Evaluador de tareas de ciencias Título de la tarea: Navegando la corriente: suma de vectores y velocidad relativa Grado: Bachillerato Fecha: Marzo de 2024 SEP: Uso de las matemáticas y el pensamiento computacional DCI: PS2.A: Fuerzas y movimiento CCC: Sistemas y modelos de sistemas Propósito de la tarea: Determinar si los estudiantes pueden aplicar lo que han aprendido a un contexto similar pero nuevo ## 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 se basan en escenarios de alta calidad fundamentados en fenómenos o problemas. ### i. Es necesario comprender un fenómeno o abordar un problema 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? El escenario es la simulación interactiva en sí, donde manipular la velocidad del barco, la velocidad del río y el rumbo provoca cambios en tiempo real en la velocidad resultante del barco y la trayectoria de cruce. 2. ¿Es necesaria la información del escenario para responder con éxito a la tarea? Los estudiantes no pueden completar el análisis sin utilizar activamente este fenómeno para visualizar la suma de vectores. ### 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] | [ ] | [ ] | Navegar en bote a través de un río en movimiento es un escenario común del mundo real. | | Los escenarios se basan en al menos un caso específico, no en un tema o un suceso generalmente observado | [x] | [ ] | [ ] | El caso específico es un bote que intenta llegar a un punto específico al otro lado de un río en movimiento. | | Los escenarios se presentan como desconcertantes/intrigantes | [x] | [ ] | [ ] | Es contraintuitivo que apuntar directamente a través de un río resulte en llegar muy río abajo. | | Los escenarios crean una “necesidad de saber” | [x] | [ ] | [ ] | Los estudiantes necesitan saber cómo calcular el rumbo correcto para llegar a su destino previsto. | | Los escenarios se pueden explicar utilizando SEP, CCC, DCI apropiados para el grado | [x] | [ ] | [ ] | Explicables utilizando matemáticas vectoriales de nivel de escuela secundaria y conceptos de fuerzas/movimiento. | | Los escenarios utilizan eficazmente al menos 2 modalidades (por ejemplo, imágenes, diagramas, vídeo, simulaciones, descripciones textuales) | [x] | [ ] | [ ] | La tarea utiliza una simulación interactiva y descripciones textuales. | | Si se utilizan datos, los escenarios presentan datos reales/bien elaborados | [x] | [ ] | [ ] | La simulación proporciona datos realistas de velocidad y tiempo resultantes basados en la suma de vectores. | | La relevancia local, global o universal del escenario se deja clara a los estudiantes | [x] | [ ] | [ ] | Navegar por agua en movimiento y comprender la velocidad relativa son universalmente relevantes en física, transporte e ingeniería. | | Los escenarios son comprensibles para una amplia gama de estudiantes del nivel de grado | [x] | [ ] | [ ] | La naturaleza visual e interactiva hace accesibles los conceptos abstractos. | | Los escenarios utilizan tantas palabras como sean necesarias, no más | [x] | [ ] | [ ] | Las instrucciones son concisas y orientadas a la acción. | | Los escenarios son suficientemente ricos para impulsar la tarea | [x] | [ ] | [ ] | Se pueden alterar múltiples variables, generando datos complejos para el análisis. | Evidencia de calidad para el Criterio A: [ ] No | [ ] Inadecuado | [x] Adecuado | [ ] Extenso Sugerencias para mejorar la tarea para el Criterio A: Proporcionar ejemplos explícitos del mundo real (como un globo aerostático o neumáticos de coche) en la introducción para fortalecer la relevancia local/global. ## Criterio B. Las tareas requieren dar sentido utilizando las tres dimensiones. ### i. Completar la tarea requiere que los estudiantes utilicen el razonamiento para dar sentido a fenómenos o problemas. Considere de qué maneras la tarea requiere que los estudiantes utilicen el razonamiento para participar en la construcción de sentido y/o la resolución de problemas. Los estudiantes deben razonar sobre por qué la trayectoria del barco y el punto de llegada cambian cuando se altera su rumbo o la corriente del río, utilizando la suma de vectores para explicar la velocidad resultante macroscópica. ### 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 utilizan un modelo computacional interactivo para explorar relaciones y generar datos. Evidencia de CCC (¿qué elemento(s) y cómo requiere la tarea que los estudiantes demuestren este elemento en uso?) Sistemas y modelos de sistemas: Los estudiantes analizan el barco y el río como un sistema, identificando cómo interactúan los componentes de velocidad individuales para determinar el comportamiento general del sistema. 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 conectan vectores de velocidad individuales para determinar el movimiento resultante y la posición de un objeto dentro de un marco de referencia. ### 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 utilizan el pensamiento computacional y las matemáticas (SEP) para analizar el modelo del sistema (CCC) con respecto a cómo los vectores de velocidad individuales (DCI) se combinan para determinar el movimiento resultante. ### 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 (surge la comprensión actual, las habilidades, las brechas, las ideas problemáticas). Los estudiantes deben proporcionar explicaciones escritas y dibujar diagramas de vectores que conecten los componentes de velocidad individuales con la trayectoria resultante, haciendo visible su razonamiento matemático. Evidencia de calidad para el Criterio B: [ ] No | [ ] Inadecuado | [x] Adecuado | [ ] Extenso Sugerencias para mejorar la tarea para el Criterio B: Requerir que los estudiantes dibujen explícitamente el triángulo de suma de vectores (método cabeza a cola) junto con su explicación escrita para hacer más visible su pensamiento matemático. ## 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 comprensión de la suma de vectores y la velocidad relativa es esencial para diversas aplicaciones de ingeniería, aviación y marítimas, lo que proporciona relevancia universal. ### 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 modos esperados son respuestas escritas e interacción con la simulación. ### 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] | [ ] | [ ] | La recopilación de datos paso a paso guía el proceso. | | Las tareas son coherentes desde la perspectiva del estudiante | [x] | [ ] | [ ] | La progresión de la observación a la recopilación de datos y al análisis es lógica. | | Las tareas respetan y aprovechan los antecedentes culturales y lingüísticos de los estudiantes | [x] | [ ] | [ ] | Utiliza representaciones científicas estándar y lenguaje accesible. | | Las tareas brindan a los estudiantes de bajo y alto rendimiento la oportunidad de mostrar lo que saben | [x] | [ ] | [ ] | Todos los estudiantes pueden recopilar datos, mientras que el análisis permite diferentes profundidades de explicación. | | Las tareas utilizan un lenguaje accesible | [x] | [ ] | [ ] | La terminología es estándar y está respaldada visualmente por la interfaz de usuario. | ### 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. La retroalimentación visual inmediata y los gráficos dinámicos generan confianza al permitir que los estudiantes prueben rápidamente las hipótesis. ### v. La tarea se centra en los 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, argumentos, experiencias didácticas supuestas) permite o impide la participación de los estudiantes en la tarea y la interpretación de las respuestas de los estudiantes por parte del educador. La tarea supone alguna introducción previa a los conceptos de vectores, velocidad y rapidez, lo cual es estándar para las ciencias físicas de la escuela secundaria. ### vi. La tarea presenta información científicamente precisa. Describa la evidencia de imprecisiones científicas promovidas explícita o implícitamente por la tarea. La simulación modela con precisión la suma de vectores y la velocidad relativa. Evidencia de calidad para el Criterio C: [ ] No | [ ] Inadecuado | [x] Adecuado | [ ] Amplio Sugerencias para mejorar la tarea para el Criterio C: Proporcione opciones explícitas para la discusión entre pares durante la fase de análisis. ## 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: Evaluar la capacidad del estudiante para usar un modelo computacional para comprender la relación entre componentes vectoriales y velocidad relativa (PS2.A, Sistemas y modelos de sistemas). 2. ¿Cuál es el propósito de la evaluación? (marque todas las que correspondan) * [ ] Formativa (incluida la reflexión entre pares y la autorreflexión) * [x] Sumativa * [ ] 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 el modelo proporcionado para responder las preguntas de análisis. 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 se requiere estrictamente ningún conocimiento externo; la simulación proporciona los datos necesarios. 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 comprenden la distinción entre causa y correlación, ¿la tarea respalda esta inferencia)? Sí, las explicaciones escritas demostrarán si los estudiantes pueden conectar los componentes vectoriales resultantes con las velocidades relativas. ### 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 de nuevo con la evidencia descrita para el Criterio B]. El análisis escrito requerido de los datos vectoriales y el comportamiento de velocidad relativa sirve como evidencia directa de la integración 3D. ### 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 manera consistente con el propósito y los objetivos de la evaluación. Considere de qué maneras las rúbricas incluyen: 1. Orientación 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 deben evaluar si los estudiantes utilizan con éxito los datos y las matemáticas del modelo (SEP) para mostrar relaciones del sistema (CCC) relacionadas con fuerzas y movimiento (DCI). 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): Se podría mostrar una comprensión parcial si un estudiante puede describir la trayectoria resultante pero no puede explicar por qué basándose en los componentes vectoriales subyacentes. 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: Las respuestas pueden guiar la instrucción futura sobre vectores no perpendiculares o aplicaciones del mundo real (como la aviación). ### 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 recopilación de datos paso a paso proporciona andamiaje, mientras que las preguntas de análisis abiertas mantienen la demanda cognitiva. Evidencia de calidad para el Criterio D: [ ] No | [ ] Inadecuado | [x] Adecuado | [ ] Amplio Sugerencias para mejorar la tarea para el Criterio D: Incluya una rúbrica de calificación formal alineada con las tres dimensiones. ## 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. La tarea Navegando la Corriente aprovecha eficazmente una simulación interactiva para involucrar a los estudiantes en el aprendizaje tridimensional. Al manipular variables de velocidad y observar cambios vectoriales en tiempo real, los estudiantes utilizan el pensamiento computacional para comprender las relaciones del sistema relacionadas con la velocidad relativa. La tarea es accesible y apoya directamente su propósito sumativo previsto. 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