Elementos de muestra
EL EFECTO INVERNADERO: ¿REALIDAD O FICCIÓN?
Los seres vivos necesitan energía para sobrevivir. La energía que sustenta la vida en la Tierra proviene del Sol, que irradia energía al espacio, ya que está muy caliente. Una pequeña proporción de esta energía llega a la Tierra.
La atmósfera de la Tierra actúa como una manta protectora sobre la superficie de nuestro planeta y evita las variaciones de temperatura que existirían en un mundo sin aire.
La mayor parte de la energía radiada procedente del Sol pasa a través de la atmósfera de la Tierra. La Tierra absorbe parte de esta energía, y otra parte es reflejada por la superficie de la Tierra. Parte de esta energía reflejada es absorbida por la atmósfera.
Como resultado de ello, la temperatura media por encima de la superficie de la Tierra es mayor de lo que sería si no hubiera atmósfera. La atmósfera de la Tierra tiene el mismo efecto que un invernadero, de ahí el término efecto invernadero. El efecto invernadero se dice que se ha vuelto más pronunciado durante el siglo XX.
Es un hecho que la temperatura media de la atmósfera de la Tierra ha aumentado. En periódicos y revistas el aumento de la emisión de dióxido de carbono se indica a menudo como la fuente principal del aumento de la temperatura en el siglo XX.
un estudiante llamado andrés se interesa por la posible relación entre la temperatura media de la atmósfera de la tierra y la emisión de dióxido de carbono en la tierra.
en una biblioteca se encuentra con los dos gráficos siguientes.
andrés concluye a partir de estos dos gráficos que es cierto que el aumento de la temperatura media de la atmósfera de la tierra se debe al aumento en la emisión de dióxido de carbono.
INVERNADERO – Pregunta 1
¿Qué hay en los gráficos que apoya la conclusión de Andrés?... figura 2.8 • Categorización marco para la pregunta 1 INVERNADERO
Categorías marco Marco 2006 Marco 2015
tipo de conocimiento conocimiento de la ciencia epistémico
competencia explicar fenómenos científicamente explicar fenómenos científicamente
contexto Medioambiental, global Medioambiental, global
demanda cognitiva no aplicable Media
la pregunta 1 demuestra cómo el marco 2015 se aplica en gran medida en las mismas categorías que el marco 2006, y utiliza las mismas competencias y categorizaciones de contexto. el marco 2006 incluyó dos categorizaciones de los conocimientos científicos; conocimiento de la ciencia (en referencia al conocimiento del mundo natural a través de los principales campos de la ciencia) y el conocimiento sobre la ciencia (en referencia a los medios y objetivos de la ciencia). el marco 2015 profundiza en estos dos aspectos, subdivide el conocimiento sobre la ciencia en el conocimiento procedimental y el epistémico. la pregunta 1 requiere que el alumnado no sólo entienda cómo los datos están representados en los dos gráficos, sino también que considere si estas pruebas justifican científicamente una conclusión determinada. esta es una de las características de conocimiento epistémico en el marco 2015. la categorización de contexto es “ambiental, global”. una nueva característica del marco 2015 es la consideración de la demanda cognitiva (véase la figura 2.23). esta pregunta requiere una interpretación de gráficos que implican unos pasos enlazados; por lo tanto, de acuerdo con el marco, se clasifica como demanda cognitiva media.
INVERNADERO – Pregunta 2
Otra estudiante, Juana, discrepa de la conclusión de Andrés. Ella compara los dos gráficos y dice que algunas partes de los gráficos no apoyan su conclusión.
Da un ejemplo de una parte de los gráficos que no apoye la conclusión de Andrés. Explica tu respuesta ... figura 2.9 • Categorización marco para la pregunta 2 INVERNADERO
Categorías marco Marco 2006 Marco 2015
tipo de conocimiento conocimiento de la ciencia epistémico
competencia explicar fenómenos científicamente explicar fenómenos científicamente
contexto Medioambiental, global Medioambiental, global
demanda cognitiva no aplicable Media
la pregunta 2 requiere que el alumnado estudie los dos gráficos detalladamente. el conocimiento, la competencia, el contexto y la demanda cognitiva están en las mismas categorías que la pregunta 1.
20
años 10
0
emisión de dióxido de carbono (miles de millones de toneladas al año) 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 1860 15.4 15.0 temperatura media de la atmósfera de la tierra (°c) 14.6 años 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 1860
figura 2.11 • INVERNADERO presentado en pantalla: Página 1 del estímulo
PISA 2015
El efecto invernadero Introducción
EL EFECTO INVERNADERO: ¿REALIDAD O FICCIÓN?
2
Los seres vivos necesitan energía para vivir. La energía que contiene la Tierra proviene del Sol, el cual irradia energía al espacio porque está muy caliente. Una pequeña proporción de energía llega a la Tierra.
La atmósfera de la Tierra actúa como una manta protectora sobre la superficie de nuestro planeta, previniendo las variaciones de temperatura que existirían en un mundo sin aire.
La mayor parte de la energía proveniente del Sol pasa a través de la atmósfera terrestre. La Tierra absorbe parte de esta energía y otra parte es devuelta desde la superficie terrestre. Parte de este energía devuelta es absorbida por la atmósfera.
Como resultado de esto, la temperatura media de la superficie terrestre es mayor que si no hubiese atmósfera. La atmósfera terrestre tiene el mismo efecto que un invernadero, de ahí el término “efecto invernadero”.
Se dice que el efecto invernadero se ha ido haciendo más visible durante el siglo XX. De hecho la temperatura media de la superficie terrestre ha aumentado. En periódicos y publicaciones se afirma que el incremento de la emisión de dióxido de carbono es la principal fuente del aumento de temperatura en el sigo XX.
INVERNADERO – Pregunta 3
Andrés insiste en su conclusión de que el aumento medio de la temperatura de la atmósfera de la Tierra es causado por el aumento de la emisión de dióxido de carbono. Pero Juana piensa que su conclusión es prematura. Ella dice: “Antes de aceptar esta conclusión debes estar seguro de que otros factores que podrían influir en el efecto invernadero sean constantes”. Nombra uno de los factores a los que se refiere Juana...
figura 2.10 • Categorización marco para la pregunta 3 INVERNADERO Categorías marco Marco 2006 Marco 2015
tipo de conocimiento conocimiento de la ciencia epistémico
competencia explicar fenómenos científicamente explicar fenómenos científicamente
contexto Medioambiental, global Medioambiental, global
demanda cognitiva no aplicable Media
la pregunta 3 requiere que el alumnado considere variables de control en cuanto a la revisión crítica de la evidencia utilizada para apoyar las reivindicaciones. esto se clasifica como “conocimiento de procedimiento” en el marco de 2015. las imágenes siguientes ilustran cómo se presenta la pregunta invernadero en un entorno en pantalla. el texto y los gráficos básicamente no tienen cambios, los estudiantes utilizan los controles de paginación de la parte superior derecha de la pantalla para visualizar los gráficos y el texto como se pide. como las preguntas originales eran respuestas abiertas, la versión en pantalla también requiere un formato de respuesta abierta con el fin de replicar la versión en papel lo más posible, asegurando la comparabilidad entre los modos de entrega y, por tanto, la protección de comparabilidad de los datos a través del tiempo.
figura 2.13 • INVERNADERO presentado en pantalla: Pregunta 1
PISA 2015
El efecto invernadero Pregunta 1/3
Escribe tu respuesta en el cuadro de abajo. ¿Qué hay en los gráficos que apoye la conclusión de Andrés?
2
EL EFECTO INVERNADERO: ¿REALIDAD O FICCIÓN?
Los seres vivos necesitan energía para vivir. La energía que contiene la Tierra proviene del Sol, el cual irradia energía al espacio porque está muy caliente. Una pequeña proporción de energía llega a la Tierra.
La atmósfera de la Tierra actúa como una manta protectora sobre la superficie de nuestro planeta, previniendo las variaciones de temperatura que existirían en un mundo sin aire.
La mayor parte de la energía proveniente del Sol pasa a través de la atmósfera terrestre. La Tierra absorbe parte de esta energía y otra parte es devuelta desde la superficie terrestre. Parte de este energía devuelta es absorbida por la atmósfera.
Como resultado de esto, la temperatura media de la superficie terrestre es mayor que si no hubiese atmósfera. La atmósfera terrestre tiene el mismo efecto que un invernadero, de ahí el término “efecto invernadero”.
Se dice que el efecto invernadero se ha ido haciendo más visible durante el siglo XX. De hecho la temperatura media de la superficie terrestre ha aumentado. En periódicos y publicaciones se afirma que el incremento de la emisión de dióxido de carbono es la principal fuente del aumento de temperatura en el sigo XX.
figura 2.12 • INVERNADERO presentado en pantalla: Página 2 del estímulo
PISA 2015
El efecto invernadero Introducción
Haz click en siguiente para ver la primera cuestión.
A un estudiante llamado Andrés le ha llamado la atención la posible relación entre el aumento de la temperatura media de la atmósfera terrestre y la emisión de dióxido de carbono en la Tierra.
En una biblioteca se encuentra con los siguientes gráficos:
Andrés concluye de estos dos gráficos que es cierto que el aumento de la temperatura de la atmósfera terrestre es debido al incremento de la emisión de dióxido de carbono.
2 1 20 Años 10 0 Emisión de dióxido de carbono (miles de millones de toneladas al año) Temperatura media de la atmósfera de la Tierra (°C) 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 1860 5.4 15.0 14.6 Años 1870 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 1860
figura 2.14 • INVERNADERO presentado en pantalla: Pregunta 2
PISA 2015
El efecto invernadero Pregunta 2/3
Escribe tu respuesta en el cuadro de abajo. Otra estudiante, Juana, está en desacuerdo con la conclusión de Andrés. Ella compara los dos gráficos y afirma que algunas partes de los gráficos no apoyan su conclusión.
Da un ejemplo de una parte del gráfico que no apoye la conclusión de Andrés. Explica tu respuesta.
2
EL EFECTO INVERNADERO: ¿REALIDAD O FICCIÓN?
Los seres vivos necesitan energía para vivir. La energía que contiene la Tierra proviene del Sol, el cual irradia energía al espacio porque está muy caliente. Una pequeña proporción de energía llega a la Tierra.
La atmósfera de la Tierra actúa como una manta protectora sobre la superficie de nuestro planeta, previniendo las variaciones de temperatura que existirían en un mundo sin aire.
La mayor parte de la energía proveniente del Sol pasa a través de la atmósfera terrestre. La Tierra absorbe parte de esta energía y otra parte es devuelta desde la superficie terrestre. Parte de este energía devuelta es absorbida por la atmósfera.
Como resultado de esto, la temperatura media de la superficie terrestre es mayor que si no hubiese atmósfera. La atmósfera terrestre tiene el mismo efecto que un invernadero, de ahí el término “efecto invernadero”.
Se dice que el efecto invernadero se ha ido haciendo más visible durante el siglo XX. De hecho la temperatura media de la superficie terrestre ha aumentado. En periódicos y publicaciones se afirma que el incremento de la emisión de dióxido de carbono es la principal fuente del aumento de temperatura en el sigo XX.
figura 2.15 • INVERNADERO presentado en pantalla: Pregunta 3
PISA 2015
El efecto invernadero Pregunta 3/3
Escribe tu respuesta en el cuadro de abajo. Andrés insiste que su conclusión de que el aumento de la temperatura media de la Tierra está causado por el aumento de las emisiones de dióxido de carbono. Pero Juana piensa que su conclusión es precipitada. Ella afirma: “Antes de aceptar esta conclusión debes estar seguro de otros factores que puedan influir que el efecto invernadero son constantes. Nombra uno de los factores a los que se refiere Juana.
2
EL EFECTO INVERNADERO: ¿REALIDAD O FICCIÓN?
Los seres vivos necesitan energía para vivir. La energía que contiene la Tierra proviene del Sol, el cual irradia energía al espacio porque está muy caliente. Una pequeña proporción de energía llega a la Tierra.
La atmósfera de la Tierra actúa como una manta protectora sobre la superficie de nuestro planeta, previniendo las variaciones de temperatura que existirían en un mundo sin aire.
La mayor parte de la energía proveniente del Sol pasa a través de la atmósfera terrestre. La Tierra absorbe parte de esta energía y otra parte es devuelta desde la superficie terrestre. Parte de este energía devuelta es absorbida por la atmósfera.
Como resultado de esto, la temperatura media de la superficie terrestre es mayor que si no hubiese atmósfera. La atmósfera terrestre tiene el mismo efecto que un invernadero, de ahí el término “efecto invernadero”.
Se dice que el efecto invernadero se ha ido haciendo más visible durante el siglo XX. De hecho la temperatura media de la superficie terrestre ha aumentado. En periódicos y publicaciones se afirma que el incremento de la emisión de dióxido de carbono es la principal fuente del aumento de temperatura en el sigo XX.
Ejemplo de ciencia 2: Fumar
esta nueva unidad modelo 2015 explora diversas formas de las pruebas relacionadas con los efectos nocivos del tabaco y los métodos utilizados para ayudar a la gente a dejar de fumar. los nuevos elementos de conocimiento científico en 2015 solamente se han desarrollado para ser mostrados en el ordenador y por lo tanto este ejemplar sólo se muestra en un formato en pantalla.
todos los tipos de preguntas estándar que aparecen en pantalla en la plataforma informática pisa 2015 tienen una pantalla dividida en vertical con los estímulos presentados en el lado derecho y los mecanismos de preguntas y respuestas, en el lado izquierdo.
FUMAR – Pregunta 1
esta pregunta requiere que el alumnado interprete las pruebas proporcionadas usando su conocimiento de los conceptos científicos. tienen que leer la información en el estímulo sobre las primeras investigaciones sobre los posibles efectos nocivos de fumar y, a continuación, seleccionar dos opciones en el menú para responder a la pregunta.
en esta pregunta, el alumnado tiene que aplicar los conocimientos de contenido mediante la competencia de “explicar fenómenos científicamente”. el contexto se clasifica como “la salud y la enfermedad” en un entorno local/nacional. la demanda cognitiva requiere el uso y aplicación del conocimiento conceptual y por lo tanto se clasifica como un nivel medio de demanda.
figura 2.17 • Categorización marco para la pregunta 1 FUMAR Categorías marco Marco 2015
tipo de conocimiento contenido
competencia explicar fenómenos científicamente
contexto salud y enfermedad, local y nacional
demanda cognitiva Media
FUMAR – Pregunta 2
esta pregunta explora la comprensión de los datos por parte del alumnado.
el lado derecho de la pantalla muestra los datos reales de consumo de cigarrillos y las muertes por cáncer de pulmón en hombres durante un período prolongado de tiempo. se pide al alumnado que seleccione la mejor descripción de los
PISA 2015
Nombre de la Unidad: FUMAR
Pregunta 1/9
John y Rose están investigando el efecto de fumar cigarrillos para una investigación escolar. Lee el cuadro de la derecha. Luego responde a la cuestión de abajo.
Elige dos razones de la lista de abajo que indiquen por qué las compañías tabacaleras podrían reivindicar que no habían evidencias de que el alquitrán causara cáncer en las personas.
Investigación de John
En los años 50 del siglo XX, los investigadores encontraron que el alquitrán del humo de los cigarrillos producía cáncer en ratones. Las compañías tabacaleras reivindicaron que no había evidencias de que el alquitrán causara cáncer en humanos. Además, empezaron a producir cigarrillos con filtro
Las personas son inmunes al alquitrán Se llevaron a cabo experimentos con ratones
Los componentes químicos del tabaco hicieron descender los efectos del alquitrán Las personas pueden reaccionar de manera diferente a los ratones Los cigarrillos con filtro eliminan todo el alquitrán del humo
datos haciendo clic en uno de los controles de opción que hay al lado del resumen de respuestas que hay en el lado izquierdo de la pantalla.
esta unidad pone a prueba los conocimientos del contenido mediante la competencia de “interpretación de datos y pruebas científicamente”.
el contexto es “la salud y la enfermedad” aplicado a un entorno local/nacional. como los estudiantes necesitan interpretar la relación entre los dos gráficos, la demanda cognitiva se clasifica como media.
figure 2.19 • Categorización marco para la pregunta 2 FUMAR Categorías marco Marco 2015
tipo de conocimiento contenido
competencia interpretar datos y pruebas científicamente
contexto salud y enfermedad, local y nacional
demanda cognitiva Media
Ejemplo de ciencia 3: vasIja ZEEr
esta nueva unidad modelo 2015 cuenta con el uso de tareas interactivas que utilizan simulaciones de investigación científica para explorar y evaluar las competencias y los conocimientos de la competencia científica.
esta unidad se centra en un auténtico recipiente de enfriamiento de bajo coste llamado vasija Zeer, fabricada para uso local en áfrica, que utiliza los recursos locales disponibles. el coste y la falta de electricidad limitan el uso de refrigeradores en estas regiones, a pesar de que el clima caliente requiere que las personas mantengan los alimentos frescos para que se puedan conservar durante un tiempo más largo antes de que la proliferación bacteriana los convierta en un riesgo para la salud.
la primera captura de pantalla de esta simulación presenta qué aspecto tiene una vasija Zeer y cómo funciona. no se espera que los estudiantes tengan una comprensión de cómo el proceso de evaporación provoca el enfriamiento, sólo que lo hace.
PISA 2015
Nombre de la Unidad: FUMAR
Pregunta 3/9
Rose encontró un gráfico mientras investigaba sobre el hábito de fumar.
Teniendo en cuenta la investigación de Rose de la derecha, selecciona la mejor respuesta a la pregunta de abajo.
¿Qué afirmación describe mejor la información que muestra el gráfico?:
• El gráfico muestra que todos los hombres que fumaron tabaco desarrollaron cáncer de pulmón. • El gráfico muestra que había más hombres que fumaban tabaco en 1940 que en 2010. • No hay relación entre fumar tabaco y muerte por cáncer de pulmón.
• Hay una relación positiva entre fumar tabaco y muerte por cáncer de pulmón.
Investigación de Rose Muertes por cáncer de pulmón (Por 100.000) Cigarrillos fumados por persona por año 4000 Consumo de cigarrillos (hombres) Cáncer de pulmón (hombres) 3000 2000 1000 150 100 1900 1920 1940 1960 1980 50 figure 2.18 • FUMAR: Pregunta 2
usando esta simulación, se pide al alumnado que investigue las condiciones que producirán los efectos de enfriamiento más eficaces (4°c) para mantener los alimentos frescos en la vasija Zeer. el simulador mantiene ciertas condiciones constantes (la temperatura del aire y la humedad), pero incluye esta información para mejorar el ajuste contextual auténtico. en la primera pregunta, se pide al alumnado que investigue las condiciones óptimas para mantener la máxima cantidad de alimentos frescos en la vasija Zeer alterando el espesor de la capa de arena y las condiciones de humedad.
cuando los estudiantes han establecido sus condiciones (que también alteran la presentación visual de la vasija Zeer que hay en pantalla), presionan el botón de grabación de datos, que después ejecuta la simulación y rellena la tabla de datos.