Clase PAES: Observar y plantear preguntas

Objetivo de la clase

Identificar preguntas que puedan resolverse mediante una investigación científica e identificar hipótesis como explicaciones tentativas que deben validarse con evidencias, para resolver ítems tipo PAES de la habilidad H1.

10 minInicio

Activación vinculada a la PAES

Un grupo observa que, en un día nublado, un celular se calienta más cuando carga junto a una funda gruesa. ¿Cuál de las siguientes es una pregunta científica investigable?

A) ¿Qué se entiende por temperatura en el marco conceptual?

B) ¿Por qué existe el calor en la naturaleza, en última instancia?

C) ¿Cuál es la definición de corriente eléctrica?

D) ¿Cómo varía la temperatura del teléfono según el tipo de funda durante la carga?

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D. Relaciona variables medibles (temperatura, tipo de funda, carga) y admite un procedimiento. A y C piden definiciones del marco conceptual; B es demasiado amplia para resolverse con una investigación escolar acotada.

Preguntas breves

¿Toda pregunta con signo de interrogación es científica? ¿Una hipótesis es una pregunta o una afirmación tentativa? ¿Qué diferencia hay entre “por qué ocurre” (muy amplia) y “cómo varía X con Y”?

Conceptos previos clave

Pregunta, hipótesis y predicción

H1 consiste en plantear interrogantes a partir de observaciones, lecturas o discusiones, y en plantear o seleccionar hipótesis y predicciones comprobables, considerando las variables en estudio.

Componente	Qué es	Ejemplo en física
Observación	Dato o fenómeno percibido, sin explicarlo aún.	El hielo derrite más rápido en agua con sal.
Pregunta investigable	Interrogante que puede responderse con evidencia (medición, comparación, modelo).	¿Cómo depende el tiempo de fusión de la concentración de sal?
Hipótesis	Explicación tentativa, afirmativa, que debe validarse con evidencias.	A mayor concentración de sal, menor tiempo de fusión porque baja el punto de congelación.
Predicción	Resultado esperado si la hipótesis es coherente.	Con 10 g de sal el cubo se derretirá antes que con 2 g, en las mismas condiciones.

Filtro PAES: la pregunta debe poder resolverse con una investigación; la hipótesis debe ser una explicación tentativa (no un valor, no una definición de libro, no una conclusión ya demostrada).

20 minDesarrollo 1

Preguntas que sí se investigan (y las que no)

Suelen ser investigables

Relacionan variables medibles o clasificables.
Admiten un procedimiento (experimento, observación sistemática, datos, modelo).
Quedan acotadas a un contexto (circuito, onda, movimiento, Tierra).

Forma útil: ¿Cómo / en qué medida cambia Y cuando cambia X, manteniendo Z constante?

Suelen no serlo (en PAES)

Valorativas: ¿es ético?, ¿es justo?, ¿debería…?
Estéticas o de gusto: ¿qué color es más bonito?
Demasiado amplias: ¿por qué existe el universo? (sin recorte operativo).
Definiciones: ¿qué es la corriente? (se responde con el marco conceptual, no con un diseño experimental nuevo).

20 minDesarrollo 2

La hipótesis no es una pregunta

Una hipótesis da una explicación tentativa a un problema científico. Debe poder contrastarse: si los datos la contradicen, se reformula. No es un resultado ya medido ni una opinión.

No es hipótesis (en el sentido PAES)	Sí puede serlo
“¿Influye la masa en la aceleración?” (es pregunta)	“Si la fuerza neta es la misma, mayor masa implica menor aceleración.”
“La ley de Ohm es \(V=IR\).” (es marco conceptual)	“En este resistor, al duplicar \(V\) se duplicará \(I\) si \(R\) es constante.”
“El experimento salió bien.” (es valoración)	“El rozamiento con el aire explica que el alcance sea menor que el calculado sin roce.”

Hipótesis = afirmación tentativa + variables + posibilidad de evidencia.
Predicción = “si hago esto, debería ocurrir aquello”.

30 minTrabajo de estudiantes

Ejercicios tipo PAES

1. Tras observar un arcoíris, ¿cuál es una pregunta investigable?

A) ¿Qué se entiende por refracción?

B) ¿Por qué hay fenómenos ópticos, en un sentido tan amplio que no se puede acotar?

C) ¿En qué siglo se describió el prisma en Europa?

D) ¿Cómo cambia el ángulo de desviación de la luz con el color al atravesar una gota?

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D. D relaciona variables medibles (ángulo, color/longitud de onda, medio) y se puede contrastar con un prisma o con el modelo de refracción. A pide una definición; B no está operacionalizada; C es un dato histórico, no una investigación del fenómeno observado.

2. Un estudiante lee que Chile tiene sismos frecuentes. La pregunta más adecuada para una investigación escolar es:

A) ¿Qué se entiende por magnitud, según el glosario?

B) ¿Por qué el interior de la Tierra está caliente, sin recortar el problema?

C) ¿Qué tipo de borde de placas se asocia a la sismicidad del margen chileno?

D) ¿En qué año se popularizó el término Pangea?

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C. C se resuelve con el modelo de tectónica de placas y con evidencias (fosa, volcanes, sismos). A es definición; B es demasiado amplia; D es un dato histórico ajeno al fenómeno que se quiere explicar.

3. En un circuito se observa que una ampolleta brilla poco. ¿Cuál pregunta puede resolverse investigando?

A) ¿Cómo varía la potencia de la lámpara al aumentar la resistencia conectada en serie?

B) ¿Qué se entiende por potencia eléctrica?

C) ¿Por qué “funcionan” los circuitos, sin acotar variables?

D) Si \(V=12\,\mathrm{V}\) y \(R=24\,\Omega\), ¿cuál es \(I\) al aplicar solo \(I=V/R\)?

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A. A conecta la observación con variables de circuito (resistencia en serie, corriente, potencia) y admite medición. B es definición; C es demasiado amplia; D es un cálculo rutinario, no una pregunta de investigación planteada a partir del fenómeno.

4. “¿Qué es la energía cinética?” es, en este contexto:

A) una pregunta experimental sobre un fenómeno nuevo

B) una hipótesis comprobable, porque está en interrogativo

C) una predicción cuantitativa del alcance de un móvil

D) una demanda de definición del marco conceptual, no un diseño de investigación

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D. Pedir la definición no equivale a plantear un problema resoluble con un procedimiento que produzca evidencia. A confunde glosario con experimento; B: una hipótesis es una afirmación tentativa, no una pregunta; C adelanta un resultado numérico que el enunciado no formula.

5. Un móvil recorre 12 m en 4 s en línea recta. La pregunta investigable que parte de ese dato, sin ser solo un cálculo rutinario, es:

A) ¿Cuál es \(v\) al aplicar \(v=x/t\) a esos números?

B) ¿Cómo cambia el tiempo de recorrido si se varía la rapidez manteniendo la distancia?

C) ¿Qué se entiende por metro en el Sistema Internacional?

D) ¿En qué siglo se adoptó el metro como unidad?

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B. B plantea una relación entre variables que se puede explorar con un diseño. A es solo aplicar una fórmula a los datos ya dados; C es definición; D es historia de las unidades.

6. Se observa interferencia en una cubeta de ondas. ¿Cuál pregunta es investigable?

A) ¿Qué es la interferencia, según el marco conceptual?

B) ¿Quién formuló el principio de superposición, como dato biográfico?

C) ¿Cómo depende la distancia entre máximos de la longitud de onda y de la separación de las fuentes?

D) ¿Por qué existen las ondas, sin delimitar el sistema?

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C. C relaciona observables del patrón con \(\lambda\) y con la separación de las fuentes; se mide y se compara con el modelo. A es definición; B es biografía; D no está acotada a un procedimiento.

7. La mejor pregunta científica entre las siguientes es:

A) ¿Cómo cambia la rapidez de un objeto respecto de dos observadores en MRU relativo?

B) ¿Qué se entiende por relatividad, sin precisar el caso?

C) ¿Qué es un sistema de referencia, como definición de glosario?

D) ¿Cuál es la fecha de publicación de un texto de Galileo?

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A. A recorta la relatividad galileana a un caso comprobable (composición de rapideces). B es vaga; C pide definición; D es un dato histórico.

8. Problema: “el alcance de un proyectil en el patio es menor que el calculado sin roce”. La hipótesis más adecuada es:

A) ¿Influye el aire?

B) La diferencia se debe exclusivamente a un error al copiar \(g=9{,}8\,\mathrm{m/s}^2\), sin roce.

C) El roce con el aire disipa energía mecánica y reduce el alcance respecto del modelo sin roce.

D) La fórmula de alcance no aplica en la Tierra, cualquiera sea el modelo.

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C. C es una afirmación tentativa con mecanismo y consecuencias medibles. A es pregunta, no hipótesis; B descarta el roce de antemano y no se sostiene solo con el enunciado; D rechaza el modelo sin acotar condiciones ni ofrecer un mecanismo contrastable.

9. “Al aumentar la frecuencia de una onda EM en el vacío, disminuye su longitud de onda porque \(c=\lambda f\) es constante.” Esta afirmación es:

A) una hipótesis o predicción coherente con un modelo, contrastable con datos de \(\lambda\) y \(f\)

B) una pregunta de investigación

C) un juicio sobre si el modelo “debería” enseñarse

D) una conclusión que niega el modelo

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A. Afirma una relación ligada a un modelo y se puede validar midiendo \(\lambda\) y \(f\). No está en interrogativo (B); no es un juicio de valor curricular (C); no niega el modelo (D), sino que lo usa.

10. Se quiere explicar por qué una lámpara se apaga al conectar otra en serie. La hipótesis pertinente es:

A) Al conectar en serie aumenta el voltaje de la red, y por eso deja de conducir.

B) Al agregar resistencia en serie disminuye la corriente y, con ella, la potencia de cada lámpara.

C) ¿Por qué se apaga?

D) Las lámparas en serie no pueden describirse con la ley de Ohm.

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B. B ofrece mecanismo y variables (\(R\), \(I\), \(P\)) contrastables. A invierte el efecto sobre \(V\) en una conexión serie típica con fuente; C es la pregunta, no la hipótesis; D descarta el modelo sin evidencia.

11. ¿Cuál NO es una hipótesis científica en el sentido de H1?

A) Si se duplica la masa y la fuerza neta se mantiene, la aceleración se reduce a la mitad.

B) Si aumenta el área de contacto y \(N\) es constante, aumenta la fuerza de roce estático máxima.

C) Si el medio es más denso, la rapidez de la luz disminuye y el rayo se refracta.

D) Newton acertó porque es una autoridad, sin necesidad de consecuencias medibles.

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D. D apela a la autoridad y no implica resultados observables que puedan refutarla. A, B y C sí relacionan variables y admiten evidencia a favor o en contra.

12. Una predicción (no la hipótesis misma ni una definición) sería:

A) El roce existe como interacción en superficies en contacto.

B) Si se sueltan ambos móviles desde el mismo plano, el de menor masa tendrá mayor aceleración si la fuerza neta no escala con la masa.

C) ¿Cuál de los dos móviles llega primero?

D) La masa es una medida de la inercia de un cuerpo.

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B. B adelanta un resultado observable si se acepta cierta relación. A y D son afirmaciones generales o definiciones, no el resultado esperado de un ensayo; C es una pregunta.

13. Observación: una cuchara en un vaso parece “quebrada”. La hipótesis más coherente es:

A) La refracción en la interfaz aire–agua desvía los rayos y altera la imagen aparente.

B) El vidrio del vaso está agrietado, y esa es la única causa posible.

C) La cuchara se dobla de manera permanente al entrar al agua.

D) ¿Por qué se ve quebrada?

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A. A explica el fenómeno con un modelo contrastable (refracción). B y C interpretan mal la observación (grieta o deformación real) sin necesidad; D es la pregunta, no la hipótesis.

14. Para que una hipótesis “deba validarse con evidencias”, lo esencial es que:

A) esté formulada como pregunta

B) coincida con el marco conceptual aunque no tenga consecuencias medibles

C) no mencione variables

D) implique consecuencias observables o medibles que puedan coincidir o no con los datos

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D. Sin consecuencias contrastables no hay validación empírica. A confunde hipótesis con pregunta; B toma el marco como suficiente; C elimina justo lo que permite diseñar un test.

15. Problema: “dos resistores iguales en paralelo no duplican la corriente de la fuente respecto de uno solo, como esperaba un estudiante.” La hipótesis más útil es:

A) El estudiante aplicó mal \(I=V/R\), y por eso la ley de Ohm “falla” siempre.

B) La ley de Ohm no aplica en conexiones en paralelo.

C) La fuente no es ideal: al bajar \(R_{\mathrm{eq}}\) cae el voltaje disponible y la corriente no se duplica.

D) ¿Está en mal estado el amperímetro?

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C. C es una explicación tentativa (resistencia interna) contrastable midiendo \(V\) e \(I\). A y B descartan al estudiante o al modelo sin un mecanismo acotado; D es una pregunta, no una hipótesis.

10 minCierre

Síntesis y ticket de salida

H1: preguntas investigables + hipótesis comprobables.
La pregunta se resuelve con investigación; no es un juicio de valor.
La hipótesis es una afirmación tentativa, no una pregunta ni una definición.
Debe involucrar variables y admitir evidencia a favor o en contra.

Ticket PAES

Complete: “Una pregunta investigable se puede responder con ________; una hipótesis es una ________ que debe validarse con evidencias.”

Respuesta esperada

una investigación (procedimiento, datos, modelo) y una explicación tentativa.

Distribución sugerida de los 90 minutos

Momento	Tiempo	Propósito
Inicio PAES	10 min	distinguir pregunta investigable de juicio de valor
Preguntas investigables	20 min	criterio de evaluabilidad y variables
Hipótesis y predicción	20 min	afirmación tentativa vs pregunta vs marco conceptual
Ejercitación	30 min	15 ítems tipo PAES de H1
Cierre	10 min	ticket: investigación vs explicación tentativa