Alcance y requisitos previos
Marco ACT, revisión de febrero 2026. Los casos de aula aquí no constituyen un formulario oficial de ACT.
- Interpretar datos y relaciones gráficas
- Evaluar métodos experimentales y variables
- Comparar argumentos científicos y predicciones con evidencia
Prerrequisitos: Variables independientes/dependientes; controles; restricciones de diseño.
Explicar y elegir el método
Identifica las variables independientes y dependientes, ejes y unidades. Interpola únicamente dentro del rango de datos proporcionados.
Encuentra qué factor cambia entre ensayos y qué factores permanecen controlados. Las pruebas de replicación verifican la repetibilidad.
Para puntos de vista conflictivos, escribe una predicción para cada modelo y busca una observación discriminante.
Usa el contexto científico proporcionado. Muchas preguntas requieren razonamiento basado en evidencia en lugar de la memoria de un hecho especializado.
Una comparación controlada cambia la causa propuesta manteniendo fijas las causas alternativas. Un diseño de ingeniería debe satisfacer todas las restricciones declaradas. La repetición estima la variación; no anula un cambio simultáneo de material y grosor.
*Un diseño es aceptable solo dentro de ambos límites: costo máximo 5 y deflexión máxima 4
Ejemplo resuelto. El Ensayo 1 usa 10 mL de ácido y tarda 40 s; el Ensayo 2 usa 20 mL y tarda 25 s a la misma temperatura. Aquí más ácido se asocia con menos tiempo. Un tercer ensayo a mayor temperatura no puede aislar el efecto del volumen de ácido.
Material de práctica
Resumen hipotético de investigación original — Una manga de enfriamiento
Un equipo de laboratorio prueba fundas diseñadas para reducir la temperatura de un sensor pequeño durante la operación. Todos los sensores inician a 22°C. La temperatura se mide después de diez minutos de uso con el mismo ajuste de potencia, condiciones de habitación e instrumento de medición. La funda A cuesta 4 unidades, la B cuesta 7 unidades, y un sensor sin funda es el control. Las especificaciones de diseño requieren un costo no superior a 5 unidades y una temperatura final no superior a 35°C. Una temperatura más baja por sí sola no es el único criterio de diseño.
El experimento 1 usa sensores idénticos y registra tres ensayos independientes por manga. Las temperaturas finales en °C son: control 41,42,43; A 33,34,35; B 30,31,32. El equipo restablece la temperatura inicial y verifica la carga del sensor antes de cada ensayo. Informan las medias y los rangos observados completos. Los rangos describen estos ensayos, no todos los resultados futuros. El equipo aún no ha medido la durabilidad de las mangas.
El Experimento 2 investiga el grosor para el material A. Cada funda tiene la misma longitud y ajuste; los grosores son 1,2,3 mm. Las temperaturas finales medias son 38,34,32°C respectivamente. Todas las demás condiciones declaradas coinciden con el Experimento 1. Cambiar el grosor también cambia la cantidad de material, por lo que una revisión futura del diseño debe medir costos en lugar de asumir que se mantienen en 4 unidades. Un estudiante propone probar una funda de 3-mm en material B contra una de 1-mm en material A para identificar el efecto del grosor. Esta comparación cambiaría dos factores a la vez.
Dos modelos originales explican el patrón de temperatura observado. El Modelo P dice que la temperatura final depende solo del grosor, independientemente del material. El Modelo Q dice que tanto el grosor como el material importan; a igual grosor predice que el material B produce una temperatura final más baja que A bajo las mismas condiciones. Ambos modelos predicen temperaturas finales más bajas a medida que aumenta el grosor sobre el intervalo probado de 1–3 mm. Una tendencia decreciente por sí sola no puede distinguirlas.
El Experimento 3 prueba nuevas fundas A y B, ambas de 2 mm de grosor, en condiciones pareadas. Las temperaturas finales medias son A 34°C y B 31°C. La resolución declarada del instrumento de medición es 0.1°C, y el equipo verifica su calibración con una referencia. Se necesitarían ensayos repetidos para caracterizar la variabilidad y descartar otras diferencias en la fabricación. El resultado entra en conflicto con la predicción de independencia de material de P y es consistente con la dirección de Q; no es prueba de que Q sea la única explicación posible.
Una serie temporal separada para un sensor con funda A registra temperaturas 22,28,32,34°C a los 0,2,4,6 minutos. Estas observaciones muestran un calentamiento con aumentos sucesivos de dos minutos cada vez más pequeños. No se proporcionan mediciones más allá de los seis minutos en esta serie. Una propuesta para continuar la pendiente del primer intervalo hasta los doce minutos es una suposición del modelo que las mediciones posteriores podrían contradecir, no una lectura de la tabla.
Práctica de razonamiento
Esta introducción presenta las habilidades. Cada una tiene su propia hoja de trabajo y hoja de práctica: 26, 27 y 28. Trabájelas en ese orden.
Práctica 1
Encuentre la media y el rango observado para control, A y B en el Experimento 1. ¿Qué funda satisface ambas restricciones de diseño en estas pruebas?
Razonamiento. Media del control 42°C, rango 41–43°C; media de A 34°C, rango 33–35°C; media de B 31°C, rango 30–32°C. A cuesta 4≤5 y alcanza como máximo 35°C, por lo que cumple ambas condiciones en estas pruebas. Las temperaturas más bajas de B no compensan el costo 7>5. Esto no garantiza durabilidad o temperaturas futuras.
Práctica 2
Identifique las variables independiente y dependiente en el Experimento 2. ¿Por qué falla la propuesta del estudiante de comparar A frente a B para aislar el espesor?
Razonamiento. El espesor es la variable independiente y la temperatura final es la variable dependiente. En el Experimento 2 se controlan material, longitud, ajuste, temperatura inicial y condiciones operativas. La propuesta cambia tanto el material como el espesor simultáneamente, por lo que cualquiera podría explicar una diferencia; las repeticiones no eliminarían ese factor de confusión.
Práctica 3
Proponga un seguimiento para el diseño A de 3-mm que aborde un requisito previamente no medido y preserve una comparación justa de temperaturas.
Razonamiento. Mida su costo real y durabilidad, repitiendo pruebas coincidentes de temperatura final con el mismo material, longitud, ajuste, potencia, temperatura inicial y duración. El costo de la funda más pesada no puede asumirse invariable. Establezca límites de aceptación antes de elegir, en lugar de decidir solo por enfriamiento.
Límites y próximo uso
La ciencia es opcional para inscripciones individuales al ACT, pero un contrato escolar o una institución objetivo pueden exigirla. No forma parte del Composite EMR mejorado.
Estas son tareas de práctica originales escritas para este curso, no preguntas de examen oficiales.