Ciencias de la Tierra y el Espacio Enfoque / visión Enfoque / visión Ciencias del Sistema Tierra (CST) - Conceptos básicos Ciencias del Sistema.

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2 Ciencias de la Tierra y el Espacio Enfoque / visión Enfoque / visión Ciencias del Sistema Tierra (CST) - Conceptos básicos Ciencias del Sistema Tierra (CST) - Conceptos básicos Un poco de Historia Un poco de Historia Enfoque sistémico Enfoque sistémico Ejemplos Ejemplos Vínculo con las Ciencias del Espacio Vínculo con las Ciencias del Espacio Aspectos pedagógicos 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 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 > Ciencia del Sistema Tierra (CST) (Earth System Science) B: CTE es un enfoque de las Ciencias en base a una visión integradora de la Naturaleza > 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. 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. 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. 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. 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. 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. Por lo tanto, la metodología de estudio parte de la definición de un PROBLEMA de carácter interdisciplinario.

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

8 Historia (1) - Una nueva visión (1969)

9 Historia (2) - Variabilidad y Cambio Climático

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11 Historia (3) 1986 - “Earth System Science - A Closer View”. Report of the Earth System Science Committee NASA Advisory Council. 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. 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. 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” “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

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

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

17 Diagrama de Bretherton

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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

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

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25 INFO RMAT ION MANA GEME NT INTERP RETATI ON DE CISI ON

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

28 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. La dinámica terrestre no puede ser entendida sin considerar los forzantes externos a la Tierra, ya que la Tierra no es un sistema aislado.

29 Ciclo de Milankovich

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32 Las Ciencias del Espacio y el desarrollo de CST (2) Desarrollo de las tecnologías observacionales de gran escala - Teledetección Desarrollo de las tecnologías observacionales de gran escala - Teledetección

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

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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 mayor énfasis en los aspectos dinámicos no debe ir en detrimento del enfoque analítico, disciplinar y descriptivo. El reduccionismo metodológico no es eliminado. El reduccionismo metodológico no es eliminado. Coordinación de objetivos pedagógicos a escala disciplinar. Coordinación de objetivos pedagógicos a escala disciplinar. La integración requiere de un aprendizaje del método científico más allá de lo operativo. La integración requiere de un aprendizaje del método científico más allá de lo operativo.

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41 Qué nivel de integración Los aspectos sociales y económicos son también integrados en el tratamiento de los temas. 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”? 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. 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. 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. 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. Permite una rápida difusión de los materiales pedagógicos. Enseñanza asistida por Internet. Enseñanza asistida por Internet. Enseñanza basada en Internet. Enseñanza basada en Internet. Sistema de consulta para los profesores. Sistema de consulta para los profesores.

44 Características de la enseñanza modular en CTE - CST Los tópicos son muy diversos. Los tópicos son muy diversos. Los objetivos pedagógicos son diferentes en función de la etapa (primaria, secundaria, universidad). 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. 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 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. Los materiales pedagógicos deben evolucionar y actualizarse.

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47 ASPECTOS PEDAGOGICOS (2) Los desarrollos modulares están basados en la resolución de problemas (problem-based learning). 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. Es entonces necesario seleccionar los problemas en función de su potencial pedagógico.

48 ASPECTOS PEDAGOGICOS (3) Los aspectos sociales y económicos deben ser incluídos en el análisis. 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). 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. 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

51 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. 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. 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.

52 ... “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.