Desarrollar el conocimiento y las habilidades en todos los niveles

A lo largo del 2.° nivel, los estudiantes desarrollan conocimientos y habilidades asociados con las Prácticas de ciencias e ingeniería, Ideas básicas disciplinarias y Conceptos transversales.

En este módulo, los estudiantes amplían su habilidad de desarrollar y usar modelos (SEP.2) usando una variedad de modelos para representar las propiedades de la materia y los cambios en la materia en los nidos de ave.

A medida que los estudiantes estudian los modelos, describen cómo estos representan las cantidades, las escalas relativas y los patrones asociados tanto con la naturaleza como con el mundo diseñado por los seres humanos. Desde el 3.er al 5.° nivel, los estudiantes amplían la habilidad de desarrollar y usar modelos colaborativos para mostrar relaciones entre variables, describir y predecir fenómenos y describir principios científicos.

Durante el Desafío de ingeniería, los estudiantes planifican y llevan a cabo investigaciones haciendo observaciones y mediciones de una solución un refugio que proteja del agua para determinar si esta resuelve el problema (SEP.3). A medida que los estudiantes desarrollan sus soluciones, analizan datos de pruebas de materiales utilizados para la construcción del refugio (SEP.4). A continuación, usan evidencias de estas pruebas para seleccionar materiales y crear una solución para un problema específico (SEP.6). Desde el 3.er al 5.° nivel, los estudiantes hacen observaciones para producir datos, hacer predicciones y poner a prueba modelos (SEP.3). Analizan los datos para evaluar y perfeccionar las soluciones de diseño (SEP.4) y aplican ideas científicas para resolver problemas de diseño (SEP.6).

Para dar sentido al fenómeno de anclaje, los estudiantes usan observaciones de investigaciones, fotografías, videos y textos para elaborar un informe basado en la evidencia de las propiedades, los cambios y la idoneidad de la materia en los nidos de ave (SEP. 6). Desde el 3.er al 5.° nivel, los estudiantes elaboran explicaciones de las relaciones observadas.

La investigación de los estudiantes de la composición material de los diferentes tipos de nidos de ave en el 2.° nivel sienta las bases para su comprensión de la estructura y las propiedades de la materia y las reacciones químicas. En este módulo, los estudiantes aprenden que la materia, incluyendo los materiales que usan las aves para construir sus nidos, se pueden describir y clasificar por sus propiedades observables, tales como la resistencia, la flexibilidad, la dureza, la textura y la absorbencia. Los estudiantes exploran cómo puede cambiar la forma de los materiales al observar que existen diferentes tipos de materia y muchos de ellos pueden ser sólidos o líquidos, según la temperatura. Los estudiantes exploran la idea de que las diferentes propiedades son idóneas para diferentes propósitos y que se pueden construir una variedad de objetos a partir de un pequeño conjunto de piezas (PS1.A). Desde el 3.er al 5.° nivel, los estudiantes amplían su comprensión de la clasificación de la materia y miden las propiedades para identificar los materiales. Aprenden que toda materia se puede subdividir en partículas demasiado pequeñas para ver a simple vista y que el movimiento de las partículas puede explicar muchas observaciones, incluyendo la conservación de la materia.

El 2.° nivel presenta a los estudiantes las reacciones químicas. Los estudiantes exploran cómo calentar o enfriar una sustancia puede generar cambios observables. A continuación, los estudiantes determinan que algunos de estos cambios son reversibles, mientras que otros son irreversibles (PS1.B) y aplican sus nuevos conocimientos para dar sentido al fenómeno de anclaje. Desde el 3.er al 5.° nivel, los estudiantes exploran más a fondo las reacciones químicas observando cómo se puede formar una nueva sustancia con propiedades diferentes cuando se combinan dos o más sustancias distintas. Los estudiantes aprenden que el peso total de las sustancias no cambia cuando se produce una reacción o un cambio en las propiedades.

Conceptos transversales

A lo largo de este módulo, los estudiantes expanden sus conocimientos de las Ideas básicas disciplinarias aplicando Conceptos transversales de Causa y efecto, Sistemas y modelos de sistemas y Estructura y función. Mediante investigaciones, los estudiantes recopilan evidencias para respaldar o refutar sus ideas sobre las causas. Al investigar los cambios en la materia, los estudiantes determinan que el calentamiento y el enfriamiento a veces

¿Por qué los estudiantes no se refieren a los sólidos y líquidos como estados de la materia?

En el Módulo 1 del 2.° nivel, los estudiantes comienzan por aprender sobre la Idea básica disciplinaria PS1.A: Estructura y propiedades de la materia. A través de esta Idea básica disciplinaria, los estudiantes aprenden que existen diferentes tipos de materia y muchos de ellos pueden ser sólidos o líquidos, según la temperatura. Para mantener la coherencia con los Estándares Científicos para las Próximas Generaciones (NGSS, por sus siglas en inglés) y hacer que el contenido sea accesible para los estudiantes del 2.° nivel, el término estado no aparece en el contenido orientado a los estudiantes. En cambio, el módulo describe sólidos y líquidos como tipos de materia.

pueden causar cambios reversibles (CC.2). Desde el 3.er al 5.° nivel, los estudiantes identifican, ponen a prueba y exploran rutinariamente las relaciones de causa y efecto para explicar los cambios y reconocer que los eventos que ocurren juntos pueden o no estar relacionados.

Los estudiantes también aplican el Concepto transversal de Sistemas y modelos de sistemas al describir objetos, incluyendo los nidos de ave, en función de sus partes (CC.4). Desde el 3.er al 5.° nivel, los estudiantes amplían su comprensión de que un sistema es un grupo de partes relacionadas que conforman un todo y que puede llevar a cabo funciones que sus partes individuales no pueden.

Además, los estudiantes exploran cómo las propiedades de los materiales que componen un objeto a menudo determinan la idoneidad del objeto para un propósito específico (CC.6). Desde el 3.er al 5.° nivel, los estudiantes amplían su comprensión de las subestructuras de los objetos y cómo contribuyen a la función de ese objeto.

¿Por qué es necesario acceder a una tostadora?

Los cambios en el pan que resultan al tostarlo proporcionan a los estudiantes un ejemplo accesible de cambio irreversible. Si bien el pan se puede tostar antes de la clase si no hay una tostadora disponible en el salón de clases, tostar pan durante la clase permite a los estudiantes observar cambios adicionales usando sus sentidos del olfato y el tacto.

El acceso a un refrigerador o congelador es opcional, pero puede proporcionar a los estudiantes la oportunidad de confirmar que tostar pan es un cambio irreversible. Un congelador también puede proporcionar a los estudiantes evidencia de que el derretimiento del hielo es un cambio reversible.

¿Por qué la escala de temperatura que usan los estudiantes se basa en Fahrenheit y no en Celsius?

En este módulo, los estudiantes usan una escala de temperatura Fahrenheit para medir la temperatura ambiente y lograr coherencia con la escala de medición estándar en Estados Unidos. La escala de temperatura de este módulo es la misma que la que se utiliza en kindergarten y 3.er nivel cuando los estudiantes exploran el estado del tiempo. Mediante el uso de una escala de temperatura con la que los estudiantes están familiarizados, los estudiantes pueden centrarse en explorar cómo el calentamiento y enfriamiento cambian la materia en lugar de tener dificultades con una escala no familiar.