Evaluador de tareas científicas Título de la tarea: Optimización del proceso Haber: Diseño para obtener el máximo rendimiento de amoníaco Grado: 11.º grado Fecha: Octubre de 2023 ## Instrucciones * Antes de comenzar: Complete la tarea como lo haría un estudiante. Luego, considere cualquier material de apoyo proporcionado a los maestros o estudiantes, como información contextual sobre la tarea y claves de respuestas/guía de calificación. * Uso del evaluador de tareas: Utilice esta herramienta para evaluar tareas diseñadas para estándares tridimensionales. Para cada criterio, registre su evidencia de la presencia o ausencia de los indicadores asociados. Después de haber decidido en qué grado están presentes los indicadores dentro de la tarea, revise el propósito de su tarea y decida si la evidencia respalda su uso. ## Criterio A. Las tareas están impulsadas por escenarios de alta calidad que se basan en fenómenos o problemas. ### i. Dar sentido a un fenómeno o abordar un problema es necesario para completar la tarea. ¿Qué había en la tarea, dónde estaba y por qué es esta evidencia? 1. ¿Hay un fenómeno y/o problema presente? Sí. El problema es diseñar condiciones óptimas para el proceso Haber para maximizar el rendimiento de amoníaco manteniendo los costos razonables (por ejemplo, manejando altas temperaturas y presiones). 2. ¿Es necesaria la información del escenario para responder con éxito a la tarea? Sí. Los estudiantes deben usar la simulación para averiguar cómo la variación de la concentración, la temperatura y el volumen desplaza el equilibrio. ### ii. El escenario de la tarea es atractivo, relevante y accesible para una amplia gama de estudiantes. Características de las tareas atractivas, relevantes y accesibles: | Características de los escenarios | Sí | En cierta medida | No | Justificación | | :—- | :—- | :—- | :—- | :—- | | El escenario presenta observaciones del mundo real | [x] | [ ] | [ ] | Modelado de un proceso industrial real con compensaciones operativas reales. | | Los escenarios se basan en al menos un caso específico, no en un tema o un suceso generalmente observado | [x] | [ ] | [ ] | Específicamente analiza la síntesis de amoníaco de Haber-Bosch. | | Los escenarios se presentan como desconcertantes/intrigantes | [x] | [ ] | [ ] | Los estudiantes tienen que descubrir la relación inversa entre el rendimiento y la velocidad de reacción a través de la temperatura. | | Los escenarios crean una “necesidad de saber” | [x] | [ ] | [ ] | Enmarca la optimización como un desafío de ingeniería. | | Los escenarios se pueden explicar utilizando SEP, CCC, DCI apropiados para el grado | [x] | [ ] | [ ] | El principio de Le Chatelier y la teoría de colisiones cubren el razonamiento perfectamente. | | Los escenarios utilizan eficazmente al menos 2 modalidades (por ejemplo, imágenes, diagramas, vídeo, simulaciones, descripciones textuales) | [x] | [ ] | [ ] | Se utilizan visualizaciones de simulación y gráficos de datos conjuntamente. | | Si se utilizan datos, los escenarios presentan datos reales/bien elaborados | [x] | [ ] | [ ] | La simulación proporciona cambios de equilibrio realistas basados en Keq. | | La relevancia local, global o universal del escenario se deja clara a los estudiantes | [x] | [ ] | [ ] | La agricultura mundial depende de los fertilizantes de amoníaco. | | Los escenarios son comprensibles para una amplia gama de estudiantes del nivel de grado | [x] | [ ] | [ ] | Las representaciones visuales simplifican las matemáticas abstractas complejas. | | Los escenarios utilizan tantas palabras como sean necesarias, no más | [x] | [ ] | [ ] | Breve configuración que conduce directamente a la investigación interactiva. | | Los escenarios son suficientemente ricos para impulsar la tarea | [x] | [ ] | [ ] | Lo suficientemente ricos como para cubrir los efectos de concentración, temperatura y presión. | Evidencia de calidad para el Criterio A: [ ] No | [ ] Inadecuado | [x] Adecuado | [ ] Amplias Sugerencias para mejorar la tarea para el Criterio A: Ninguna. ## Criterio B. Las tareas requieren dar sentido usando las tres dimensiones. ### i. Completar la tarea requiere que los estudiantes usen el razonamiento para dar sentido a fenómenos o problemas. Considere de qué maneras la tarea requiere que los estudiantes usen el razonamiento para participar en la comprensión y/o resolución de problemas. Los estudiantes razonan por qué el aumento de presión favorece a los productos al observar el número de moles de gas, y por qué la temperatura afecta la velocidad de manera diferente al rendimiento de equilibrio. ### ii. La tarea requiere que los estudiantes demuestren dimensiones apropiadas para el grado: Evidencia de SEP (¿qué elemento(s) y cómo requiere la tarea que los estudiantes demuestren este elemento en uso?) Usando matemáticas y pensamiento computacional, Construyendo explicaciones. Evidencia de CCC (¿qué elemento(s) y cómo requiere la tarea que los estudiantes demuestren este elemento en uso?) Estabilidad y cambio, Energía y materia. Evidencia de DCI (¿qué elemento(s) y cómo requiere la tarea que los estudiantes demuestren el uso de este elemento?) PS1.B: Reacciones químicas. ### iii. La tarea requiere que los estudiantes integren múltiples dimensiones al servicio de la comprensión y/o la resolución de problemas. Considere de qué maneras la tarea requiere que los estudiantes utilicen múltiples dimensiones juntas. Los estudiantes rastrean cómo los cambios (CCC) en los perfiles de energía y la presión afectan las reacciones químicas (DCI) para construir una explicación de optimización final (SEP). ### iv. La tarea requiere que los estudiantes hagan visible su pensamiento. Considere de qué maneras la tarea impulsa explícitamente a los estudiantes a hacer visible su pensamiento (saca a la luz la comprensión actual, las habilidades, las brechas, las ideas problemáticas). Los estudiantes deben generar una recomendación escrita final que justifique las condiciones industriales elegidas. Evidencia de calidad para el Criterio B: [ ] No | [ ] Inadecuado | [x] Adecuado | [ ] Amplio Sugerencias para mejorar la tarea para el Criterio B: Ninguna. ## Criterio C. Las tareas son justas y equitativas. ### i. La tarea proporciona formas para que los estudiantes establezcan conexiones de relevancia local, global o universal. Considere las características específicas de la tarea que permiten a los estudiantes establecer conexiones locales, globales o universales con el fenómeno/problema y la tarea en cuestión. Nota: Este criterio enfatiza las formas en que los estudiantes encuentran significado en la tarea; esto no significa “interés”. Considere si la tarea es un esfuerzo significativo y valioso que tiene relevancia en el mundo real, en el que algún grupo de interés local, global o universal estaría interesado. Destaca el impacto de la ingeniería química en la sociedad (fertilizantes y suministro mundial de alimentos). ### ii. La tarea incluye múltiples modos para que los estudiantes respondan a la tarea. Describa qué modos (escrito, oral, video, simulación, observación directa, discusión entre pares, etc.) se esperan/son posibles. Interacción de simulación, respuesta escrita y tablas de datos. ### iii. La tarea es accesible, apropiada y cognitivamente exigente para todos los estudiantes (incluidos los estudiantes de inglés o los estudiantes que trabajan por debajo/por encima del nivel de grado). | Características | Sí | En cierta medida | No | Justificación | | :—- | :—- | :—- | :—- | :—- | | La tarea incluye andamios apropiados | [x] | [ ] | [ ] | Prueba una variable a la vez antes de combinarlas. | | Las tareas son coherentes desde la perspectiva del estudiante | [x] | [ ] | [ ] | La progresión desde el aprendizaje del concepto hasta su aplicación funciona bien. | | Las tareas respetan y aprovechan los antecedentes culturales y lingüísticos de los estudiantes | [x] | [ ] | [ ] | Dependencia visual alta sobre el texto. | | Las tareas brindan a los estudiantes de bajo y alto rendimiento la oportunidad de mostrar lo que saben | [x] | [ ] | [ ] | La pregunta de síntesis final requiere un pensamiento integrado de alto nivel. | | Las tareas utilizan un lenguaje accesible | [x] | [ ] | [ ] | Términos científicos estándar sin convolución. | ### iv. La tarea cultiva el interés y la confianza de los estudiantes en la ciencia y la ingeniería. Considere cómo la tarea cultiva el interés y la confianza de los estudiantes en la ciencia y la ingeniería, incluyendo oportunidades para que los estudiantes reflexionen sobre sus propias ideas como una parte significativa de la tarea; tomen decisiones sobre cómo abordar una tarea; participen en la reflexión entre pares/autorreflexión; y participen en tareas que les importan a los estudiantes. Empodera a los estudiantes para actuar como ingenieros eligiendo parámetros del mundo real. ### v. La tarea se centra en actuaciones para las que las experiencias de aprendizaje de los estudiantes los han preparado (oportunidad para aprender consideraciones). Considere las formas en que la información proporcionada sobre el aprendizaje previo de los estudiantes (por ejemplo, materiales didácticos, argumentos, experiencias didácticas supuestas) permite o impide la participación de los estudiantes en la tarea y la interpretación del educador de las respuestas de los estudiantes. Se supone que los estudiantes ya conocen la teoría de colisiones y la dinámica básica de reacción. ### vi. La tarea presenta información científicamente precisa. Describa la evidencia de inexactitudes científicas promovidas explícita o implícitamente por la tarea. No hay inexactitudes. El modelado del proceso Haber es auténtico. Evidencia de calidad para el Criterio C: [ ] No | [ ] Inadecuado | [x] Adecuado | [ ] Amplio Sugerencias para mejorar la tarea para el Criterio C: Ninguna. ## Criterio D. Las tareas apoyan sus objetivos y propósito previstos. Antes de comenzar: 1. Describa qué se está evaluando. Incluya cualquier objetivo proporcionado, como dimensiones, elementos o PE: Una evaluación 3D de alta calidad de HS-PS1-6: Refinar el diseño de un sistema químico especificando un cambio en las condiciones que produciría mayores cantidades de productos en equilibrio. 2. ¿Cuál es el propósito de la evaluación? (marque todas las que correspondan) * [x] Formativa (incluyendo reflexión entre pares y autorreflexión) * [x] Sumativa * [x] Determinar si los estudiantes aprendieron lo que acaban de experimentar * [x] Determinar si los estudiantes pueden aplicar lo que han aprendido a un contexto similar pero nuevo * [ ] Determinar si los estudiantes pueden generalizar su aprendizaje a un contexto diferente * [ ] Otro (especifique): ### i. La tarea evalúa lo que se pretende evaluar y apoya el propósito para el que está destinada. Considere lo siguiente: 1. ¿Es necesario el objetivo de la evaluación para completar con éxito la tarea? Sí, deben refinar las condiciones para aumentar la cantidad de producto. 2. ¿Son necesarias ideas, prácticas o experiencias no contempladas en la evaluación para responder a la tarea? Considere el impacto que esto tiene en la capacidad de los estudiantes para completar la tarea y la interpretación de las respuestas de los estudiantes. No. 3. ¿Las respuestas de los estudiantes respaldan el propósito de la tarea (por ejemplo, si una tarea tiene como objetivo ayudar a los maestros a determinar si los estudiantes entienden la distinción entre causa y correlación, la tarea respalda esta inferencia)? Sí. ### ii. La tarea obtiene artefactos de los estudiantes como evidencia directa y observable de qué tan bien los estudiantes pueden usar las dimensiones objetivo juntas para dar sentido a los fenómenos y diseñar soluciones a los problemas. Considere qué artefactos producen los estudiantes y cómo estos les brindan la oportunidad de hacer visibles sus 1) procesos de construcción de sentido, 2) pensamiento en las tres dimensiones y 3) capacidad de usar múltiples dimensiones juntas [nota: estos artefactos deben conectarse con la evidencia descrita para el Criterio B]. La propuesta de ingeniería escrita equilibra el costo y el rendimiento. ### iii. Los materiales de apoyo incluyen claves de respuestas claras, rúbricas y/o pautas de calificación que están conectadas con el objetivo tridimensional. Proporcionan la guía necesaria y suficiente para interpretar las respuestas de los estudiantes en relación con el propósito de la evaluación, todas las dimensiones objetivo y el objetivo tridimensional. Considere qué tan bien los materiales apoyan a los maestros y estudiantes para dar sentido a las respuestas de los estudiantes y planificar el seguimiento (calificación, movimientos instruccionales), de acuerdo con el propósito y los objetivos de la evaluación. Considere de qué manera las rúbricas incluyen: 1. Guía para interpretar el pensamiento del estudiante utilizando un enfoque integrado, considerando las tres dimensiones juntas, así como señalando apoyos específicos para dimensiones individuales, si corresponde: Proporciona rangos de parámetros esperados para obtener crédito completo. 2. Apoyo para interpretar una variedad de respuestas de los estudiantes, incluidas aquellas que podrían reflejar una comprensión científica parcial o enmascarar/tergiversar la comprensión científica real de los estudiantes (por ejemplo, debido a barreras lingüísticas, falta de indicaciones o desconexión entre la intención y la interpretación del estudiante de la tarea, variedad en los enfoques de comunicación): Diferenciación clara entre saber qué cambia el equilibrio y decidir sobre compromisos prácticos. 3. Formas de conectar las respuestas de los estudiantes con experiencias previas y la instrucción futura planificada por los maestros y la participación de los estudiantes: Sirve como un gran final para una unidad de equilibrio. ### iv. Las indicaciones e instrucciones de la tarea brindan suficiente orientación para que el maestro la administre de manera efectiva y para que los estudiantes la completen con éxito mientras mantienen altos niveles de pensamiento analítico de los estudiantes según corresponda. Considere cualquier indicación o instrucción confusa y evidencia de demasiado o muy poco andamiaje/apoyo para los estudiantes (en relación con el objetivo de la evaluación, por ejemplo, una tarea está destinada a obtener la comprensión de un DCI por parte de los estudiantes, pero su respuesta está tan fuertemente guionizada que impide que los estudiantes realmente muestren su capacidad para aplicar el DCI). Las instrucciones son de apoyo sin revelar el principio fisicoquímico subyacente. Evidencia de calidad para el Criterio D: [ ] No | [ ] Inadecuado | [x] Adecuado | [ ] Amplio Sugerencias para mejorar la tarea para el Criterio D: Ninguna. ## Resumen general Considere el propósito de la tarea y la evidencia que recopiló para cada criterio. Considere cuidadosamente el propósito y el uso previsto de la tarea, su evidencia, razonamiento y calificaciones para hacer una recomendación resumida sobre el uso de esta tarea. Si bien a continuación se proporciona orientación general, es importante recordar que el uso previsto de la tarea juega un papel importante para determinar si la tarea vale el tiempo de los estudiantes y los maestros. Esta es una tarea completa, de alta calidad y equitativa que se alinea perfectamente con HS-PS1-6. Recomendación final (elija una): * [x] Usar esta tarea (todos los criterios tuvieron al menos una calificación NGSS “adecuada”) * [ ] Modificar y usar esta tarea * [ ] No usar esta tarea