La costumbre de indagar

1. La costumbre de indagar Biología y Geología. Barcelona 2012 Juana Nieda

2. Indagar en lo cotidiano Dos, piano, uno Uno, espejo, dos Uno, piano, cinco Dos, fondo, cuatro Dos, espejo, tres

3. ¿Cómo introducir la indagación? Proponer en el aula actividades sencillas que aborden diferentes tareas mentales que se ponen en juego en el proceso de indagación.

4. Categorías de tareas • Diferenciar problemas y explicaciones científicas de otros que no lo son. • Reconocer los rasgos de la investigación científica: Identificar problemas, controlar variables, realizar hipótesis, diseñar experiencias, detectar regularidades, sacar conclusiones y argumentar. • Carácter humano de la ciencia y actitudes científicas.

5. 1. Diferenciar problemas y explicaciones científicos de otros que no lo son.

6. Caries dental Las bacterias que habitan en nuestra boca son las causantes de la caries dental. La caries lleva siendo un problema desde que la expansión del cultivo de caña de azúcar en el siglo XVIII popularizó el consumo de azúcar. Un determinado país tiene un alto porcentaje de personas con caries. ¿Se puede responder a las siguientes preguntas sobre las caries en ese país recurriendo a experimentos científicos? 1. ¿Qué efecto tendría sobre las caries añadir flúor al suministro de agua? 2. ¿Cuál debería ser el coste de una visita al dentista? PISA 2006 Marco Teórico

7. Una máquina copiadora de seres vivos Sin lugar a dudas, si hubiera habido elecciones para escoger el animal del año 1997, ¡Dolly hubiera sido la ganadora! Dolly es la oveja escocesa que es un clon de otra oveja. Un clon significa: una copia. Clonar significa copiar a partir “de un original”. Los científicos han conseguido crear una oveja (Dolly) que es idéntica a otra oveja que hizo las funciones de “original”. El científico escocés Ian Wilmut fue el que diseñó ”la máquina copiadora” de ovejas. De las células mamarias de una oveja adulta se extrajo una célula somática a la que se le sacó el núcleo (oveja 1). Después se introdujo el núcleo en un óvulo de otra oveja, a la que previamente se le había eliminado su núcleo (oveja 2). Ian Wilmut implantó el óvulo manipulado ya en la fase de embrión de la oveja 2 en otra oveja hembra (oveja 3). Tras un periodo normal de gestación la oveja 3 tuvo un cordero: Dolly. Algunos científicos piensan que, en pocos años, será también posible clonar seres humanos. Pero muchos gobiernos ya han decidido prohibir por ley la clonación. A continuación se mencionan dos posibles razones para esta decisión. ¿Son científicas estas razones? 1. Los seres humanos clonados podrían ser más sensibles a algunas enfermedades que los seres humanos normales. 2. Las personas no deberían asumir el papel de un Creador. PISA 2000 y 2003Clonación

8. 2. Reconocer los rasgos de la investigación científica: Identificar problemas, controlar variables, realizar hipótesis, diseñar experiencias, detectar regularidades, sacar conclusiones y argumentar.

9. Regularidades. Clasificación dado el criterio En el dibujo aparecen varios aparatos de medida. Agrúpalos según la magnitud que midan: Actividades para evaluar ciencias en secundaria cátedra UNESCO 2004

10. Regularidades. Dada la clasificación, detectar el criterio Con estas 8 hojas se han hecho 3 grupos. El primero está formado por la 2 y la 8. El segundo por la 1, 3, 4, 5, 6 y 7. El tercero por la 3, 4, 5 y 6. Señala el criterio que se ha utilizado en cada caso a) Primero: ser más largas que anchas. Segundo: tener los bordes dentados. Tercero: ser simples. b) Primero: ser compuestas. Segundo: ser simples. Tercero: ser más largas que anchas. c) Primero: ser simples. Segundo: ser compuestas. Tercero: tener el borde dentado. d) Primero: ser compuestas. Segundo: ser simples. Tercero: tener el mismo tipo de nerviación Actividades para evaluar ciencias en secundaria cátedra UNESCO 2004

11. Detección de regularidades “En la naturaleza hay minerales que brillan como metales, como son la galena y la pirita, y otros tienen otros brillos, como la calcita, el cuarzo y el yeso. La dureza también es distinta, ya que algunos se rayan con la uña, como el yeso, otros se rayan con la navaja, como la galena y la calcita, y otros no se pueden rayar con la navaja, como la pirita y el cuarzo.” • Según el texto: ¿De qué mineral me puedo comprar un collar si quiero que no tenga brillo metálico, y que sea más duro que la navaja? Actividades para evaluar secundaria Cátedra UNESCO 2004

12. El problema de la polinización. Causas, consecuencias y medidas Lee el siguiente texto y contesta a las preguntas. Ya existen problemas de polinización en Norteamérica y también en Europa. Se observa que hay campos que productivamente rinden poco: las plantas están bien lucidas con flores, pero no hay frutos. Esto es debido a que hay pocos insectos que vayan de flor en flor llevando el polen. Para paliar el problema, se están importando abejas, incluso se necesitan personas que ayuden a polinizar. De modo que todo esto significa que determinadas cosas con las que no habíamos contado hasta ahora deben empezar a ser valoradas. Hay animales que ni siquiera sabemos que existen y juegan un papel crucial para nosotros. En este sentido circula un cálculo, un poco burdo, sobre el valor económico de los servicios ecosistémicos que se estima en dos veces y medio el producto global bruto. Es decir que, sin pagar nada, estamos ahorrando dos o tres veces el dinero que se mueve en todo el mundo Adaptado del texto de Miguel Delibes de Castro. Revista RACE, octubre 2003

13. Cuestiones ¿Qué problema plantea el texto? ¿Cuál es la causa? ¿Cuál es la consecuencia? Indica qué medidas se han tomado para disminuir esta dificultad. Señala cuáles son las palabras del texto o marcadores textuales que ayudan a contestar las cuestiones. Teniendo en cuenta lo que dice el texto señala el significado de servicios ecosistémicos

14. Datos e hipótesis El científico inglés Fleming descubrió un antibiótico llamado penicilina. Fleming estaba un día examinando una placa de vidrio en la que tenía un cultivo de bacterias y observó que un moho había crecido también en la placa. Fleming observó con más cuidado y se dio cuenta que había un espacio alrededor del moho donde no habían crecido bacterias. Pensó que el moho podía producir algún tipo de sustancia que impedía el crecimiento de las bacterias. Se tardó muchos años en extraer del moho una valiosa sustancia llamada penicilina que sirvió para curar algunas infecciones bacterianas De las cuatro frases siguientes del texto, señala la que indique una hipótesis: a) Un moho había crecido en la placa b) Alrededor del moho no habían crecido bacterias c) Se tardaron muchos años en extraer la penicilina del moho, que sirvió para curar muchas infecciones bacterianas d) El moho debía de producir algún tipo de sustancia que impedíael crecimientode bacterias. Evaluación de competencias 4º ESO Ed. Oxford 2008

15. Emitir hipótesis En el gráfico de barras se representa la intensidad de la contaminación por dióxido de azufre (SO2) en una gran ciudad, a lo largo de los doce meses del año. Interpreta el gráfico y señala una razón posible que tenga que ver con la acción humana, que explique el aumento de contaminación en los meses que se indican en la gráfica Actividades para evaluar ciencias en secundaria cátedra UNESCO 2004

16. Datos, conclusiones y emisión de hipótesisLas bacterias que habitan en nuestra boca son las causantes de la caries dental. Las caries son un problema desde que se popularizó el consumo del azúcar en el siglo XVIII 2. Emite una hipótesis que explique por qué distintos países con igual consumo de azúcar tienes porcentajes tan diferentes de nº de caries por persona.PISA 2006 Marco teórico

17. Diseño experimental Para detectar la existencia de dióxido de carbono (CO2), los químicos usan una disolución de cal en agua. En presencia de CO2, el agua de cal se vuelve turbia. Experiencia. Se preparan cuatro campanas de vidrio. Debajo de la 1 se introduce un saltamontes vivo dentro de una jaulita para que no toque el vaso con agua de cal que también se introduce bajo la campana. Debajo de la campana 2 se sitúa una maceta con una planta de hojas verdes, acompañada también de un vaso con agua de cal y se tapa toda la campana con un trapo negro. En la 3 se colocan unos cuantos champiñones y el correspondiente vaso con agua de cal. En la 4 se mete una roca cualquiera y al lado el vaso con agua de cal. Al cabo de un tiempo se observa que el agua de cal de los tres vasos colocados en las campanas 1, 2 y 3 se ha vuelto turbia. El agua de cal situada debajo de la campana 4 no ha sufrido modificaciones. ¿Qué se quiere demostrar con esta experiencia? Evaluación de competencias 4º ESO Ed. Oxford 2008

18. Diseño experimental En una habitación iluminada realizo la siguiente experiencia: en un tubo de cristal coloco en su interior una tira de papel secante húmedo cuya longitud es igual a la del tubo. Cubro por fuera la mitad del tubo con un papel de estaño. Introduzco una cochinilla y tapo el tubo dejando orificios para la entrada del aire. Observo y apunto el comportamiento de la cochinilla. Repito la experiencia con varias cochinillas y cambio la posición del papel de estaño. ¿Qué estoy investigando?Actividades para evaluar ciencias en secundaria cátedra UNESCO 2004

19. Diseño experimental María y Luis están haciendo una experiencia. En cuatro macetas echan la misma cantidad de tierra de la misma calidad y siembran en cada una de ellas cinco lentejas procedentes de la misma cosecha. A cada maceta la someten a diferentes condiciones de riego de agua, como se indica en el dibujo. Diariamente observan lo que sucede en cada tiesto. ¿Qué quieren investigar María y Luis con esta experiencia? 1 sin regar 2 poco regada 3 regada adecuadamente 4 encharcada

20. Selección del diseño experimental adecuado Para hacer la masa del pan, un cocinero tiene que mezclar harina, agua, sal y levadura. Una vez realizada la mezcla, la masa se deja reposar durante varias horas en un recipiente para que tenga lugar el proceso de fermentación. Durante la fermentación, la masa experimenta un cambio químico: la levadura (un hongo unicelular) hace que los almidones y azúcares presentes en la harina se trasformen en dióxido de carbono y alcohol. A las pocas horas de haber mezclado la masa, el cocinero la pesa y advierte que ha disminuido de peso. ¿Qué dos experimentos del dibujo siguiente debería comparar el cocinero para comprobar si la acción de la levadura es la causante de la pérdida de peso? PISA 2006 Marco teórico

21. (continuación) El peso de la masa es el mismo al comienzo de cada uno de los 4 experimentos que figuran a continuación

22. Obtención de conclusiones a partir de datos La eficacia del proceso de fotosíntesis en las plantas se puede medir por la cantidad de O2 que son capaces de desprender. Observa la gráfica e indica si el aumento de la temperatura es un factorque favorece el proceso de la fotosíntesis. Actividades para evaluar ciencias en secundaria cátedra UNESCO 2004

23. Conclusiones de una experiencia Tengo varias lentejas de la misma cosecha. La mitad la coloco a luz, encima de un algodón. La otra mitad la entierro en un tiesto. Diariamente humedezco el algodón y riego el tiesto. Al cabo de unos días los dos grupos de lentejas germinan originando nuevas plantas. ¿Qué consecuencias se obtienen de esta experiencia sobre los factores determinantes que inciden en el proceso de germinación? Actividades para evaluar ciencias en secundaria cátedra UNESCO 2004

24. Sacar conclusiones a partir de datos Observa esta tabla de datos sobre la cantidad de hierro que necesitan las personas en su dieta. ¿Qué conclusiones se obtienen? a) Que los adolescentes son los que más hierro necesitan. b) Que las mujeres embarazadas son las que necesitan mayor cantidad de hierro. c) Que los hombres necesitan mucho más hierro que las mujeres. d) Que a medida que aumenta la edad, todos, tanto hombres como mujeres, necesitamos más hierro. Actividades para evaluar ciencias en secundaria cátedra UNESCO 2004

25. Sacar conclusiones Lee el siguiente texto: “Aunque dejar de desayunar pueda parecer una forma fácil de perder peso, una investigación ha demostrado que la mayoría de las personas que consiguen adelgazar y mantener su nuevo peso, desayunan todos los días. Si se desayuna, disminuye la sensación de hambre que es la causa de la sobrealimentación. Se han investigado los casos de 3000 personas, en su mayoría mujeres, que han logrado adelgazar y que han mantenido su nuevo peso durante más de un año. Los resultados han sido que: el 86% había desayunado los 7 días de la semana; el 5% desayunaba 6 días a la semana; otro 5% 5 días a la semana. Sólo el 4% de las personas que adelgazaron no desayunaba ningún día”. ¿Qué conclusiones se obtienen de esta investigación? Actividades para evaluar ciencias en secundaria cátedra UNESCO 2004

26. Toma de decisiones En este dibujo aparecen datos sobre los porcentajes de consumo de agua en las casas. Según esta información: ¿Cuáles serían las medidas más prioritarias de ahorro en las que habría que concienciar a la población? Actividades para evaluar ciencias en secundaria Cátedra UNESCO

27. Argumentar El autobús de Raimundo, como la mayoría de los autobuses, funciona con un motor diesel. Estos autobuses contribuyen a la contaminación del medio ambiente. Un compañero de Raimundo trabaja en una ciudad donde se usan trolebuses que funcionan con un motor eléctrico. El voltaje necesario para este tipo de motores eléctricos es suministrado por cables eléctricos (como en los trenes eléctricos). La electricidad procede de una central que utiliza carbón. Los partidarios del uso de trolebuses en la ciudad argumentan que este tipo de transporte no contribuye a la contaminación del aire. ¿Tienen razón los partidarios del trolebús? Explica tu respuesta PISA 2000-2003

28. Argumentar con conocimientos científicos En las grandes ciudades existe mucha contaminación por dióxido de carbono (CO2) que procede de la combustión de las gasolinas de los coches y del carbón de las calefacciones. Las asociaciones de vecinos solicitan al ayuntamiento que aumente las zonas verdes y argumentan que los barrios que tienen más zonas verdes presentan menores niveles de contaminación por CO2 ¿Tienen razón los vecinos? Explica por qué. Actividades para evaluar ciencias en secundaria Cátedra UNESCO

29. Conclusiones basadas en datos y argumentación María tiene en su casa dos hánsters A y B y quiere conocer cuáles son los alimentos que prefieren. Elige cuatro alimentos (hojas de espinaca, pera, avena y galleta) y en un terrario rectangular coloca cada uno de los productos en una esquina. Cada día observa el comportamiento de los hánsters durante 30 minutos, después les quita los alimentos y los vuelve a poner al día siguiente a la misma hora, frescos y en la misma cantidad. Observa el comportamiento de sus animales durante 7 días y anota las observaciones en una tabla.

30. A la vista de los datos María saca las siguientes conclusiones: 1- Durante los siete días de la experiencia los dos hánsters no comieron ni pera ni hojas de espinaca. 2- Los dos hánsters comieron más días avena que galleta. 3-Los dos primeros días los animales prefirieron comer sólo avena pero a partir del tercer día empezaron a comer galleta, y siguieron comiéndola varios días. 4- Estos ratones prefieren los alimentos que se puedan roer y por eso toman avena y galleta y desprecian la pera y las hojas de espinaca porque son más blandas y tienen más agua. 5- A los hánsters no les gusta comer ni fruta ni verdura a) De las cinco conclusiones obtenidas por María, señala las que se derivan de los datos recogidos. Razona la respuesta. b) Fíjate en la cuarta afirmación de María ¿es una dato, una conclusión o una hipótesis que es necesario demostrar? Razona la respuesta c) Luis, un compañero de María, le dice que no está de acuerdo con su última conclusión. ¿Tiene razón? Explica por qué Demuestra tu competencia. Ed. Oxford 2010 Conclusiones basadas en datos (Continuación)

31. 3. Carácter humano de la ciencia y actitudes científicas

32. Los intereses sociales condicionan la investigación En el periódico aparece una noticia que dice: SOLO EL 10% DE LA INVESTIGACIÓN MÉDICA SE DEDICA A LOS MALES QUE CAUSAN EL 90% DE LAS MUERTES. ¿Qué conclusiones se sacan de estos datos? a) Que las prioridades de la investigación médica no están en relación con las necesidades de salud de la mayoría de la población. b) Que la investigación médica necesita mucho más presupuesto para poder dedicarse a investigar todos los males. c) Que no existen suficientes investigadores médicos que puedan investigar todos los males existentes en el mundo. d) Que muchas enfermedades no se investigan, porque su estudio presenta mucha dificultad. Actividades para evaluar Ciencias en Secundaria. Cátedra UNESCO

33. Sobre el trabajo de los científicos Sobre el trabajo de los científicos se tienen muchas opiniones, indica la que te parezca más adecuada: Los científicos realizan su trabajo en laboratorios, aislados de la sociedad e investigando en el tema que quieran. Los científicos necesitan dinero para poder investigar y, por tanto, no pueden investigar libremente en el tema que quieren. Los científicos reciben siempre dinero al margen del tema en el que realicen su investigación Los científicos, en la actualidad, trabajan individualmente y, por tanto, los avances de la ciencia se deben a personas individuales. Actividades para evaluar Ciencias en Secundaria. Cátedra UNESCO

34. Ciencia y publicidad Según el investigador Juan Miguel Campanario la ciencia se usa en la publicidad de la misma forma que se utiliza a un actor famoso o a un cantante, como respaldo de calidad de un producto. Si se dice en un anuncio que un producto está probado científicamente se supone que es algo verdadero; se cree que el conocimiento científico está probado más allá de toda duda, lo que es erróneo. Además, los publicistas se aprovechan de que la sociedad no tiene los conocimientos mínimos para entender lo que se dice en los anuncios, por lo tanto no sabe si es cierto o no. Lee el texto e indica cuál sería el título más adecuado. El conocimiento científico está probado más allá de toda duda. La sociedad no tiene conocimientos científicos y no entiende la publicidad. La publicidad utiliza a la ciencia para vender los productos que anuncia. Debía prohibirse utilizar a la ciencia en los anuncios. Actividades para evaluar Ciencias en Secundaria. Cátedra UNESCO

35. Actitudes de los científicos. Lee el texto y contesta a las preguntas. Fleming, descubridor de la penicilina y premio Nobel en 1945, era un trabajador infatigable, aunque sabía divertirse y tenía mucho sentido del humor. Poseía un gran poder de observación, gracias al cual ningún detalle importante se le escapaba, una percepción extraordinaria para determinar las causas implicadas en un determinado hecho comprobado y un arte especial para clarificar un problema y descubrir en él sus principales aspectos. Además desde muy joven, jamás insistía en una idea preconcebida cuando la experiencia la desmentía. (André Maurois. Biografía de Fleming) De la descripción de Fleming que se hace en el texto, selecciona la frase que significa ser una persona antidogmática. Actividades para evaluar Ciencias en Secundaria. Cátedra UNESCO