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Ciencias Naturales & CTSPorGonzalo Duque-Escobar

Museo Interactivo Samoga

Universidad Nacional de Colombia

Manizales, Junio de 2006

Primer Encuentro De Formacin De Maestros OndasUniversidad Autnoma de Manizales

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La Ciencia

La ciencia (del latn scientia, conocimiento) procesosistemtico de adquisicin de conocimientos sobre

un sistema organizado y sistema de conocimientosobtenidos mediante ese proceso.

El conocimiento es producto de una prctica humanacon reglas establecidas, y su finalidad es obtener unconjunto de principios o leyes universales queexpresen y puedan predecir el comportamiento de unsistema, en determinadas condiciones.

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Las Ciencias Naturales

Las ciencias naturales tienen por objeto el estudio dela naturaleza. No afirman cmo es la naturaleza; sloexplican lo que observamos en la ella.

Incluyen estas ciencias: Astronoma, el estudio de los objetos celestes y fenmenos que

suceden fuera de la atmsfera terrestre. Biologa, el estudio de la vida: Botnica, Ecologa, y Zoologa. Ciencias de la Tierra: Geologa, Geografa y Ciencia del suelo. Fsica y Qumica.

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Taxonoma de las Ciencias

Una taxonoma de la ciencia habla de: Ciencias generales (filosofa, matemticas y teora general de sistemas TGS) y

de

Ciencias especializadas. Las ciencias especializadas son: ciencias fsicas (fsica, qumica, geologa). ciencias de la vida (biologa, anatoma, zoologa). ciencias del comportamiento (sicologa, sociologa, antropologa, poltica)

y ciencias sociales (c del comportamiento aplicadas, economa, educacin,

administracin). El Arte: aunque el trmino originalmente se aplicaba a toda la produccin

realizada por el hombre y a las disciplinas del saber hacer, en la actualidad, esdifcil que arte y tcnica se utilicen como sinnimos. Durante el Renacimiento,por primera vez se hace la distincin entre artista y artesano.

El Arte es la disciplina relacionada con las artes de lo esttico y lo emotivo,aplicada a la produccin de bienes y servicios intelectuales y de artculos de uso.

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La Teora General de Sistemas

Sistema: conjunto organizado de cosas o partesinteractuantes e interdependientes, que serelacionan formando un todo.

Los sistemas pueden ser Rgidos y Flexibles: Los Sistemas Rgidos, son sistemas no vivientes,

donde importa la causa; son sistemas cerrados, desimplicidad organizada y con o sin retroalimentacin.

Los Sistemas Flexibles, son sistemas vivientes,donde son de inters las consecuencias y decomplejidad organizada. Son sistemas abiertos .

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Dominio de las Ciencias

Especializadas en la TGS

S. Rgidos Sistemas Flexibles

Ciencias

fsicas

Ciencias

de la vida

Ciencias del

comportamiento

Ciencias

sociales

Obsrvese que el dominio de los sistemas rgidos comprende las cienciasfsicas y parcialmente las ciencias de la vida, pero no las ciencias delcomportamiento y las ciencias sociales, que son del dominio de los sistemasflexibles. De ah que las caracterstica y mtodos de unas y otras, difieran.

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Sobre el mtodo de las ciencias especializadas

Mtodo y propiedades para

los Sistemas Rgidos

Mtodo y propiedades para

los Sistemas Flexibles

Proceso de

razonamiento

Formalizado. Lgico-

matemtico

Informal. Juicio intuitivo

Modelos Algoritmos Heurstica

Metodologa de la

Pericia

Aplicacin rigurosa de los

mtodos cientficos y

matemticos

Adaptacin de mtodos

matemticos y diseo de

mtodos especiales

Separabilidad Desintegrable en componentes Totalidad irreductible

Conceptos

centrales

Fuerza y energa Cantidad de informacin

Entropa y orden Equilibrio, desorden mximo Resisten la tendencia hacia el

desorden

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Tecnologa: ciencia & tcnica

Tecnologa, del griego , "arte, tcnica u oficio" yde , "tratado o conocimiento". La tcnica slo alude al cmo se hacen las cosas, mientras

la ciencia explica el por qu de ellas. La tcnica se ocupa de reglas, normas o protocolos, que

tienen como objetivo obtener un resultado. La ciencia es un conocimiento sistematizado de carcter

racional, exacto y verificable.

La Tecnologa surge entonces al incorporar nuevas ideascientficas a las actividades prcticas de la produccin, a latcnica.

Puede definirse la tecnologa como el conjunto deconocimientos aplicados a un sistema productivo.

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Caractersticas de las Sociedades deTecnologa Dura y Blanda

Sociedad de tecnologadura

Alienante y Energvora

Alta especializacin

Predominantemente urbanaPoltica del desconcenso

De alto Riesgo

Incomprensible

Alta propensin al mal uso

Funciona tiempo limitadoElevado desempleo

Propiedad de elites

Especializadas

Sociedad de tecnologablanda

Industria Artesanal

Baja Especializacin

Intensiva en mano de obraAlto valor cualitativo

Descentralizada

Se integra a la cultura

Democratizada y comprensibleIntegrada con la naturaleza

Economa de crecimiento cero

Compatible con la culturaEcolgicamente slida

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Los hechos cientficos El mtodo cientfico est sustentado por la reproducibilidad y la

falsabilidad. En consecuencia, para que un hecho sea cientfico, debe seruna proposicin universalmente conocida, de carcter racional y verificable,y de aceptacin general.

la reproducibilidad, es la capacidad de repetir un determinado experimento en

cualquier lugar y por cualquier persona. Lo que exige la comunicacin ypublicidad de los resultados obtenidos. la falsabilidad exige que toda proposicin cientfica tiene que ser susceptible de

ser falsada, y en el caso de dar resultados distintos a los predichos, se negarala hiptesis puesta a prueba.

Si la Tecnologa es un conjunto ordenado de conocimientos basados en la

produccin, distribucin y uso de bienes y servicios, la tecnologa comomedio permite adaptaciones y desarrollos que facilitan satisfacernecesidades humanas: se considera que una tecnologa es apropiadacuando su aplicacin genera bienestar a las personas y resulta compatiblecon el medio natural, y finalmente se incorpora a la cultura.

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La ciencia experimental La ciencia experimental se ocupa del estudio del universo natural,

aplicando el mtodo cientfico como proceso eficaz para la adquisicin delconocimiento emprico.

La ciencia a su vez, diferencia la ciencia bsica de la aplicada, siendo staltima la aplicacin del conocimiento cientfico.

La Ingeniera: actividad especifica de aplicar o desarrollarTecnologas. Laingeniera aplica los conocimientos de las matemticas y las cienciasnaturales obtenidos a travs del estudio, la experiencia y la prctica.

En la Ingeniera, se aplican el conocimientos y recursos del dominio de lasmatemticas, las ciencias fsicas y el arte, obtenido mediante anlisis,modelos, simulaciones, experimentos y ensayos, para desarrollar formaseficientes en la utilizacin de los materiales, atendiendo su naturaleza y lasfuerzas de la naturaleza, para aprovechar y transformar el medio ambiente.

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El mtodo cientfico (Francis Bacon 1561-1626)

La observacin del fenmeno u objeto para estudiarlotal como se presenta en la realidad.

Aplicacin de la induccin para extraer el principiogeneral que est implcito, a partir de lasobservaciones y experiencias particulares.

Planteamiento de la Hiptesis o supuesto que sebusca comprobar o refutar, siguiendo las normas del

mtodo cientfico. Probar la hiptesis por experimentacin. Demostracin o refutacin de la hiptesis. Conclusiones.

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Una forma de aplicar mtodo cientfico

Definicin del Problema y caracterizacin del Contexto.Es la etapa deObservacin del objeto o del fenmeno tal como se presentan en realidad y la deInduccin o accin y efecto de extraer, a partir de determinadas observaciones oexperiencias particulares, el principio general que en ellas est implcito. Aqu seconstruyen las preguntas de investigacin

Presentacin o Formulacin de las Hiptesis.Es la etapa del Planteamiento osupuesto que se busca comprobar o refutar mediante la observacin, siguiendo lasnormas establecidas por el mtodo cientfico.

Diseo del Proceso Investigativo: Como probar la hiptesis por experimentacin.Que estudios se requieren para relacionar causa y efecto, para explicar el fenmenoo la naturaleza del objeto investigado. Debe estimarse el grado de confiabilidad decada proceso en cada hiptesis. Se deben identificar las variables de investigacin encada hiptesis.

Demostracinn o comprobacin para refutar o aceptar cada hiptesis planteada.Se parte de la preparacin y presentacin adecuada de las medidas, resultados,caractersticas, atributos y propiedades de cada variable de investigacin. Estas sedeben correlacionar. De la observacin de los resultados saldrn nuevashiptesis. La demostracin es un proceso terico y mientras la comprobacin esexperimental.

Conclusiones.Incluye las recomendaciones y las nuevas preguntas deinvestigacin que surgen del anterior ejercicio.La conclusin debe capitalizar laexperiencia y debe ser propositiva.

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Tendencias Globales

Globalizacin de la economa : tendencia que se explicapor la revolucin de las comunicaciones y la informtica.

Restricciones Ambientales: gracias a la revolucincientfica que ha transformado la educacin. Esto es, el

protagonismo del conocimiento. Globalizacin de la cultura: hoy se habla de la aldea

global. Los conflictos del futuro sern entre nacio14nes,pueblos y no entre pases.

Qu puede ofrecerle el modelo de occidente a lasnaciones y pueblos pobres de Asia, frica y Amrica?

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Desarrollo y Subdesarrollo

Desarrollo: cambio estructural que implica estos conceptos: Crecimiento absoluto y sostenido Progreso cientfico y tecnolgico Propagacin social del crecimiento y progreso.

Subdesarrollo: fenmeno en si mismo, que supone dominacindesde afuera y desarticulacin hacia adentro.

Los pilares del desarrollo sostenible, son tres: el ecolgico, el socialy el econmico. (Imagen de la Wikipedia)

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Por un modelo de desarrollo ms humano y

no de cara a los mercados Endogenizar la ciencia y tomar vectores no

contaminados del consumismo en el escenario denuestras contradicciones.

Al lado de la costosa medicina de Washington,debemos desarrollar la medicina alterativa de nuestraoferta bitica.

Sabemos aplicar la tecnologa del concreto reforzadodel Instituto Americano del Concreto -ACI-, perohemos devaluado el bahareque como alternativamenos onerosa til para nuestras comunidades.

Nuestras leyes se soportan en el derecho laboral deLovaina que no conoce del espacio pblico en losescenarios de la informalidad.

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Cultura popular: un recurso estratgico

La cultura popular: es la produccin cultural que se concreta en la vidasocial, econmica y poltica de un pueblo que asume su propiaconciencia como exterioridad del sistema. Ella es espontnea y notiene dueo.

El folclore: es la expresin mas genuina del arte popular, pero nocoincide con este, ni mucho menos lo agota. Hace referencia a lopopular pero teniendo en cuenta solo el pasado.

Cultura de Masas: surge del papel alienante de los medios decomunicacin masiva

Cultura de Elites: expresin de alto valor agregado con contenidos deuna realidad socioeconmica. Mientras el arte popular no tiene dueo,el de elites, que se origina en los sectores ms cultivados, privilegia laproduccin individual.

Cultura Imperial: la cultura de elites que domina en el establecimientobajo formas de dependencia ideolgica.

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Medio ambiente & Ciencias naturales

El medio ambiente involucra a la Naturaleza (Medioecosistmico) y a la Cultura (Industrias, Instituciones,Smbolos y Valores).

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Las civilizaciones se soportan en el

desarrollo tecnolgico Gracias a los calendarios aparece laagricultura.

Con la agricultura aparecen los pobladoshace 10 mil aos.

Despus de establecerse las primerascomunidades, surge la escritura.

Con el desarrollo de la escritura aparecenlos imperios.

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Slo 500 aos de historia.

El descubrimiento de Amrica, es el encuentro dedos neolticos (Augusto ngel): El del espaol, lagallina y el caballo, y el del indio, el pavo y el perro.

Segn el ilustre acadmico, el canibalismo seexplica como un asunto ambiental: no habamosresuelto el problema de protenas, porque al noposeer energa animal, tenamos la rueda acostada:el huso de hilar en los telares.

De 14 mamferos tiles, los europeos contaron con10, mientras en Amrica solamente con la llama y laalpaca. En Borneo, ni siquiera con los cereales.

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Horizonte de las Tecnologasfundamentales

Informtica. Nace en 1948 gracias a la invencin del transistorpero tarda 50 aos en explotar. Igual ocurri con el automvil.

Biotecnologa.Surge gracias al microscopio electrnico a la

ultra-centrifugadora y al espectrmetro de masas. Colombiaposee biodiversidad. Nuevos materiales: se logran combinando conocimiento con

procesos en ambientes de bajas temperaturas-(cercanas a 0K)- de ingravidez -(en los transbordadores y la IIS)- y bajointensos campos magnticos.

Nuevas fuentes energticas.La energa solar y la de fusin,los biocombustibles y el uso del hidrgeno. La economa deColombia est soportada hoy sobre carbn y petrleo.

Nuevos espacios: son ellos la Orbita planetaria terrestre y losfondos ocenicos con sus ndulos polimetlicos, ambosimportantes para Colombia.

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Contexto tecnolgico regional

La minera de carbn y oro, y la caa panelera en Marmato,Quincha y Riosucio. Comunidades campesinas; culturas y tnias.

Pan coger y caa de azcar en el bajo Occidente. Paisaje yrecreacin. La salida al mar.

Patrimonio Arquitectnico y regin cordillerana al norte. La identidad

cultural y los corredores de conectividad biolgica. Alto oriente energtico y de bosques. El estado de las cuencas y eluso adecuado del recurso uso hdrico excedente. Los Pramos.

El ro y la regin del Magdalena medio. La identidad cultural y laposicin geoestratgica. La segunda expedicin botnica.

La zona Cafetera y el ecosistema Cumanday. Sinergia entre

economa del conocimiento y economa verde. Los procesosurbanos y la ciudad regin.

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Historia de caso: Espartillal Medio ecosistmico natural y transformado. Conflictos de uso y aptitud del

suelo. reas de proteccin. Modelos productivos. Planos, censo e inventarios. Base natural y paranatural. Los recursos y el

equipamiento en infraestructura social y productiva. La historia y la culturalocal. Los actores. Smbolos, valores e conos.

Flujo en la produccin, transformacin, uso y disposicin final de recursos;

estructura, zonas y funciones rur-urbanas. Movilidad y conectividad.Contaminacin, Ingreso, Consumo, Ahorro e Inversin. Matriz insumo producto: madera, caf, pan coger,Energa, alimentos,

vestuario, transportes. Efectos distributivos y concentracin de losrecursos. Educacin, ciencia y tecnologa. Cadenas productivas.

Impactos: desarrollo humano y social, produccin, medio ambiente.Conflictos socio-ambientales y econmicos. Problemticas y posibilidades.

Reconversin productiva Gestin de la oferta y demanda ambiental. Rol de los actores sociales.

Construccin de los escenarios y de la visin colectiva. Proyectosestructurantes, estrategias y compromisos.

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Fuentes 1:

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WAGONER, ROBERT V. y GOLDSMITH, DONAL W. Horizontes Csmicos. Editorial Labor. 1985.

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Muchas gracias

Gonzalo Duque Escobar. Ingeniero Civil con Estudios dePostgrado en Geofsica, Economa y Mecnica de Suelos, Ex-Presidente de la Red Colombiana de Astronoma, Director delObservatorio Astronmico de Manizales OAM, Director del MuseoInteractivo Samoga, y Profesor de la Universidad Nacional de

Colombia, desde 1976. Ver otras publicaciones en:http://en.scientificcommons.org/gonzalo_duque-escobar