Rúbrica de la dimensió conceptual

Rúbrica de la dimensió conceptual

Neus Sanmartí. Teresa Pigrau

Ús de conceptes i models teòrics científics i tècnics per descriure, explicar i predir fenòmens naturals

Capacitats

Criteris de realització
 
Criteris de resultats
Nivell Expert

(excel·lent, molt ben fet i desenvolupat)

Nivell Avançat

(notable, força bé, en procés…)

Nivell Aprenent

(està començant, regular…)

Nivell Novell

(si té ajuda pot fer les tasques, li cal ajuda)

Interpretar i analitzar fets relacionats amb sistemes vius

Descriu l’estructura de sistemes vius (animals -també l’espècie humana-, plantes i fongs), i les relacions entre les parts a diferents escales (ecosistema, organisme, òrgans i cèl·lula)

Explica els canvis en els sistemes vius en base a les funcions biològiques de nutrició, reproducció i relació

Prediu canvis en un sistema viu i justifica les causes de pertorbacions tenint en compte les entrades i sortides de matèria, energia i informació, i els factors que els limiten i que els afavoreixen

Interpretar i analitzar fets relacionats amb sistemes químics

Descriu l’estructura, la composició i propietats de diferents materials (aigua, aire, metalls…)

Identifica i explica canvis en les substàncies en funció de les diferències entre l’estat inicial i final, tenint en compte les accions fetes perquè el sistema canviï

Prediu canvis i justifica les seves causes tenint en compte les interaccions entre substàncies i què és el que promou el canvi

Interpretar i analitzar fets relacionats amb sistemes físics

Descriu les parts i l’estructura de sistemes físics (màquines, òptics, elèctrics)

Identifica i explica canvis físics (d’estat, de moviment, de posició, de temperatura, de pressió…) en funció de les diferències entre l’estat inicial i final, tenint en compte les accions fetes perquè el sistema canvii

Prediu els efectes i justifica les causes dels canvis físics tenint en compte les interaccions entre les parts (les forces), i/o les transferències d’energia

Interpretar i analitzar fets relacionats amb sistemes físics

Descriu l’estructura del Sistema Solar i del sistema Terra i els seus embolcalls (hidrosfera, atmosfera, biosfera i geosfera), i les relacions entre les parts

Identifica i explica canvis (dia-nit, ombres, estacions, meteorològics, terratrèmols, surgències d’aigua, erosió…)

Justifica canvis tenint en compte causes relacionades amb les interaccions entre les parts i la transferència d’energia

Descarrega't la rúbrica en PDF

Clica sobre la imatge si la vols descarregar

Seqüenciació al llarg de l’escolaritat bàsica

Model per explicar i interpretar sistemes geològics

Conxita Márquez. Neus Sanmartí

En relació al model en els diferents cicles s’aprofundeix en:

1r estadi
Observar el cel

Els alumnes aprenen a observar el cel: la Lluna, que es veu de dia i de nit i que canvia de forma lentament dia rere dia; les estrelles, que es veuen a la nit i són moltes però unes brillen més que d'altres; i el Sol que es veu de dia, ens proporciona escalfor i no el podem mirar directament.

Observar i comparar roques i minerals

Pel que fa a les roques, observen que els seus fragments poden tenir colors, grandàries i formes diferents, que es pot actuar sobre elles a partir de modelar (argila), trencar si són fràgils (mica, sal) o ratllar (guix), i que també es poden utilitzar per diferents usos, com per dibuixar (grafit), construir edificis, etc. També poden observar minerals i comprovar el color de la seva ratlla, la duresa i la forma del cristall

2n estadi
Dia i nit, llum i ombres

A més d’aprofundir en allò que poden haver treballat a l'Educació Infantil, comproven, observant el cel, que a la nit la Lluna i les estrelles es mouen lentament i que, la primera, cada 4 setmanes torna a tenir la mateixa forma. També verifiquen que hi ha moltes estrelles i són diferents en brillantor i color. I, a més, que el Sol, que és l’estrella més propera i que no sempre surt des del mateix lloc, el veiem com si canviés de posició al llarg del dia, fet que dóna lloc a ombres de diferent llargada. Relacionen la posició del Sol amb les diferents parts del dia i comencen a representar la posició relativa entre el Sol, la Terra i la Lluna, i a diferenciar entre els astres que produeixen llum i aquells que la reflecteixen.

Com és ara el relleu i com era abans?

Pel que fa als canvis geològics, distingeixen entre un relleu pla, una vall, una muntanya..., i aprenen que aquests relleus també es donen al fons del mar. Distingeixen entre com era aquest relleu abans del canvi i com és ara, a partir de fenòmens geològics propers que poden observar, per exemple, quan hi ha una inundació al pati, una riuada, un terratrèmol... i aleshores es comencen a preguntar sobre possibles agents que fan que l’impacte sigui més gran o més petit. ​

Com pot ser la Terra per dins?

També es comencen a imaginar com pot ser la Terra per dins i com és possible que surti aigua d’una font. Així es poden pensar que l’interior de la Terra no és homogeni, que hi ha materials diferents, i que malgrat que el seu diàmetre és molt gran, la majoria de fenòmens (les aigües subterrànies, els volcans i terratrèmols...) tenen lloc molt a prop de la superfície. ​

3r estadi
Comprendre la rotació, practicar l'orientació

Ja són capaços d’explicar el dia i la nit per la rotació de la Terra al voltant del seu eix (cada 24 h). Sabem que el Sol és també una estrella, que produeix llum i que la veiem més gran perquè està a prop de la Terra, però que és més petita que d’altres estrelles. Els telescopis ens permeten veure astres ben llunyans ja que augmenta la seva aparença. El moviment del Sol ens possibilita orientar-nos en l’espai, diferenciant entre el nord i el sud, i l’est i l’oest. També ens podem orientar fent servir una brúixola i en el nostre hemisferi, localitzant el nord per l’estrella Polar o observant les ombres degudes al Sol. ​

Com canvia el relleu degut a processos externs: el cicle de l'aigua

També s’aprèn que la superfície de la Terra canvia degut, en part, a agents externs, com el vent, els corrents d’aigua, el gel, les onades, els éssers vius..., ja que trenquen els materials, els arrosseguen i els depositen en llocs diferents dels inicials formant les roques sedimentàries. Aquests canvis poden ser sobtats (una riuada) o molt lents (erosió d’una muntanya), i poden tenir diferents impactes en el medi. En especial, l’aigua té un paper important en el modelatge del paisatge en les diferents fases del seu cicle i el Sol és la principal font d’energia que fa que es produeixin aquests canvis. ​

Com és el sòl i com protegir-lo?

D’altra banda, aprenen que el sòl està constituït per roques meteoritzades (esmicolades), de restes de plantes i d’animals, i forma la part més superficial de la Terra. També poden relacionar la seva estructura flonja i la seva composició amb el fet que possibilita el desenvolupament de les plantes cultivades (ús agrícola -hort escolar-). I serà important incidir en que cal protegir-lo, ja que la seva degradació i/o contaminació pot tenir conseqüències desfavorables per a l’ecosistema”.

4t estadi
El sistema solar

Seran capaços de descriure l’estructura del Sistema Solar i els moviments dels astres que el conformen, i d’explicar els eclipsis i les estacions per aquests moviments. Amb el telescopi poden observar que, a més de la Terra, hi ha altres planetes que tenen satèl·lits (com Júpiter), els cràters de la Lluna i les taques del Sol.

La Terra: interaccions entre la geosfera, la hidrosfera, l’atmosfera, la biosfera i l’activitat humana

Serà important en aquest estadi reconèixer que la Terra ha canviat, canvia i canviarà degut a les interaccions entre la geosfera, la hidrosfera, l’atmosfera, la biosfera i l’activitat humana i caldrà aprofundir en la interpretació del funcionament de cadascun d’aquests subsistemes. Els canvis que es produeixen sovint comporten riscos, i caldrà ajudar als infants a reflexionar sobre possibles actuacions i mesures a preveure per tal de minimitzar-ne el seu impacte, especialment les que tenen a veure amb l’actuació de les persones.

Com canvia el relleu degut a dinàmiques internes: el cicle de les roques

Per tal d’explicar com canvia el relleu degut a dinàmiques internes es podrà incidir en com es produeixen els volcans i els terratrèmols. Caldrà fer una primera aproximació a com és l’escorça de la Terra i com es mouen les plaques que la formen, així com que allò que genera aquests canvis és l’energia interna de la Terra en forma de calor. Els alumnes aprenen que el magma d’una erupció volcànica pot refredar-se a l’interior o a l’exterior de la Terra, donant lloc a diferents tipus de roques ígnies. Tant aquestes roques com les sedimentàries, sotmeses a canvis de pressió i temperatura, es transformen en roques metamòrfiques. Tots aquests canvis constitueixen el cicle de les roques en el qual la quantitat de material és la mateixa (es conserva).  

Quines proves tenim de com ha anat canviant la terra?: els fòssils

Finalment comencen a reflexionar sobre l’origen i la història de la Terra, i observant els fòssils prenen consciència dels canvis que experimenta el planeta i de la magnitud del temps geològic

Final de primària

Estem treballant en els materials referents a la ESO, disculpeu les molèsties

Idees clau del model per explicar i interpretar els sistemes geològics

Idees clau del model per explicar i interpretar els sistemes geològics

Conxita Márquez. Neus Sanmartí

El model per a l’estudi dels fenòmens geològics es treballa a tots els cicles. De qualsevol sistema geològic que puguem analitzar aprofundim, de manera interrelacionada, en les idees següents:

ESTRUCTURA

Parts i relacions entre les parts

Tot reconeixent quines són les parts que el conformen (roques, estrats, els sub-sistemes de la Terra, –geosfera, hidrosfera, atmosfera i biosfera-, astres, …). 

S’incideix en com són, com es comporten, i quina és la seva història.

CANVIS I PROCESSOS

Interns o externs

Els canvis d’origen intern i/o extern que s’observen, Pensar en com s’han format les roques ens portarà a parlar de roques metamòrfiques, sedimentàries i ígnies i del procés cíclic que les relaciona, així com reconèixer que aquest procés depèn de variables com la pressió, la temperatura, la densitat o la força de gravetat

S’aprofundeix en què és allò que canvia en quantitat i qualitat i què es conserva, quins són els agents del canvi i la seva velocitat, i quines empremtes deixa el canvi.

CONTROL-REGULACIÓ

de les interaccions

Comporta entendre els intercanvis de  matèria i energia entre el sistema i el seu entorn i com aquests canvis donen lloc a diferents impactes en el medi. Aquests impactes depenen de variables meteorològiques, geogràfiques, geològiques i socioambientals, com el tipus de clima, la intensitat, la situació geogràfica, la vulnerabilitat del terreny, la demografia, el desenvolupament econòmic de la zona….

Aquests canvis donen lloc a impactes en el medi i això permet aprofundir en els riscos, en la seva prevenció i en l’ús sostenible dels recursos naturals.

Temps geològic

Comparant-lo amb el temps a escala humana.

Es reflexiona sobre com podem reconstruir el passat a partir de les evidències que ens proporcionen els fòssils, els meteorits, les pròpies roques o l’estructura del relleu.

Escala

L’escala aquè fan referència els diferents fenòmens geològics a explicar, que poden anar des d’una escala més global a una de més local, és a dir, des de la formació de l’Univers, del Sistema Solar i de la Terra, fins a la del relleu i les roques i minerals.

En general, les justificacions es generen a partir de relacionar aquestes tres escales. 

Visió sistèmica de la ciència escolar

Dimensió conceptual

Teresa Pigrau. Neus Sanmartí

Tradicionalment els currículums de ciències s’organitzen des d’una visió atomística, en la que s’estudien les diferents parts d’un sistema de manera aïllada, mentre que la visió sistèmica comporta estudiar una realitat des de la seva complexitat a partir d’analitzar-ne les interaccions entre les parts.

En la figura següent es mostra una manera de concretar la visió sistèmica en la ciència escolar, a partir de la qual afrontar l’estudi dels quatre models teòrics bàsics -per interpretar els sistemes físics, els sistemes materials,  els sistemes vius i els sistemes geològics-.

Exemple

No és el mateix plantejar un currículum per saber sobre els diferents òrgans del cos humà, que dissenyar-lo per respondre a preguntes del tipus “per a què li serveix el cor a la mà”.

En aquesta figura es recullen idees-clau i comunes que estan en la base de la construcció d’aquests models teòrics. Aquestes idees són:

Es pot especificar què hi ha fora del sistema (a l’entorn) i què hi ha i què hi passa a dins.

ESTRUCTURA

Parts i relacions entre les parts

Determinada pels elements que el formen i les seves interrelacions.

Per parlar de l’estructura utilitzem la descripció.

CANVIS I FUNCIONS

En les parts, relacions i en el funcionament

Es produeixen canvis tant en les parts i en les relacions entre elles, com en el funcionament global. Poden ser diferents segons les variables que intervenen i la modificació en una de les parts afecta a tot el sistema.

Per parlar dels canvis utilitzem l’explicació.

CONTROL-REGULACIÓ

de les interaccions

Genera processos de control-regulació a partir de les interaccions entre els elements que el formen i intercanviant energia, matèria i informació amb el seu entorn. Aquests processos depenen de factors limitants i afavoridors, i fan emergir nous constructes. Per això es diu que “en un sistema, el tot és més que la suma de les parts”.

Per parlar-ne utilitzem la justificació o l’argumentació.

Per exemple, les interaccions entre les diferents parts del sistema nerviós central possibiliten l’emergència dels llenguatges, pensaments, emocions

Temps

Els seus elements i les interaccions entre ells canvien dinàmicament però no necessàriament de manera determinista –com seria pensar que una causa sempre dóna lloc a una mateixa conseqüència-, ja que un sistema pot tenir un comportament no previsible (encara que sí que se’n puguin identificar regularitats).

Per parlar-ne no ho fem com si en féssim una fotografia, sinó com si parléssim d’una pel·lícula de la que no sempre sabem el final.

Escala

Es pot analitzar a diferents escales i, en cadascuna d’elles, es poden definir nous subsistemes i suprasistemes. En termes generals, tots ells tenen les mateixes característiques que el sistema de referència i la seva delimitació respon a convenis sobre cap on s’orienta la mirada. Quan es connecta l’escala d’observació directa d’un sistema amb alguna de nivell inferior podem interpretar com funciona aquest sistema, i quan es connecta amb escales de nivell superior, podem identificar els factors (limitants o d’altres) que expliquen com es controla i regula el seu funcionament.

En general, les justificacions es generen a partir de relacionar aquestes tres escales. 

Per exemple, l’estudi del model ésser viu el podem fer a escala d’organisme, o a escala dels subsistemes que el formen, a nivell d’òrgans o de cèl·lules, o bé també a escala supra com serien les d’ecosistema o paisatge. Així el cor, una cèl.lula o una pineda són sistemes que també es caracteritzen perquè per viure s’han de nodrir, relacionar i reproduir.

Així, per interpretar com funciona un organisme (un elefant, per exemple) al nodrir-se hem de pensar en com arriben els nutrients i l’oxigen a les cèl.lules, i al mateix temps, hem de pensar en factors de l’ambient en el que viu (la sabana o d’altres) que expliquen l’aportació d’aquests nutrients i de l’oxigen.

Aquestes idees són útils per afrontar l’aprenentatge de qualsevol model teòric de la ciència escolar a l’ensenyament bàsic i permet al professorat planificar què ensenyar, en quin ordre i plantejar preguntes i observacions que afavoreixin el procés de modelització.

A partir d’un context o problema que s’escull com a eix de l’aprenentatge, es selecciona el model teòric que guiarà l’estudi de la situació, tot i que cal tenir present que la realitat és complexa i que sovint, per resoldre el problema, serà necessari activar models diversos.

Els models bàsics de la ciència escolar

Els models bàsics de la ciència escolar

Teresa Pigrau. Neus Sanmartí

Una dificultat que hem d’afrontar els ensenyants és la de definir quins són els models bàsics d’una ciència escolar, és a dir, aquells que són útils a l’alumnat per connectar i organitzar els coneixements que van aprenent. 

Per prendre aquesta decisió, pot ser útil pensar en les grans idees que la ciència ha anat generant al llarg de la història. Ho ha fet en funció de diferents disciplines que conformen maneres diverses de mirar l’entorn:

Grans idees de la ciència
Models de ciència escolar

Comportament dels objectes i l’energia, a partir de les interaccions de les partícules en el temps i en l’espai

Composició, estructura i propietats de la matèria i dels seus canvis

Els éssers vius, la seva estructura, funcionament i evolució

La Terra, la seva història i els processos que li han donat forma

Per tant, un mateix objecte o fet es pot explicar des de diferents models teòrics en funció de la pregunta que ens fem. 

Per exemple, davant d’una roca ens podem preguntar com s’ha originat i, per respondre, cal disposar d’un model de canvi geològic. També ens podem preguntar sobre els materials que la formen, sobre la seva estructura i com explicar les seves propietats i canvis, i per respondre és necessari disposar d’un model químic de la matèria. També es poden fer prediccions sobre si és idònia per construir un edifici i, aleshores, necessitarem disposar d’un model del camp de la física.

Des d’aquesta perspectiva, té sentit planificar el currículum de la ciència escolar en funció d’aquestes quatre mirades, cadascuna de les quals possibilita afrontar l’anàlisi de sistemes del món natural, entenent per sistema, un conjunt d’elements que es relacionen entre si per dur a terme una o diverses funcions.

Definició de model teòric

Definició de model teòric
Dimensió conceptual

Teresa Pigrau. Neus Sanmartí

Tradicionalment els currículums de ciències s’organitzen des d’una visió atomística, en la que s’estudien molts conceptes aïllats i no es pot percebre la relació entre ells. En canvi, si organitzem el currículum de ciències a partir d’uns pocs grans models teòrics, possibilitem que l’alumnat comprengui uns fenòmens des de la seva complexitat integrant experiències, conceptes diversos, analogies, valors…

Un model teòric és una representació mental abstracta expressada per mitjà d’enunciats verbals, maquetes a escala física, dibuixos, fórmules matemàtiques, analogies o d’altres modes comunicatius.

Per exemple, el model mecànic newtonià ens explica tant per què no cauen els planetes com per què cau una poma, i possibilita fer prediccions sobre aquests fenòmens i molts d’altres.

La connexió amb els fets del món real és més o menys ajustada. Cada representació proporciona una perspectiva d’aquests fets i, per tant, en qualsevol cas sempre és parcial i una mica imprecisa. No obstant això, de vegades, les persones poden consensuar quins són els models que millor s’ajusten als fets, quan es miren i s’expliquen des d’una determinada perspectiva.

 

Aquests models permeten explicar un conjunt de fenòmens diversosfer prediccions es poden revisar a mesura que s’obtenen més evidències o s’analitzen les ja conegudes des d’altres punts de vista.

 

Dimensió conceptual

Dimensió conceptual

Model per interpretar sistemes geològics

Geologia. La Terra, la seva història i els processos que li han donat forma

Model per interpretar sistemes vius

Biologia. Els éssers vius, la seva estructura, funcionament i evolució

Model per interpretar sistemes materials

Química. Composició, estructura i propietats de la matèria i dels seus canvis

Model per interpretar sistemes físics

Física. Comportament dels objectes i l’energia, a partir de les interaccions de les partícules en el temps i en l’espai