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
FLACSO, Junio 2008
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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