19 horas pedagógicas

Unidad 4 - Física: Estructuras cósmicas

Conocer el universo, desde los micrometeoroides hasta los cúmulos de galaxias. Los movimientos de la Tierra, las fases de la Luna, los eclipses, el Sistema Solar, los asteroides y los cometas.

Propósito

Esta unidad aborda el universo astronómico, estudiando desde las estructuras cósmicas más pequeñas (micrometeoroides) hasta las más grandes (cúmulos de galaxias y súper cúmulos de galaxias). Se espera que las y los estudiantes analicen el movimiento del sistema Tierra-Luna, las fases de la Luna, los eclipses de Sol y de Luna, entre otros fenómenos. Asimismo, que efectúen el mismo tipo de análisis sobre la Tierra y sus movimientos respecto del Sol, y comparen los planetas del Sistema Solar con la Tierra, tanto en sus movimientos como en sus características (tamaño y atmósfera, entre otras). También se pretende que estudien los satélites naturales más importantes del Sistema Solar, los asteroides y los cometas.

Se compararán algunas estrellas con el Sol, sus características intrínsecas y visuales; los planetas que las pueden orbitar, las distancias a las que se encuentran de nosotros y las formas en que evolucionan, desde el modo en que nacen hasta convertirse en otro tipo de estrellas, como las marrones o los agujeros negros. Asimismo, se describirán las nebulosas y galaxias, comparándolas con la Vía Láctea y las maneras en que se agrupan en cúmulos de galaxias. Finalmente, se busca considerar durante el estudio de la unidad el modo en que se realiza la investigación astronómica: desde el tipo de información que los astrónomos obtienen de la luz, los instrumentos que utilizan y los grandes observatorios, especialmente los ubicados en Chile, hasta la identificación de astrónomos y astrónomas y los productos principales de sus investigaciones. Se incluyen también los aspectos centrales de la astronomía desarrollada por los pueblos originarios que habitan en territorio chileno. Las principales habilidades que se refuerzan en la unidad son las de crear y utilizar modelos, recolectar y utilizar evidencias de investigaciones y valorar la rigurosidad con que han trabajado diversas personas en investigaciones astronómicas.

Con el desarrollo de la unidad se espera que alumnas y alumnos continúen construyendo grandes ideas científicas (revisar anexo 2), que les permitan comprender que las estructuras cósmicas del Universo están compuestos por partículas muy pequeñas (GI 5), que sus movimientos están asociados a las interacciones entre ellos y las condiciones iniciales luego de su formación (GI 7), y que la posición de los planetas como la Tierra respecto a la estrella que orbitan -el Sol- determina las condiciones necesarias para la vida tal cual se conoce (GI 8).

Conocimientos previos

Propagación rectilínea de la luz y los fenómenos de luz y sombra.
Rapidez de la luz y el año-luz.
Reflexión de la luz en espejos cóncavos.
Óptica del telescopio.
Espectro electromagnético.
Efecto Doppler.

Palabras clave

Astronomía, Tierra, Sol, Luna, fases lunares, eclipses, estaciones del año, planetas, satélites, asteroides, cometas, órbita, rotación, traslación, precesión, nutación, estrella, galaxia, Vía Láctea.

Objetivos de la unidad

CN1M OA 14

Crear modelos que expliquen los fenómenos astronómicos del sistema solar relacionados con:

Los movimientos del sistema Tierra-Luna y los fenómenos de luz y sombra, como las fases lunares y los eclipses.
Los movimientos de la Tierra respecto del Sol y sus consecuencias, como las estaciones climáticas.
La comparación de los distintos planetas con la Tierra en cuanto a su distancia al Sol, su tamaño, su período orbital, su atmósfera y otros.

Indicadores

Indicadores unidad 4

Investigan sobre astronomía diurna, considerando la determinación de la trayectoria del Sol durante el día y el mediodía solar, y regularidades diurnas del Sol y la Luna, entre otras acciones.
Explican los movimientos relativos entre la Tierra y la Luna y la Tierra y el Sol, respectivamente, con modelos de los sistemas Tierra-Luna y Tierra-Sol.
Explican las fases lunares y los eclipses con uso de la óptica geométrica y modelos del sistema Tierra-Luna.
Explican las estaciones climáticas con modelos del sistema Tierra-Sol.
Comparan características de la Tierra con las de los demás planetas, como radios, tamaños, periodos orbitales, atmósfera y gravedad superficial.

CN1M OA 15

Describir y comparar diversas estructuras cósmicas, como meteoros, asteroides, cometas, satélites, planetas, estrellas, nebulosas, galaxias y cúmulo de galaxias, considerando:

Sus tamaños y formas.
Sus posiciones en el espacio.
Temperatura, masa, color y magnitud, entre otros.

Indicadores

Indicadores unidad 4

Describen estructuras cósmicas, como meteoroides, asteroides, satélites, cometas, estrellas, nebulosas, galaxias y cúmulos de galaxias, considerando forma, tamaño y posición, entre otras características.
Distinguen fenómenos luminosos que ocurren en el cielo nocturno, como estrellas fugaces o meteoros, bólidos y meteoritos.
Describen cometas y asteroides, considerando sus orígenes, evidencias de impactos en la Tierra, probabilidad de otros impactos y consecuencias de ellos.
Comparan características de los planetas y sus satélites naturales más destacados, en relación con la Tierra y la Luna, respectivamente.
Explican el concepto de "zona de habitabilidad estelar" en un sistema planetario, desde el punto de vista de la temperatura.
Identifican algunas estrellas visibles en el cielo nocturno y algunas características de estas, como tamaño, temperatura, color y distancia con el Sistema Solar.
Clasifican las estrellas de acuerdo con criterios como su tipo espectral y clase de luminosidad.

CN1M OA 16

Investigar y explicar sobre la investigación astronómica en Chile y el resto del mundo, considerando aspectos como:

El clima y las ventajas que ofrece nuestro país para la observación astronómica.
La tecnología utilizada (telescopios, radiotelescopios y otros instrumentos astronómicos).
La información que proporciona la luz y otras radiaciones emitidas por los astros.
Los aportes de científicas chilenas y científicos chilenos.

Indicadores

Indicadores unidad 4

Explican las ventajas que tiene el cielo de la zona norte de Chile para la observación astronómica, considerando factores como humedad y transparencia.
Identifican características de los principales observatorios astronómicos ubicados en Chile, como ubicación, tecnología que utilizan y dependencia institucional.
Identifican diversos recursos para hacer observaciones astronómicas para iniciados (prismáticos y telescopios, entre otros) y a nivel profesional (telescopios y radiotelescopios, entre otros).
Investigan sobre la historia de la astronomía en nuestro país y los principales aportes a la astronomía mundial producida por astrónomas chilenas y astrónomos chilenos.
Explican cómo los instrumentos de observación astronómica procesan la información (ondas electromagnéticas) que reciben del espacio.
Describen aspectos centrales relacionados con la astronomía desarrollada por los pueblos originarios presentes en Chile.

CN1M OAH a

Observar y describir detalladamente las características de objetos, procesos y fenómenos del mundo natural y tecnológico, usando los sentidos.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Registran observaciones de un fenómeno o problema científico con pautas sencillas.
Describen procesos que ocurren en un fenómeno con la información del registro de observaciones.

CN1M OAH b

Formular preguntas y/o problemas, a partir de conocimiento científico, que puedan ser resueltos mediante una investigación científica*.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Proponen problemas que se relacionan con un fenómeno natural o tecnológico.
Formulan preguntas relacionadas con un problema científico.
Identifican preguntas que originaron investigaciones científicas.

CN1M OAH c

Formular y fundamentar hipótesis comprobables, basándose en conocimiento científico.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Identifican una hipótesis como una explicación tentativa de un fenómeno o problema científico.
Diferencian una predicción de una hipótesis.
Reconocen que una hipótesis permite diseñar una investigación científica.
Formulan una hipótesis basándose en conocimientos e ideas previas.
Formulan una predicción basándose en una hipótesis.
Formulan una hipótesis relacionando dos variables de un fenómeno o problema científico.

CN1M OAH d

Planificar diversos diseños de investigaciones experimentales que den respuesta a una pregunta y/o problema sobre la base de diversas fuentes de información científica, considerando:

El uso adecuado de instrumentos y materiales para asegurar la obtención de datos confiables.
La manipulación de variables y sus relaciones.
La explicación clara de procedimientos posibles de replicar.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Reconocen que el diseño de una planificación científica requiere de una hipótesis de trabajo que responda la pregunta o problema que se quiere solucionar.
Justifican una investigación científica que diseñarán para demostrar una hipótesis.
Identifican informaciones científicas que pueden originar una investigación científica de carácter experimental.
Establecen criterios para calificar la validez y confiabilidad de las evidencias obtenidas en una investigación científica.
Seleccionan un plan de acción para diseñar una investigación científica que permita solucionar un problema o responder una pregunta.
Explican cómo se trabajará(n) la(s) variable(s) que se investigará(n) en la búsqueda de la solución de un problema o pregunta científica.
Explican el propósito y el procedimiento de cada parte de la secuencia de actividades propuestas en un diseño experimental.
Explican cómo comunicarán los resultados de una investigación científica.

CN1M OAH e

Planificar una investigación no experimental y/o documental que considere diversas fuentes de información para responder a preguntas científicas o para constituir el marco teórico de la investigación experimental.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Identifican preguntas o problemas que pueden ser solucionados con una investigación científica no experimental.
Examinan informaciones identificando las que pueden originar una investigación científica de carácter no experimental.
Confeccionan un marco conceptual basándose en conocimientos existentes relativos al problema o pregunta que se quiere solucionar.
Seleccionan un plan de acción para diseñar una investigación científica no experimental que permita solucionar un problema o responder una pregunta.
Definen el o los objetivos de una investigación en relación con el problema o pregunta que se quiere solucionar.
Utilizan procedimientos, software y plataformas de análisis de textos durante la búsqueda de información en una investigación científica.
Examinan documentos e identifican y seleccionan evidencias experimentales y no experimentales.

CN1M OAH f

Conducir rigurosamente investigaciones científicas para obtener evidencias precisas y confiables con el apoyo de las TIC.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Llevan a cabo rigurosamente una investigación científica de manera individual o colaborativa.
Establecen criterios para cuidar la validez y confiabilidad de las evidencias e informaciones.
Utilizan herramientas tecnológicas (TIC) para realizar mediciones precisas.

CN1M OAH g

Organizar el trabajo colaborativo, asignando responsabilidades, comunicándose en forma efectiva y siguiendo normas de seguridad.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Forman equipos de trabajo respetando las habilidades y competencias de cada integrante.
Reconocen que las responsabilidades individuales en la ejecución de una investigación científica están interconectadas.
Reconocen que el respeto mutuo entre los y las integrantes del equipo favorece su estabilidad y producción.

CN1M OAH h

Organizar datos cuantitativos y/o cualitativos con precisión, fundamentando su confiabilidad, y presentarlos en tablas, gráficos, modelos u otras representaciones, con la ayuda de las TIC.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Registran observaciones y datos cualitativos y cuantitativos durante el desarrollo de una investigación, utilizando el medio más adecuado, con ayuda de las TIC.
Establecen la organización de datos cualitativos y cuantitativos según la necesidad de una investigación, como tablas o bitácoras, entre otros.
Organizan datos cuantitativos en gráficos u otros modelos matemáticos para interpretar el comportamiento de las variables presentes en una investigación.

CN1M OAH i

Crear, seleccionar, usar y ajustar modelos para describir mecanismos y para predecir y apoyar explicaciones sobre las relaciones entre las partes de un sistema.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Usan un modelo para apoyar la explicación de un conocimiento, la formulación de una predicción y/o el tratamiento de datos.
Conocen diferentes modelos e identifican los más apropiados para apoyar una explicación de resultados parciales o finales de una investigación.
Utilizan modelos apropiados para el tratamiento de datos en una investigación.

CN1M OAH j

Analizar y explicar los resultados de una investigación científica, para plantear inferencias y conclusiones:

Comparando las relaciones, tendencias y patrones de las variables.
Usando expresiones y operaciones matemáticas cuando sea pertinente (por ejemplo: potencias, razones, funciones, notación científica, medidas de tendencia central, cambio porcentual).
Utilizando vocabulario disciplinar pertinente.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Realizan operaciones matemáticas necesarias para analizar el comportamiento y la relación de las variables en estudio.
Formulan inferencias e interpretaciones consistentes con el comportamiento de las variables en estudio.
Redactan la conclusión de una investigación en consistencia con la hipótesis de trabajo.
Evalúan la conclusión de una investigación verificando que da cuenta de la hipótesis de trabajo y los objetivos de una investigación.
Explican los resultados de una investigación utilizando un lenguaje científico apropiado y pertinente.

CN1M OAH k

Evaluar la investigación científica con el fin de perfeccionarla, considerando:

La validez y confiabilidad de los resultados.
La replicabilidad de los procedimientos.
Las explicaciones, las predicciones y las conclusiones.
Las posibles aplicaciones tecnológicas.
El desempeño personal y grupal.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Evalúan los procedimientos con que se obtuvieron datos y resultados en una investigación de acuerdo a los criterios establecidos para calificar su validez y confiabilidad.
Evalúan la validez de una hipótesis de acuerdo a los resultados de la investigación que se ejecutó para demostrarla.
Evalúan el procedimiento efectivo con que se realiza una investigación y sugieren ajustes para su replicación.
Proponen nuevas hipótesis de trabajo a partir de los resultados de una investigación.

CN1M OAH l

Explicar y argumentar con evidencias provenientes de investigaciones científicas*, en forma oral y escrita, incluyendo tablas, gráficos, modelos y TIC.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Explican resultados e informan sobre una investigación científica con los recursos comunicacionales más adecuados.
Presentan una investigación (completa) considerando secciones como título, resumen, introducción, materiales, métodos, resultados representativos, discusión de los resultados, conclusiones, argumentos y referencias, entre otras.

CN1M OAH m

Discutir en forma oral y escrita las ideas para diseñar una investigación científica*, las posibles aplicaciones y soluciones a problemas tecnológicos, las teorías, las predicciones y las conclusiones, utilizando argumentos basados en evidencias y en el conocimiento científico y tecnológico.

Indicadores

Indicadores unidades 1, 2, 3 y4

Determinan la realización de una investigación científica argumentando las razones de la decisión.
Evalúan hipótesis y determinan si pueden conducir a una investigación científica.
Revisan los resultados de una investigación científica y proponen posibles aplicaciones o soluciones a problemas tecno-científicos.