Ciencia del siglo XX y del XX

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En que se diferencia la ciencia del Siglo XXI de la ciencia del siglo XX?

Nora H Sabelli Center for Technology in Learning SRI International

FLACSO, Junio 2008


Que implican estas diferencias para la enseñanza de la ciencia en el siglo XXI? Siglo

Recuerdan la “long division”?

aaaa bbbb

Concepto FLACSO, Junio 2008


Co-PI, NSF’s Centro de Ciencias del Aprendizaje Aspectos cognitivos y sociales del aprendizaje Aprendizaje en situaciones formales e informales Diversidad y aprendizaje Maestría “adaptable” vs. maestría “rutinaria” Uso de “Preparación para Aprendizaje en el Futuro” como método de evaluación (competencia) Como se implementan cambios en el sistema de educación formal (p.e. redes sociales, etc.) Diseño de ambientes tecnológicos en apoyo del aprendizaje

FLACSO, Junio 2008


FLACSO, Junio 2008


LIFE Strategic Driving Questions

FLACSO, Junio 2008


•Lo que enseñamos y lo que los estudiantes aprenden depended de la herramientas de las que disponemos •La alfabetización científica y tecnológica se está convirtiendo en un derecho social, como lo han sido la alfabetización literaria en siglos anteriores, y la alfabetización matemática en el Siglo XX

FLACSO, Junio 2008


•Objetivos de esta presentación •Porqué hablar de historia de la ciencia FLACSO, Junio 2008


Puntos claves

La ciencia est谩 en proceso de cambio

La alfabetizaci贸n cient铆fica y tecnol贸gica es necesaria para funcionar en la sociedad moderna

Estos cambios llevan tiempo y esfuerzo, por eso hay que comenzarlos a pensar ahora

FLACSO, Junio 2008


De este complejo de problemas, porqué mi selección?

Hay mas conciencia pública de la necesidad de competencias basadas en la tecnología que sobre la profundidad de los cambios en las disciplinas Hay mas conciencia pública sobre cambios en la educación formal que sobre las posibilidades de integrar el aprendizaje informal (los “fondos de conocimiento” de Luis Moll) Si uno no sabe cual es su meta, es difícil que la alcance FLACSO, Junio 2008


Cada uno de estos puntos que resultan de estudios, trae aparejado tanto competencias como conocimientos Los estudiantes (en general) No comprenden la relación entre tamaño, escala y propiedades No tienen idea clara de las relaciones entre los fenómenos en microescala y los fenómenos en macroescala No conocen la importancia de las fuerzas electrostáticas en la interacción de materiales No saben como interpretar modelos científicos en diferentes escalas No saben validar su propio conocimiento

FLACSO, Junio 2008


Estamos preparando no solo consumidores de conocimiento y de tecnologĂ­a, sino tambiĂŠn sus proveedores. Los alumnos de 1er grado en el 2008 se graduaran en el 2020! FLACSO, Junio 2008


Primer enfoque

FLACSO, Junio 2008


“las ciencias” son en realidad una ciencia

Enfoque común

Sistemas

Investigación

Fuerzas

Como se practica

Modelos

Su uso de datos

Cambio

Argumentación en base a ellos

Escala

Temas comunes a “la ciencia”

Causa y efecto

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SAM (Science of Atoms and Molecules), Concord Consortium (Tinker&Berenfeld) FLACSO, Junio 2008


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Segundo enfoque

Teoría

Práctica científica Experimentación

Simulación

FLACSO, Junio 2008


Scanning electron microscope Atomic force microscope

FLACSO, Junio 2008


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Methods for Materials Modeling and Simulation System Size Continuum Kinetic Monte Carlo

Molecular dynamics

Ab Initio

Model Breakdow ns and Conceptual change

Time Adapted from NanoStellar, http:

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Tercer enfoque

Information Technology

Bioinformatics

Biotechnology Bio/Nano/Info Cogno

Nanophotonics Nanoelectronics Quantum computing

Nanobiotechnology

Nanotechnology materials, fabrication, devices

Advances at the Confluence of Technologies

League of Innovations, 2002


El universo info-bio-nano-cogno

Biología

Computadoras

Genes

Bits Neuronas

Cerebros

Redes Siglo XXI

Átomos

Materiales

From James Canton, “Global Futures”


Cuarto enfoque

Teoría

Práctica científica Experimentación

Simulación

FLACSO, Junio 2008


From Judah Schwartz FLACSO, Junio 2008


From Judah Schwartz FLACSO, Junio 2008


C贸mo comenzamos?

FLACSO, Junio 2008


CaracterĂ­sticas de los conceptos fundamentales

Su poder explanatorio en mĂşltiples disciplinas y escalas

Ayudan a entender el funcionamiento del mundo real

Son accesibles a estudiantes y pueden ser presentados a un nivel cognitivo adecuado, utilizando fenĂłmenos y representaciones diversas

Permiten profundizar conocimientos

Son necesarios para participar plenamente en el mundo social y laboral FLACSO, Junio 2008


Importancia de enfatizar conceptos

Conceptos son compartidos por muchas disciplinas

Por ejemplo: – Conceptos en nanociencia • Auto asemblaje conecta química, física y biología • Auto asemblaje esta basado en interacción de fuerzas e intercambios de energía • Las propiedades de un material dependen de su tamaño y de su superficie FLACSO, Junio 2008


Los problemas que presentan estas consideraciones

Las conexiones interdisciplinarias son clave para la preparación de los futuros científicos y técnicos

La mayor parte de los profesores y maestros no tienen suficiente preparación multidisciplinaria

Las aplicaciones de nanocienica podrían servir de ejemplo para una nueva educación en ciencias, pero si bien son muy interesantes no son muy conocidas FLACSO, Junio 2008


Lista de conceptos a enfatizar en nanotecnología Tamaño y escala Estructura de la materia Efectos quánticos Propiedades que dependen del tamaño Fuerzas dominantes a distintas escalas Auto asembaje Instrumentos y herramientas Modelos y simulaciones Tecnología y sociedad FLACSO, Junio 2008


De todas maneras es importante

En la educación primaria y secundaria – Conectar los conceptos de física, química y biología – Enfatizar los conceptos centrales de la ciencia – Desarrollar la capacidad de construir e utilizar modelos científicos

En la educación terciaria: – Conectar disciplinas, en particular ciencia e ingeniería a través del diseño: – Preparar a los estudiantes par una ciencia que cambia a paso acelerado FLACSO, Junio 2008


En resumen •Lo que enseñamos y lo que los estudiantes aprenden dependen de la herramientas de las que disponemos •La alfabetización científica se esta convirtiendo en un derecho social •Las herramientas de las que disponemos están cambiando a paso acelerado •A tal punto que requieren no solo profesionales capacitados, sino también una fuerza laboral muy distinta y por ende una preparación del ciudadano también diferente.

FLACSO, Junio 2008


SAM (Science of Atoms and Molecules), Concord Consortium (Tinker&Berenfeld) FLACSO, Junio 2008


PHYSBE

McLeod J, PHYSBE...a physiological simulation benchmark experiment, SIMULATION, 324-329, vol.7, no.6, 1966. McLeod J, PHYSBE...a year later, SIMULATION, 37-45, vol.10, no.1, 1968. FLACSO, Junio 2008


Tipos de estudios en ambientes informales y su posible utilizacion en ambientes formales Cómo los jóvenes utilizan argumentos acerca de ciencia en su vida cotidiana. Este estudio documenta estos argumentos en diversos entornos informales (por ejemplo, parques infantiles, centros comerciales, lugares de culto, los museos de la ciencia, restaurantes). Análisis de debates y argumentacion cientifica durante periodos de instrucción en aulas escuelas. Este estudio explora la comprensión, la naturaleza y los propósitos de la argumentación científica, en virtud de las condiciones de apoyos socio-cognitivos. FLACSO, Junio 2008


Tipos de estudios en ambientes informales y su posible utilizacion en ambientes formales Los encuentros diarios de los jóvenes con la ciencia y la tecnología: ¿En qué experiencias cotidianas y contextos encuentran los jóvenes la ciencia y la tecnología, y cómo influyen en estos encuentros su comprensión previa de los mismos?

Entender como las familias aprenden durante visitas a museos de ciencia Este proyecto de investigación examina el discurso y las interacciones que ocurren durante estas visitas FLACSO, Junio 2008


FLACSO, Junio 2008


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