvió el
desarrollo de la ciencia?
Analiza como
la
investigación
científica
se
subordina
a
interés
públicos
y
privados
BUENO
2
Analiza los
hechos, da
crédito a las
palabras de
Einstein y
cuestiona la
forma como
se activa la
misma
ACEPTABLE
1
Cuestiona el
hecho por ser
muy
letal,
considera la
cantidad de
muertos
DEFICIENTE
0
Su respuesta no
está en relación
al
planteamiento
del problema