¿Qué son los conceptos transversales? | NGSS

Los NGSS o Estándares de Ciencias de la Próxima Generación se enfocan en desarrollar los hábitos y habilidades que los científicos e ingenieros usan en su vida diaria, fomentando el cuestionamiento, la investigación y la elaboración de conclusiones basadas en evidencias. Están formulados para ayudar a los alumnos a aprender cómo pensar, más que decirles qué pensar, mientras los docentes guían a los alumnos a generar sus propias conclusiones a través de pruebas y razonamiento. Mediante los NGSS, estamos preparando a las futuras generaciones a ser independientes, responsables y proactivas ante los retos actuales del mundo.

Los conceptos transversales, o CCCs, son una de las tres dimensiones de los NGSS. Son temas que aparecen una y otra vez a través de temas STEM. En los NRC’s “A Framework for K–12 Science Education,” los CCCs son definidos como “conceptos que hacen de puente entre los límites de disciplinas básicas, teniendo un valor explicativo a través de mucha de la ciencia y la ingeniería. Estos conceptos ayudan a proveer a los alumnos con un marco organizativo para conectar conocimientos de varias disciplinas en una visión coherente y científica.” (1)

Aunque puede que se vean ligeramente abstractos, los CCCs son cruciales para construir conocimientos de contenido y una comprensión de los procesos científicos. Mientras los alumnos progresan en su educación científica, estos conceptos aparecerán en múltiples disciplinas, una y otra vez, volviéndose cada vez más familiares. Funcionan como referentes a los que los alumnos vuelven mientras descubren nuevos fenómenos y entienden el sentido del mundo. (2)

Estos son los siete CCCs definidos en el NRC Framework y los NGSS: 

1. Patrones

Los patrones aparecen una y otra vez en la naturaleza y la ciencia, como en la simetría de las flores, el ciclo lunar, las estaciones y la estructura del ADN. Ser capaz de reconocer los patrones es importante para muchas tareas científicas, como la clasificación o analizar e interpretar datos. Los alumnos necesitas ser capaces no sólo de reconocer patrones, pero también hacer preguntas sobre por qué y cómo se dan los patrones . 

2. Causa y efecto: Mecanismo y explicación

Causa y efecto puede ser visto como el siguiente paso después de identificar patrones. Esta CCC trae consigo el descubrimiento de la causa subyacente de fenómenos, comprender conexiones y causas, y, finalmente averiguar por qué un suceso lleva a otro. Este concepto también ayudará a los alumnos cuando planifiquen y lleven a cabo investigaciones, o diseñen y testen soluciones.

3. Escala, proporción y cantidad

Una gran parte de investigar fenómenos implica compararlos usando escalas relativas (ej: más grande y más pequeño, más rápido y más lento) y describirlos usando unidades de, por ejemplo, peso, tiempo, temperatura, y volumen. Muchos de los fenómenos que los alumnos estudian están a una escala muy grande o muy pequeña para observarlas, y los modelos pueden ser usados para comprenderlos, como comparar los planetas del sistema solar a frutas de diferentes tamaños.  

4. Sistemas y modelos de sistemas

Para volver el mundo más fácil de investigar, los científicos suelen estudiar pequeñas unidades de investigaciones o “sistemas.” Un sistema contiene objetos que están relacionados y forman una unidad. Esto puede ser tan grande como una galaxia completa y tan pequeño como el sistema circulatorio humano. O incluso más pequeño como una sola molécula. Los modelos de sistemas son herramientas útiles para estudiar cómo un sistema se comporta y cómo interactúa con otros sistemas.

5. Energía y materia: Flujos, ciclos, y conservación

Añadiendo al concepto anterior, este enfatiza que la energía y la materia fluyen dentro y fuera de cualquier sistema. Por ejemplo, la luz del sol (energía) y el agua (materia) en una planta que necesita crecer, o incluso el flujo del agua en la atmósfera de la Tierra. Ser capaz de observar y desarrollar modelos de estos flujos y ciclos es importante en muchas áreas de la ciencia y la ingeniería.

6. Estructura y función

Este concepto se refiere a las formas, las relaciones, y las propiedades de materiales en sistemas naturales y humanos. En ingeniería, por ejemplo, comprender la estructura y función de diferentes materiales puede ayudar al ingeniero a crear un diseño más efectivo y exitoso.

7. Estabilidad y cambio

El último CCC tiene que ver con la comprensión de cómo el cambio ocurre en cualquier sistema y cómo podemos usar la tecnología para controlar este. También se enfoca en comprender conceptos como equilibrio dinámico, donde la estabilidad percibida de un sistema depende de un cambio constante. Por ejemplo: el flujo del agua a través de una presa que siempre tiene el mismo nivel del agua. También se enfoca en cambios de ciclo. Por ejemplo: la órbita constante de la luna alrededor de la Tierra afecta a las mareas.

Cada uno de estos conceptos transversales contiene una amplia variedad de ejemplos y aplicaciones para que los alumnos trabajen durante sus años escolares.

¿Cómo nos aseguramos de cubrir los CCCs? 

Para asegurar de cumplir las tres dimensiones de los NGSS, necesitas el apoyo de un programa NGSS que cubra de manera efectiva y completa dichos estándares. Twig Science es un programa de ciencias basado en fenómenos para edades de Preescolar a Secundaria creado específicamente para asegurar que todos los alumnos tienen un entendimiento interno de los conceptos transversales, las prácticas de ciencia e ingeniería y las ideas centrales interdisciplinares. En Twig Science, los alumnos descubren docenas de diferentes roles STEM a la vez que se vuelven más creativos en resolver problemas, entendiendo la ciencia de fenómenos del mundo real.

Aprende más sobre Twig Science.

  1. https://www.nap.edu/catalog/13165/a-framework-for-k-12-science-education-practices-crosscutting-concepts
  2. Ibid.

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