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FERIA EXPLORA DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA Creaciones científicas y tecnológicas de los niños y jóvenes de la ciudad CONTEXTUALIZACIÓN La apropiación de los conceptos de ciencia, tecnología e innovación por parte de una sociedad, se hace evidente cuando los estudiantes de la educación básica participan de la generación de conocimiento y la transformación tecnológica. CONTEXTUALIZACIÓN Esto permite que los estudiantes adquieran la capacidad para analizar, criticar y enfrentar situaciones novedosas y, así, pensar y actuar de una manera particular. (cuestionamiento y pensamiento científico). CONTEXTUALIZACIÓN La interrogación se refiere al proceso que pretende aumentar el conocimiento, resolver dudas o problemas. Aspecto fundamental para la educación en ciencia. Los estudiantes deben experimentarla desde una etapa temprana en su formación. ¿Qué puede ser más motivador para los estudiantes que hacer investigación formal y responder sus propias preguntas? PROPÓSITO Familiarizar a los niños, niñas y jóvenes con las actividades formales de investigación, involucrando a los estudiantes de secundaria en una competencia de ciencia de alto nivel de exigencia, que permita enfrentar cuestionamientos acerca de los aspectos básicos de las ciencias. MISIÓN Promover una cultura que tenga la ciencia y la tecnología como componentes importantes en el desarrollo social, involucrando los niños, niñas y jóvenes en investigación formal. Individuos críticos y ciudadanos conscientes de su papel como líderes para la construcción de conocimiento, contribuirán a la transformación de las condiciones adversas en los ámbitos social, económico y ambiental. OBJETIVO Promover la generación de conocimiento entre los y las jóvenes de las instituciones educativas de la ciudad, mediante una Feria de Ciencia y Tecnología que siga los lineamientos de la Feria Internacional de Ciencia e Ingeniería. ASPECTOS QUE SE BUSCAN DEL PROCESO Promover la generación de preguntas científicas Promover la revisión de la información y la generación de hipótesis Diseñar una investigación que permita confrontar la hipótesis propuesta Facilitar la recolección de datos requeridos para el desarrollo Analizar y presentar los resultados y las conclusiones PÚBLICO OBJETIVO Directivos Instituciones Educativas Respaldar la participación a los estudiantes en la Feria Maestros de 8º a 11º Estudiantes de educación básica (8o - 11º) Científicos de la ciudad Generar proyectos de ciencia y tecnología novedosos Promover la concepción de preguntas de investigación capacitando a los estudiantes Asesorar los proyectos de los jóvenes COMPONENTES DEL PROCESO Programa “Estudiantes como Científicos” Dirigido a docentes de las I.E. Pretende establecer las condiciones para que los interrogantes de los niños y jóvenes se conviertan en proyectos de investigación. Ferias Institucionales Dirigido a los docentes de las I.E. Pretende que las I.E. establezcan las condiciones para realizar sus ferias de ciencia y tecnología y seleccionar los mejores proyectos que participarán en la Feria Explora. Feria Explora de Ciencia y Tecnología Harán parte todos los proyectos que han sido seleccionados por las I.E. o por el comité científico de la Feria Explora. CATEGORÍAS DE PROYECTOS Demostraciones de principios y procesos científicos y tecnológicos Actividades mediante las cuales se expresa un proceso científico o tecnológico, o se demuestra la validez de un principio. Proyectos de investigación científica Actividades basadas en investigación, dirigidas a generar conocimiento científico, mediante la recolección de información, ordenamiento e interpretación de ésta para llegar a conclusiones válidas. Proyecto de investigación y desarrollo tecnológico (innovación) Actividades dirigidas a generar conocimiento de tipo técnico (formas nuevas de hacer las cosas) para ser aplicado directamente y producir un servicio o un producto. Puede ser una invención, innovación o mejora de un proceso conocido. ÁREAS TEMÁTICAS PARA LA FERIA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. Bioquímica y biología celular y molecular Ciencias ambientales y gestión ambiental Ciencias animales Ciencias de la computación Ciencias de las plantas Ciencias matemáticas Ciencias de la tierra y del espacio Ciencias sociales y comportamiento Energía y transporte Física y astronomía Ingeniería eléctrica y mecánica Ingeniería de materiales y bioingeniería Medicina y salud Microbiología Química INSTITUCIONES PARTICIPANTES • • • • • • • Parque Explora Secretaría de Educación de Medellín (Otros municipios) Instituciones educativas Instituciones de educación superior Fundación Amigos del Parque Explora Fundación Feria Nacional de Ciencia y Tecnología - FENCYT Otras organizaciones: Proantioquia, CTA, Comité UEE ¿CÓMO SE INTEGRA LA FERIA EXPLORA DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA CON LA FERIA INTERNACIONAL DE CIENCIA E INGENIERÍA? ¿POR QUÉ LA HABILIDAD PARA PREGUNTAR? • Una de las características de la ciencia es desarrollar habilidades mediante las preguntas • Los estudiantes aplicarán estas habilidades para tomar decisiones cotidianas por ejemplo acerca de: – Planeación en educación – Selección de un trabajo – Comprar una casa • Necesitan: – – – – Establecer una pregunta Planear una investigación Recolectar información Evaluar y establecer una conclusión 2007 Intel ISEF Educ. Academy LOS ESTUDIANTES APRENDEN ESTAS HABILIDADES EN LA MEDIDA QUE HACEN CIENCIA Y NO SÓLO PASIVAMENTE APRENDIENDO ACERCA DE LA CIENCIA. 2007 Intel ISEF Educ. Academy USO DE LAS FERIAS DE CIENCIA PARA ENSEÑAR HABILIDADES DE CUESTIONAMIENTO CIENTÍFICO Los estudiantes trabajan de manera más intensa cuando saben que presentarán a una “audiencia auténtica.” 2007 Intel ISEF Educ. Academy EJEMPLOS DE TRABAJOS PRESENTADOS EN LA FERIA INTEL 10% 0% Chlorophyll Chlorophyll 25% Chlorophyll 35 35 30 30 Chlorophyll Amount 12 25 10 8 0% Chlorophyll 1 6 0% Chlorophyll 2 Chlorophyll Amount Chlorophyll Amount 14 20 "c ontinuous " "germination" 15 4 25 20 "continuous" "germination" 15 10 10 2 5 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 0 Time (da ys) 1 2 3 4 5 6 7 Time Fig. 1: A graph of the chlorophyll readings of 0% chlorophyll plants 8 9 10 11 12 5 6 7 8 9 Fig. 2: A graph of the chlorophyll readings of 10% chlorophyll plants. 12 13 Pic. 3: The grass was dried in an oven. (Picture taken by student) 23.1 Water Temperature (deg C) 11 Fig 3: A graph of the chlorophyll readings of 25% chlorophyll plants. 0% Chlorophyll Bom b Calorim ete r Pic. 1: The switchgrass was grown in an environmental chamber. (Picture taken by student) 10 Time (days) 13 (da ys) 23 22.9 22.8 22.7 22.6 22.5 22.4 22.3 22.2 22.1 22 0 50 100 150 200 250 300 350 Time (s) Fig. 4: A graph of the energy of 0% chlorophyll plants. 10% Chlorophyll Bomb Calorimeter Pic. 4: The energy was found by using a bomb calorimeter. (Picture taken by student) 25% Chlorophyll Bomb Calorimeter 23.6 26 23.4 25.5 23.2 Key for: 23 Figures 5 and 6 Red: “Continuous” switchgrass Blue: “germination” switchgrass 22.8 22.6 22.4 Temperature (deg C) 25 Temperature (deg C) Pic. 2: The chlorophyll amount of was measured using a chlorophyll meter. (Picture taken by teacher) 24.5 T-Tests for Phase I 24 23.5 23 22.2 22.5 22 22 21.8 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0 100 200 Time (s) Fig. 5: A graph of the energy of 10% Chlorophyll plants. Eqn. 1: The oxygen bomb calorimeter formula was used along with the gathered data to find the amount of energy found in each grass sample. ∆T(10.16 kJ/K) - (Mwire × Cwire) Mgrass 400 500 600 700 800 900 Time (s) Data for Phase II Switchgrass "X" Switchgrass 0% 7.4197 N/A 0% 10% 25% Fig. 6: A graph of the energy of 25% chlorophyll plants. Equation For Oxygen Bomb Calorimeter Cgrass = 300 10% 10.743 10.45 25% 20.472 42.263 0% X N/A 8.6 10% X 8.6 0.2497 25% x 9.1 N/A 9.1 N/A 0.7046 Chart 1: A comparison between t-tests for Phase I. Chart 2: The amount of energy present in each grass sample expressed in kJ/K. Airplane Cabin Air Quality Procedures con’t Analysis Procedures Once received at Aerotech laboratories the dishes are opened in an enclosed compartment to ensure there are no hazardous chemicals being brought into the laboratory. The dishes will then be placed in the refrigerator until they are taken to the incubator, where they are kept for 3-7 days. (See figure 8) Once removed the bacteria and fungi will be counted. The bacteria are died using pink and blue dyes. (See Figure 10) The fungi are lifted off the agar using tape and placed on slides. They are then placed under a microscope for identification and observations. (See Figure 9) See research paper for further procedures. Mid Haul Bacteria 160 200 Outside Phx Cruise #1 Gradual #1 Outside Bur Cruise#2 Gradual #2 150 100 50 140 CFU/M3 120 Outside Phx 100 Cruise #1 Gradual #1 80 Outside Ord 60 Cruise#2 40 Gradual #2 20 0 Gram Pos itive Cocci Bacillus Spe cie s Gram Pos itive Bacilli Gram Ne gative Bacilli Actinom yce te s 0 Gr am Pos itive Cocci Bacillus Spe cie s Gr am Pos itive Bacilli Gr am Ne gative Bacilli Actinom yce te s Figure 2. The bacteria on the mid haul flights showed no constant pattern between the beginning and end of each flight. Figure 1. The bacteria on the short haul flights decreased at the end of each flight. Short Haul Fungi Long Haul Bacteria 300 CFU/M3 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 250 Outside Phx Cruise #1 200 Gradual #1 Outside Jfk Cruise#2 Gradual #2 150 100 50 0 Cruising #1 Gradual #1 Cruising #2 Gradual #2 Alternaria Gr am Pos itive Cocci Bacillus Spe cie s Gr am Pos itive Bacilli Gr am Ne gative Bacilli Bipolaris Actinom yce te s Figure 3. The bacteria on the first long haul flight decreased at the end of the flight because there was a new filter on board the aircraft. Mycelia Sterilia Yeast Figure 5. The Fungi on the on the short haul flight was greater at the end of each flight. Mid Haul Fungi Long Haul Fungi 14 30 25 12 20 10 15 Cruis ing #1 Cru i s i n g #1 Gradual #1 5 6 Cruis ing #2 0 Gradual #2 4 Gra d u a l # 1 Cru i s i n g #2 Gra d u a l # 2 10 8 Paecilomyces CFU/M3 Data Short Haul Bacteria 250 2 0 Bipolaris Yeas t Figure 7. The fungi on the Long haul flights was greater at the end of each flight Figure 8. Samples are stored in an incubator, bacteria for 3 days and fungi for 7 days. Visuals Figure 9. The bacteria and fungi were identified using microscopes. Figure 6. The fungi on each mid haul flights were lower at the end of the flight. Figure 10. The bacteria samples are died using pink and blue dyes for Figure 11. The airbus airplane uses easier identification. HEPA filters, theses filters are changed every 18 months. PANORÁMICA DE UNA FERIA DE CIENCIA E INGENIERÍA Papel de los científicos en la Feria Explora 1. Asesores de los proyectos, tanto en su generación (ruedas de negocios) como en su ejecución. 2. Agentes motivadores de la Feria Explora en las instituciones educativas participantes. 3. Evaluadores tanto de las propuestas (anteproyectos) como de los proyectos. 4. Evaluadores y jurados de los resultados de las investigaciones. 5. Agentes desencadenantes de las ¡SU PARTICIPACIÓN ES FUNDAMENTAL A PARTIR DE ESTE MOMENTO!