Evaluador de tareas de ciencias Título de la tarea: Conservación de autos chocadores: análisis del momento en acción Grado: Bachillerato Fecha: 24/05/2024 ## 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, la tarea está impulsada por el fenómeno de los autos chocadores de un parque de diversiones que interactúan y chocan con diferentes cantidades de rebote (“elasticidad”), desafiando a los estudiantes a descubrir la regla matemática que define los resultados. 2. ¿Es necesaria la información del escenario para responder con éxito a la tarea? Sí, los estudiantes deben configurar la simulación en función de las instrucciones del escenario (masas, velocidades, adherencia del parachoques) y usar los datos de salida para calcular el momento. La tarea no se puede completar sin estos datos derivados del escenario. ### 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] | [ ] | [ ] | Las atracciones de los parques de diversiones, como los autos chocadores, son fenómenos del mundo real, ampliamente comprendidos. | | Los escenarios se basan en al menos un caso específico, no en un tema o un suceso generalmente observado | [x] | [ ] | [ ] | La tarea proporciona casos explícitos (masas y velocidades específicas para autos que rebotan frente a autos pegajosos) para modelar. | | Los escenarios se presentan como desconcertantes/intrigantes | [x] | [ ] | [ ] | El gancho enfatiza una “regla oculta” que controla las colisiones que los estudiantes deben descubrir. | | Los escenarios crean una “necesidad de saber” | [x] | [ ] | [ ] | Enmarcado como una investigación de accidentes para ingeniería de seguridad, dando a los estudiantes una razón para probar los impactos. | | Los escenarios se pueden explicar utilizando SEP, CCC, DCI apropiados para el grado | [x] | [ ] | [ ] | El escenario requiere explícitamente la aplicación de álgebra de nivel HS ( $p=mv$ ), la definición de límites del sistema (CCC) y las definiciones de fuerzas/movimiento (DCI). | | Los escenarios utilizan eficazmente al menos 2 modalidades (por ejemplo, imágenes, diagramas, vídeo, simulaciones, descripciones textuales) | [x] | [ ] | [ ] | La tarea utiliza instrucciones textuales junto con una simulación física visual y dinámica y tablas de datos. | | Si se utilizan datos, los escenarios presentan datos reales/bien elaborados | [x] | [ ] | [ ] | La simulación computacional proporciona datos matemáticamente perfectos para colisiones elásticas e inelásticas 1D ideales. | | La relevancia local, global o universal del escenario se deja clara a los estudiantes | [x] | [ ] | [ ] | Las atracciones de los parques de diversiones, como los autos chocadores, son ampliamente comprendidas y reconocibles a nivel mundial. | | Los escenarios son comprensibles para una amplia gama de estudiantes del nivel de grado | [x] | [ ] | [ ] | Las instrucciones definen claramente la elasticidad y la inelasticidad en términos sencillos (“elástico” frente a “pegajoso”). | | Los escenarios usan tantas palabras como sean necesarias, no más | [x] | [ ] | [ ] | Las instrucciones de la tarea son concisas, utilizando viñetas para pasos directos y accionables. | | Los escenarios son suficientemente ricos para impulsar la tarea | [x] | [ ] | [ ] | Los gráficos en tiempo real y las tablas de cálculo de la simulación proporcionan un conjunto de datos rico e interactivo para el análisis. | Evidencia de calidad para el Criterio A: [ ] No | [ ] Inadecuado | [ ] Adecuado | [x] Extenso Sugerencias para mejorar la tarea para el Criterio A: Ninguna, el escenario fundamenta eficazmente las matemáticas abstractas del momento en un contexto físico tangible. ## Criterio B. Las tareas requieren dar sentido utilizando las tres dimensiones. ### i. Completar la tarea requiere que los estudiantes utilicen el razonamiento para comprender fenómenos o problemas. Considere de qué maneras la tarea requiere que los estudiantes utilicen el razonamiento para participar en la comprensión y/o resolución de problemas. Se requiere que los estudiantes recopilen datos antes y después de las colisiones, calculen el momento y razonen sobre cómo se conserva el momento total mientras que la energía cinética puede no conservarse, dependiendo del tipo de parachoques. Deben hacer una afirmación general sobre el momento total de un sistema. ### 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?) Uso de matemáticas y pensamiento computacional: Los estudiantes deben extraer datos matemáticos de una simulación computacional, usar ecuaciones algebraicas ( $p = mv$ ) para calcular el momento y sintetizar estos cálculos para encontrar el momento total de un sistema cerrado. Evidencia de CCC (¿qué elemento(s) y cómo requiere la tarea que los estudiantes demuestren este elemento en uso?) Sistemas y modelos de sistemas: Se instruye explícitamente a los estudiantes para que calculen el momento total del “sistema” (los dos autos chocadores interactuando) y realicen un seguimiento de este valor agregado en diferentes condiciones iniciales y tipos de colisión, enfatizando que el límite del sistema dicta la cantidad conservada. Evidencia de DCI (¿qué elemento(s) y cómo requiere la tarea que los estudiantes demuestren este elemento en uso?) PS2.A: Fuerzas y movimiento: Los estudiantes usan la definición fundamental de momento ( $p = mv$ ) y observan cómo los cambios en el momento de un objeto dentro de un sistema se equilibran con los cambios en el otro objeto, lo que lleva a la conservación del momento total del sistema. ### 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 usen múltiples dimensiones juntas. Para responder con éxito a la pregunta sobre qué sucede con el momento del sistema, los estudiantes deben combinar su extracción de datos computacionales (SEP) y su comprensión conceptual de límites definidos (CCC) para demostrar la ley física de conservación del momento (DCI). ### 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 lagunas, las ideas problemáticas). La tarea requiere que los estudiantes muestren su trabajo matemático, completen los valores paso a paso (sacando a la luz los errores de cálculo) y escriban un párrafo que explique la diferencia entre colisiones elásticas e inelásticas utilizando sus datos generados como evidencia. La pregunta de aplicación final requiere que articulen su razonamiento en un escenario novedoso (auto de choque para niños contra adultos). Evidencia de calidad para el Criterio B: [ ] No | [ ] Inadecuado | [ ] Adecuado | [x] Extenso Sugerencias para mejorar la tarea para el Criterio B: Asegúrese de que los estudiantes comprendan la naturaleza vectorial de la velocidad (dirección positiva frente a negativa) verificando que lleven el signo negativo a sus cálculos, lo cual es fundamental para encontrar el momento total correcto. ## 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. La tarea se enmarca en torno a la ingeniería de seguridad y el diseño de atracciones de parques de diversiones. Comprender cómo las colisiones afectan la velocidad y el momento es altamente relevante para la seguridad automotriz y la ingeniería civil, lo que lo convierte en un escenario de relevancia global. ### 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. Los estudiantes participan de forma interactiva a través de la simulación, registran datos numéricos y proporcionan explicaciones y argumentos escritos. Podría adaptarse fácilmente para la discusión entre pares durante la fase de análisis. ### 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] | [ ] | [ ] | Se proporcionan fórmulas ( $p=mv$ , $P = p_1 + p_2$ ) junto con los pasos para completar los espacios en blanco. | | Las tareas son coherentes desde la perspectiva del estudiante | [x] | [ ] | [ ] | La progresión del análisis de energía elástica a inelástica y a cinética se construye lógicamente. | | Las tareas respetan y aprovechan los antecedentes culturales y lingüísticos de los estudiantes | [x] | [ ] | [ ] | El contexto es generalizado y no depende de modismos culturales específicos. | | Las tareas brindan a los estudiantes de bajo y alto rendimiento la oportunidad de mostrar lo que saben | [x] | [ ] | [ ] | Los cálculos paso a paso ayudan a los estudiantes con dificultades, mientras que la pregunta de aplicación abierta desafía a los estudiantes avanzados a sintetizar. | | Las tareas utilizan un lenguaje accesible | [x] | [ ] | [ ] | Los términos científicos (elástico, inelástico) se definen inmediatamente con sinónimos accesibles (rebotante, pegajoso). | ### 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, incluidas las 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 participar en tareas que importan a los estudiantes. Al permitir que los estudiantes manipulen físicamente variables (masa, velocidad, elasticidad) y vean los resultados visuales y matemáticos inmediatos, la tarea genera confianza en su capacidad para usar modelos computacionales para probar hipótesis. ### v. La tarea se centra en desempeños para los que las experiencias de aprendizaje de los estudiantes los han preparado (consideraciones de oportunidad de aprendizaje). Considere las formas en que la información proporcionada sobre el aprendizaje previo de los estudiantes (por ejemplo, materiales didácticos, historias, 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. La tarea asume competencia algebraica básica (multiplicar dos valores, sumar números positivos y negativos). Los conceptos científicos requeridos se generan y practican directamente dentro de la tarea. ### vi. La tarea presenta información que es científicamente precisa. Describa la evidencia de inexactitudes científicas promovidas explícita o implícitamente por la tarea. Ninguna inexactitud. La tarea representa con precisión la conservación del momento en colisiones elásticas e inelásticas y distingue correctamente entre la conservación del momento y la conservación de la energía cinética. Evidencia de calidad para el Criterio C: [ ] No | [ ] Inadecuado | [ ] Adecuado | [x] 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 lo que se está evaluando. Incluya cualquier objetivo proporcionado, como dimensiones, elementos o PE: HS-PS2-2: Utilizar representaciones matemáticas para apoyar la afirmación de que el momento total de un sistema de objetos se conserva cuando no hay fuerza neta sobre el sistema. 2. ¿Cuál es el propósito de la evaluación? (marque todas las que correspondan) * [x] Formativa (incluyendo reflexión entre pares y autorreflexión) * [ ] 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, los estudiantes deben usar la representación matemática ( $p=mv$ ) para calcular el momento y hacer su afirmación sobre la conservación. 2. ¿Hay alguna idea, práctica o experiencia no contemplada en la evaluación necesaria 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. La tarea se centra estrictamente en el DCI y el SEP objetivo. 3. ¿Las respuestas de los estudiantes respaldan el propósito de la tarea (por ejemplo, si una tarea está destinada a ayudar a los maestros a determinar si los estudiantes entienden la distinción entre causa y correlación, la tarea respalda esta inferencia)? Sí, las preguntas finales piden explícitamente a los estudiantes que usen sus datos como evidencia para hacer una afirmación matemática sobre el momento total, cumpliendo directamente el PE. ### 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 de los estudiantes se producen 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 de nuevo con la evidencia descrita para el Criterio B]. Los artefactos incluyen los cálculos matemáticos completos, la comparación escrita del momento inicial y final total y la afirmación escrita que aplica el concepto a un escenario novedoso. Estos revelan su capacidad para realizar las matemáticas, conceptualizar los límites del sistema y articular el principio físico. ### 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 maneras 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: Los maestros pueden evaluar rápidamente la comprensión al verificar los valores de Momento Total calculados; si coinciden antes y después de la colisión, el estudiante ha aplicado correctamente las matemáticas. 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 de la tarea por parte del estudiante, variedad en los enfoques de comunicación): La naturaleza paso a paso aísla dónde un estudiante podría equivocarse (por ejemplo, no usar un signo negativo para la velocidad opuesta en lugar de no comprender el sistema en su conjunto). 3. Maneras de conectar las respuestas de los estudiantes con experiencias previas y la instrucción futura planificada por los maestros y la participación de los estudiantes: Esta evaluación formativa puede informar inmediatamente una lección de seguimiento sobre impulsos o colisiones 2D más complejas. ### iv. Las indicaciones e instrucciones de la tarea proporcionan suficiente orientación para que el profesor la administre de manera efectiva y para que los estudiantes la completen con éxito, manteniendo 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 muestren realmente su capacidad para aplicar el DCI). La sección de cálculo andamiado guía a los estudiantes a través de los pasos necesarios sin hacer el razonamiento por ellos. Aún deben ejecutar las matemáticas, observar los resultados y formular de forma independiente la afirmación final. Evidencia de calidad para el Criterio D: [ ] No | [ ] Inadecuado | [ ] Adecuado | [x] 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 a la hora de determinar si la tarea vale el tiempo de los estudiantes y los profesores. La tarea “Conservación de autos chocadores” proporciona una excelente actividad formativa, estructurada y atractiva para HS-PS2-2. Utiliza eficazmente la simulación interactiva para permitir que los estudiantes generen datos, apliquen representaciones matemáticas y razonen sobre los límites del sistema para construir afirmaciones basadas en evidencia sobre la conservación del momento. Recomendación final (elija una): * [x] Usar esta tarea (todos los criterios tuvieron al menos una calificación de “adecuada”) * [ ] Modificar y usar esta tarea * [ ] No usar esta tarea