Cien 10 u1 otros modulos

Unidad

1

1er aĂąo de bachillerato

Proximidad a la ciencia

Ciencias Naturales Ciencias Naturales •

113

Introducción En esta unidad encontrarás cocnceptos, informaciones y reflexiones que te conducirán a la definición de ciencia, cómo hacer ciencia iniciando con las observaciones e interacciones con la realidad, reconocer la importancia de la ciencia en tu vida, comunidad y el universo; interpretar fenómenos naturales del entorno, aplicar el

método científico

en actividades de investigación,

relacionar la ciencia con la técnica, diferenciar las creencias, mitos y

conocimientos empíricos del conocimiento científico, etc.

Pero más que todo, realizarás actividades complementarias con tus compañeros/as, tendrás la oportunidad de autoevaluarte, ampliar tu vocabulario científico a través de un glosario y prepararte para las siguientes unidades de trabajo que serán más procedimentales. A la vez, tendrás responsabilidades de cooperación, participación y desempeño personal en tu trabajo como estudiante

de la modalidad semipresencial.

Es recomendable leer y comprender por párrafos, subrayar ideas importantes y copiar palabras esenciales (negritas). Para realizar un ejercicio, sigue los pasos del ejemplo desarrollado; pregunta al tutor/a si estás en lo correcto; recuerda que te estará evaluando en todas tus participaciones, reportes, exposiciones y

en tu relación con los demás.

Relaciona tus presaberes con los nuevos autoaprendizajes, atiende el desarrollo de los mismos y las conclusiones, aunque no estén expresas como tales, son las actividades de cierre (preguntas, secuencia de elementos o niveles, esquemas,

etc.) que te dejarán la idea central o básica del contenido.

Observaciones

Conceptos

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Informaciones

Métodos

Aplicaciones

Reflexiones

Conocimiento Científico

• Módulo 1

Objetivos Objetivo general Inducir al estudio de la ciencia a partir de conceptos, informes y actividades para apropiarse de una fundamentación teórica que cualifique la importancia del conocimiento científico en el entorno, desarrollo de la sociedad y las personas,

con sus intereses y actitudes frente a la vida.

Objetivos específicos Al finalizar la unidad serás capaz de: 1.- Reconocer la ciencia por medio de informaciones y reflexiones para

comprender su importancia y proximidad a ti, y a la comunidad.

2.- Analizar situaciones y fenómenos naturales del entorno por medio de observaciones y actividades, las cuales según tus ideas las comunicarás y

discutirás con tus compañeros/as.

3.- Seguir procedimientos y pasos ordenados para comprender el método científico y aplicarlos en actividades sencillas de investigación procurando generar

actitudes de cooperación y participación.

4.- Relacionar y diferenciar

ciencia y técnica, por medio de informaciones y

reflexiones, para interpretar los avances de éstas en beneficio nuestro y de la sociedad.

5.- Diferenciar hechos empíricos, mitos y creencias de conocimiento científico, destacar la matemática como instrumento dentro de la ciencia y generar actitudes para desechar lo que está fuera de ella.

6.- Reafirmar los conceptos, procedimientos y actitudes a partir de las actividades para expresar apropiadamente, representaciones y cambios en beneficio de ti y de la diversidad.

Ciencias Naturales •

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Mapa conceptual UNIDAD UNO

Proximidad a la Ciencia

Ciencia en perspectiva

El entorno, la ciencia y yo

Método científico

Ciencia y técnica

Dentro y fuera de la ciencia

: Ciencia técnica y sociedad

Ciencia ¿lejos? ¿cerca?

Observación

De qué trata la ciencia

116

Conocimiento científico

Pasos del método científico

Interrelaciones de la ciencia

Causa y efecto

Investiguemos

Matemática y ciencia

Conflicto cognitivo

Creencias vrs. conocimiento

• Módulo 1

Ciencia en perspectiva Objetivo Reconocer la ciencia a través de reflexiones y datos para comprender su importancia y proximidad a tu persona y a la comunidad.

Tú tienes conocimientos previos que te permiten afrontar nuevos contenidos.

Lee detenidamente los siguientes artículos y responde las preguntas.

“Neurociencia” El estudio de las enfermedades del sistema nervioso central y periférico es una de las áreas que más ha avanzado en la ciencia médica y por lo tanto requiere de un equipo sofisticado que permite ahondar en la intimidad de las estructuras del cerebro, médula espinal y nervios periféricos. Para eso también se requiere de personal calificado profesionalmente en las distintas áreas de prevención,

diagnóstico y tratamiento de las enfermedades neurológicas.

¿Qué piensas de la Neurociencia? ¿Cuál es el campo de acción de la neurociencia?

“Selenio” Las propiedades antioxidantes del

selenio ayudan a prevenir el deterioro de la

piel. Varias enfermedades esta piel son consecuencia de niveles bajos de selenio en el organismo ya que sí existe en proporciones adecuadas, ofrece protección relativa contra el daño celular inducido por las radiaciones ultravioleta en el

rango suberitermal.

Ciencias Naturales •

117

¿Qué es el selenio? ¿Será Selenio, el señor que vende las minutas? ¿De dónde proceden las radiaciones ultravioleta?

¿Qué tan lejos o cerca está la ciencia de ti?

Creo que mis neuronas andan de p

Proximidad a la Ciencia La ciencia está próxima, muy cerca, es parte de tu vida, no la imagines lejos. Eso sí, necesitas instrumentos y técnicas para observar y conocer lo que a simple vista no se ve o lo que, tan distante en el tiempo y el espacio, no alcanzas. Esto es ciencia en perspectiva: aquello que falta, lo que viene, los avances, y descubrimientos. Observa, describe, clasifica, define, investiga... la ciencia y tú

son parte del entorno.

Ciencia en movimiento, técnica en paralelo, tú como sujeto y objeto... casi todo dentro de la ciencia, ¿Qué está fuera de ella?.

microscopio

118

yo

• Módulo 1

¿De qué trata la ciencia?

De tus conocimientos previos de ciencias naturales debes recordar que existen diferentes clases de fenómenos: políticos, sociales, económicos, naturales y de éstos últimos se ocupa la ciencia. Los fenómenos naturales pueden ser biológicos, físicos y químicos; la información acerca de estos fenómenos es un conocimiento científico.

Un “evento” es un fenómeno que puede ser ubicado tanto en el tiempo como en el espacio, es decir, dónde y cuándo ocurre, aunque no necesariamente sea conocido, ocurre. Independientemente de si nosotros podemos detectarlo, mientras que un “hecho” es algo que ha sido comprobado en la práctica, o sea, es un evento que ha sido presenciado muchas veces. Cuando se toma conciencia de un hecho se denomina “conocimiento” y cuando un hecho se indaga y explica mediante alguna técnica, de manera rigurosa y sistemática, llega a construir un “conocimiento científico”.

Por ejemplo: • Un “evento” lo constituye” la formación de un arco iris, ya que ocurre en un lugar y en un momento dado, aún sin que nosotros podamos presenciarlo.

• Todos hemos observado que en la mayoría de las veces los arcos iris se forman después de que ocurre una lluvia, esto es un “hecho”.

• Cuando nosotros caemos en la cuenta de que el arco iris se forma cuando existe bastante humedad y suficiente luz en la atmósfera, logramos tener un “conocimiento”.

¿Qué relación existe entre el arco iris y el espectro electromagnético?

Ciencias Naturales •

119

La ciencia trasciende hacia todos los ámbitos de la diversidad social, económica, educativa y de situación mundial en salud y población. En relación a los cambios climáticos que percibimos en la actualidad es relevante reflexionar sobre

informaciones como la siguiente:

Efecto invernadero: Es el efecto de calentamiento producido cuando la radiación no puede escapar hacia la atmósfera o el espacio. Un buen ejemplo se presenta en un invernadero (de ahí el nombre). Las radiaciones de onda corta provenientes del sol penetran el vidrio del invernadero y son absorbidas por las plantas, pero las radiaciones de onda larga que emiten las plantas no pueden ser devueltas hacia fuera a través del vidrio. El dióxido de carbono y otros gases en la atmósfera actúan como el vidrio del invernadero. El grado en que éstos están presentes en la atmósfera está en crecimiento, por lo cual el clima está volviéndose cada vez más

cálido. (lo que se denomina calentamiento global).

¿Qué cambios físicos y emocionales puede causarte el incremento del calentamiento global?.

120

• Módulo 1

El entorno, la ciencia y yo Objetivo: Analizar situaciones y fenómenos naturales del entorno por medio de observaciones y actividades para comunicar y discutir tus ideas con los demás.

Los medios de comunicación nos informan con frecuencia problemas del medio ambiente tales como las protestas por escasez de agua, los desechos sólidos dispersos por todos lados, los deslaves por las lluvias en zonas de riesgo, destrucción y deforestación, contaminación del aire, problemas de transporte y, aparte de ésos, los que conocemos directamente pero no son publicados. ¿Tú crees que son problemas relacionados con las Ciencias Naturales y que afectan a

la población en la diversidad? ¿Cuántas veces al día cuentas o mides algo? ¿Utilizas energía solar y eléctrica? ¿Percibes problemas de salud en tu familia? ¿Escuchas de medicamentos, tratamientos, exámenes, radiografías, etc.?

Todo esto es ciencia

Menciona tres situaciones relacionadas con estos problemas que te afectan directamente y puedas • tomar decisiones para resolverlas o evitarlas.

• Donde quiera que te encuentres observa tu entorno, reflexiona y busca elementos de la ciencia, tú vives la ciencia.

Ciencias Naturales •

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La observación y el conocimiento científico La observación juega un papel central en la ciencia, especialmente para la obtención de nuevos conocimientos científicos. Cuando se presenta una situación problemática o un fenómeno que necesita explicación científica, la primera acción es la observación, no es posible identificar un problema o un fenómeno si no lo

hemos

observado

previamente.

El conocimiento acerca del universo lo obtenemos mediante nuestras interacciones con los objetos y fenómenos que nos rodean, cuando interactuamos activamente decimos que se trata de una

experiencia

(experimento), mientras que cuando

nuestra participación en los fenómenos es pasiva (únicamente mirando o

examinando lo que sucede) la denominamos observación.

No es posible hacer una distinción tajante en cuanto a la experiencia y observación ya que cuando observamos, siempre interactuamos con los objetos, fenómenos o procesos, y cuando experimentamos, tenemos también que observar.

La observación no es una exclusividad de la ciencia, de hecho se ha derivado de las formas cotidianas de observación que todos usamos, lo que varía son los objetos y fenómenos observados, así como también la precisión de las técnicas

empleadas para realizarla.

La observación en un principio está basada en la capacidad de nuestros sentidos, pero dadas nuestras limitaciones en tal aspecto, existe la necesidad de desarrollar técnicas y poseer aparatos que nos permiten extender nuestra percepción, así por ejemplo, ante nuestras limitaciones en la vista se utilizan microscopios y telescopios, tanto ópticos como electrónicos. Ante nuestra dificultad para realizar movimientos extremadamente pequeños y precisos, se construyen mecanismos o inclusive robots que son capaces de moverse fracciones de milímetros con

mucha exactitud.

“Yo estudié bachillerato en la modalidad semipresensial y me gustaba la ciencia”. ¿y a ti?

122

• Módulo 1

¿A partir de qué se construye el conocimiento científico?

Además de la observación como base para la construcción del conocimiento científico, los hombres y mujeres de ciencia utilizan ciertos supuestos

denominados “axiomas” y “postulados”.

Los axiomas son “verdades admitidas por ser claras y evidentes, mientras que los postulados son suposiciones que fundamentan posteriores razonamientos y

cuya comprobación confirma su validez.

Axioma: si A = B y B = C Entonces A = C

Postulado: “La rapidez de la luz es la misma para cualquier observador en reposo o en movimiento”.

(Uno de los postulados de la Teoría de la Relatividad Espacial de Einstein).

Ejemplos:

Se debe notar la diferencia entre estos conceptos y el de “dogma”, mencionado anteriormente.

Los axiomas y los postulados científicos constituyen una base muy teórica propia de la ciencia, por lo cual es prácticamente imposible dar un ejemplo aplicado a nuestra vida cotidiana, sin embargo las consecuencias de dichos axiomas o

postulados las utilizamos a diario.

Entonces ¿Qué es la Ciencia?

El carácter dinámico de ésta (se desarrolla constantemente) como actividad humana hace que cualquier definición sea incompleta, por lo tanto, lo mejor es

estudiarla para formarnos una idea más clara de lo que se trata.

Ciencias Naturales •

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Ackoff, un autor científico afirma al respecto: “la extensa literatura que ha tratado de definir o caracterizar a la ciencia, está llena de puntos de vista.

Parte de la dificultad se tiene del hecho que el significado de ciencia no es fijo sino dinámico. La ciencia está en desarrollo, igual que su significado. Toma

nuevas acepciones y significado según las épocas”.

Por otra parte una definición de ciencia bastante aceptada es la de A. Rosenblueth, quien dice: “La ciencia es el conocimiento ordenado de los fenómenos natu-

rales y de sus relaciones mutuas”.

Algunos datos científicos son: Sabemos que nuestro cuerpo necesita cierta cantidad de vitamina “A” para sustentar algunas de sus necesidades vitales, que el agua se congela a cero grados Celsius, que el síndrome del SIDA es provocado por el virus VIH, etc., estos son datos científicos, sin embargo la ciencia no sólo es una colección de

datos, sino que también implica la posibilidad de realizar: • Observaciones de lo que sucede en nuestro alrededor; • La sistematización de las observaciones; • Explicaciones tentativas en base a las observaciones y a conocimientos anteriores; • Predicciones de lo que puede suceder, según las explicaciones tentativas; • Experimentos para verificar si las predicciones hechas son correctas.

• Leyes que describen y expliquen nuestras observaciones; • Relaciones entre diferentes conocimientos (leyes) para explicar de la forma más general y completa a la naturaleza.

Todo lo anterior podría aparentar que la ciencia puede desarrollarse siguiendo una especie de “receta”, sin embargo la ciencia echa mano de cosas tan impredecibles como la imaginación y la intuición, es decir, la creatividad humana,

la cual debe combinarse con la objetividad.

124

• Módulo 1

La ciencia también incluye la prueba y error de manera repetitiva, proceso en el cual se va aproximando cada vez más a

la explicación más completa, aprendiendo de los errores y afinando las técnicas.

La ciencia es una creación de la humanidad, la cual surge en una primera instancia como resultado de la curiosidad, de la necesidad de conocer todo lo

que sea posible de nuestro entorno.

La ciencia, tal como se conoce en la actualidad, es el resultado de miles de años de observación, evolución y desarrollo de las habilidades necesarias para explorar

el Universo que nos rodea.

Para hacer la ciencia es necesario que la humanidad posea ciertas habilidades: • Razonamiento lógico y objetivo • Capacidad de expresión de las ideas • Manejo de herramientas, tanto físicas como intelectuales Como puedes imaginar, las habilidades anteriores son necesarias en cualquier actividad humana que se proponga emprender con éxito, son necesarias para el desempeño de cualquier trabajo, inclusive en aquellos no relacionados

directamente con la ciencia ni con su aplicación, ejemplo: la tecnología.

Ciencias Naturales •

125

No debes olvidar que las conclusiones o “leyes” de la ciencia no son verdades invariables, sino conocimientos que pueden ser modificados o inclusive cambiados radicalmente, además los conocimientos científicos no son capaces de dar todas las respuestas a nuestras interrogantes sobre el universo.

Generalmente la respuesta a ciertas interrogantes, conduce al

planteamiento de nuevas preguntas.

¿axiomas?

¿ciencia?

¿conocimiento? ¿postulado?

¿observaciones?

Me gusta la ciencia pero…

Actividad:

Después de subrayar las ideas básicas en las dos páginas anteriores, el tutor/a repartirá tarjetas con las palabras para dialogar discutir y expresar los conceptos con tus compañeros/

as.

Necesitaba escuchar a mis compañeros/as

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• Módulo 1

Hablemos de ciencia Los conocimientos científicos son alcanzables, ya que tienes experiencias previas como base para comprender y adquirir lo que sigue, lo innovador para ti. Todo a nuestro alrededor tiene una explicación científica. Fíjate, la acción de escribir implica un movimiento constante y alguna liberación de energía; cuando hablas con tus compañeros/as se propagan las ondas sonoras desde tus cuerdas vocales; si caminas puedes calcular tu velocidad contando los metros que recorriste durante cinco minutos, observa el velocímetro de los medios de transporte, algunos indican 60km\h, significa que su velocidad promedio es de 60 kilómetros por

hora. ¿Ves?, en todo está presente la ciencia.

Lee y piensa sobre este artículo

“Durante la erupción de un volcán fluyen humo, ceniza y lava desde su cráter.

Esa lava fluye en forma semilíquida y va formando el cono del cráter; pero en ciertas ocasiones se solidifica en el interior del cono formando un enorme tapón que mide kilómetros y obstruye el cráter. A veces va creciendo la presión en el interior del volcán y da lugar a una explosión que hace saltar por el aire y sobre grandes distancias las partes del mismo cono. Las cenizas y el humo expulsados

causan problemas severos de salud a la población de esa zona.”

• Con tus compañeros/as pueden discutir sobre las consecuencias de una erupción volcánica.

• ¿Qué estados físicos puede presentar la lava?

• Presión y temperatura ¿Cómo se relacionan?

Las ciencias naturales, en el área de la ecología y el medio ambiente, trata problemas que afectan directamente a la comunidad. Analicemos este contenido:

Ciencias Naturales •

127

Manejo sustentable de los desechos sólidos del entorno En el tratamiento de los desechos sólidos existen fases para su manejo apropiado: 1. Generación: comienza con los hábitos de compras de las personas. Se inicia la producción de desechos en los hogares y demás lugares donde el hombre realiza actividades 2. Recolección: es la acción de retirar los desechos generados diariamente, con la frecuencia que establece la municipalidad 3. Transporte: es el acarreo de los desechos hacia el sitio donde se depositan (botadero a cielo abierto, quebrada o sitio de disposición final de carácter municipal) 4. Tratamiento: es la reducción de volúmenes y peso de los desechos sólidos para disminuir la peligrosidad. Entre los tratamientos están el compostaje, reciclaje e incineración.

¿Qué es el compostaje?

Es el método de manejo de desperdicios sólidos en el cual los componentes orgánicos son biológicamente descompuestos bajo condiciones controladas. El producto final o compost puede ser manejado, embodegado y aplicado al suelo

sin que afecte el medio ambiente.

Actividad ex aula: En tu casa puedes comenzar a separar la basura orgánica de la inorgánica, al final tendrás una minicompostera que te servirá para abonar tu jardín.

El método científico Objetivo: Seguir procedimientos y pasos ordenados para comprender el método científico y aplicarlo en actividades sencillas de investigación; formular conclusiones y

desarrollar actitudes de organización.

128

• Módulo 1

Cada día recibimos informaciones sobre problemáticas de salud y contaminación ambiental en titulares como los siguientes: Hospital Bloom supera estadísticas en consultas broncorespiratorias, esta

semana.

Encuentran coliformes en el agua de un sector de Soyapango y se desconocen

las causas.

Estos y otros problemas que afectan la calidad de vida de las personas y deterioran nuestro medio ambiente, requieren una atención inmediata y para eso es necesario conocer cuales son las causas que están originando el problema. La mejor forma de evitar o minimizar su impacto es a través de la aplicación del método científico, en repetidos ensayos y pruebas de campo, análisis de muestra,

diagnósticos, estadísticas de incidencia, etc.

Al conjunto de procesos, metodologías, técnicas y procedimientos que la ciencia utiliza para conocer el universo en su diversidad y establecer sus leyes, se le denomina método científico.

Pasos del método científico 1.- Observación de una situación problemática 2.- Definir claramente el problema 3.- Establecer una hipótesis de trabajo 4.- Diseñar un experimento adecuado 5.- Realizar el experimento 6.- Analizar los resultados 7.- Obtener conclusiones 8.- Establecer relaciones más generales 9.- Plantear nuevos problemas o acciones a tomar.

Aplicación 1.- Observación de la situación problemática de salud en una comunidad:

Ciencias Naturales •

129

“Se ha detectado un alarmante aumento de enfermedades gastrointestinales.

La comunidad preocupada pide ayuda a los promotores y promotoras de salud para emprender acciones efectivas y contrarrestar esta situación”.

Pacientes con enfermedades gastrointestinales

2.- Definir claramente el problema El problema a resolver debe identificarse claramente en sus diferentes aspectos y variables, detectar otras enfermedades que se presentan, la edad más frecuente de las personas afectadas, qué tipo de alimentos consumieron, cuál es su fuente

de abastecimiento de agua, etc.

3.- Establecer una hipótesis de trabajo La hipótesis es una explicación tentativa para el problema. Para establecerla es necesario haber realizado observaciones, consultado conocimientos anteriores sobre los síntomas presentados por los afectados con los síntomas típicos de enfermedades gastrointestinales específicas y las posibles fuentes de infección.

Supongamos que en este caso el factor común de los pacientes es el abastecimiento de agua, entonces nuestra hipótesis sería el agua contaminada es la causante

del aumento de enfermedades gastrointestinales.

130

• Módulo 1

Es posible que para un problema particular sea necesario plantear dos o más hipótesis, las cuales se someten a pruebas.

4.- Diseñar el experimento adecuado Una vez establecida la posible explicación (hipótesis), ésta plantea la necesidad de verificación mediante un experimento, es decir, mediante un procedimiento que permita obtener información que a su vez confirme o niegue lo acertado de nuestra suposición. En este caso el procedimiento a seguir es la toma de muestras de agua en las casas de algunos de los afectados y llevarlos a un laboratorio para

realizar los análisis microbiológicos pertinentes.

5.- Realizar el experimento El experimento debe realizarse siguiendo las normas específicas para cada caso.

En el que nos ocupa, existen técnicas apropiadas para la toma de muestras de

agua, la conducción al laboratorio y para los análisis en si.

Estadística de incidencia de enfermedades gastrointestinales en un período

determinado

Ciencias Naturales •

131

6.- Analizar los resultados Los resultados deben analizarse de manera lógica utilizando herramientas como procesos estadísticos y matemáticos; se organizan los resultados y el conocimiento

del contexto en el cual han sido obtenidos.

7.- Obtener conclusiones El análisis de resultados permite inferir ciertas conclusiones: si en las muestras de agua examinadas se encuentran microorganismos causantes de las enfermedades con una frecuencia significativa, es posible concluir que

el agua

contaminada es la causante de la situación problemática.

8.- Establecer relaciones más generales En casos científicos se trata de insertar la conclusión obtenida dentro del sistema de conocimientos científicos ya existente, es decir, establecer como se relaciona nuestra explicación con otros fenómenos ya explicados. En nuestro caso es posible buscar qué otras consecuencias (debido al agua contaminada) en la salud de la

comunidad habría que estudiar para prevenir otras enfermedades.

9.- Plantear nuevos problemas o acciones a tomar Con la explicación obtenida surgen nuevas interrogantes, especialmente como las nuevas explicaciones repercuten en otras ya conocidas o en otros problemas.

A veces las conclusiones y explicaciones encontradas contradicen otros trabajos y es necesario establecer de nuevo otro proceso para investigar quién está equivocado o para completar explicaciones. En el caso que nos ocupa se plantea la necesidad de tomar acciones correspondientes para lograr que la comunidad acceda a fuentes de agua potable así como para que tome las precauciones

adecuadas en este tipo de enfermedades.

En el siguiente diagrama se representan los

pasos del método científico

ex-

perimental. Como el esquema lo sugiere, el trabajo científico nunca está terminado, la solución de ciertas interrogantes conlleva el planteamiento de nuevos problemas, los cuales a su vez generan otros de una manera cíclica.

132

• Módulo 1

Observación

Otras implicaciones

Reporte de resultados

Problema

Hipótesis

Predicción

Resultados

Experimento

Técnicas de análisis de datos

Instrumentos y técnicas

Con la ayuda del tutor/a puedes realizar el experimento que se describe a continuación:

Cambio químico: por ejemplo añadir gotas de vinagre a un poco de bicarbonato de sodio y observar los cambios. Repetir y describir el proceso, buscar explicación de la reacción en un texto de química.

Pasos: 1. Coloca en un recipiente pequeño una cucharada de bicarbonato de sodio; 2. Agrega diez gotas de vinagre al bicarbonato de sodio; 3. Observa qué pasa, anota tus observaciones y conclusiones para analizar con tus compañeros/as, la explicación del cambio químico.

Causa y efecto ¿Cómo se establecen las relaciones causa-efecto en la investigación científica?

Generalmente se trata de establecer

Ciencias Naturales •

“relaciones causa-efecto”, es decir,

133

responder a cualquiera de las siguientes preguntas: • ¿Cuál es la causa de este efecto?

• ¿Cuál será el efecto de esta causa?

La observación y el método experimental estudiado anteriormente son dos herramientas para contestar estas preguntas, pero se necesitan además otros

“métodos lógicos para la deducción.”.

Así podemos encontrar otros métodos para deducir relaciones de causa-efecto:

Método de concordancia También llamado

“método del factor común”, se aplica al observar varios

fenómenos similares o relacionados, se encuentra que un mismo factor está presente en todos ellos, entonces es razonable pensar que este factor común sea la causa de los fenómenos. Ejemplo: si varios cultivos, como maíz, frijol, sorgo, etc. reciben el mismo abono y todos crecen más de lo normal, es razonable pensar que el abono está causando el crecimiento. Este método no es seguro, dado que pueden existir otros factores que no se estén tomando en cuenta. Para el caso anterior, el crecimiento de las plantas podría deberse al contenido de

nutrientes en el agua que reciben y no necesariamente al abono.

Método de inferencia Si dos grupos de fenómenos solo difieren en un factor y los que presentan este factor producen un efecto en tanto los otros no lo producen, es muy probable que dicho factor sea la causa del efecto. Ejemplo: si el caso de los cultivos anteriores se abona únicamente el frijol y éste se desarrolla mejor que los demás que no reciben ningún abono, se establece que éste causa un mejor crecimiento.

Método de la variación concomitante Si una variación de cierto factor en un fenómeno, produce un cambio paralelo de cierto efecto, este factor probablemente es la causa. Ejemplo: si el frijol recibe más abono que el sorgo y éste más que el maiz y luego encontramos que el desarrollo del frijol es mejor que el del sorgo y el de éste mejor que el del maíz, es muy probable que el abono influya de manera positiva en el desarrollo de los cultivos. En todo caso es necesario aclarar que estos métodos no son infalibles, especialmente cuando la causa de cierto efecto no es un único factor, sino la

combinación de varios de ellos en determinadas proporciones.

134

• Módulo 1

Método por inducción La inducción es muy utilizada en la ciencia para establecer leyes o encontrar relaciones de causa-efecto y para estudiar ciencia.

Se trata de unir diferentes resultados de casos particulares en una explicación

general que los abarque a todos con cierta coherencia.

Ejemplo: en la época lluviosa se incrementa la población de moscas; de igual manera aumentan los casos de enfermedades gastrointestinales. Si junto a estos hechos se considera la falta de hábitos higiénicos de algunas personas, se puede inducir que existe una relación entre el incremento de moscas y la falta de hábitos higiénicos con el aumento de casos de enfermedades gastrointestinales.

Por su puesto, esto debe ser comprobado a partir de la experimentación.

La ciencia es inductiva: va de lo particular a lo general.

La matemática es deductiva: va de lo general a lo particular.

Método deductivo Si tenemos la explicación de un caso general, la explicación de casos particulares puede desprenderse de la general. Deben aplicarse las reglas de la lógica y las “deducciones” deben estar siempre sujetas a la comprobación por observación o

por experimentación.

Investiguemos un ecosistema

La investigación permite desarrollar habilidades, actitudes y destrezas para organizar y evaluar el conocimiento; en esta investigación el método científico se aplica en el estudio de un ecosistema.

Ciencias Naturales •

135

1.- Observar las generalidades de un jardín, pradera, río, zona verde, parque botánico; - Determinar que hay un ecosistema con elementos bióticos y abióticos en ese lugar - Describir en forma oral y escrita los componentes del ecosistema (vegetación, seres vivos, agua, luz solar, humedad, nubosidad, ornamentación, tipo de

suelo, temperatura y otros.

2.- Formular una hipótesis o elegir una de las siguientes según sea el problema a investigar: - Las poblaciones vegetales están clasificadas por características comunes.

- La humedad, luz solar, temperatura y precipitación, determinan el tipo de suelo y la vegetación.

- El medio físico (factores abióticos) se interrelaciona con los seres vivos.

3.- Recopilar datos en una tabla, dibujar, comparar, discutir, redactar, comprobar

situaciones y condiciones del medio.

4.- Formular conclusiones, Evaluar procesos de comprobación, datos graficados,

dibujos, etc.

Actividad (treinta minutos fuera del aula)

1. Para llevar a la práctica el estudio de un ecosistema puedes salir con el/la tutor/a y tus compañeros/ as al área verde o jardín de la sede implementadora 2. Observar las plantas, los insectos y otros elementos 3. bióticos.

Observar o percibir la luz solar, humedad, lluvia, 4. temperatura, (propiedades del clima) y el suelo.

Anotar y describir todas las observaciones

136

• Módulo 1

elemento

descripción

Conflicto cognitivo El empirismo y el método científico Esta concepción parte de la idea de que el conocimiento se basa en la experiencia, o sea, en los hechos y datos que pueden ser observados. A partir de esas observaciones se inducen leyes, generalizaciones y principios para el establecimiento de teorías que permiten predecir comportamientos y verificar

Ciencias Naturales •

137

nuevos datos. El empirismo es el fundamento de lo que se ha considerado como método científico, que en determinados ámbitos continúa siendo predominante en la actualidad, a pesar de haber sido puesto en tela de juicio desde diversos puntos de vista. Así la observación, como origen de la actividad científica, es el fundamento de la mayor parte de libros de texto y de la organización de trabajo

de los/as estudiantes y ésta es la crítica: 1.- Un mismo fenómeno podría tener interpretaciones diferentes 2.- Podría influir la subjetividad y los prejuicios 3.- El método científico no se puede utilizar de forma universal en todas las

disciplinas y tipos de investigación Actividad 1.- Investiga el significado de las palabras “conjeturas”, “refutaciones”, “subjetividad”, “empirismo”.

2.- ¿Tú crees que la observación de un fenómeno puede generar interpretaciones diferentes? ¿Por qué?

La observación está guiada por la teoría y la ciencia progresa gracias al ensayo, al error, a las conjeturas y a las refutaciones.

K.R.Poper

Ciencia y técnica Objetivo Relacionar y diferenciar ciencia y técnica, por medio de informaciones y reflexiones para interpretar los avances de la misma en beneficio nuestro y de la sociedad.

138

• Módulo 1

En una central termoeléctrica se produce vapor de agua que mueve una tubería que a la vez pone en movimiento un generador produciéndose la electricidad, de igual forma que en una central hidráulica. En estas centrales la energía que se obtiene al quemar combustible como carbón, fuel o gas natural, sirve para calentar agua y obtener así el vapor que llega hasta la turbina. Para recuperar el agua del

circuito, se enfría el vapor por medio de refrigerantes.

Actividad Responde brevemente: ¿Qué se obtiene en la central termoeléctrica? ¿Es la tecnología aplicación de la ciencia? ¿Por qué?

Muchas veces confundimos la ciencia con la técnica, sin embargo la diferencia está muy bien definida: la ciencia tiene como objetivo el obtener conocimientos, sin preocuparse por el uso que la humanidad puede darle. La técnica es la que aplica estos conocimientos con el fin de obtener beneficios (o perjuicios según

sea el caso) El desarrollo de la técnica es importante para las aplicaciones de la ciencia, pero también para el desarrollo de la misma ciencia, en la actualidad, los desarrollos en la técnica permiten alcanzar nuevos conocimientos a la ciencia y estos nuevos conocimientos muchas veces conducen a la implementación de nuevas técnicas.

En la actualidad la relación ciencia y técnica es tan estrecha que muchas veces

confunden tanto en objetivos como en procedimientos.

Las aplicaciones de los conocimientos científicos permiten en la actualidad una serie de procesos como el diagnóstico certero de enfermedades, la fabricación de medicinas apropiadas; el análisis de suelos para detectar qué tipos de nutrientes debe aplicarse para que los cultivos se desarrollen mejor. Hace pocos años era difícil pensar en la popularidad y necesidad de las computadoras por las funciones

que ahora podemos aprovechar.

Hay otros ejemplos en los cuales los conocimientos científicos aún no han logrado gran precisión como los mencionados anteriormente; pero que cada día se van

Ciencias Naturales •

139

mejorando. Aquí podemos contar la predicción de huracanes y su posterior comportamiento, la cual se hace cada vez con mayor precisión, especialmente en esta época en que los satélites de observación terrestre se han hecho muy comunes; otra técnica menos desarrollada, pero siempre en evolución, es la

predicción de terremotos.

• Qué opinas del huracán Katrina?

• Investiga qué es un sismógrafo

La ciencia y la técnica influyen en la sociedad En todas las sociedades la ciencia y la técnica tiene un impacto muy grande en muchos aspectos, por ejemplo, tienen que ver con la economía, el nivel de vida de las personas, el medio cultural, medio ambiente, etc. Nuestro país no es la excepción, aún en las comunidades con menos recursos, encontramos aplicaciones tecnológicas. Si bien El Salvador no es un productor de conocimientos científicos y tecnológicos en volúmenes y calidad importantes, si es un consumidor de ellos. El consumo o aplicación de productos de la técnica no siempre tiene buenas consecuencias, por ello, es importante que cada uno de nosotros tenga el conocimiento necesario para evaluar hasta qué punto nos conviene aplicar o consumir productos de la ciencia o de la tecnología. Muchas veces los hábitos de consumo se basan en el desconocimiento de las consecuencias, desde un punto

de vista científico.

También es importante tener conocimientos científicos para procurar el surgimiento de una ciencia y tecnologías propias para nuestro medio, en la

medida que esto se pudiese lograr, seríamos menos dependientes.

Uno de los ejemplos clásicos de la influencia de la ciencia y la técnica en la sociedad es el caso de la revolución industrial, un fenómeno que abarcó todos

los aspectos de la sociedad, tanto con efectos positivos como negativos.

En la actualidad se habla de una revolución informática, dado que existe una

140

• Módulo 1

gran proliferación del uso y dependencia de las computadoras y sus redes, por ejemplo un logro tecnológico es el acceso a

Internet,

que trae consigo muchas

ventajas para intercambiar información, pero también es considerada un peligro.

Como en otros casos del quehacer humano se impone la necesidad de asimilar los avances científicos y tecnológicos guardando un equilibrio y enfoque crítico.

Las técnicas de la ingeniería genética tienen un amplio campo de acción.

Constantemente se informan logros en la producción industrial de insulina, factor de coagulación sanguínea, hormonas del crecimiento, interferón, enzimas

y vitaminas.

Otra área científica y tecnológica de gran influencia en la sociedad moderna, es la ingeniería genética. Hasta hace unas décadas, los genes eran un misterio para los investigadores. En la actualidad los genes son una identidad física y manipulable que, gracias a los avances de la ingeniería genética, prometen grandes

logros en los campos de la medicina, industria, agricultura y ecología.

Así mismo, se ha logrado la programación de bacterias con la capacidad para eliminar derrames de petróleo o degradar residuos industriales. En el campo de la agricultura se abre la oportunidad de crear plantas resistentes a las plagas y

enfermedades, así como a los períodos de sequía.

Interrelaciones de la ciencia Los autores acerca de las ciencias naturales suelen reconocer tres grandes ramas: la física, la química y la biología, pero al igual que con la filosofía sucede que ramas de cada una de ellas adquieren gran importancia o manejan gran cantidad de conocimientos, que llegan a formar disciplinas muy independientes.

Es importante que notes que las divisiones en la ciencia se deben a la incapacidad nuestra de manejar cada vez mayores cantidades de conocimientos y relaciones entre ellos, la naturaleza es sin embargo única. Las cosas y los fenómenos tienen una unidad como tales, pero nosotros los dividimos en partes para estudiarlos con mayor facilidad.

En el fenómeno de la fotosíntesis la física se ocupa del transporte y conversión de energía; la

química explica los procesos moleculares que se desencadenan

Ciencias Naturales •

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con la incidencia de la luz y la presencia de los reactantes en las hojas de las plantas; la

biología explica los procesos en los que utilizan los productos de la

fotosíntesis para mantener el equilibrio en las funciones vitales de la planta.

La fotosíntesis

Dentro y fuera de la ciencia Objetivo Diferenciar hechos empíricos, mitos y creencias de conocimiento científico; destacar la matemática como instrumento dentro de la ciencia y generar actitudes

para desechar lo que está fuera de la ciencia.

La matemática y las ciencias naturales La matemática es indispensable para la ciencia, ya que constituye una herramienta para analizar, simular y deducir relaciones entre diferentes fenómenos naturales. Su relación e influencia es tan íntima que muchos problemas científicos han resultado con el planteamiento de nuevas teorías

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• Módulo 1

matemáticas y los avances en éstas han permitido avances significativos en las ciencias naturales.

La matemática permite hacer “modelos” abstractos de los fenómenos, mediante el establecimiento de ecuaciones o conjuntos de ecuaciones que representan el comportamiento de fenómenos y/o sistemas físicos. En el estudio de las ciencias naturales es conveniente que te auxilies de tus conocimientos de matemática.

Por ejemplo: Ley de Ohm.

Relacionar el voltaje, la intensidad de corriente y la resistencia. Aplicar la ley de Ohm para encontrar valores teóricos.

La intensidad de la corriente que pasa por un conductor, es directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a la

resistencia del conductor. I = V/R I: intensidad de la corriente en amperios.

V: diferencia de potencial voltaje en voltios.

R: Resistencia eléctrica medida en ohmios.

Un conductor tiene un amperio de resistencia, si al aplicarle la diferencia de

potencial de un voltio, deja pasar una corriente de 1 amperio.

1 A = 1V/1Ω

A = amperio V = voltio Ω = resistencia

Calcular el valor teórico de la corriente que pasa por la resistencia. R = 560 Ω y V= 6volt.

1

I= 6 volt/680 Ω

= 0.0107 A

Para R = 680 Ω 2

I= 6 volt/680 Ω

Ciencias Naturales •

= 0.0088 A

143

Comparar el valor medido (si hay medidor), con el valor teórico de la corriente que pasa por la resistencia y de la diferencia de potencial.

Resistencia 560 oh.

680 oh.

valor del voltaje

Teórico 6 volt.

6 volt.

medido

valor de corriente

teórico 0.0107

medido

0.0088

Actividad Aplica la

Ley de Ohm proponiendo valores de

resistencia (R) y de corriente (I) para buscar el

voltaje (V).

En general debemos estudiar ciencias y particularmente ciencias naturales debido a que: Alrededor de las creencias suelen crearse ciertos mitos o creencias las cuales afectan nuestra percepción sobre ella e inclusive nuestra disposición para

aprender ciencia. Como ejemplos consideremos los siguientes mitos: • La ciencia es infalible. No hay nada más falso que esto, la ciencia como creación humana está ligada a nuestras limitaciones y es muy común que los conocimientos científicos vayan evolucionando o descartándose en la medida

que logramos conocer otras situaciones o cambian las expectativas y logros.

Creencias versus conocimiento científico El ser humano ha tratado siempre de conocer su alrededor y darle una explicación a los fenómenos que observa, sin embargo, en muchas ocasiones nuestras limitaciones no permiten obtener una explicación real o satisfactoria de los fenómenos, es cuando generalmente surgen las creencias. Las creencias están presentes en todas las sociedades, aún en las más desarrolladas científicamente

y afectan en mayor o menor medida nuestras vidas, según las asumimos.

144

• Módulo 1

En la humanidad la falta de explicación objetiva de los fenómenos a producido una serie de creencias que van desde el asociar dioses con fenómenos tan naturales como el trueno hasta conjuros o “males” cuando se presentan enfermedades como la deshidratación de los/as niños/as por causa de una diarrea. Las creencias llegan a formar parte del folclor de un pueblo, constituyendo una pintoresca tradición, en muchos casos con cierto contenido cultural; pero también afectan de manera negativa la vida de las personas, al grado que muchas de ellas evitan la atención médica para sus hijos/as, argumentando un “mal de ojo”, cuando en

realidad de lo que sufren es de alguna infección estomacal o intestinal.

Creencias El granizo que cae durante las tormentas trae dentro un gusano que se introduce en

los frutos de las plantas

A los/as niños/as que las medicinas no les hacen efecto es por que les han hecho “mal de ojo”.

Los terremotos son castigos de Dios para la humanidad que se ha vuelto muy pecadora.

Ciencias Naturales •

Explicaciones científicas El granizo no trae ningún gusano, pero el golpe que le da a las frutas hace que su cáscara se debilite y se aceleran desordenadamente los procesos maduración, haciendo que los insectos puedan con facilidad penetrar la fruta y depositar con sus heces larvas de gusanos.

de

Generalmente a los/as niños/as que llegan a una condición tal de deshidratación o desnutrición, a raíz de una infección u otra enfermedad, no les hacen efectos las medicinas porque su organismo ya no es capaz de reaccionar a los medicamentos o asimilar rápidamente los alimentos.

Los terremotos han sucedido siempre y continuarán sucediendo, se deben al movimiento natural de las placas tectónicas que conforman a los continentes o a la actividad volcánica que es parte de la dinámica natural de nuestro planeta.

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Al señalar un arcoiris con el dedo se desvanece entonces no se cumple el deseo que debe pedirse al observarlo.

El SIDA es una enfermedad que solamente ataca a los

homosexuales.

Los cuerpos más pesados caen más rápido porque son más frecuentemente acele-

rados por la gravedad.

y

Los arcoiris desaparecen debido a que ya no hay suficiente agua en la atmósfera para que ocurra la refracción de luz, o el ángulo con el cual la luz incide no es el adecuado para poder observarlo desde nuestra posición.

También puede suceder que la cantidad de luz solar no sea la suficiente para poder observarlo.

El SIDA es producido por un virus y como tal no hace distinción a las preferencias sexuales de las personas. Ante un virus todos estamos expuestos a contraerlo sino guardamos las medidas profilácticas adecuadas.

Todos los cuerpos son acelerados con la misma intensidad por la gravedad, sin embargo algunos caen más rápido debido a su forma que los hace más susceptibles a evadir la resistencia del aire; o sea, que influye la densidad de los materiales, la superficie de contacto y la fricción.

Debes proponerte desechar esas y otras creencias, están fuera de la ciencia y tu perspectiva científica se aproxima, está cerca de ti.

Otras actividades sugeridas Objetivo Reafirmar conceptos, procedimientos y actitudes, a partir de las actividades, para expresar apropiadamente conocimientos, representaciones y cambios en

beneficio de tu persona y de la diversidad.

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• Módulo 1

Indicación Las siguientes actividades escritas debes desarrollarlas en tu cuaderno de trabajo o de la forma que te indique el/la tutor/a. Cuida la ortografía, la redacción y la

claridad de lo que escribes o investigas.

El tutor/a te pedirá que algunas de estas actividades las expliques de forma oral,

además de presentar el trabajo escrito.

1.Recorta en periódicos o revistas tres artículos relacionados con las ciencias naturales. Léelos detenidamente y en tu cuaderno escribe, para cada uno: • Cuál es el tema y qué explica • Por qué razón lo clasificas como un artículo científico • Qué cambios o impresiones genera en tu persona.

2. Recuerda tus conocimientos previos sobre ciencias naturales de tercer ciclo y utiliza otros elementos que puedes investigar, luego responde brevemente las siguientes preguntas: • ¿Cómo puede ayudar la ciencia en la conservación de tu salud general y en tu salud reproductiva?

3. ¿Cómo influye la ciencia en el medio ambiente y en la diversidad de tu entorno?

Ciencias Naturales •

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4. Haz una investigación en la cual menciones a grandes científicos/as, cuáles han sido sus aportaciones y qué

impresión te causan.

5. Investiga y construye una lista de creencias que sean populares en tu comunidad y trata de encontrar una explicación científica a las mismas.

Autoevaluación Objetivo Lograr efectos actitudinales de autoestima, seguridad y desempeño al responder

individualmente las preguntas para autoevaluarse.

Indicación Selecciona las respuestas más adecuadas para cada uno de los planteamientos.

Recuerda que tienes capacidades, fortalezas y valores como estudiante de la

modalidad flexible semipresencial.

1.- Una idea de ciencia está mejor expresada en el literal: a. Es el conjunto de conocimientos que se aplican en una sociedad y en la diversidad. b. Es un conjunto de conocimientos y sus relaciones acerca del universo. c. Es el conjunto de conocimientos y técnicas que conducen a la obtención de otros conocimientos.

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• Módulo 1

2.- La importancia de la ciencia en la vida radica en que: a. Necesito ser científico/a para obtener un mejor nivel de vida. b. Todos/as utilizamos la ciencia y sus aplicaciones en la vida cotidiana. c. Debo consumir los productos de la ciencia y la tecnología para obtener un mayor beneficio personal.

3.- Una hipótesis es: a. Un conocimiento adquirido mediante la observación directa de los fenómenos naturales. b. Una explicación comprobada de algún fenómeno en estudio. c. Una explicación tentativa de algún fenómeno en estudio.

4.- La técnica es: a. La misma ciencia. b. La aplicación de la ciencia para obtener beneficios. c. La aplicación inadecuada de la ciencia.

5.- Sobre el método científico es correcto afirmar que: a. Es un conjunto de pasos concretos y rígidos para obtener otros conocimientos. b. Es un conjunto de pasos que se siguen de manera flexible y creativa para resolver el problema. c. Es la aplicación tecnológica de los conocimientos científicos.

6.- A la relación entre la física y la biología se le llama: a. Bioquímica. b. Biometría. c. Biofísica.

7.- La actividad que me permitió compartir más con mis compañeros/as fue: a. Discusión sobre la lista de creencias. b. Los artículos científicos recortados. c. Experimento sobre cambio químico.

Ciencias Naturales •

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Glosario Axioma:

Es una verdad “evidente” que se admite como verdadera y sobre la cual se construyen otras afirmaciones

Abiótico:

medio físico al cual están sujetos los organismos

Autótrofo:

Nutrición en la que se toman compuestos inorgánicos simples y se convierten en compuestos orgánicos complejos

Bióticos:

partes biológicas del medio, del entorno

Causa:

Conocimiento:

Lo que se considera fundamento u origen de algo.

Antecedente lógico o real que produce un efecto Es un “hecho” del cual se ha tomado conciencia gracias a la observación directa sin necesidad de haberlo estudiado con las herramientas de la ciencia

Conocimiento científico:

es una afirmación precisa, expresada en lenguaje especializado que se obtiene después de hacer un análisis disciplinado y ordenado de fenómenos naturales que está sujeto a comprobación

Dogma:

es una afirmación que debe aceptarse sin ningún cuestionamiento, es “cuestión de fe”

Ecología:

Estudio de los organismos en relación

Ecosistema:

área que incluye partes vivientes y no vivientes (bosques, lagos)

Efecto:

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Resultado de la acción en una causa, el cual puede desaparecer si se eliminan las causas que lo producen

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Evento:

Es algo que ocurre en determinado lugar y momento, independientemente de que si nosotros/as estamos concientes de ello

Experimentar:

Probar y examinar las condiciones o propiedades de una cosa o fenómeno por la práctica o la experimentación científica

Hecho:

Es una afirmación, generalmente acerca de un fenómeno natural, la cual se toma como cierta, ya que se ha obtenido por observación directa

Heterótrofo:

Organismos que no sintetizan sus propios alimentos

Bibliografía Asimov, Isaac. 1994. Nueva guía de la ciencia. Plaza & Janes Editores, España.

Bingham, Jane. 1994. El libro de los experimentos científicos. Editorial LU-

MEN, Buenos Aires.

Del Río, Fernando et. al. 1995. Cosas de la ciencia. Fondo de Cultura

Económica, México, D. F. Diccionario Ilustrado de la Biología, 1985. Editorial Everest. S. A. 229p.

Gómez Romero, José. 1983. El método experimental. Editorial HARLA,

México, D.F. MINED. 2001. Guía Metodológica de ciencias naturales para educación me-

dia.

N. Boixaderas, J.M. Pastor. 1998. Entorno. Física y Química.

K.R. Papper 1963. El Desarrollo del conocimiento científico, conjeturas y

refutaciones.

Ciencias Naturales •

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