Adaptación de dos estímulos de TIMSS para mi clase de física


En esta tarea nos piden que elijamos un estímulo de dos estudios que evalúen la misma competencia, uno de educación Primaria y otro de educación Secundaria y hacer una propuesta de adaptación en función de tu grupo de alumnos. En esta ocasión, y dado que estoy más acostumbrado a las pruebas PISA, he decidido trabajar con ítems de TIMSS para aprender también un poco sobre esta prueba. En concreto he seleccionado dos bloques de preguntas liberadas sobre ciencias:

ITEM DE LA PRUEBA PARA 2º DE SECUNDARIA

La imagen muestra agua que cae de un tanque y hace dar vueltas a una rueda.

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A. ¿Qué tipo de energía tiene el agua cuando está en el tanque?

B. ¿Qué tipo de energía tiene el agua justo antes de golpear a la rueda?

C. Escribe un cambio en el sistema que haga que la rueda gire más rápido.

En mi caso, mis alumnos son de Física y Química de 4º de la ESO y no de 2º, pero las preguntas no les resultarían extrañas dado que estos contenidos se trabajan en la unidad de Energía y Trabajo. La verdad es que mantendría estas tres mismas preguntas. Las dos primeras me pueden dar una visión clara de quién entiende correctamente los conceptos de energía potencial y energía cinética. La tercera es una buena manera de observar el nivel de razonamiento y la capacidad de aplicar estos conceptos, aunque puede ser relativamente sencilla para alumnos de este nivel.

Sin embargo, añadiría una última pregunta que les desafíe de verdad:

D. Describe un experimento/método que pudiésemos realizar para determinar el porcentaje de energía perdida en esta máquina si estuviera construida en nuestra aula.

De esta manera incorporo ideas fundamentales de su nivel como son el principio de conservación de la energía, las fuerzas disipativas y el papel que tienen éstas al trasladar modelos de la teoría a la realidad. Por supuesto no me quedaría ahí, sino que aprovecharía las respuestas para que los alumnos, organizados en grupos, seleccionasen o refinasen la mejor propuesta y realizasen el experimento de verdad en el aula. Si otros años hemos construido una montaña rusa para estudiar estas mismas ideas no vería demasiado complicado realizar esta actividad.

ITEM DE LA PRUEBA PARA 4º DE PRIMARIA

Emilio y Andrés fueron a una tienda de ropa para comprar una camiseta de color naranja. De camino a casa, abrieron la bolsa para enseñar a un amigo su nueva camiseta naranja, pero se llevaron una sorpresa al ver que la camiseta parecía roja en lugar de naranja.

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Emilio pensó que les habían dado una camiseta de otro color, pero Andrés creía que el color de la camiseta se veía distinto simplemente porque la luz del sol es diferente a la luz de la tienda. Decidieron investigar para ver quién de los dos tenía razón.

Investigación sobre la camiseta nueva
Emilio y Andrés consiguieron una lámpara y cuatro bombillas de colores: una bombilla blanca, otra roja, otra amarilla y otra verde. Cogieron la camiseta nueva que acababan de comprar y la observaron a la luz de las distintas bombillas. Los siguientes dibujos muestran lo que vieron.

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A. Describe los resultados de la investigación de Emilio y Andrés acerca de su camiseta nueva.

B. ¿Les dieron a Emilio y Andrés la camiseta equivocada en la tienda? Explica tu respuesta basándote en los resultados de su investigación.

C. ¿De qué color era la bombilla de la tienda?

Investigación sobre una camiseta blanca
Emilio y Andrés se preguntaron cómo se verían otras camisetas de otros colores con las diferentes luces. Cogieron una camiseta blanca y la observaron a la luz de cada bombilla. Los siguientes dibujos muestran lo que vieron.

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A. Describe los resultados de la investigación de Emilio y Andrés acerca de la camiseta blanca.

B. ¿De qué color crees que se vería la camiseta blanca con una bombilla azul?

Este es el estímulo y los ítems que he seleccionado de la prueba para 4º de primaria, la mayoría de estos ítems son de dificultad alta o muy alta, lo cual no me extraña ya que, si bien las respuestas correctas dadas en la pauta de corrección no requieren de ningún conocimiento base, el nivel de razonamiento requerido puede ser algo elevado para alumnos de esta edad. Es un estímulo precioso, aunque en realidad, debo decir que la física relacionada con la óptica me parece muy atractiva por la conexión tan palpable que tiene con nuestra actividad cotidiana.

De nuevo, la adaptación que hago del ítem va dirigida a alumnos de Física y Química de 4º de Secundaria y consistirá en dos aspectos fundamentales:

  1. Modificar ligeramente las preguntas para exigir más en las respuestas dadas. Pedir que argumenten sus respuestas en base a el conocimiento que tienen sobre el “Espectro electromagnético” y determinados fenómenos de la luz como la reflexión, refracción o la absorción. Puede parecer poca diferencia pero el paso de saber ver y expresar los resultados de un experimento (lo que pide la prueba para primaria) a interpretarlos en clave científica en base a unos conocimientos teóricos previos (lo que estoy pidiendo yo) es realmente grande. En ambos casos, a demás, se pide extraer conclusiones, aunque la argumentación de las mismas habrá de ser muy diferente.
  2. Para la segunda parte del estímulo”Investigación sobre una camiseta blanca”, dar menos pistas y ampliarla: pediría directamente que describiesen los resultados esperados al repetir el experimento con camisetas de otros colores (blanco, azul y negro) sin ofrecer la respuesta con la imagen.

Usos en el aula de los ítems liberados y su posible creación cooperativa


Dado que mis asignaturas principales están relacionadas con la física y la química, los items liberados más interesantes para mi trabajo son los correspondientes al Conocimiento Científico:

  • Ciencias en PISA. Pruebas liberadas:
    • Unidad 3: Luz del día.
    • Unidad 8: Protectores solares.
    • Unidad 10: Lluvia ácida.
    • Unidad 14: Autobuses.
    • Unidad 15: Cambio climático.
    • Unidad 18: El maíz.
    • Unidad 21: Trabajo con calor.
    • Unidad 25: La luz de las estrellas.
    • Unidad 26: Ultrasonidos.
    • Unidad 29: El pan.
    • Unidad 30: El tránsito de Venus.
    • Unidad 32: El catalizador.
    • Unidad 34: La energía eólica.
  • PROGRAMA PISA. Ejemplos de ítems de conocimiento científico.
    • Peter Cairney.
    • Maíz.
    • Otros repetidos del documento anterior (Luz del día, Autobuses…).

También podría aprovechar ítems de TIMSS – Ciencias, aunque por el nivel del alumnado con el que trabajo me resultan mucho más adecuadas las de PISA.

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Primer uso propuesto para los ítems

Un uso que podría darse a los items sería su empleo directo en clase. Hay algunos muy interesantes y que podrían ser trabajados directamente por los alumnos, de manera individual o cooperativa. Por ejemplo, una secuencia didáctica podría ser:

  1. Organizar la clase en grupos de cuatro y, mediante la técnica “Lápices al centro“, resolver la unidad propuesta.
  2. Repartir la guía de corrección y dar tiempo para que los alumnos corrijan las pruebas. Deberán asegurar que todos los miembros del grupo entienden todas las soluciones.

Se podría elaborar de otra manera, trabajando cuatro unidades en vez de una a través de la técnica del puzzle (primera técnica, apartado 3).

Segundo uso propuesto para los ítems

Una vez que los alumnos estuvieran acostumbrados a resolver este tipo de pruebas podríamos pasar a un segundo nivel, mucho más interesante desde mi punto de vista, ya que permitiría trabajar niveles cognitivos superiores según la taxonomía de Bloom. Me refiero a que fueran los alumnos quienes crearan sus propias pruebas. La secuencia didáctica tendría este aspecto:

  1. Una vez trabajados ciertos contenidos en el aula, los alumnos dispondrían de tiempo individual para elaborar varios ítems (estímulo, pregunta y guía de codificación).
  2. Posteriormente, en estructura cooperativa de 4 personas, tendrían tiempo de revisar todos los ítems generados, valorar sus aspectos positivos y negativos, hacer las modificaciones pertinentes y seleccionar los mejores (que serían entregados al profesor).
  3. En otra sesión lectiva, el profesor emplearía estos ítem para realizar una actividad como la planteada en el primer uso propuesto.

Especialmente interesante me parece que la guía de corrección incorpore tres niveles de puntuación (puntuación máxima, puntuación media, ninguna puntuación). Creo que el diálogo que se establezca en los grupos sobre cómo valorar esa puntuación media puede ser muy enriquecedor.