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Desarrollar el conocimiento y las habilidades en todos los niveles
Durante kindergarten, los estudiantes desarrollan conocimientos y destrezas asociados con las Prácticas de ciencias e ingeniería, Ideas básicas disciplinarias y Conceptos transversales.
Prácticas de ciencias e ingeniería
En este módulo, los estudiantes participan en la práctica de hacer preguntas (SEP.1) para comenzar a definir problemas. Durante el Desafío de ingeniería, los estudiantes definen un problema que pueden resolver mediante el desarrollo de un objeto o instrumento nuevo o mejorado. Del 3.er al 5.o nivel, definirán los problemas que se pueden resolver mediante el desarrollo de un objeto, un instrumento, un proceso o un sistema, y también considerarán los criterios y restricciones de una solución exitosa.
A lo largo de este módulo, los estudiantes desarrollan una comprensión del desarrollo y el uso de modelos (SEP.2) utilizando un modelo físico para representar una casa en acantilado en Mesa Verde. A medida que interactúan con el modelo, los estudiantes describen cómo se diferencia de los objetos reales que representa el modelo. Del 3.er al 5.o nivel, mejorarán su habilidad para desarrollar y utilizar modelos para identificar las limitaciones de los modelos.
En este módulo, los estudiantes también desarrollan un modelo sencillo basado en evidencias para representar un objeto determinado (SEP.2) cuando crean un modelo de refugio para arqueólogos durante el Desafío de ingeniería. Hacen observaciones de primera mano sobre su solución propuesta para determinar si resuelven el problema (SEP.3). Los estudiantes aprovecharán estas destrezas del 3.er al 5.o nivel para desarrollar un diagrama o prototipo físico para representar un objeto, un instrumento o un proceso propuestos (SEP.2) y poner a prueba dos modelos diferentes del mismo objeto propuesto para determinar cuál cumple mejor los criterios de éxito (SEP.3).
Para dar sentido a su estado del tiempo local y el fenómeno de anclaje de este módulo, los estudiantes recopilan datos haciendo observaciones del estado del tiempo, de primera mano y de los medios de comunicación (SEP.3).
Utilizan estos datos para hacer comparaciones. Del 3.er al 5.o nivel, los estudiantes utilizarán los datos para servir de base a las evidencias que expliquen un fenómeno o para poner a prueba una solución.
En kindergarten, los estudiantes comienzan a contar y utilizar números para identificar y describir patrones en la naturaleza (SEP.5). En este módulo, utilizan el conteo y los números para identificar patrones en la temperatura diaria y determinar que necesitan más información para identificar otros patrones en los datos del estado del tiempo. A medida que desarrollan sus destrezas matemáticas del 3.er al 5.o nivel, los estudiantes organizarán conjuntos de datos sencillos para revelar patrones que sugieren relaciones.
Ideas básicas disciplinarias
El estudio de los estudiantes sobre el estado del tiempo, los peligros naturales y el efecto del calentamiento producido por la luz solar de kindergarten al 2.o nivel sienta las bases para una comprensión más sofisticada del estado del tiempo, el clima y la energía en años posteriores.
En kindergarten, el estudio del estado del tiempo y el clima comienza con los estudiantes que exploran diversas partes del estado del tiempo y aprenden a medir y anotar el estado del tiempo para buscar patrones a lo largo del tiempo (ESS2.D). En el 3.er nivel, los estudiantes aprenderán que los científicos o científicas registran patrones meteorológicos en diferentes momentos y áreas para que puedan hacer predicciones sobre el estado del tiempo que podría ocurrir a continuación. Esto los lleva a desarrollar una comprensión del clima como una descripción de la gama de las condiciones meteorológicas típicas de una zona y de la variación normal a lo largo de los años. En la escuela intermedia, los estudiantes ampliarán sus conocimientos explorando cómo las interacciones entre la luz solar, el océano, la atmósfera, el hielo, los accidentes geográficos y los seres vivos influyen en el estado del tiempo y el clima. En el bachillerato, seguirán avanzando en su comprensión del estado del tiempo y el clima mientras exploran la complejidad de los cambios atmosféricos rápidos y graduales debidos a la actividad humana.
En kindergarten, los estudiantes comienzan su estudio de los peligros naturales centrándose en cómo prepararse para el mal estado del tiempo local (ESS3.B). En el 3.er y 4.o nivel, ampliarán sus conocimientos sobre los peligros naturales. Comenzarán a entender que, si bien las personas no pueden prevenir los peligros naturales, pueden hacer cosas que minimicen los impactos negativos de estos peligros. En la escuela intermedia, explorarán la historia de los peligros naturales en una región en particular con el entendimiento de que, al analizar esta historia, pueden predecir la probabilidad de futuros peligros naturales en un área. Los estudiantes de bachillerato exploran el impacto que los peligros naturales tienen en las poblaciones humanas, en particular el impacto que los peligros naturales tienen en la migración humana.
El estudio de la conservación de la energía y la transferencia de energía comienza en kindergarten con el entendimiento de que la luz solar calienta la superficie terrestre (PS3.B). Los estudiantes repasarán la energía en el 4.o nivel al aprender que la energía está presente siempre que haya objetos en movimiento, sonido, luz o calor. Empiezan a entender que los objetos que chocan entre sí pueden transferir energía y que las corrientes eléctricas también transfieren energía de un lugar a otro. En la escuela intermedia, los estudiantes se basarán en sus conocimientos previos para reconocer que la cantidad de transferencia de energía necesaria para cambiar la temperatura de un material en cierta cantidad depende de las propiedades del material y de su ambiente. Aprenden que la energía fluye de las regiones más cálidas hacia las más frías y que cuando cambia la energía de movimiento de un objeto, debe producirse otro cambio en la energía al mismo tiempo. En el bachillerato, los estudiantes desarrollarán su comprensión de la conservación de la energía a medida que aprenden que la energía no se puede crear ni destruir, sino que solo se transporta o se transfiere entre sistemas. Utilizan expresiones matemáticas para predecir y describir el comportamiento del sistema y desarrollan la comprensión de que los sistemas siempre evolucionan hacia estados más estables.
Conceptos transversales
A lo largo de este módulo, los estudiantes desarrollan una comprensión más profunda de las Ideas básicas disciplinarias aplicando Conceptos transversales de Patrones; Escala, proporción y cantidad; Estructura y función; y Estabilidad y cambio.
A través de sus observaciones en este módulo, los estudiantes describen patrones (CC.1) en la naturaleza que pueden utilizar como evidencias para describir fenómenos. A medida que observan el estado del tiempo todos los días, buscan patrones para ver si pueden predecir el estado del tiempo futuro. Los estudiantes encuentran un patrón en la forma en que la temperatura cambia a lo largo del día y también utilizan datos del mal estado del tiempo para identificar el patrón de que algunos tipos de mal estado del tiempo son más propensos que otros en una región determinada. Del 3.er al 5.o nivel, los estudiantes se basarán en su comprensión de los patrones observando patrones de cambio que las personas pueden utilizar para hacer predicciones y utilizando patrones como evidencias para respaldar una explicación.
En este módulo, los estudiantes tienen muchas oportunidades de observar y medir el estado del tiempo. Utilizan escalas relativas para comparar y describir el estado del tiempo y los lugares donde las personas se sentirían más cálidas o más frías (CC.3). En módulos posteriores de kindergarten, los estudiantes utilizan escalas relativas para describir los objetos como más rápidos o más lentos y más grandes o más pequeños. Del 3.er al 5.o nivel, ampliarán su aplicación de este Concepto transversal para explicar que existen objetos naturales desde los muy diminutos hasta los inmensamente grandes.
A medida que los estudiantes observan y construyen refugios en este módulo, exploran cómo la forma y la estabilidad de las partes están relacionadas con su función (CC.6). Del 3.er al 5.o nivel, profundizarán su comprensión de la relación entre estructura y función explorando subestructuras observables. También trabajarán para comprender que, al igual que otras estructuras, las subestructuras tienen formas y partes que cumplen funciones.
Mediante sus observaciones sobre los efectos de diversas condiciones meteorológicas, los estudiantes de kindergarten determinan que algunas cosas permanecen iguales mientras que otras cambian (CC.7). El análisis de los datos del estado del tiempo proporciona evidencias de que el patrón de fluctuaciones diarias de temperatura permanece igual día tras día, mientras que las condiciones meteorológicas que ocurren a lo largo del mes pueden cambiar. Del 3.er al 5.o nivel, los estudiantes se basarán en su comprensión de la estabilidad y el cambio a medida que aprenden que pueden medir los cambios en términos de diferencias a lo largo del tiempo y que el cambio puede producirse a diferente ritmos.
