Pisa 2015cienciaspreguntas Liberadas

7/18/2019 Pisa 2015cienciaspreguntas Liberadas

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OECD Programme forInternational Student Assessment 2015

PISA 2015

Estudio Piloto

PREGUNTAS LIBERADAS

CIENCIAS

Produced by ETS (Core 3 Contractor)

PISA 2015 Contractors


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ndice

Competencia CientficaPreguntas Liberadas del Estudio PilotoIntroduccin...4Unidades estticas...............7

Unidades interactivas22

Resolucin de Problemas en ColaboracinPreguntas Liberadas del Estudio PilotoIntroduccin .....49La Visita ... 52


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CIENCIAS Introduccin

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Competencia CientficaIntroduccin

En este documento se presentan 35 preguntas procedentes del Estudio Piloto de PISA 2015,pertenecientes a dos grupos:

Unidades estticas, que incluyen estmulos estticos, textos, grficos, tablas y preguntasasociadas.

Unidades interactivas, que incluyen estmulos interactivos, textos, grficos, tablas y preguntasasociadas.

La finalidad de la pregunta indica su clasificacin dentro de las categoras recogidas en el marcoconceptual de Ciencias 2015. Estas categoras son: competencias, tipo de conocimiento cientfico,

contextos y dificultad o exigencia cognitiva. Se explican abajo con ms detalle.

COMPETENCIAS

En cada sub-competencia se describe lo que una persona educada cientficamente conoce, comprende y es

capaz de aplicar.

1.

Explicar fenmenos cientficamente

Reconocer, ofrecer y evaluar explicaciones de diversos fenmenos naturales ytecnolgicos demostrando la capacidad de:

Recordar y aplicar el conocimiento cientfico apropiado;

Identificar, usar y generar modelos y representaciones explicativas; Hacer predicciones apropiadas y argumentarlas;

Ofrecer hiptesis explicativas;

Explicar las implicaciones del conocimiento cientfico para la sociedad.

2.

Evaluar y disear experimentos y preguntas cientficas

Describe y evala experimentos cientficos y propone maneras de respondercientficamente a preguntas demostrando la capacidad de:

Identificar el tema explorado en un estudio cientfico dado;

Distinguir preguntas posibles para experimentos cientficos;

Proponer maneras de explorar cientficamente una cuestin dada;

Evaluar maneras de explorar cientficamente una cuestin dada;

Describir y evaluar diversos modos que emplean los cientficos paragarantizar la fiabilidad de los datos y la posible generalizacin de susexplicaciones.


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3.

Interpretar datos y pruebas cientficamente

Analizar y evaluar informacin cientfica, enunciados y argumentos en diversasrepresentaciones, y sacar conclusiones apropiadas demostrando la capacidadde:

Transformar datos de una representacin a otra;

Analizar e interpretar datos y sacar conclusiones apropiadas;

Identificar puntos de partida, pruebas y razonamientos en textos

cientficos;

Distinguir entre argumentos basados en pruebas cientficas y teora y

aqullos basados en otras consideraciones;

Evaluar argumentos y pruebas cientficas procedentes de distintasfuentes (p.e., peridicos, Internet, revistas especializadas).

TIPOS DE CONOCIMIENTO CIENTFICO

La capacidad de los estudiantes para demostrar sus competencias depende de tres tipos de conocimiento

cientfico, definidos como:

Conocimiento conceptual, sobre el contenido sustantivo de la ciencia (incluyendo sistemasfsicos, sistemas biolgicos, y ciencias de la tierra y del espacio),

Conocimiento procedimental, sobre la diversidad de mtodos y prcticas que se emplean paraestablecer el conocimiento cientfico, y

Conocimiento epistemolgico, sobre la manera en que las ideas se justifican y garantizan en

ciencia, y el significado que tienen trminos como teora, hiptesis y observacin.

TEMAS Y SITUACIONES

El estudio PISA 2015 sita estas competencias dentro de una serie de temas y contextos:

Salud y enfermedad,

Recursos naturales,

Medio ambiente,

Riesgos naturales, y

Fronteras entre la ciencia y la tecnologaen situaciones

Personales,

Locales/nacionales, y

Globales.


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DIFICULTAD

Un concepto clave del marco terico del estudio PISA 2015 es la definicin de niveles de dificultad oexigencia cognitiva. La dificultad de una pregunta reside en su grado de complejidad, del conocimientoque se tenga del contenido, y de las operaciones cognitivas que se requieran para procesar dicha pregunta.

Se tienen en cuenta tres niveles:

BajoSe requiere un solo paso, por ejemplo, recordar un hecho, un vocablo, un principio o unconcepto, o localizar cierta informacin sencilla en un grfico o en una tabla.

MedioSe usa y aplica conocimiento conceptual para describir o explicar fenmenos, seleccionar

procedimientos adecuados que implican dos o ms pasos, organizar o mostrar datos, interpretar

o usar conjuntos de datos.

AltoSe analiza informacin y datos complejos, sintetiza y sopesa las pruebas, justifica y razona

partiendo de diversos tipos de fuentes, desarrolla un plan o una secuencia de pasos paraenfrentarse a un problema.


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Unidad CS600 Sndrome de despoblamiento de colmenas

Esta unidad trata del fenmeno conocido como sndrome de despoblamiento de colmenas. Se incluye

en el estmulo previo a las preguntas un texto breve introduciendo este fenmeno y un grfico quemuestra los resultados de un estudio que investiga la relacin entre el insecticida imidacloprid y estesndrome.

Unidad CS600 Sndrome de despoblamiento de colmenasPregunta 1

Para contestar correctamente esta pregunta, se debe dar una explicacin que establezca o sugiera que unaflor no puede producir semillas sin la polinizacin.

Nmero de pregunta CS600Q01Competencia Explicar fenmenos cientficamente

ConocimientoSistemas ContenidoBiologa

Contexto Local/NacionalMedio Ambiente

Dificultad Media

Formato de la pregunta Pregunta abiertacodificada por expertos


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Se pide a los alumnos que elijan entre tres opciones en cada men desplegable para demostrar sucomprensin de la pregunta investigada en el experimento que se muestra. Estas opciones incluyen:

Despoblamiento de las colmenas

Concentracin de imidacloprid en la comida

Inmunidad al imidacloprid

La respuesta de que los investigadores han probado el efecto de la concentracin de imidacloprid en la

comida sobre el despoblamiento de las colmenas identifica correctamente la variable independiente y ladependiente dentro del experimento.

Nmero de pregunta CS600Q02

Competencia Evaluar y disear experimentos y preguntas cientficas

Conocimiento Sistemas Procedimental


Dificultad Media

Formato de la pregunta Opcin mltipleCodificada por ordenador


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Esta pregunta consiste en la interpretacin de un grfico que ofrece datos sobre la relacin entre laconcentracin de insecticida y la tasa de despoblamiento de la colmena a lo largo del tiempo.

La respuesta correcta es la primera opcin (Las colmenas expuestas a una concentracin ms alta de

imidacloprid tienden a despoblarse antes), como se muestra en el grfico, el porcentaje de coloniasdespobladas es mayor cuando los panales se expusieron a una concentracin de 400 g/kg del insecticida,

comparado con 20 g/kg durante las semanas14-20 del experimento.


Competencia Interpretar datos y pruebas cientficamente

Conocimiento SistemasProcedimentalContexto Local/NacionalMedio Ambiente

Dificultad Media



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Los alumnos deben dar una hiptesis que explique el despoblamiento en las colmenas que actan comogrupo de control. Una respuesta correcta indica que debe haber otra causa del despoblamiento o que los

panales del grupo de control no estaban bien protegidos del exterior.


Competencia Explicar fenmenos cientficamente

Conocimiento Sistemas ContenidoBiologa


Dificultad Media



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Los alumnos deben usar su conocimiento cientfico de las infecciones vricas para explicar el fenmeno

que se describe. La respuesta correcta es la tercera opcin, Se encontr en las clulas de las abejas ADNque no era de abeja.





Dificultad Media



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Unidad CS613Combustibles fsiles

Esta unidad explora la relacin entre la quema de combustible fsiles y los niveles de CO2 en la

atmsfera. El estmulo incluye un diagrama que ilustra los ciclos de carbono en el medio ambiente y unbreve texto que describe las estrategias para reducir la cantidad de CO2 emitido a la atmsfera, una tablaque compara las caractersticas del etanol y del petrleo cuando se emplea como combustible, y ungrfico que ilustra los resultados de un modelo matemtico que calcula la captura del carbono y su

almacenamiento a tres niveles diferentes de profundidad.

Unidad CS613Combustibles fsilesPregunta 1

Se debe demostrar una aplicacin apropiada del conocimiento cientfico para explicar por qu el empleo

centrales alimentadas por biocombustibles no afectan a los niveles de CO2de la atmsfera de la mismaforma que lo hacen las alimentadas por combustibles fsiles. La opcin correcta es la segunda: Las

plantas utilizadas para los biocombustibles absorben el CO2de la atmsfera a medida que crecen.



Conocimiento Sistemas ContenidoFsica

Contexto GlobalRecursos naturales

Dificultad Media



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Aqu se deben analizar los datos de la tabla que comparan el etanol y el petrleo como fuentes de energa.Se tiene que determinar si la gente puede preferir emplear el petrleo ms que el etanol porque libera msenerga al mismo coste, y porque con el etanol existe una ventaja ecolgica, ya que emite menos dixidode carbono.




Contexto Local/NacionalRecursos naturales

Dificultad Media



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Los alumnos deben interpretar los datos de un grfico y dar una explicacin que resuma el resultado clavede que, almacenando dixido de carbono en niveles profundos del ocano, se consiguen mejores tasas deretencin a lo largo del tiempo que almacenndolo en niveles ms superficiales.




Contexto GlobalRecursos naturales

Dificultad MediaFormato de la pregunta Pregunta abiertacodificada por expertos


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Unidad CS644 Er upci ones volcnicas

Esta pregunta se centra en el modelo de distribucin de los volcanes y en el impacto de las erupciones

volcnicas sobre el clima y la atmsfera. El estmulo incluye un mapa y un grfico.

Unidad 644 Er upciones volcni casPregunta1

Los alumnos deben interpretar los datos de un mapa para situar los lugares que presentan menos riesgo deactividad volcnica y de terremotos. La respuesta correcta es el lugar D, sobre el Norte de Europa.




Contexto GlobalRiesgos naturales

Dificultad BajaFormato de la pregunta Opcin mltipleCodificada por ordenador


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Unidad 644 Er upciones volcni casPregunta 2

Se debe interpretar correctamente los datos del grfico mostrando que el porcentaje de la radiacin solar

que llega a la superficie de la Tierra se reduce durante erupciones volcnicas importantes, y ofrecer unaexplicacin indicando que las emisiones volcnicas reflejan o absorben la radiacin solar.



Conocimiento Sistemas Contenido- La Tierra y el Espacio


Dificultad Media



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Unidad 644 Er upciones volcni casPregunta 3

Se deben interpretar aqu los datos que apoyen la tercera respuesta, que afirma que los volcanes tienen un

efecto leve, porque liberan poco CO2comparado con otras fuentes.





Dificultad Baja



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Unidad 655 Extr accin de aguas subterrneas y terremotos

Esta pregunta se centra en los procesos naturales y humanos que pueden provocar los terremotos. El

estmulo consta de un texto, un grfico que muestra la relacin de las fallas con los terremotos y un mapaque seala los niveles de tensin en una regin de la Tierra.

Unidad 655 Extr accin de aguas subterrneas y terremotosPregunta 1

Aplicando la informacin del estmulo, los alumnos deben ofrecer una explicacin que indique que el

movimiento de las placas tectnicas acumula tensin y / o que la roca o la tierra que se mueve endirecciones distintas se detiene por friccin en una falla.

Nmero de pregunta S655Q01


Conocimiento

Sistemas Contenido- La Tierra y el Espacio

Contexto Local / NacionalRiesgos naturales

Dificultad Media



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Aqu se debe aplicar la comprensin de la relacin entre la tensin de la corteza terrestre y los terremotos

para predecir el riesgo de terremotos en cuatro lugares especficos cerca de fallas. El lugar de ms riesgoes el D, en el diagrama, seguido de B, C y A, que tiene el riesgo menor porque presenta el menornivel de tensin.





Dificultad Baja



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Los estudiantes deben identificar la observacin que apoye la hiptesis presentada en el estmulo de que

la extraccin de aguas subterrneas puede generar un terremoto por el aumento de tensin en una fallacercana. La segunda opcin es la correcta, El movimiento a lo largo de la falla fue mayor en aquellas

zonas donde el bombeo cre mayor tensin, porque recoge una asociacin entre la extraccin de agua y elterremoto.





Dificultad Media



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Aqu se debe aplicar lo que se sabe de terremotos y la informacin dada sobre el terremoto de Lorca paraidentificar las preguntas que ofrezcan mejor informacin sobre el riesgo de terremotos en unadeterminada regin. Las preguntas primera y segunda son las correctas, Hay fallas en la corteza de laregin? y La corteza de la regin est sometida a tensin por causas naturales?





Dificultad MediaFormato de la pregunta Opcin mltipleCodificada por ordenador


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Unidad 639 Central Elctr ica Azul

Esta pregunta se centra en una central elctrica que utiliza la diferente concentracin de sal de los dos

cuerpos de agua para producir electricidad. Se incluye un texto que describe este proceso y una animacinque muestra el movimiento del agua a travs de la central y el de las molculas de agua a travs de unamembrana semipermeable.

Vista ampliada:


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Unidad 639 Central Elctr ica AzulPregunta 1

Los alumnos deberan aplicar su comprensin del proceso mostrado en el diagrama para sealar que laZona 1 y la Zona 2 contienen molculas de agua procedentes del ro.




Contexto Local / NacionalFronteras

Dificultad Baja



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Se pide que los alumnos empleen la animacin para determinar el efecto del agua a travs de la

membrana en la concentracin de sal del agua dulce y del agua salada. La respuesta correcta es: Cuandolas molculas traspasan la membrana, la concentracin de sal del tanque de agua dulce aumenta y laconcentracin de sal del tanque de agua salada disminuye.

Nmero de pregunta S639Q02



Contexto GlobalFronteras

Dificultad Media



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Cada men desplegable da cuatro tipos de energa: gravitatoria, potencial, cintica y elctrica.

Interpretando el diagrama, la respuesta sera que la turbina y el generador convierten la energa cinticaen elctrica.




Contexto Local / NacionalFronteras

Dificultad Media



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Se tiene aqu que dar una explicacin que seale que las centrales que queman combustibles fsiles daanms al medio ambiente que la nueva central que se recoge en esta unidad, o seala una caracterstica de lanueva central que muestre un dao medio-ambiental menor.




Contexto GlobalFronteras

Dificultad Media



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Unidad 621 Gafas regulables

Esta unidad describe un nuevo modelo de gafas que usa un fluido para ajustar la forma de la lente. La

parte interactiva permite al alumno investigar el efecto del ajuste del fluido sobre la lente en la forma dela lente. As pueden investigar el efecto del ajuste de la lente sobre la visin de tres personas distintas: unacon visin normal, otra con mala visin de lejos y otra con mala visin de cerca.


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Unidad 621 Gafas regulablesPregunta 1

Se debe aplicar el propio conocimiento para identificar correctamente la opcin tercera, que el cristalino

cambia de forma para facilitar la visin de objetos que estn a distancias diferentes .




Contexto PersonalSalud y enfermedad

Dificultad Baja



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Las opciones correctas son hacia fuera y hacia dentro para el primer men, y mayor y menor para el

segundo, usando la simulacin.




Contexto Personal Fronteras

Dificultad Baja



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Unidad 621 Gafas regulables

Otro estmulo dentro de la misma unidad ofrece ms informacin sobre la visin de tres alumnos.


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Unidad 621 Gafas regulablesCmo realizar la simulacin

Los mensajes de ayuda se despliegan si no se responde al cabo de un minuto. Si no se responde al cabo dedos minutos, se muestra cmo se vera la simulacin siguiendo las instrucciones especificadas. Se puede

utilizar esta ayuda, Cmo realizar la simulacin, a lo largo de las distintas pantallas.


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Los dos mens desplegables tienen las mismas opciones: lejanos y cercanos. Usando la simulacin y losdatos que se generen, los alumnos deben identificar que aadir fluido hace que los objetos lejanosaparezcan desenfocados para Anna y reducir fluido hace que los objetos cercanos aparezcandesenfocados.




Contexto PersonalFronteras

Dificultad Media



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Ahora se pregunta que apliquen la simulacin para identificar los ajustes que mejorarn la visin de cerca

de Daniel. Hay dos respuestas correctas: +2 Aadir todo el fluido y +1 Aadir un poco de fluido.





Dificultad Media



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Por ltimo, se pide que apliquen la simulacin y los datos generados para identificar los ajustes quemejorarn la visin de lejos de Mara. En este caso hay una respuesta correcta: -1 Extraer un poco de

fluido.





Dificultad Media



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Unidad 623 Cor rer en das de calor

Esta unidad presenta un experimento cientfico relacionado con la termorregulacin, mediante unasimulacin que permite a los alumnos cambiar los niveles de temperatura y humedad del aire en loscorredores de larga distancia, as como los posibles cambios si beben agua o no. Despus de correr, semuestra el volumen de sudor, la prdida de agua y la temperatura corporal. Tambin se seala cuando hay

riesgos para la salud, en condiciones de posible deshidratacin o golpe de calor.


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Unidad 623 Cor rer en das de calorCmo usar la simulacin




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Unidad 623 Cor rer en das de calorPregunta 1

Se pregunta si la persona que corre en determinadas condiciones tiene riesgo de padecer deshidratacin o

un golpe de calor. Tambin se pregunta cmo se explican esos riesgos. Las opciones del mendesplegable son: deshidratacin/ golpe de calor y volumen de sudor/prdida de agua/temperaturacorporal.

La respuesta correcta es que el riesgo para la salud es deshidratacin , como se muestra en laprdida de

agua del corredor.





Dificultad BajaFormato de la pregunta Opcin mltipleCodificada por ordenador


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Se pide aqu que manejen la simulacin dejando constantes la temperatura y la humedad del aire, y

variando la condicin de beber agua o no. Deberan identificar la segunda opcin como la correcta: Beberagua reducira el riesgo de deshidratacin pero no el de golpe de calor. Para justificar su respuesta,deben seleccionar dos filas de datos en la tabla con referencia a beber agua: No, en un caso, y S, enel otro, con una temperatura del aire de 35C y una humedad del aire de 60% para las dos filas.





Dificultad Baja



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Aqu se incluyen dos preguntas, codificadas por separado: CS623Q03 es una pregunta de opcin mltipley con justificacin de respuesta; CS623Q04 requiere una explicacin de por qu el volumen de sudor

aumenta bajo condiciones determinadas. Slo se especifica la humedad. Los alumnos deben investigarcmo el variar la temperatura del aire influye en el volumen del sudor.La respuesta correcta a CS623Q03 es que el volumen del sudor aumentacuando la temperatura sube y lahumedad es de 60%, y las filas elegidas incluyen una con temperatura menor y otra con ms elevada,ambas a un nivel de humedad de 60% (p.e., 20C at 60% y 25C a 60% o 35C a 60% y 40C a 60%).

En CS623Q04, deben explicar que el sudor es un mecanismo que usa el cuerpo para rebajar su

temperatura , como una razn biolgica del aumento de sudor en temperaturas ms elevadas.

Nmero de pregunta CS623Q03 y CS623Q04

Competencia Q03: Evaluar y disear experimentos y preguntas

cientficasQ04: Explicar fenmenos cientficamente

Conocimiento Sistemas Q03: ProcedimentalQ04: ContenidoBiologa


Dificultad Media

Formato de la pregunta Q03: Opcin mltipleCodificada por ordenador

Q04: Pregunta abiertacodificada por expertos


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Aqu emplean la simulacin para sealar la temperatura ms alta a la que una persona puede correr sin

sufrir un golpe de calor cuando la humedad est a 40%. La respuesta correcta es 35C , y deben elegir lassiguientes filas: 35C temperatura del aire - 40% humedad y 40C temperatura del aire - 40% humedad.Deben tambin explicar que a una humedad de 40%, si se sube la temperatura a 40C puede ocurrir elgolpe de calor.


Competencia Evaluar y disear experimentos y preguntas

cientficas



Dificultad Media



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Aqu los alumnos emplean la simulacin para desarrollar una hiptesis sobre la seguridad de correr a

40C con una humedad de 50% (no se seala en la barra). Probando los niveles de humedad por debajo ypor encima de 50% a 40C, de debe concluir que sera peligroso correr a 40C, incluso bebiendo agua.Para apoyar esta respuesta, deben elegir una fila con 40% de humedad a 40C, con S en beber agua,y otra fila con 60% de humedad a 40C con S en beber agua. Se debe explicar que, dado que elcorredor sufrira un golpe de calor tanto a 40% como a 60% de humedad a 40C, an bebiendo agua, hay

un riesgo en esas condiciones y, por tanto,sera inseguro.


Competencia Evaluar y disear experimentos y preguntascientficas



Dificultad Alta



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Unidad 633 Casa de bajo consumo

Esta unidad trata de cmo el color del tejado influye en el consumo de energa. La simulacin permite

investigar esta cuestin, y la energa necesaria para calentar o refrescar una casa dejando una temperaturaconstante de 23C. Se puede elegir el color del tejado y la temperatura exterior. Despus de pinchar enEjecutar , la simulacin muestra el consumo de energa con cada eleccin.


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Unidad 633 Casa de bajo consumoCmo usar la simulacin




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Unidad 633 Casa de bajo consumoPregunta 1

Mediante la simulacin, los alumnos tienen que seleccionar una temperatura exterior de 40C y usar losresultados para identificar los datos que apoyen sus elecciones. La respuesta correcta es: negro (elconsumo ms alto de energa a esta temperatura), rojo (medio) y blanco (el ms bajo), y la temperatura auna constante de 40C en cada uno de los tres colores.





Dificultad Baja



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Ahora se pide una comparacin entre la energa consumida en una casa de tejado blanco y una de tejado

negro a 10C. Se incluyen dos preguntas, codificadas por separado: CS633Q02 incluye la pregunta deopcin mltiple y la justificacin de la eleccin. CS633Q03 pide una explicacin del modo en que el

color del tejado afecta la reflexin y la absorcin de la radiacin solar.

En CS633Q02 , el tejado blancoemplea ms energaque el negro para calentar la casa a 23C cuando la

temperatura exterior es de 10C.Para explicar esto, en CS633Q03 los alumnos deben indicar o sugerir que la luz solar es una fuente deenerga o de calor, y el tejado negro absorbe ms radiacin solar que el blanco.

Nmero de pregunta CS633Q02 y CS633Q03

Competencia Q02: Interpretar datos y pruebas cientficamenteQ03: Explicar fenmenos cientficamente

Conocimiento

Sistemas Q02: ProcedimentalQ03: ContenidoFsica


Dificultad Media

Formato de la pregunta Q02: Opcin mltipleCodificada por ordenador

Q03: Pregunta abiertacodificada por expertos


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En este caso se pide una comparacin entre la energa consumida en una casa de tejado rojo y una detejado blanco, primero a 10C y luego, a 20C. Hay que determinar que una casa de tejado rojo consumemenos energaque una de tejado blanco, a 10C o menos, pero consume ms energa a 20C o ms.





Dificultad Media



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Por ltimo, se pide que seleccionen un enunciado sobre la relacin entre la temperatura exterior y el

consumo de energa que se apoye en la simulacin. La respuesta correcta es la tercera: Cuando aumentala diferencia entre la temperatura exterior y la temperatura interior, aumenta el consumo de energa.





Dificultad Alta



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Documents

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