🔬 La ciencia investiga · FyQ 2º ESO 🏅 0/6

🔬 La ciencia investiga

Física y Química · 2º ESO · Tema 1

Vas a descubrir cómo trabaja de verdad la ciencia, cómo se mide el mundo con precisión, y a resolver un enigma sin fórmulas mágicas: solo con observación e ingenio. Al final, tú investigarás por tu cuenta.

🔎Ciencia y pseudociencia
⚗️El laboratorio
📏Medir con precisión
🪨El reto final
Cómo usar esto: muévete con el menú "☰ Índice". Vas a tu ritmo, sin límite de tiempo salvo que se indique lo contrario.
El reto inicial

Una piedra imposible de medir

Una piedra con forma completamente irregular. Ni cubo, ni esfera, ni prisma: ninguna fórmula geométrica sirve.

¿Cómo se averigua su volumen exacto, sin romperla, sin fórmulas y sin ordenador?

Guarda esta pregunta: la resolveremos al final de la unidad, igual que lo hizo alguien hace más de 2000 años... mientras se metía en la bañera.

¿Por qué no la respondemos ya?
Antes hacen falta algunas herramientas: qué es medir de verdad, la diferencia entre una medida directa y una indirecta, y cómo se piensa paso a paso en ciencia. Al llegar al final, la respuesta parecerá sorprendentemente sencilla.
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La ciencia y la pseudociencia

La se construye observando, experimentando y razonando: sus conclusiones se pueden comprobar. La pseudociencia presenta ideas como si fueran ciencia, pero no se pueden comprobar o fallan al comprobarlas.

Ciencia: conjunto de conocimientos obtenidos mediante observación, experimentación y razonamiento, y que se pueden comprobar.

Simulador: ¿flota más el huevo con sal?

📘 Actividad del libro

Comprueba qué hace flotar un huevo.

Vaso A (agua sola)🥚
Vaso B (con sal)🥚

Cucharadas añadidas: 0

¿Qué ha pasado y por qué?
Al añadir sal, el agua se vuelve más densa. Cuando el agua es más densa que el huevo, el huevo flota. Es un experimento real: se observa, se repite y cualquiera puede comprobarlo. Por eso es ciencia, no una creencia.

¿Ciencia o pseudociencia?

📘 Actividad del libro

El horóscopo predice con fiabilidad si el día va a ir bien.

Las "cabañuelas" (predecir el tiempo del año observando los primeros días de enero) son fiables.

La homeopatía es una rama de la medicina científica.

Datos curiosos sobre la pseudociencia

✨ Contenido extra
🔮
Encuestas de tipo Gallup en Reino Unido, EE. UU. y Canadá muestran que alrededor de un 25% de las personas encuestadas cree que los astros pueden predecir el futuro, y hasta un 45% piensa que el horóscopo describe bien su personalidad. Fuente: recopilación de encuestas Gallup y estudios universitarios, publicada en The Conversation.
💊
En 2015, el organismo oficial de salud de Australia (NHMRC) revisó 225 estudios científicos sobre homeopatía y concluyó que no hay evidencia fiable de que sea eficaz para ninguna afección de salud. Fuente: National Health and Medical Research Council (Australia), Informe sobre homeopatía, marzo de 2015.

Preguntas para reflexionar

No hay una única respuesta correcta: piensa en ello, coméntalo con tu grupo o escribe tu opinión.
  • ¿Por qué crees que tanta gente cree en cosas que no se pueden comprobar científicamente?
  • ¿Se te ocurre alguna otra creencia popular que podría ponerse a prueba con el método científico?
  • ¿Por qué puede ser importante distinguir la ciencia de la pseudociencia a la hora de tomar decisiones sobre salud?

⚡ Reto rápido 1 · Insignia "Filtro crítico"

Completa con una sola palabra: para que una afirmación sea científica, tiene que poder ______ mediante experimentos.

💡 Pista
Piensa en lo que le falta al horóscopo: nadie puede poner sus predicciones a prueba de forma objetiva.

Reto: detective de titulares

✨ Actividad extra

Titular: "Esta piedra especial equilibra la energía y cura el dolor de cabeza, según miles de personas satisfechas". ¿Qué le falta para ser ciencia?

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Grandes científicos y científicas

📘 Actividad del libro

Haz clic en cada nombre para descubrir su aportación.

Arquímedes
c. 287–212 a.C.
Trabajó en mecánica, hidrostática, astronomía y óptica. Se le atribuye la frase "Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo".
Hipatia
c. 355–415
Matemática y astrónoma. Mejoró el astrolabio y diseñó un instrumento para medir la densidad de los líquidos.
Nicolás Copérnico
1473–1543
Propuso un sistema planetario con el Sol (y no la Tierra) en el centro.
Galileo Galilei
1564–1642
Mejoró el telescopio y, con sus observaciones, apoyó las conclusiones de Copérnico. Descubrió los satélites de Júpiter.
Isaac Newton
1642–1727
Enunció la ley de la gravitación universal y estudió el movimiento de los cuerpos y la descomposición de la luz.
Antoine Lavoisier
1743–1794
Enunció la ley de conservación de la masa gracias a experimentos cuidadosos con balanza.
James Clerk Maxwell
1831–1879
Postuló que la electricidad, el magnetismo y la luz son manifestaciones del mismo fenómeno.
Marie Curie
1867–1934
Pionera en el estudio de la radiactividad. Obtuvo dos premios Nobel, en Física y en Química.
Albert Einstein
1879–1955
Formuló la teoría de la relatividad, que relaciona el espacio, el tiempo y la masa con la energía.
Niels Bohr
1885–1962
Premio Nobel de Física por sus trabajos sobre la estructura atómica. Publicó un modelo del átomo.

Reto: empareja cada nombre con su aportación

✨ Actividad extra

Clic en un nombre y después en su aportación.

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El método científico

📘 Actividad del libro
👁️1. Observar y preguntar
📚2. Recoger información
💡3. Formular una Hipótesis: explicación provisional de un fenómeno, propuesta antes de experimentar, que se puede comprobar.
🧪4. Experimentar
📊5. Analizar resultados
📢6. Comunicar conclusiones

Experimento: el vaso boca abajo

Llena un vaso de agua hasta el borde, tapa con una cartulina y dale la vuelta.

Antes de retirar la mano, ¿qué crees que va a pasar si la sueltas?

¿Por qué ocurre esto?
La presión del aire exterior empujando hacia arriba es mayor que el peso del agua, así que la cartulina se mantiene en su sitio mientras no entre aire por los lados.

Si tu hipótesis inicial no se cumple al hacer el experimento, ¿qué deberías hacer?

Reto: ordena los pasos del método científico

✨ Actividad extra

Usa las flechas ↑ ↓ para ordenar los pasos y pulsa "Comprobar orden".

  1. Formular una hipótesis
  2. Observar y formular preguntas
  3. Analizar los resultados
  4. Recoger información
  5. Comunicar los resultados
  6. Experimentar

⚡ Reto rápido 2 · Insignia "Paso a paso"

Completa con una sola palabra: después de formular una hipótesis, el siguiente paso del método científico es ______.

💡 Pista
Una hipótesis no vale de nada si no la pones a prueba. ¿Cómo se pone a prueba?
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El trabajo en el laboratorio

📘 Actividad del libro

Clic en cada instrumento para saber para qué sirve.

Báscula / balanza
Mide la masa de los cuerpos.
Probeta
Mide volúmenes de líquidos con precisión media.
Pipeta
Traslada volúmenes pequeños de líquido con precisión.
Matraz Erlenmeyer
Mezclar y contener líquidos, permite agitar sin derramar.
Tubo de ensayo
Contener pequeñas cantidades para calentar o mezclar.
Vaso de precipitados
Mezclar y calentar líquidos.
Mechero Bunsen
Fuente de calor para calentar sustancias.
Embudo
Trasvasar líquidos evitando derrames.
Mortero de mano
Triturar y machacar sólidos.
Gradilla
Sostener tubos de ensayo en posición vertical.
Escobilla
Limpiar el interior de tubos y matraces.
Termómetro
Mide la temperatura.
Cronómetro
Mide intervalos de tiempo.
Soporte universal
Sujeta otros instrumentos durante el montaje.
Agitador
Mezclar sustancias sin usar las manos.

¿Verdadero o falso?

📘 Actividad del libro

Una pipeta sirve para sostener tubos de ensayo y una gradilla se usa para trasladar líquidos.

Usamos el embudo para trasvasar líquidos y la escobilla para limpiar instrumentos.

⚡ Reto rápido 3 · Insignia "Manos de laboratorio"

Necesitas medir con precisión 50 mL de agua. ¿Qué instrumento del laboratorio usarías? Escribe su nombre.

💡 Pista
Es de vidrio, alargada y tiene marcas numeradas en un lateral.
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Normas de seguridad en el laboratorio

📘 Actividad del libro
🥽Pelo recogido, bata y gafas de protección
🚫🍎Nunca comer ni beber
🧼Espacio limpio y ordenado
🧴Lavarse las manos al salir
👃Nunca oler de cerca un recipiente
🏷️Leer siempre la etiqueta de seguridad
🙅Nada de bromas en el laboratorio

¿Correcto o incorrecto?

✨ Actividad extra

Cada frase describe algo que ocurre en el laboratorio.

🧑‍🔬 Alguien se acerca el tubo de ensayo a la nariz para olerlo directamente.

🥪 Alguien se come un bocadillo mientras espera a que termine su experimento.

🥽 Alguien se pone las gafas de protección antes de manipular un ácido.

Pictogramas de peligrosidad

✨ Actividad extra

Empareja cada pictograma con su significado.

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El Sistema Internacional de unidades

📘 Actividad del libro

Para comparar medidas en cualquier país se estableció el .

Sistema Internacional (SI): conjunto de unidades de medida acordado internacionalmente para poder comparar medidas entre cualquier país.
📏Longitudmetro (m)
⚖️Masakilogramo (kg)
⏱️Tiemposegundo (s)
🔌Corrienteamperio (A)
🌡️Temperaturakelvin (K)
⚗️Cantidad materiamol
💡Int. luminosacandela (cd)

Combinando unidades básicas se obtienen otras: la velocidad se mide en m/s.

Reto: adivina la unidad

✨ Actividad extra

📏 ¿Qué unidad sirve para medir la longitud de una mesa?

⏱️ ¿Qué unidad sirve para medir cuánto dura una clase de FyQ?

⚖️ ¿Qué unidad sirve para medir la masa corporal?

⚡ Reto rápido 4 · Insignia "Unidad exacta"

La velocidad no es una unidad básica: se obtiene combinando dos que sí lo son. Escribe cómo se expresa la velocidad en el SI.

💡 Pista
Combina la unidad de longitud con la de tiempo, separadas por una barra.
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Múltiplos y submúltiplos de las unidades

📘 Actividad del libro

Para evitar números muy grandes o muy pequeños se usan prefijos, de 10 en 10.

PrefijoSímboloValor
kilok×1000
hectoh×100
decada×10
(unidad básica)—×1
decid÷10
centic÷100
milim÷1000

Actividad resuelta: el concurso de tartas

Irma (48 dag), Josele (5 kg) y Margarita (4750 dag) presentan su tarta. ¿Cuál pesa más? Pasamos todo a gramos para comparar.

Paso 1: pasar todo a gramos
Irma: 48 dag = 480 g
Josele: 5 kg = 5000 g
Margarita: 4750 dag... revisa: 1 dag = 10 g, así que 4750 dag = 47 500 g
Paso 2: comparar
480 g < 5000 g < 47 500 g
Solución
La tarta más pesada es la de Margarita.

Reto: elige el prefijo correcto

✨ Actividad extra

1 kilómetro son...

1 mililitro es...

⚡ Reto rápido 5 · Insignia "Cambio de escala"

Una mochila pesa 3 kg. ¿Cuántos gramos son? Escribe solo el número.

💡 Pista
El prefijo "kilo" multiplica por 1000. Solo tienes que hacer 3 × 1000.
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Las medidas directas e indirectas

📘 Actividad del libro
⚖️Directa
se compara con un instrumento
🧮Indirecta
se calcula a partir de otras medidas

Experimento: la barca de aluminio

Una bandeja de papel de aluminio en forma de barca. Se colocan monedas encima hasta que se hunde.

Para saber cuántas monedas hundieron la barca, ¿qué tipo de medida es?

Calcula un área en vivo

Introduce el lado de un cuadrado (Área = lado × lado):

Área: 16 cm²

El área no se mide directamente con ningún instrumento: se calcula. Por eso es una medida indirecta.

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Estimar y aproximar

📘 Actividad del libro

es predecir aproximadamente una medida sin usar (o antes de usar) un instrumento. Si la estimación es mayor que el valor real, es por exceso; si es menor, por defecto.

Estimar: hacer una predicción aproximada del valor de una medida, sin usar (o antes de usar) un instrumento de medida.

Actividad resuelta (ejemplo genérico)

Distancia real entre dos ciudades: 100 km. Un mapa antiguo la estima en 108 km (por exceso); una app, en 94 km (por defecto).

¿Cuál es el error de cada estimación?
Mapa: 108 − 100 = 8 km de error, por exceso.
App: 100 − 94 = 6 km de error, por defecto.
La app se acerca más al valor real.

Pon a prueba el ojo: estima el volumen de la jarra

📘 Actividad del libro (adaptada)

Esta jarra de agua tiene un volumen que tu docente habrá medido antes de clase con un vaso graduado.

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Mostrar el resultado de una investigación

📘 Actividad del libro

Un mismo resultado se comunica de tres formas: tabla, gráfica o fórmula. Cambia de vista: es la misma información.

Presión (atm)Volumen (mL)
112
26
34
62
Presión (atm) Volumen (mL)

Presión × Volumen = constante

Es decir, cuando una magnitud sube, la otra baja en la misma proporción.

¿Cómo se estructura un informe científico?

📘 Actividad del libro

Empareja cada parte del informe con lo que contiene.

¡Resolvemos el reto!

Descubre el volumen de una piedra

📘 Actividad del libro

¿Recuerdas la pregunta inicial? "¿Cómo se averigua el volumen exacto de una piedra irregular sin fórmulas?" Ya tienes las herramientas: medida directa, medida indirecta y cómo se mide el volumen.

🧪Probeta y agua
🪨Piedras de distinto tamaño
⚖️Balanza
  1. Llena la probeta con agua y anota el volumen (V inicial).
  2. Introduce la piedra con cuidado hasta que quede cubierta.
  3. Anota el nuevo nivel (V final). La diferencia es el volumen de la piedra.

Calculadora del experimento (usa tus propios datos de clase)

PiedraMasa (g)V inicial (mL)V final (mL)V piedra (mL)
A—
B—
C—
¿Cómo se llama este método y quién lo descubrió?
Este procedimiento (medir un volumen irregular por la diferencia de nivel de agua desplazada) se atribuye tradicionalmente a Arquímedes de Siracusa, en la Antigua Grecia. Es un ejemplo perfecto de medida indirecta: no mides el volumen de la piedra directamente, lo calculas a partir de dos medidas directas (V inicial y V final).

⚡ Reto rápido 6 · Insignia "Heredero de Arquímedes"

Una probeta marca 100 mL de agua. Al meter una piedra, el nivel sube hasta 137 mL. ¿Cuál es el volumen de la piedra en mL? Escribe solo el número.

💡 Pista
El volumen de la piedra es exactamente el agua que ha desplazado: resta el nivel inicial al nivel final.

¡Círculo cerrado! Ya sabes responder a la pregunta con la que empezó esta unidad.

Tu colección de insignias

Cada reto rápido de la unidad te da una insignia. Estas son las que llevas conseguidas:

🔎Filtro críticoCiencia y pseudociencia
🧭Paso a pasoMétodo científico
🧪Manos de laboratorioInstrumentos
📏Unidad exactaSistema Internacional
🔢Cambio de escalaMúltiplos
🪨Heredero de ArquímedesVolumen

Tablón de beneficios

Los beneficios concretos de cada nivel los anuncia tu docente al empezar la unidad. Puedes conseguir las insignias en el orden que quieras y sin límite de tiempo: si fallas, puedes volver a intentarlo tantas veces como necesites.
NivelInsigniasBeneficio
🥉 Aprendiz2(beneficio a definir por tu docente)
🥈 Investigador/a4(beneficio a definir por tu docente)
🥇 Científico/a jefe6(beneficio a definir por tu docente)
Proyecto final

Investigadores por un día

Aplica el método científico completo en un experimento real de una sesión, y comunica los resultados en una infografía.

Paso 1 · Elige un experimento con tu grupo

Instrucciones: lee las 4 opciones y marca la que vais a realizar. Toda la información que necesitáis está dentro de la tarjeta.
Material: vaso transparente, agua, aceite, miel o jarabe, colorante.
Qué observar: los líquidos se ordenan en capas según su densidad.
Seguridad: ninguna especial.
Material: bicarbonato de sodio, vinagre, recipiente.
Qué observar: cómo cambia la reacción (espuma, velocidad) al variar las cantidades.
Seguridad: evitar contacto con los ojos.
Material: agua con colorante, tiras de distintos tipos de papel (cocina, folio, filtro de café).
Qué observar: qué papel absorbe más rápido y más alto.
Seguridad: ninguna especial.
Material: azúcar, dos vasos (agua fría y agua caliente con supervisión), cronómetro.
Qué observar: cuánto tarda en disolverse el azúcar en cada caso.
Seguridad: cuidado con el agua caliente.
Material: el texto genérico de abajo, papel o formulario para puntuar, bolígrafo.
Qué es: vais a comprobar por qué mucha gente cree que un horóscopo "la describe a la perfección", aunque sea el mismo texto para todo el mundo (esto se conoce como efecto Forer o efecto Barnum, descrito por el psicólogo Bertram Forer en 1948 y replicado muchas veces desde entonces).
  1. Cada persona del grupo lee este mismo texto, presentado como si fuera "su" descripción de personalidad personalizada: "Tienes una gran necesidad de sentirte querido/a y admirado/a por los demás, aunque a veces te cuesta reconocerlo. En ciertas ocasiones eres extrovertido/a y sociable, pero en otras prefieres la tranquilidad y la reflexión. Tienes metas ambiciosas que a veces te cuesta alcanzar, y sueles ser tu propio crítico más exigente. Valoras mucho la libertad para tomar tus propias decisiones."
  2. Cada persona puntúa en secreto, del 1 (nada) al 5 (mucho), cuánto cree que ese texto la describe a ella personalmente.
  3. Se ponen en común las puntuaciones de todo el grupo o de la clase.
  4. Se revela que todo el mundo ha recibido exactamente el mismo texto.
Qué observar: si la mayoría puntúa alto (3-5) un texto que en realidad no dice nada específico de nadie.
Seguridad: ninguna especial.

Paso 2 · Rellena tu cuaderno de investigación

Paso 3 · Diseña tu infografía

Instrucciones: pulsa "Rellenar con mis respuestas" para traer automáticamente el texto del Paso 2. Después puedes arrastrar los bloques desde su cabecera azul, escribir dentro de ellos y añadir más bloques o zonas de dibujo. Cuando esté lista, pulsa "Imprimir".