Ciencias de la Tierra y el Espacio Introduccin - PowerPoint PPT Presentation

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Ciencias de la Tierra y el Espacio Introduccin

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La Ciencia del Sistema Tierra (CST) ve a la Tierra como un sistema f sico ... Las Ciencias del Espacio y el desarrollo de CST (1) ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: Ciencias de la Tierra y el Espacio Introduccin


1
Ciencias de la Tierra y el EspacioIntroducción
  • Carlos M. Martinez
  • Sección Oceanología
  • Facultad de Ciencias, Iguá 4225
  • Montevideo, Uruguay
  • carmar_at_glaucus.fcien.edu.uy

Curso CTE - marzo 2006
2
Ciencias de la Tierra y el Espacio
  • Enfoque / visión
  • Ciencias del Sistema Tierra (CST) - Conceptos
    básicos
  • Un poco de Historia
  • Enfoque sistémico
  • Ejemplos
  • Vínculo con las Ciencias del Espacio
  • Aspectos pedagógicos

3
Ciencias de la Tierra y el Espacio (CTE) dos
puntos de vista complementarios
  • A CTE es un conjunto de disciplinas integradas
    sobre una base de conocimientos y de metodología
    /s comunes
  • B CTE es un enfoque de las Ciencias en base a
    una visión integradora de la Naturaleza gt Ciencia
    del Sistema Tierra (CST) (Earth System Science)

4
CONCEPTOS BASICOS Y DEFINICIONES - 1
  • La Ciencia del Sistema Tierra (CST) ve a la
    Tierra como un sistema físico sinérgico
    constituído por fenómenos interrelacionados, y
    gobernado por procesos complejos que incluyen la
    litosfera, la atmósfera, la hidrósfera y la
    biosfera.
  • Como consecuencia el concepto de ESFERA
    constituye un elemento básico.

5
CONCEPTOS BASICOS Y DEFINICIONES - 2
  • Es fundamental el énfasis en las interacciones, y
    en consecuencia en los flujos de materia y
    energía, en un amplio rango de escalas espaciales
    y temporales.
  • Consecuentemente, los problemas se plantean en
    términos de la TEORIA GENERAL DE SISTEMAS.

6
CONCEPTOS BASICOS Y DEFINICIONES - 3
  • Constituye un enfoque que permite plantear
    cuestiones disciplinarias e interdisciplinarias,
    incluyendo los aspectos sociales y económicos.
  • Por lo tanto, la metodología de estudio parte de
    la definición de un PROBLEMA de carácter
    interdisciplinario.

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Ciencias de la Tierra y el Espacio
  • Enfoque / visión
  • Ciencias del Sistema Tierra (CST) - Conceptos
    básicos
  • Un poco de Historia
  • Enfoque sistémico
  • Ejemplos
  • Vínculo con las Ciencias del Espacio
  • Aspectos pedagógicos

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Historia (1) - Una nueva visión (1969)
9
Historia (2) - Variabilidad y Cambio Climático
10
(No Transcript)
11
Historia (3)
  • 1986 - Earth System Science - A Closer View.
    Report of the Earth System Science Committee NASA
    Advisory Council.
  • 1992 - Agenda 21 Visión holística que reconoce
    las interrelaciones entre las dimensiones humana,
    ambiental y económica, a los efectos de lograr un
    desarrollo sustentable.
  • 1994 - International Networks for Addressing
    Issues of Global Change, Sigma Xi.

12
Cambio Global (Global Change)
  • El Cambio Global concierne a la naturaleza y
    consecuencias de las perturbaciones antrópicas en
    el conjunto interactuante de sistemas físicos,
    químicos y biológicos, y sociales, que regulan el
    ambiente que soporta la vida humana e influencia
    la calidad de la vida sobre el planeta Tierra

13
Ejemplo Cambio Global
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Ciencias de la Tierra y el Espacio
  • Enfoque / visión
  • Ciencias del Sistema Tierra (CST) - Conceptos
    básicos
  • Un poco de Historia
  • Enfoque sistémico
  • Ejemplos
  • Vínculo con las Ciencias del Espacio
  • Aspectos pedagógicos

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ENFOQUE SISTEMICO - TEORIA GENERAL DE SISTEMAS
sistema
Propiedades / Leyes
Entrada/s
Salida/s
  • Generalización de los conceptos científicos
  • Jerarquización de las estructuras
  • Interdisciplinariedad metodológica

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Ciencias de la Tierra y el Espacio
  • Enfoque / visión
  • Ciencias del Sistema Tierra (CST) - Conceptos
    básicos
  • Un poco de Historia
  • Enfoque sistémico
  • Ejemplos
  • Vínculo con las Ciencias del Espacio
  • Aspectos pedagógicos

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Diagrama de Bretherton
18
Diagrama de Bretherton
19
(No Transcript)
20
(No Transcript)
21
MONITOREO AMBIENTAL
  • Programa continuo de medición, modelización,
    análisis y síntesis, que cuantifica y predice las
    condiciones ambientales e incorpora esta
    información en la gestión ambiental

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OBJETIVOS ESPECIFICOS
  • Observación / Medida
  • Investigación
  • Modelización de procesos
  • Modelización predictiva

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(No Transcript)
24
(No Transcript)
25
(No Transcript)
26
(No Transcript)
27
Ciencias de la Tierra y el Espacio
  • Enfoque / visión
  • Ciencias del Sistema Tierra (CST) - Conceptos
    básicos
  • Un poco de Historia
  • Enfoque sistémico
  • Ejemplos
  • Vínculo con las Ciencias del Espacio
  • Aspectos pedagógicos

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Las Ciencias del Espacio y el desarrollo de CST
(1)
  • La dinámica terrestre no puede ser entendida sin
    considerar los forzantes externos a la Tierra, ya
    que la Tierra no es un sistema aislado.

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Ciclo de Milankovich
30
Ciclo de Milankovich
31
Ciclo de Milankovich
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Las Ciencias del Espacio y el desarrollo de CST
(2)
  • Desarrollo de las tecnologías observacionales de
    gran escala - Teledetección

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Ciencias de la Tierra y el Espacio
  • Enfoque / visión
  • Ciencias del Sistema Tierra (CST) - Conceptos
    básicos
  • Un poco de Historia
  • Enfoque sistémico
  • Ejemplos
  • Vínculo con las Ciencias del Espacio
  • Aspectos pedagógicos

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General Focus Areas
  • Comparative Planetology Establishing a Virtual
    Presence in the Solar System
  • Studying the Universe with Space Observatories
  • Search for Astronomical Origins in the Invisible
    Universe
  • Astrobiology Life in Extreme Environments
  • Earth System Science Online

Slater, T. et. al (2001). A Systemic Approach to
Improving K-12 Astronomy Education Using the
Internet, Journal of Computers in Mathematics and
Science Teaching
35
Análisis vs. Síntesis? - Reduccionismo vs.
Integración?
  • El mayor énfasis en los aspectos dinámicos no
    debe ir en detrimento del enfoque analítico,
    disciplinar y descriptivo.
  • El reduccionismo metodológico no es eliminado.
  • Coordinación de objetivos pedagógicos a escala
    disciplinar.
  • La integración requiere de un aprendizaje del
    método científico más allá de lo operativo.

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Modalidad
  • Los desarrollos modulares están basados en la
    resolución de problemas (problem-based learning).
  • Es entonces necesario seleccionar los problemas
    en función de su potencial pedagógico.
  • En Enseñanza Secundaria, se deben priorizar los
    problemas que sean más accesibles a las
    condiciones locales y luego vincularlos a las
    escalas mayores.

Inundaciones/Sequías -gt Régimen hidrológico -gt
Variabilidad Climática
37
1
Hipótesis, ideas
7
Resultados
2
Qué sabemos?
Modelo Constructivista de Aprendizaje
6
Recopilar, organizar, analizar, e interpretar
la información
3
Qué necesitamos conocer?
Basado en el aprendizaje por medio de la
resolución de problemas
4
5
Qué debemos hacer?
Definición del problema
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PROBLEMA
Disminución de la capa de Ozono
Atmósfera
Biosfera
Litosfera
Hidrosfera
39
PROBLEMA
Erupción Monte Pinatubo
Atmosfera
Biosfera
Litosfera
Hidrosfera
40
PROBLEMA
El agua potable
Atmosfera
Biosfera
Litosfera
Hidrosfera
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Qué nivel de integración
  • Los aspectos sociales y económicos son también
    integrados en el tratamiento de los temas.
  • Esta integración fuerza la búsqueda de un
    lenguaje común. Ej que es un modelo?

42
El rol de la Enseñanza de la Historia de la
Ciencia
  • La Historia permite posicionar al alumno en el
    marco conceptual previo al descubrimiento.
  • Sin embargo, una historia basada en una mera
    lista de eventos (événementielle) no es
    apropiada a estos fines.
  • La enseñanza de la Historia de las Ideas
    Científicas debe por tanto compartir la misma
    visión integradora.

43
La utilización de Internet y el WWW
  • Permite una rápida difusión de los materiales
    pedagógicos.
  • Enseñanza asistida por Internet.
  • Enseñanza basada en Internet.
  • Sistema de consulta para los profesores.

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Características de la enseñanza modular en CTE -
CST
  • Los tópicos son muy diversos.
  • Los objetivos pedagógicos son diferentes en
    función de la etapa (primaria, secundaria,
    universidad).
  • No es posible un único punto de vista que
    satisfaga las diferentes necesidades.
  • Los ejemplos de problemas pueden ser de
    importancia local o global, pero debe mostrarse
    la relación entre ambas escalas.
  • Los materiales pedagógicos deben evolucionar y
    actualizarse.

45
(No Transcript)
46
Cooperative University-based Earth System Science
Education (ESSE) http//www.usra.edu/esse
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ASPECTOS PEDAGOGICOS (2)
  • Los desarrollos modulares están basados en la
    resolución de problemas (problem-based learning).
  • Es entonces necesario seleccionar los problemas
    en función de su potencial pedagógico.

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ASPECTOS PEDAGOGICOS (3)
  • Los aspectos sociales y económicos deben ser
    incluídos en el análisis.
  • Por lo tanto, CST (Ciencia del Sistema Tierra) es
    un enfoque que contiene a la temática CTS
    (Ciencia, Tecnología y Sociedad).
  • Problema barreras inter-disciplinas.

49
Sitios útiles
  • Universities Space Research Association (USRA) -
    www.usra.edu
  • Cooperative University-based Earth System Science
    Education (ESSE) - www.usra.edu/esse
  • Earth System Science Education Alliance (ESSEA) -
    www.cet.edu/essea

50
Elementos iniciales para el desarrollo de la
enseñanza en CTE
  • Desarrollo de recursos educativos (conceptos,
    habilidades)
  • Definición de problemas (locales/globales)
  • Cooperación inter-institucional
  • Sistema de consulta (WWW) para estudiantes y
    profesores

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Ciencia del Sistema Tierra(Earth System Science)
  • La meta Obtener un entendimiento científico del
    Sistema Tierra a escala global, a través del
    conocimiento de cómo sus partes componentes y sus
    interacciones han evolucionado, cómo funcionan, y
    cómo se espera que contínuen evolucionando en
    todas las escalas temporales.
  • El desafío Desarrollar la capacidad de predecir
    los cambios que ocurrirán en las siguientes
    décadas - siglos, tanto en forma natural como en
    respuesta a las actividades humanas.

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... La importancia de los acoplamientos entre la
atmósfera, el océano, y la biosfera como
forzantes de la variabilidad y los cambios en el
sistema climático han motivado un enfoque
interdisciplinario, y resultado de hecho en una
lenta reorganización de las estructuras
intelectuales en las Ciencias de la Tierra,
reduciendo las distinciones entre las ciencias
atmosféricas, oceánicas e hidrológicas, e
incluyendo la ecología terrestre y marina como
componentes de la Tierra y no como solamente
Ciencias de la Vida. Esta tendencia se ha
acelerado en los últimos cuatro años y aparecen
como las características dominantes en las
Ciencias de la Tierra para el futuro
  • Variability in the Earth Climate System Decadal
    and longer timescales. Reporte de la American
    Geophysical Union, 1991-1994.
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