Ciencias-para-el-mundo-contemporaneo

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“Una persona evolucionada cuida del bienestar de todas las cosas (...) cuando mira un árbol, no ve un fenómeno aislado, sino raíces, tronco, agua, tierra y sol: cada fenómeno relacionado con los demás, y el árbol, surgiendo de este estado de relación.

Mirándose a sí mismo, ve la misma cosa. Árboles, animales, humanos, insectos, flores y pájaros. Estas son imágenes activas de las energías sutiles que fluyen desde las estrellas a través del universo. Encontrándose y combinándose entre sí y con los elementos de la tierra, hacen surgir todas las cosas vivas. La persona evolucionada comprende esto y entiende que sus propias energías desempeñan un papel en ello.

Comprendiendo estas cosas, respeta a la tierra como a su madre, al cielo como a su padre, y a todas las cosas vivas como a sus hermanos y hermanas. Cuidándolos, sabe que se cuida a sí mismo. Dándoles a ellos, sabe que se da a sí mismo. En paz con ellos, está siempre en paz consigo mismo.”

LAO TSE -pensador chino- (siglo VI a.C)

“La vida humana no sólo no está en el centro, no sólo no es un organismo diferente al de los animales, no sólo no está hecha de un material especial, sino que los propios procesos de la vida, la forma en que se comporta, los compartimos con los sistemas inanimados y con toda la materia”

DORION SAGAN -científico americano, autor de obras de divulgación científica en los campos de la microbiología, neurociencia y filosofía de la ciencia- (2006 - Siglo XXI d.C)

Han pasado unos 2.500 años entre ambos pensamientos convergentes, uno fruto de la reflexión filosófica y el otro fruto del conocimiento científico, ¿logrará la humanidad reconciliarse con la naturaleza?

Desde las Ciencias para el Mundo Contemporáneo queremos contribuir a ese reencuentro, pues la alfabetización científica es un requisito de la Educación para la Sostenibilidad.

Este libro se presenta como contribución a la Década de la Educación para un futuro sostenible (2005-2014)

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Edita

Gobierno de Canarias

Agencia Canaria de Investigación, Innovación y Sociedad de la Información (ACIISI). Presidencia del Gobierno

Producción

Cam – PDS Editores SL

Diseño y maquetación

Iván Marrero López | Distinto Creatividad

ISBN: 978 – 84 – 606 – 5017 – 1

Depósito Legal: GC – 564 – 2010

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Índice de contenidos:

Prologo . . . 9

Presentación . . . 11

Introducción . . . 12

0. Presentación de las CCMC ¿Qué aprenderemos este curso y cómo lo haremos? Introducción . . . 14

Índice de contenidos . . . 16

A. Esquema conceptual . . . 17

B. Orientaciones para el desarrollo de la unidad . . . 18

C. Diagnosis inicial. ¿Qué recuerdas haber estudiado de Ciencias en la ESO? . . . 19

D. Contenidos . . . 21

• 1. Presentación de la asignatura: ¿Puede ser una interesante aventura aprender ciencias? . . 22

• 2. Los problemas e interrogantes que abordaremos en las diferentes unidades didácticas . . 22

• 3. ¿Cómo aprender investigando de forma orientada problemas relevantes? . . . 23

• 4. Presentación, análisis y valoración de los objetivos de las CCMC . . . 24

• 5. Presentación, análisis y valoración de las competencias en bachillerato . . . 26

• 6. Presentación y organización de los contenidos del curso . . . 27

• 7. Presentación, análisis y valoración de «cómo enseñar». Orientaciones metodológicas . . . . 29

• 7.2. Orientaciones para la realización de tareas y actividades . . . 31

• 8. Presentación, análisis y valoración de las orientaciones para la evaluación . . . 33

E. Ejemplificación:¿Cómo promover el interés por la cultura científica? . . . 36

F. Para saber más: Bibliografía y Webgrafía . . . 38

1. Ciencia y Sociedad . El trabajo científico y su influencia en la Sociedad Introducción . . . 40

C. Diagnosis inicial. A ver qué sabes, antes de empezar. Atrévete y contesta . . . 44

• 1. Las ciencias y su clasificación. Ciencia y pseudociencia . . . 46

• 2. Los métodos de las ciencias. La investigación científica . . . 49

• 3. Historia de las ciencias. Las revoluciones científicas. Biografías de científicos. La mujer en la Ciencia . . . 52

• 4. Las relaciones Ciencia, Tecnología, Sociedad y medioambiente (CTSA) . . . 57

• 5. La Ciencia en Canarias: Historia de la Ciencia en Canarias. Científicos canarios . . . 60

• 6. Los centros de investigación científica en Canarias . . . 62

• 7. Las ciencias en el Siglo XXI. Lo que queda por resolver a los científicos . . . 63

E. Ejemplificación: Entrevista periodística a Severo Ochoa . . . 65

F. Autoevaluación . . . 67

G. Para saber más. Bibliografía y Webgrafía . . . 68

2. Nuestro lugar en el Universo . El Origen del Universo Introducción . . . 70

B. Orientaciones para el desarrollo de la Unidad . . . 74

• 1. Primeras concepciones sobre el Universo . . . 76

• 2. El origen del universo: la teoría del big bang . . . 80

• 3. La génesis de los elementos: polvo de estrellas . . . 87

• 4. El sistema solar, sus planetas y la teoría de los planetesimales . . . 91

• 5. La investigación del universo y los principales instrumentos de observación . . . 92

• 6. Exploración del sistema solar . . . 94

• 7. La observación del Universo en Canarias. El Instituto Astrofísico de Canarias (IAC) . . . 98

E. Ejemplificación: Webquest: Nuestro lugar en el Universo . . . 104

F. Grandes retos de la Ciencia. Lo que les queda por saber a los científicos . . . 106

G. Autoevaluación . . . 107

H. Para saber más: Bibliografía y Webgrafía . . . .Agencia Canaria de In 108

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3. Nuestro lugar en el Universo . La formación de la Tierra

Introducción . . . 110

• 1. La formación de la Tierra y la diferenciación en capas . . . 116

• 2. La estructura de la Tierra, los métodos de observación indirectos y el origen de las capas terrestres . . . 120

• 3. La tectónica global. La teoría de la tectónica de placas y las interacciones entre las placas 124

• 4. Geología y Origen de las Islas Canarias . . . 133

E. Ejemplificación: Utilización de un Sistema de Información Geográfica (SIG) para estudiar la tectónica de placas (Simulador on line en Internet) . . . 139

H. Para saber más: Bibliografía y Webgrafía . . . 145

4. El origen de la vida y la evolución de las especies Introducción . . . 146

C. Diagnosis inicial. A ver que sabes, antes de empezar. Atrévete y contesta . . . 151

• 1. El origen de la vida. De la síntesis prebiótica a los primeros organismos: principales hipótesis. La generación espontánea: una respuesta al problema de la génesis de lo vivo . . . 152

• 2. Del fijísmo al evolucionismo. La selección natural darwiniana y su explicación genética actual. El problema de la herencia . . . 159

• 3. De los homínidos fósiles al homo sapiens. Los cambios genéticos condicionantes de la especificidad humana . . . 166

• 4. El conocimiento científico de Canarias: La Paleontología en Canarias . . . 170

E. Ejemplificación:Controversias científicas: Darwin y la teoría de la evolución: polémica Huxley – Wilberforce . . . 172

5. La Salud y la enfermedad . Vivir más, vivir mejor Introducción . . . 178

• 1. La salud como resultado de los factores genéticos, ambientales y personales . . . 184

• 2. Las enfermedades infecciosas y no infecciosas . . . 189

• 3. Los condicionantes de la investigación médica . . . 207

• 4. Biografías de científicos. La investigación biomédica en Canarias . . . 209

E. Ejemplificación: Análisis del Objetivo 4 de la cumbre del Milenio . . . 211

H. Para saber más. Bibliografía y Webgrafía . . . 215

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6. La revolución genética . Desvelando los secretos de la vida . El genoma humano y la clonación

Introducción . . . 216

• 1. La revolución genética. El genoma humano. Las tecnologías del ADN recombinante y la ingeniería genética. Aplicaciones . . . 226

• 2. La reproducción asistida. La clonación y sus aplicaciones. Las células madre. La bioética. Los límites de la investigación científica . . . 233

• 3. Biografías de Científicos Enfermedades prevalentes en Canarias y su base genética . . . 241

E. Ejemplificación: Práctica de laboratorio. Extracción casera de ADN de un ser vivo . . . 242

7. De la emergencia planetaria a la construcción de un futuro Sostenible . El camino hacia la Sostenibilidad Introducción . . . 246

C. Diagnosis inicial. A ver que sabes, antes de empezar. Atrévete y contesta . . . 251

• 1. El medio ambiente y el desarrollo humano. El crecimiento ilimitado en un mundo limitado 252 • 2. Los recursos del planeta en peligro de agotarse . . . 260

• 3. Riesgos e impactos ambientales. La emergencia planetaria . . . 265

• 4. El camino de la sostenibilidad. Dimensiones y principios del desarrollo sostenible . . . 273

• 5. Buenas prácticas de desarrollo sostenible para Canarias . . . 283

E. Ejemplificación.Juego de Rol: Debate entre Doña Verde y Don Azul . . . 285

8. Nuevas necesidades, nuevos materiales . Los polímeros y la nanotecnología Introducción . . . 292

• 1. Los primeros materiales. Su evolución y su clasificación . . . 300

• 2. Propiedades de los materiales . . . 301

• 3. Materiales naturales. Los metales. La corrosión . . . 302

• 4. Nuevos materiales. Los polímeros. Clasificación. Plásticos por todas partes . . . 315

• 5. Nanomateriales. La nanotecnología . . . 318

E. Ejemplificación: Aplicaciones de la nanotecnología . . . 320

F. Autoevaluación . . . 321

G. Para saber más. Bibliografía y Webgrafía . . . 322

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Anexos

I. Algunos de los recursos didácticos para las CCMC . . . 358

II. Centros de investigación científica en España . . . 359

III. Centros de investigación científica en Canarias . . . 362

IV. Biografías de científicos canarios . . . 365

V. Las biografías de los científicos . . . 367

VI. Premios Canarias de Investigación . . . 368

VII. Premios Príncipe de Asturias . . . 372

VIII. Los Premios Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento 2008 y 2009 . . . 376

IX. Efemérides. Calendario de las Ciencias para el Mundo Contemporáneo . . . 378

X. Pruebas de evaluación . . . 379

9. La revolución digital . La aldea global, Un mundo interconectado . Internet y las comunicaciones Introducción . . . 324

• 1. El fin del mundo analógico. Las razones del cambio . . . 330

• 2. La conversión analógico–digital . . . 333

• 3. Ordenadores: Hardware y Software . . . 334

• 4. Internet. Un mundo interconectado . . . 336

• 5. La revolución de las telecomunicaciones . . . 341

E. Ejemplificación: La robótica . . . 349

Los enlaces rotos o muertos que puedan aparecer en el libro o en el DVD y la actualización de nuevos enlaces Web de cada unidad se pueden consultar en la Wiki: http://ccmc2010.wikispaces.com/ o en la direc-ción: http://www.cienciasmc.es

Agradecimientos

Agradecemos a la Agencia Canaria de Investigación, Innovación y Socie-dad de la Información la confianza depositada en nosotros. A Javier e Iván de Cam – PDS y Distinto Creatividad por su esfuerzo en la maque-tación y edición del libro y a Jaime de Ingenio gráfico por su profesiona-lidad en la maquetación, diseño y edición del DVD.

A todo el profesorado que realiza docencia en la enseñanza de las Cien-cias y a nuestro alumnado, que ha usado algunos de nuestros materiales y nos ha hecho llegar numerosas sugerencias y especialmente a todas las personas e instituciones que nos han facilitado generosamente docu-mentación y la utilización de alguna de sus fotografías.

Dedicatoria

A Tere y Lourdes por su generosidad y complicidad. Por todo lo que compartimos.

Los autores

Francisco Martínez Navarro Juan Carlos Turégano García

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Ha transcurrido una década desde que los participantes de la Conferencia Mun-dial sobre la Ciencia celebrada en Budapest, bajo el patrocinio de la UNESCO y el Consejo Internacional de la Ciencia, firmaron la «Declaración sobre la Ciencia y la utilización del Conocimiento científico», en la que sus suscritores marcaron un hito consensuando, una nueva hoja de ruta sobre la ciencia y su relación con la sociedad. Sus firmantes llamaron la atención sobre la necesidad de vincular el desarrollo científico a los problemas naturales y sociales para lo que era preciso establecer mecanismos de acercamiento entre los expertos y la ciudadanía, con el fin de que ésta tuviera una actitud crítica y una participa-ción activa sobre su uso.

Paralelamente a la visión de la ciencia orientada a la solución de los desajustes naturales y sociales, también ha crecido la conciencia en todo el mundo de que el desarrollo científico es uno de los principales factores que le permiten a la sociedad aumentar sus posibilidades de crecer económicamente y, consecuen-temente, alcanzar mejores cotas de calidad de vida para sus ciudadanos. La evidencia de que la ciencia y la tecnología son factores estratégicos han llevado a los países a crear políticas encaminadas a estructurar y potenciar sus propios sistemas para poder competir y estar presentes en el ámbito de la pujanza económica.

Canarias, como territorio inmerso en este gran mundo globalizado, también ha tenido y tiene que hacer deberes en este sentido, cada vez con más audacia e implicación, dotándose no sólo de Planes, sino de recursos encaminados a abrir caminos de futuro que permitan a sus habitantes tener expectativas de trabajo, cultura, riqueza y calidad de vida en un entorno sostenible. Creemos que conseguir ese objetivo es posible, porque, entre otros muchos activos, Canarias “dispone de un significativo potencial de investigación, basado en la capacidad de sus recursos humanos y centros de investigación”.

Pero para que el sistema funcione es preciso trabajar nuestra cantera, nuestros jóvenes, con el fin de aprovechar lo mejor de sus potenciales talentos para que sustenten el capital humano que nuestro sistema económico va a necesitar. Dentro de este contexto, y aprovechando la oportunidad de la inclusión de una nueva asignatura denominada «Ciencia para el mundo contemporáneo” (CCMC) como materia común a todas las modalidades de Bachillerato me-diante la Ley Orgánica 2/2006, de 3 de mayo, de Educación (LOE), La Agencia Canaria de Investigación, Innovación y Sociedad de la Información pone al ser-vicio de la comunidad educativa esta guía para ayudar a que nuestra juventud adquiera un sólida cultura científica, a que sean conscientes y críticos sobre la constante presencia de la ciencia en múltiples facetas y entornos de su vida cotidiana, y para propiciar que afloren las potenciales vocaciones científicas que anidan en muchos de ellos.

“Ciencias para el mundo contemporáneo. Guía de recursos didácticos”, apare-ce como un recurso orientado al mundo educativo con la pretensión de ayu-dar a los docentes en su labor de acercar la cultura científica a sus alumnos, la cual, al haber sido introducida dentro del currículum y ser obligatoria, se convierte en una gran oportunidad para que llegue a un mayor número de personas. Por otra parte, al haber adquirido rango de asignatura, la cultura científica sale de ese territorio ambiguo mezcla de cultura y ocio y pasa a ser reconocida como ámbito de conocimiento estratégico.

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Por otra parte, los contenidos que aborda la obra son de plena actualidad y casi todos, de manera directa o indirecta coinciden con las áreas estratégicas establecidas en nuestro Plan Canario de I+D+i+d 2007-2010: tecnologías de la información y comunicaciones, biotecnologías, turismo, transporte y lo-gística, recursos naturales y desarrollo sostenible, desarrollo socioeconómico, educativo y cultural de la realidad canaria, ciencias y recursos marinos, biome-dicina y salud, astrofísica y espacio... Los autores, conscientes de esa relación, han contextualizado cada tema, relacionándolo con la realidad Canaria, con el propósito de que nuestro patrimonio científico tecnológico sea conocido y procurando hacerlos más atractivos y más próximos.

Pero la publicación no sólo tiene contenidos, también refleja un modo demo-crático y solidario de entender el conocimiento. Los autores, tanto por la elec-ción de las citas con las que marcan el inicio del recorrido de la obra, como por su disposición a que su trabajo se publique bajo Licencia Creative Com-mons, se adscriben a ese nuevo espíritu que subyace en la explosión de la Sociedad del Conocimiento, son reconocedores de que gran parte de la información y de los recursos introducidos en la guía han sido creados por otros que anteriormente los han generado y los han puesto en ese repositorio común en constante crecimiento que se nutre de ese bucle infinito y mágico que es la permanente transformación de la información en conocimiento. Los autores, Francisco Martínez Navarro y Juan Carlos Turégano García, han reco-gido el testigo y han reciclado una pequeña parte de la información existente, aportándole un nuevo valor, sistematizándola a la luz de los requerimientos curriculares y adaptándola para que a los jóvenes canarios que cursarán el 1º de bachillerato en los próximos años, les sea más propicio el adentrase en el conocimiento del saber científico.

Celebro y agradezco la aparición de este trabajo, fruto del esfuerzo y dedi-cación tanto de los autores ya citados como de todos aquellos profesionales que han posibilitado que una idea se haya convertido en un producto tangi-ble, susceptible de ser utilizado extensamente para generar bien común. Un cimiento más para construir el futuro que permita a las futuras generaciones seguir viviendo en este territorio en medio del Atlántico, manteniendo y mejo-rando la calidad de vida conquistada por las precedentes. Mi sincero agrade-cimiento para todos ellos.

Octubre de 2010.

Juan Ruiz Alzola

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Presentación

Una característica del siglo XXI es que la ciencia y la tecnología dominan la vida de los ciudadanos y, por desgracia, un buen porcentaje de ellos no es capaz de entender lo que ocurre y, lo que es peor, no se pregunta por ello. La Guía Didáctica que se presenta para la asignatura de Ciencias para el mundo contemporáneo introducida por la LOE como materia obligatoria en el Ba-chillerato, presenta al profesorado una serie de actividades de diferente tipo que pueden elegir para su acción didáctica y que le permitan contribuir a la adquisición de los alumnos de las competencias que esta misma ley establece con lo que se logrará la formación de ciudadanos más cultos y, por tanto, se alcanzará una sociedad más democrática y participativa.

Como los autores precisan en la Introducción esta propuesta didáctica se basa en una metodología de ciencia contextualizada basada en la investiga-ción orientada de problemas relevantes siguiendo las tendencias actuales de la Didáctica de las Ciencias. Han tenido en cuenta que se ha producido un cambio conceptual que ha modificado la concepción del aprendizaje desde una centrada en la adquisición de respuestas a otra más abierta basada en la adquisición de conocimientos y más personalizante fundamentada en la construcción de significados.

Y, como consecuencia, haciendo nuestra la alegoría de Borges cuando decía que: el arte puede seguir dos estéticas: la pasiva de los espejos o la estética activa de los prismas. Si se sigue la primera, el arte se transforma en una copia de la objetividad del medio ambiente o de la historia psíquica del indi-viduo. Siguiendo la estética activa de los prismas, el arte se redime, hace del mundo un instrumento y forja, más allá de las cárceles espaciales y tempora-les, su visión personal, deseamos que esta publicación contribuya a que los profesores en su guía del aprendizaje de los alumnos sean capaces de seguir la estética de los prismas.

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A lo largo del siglo XX y en la primera década del si-glo XXI, la humanidad ha adquirido más conocimientos científicos y tecnológicos que en toda su historia ante-rior. La mayor parte de estos conocimientos llegan de-formados o mutilados a los ciudadanos y ciudadanas, que no tienen la oportunidad de integrarlos en un todo lleno de sentido, que pueda contribuir a enriquecer su vida personal con una base científica de carácter reflexi-vo y crítico, imprescindible en nuestro tiempo.

De esta manera las Ciencias para el Mundo Contempo-ráneo pretende contribuir a que el alumnado aprenda a distinguir la información científica de la que no lo es; a valorar el respeto por la naturaleza y el medio ambiente y a conocer cómo influimos en el calentamiento global del planeta; también tendrán la oportunidad de com-prender las llamadas energías renovables, el reciclaje o los nuevos materiales y aprender a vivir más y mejor, así como a integrar en nuestras vidas los avances en las nuevas tecnologías y la investigación médica.

La Ley Orgánica 2/2006, de 3 de mayo, de Educación (LOE) incluye Ciencias para el mundo contemporáneo (CCMC) entre las materias comunes a las tres moda-lidades del Bachillerato: Artes, Ciencias y Tecnología, Humanidades y Ciencias Sociales. La inclusión de esta materia con el carácter obligatorio y generalizado que ha dispuesto la LOE, supone un notable avance para la incorporación de la cultura científica a la formación ciudadana y constituye una excelente oportunidad para incorporar de una vez por todas la ciencia a la cultura. El Real Decreto 1467/2007, de 2 de noviembre (publi-cadas en el BOE de 6/11/2007) establece la estructura del Bachillerato y fija las enseñanzas mínimas para to-das las materias, incluito-das las de CCMC. De acuerdo con el Decreto 202/2008, de 30 de septiembre, por el que se establece el currículo del Bachillerato en la Co-munidad Autónoma de Canarias (BOC de 10 de Octu-bre de 2008), entre los objetivos comunes más signifi-cativos de las Ciencias para el Mundo Contemporáneo se encuentran:

• Desarrollar una cultura científica para la participación ciudadana a través de cuestiones cotidianas y de re-percusión social.

• Conocer mejor el mundo y los grandes debates de la sociedad que conciernen a la ciencia, la tecnología y el medioambiente.

Nuestra propuesta incluye tres grandes finalidades: comprender algunos aspectos de los temas científicos actuales objeto de debate con sus implicaciones socia-les, ser consciente de las controversias que suscitan, familiarizándose con algunos aspectos de la naturaleza de la ciencia y el trabajo científico; y adquirir actitudes de curiosidad, antidogmatismo, tolerancia y tendencia a fundamentar las afirmaciones y toma de decisiones. Resulta imprescindible, para un aprendizaje significativo que incluya la adquisición de competencias científicas, una metodología interactiva que no se limite a la memo-rización mecánica de los contenidos sino que, partien-do de las ideas del alumnapartien-do y de las orientaciones del profesorado incluyendo la exposición de la información, cuando sea necesario, provoque la participación de los alumnos. Para ello es necesario la realización de las acti-vidades propuestas, discriminando entre la información buscada, debatiendo hipótesis, reelaborando y dando a luz sus propios textos, participando en debates y foros, utilizando adecuadamente las Tecnologías de la Infor-mación y de la Comunicación, para poder elaborar sus propias conclusiones. Se trata de ser capaz de utilizar tanto una metodología hipotética deductiva, que parte de hipótesis, leyes y principios para dar una explicación y tratamiento a la problemática de la realidad, como a una ciencia de corte inductivo que parte de interrogan-tes y problemas concretos (cuestiones cotidianas y de re-percusión social) y, a través de ellos, selecciona y utiliza los contenidos teóricos indispensables para su estudio y poder abordar la solución de los mismos.

Sería muy conveniente que al menos una hora semanal se impartiera en un aula TIC (con un ordenador para cada dos alumnos, con conexión a Internet) y pantalla o pizarra digital con cañón de proyecciones conectada a ordenador central.

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Puede ser de gran ayuda el disponer y usar un Aula Vir-tual con plataformas tipo Moodle, que permita el se-guimiento de la asignatura, y del aprendizaje del alum-nado, donde poder descargar y visionar documentos, animaciones, videos y actividades así como la realización de tareas, realización de foros, etc. a través de la plata-forma.

Se trata de una metodología de Ciencia contextua-lizada basada en la investigación orientada de problemas relevantes. Una metodología que concibe el desarrollo del currículo como un programa de tareas y actividades a través de las cuales pueden ser construidos y adquiridos los conocimientos, estrategias habilidades, actitudes y competencias que nos hemos propuesto al-canzar.

Dicha metodología está en sintonía con las contribucio-nes más relevantes de la didáctica de las ciencias en los últimos años:

• La orientación CTSA, que se interesa en poner de relieve las repercusiones sociales de la ciencia y la tecnología, incorporando los problemas medioam-bientales (CTSA) e insistiendo en la idea de desarrollo sostenible.

• La alfabetización científica, enfoque emergente que reivindica para la ciencia un puesto de primer or-den en la cultura general de los ciudadanos, para así capacitarlos para tomar decisiones sobre problemas relacionados con la misma.

• El uso, selección y contrastación de las diferentes fuen-tes de información, incluyendo las Tecnologías de la Información y la comunicación (TIC)

• La metodología de ciencia contextual o ciencia cotidiana, que enfatiza la conexión teoría-realidad, es decir, la conexión de la ciencia con objetos y fenóme-nos de la vida corriente.

• La atención a cuestiones epistemológicas, en es-pecial la naturaleza de la ciencia, el trabajo y el modo de actuar de los científicos.

Contemplar la dimensión axiológica, los valores y los comportamientos éticos y responsables. El progreso científico debe beneficiar a todos los ciudadanos y con-tribuir a eliminar las grandes desigualdades en la injusta distribución de la riqueza.

Lo que pretenden las Ciencias para el mundo Contem-poráneo es que los alumnos y alumnas adquieran en bachillerato una cultura científica para la vida, pensando en aquellos, cada vez más numerosos, que no prosiguen a continuación sus estudios o al menos los estudios científicos.

La idea de alfabetización científica va indisolublemente ligada a la de “formación ciudadana”, pues conlleva un objetivo primordial que es el de preparar a los futuros ciudadanos para tomar parte en debates sobre cuestio-nes sociales de relevancia científica. El ayudarles a tomar decisiones cotidianas, que tienen una base científica de forma fundamentada.

La ciencia y la tecnología influyen de manera determi-nante en la sociedad desde hace más de 500 años. La Ciencia contemporánea ha redefinido no sólo procesos técnicos o tecnológicos, sino también sistemas econó-micos y estructuras sociales, y ha formado nuestra ex-periencia del mundo. Pero, sobre todo desde la Segun-da Guerra Mundial, la socieSegun-dad habla a la ciencia, la interroga, le exige respuestas y soluciones. Hoy en día la ciencia y la tecnología son tan importantes para el estado del bienestar que la producción del conocimien-to se ha convertido en una actividad social altamente distribuida y radicalmente reflexiva.

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Queridos alumnos y alumnas, les damos la bien-venida al nuevo curso, al aprendizaje de las Cien-cias para el Mundo Contemporáneo de 1º de ba-chillerato .

El profesorado de ciencias te quiere acompañar en este curso para que puedas disfrutar apren-diendo contenidos científicos de actualidad . Más que afirmaciones, la ciencia se hace pregun-tas que no siempre puede responder . A veces sus respuestas son provisionales, incompletas y aproximadas y van variando en función del conocimiento científico disponible en cada mo-mento histórico . Es muy importante que en este curso conozcamos las características del trabajo científico e intentemos en algunos casos trabajar como ellos, que comprendamos las aplicaciones de la ciencia y sus implicaciones sociales . Quere-mos despertar mentes curiosas . Te invitaQuere-mos a aprender investigando .

A lo largo del siglo XX y en la primera década del siglo XXI, la humanidad ha adquirido más cono-cimientos científicos y tecnológicos que en toda su historia anterior . No hay cultura sin conoci-miento científico, imprescindible para enrique-cer nuestra vida personal y social con una base

científica de carácter reflexivo y crítico, impres-cindible en nuestro tiempo, para poder tomar decisiones de forma fundamentada .

Las Ciencias para el Mundo Contemporáneo nos ayudan a distinguir la información científica de la que no lo es; a comprender el origen del Uni-verso y su evolución, la formación de la Tierra, de la vida y de los seres humanos, a valorar el respe-to por la naturaleza y el medio ambiente y a co-nocer cómo influimos en el calentamiento global del planeta; también tendrán la oportunidad de comprender las llamadas energías renovables, el reciclaje o los nuevos materiales y aprender a vivir más y mejor a través de lo que nos en-señan las nuevas tecnologías de la información y la comunicación, la investigación médica y la revolución genética . . .

Introducción

«La mayoría de las ideas fundamentales en la ciencia son esencialmente sencillas y, por regla general, pueden ser expresadas en un lenguaje comprensible para todos.»

Albert Einstein

¡Bienvenidos al nuevo curso de Ciencias para el

Mundo Contemporáneo!

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Presentación

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La farmacogenómica permite personalizar la medicación al identificar las bases genéticas de las diferencias interindividuales en la respuesta a los fármacos

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Índice de contenidos:

Presentación de las CCMC

A . Esquema conceptual . . . 17

B . Orientaciones para el desarrollo de la Unidad . . . 18

C . Diagnosis inicial . ¿Qué recuerdas haber estudiado de ciencias en la ESO? Cuestionario . . . 19

D . Contenidos . . . 21

Esta unidad didáctica la vamos a desarrollar siguiendo los siguientes contenidos específicos, dentro de los cuales indicamos las actividades que proponemos 1. Presentación de la asignatura: ¿puede ser una interesante aventura aprender ciencias? . . . 21

• A.1.1. ¿Qué aprenderemos este curso y cómo lo haremos? . . . 21

2. Los problemas e interrogantes que abordaremos en las diferentes unidades didácticas . . . 22

• A.2.1. ¿Qué problemas o interrogantes podemos abordar? . . . 22

3. ¿Cómo aprender investigando de forma orientada problemas relevantes? . . . 23

• A.3.1. ¿Cómo crees que podríamos investigar los diferentes problemas planteados en el aula? . . . 23

4. Presentación, análisis y valoración de los objetivos de las CCMC . . . 24

• A.4.1. Analizar los objetivos generales de las CCMC . . . 25

5. Presentación, análisis y valoración de las competencias en bachillerato . . . 26

• A.5.1. Analizar y comentar las cinco competencias de bachillerato . . . 26

6. Presentación y organización de los contenidos del curso . . . 27

• A.6.1. Secuenciación y temporalización de los contenidos . . . 28

7. Presentación, análisis y valoración de «Cómo enseñar» Orientaciones metodológicas . 29 • A.7.1. Orientaciones Metodológicas . . . 30

• A.7.2. Recursos didácticos . . . 31

• A.7.3. Diferentes tipos de actividades . . . 32

• A.7.4. Un paseo por la Web . . . 32

8. Presentación, análisis y valoración de «Orientaciones para la evaluación» . . . 33

• A.8.1. Analiza algunos de los criterios de evaluación relacionados con los bloques de contenidos . . . 34

• A.8.2. Criterio de calificación . . . 35

E . Ejemplificación . ¿Cómo promover el interés por la cultura científica? . . . 36

• A.E.1. ¡No puede haber cultura sin conocimiento científico! . . . 36

• A.E.2. Actitudes públicas ante la ciencia y la tecnología . . . 37

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B. Orientaciones para el desarrollo de la unidad

¿Qué aprenderemos este curso y cómo lo haremos?

Nos parece muy importante dedicar los primeros días del curso a presentar la materia. En función de las sesiones que creamos conveniente dedicar a la presentación, podemos realizar algunas de las actividades que proponemos, que deben ser seleccionadas y adaptadas por el profesorado.

En esta primera unidad, que llamamos unidad cero, queremos compartir con todos Uds. lo que aprenderemos este curso y cómo lo haremos.

Creemos que, antes de iniciarnos en una tarea, es esencial el plantearse el porqué y el cómo de la misma. Eso es lo que les invitamos a hacer aquí, cuando vas a iniciar el primer curso de bachillerato. Queremos convertir el estudio de las ciencias en un trabajo interesante y creativo; para ello tiene una gran importancia que cada uno de los alumnos y alumnas elabore sus propias explicaciones y verifiquen la validez de las mismas. Ello exige otra forma de trabajo diferente a la habitual que debemos conocer y a la que nos tenemos que comprometer para poder avanzar con éxito.

Para aprender ciencias tienes que comprometerte a participar en su construcción a partir de lo que ya sabes; no puedes limitarte a repetir de memoria lo que digan el profesor o el libro. Te proponemos «vivir» a lo largo de este curso una forma de trabajo que toma como punto de partida tus propias ideas e intuiciones e impulsa a desarrollar una labor creativa para comprobarlas.

Vamos a organizar la clase en pequeños grupos, verdaderos equipos de investigación dirigidos por el profesor, que los orientará y ayudará a vencer las dificultades que vayan surgiendo. De esta forma, si pones interés, no sólo aprenderás mucho más, sino que adquirirás una mejor visión de la ciencia y del trabajo científico. A lo largo del curso podremos analizar y valorar el trabajo realizado y la forma de abordarlo, lo que nos ayudará a rectificar y a poder mejorar esta nueva orientación del aprendizaje de las ciencias.

Queremos que te comprometas con nosotros a aprender ciencias, que te atrevas a pensar por ti mismo, aprendas a analizar problemas, a buscar información y a tratarla de forma adecuada, que digas lo que piensas y compares luego tus ideas con las de tus compañeros y con otras fuentes de información. Este es el pacto que te proponemos. ¿Aceptas el reto? ¡Buen trabajo!

Los contenidos de las Ciencias para el Mundo Contemporáneo pueden aportar al alumnado:

• Una determinada forma de acercarse a los problemas, de obtener información relevante sobre los mismos, analizarlos, obtener conclusiones.

• Criterios que ayuden a diferenciar entre opiniones personales y conclusiones de una investigación, entre describir e interpretar, entre ciencia y pseudociencia.

• Capacidad para construir una argumentación sólida con un lenguaje preciso, en la que se establezcan relaciones entre las ideas expuestas y las conclusiones finales.

• Capacidad para leer e interpretar gráficas, para establecer correlaciones entre las variables implicadas en los problemas abordados o para buscar regularidades y formular preguntas en torno a ellas.

• Una perspectiva más clara de la «ciencia frontera», frente a unos temarios de las materias de modalidad dominados por contenidos más formalizados.

• Una visión más clara de la utilidad social del conocimiento científico y de la conveniencia de establecer ciertos controles sociales a la ciencia y a la tecnología.

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C. Diagnosis inicial:

¿qué recuerdas haber

estudiado de ciencias en la ESO?

A.0.1. Completa la siguiente ficha de datos del alumnado

Nombre: . . . Apellidos . . . . Nombre del centro en el que estudiaste el curso anterior: . . . . Nivel educativo que cursaste el curso anterior: . . . . ¿Qué estudiaste en 4º de la ESO? Ciencias de la Naturaleza: Biología y Geología:

Física y Química: Tecnología: Otras optativas: . . . .

Señala los aspectos o contenidos de ciencias que recuerdes haber estudiado en cursos anteriores .

¿Realizaste algunos trabajos prácticos en el laboratorio? Sí No

¿Tienes ordenador? _{Sí No}_{¿Conexión a Interntet?}_{Sí No}_¿ADSL?_{Sí No}

¿Correo electrónico? _{Sí No}_{Dirección de correo:} . . . .

¿Qué interrogantes, problemas o preguntas te gustaría abordar este curso en las clases de Ciencias para el Mundo Contemporáneo de primero de bachillerato?

Contenidos que recuerdes

Física

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Biología

Geología

Tecnología

En caso positivo, señala qué trabajos prácticos, experimentales, recuerdas haber realizado

¿Qué aspectos o contenidos de actualidad científica te gustaría abordar este curso?

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1 Nombra cuatro científicos, dos hombres y dos mujeres, indicando algunas de sus aportaciones al menos uno de ellos debe ser canario.

2 Nombra 6 instituciones o centros de investigación: dos de carácter internacional, dos dependientes de España y dos radicados en Canarias. Indica las principales líneas de investigación de cada uno de ellos.

3 Indica quién inventó o descubrió:

a) El primer lenguaje de programación de ordenador en 1843. b) El teléfono en 1876.

c) La bombilla o lámpara de incandescencia en 1878. d) La penicilina en 1928.

e) La primera enana marrón en 1995.

4 Indica el nombre de los científicos que escribieron los siguientes libros: a) La revolución de las órbitas celestes.

b) Los diálogos sobre los dos sistemas del mundo. c) Los Principios de Filosofía Natural.

d) El origen de las especies por selección natural. e) La deriva continental.

5 ¿Hace cuánto tiempo se formó el Universo? 6 ¿Quién está más lejos del Sol?

a) Venus. b) La Tierra.

7 ¿Qué es un año luz y cuál es su valor en el Sistema Internacional?

8 Explica por qué es una hora menos en Canarias que en Madrid

9 ¿Qué teoría explica globalmente la formación de la Tierra y su dinámica, así como los diferentes fenómenos geológicos?

10 ¿En qué consiste la teoría de la generación espontánea?

11 ¿Qué diferencia fundamental hay entre las teorías fijistas y evolucionistas? 12 Indica el «microorganismo» responsable de las siguientes enfermedades:

a) Tuberculosis. b) Malaria o paludismo. c) SIDA.

13 ¿En qué consiste la clonación? 14 ¿Qué son los alimentos transgénicos?

15 ¿Qué son los Objetivos del Milenio y cuáles son?

16 ¿Cuál fue el recurso o tema monográfico de la Exposición Universal de Zaragoza 2008? 17 ¿Cuál es la principal causa del actual cambio climático global?

18 ¿En qué consiste la nanotecnología? 19 ¿Qué diferencia hay entre bits y bytes? 20 Un kilobyte , ¿a cuántos bytes equivalen?

21 Indica el nombre genérico de los programas que sirven para conectarse a Internet e indica el nombre de alguno de ellos.

22 Indica cuándo empieza y cuándo termina el periodo histórico denominado Edad Contemporánea.

A2. Contesta el siguiente cuestionario inicial sobre las CCMC

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1. Presentación de la asignatura: ¿puede ser una

interesante aventura aprender ciencias?

A.1.1. ¿Qué aprenderemos este curso y cómo lo haremos?

1 . En 1976 Peacocke, dirigiéndose a la Asociación de profesores para la enseñanza de la ciencia, calificaba la ciencia como una apasionante aventura humana; y Albert Einstein se refería a la ciencia como una aventura del pensamiento.

¿Crees que puede ser también una interesante aventura aprender ciencia en las aulas, incluso una aven-tura divertida y apasionante?

2 . ¿Por qué piensa el alumnado de forma tan diferente sobre lo que supone aprender ciencias? ¿Crees que estudiar es un castigo o que puede ser gratificante y placentero?

3 . ¿Cómo aprenden los científicos y cómo crees que lo hacen los alumnos y alumnas?

4 . ¿Qué sabes de las actitudes de los científicos en relación con su tarea investigadora? ¿Y de la actitud del alumnado en relación con la enseñanza de las ciencias?

5 . ¿Por qué no aprender participando en la construcción de los conocimientos científicos, es decir abordando la so-lución de problemas de interés? ¿Crees que el alumnado debe intentar elaborar sus propias explicaciones? 6 . ¿Se puede aprender investigando? ¿Cómo se podría organizar la clase en pequeños equipos de investigación

diri-gidos por el profesor?

7 . ¿Qué te gustaría aprender e investigar en las Ciencias para el Mundo Contemporáneo de 1º de bachillerato? 8 . Los problemas centrales que vamos a investigar en este curso son:

¿Cuál es la importancia que tiene la ciencia en la sociedad actual?

¿Cuáles son los principales interrogantes y problemas que tiene planteada la humanidad?

¿Cuáles son las principales líneas de investigación científica en la actualidad y cuáles son las aplica-ciones de las mismas?

¿Cómo trabajan los científicos? ¿Cómo se explican las propiedades y los cambios en la materia y cuá-les son las aplicaciones de los mismos?

¿Cuáles crees tú que son las principales líneas de investigación científica y las diferentes propiedades y cambios de la materia y sus principales aplicaciones?

9 . Los cambios de la materia y sus aplicaciones se explican mediante interacciones e intercambios materiales y ener-géticos, y constituyen diferentes líneas de investigación.

a) ¿Cuáles crees que son las principales líneas de investigación científica en la actualidad y a qué problemas están asociadas?

b) ¿Cuáles crees que son los principales cambios materiales y energéticos que se producen en la materia y qué fenómenos producen o en cuáles intervienen?

D. ConteniDos

Debes saber que…

Las ciencias, los conocimientos científicos, surgen como respuesta a la curiosidad humana.

El aprendizaje de las ciencias puede llegar a ser una interesante aventura que te ayudará a comprender mejor el mundo actual y a tomar decisiones de forma fundamentada.

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2 . Formula cuatro preguntas concretas y específicas de interés, que puedan relacionarse con la temática de este curso y cuya respuesta desearías conocer.

3 . Indica las diferentes disciplinas relacionadas con la problemática y los contenidos de las CCMC.

2. Los problemas e interrogantes que abordaremos

en las diferentes unidades didácticas

Debes saber que…

Todo conocimiento surge como un intento de abordar la respuesta a un interrogante o problema relacionado con nuestros intereses o necesidades.

El conocimiento científico ha sido construido, de forma provisional, intentando responder a las grandes preguntas que en cada época histórica nos hemos planteado, buscando regularidades para explicar los fenómenos o hacer predicciones.

Debemos determinar en cada unidad didáctica, en los diferentes temas de esta materia, cuáles son los interrogantes o problemas centrales que queremos responder.

A.2.1. ¿Qué problemas o interrogantes podemos abordar?

1 . Selecciona y analiza algunos de los problemas generales, las grandes preguntas planteadas en este curso de Ciencias para el Mundo Contemporáneo, que justifican y constituyen los contenidos de las diferentes unidades didácticas y que son:

0 . ¿Qué aprenderemos en este curso y cómo lo haremos? (Didáctica de las Ciencias)

1 . ¿Qué es la ciencia, cómo trabajan los científicos y cuáles son sus implicaciones sociales? (Epistemología. Sociología)

2 . ¿Cuál es el origen del Universo y cómo ha evolucionado hasta nuestros días? (Cosmología)

3 . ¿Cuál es nuestro lugar en el Universo y en qué consisten las exploraciones espaciales? (Física. Astronomía. Astrofísica)

4 . ¿Cómo se formó la Tierra y cuál ha sido su geodinámica? (Ciencias de la Tierra, Geología) 5 . ¿Cuándo y cómo se originó la vida y cómo han ido evolucionando las especies? (Biología) 6 . ¿Cómo se transmiten los caracteres hereditarios? (Biología. Genética)

7 . ¿Qué es la salud y cuáles son los estilos de vida saludables? (Medicina. Ciencias de la Salud) 8 . ¿Cuáles son los principales tipos de enfermedades y cómo combatirlas? (Medicina)

9 . ¿Cuáles son los principales tipos de medicamentos y las características de la investigación biomédica? (Medicina) 10 . ¿Qué es el genoma humano y en qué consiste la ingeniería genética? (Genética molecular. Genómica) 11 . ¿Qué son la clonación y las células madre y cuáles son sus aplicaciones? (Genética molecular. Genómica) 12 . ¿Cuáles son los límites de la investigación científica? (Bioética)

13 . ¿Cuáles son los principales recursos, riesgos e impactos del planeta, en qué consiste la situación actual de emergencia planetaria y cuáles son los principales problemas «glocales» (simultáneamente globales y locales) de la humanidad? (Física. Química. Biología. Geología. Ciencias Ambientales)

14 . ¿Qué es el desarrollo sostenible y cuáles son las medidas políticas, tecnológicas y educativas para avanzar hacia una sociedad más sostenible? (Ciencias Ambientales. Educación para la Sostenibilidad)

15 . ¿Cuáles son los principales y nuevos materiales que responden a las actuales necesidades? (Ciencia de los Materiales. Química. Tecnología)

16 . ¿Qué es la nanotecnología y cuáles son sus aplicaciones? (Física. Química. Tecnología) 17 . ¿Qué tiramos a la basura y cómo podemos gestionar los residuos? (Ciencias Ambientales)

18 . ¿En qué consiste la revolución digital de la información y cuáles son sus aplicaciones y consecuencias? (Ciencias y Tecnologías de la Información y la Comunicación)

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3. ¿Cómo aprender investigando de forma

orientada problemas relevantes?

A.3.1. ¿Cómo crees que podríamos investigar los

diferentes problemas planteados en el aula?

1 . En el aula, los problemas planteados los abordaremos mediante unos programas de investigación. ¿Qué características deberían tener estos programas de investigación? ¿Por qué elementos deberían estar formados? 2 . Los programas de investigación están fundamentalmente formados por un conjunto de tareas o actividades para

abordar por el alumnado individualmente y en pequeño grupo con las orientaciones de su profesor. a)¿Qué tipos de actividades podemos encontrar en estos programas de investigación?

b)¿Cómo empezamos a abordar los problemas?

c) ¿Cómo podemos encontrar la información que necesitamos?

d)¿Qué hacemos con los resultados y las conclusiones que vayamos obteniendo? 3 . ¿Qué debemos hacer para poder evaluar los aprendizajes adquiridos?

4 . ¿Podremos los alumnos y alumnas llegar a la meta juntos si cada uno de nosotros partimos con niveles de aprendizaje diferentes?

5 . Hay muchas fuentes de consulta. ¿Cuáles son las fundamentales? ¿Tendremos necesidad de consultar la bibliografía con frecuencia?

6 . ¿Te atreves a aprender investigando, con la ayuda del profesor, de forma autónoma?

Debes saber que…

Vamos a plantear el aprendizaje por medio de una investigación orientada de problemas relevantes, realizando las tareas y actividades propuestas.

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4. Presentación, análisis y valoración de los

objetivos de las CCMC

Debes saber que…

Entre los objetivos comunes más significativos se encuentran:

• Desarrollar una cultura científica para la participación ciudadana a través de cuestiones cotidianas y de gran repercusión social en nuestro entorno, que contribuya a una toma de decisiones fundamentadas.

• Conocer mejor la ciencia en Canarias y en el mundo, así como los grandes debates de la sociedad que conciernen a la ciencia, la tecnología y el medioambiente.

• Saber plantearnos las preguntas o interrogantes más adecuados ante un problema concreto e intentar abordar con diferentes estrategias las posibles respuestas.

Todo ello supone reconocer que el conocimiento científico debe formar parte de la formación común humanística y romper con la lógica de las disciplinas tradicionales tendiendo puentes entre las Ciencias y las Letras, planteando abordar problemas sociales de base científica o tratando grandes problemas científicos de interés social.

Esos problemas deben abordarse sin entrar en detalles científicos complejos que resultan incomprensibles para la mayoría del alumnado si son presentados descontextualizados y en toda su extensión.

El tratamiento de los mismos debe favorecer la búsqueda de información, el planteamiento de cuestiones bioéticas, la divulgación y la comprensión para la construcción de una opinión informada.

La programación debe adaptarse al contexto socioeducativo de cada centro y a las características

psicopedagógicas de su alumnado con libertad y flexibilidad a un ritmo adecuado, sin las premuras que generan los programas enciclopédicos y las exigencias de las Pruebas de Acceso a la Universidad.

Bastaría con seleccionar un problema central en cada unidad didáctica, de 7 a 10 grandes problemas en total, relacionados con los contenidos más relevantes, de forma que:

• Sean de interés social y científico.

• Inviten a adoptar decisiones fundamentadas como ciudadanos.

• Ofrezcan suficiente diversidad (abordar los conceptos, actitudes y procedimientos centrales, básicos de la ciencia).