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Sistemas físicos

Estructura de la materia (modelo de partículas, enlaces).

Propiedades de la materia (cambios de estado, conductividad térmica y eléctrica).

Cambios químicos de la materia (reacciones, transmisión de energía, ácidos/ bases).

Movimientos y fuerzas (velocidad, fricción).

La energía y su transformación (conservación, desperdicio, reacciones químicas).

Interacciones de la energía y la materia (ondas de luz y de radio, ondas sónicas y sísmicas).

Sistemas vivos

Células (estructura, función, ADN, vegetales y animales).

Seres humanos (salud, nutrición, [subsistemas – digestión, respiración, circulación, excreción, y sus relaciones], enfermedades, reproducción).

Poblaciones (especies, evolución, biodiversidad, variación genética).

Ecosistemas (cadenas tróficas, flujo de materia y energía).

Biósfera (servicios del ecosistema, sostenibilidad).

Sistemas de la Tierra y el Espacio

Estructuras de los sistemas de la Tierra (litósfera, atmósfera, hidrósfera).

La energía de los sistemas terrestres (fuentes, clima global).

El cambio de los sistemas terrestres (tectónica de las placas, ciclos geoquímicos, fuerzas constructivas y destructivas).

La historia de la Tierra (fósiles, orígenes y evolución).

La Tierra en el espacio (gravedad, sistemas solares).

Sistemas tecnológicos

Papel de la tecnología de base científica (soluciona problemas, contribuye a satisfacer necesidades y deseos de los seres humanos, diseña y desarrolla investigaciones).

Relaciones entre la ciencia y la tecnología (las tecnologías contribuyen al progreso científico).

Conceptos (optimización, compensaciones, costos, riesgos, beneficios).

Principios importantes (criterios, limitaciones, innovación, invención, solución de problemas).

Investigación científica

Origen de la investigación científica (curiosidad, interrogantes científicas).

Propósito de la investigación (obtener evidencias que ayuden a dar respuesta a las interrogantes científicas, las ideas/modelos/teorías vigentes que orientan la investigación).

Experimentos (diversos interrogantes sugieren diversas investigaciones científicas, diseño de experimentos).

Tipos de datos (cuantitativos [mediciones], cualitativos [observaciones]).

Medición (incertidumbre inherente, reproducibilidad, variación, exactitud/precisión de los equipos y procedimientos).

Características de los resultados (empíricos, provisionales, verificables, falsables, susceptibles de autocorrección).

Explicaciones científicas

Tipos (por ejemplo, hipótesis, teorías, modelos, leyes).

Formación (por ejemplo, representación de datos; papel del conocimiento existente y nuevas evidencias, creatividad e imaginación, lógica).

Reglas (consistentes lógicamente y basadas en evidencias, así como en el conocimiento histórico y actual).

Resultados (producción de nuevos conocimientos, nuevos métodos, nuevas tecnologías; conducen a su vez a nuevas interrogantes e investigaciones).

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Personal (yo, familia y compañeros)

Social (la comunidad)

Global (la vida en el mundo)

Salud Conservación de la salud, accidentes, nutrición

Control de enfermedades, transmisión social, elección de alimentos, salud comunitaria

Epidemias, propagación de enfermedades infecciosas

Recursos Naturales

Consumo personal de materiales y energía

Manutención de poblaciones humanas, calidad de vida, seguridad, producción y distribución de alimentos, abastecimiento energético

Recursos renovables y no renovables, sistemas naturales, crecimiento demográfico, uso sostenible de los recursos.

Medio Ambiente

Comportamientos respetuosos con el medio, uso y desecho de materiales

Distribución de la población, eliminación de los residuos, impacto medioambiental, climas locales

Biodiversidad, sostenibilidad ecológica, control demográfico, generación y pérdida de suelos

Riesgos Riesgos naturales y provocados por el hombre, decisiones sobre la vivienda

Cambios rápidos (terremotos, rigores climáticos), cambios lentos y progresivos (erosión costera, sedimentación), evaluación de riesgos

Cambio climático, impacto de las modernas técnicas bélicas

Fronteras de la ciencia y la tecnología

Interés por las explicaciones científicas de los fenómenos naturales, aficiones de carácter científico, deporte y ocio, música y tecnología personal

Nuevos materiales, aparatos y procesos, manipulación genética, tecnología armamentística, transportes

Extinción de especies, exploración del espacio, origen y estructura del universo

Áreas de aplicación

Contextos

Número de ítems

Formato de respuesta

Múltiple Opción

Múltiple Opción

Compleja

Respuesta construida

abierta

Respuesta construida restringida

Distribución de ítems según capacidades científicas

Identificar cuestiones científicas 13 4 6 3 0

Explicar fenómenos científicamente 22 8 7 6 1

Utilizar pruebas científicas 18 6 4 8 0

Total 53 18 17 17 1

Distribución de ítems según los conocimientos científicos

a) Conocimientos de la ciencia

Sistemas físicos 6 3 2 0 1

Sistemas vivos 9 2 3 4 0

Sistemas de la Tierra y el Espacio 7 3 2 2 0

Sistemas tecnológicos 4 1 2 1 0

Total 26 9 9 8 1

b) Conocimiento acerca de la ciencia

Investigación científica 14 4 6 4 0

Explicaciones científicas 13 5 2 6 0

Total 27 9 8 10 0

Total 53 18 17 18 1

Distribución de ítems según las situaciones y los contextos científicos

Área de aplicación

Salud 9 2 3 4 0

Recursos naturales 11 5 4 2 0

Medio ambiente 10 5 1 4 0

Riesgos 8 1 3 4 0

Fronteras de la ciencia y la tecnología 12 4 5 3 1

Otros 3 1 1 1 0

Total 53 18 17 18 1

Contexto

Personal (yo, familia y compañeros) 12 5 4 3 1

Social (la comunidad) 30 10 8 12 0

Global (la vida en todo el mundo) 11 3 5 3 0

Total 53 18 17 18 1

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Nivel (puntos) Descripción de niveles de desempeño en Ciencias

6 (a partir de 707,9

puntos)

En este nivel los estudiantes pueden identificar, explicar y aplicar consistentemente conocimiento científico y conocimiento acerca de la ciencia, en variadas y complejas situaciones de la vida. Pueden vincular diferentes fuentes de información y explicaciones y usar evidencia de esas fuentes para justificar decisiones. Estos estudiantes clara y consistentemente demuestran pensamiento y razonamiento crítico avanzado y están dispuestos a usar esa comprensión científica para sustentar soluciones en situaciones científicas y tecnológicas no familiares. Son capaces de usar conocimiento científico y desarrollar argumentos para sustentar recomendaciones y decisiones en situaciones que se centren tanto en lo personal, social o global.

5 (633,3 a 707,8

puntos)

Los estudiantes en este nivel de desempeño pueden identificar los componentes científicos de muchas situaciones complejas de la vida, pueden aplicar tanto conceptos científicos como conocimiento acerca de la ciencia a esas situaciones y pueden comparar, seleccionar y evaluar evidencia científica apropiada para responder a situaciones de la vida. Pueden usar habilidades de investigación bien desarrolladas, relacionar conocimientos apropiadamente y aportar una visión crítica a estas situaciones. Pueden construir explicaciones basadas en evidencia y argumentos basados en sus propios análisis críticos.

4 (558,7 a 633,2

puntos)

Los estudiantes que se desempeñan a este nivel pueden trabajar eficazmente en situaciones y cuestiones que pueden involucrar fenómenos explícitos que requieren hacer inferencias acerca del rol de la ciencia o de la tecnología. Estos jóvenes pueden seleccionar e integrar explicaciones desde las diferentes disciplinas de la ciencia y la tecnología y unir directamente estas explicaciones con aspectos de la vida cotidiana. Son capaces de reflexionar sobre sus acciones y pueden comunicar decisiones usando conocimiento y evidencia científica.

3 (484,1 a 558,6

puntos)

En este nivel los estudiantes pueden identificar cuestiones científicas claramente descriptas en diversos contextos. Logran seleccionar hechos y conocimientos para explicar fenómenos y aplicar modelos sencillos o estrategias de investigación. Pueden interpretar y usar conceptos científicos de diferentes disciplinas para aplicarlos directamente. Pueden desarrollar breves comunicaciones usando hechos y tomar decisiones basadas en conocimiento científico.

2

(409,5 a 484,0 puntos)

Los estudiantes cuyos puntajes los ubican en este nivel tienen el conocimiento científico adecuado para suministrar posibles explicaciones en contextos familiares o inferir conclusiones basadas en investigaciones simples. Son capaces de efectuar razonamientos directos y hacer interpretaciones literales de resultados de investigaciones científicas o de resolución de problemas tecnológicos.

1

(334,9 a 409,4 puntos)

En este nivel los estudiantes tienen un conocimiento científico tan limitado que solamente pueden aplicarlo a escasas situaciones que sean familiares. Pueden presentar explicaciones científicas que son obvias y deducibles concretamente de evidencia que ha sido brindada.

Bajo 1

(menos de 334,9 puntos)

En este nivel se ubican los estudiantes que no son capaces de realizar las tareas que describe el Nivel 1.

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Países o regiones Promedio

Intervalo de confianza Percentil

5 Percentil

25 Percentil

75 Percentil

95

Diferencia entre

extremos Límite

inferior Límite

superior

Shanghái-China 580 574 586 435 527 639 704 269

Hong Kong-China 555 550 560 403 505 613 679 276

Finlandia 545 541 550 386 486 609 692 306

Nueva Zelandia 516 511 520 339 444 591 682 343

Promedio OCDE 501 500 502 344 439 566 648 304

Francia 499 494 504 323 433 570 651 328

Estados Unidos 497 490 505 344 431 563 652 308

España 496 493 500 349 440 557 632 283

Portugal 489 482 497 337 430 551 630 293

Chile 445 439 451 317 388 500 581 264

Costa Rica 429 424 435 315 382 476 546 231

Uruguay 416 410 421 256 352 480 572 316

México 415 412 417 300 368 462 532 232

Argentina 406 398 413 262 350 464 543 281

Brasil 405 401 409 280 351 456 538 258

Colombia 399 393 405 273 347 449 525 252

Indonesia 382 374 389 271 336 427 497 226

Perú 373 366 380 248 321 425 504 256

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248

271

273

280

262

300

256

315

317

337

349

344

323

344

339

386

403

435

504

497

525

538

543

532

572

546

581

630

632

652

651

648

682

692

679

704

200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750

Perú

Indonesia

Colombia

Brasil

Argentina

México

Uruguay

Costa Rica

Chile

Portugal

España

Estados Unidos

Francia

Promedio OCDE

Nueva Zelandia

Finlandia

Hong Kong-China

Shanghai-China

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Bajo 1 Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3 Nivel 4 Nivel 5 Nivel 6

Shanghái-China 0,3 2,4 10,0 24,6 35,5 23,0 4,2

Hong Kong-China 1,2 4,4 13,0 29,8 34,9 14,9 1,8

Finlandia 1,8 5,9 16,8 29,6 28,8 13,9 3,2

Nueva Zelandia 4,7 11,6 21,7 26,4 22,3 10,7 2,7

Promedio OCDE 4,8 13,0 24,5 28,8 20,5 7,2 1,2

Francia 6,1 12,6 22,9 29,2 21,3 6,9 1,0

Estados Unidos 4,2 14,0 26,7 28,9 18,8 6,3 1,1

España 3,7 12,0 27,3 32,8 19,4 4,5 0,3

Portugal 4,7 14,3 27,3 31,4 17,8 4,2 0,3

Chile 8,1 26,3 34,6 22,4 7,5 1,0 0,0

Costa Rica 8,6 30,7 39,2 17,8 3,4 0,2 0,0

Uruguay 19,7 27,2 29,3 17,1 5,6 1,0 0,0

México 12,6 34,4 37,0 13,8 2,1 0,1 0,0

Argentina 19,8 31,0 31,1 14,8 3,0 0,2 0,0

Brasil 18,6 35,1 30,7 12,5 2,8 0,3 0,0

Colombia 19,8 36,3 30,8 11,0 1,9 0,1 0,0

Indonesia 24,7 41,9 26,3 6,5 0,6 0,0 0,0

Perú 31,5 37,0 23,5 7,0 1,0 0,0 0,0

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Lee los siguiente textos y responde las preguntas que aparecen a continuación.

EL EFECTO INVERNADERO: ¿REALIDAD O FICCIÓN?

Los seres vivos necesitan energía para sobrevivir. La energía que mantiene la vida sobre la Tierra proviene del Sol, que irradia energía al espacio porque su temperatura es muy elevada. Una pequeña proporción de esta energía llega a la Tierra.

La atmósfera terrestre actúa como una capa protectora de la superficie de nuestro planeta, evitando las variaciones de temperatura que existirían en un mundo sin aire.

La mayor parte de la energía irradiada por el Sol pasa a través de la atmósfera terrestre. La Tierra absorbe una parte de esta energía y otra parte es reflejada por la superficie de la Tierra. A su vez, parte de esta energía reflejada es absorbida por la atmósfera.

Como resultado de lo anterior, la temperatura promedio sobre la superficie de la Tierra es más alta de lo que sería de no existir atmósfera alguna. La atmósfera terrestre funciona como un invernadero, de ahí la expresión efecto invernadero.

Se dice que el efecto invernadero se ha acentuado durante el siglo veinte.

Es un hecho que la temperatura promedio de la atmósfera ha aumentado. En diarios y revistas se afirma con frecuencia que el aumento de la emisión de dióxido de carbono es la principal causa del aumento de la temperatura ocurrido durante el siglo XX.

Un alumno llamado Andrés se interesa por la posible relación entre el promedio de temperatura de la atmósfera terrestre y la emisión de dióxido de carbono en la Tierra.

En una biblioteca encuentra los dos gráficos siguientes:

A partir de estos dos gráficos, Andrés concluye que es cierto que el aumento de la temperatura promedio de la atmósfera terrestre se debe al aumento de la emisión de dióxido de carbono.

Andrés insiste en su conclusión de que el aumento de la temperatura promedio de la atmósfera terrestre se debe al aumento de la emisión de dióxido de carbono. Pero Raquel piensa que su conclusión es prematura. Ella dice: “Antes de aceptar esta conclusión, debes asegurarte que los otros factores que podrían influir en el efecto invernadero se mantienen constantes.”

Nombra uno de los factores a los que Raquel se refiere.

...............................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................

Otra alumna, Raquel, no está de acuerdo con la conclusión de Andrés. Ella compara los dos gráficos y observa que algunas secciones de los gráficos no respaldan esta conclusión.

Da como ejemplo una sección de estos gráficos que no confirme la conclusión de Andrés. Explica tu respuesta.

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Lee el siguiente texto y responde las preguntas que aparecen a continuación

Un equipo de científicos británicos está desarrollando ropa “inteligente" que proporcionará a los niños discapacitados la posibilidad de “hablar”. Los niños que usen un chaleco hecho con este material electrotextil, conectado a un sintetizador de palabras, serán capaces de hacerse entender simplemente tocando este material sensible al tacto.

El material está hecho de un tejido corriente y de una ingeniosa malla de fibras impregnadas en carbono que conducen electricidad. Cuando se presiona la tela, el conjunto de señales que pasa a través de las fibras conductoras se altera y un “chip” de computador identifica dónde se ha tocado el tejido. Entonces se puede activar el dispositivo electrónico que esté conectado a él, cuyo tamaño no sería mayor al de dos cajas de fósforos.

“La clave está en la manera de confeccionar el tejido y en cómo enviamos las señales a través de él. Podemos integrar este tejido a diseños de telas ya existentes de manera que pase desapercibido” explica uno de los científicos.

El material puede ser lavado, usado para forrar objetos, o apretujado sin que se dañe. Los científicos también afirman que se puede producir en grandes cantidades a bajo precio.

Fuente: Steve Farrer, ’Interactive fabric promises a material gift of the garb’, The Australian, 10 August 1998.”

¿Pueden comprobarse las siguientes afirmaciones hechas en el artículo mediante una investigación científica en un laboratorio?

Encierra en un círculo la palabra “Sí” o “No” en cada caso.

El material puede ser

¿Puede comprobarse esta afirmación mediante una investigación científica en un

laboratorio?

lavado sin que se dañe. Sí / No

usado para forrar objetos sin que se dañe. Sí / No

apretujado sin que se dañe. Sí / No

producido en grandes cantidades a bajo precio. Sí / No

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Lee el siguiente artículo periodístico y responde a las preguntas que siguen.

LA HISTORIA DE LA VACUNACIÓN

Mary Montagu era una mujer muy hermosa. Sobrevivió a la viruela en 1715, pero quedó cubierta de cicatrices. En 1717, mientras vivía en Turquía, observó un método llamado inoculación, que ahí se usaba con frecuencia. Este tratamiento consistía en introducir un tipo débil de viruela raspando la piel de una persona joven y sana, que luego adquiría, en la mayoría de los casos, una forma benigna de la enfermedad.

Mary Montagu estaba tan convencida de la seguridad de estas inoculaciones que permitió que su hijo y su hija fueran inoculados.

En 1796, Edward Jenner usó inoculaciones de un mal parecido, la viruela de la vaca, para generar anticuerpos contra la viruela humana. Comparado con la inoculación con viruela humana, este tratamiento producía menos efectos secundarios y la persona tratada no contagiaba.

Este tratamiento se denominó vacunación.

Propone una razón por la que se recomienda que los niños pequeños y los ancianos, en particular, sean vacunados contra la influenza (gripe).

A continuación se muestra una foto de las estatuas llamadas Cariátides, que fueron erigidas en la Acrópolis de Atenas hace más de 2.500 años. Las estatuas están hechas de un tipo de roca llamada mármol. El mármol está compuesto de carbonato de calcio.

En 1980, las estatuas originales fueron trasladadas al interior del museo de la Acrópolis y fueron sustituidas por copias. Las estatuas originales estaban siendo corroídas por la lluvia ácida.

Un fragmento de mármol tiene 2.0 gramos antes de sumergirlo toda la noche en vinagre. Al día siguiente se saca y se seca. ¿Cuál será la masa del fragmento de mármol ya seco?

A Menos de 2.0 gramos B Exactamente 2.0 gramos C Entre 2.0 y 2.4 gramos D Más de 2.4 gramos

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El ejercicio físico practicado con regularidad, pero con moderación, es bueno para la salud.

¿Qué sucede cuando los músculos se ejercitan? Encierra en un círculo “Sí” o “No” por cada afirmación.

¿Sucede esto cuando los músculos se ejercitan? ¿Sí o No?

Por los músculos fluye una mayor cantidad de sangre. Sí / No

En los músculos se forman grasas. Sí / No

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Países seleccionados Puntaje promedio Puntaje promedio

Hombres Puntaje promedio

Mujeres Diferencia entre

Hombres y Mujeres

Estados Unidos 497 497 498 -2

Hong Kong-China 555 558 551 7

Brasil 405 406 404 2

Nueva Zelandia 516 518 513 5

Uruguay 416 415 420 -1

Finlandia 545 537 554 -16

Francia 499 498 500 -2

Chile 445 448 442 7

España 496 500 493 7

Argentina 406 402 409 -7

Indonesia 382 380 383 -3

Costa Rica 429 436 424 12

Portugal 489 488 490 -2

Colombia 399 408 390 18

México 415 418 412 6

Shanghái-China 580 583 578 5

Promedio OCDE 501 502 500 1

Grado de dificultad según la Teoría Clásica de los Test

Porcentaje de respuesta correcta Cantidad de preguntas en cada grado

de dificultad

Uruguay OCDE

Dificultad Baja 80 a 100 1 2

Dificultad Medio Baja 60 a menos de 80 7 16

Dificultad Media 40 a menos de 60 14 24

Dificultad Medio Alta 20 a menos de 40 24 10

Dificultad Alta 0 a menos de 20 7 1

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País / economía Porcentaje de respuestas correctas

Promedio Máximo Mínimo

Shanghái-China 69,3 93,5 18,9

Hong Kong-China 64,8 94,0 16,3

Finlandia 63,0 95,0 25,7

Nueva Zelandia 56,5 93,5 21,7

Promedio OCDE 54,0 88,8 17,5

Francia 53,9 90,2 16,2

Estados Unidos 52,6 91,4 17,9

España 52,8 91,0 14,4

Portugal 51,5 90,6 14,1

Chile 42,3 88,9 8,4

Costa Rica 39,9 84,8 9,2

Uruguay 39,0 83,0 9,2

México 37,4 84,9 6,4

Argentina 35,2 75,6 7,4

Brasil 35,2 81,7 5,5

Colombia 35,3 81,3 4,3

Indonesia 29,5 90,4 4,1

Perú 31,0 76,6 4,8

El porcentaje de respuestas correctas según las dimensiones del marco

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b) Según los conocimientos científicos

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Países Omisión

Promedio Máxima omisión Mínima omisión

Shanghái - China 1,5 6,6 0,1

Estados Unidos 1,8 5,5 0,2

Hong Kong-China 2,9 12,2 0,1

México 4,4 11,0 1,3

Finlandia 4,6 17,7 0,4

Costa Rica 5,0 13,8 0,5

Nueva Zelandia 5,3 15,5 0,7

Promedio OCDE 6,5 18,9 0,9

España 6,8 24,1 0,8

Portugal 7,2 25,1 0,5

Indonesia 7,2 21,9 0,8

Chile 7,8 23,2 0,7

Colombia 8,4 21,4 2,4

Brasil 8,5 25,4 1,8

Francia 9,3 25,0 0,7

Perú 12,6 33,1 3,9

Argentina 15,6 41,4 2,7

Uruguay 15,7 42,9 2,0

Montenegro 17,1 51,8 1,3

Albania 22,4 52,7 6,2

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Conocimientos científicos Porcentaje promedio de omisión

Uruguay Promedio OCDE

Conocimiento de la ciencia 14,4 6,0

Conocimiento acerca de la ciencia 16,9 6,9

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