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Taller de Habilidades Científicas
Clase: Teorías y modelos para comprender la realidad
Taller de Habilidades Científicas
Aprendizajes esperados
• Valorar la importancia de formular modelos y teorías para el desarrollo
del conocimiento científico.
• Identificar las limitaciones de las teorías y modelos.
• Comprender qué es una controversia científica, analizando las
discrepancias entre observaciones, predicciones y teorías.
Taller de Habilidades Científicas
Contenidos
• Modelos científicos.
• Controversias científicas.
Taller de Habilidades Científicas
15 minutos
Lee atentamente el siguiente texto y responde las preguntas.
Actividad 1
1. Los meteorólogos utilizan
modelos
científicos
para
predecir el tiempo. ¿Son
precisos estos modelos?
La meteorología es la ciencia
que estudia la atmósfera y su
evolución y una de sus
principales aplicaciones es la
predicción del tiempo, de
enorme utilidad en muchas
actividades humanas.
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Actividad 1
2. Menciona al menos 2 limitaciones científicas que hacen difícil predecir con certeza las
consecuencias del cambio climático.
Cualquier factor que indique que no
es posible construir un modelo
3. En la tabla se menciona el aumento en las zonas afectadas
preciso. por la sequía, como un cambio
previsto. ¿Qué observaciones experimentales crees tú que avalan tal predicción?
Por ejemplo:
Cualquier observación experimental
• Gran
cantidad
de variables
queuna
que se
mencione
debe tener
influyen
el clima.
relaciónen
directa
con el aumento de
• No
se
conocen
todas
lasse
variables
4. Considerando la tabla presentada y asumiendo que ocurrirán
los
cambios
mencionan,
las zonas afectadasque
por
la
sequía.
del clima.
selecciona uno de los impactos proyectados y propón unadeterminantes
idea
para disminuir
o minimizar su
Por
ejemplo:
• La
las actividades
efecto.
• influencia
Datos de de
precipitaciones
a nivel
desarrolladas
por
ser
humano
mundial
que
muestranen una
Cualquier propuesta hecha debe
contribuir
a
el mediano
y largo
plazo. del valor
reducción,
respecto
reducir en la práctica el efecto de los
histórico.
cambios previstos.
• Aumento de las temperaturas
promedio.
Taller de Habilidades Científicas
50 minutos
Actividad 1
1. Modelos para comprender la realidad
Analiza las siguientes situaciones y responde las preguntas.
Fabiola le pide a su profesor que le explique lo que es un modelo. El profesor responde
que un modelo puede entenderse como una representación de algún sistema o
fenómeno complejo y le entrega una serie de ejemplos para ilustrar el concepto. En la
siguiente tabla se muestran estos ejemplos, analízala e indica qué intentan representar.
El edificio que se quiere construir
Ubicación de todas las estaciones de metro y sus combinaciones
Un avión
La forma de la superficie terrestre en la Región de Valparaíso
Explica algún ejemplo de un modelo y qué representa.
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1. Modelos para comprender la realidad
Actividad 2
Lee el siguiente texto y responde las preguntas.
con las
lo fluctuaciones
esperado de de
acuerdo
a la de
hipótesis
de Molina y
1.¿Concuerdan
El siguiente estos
gráficodatos
muestra
los niveles
ozono estratosférico,
Rowland?
Justifica.
desde
que comenzaron
a usarse los CFCs hasta mediados de la década de 1970.
¿Qué
información
entrega el
gráfico?
Los datos no apoyan la hipótesis,
pero como los CFCs difundirían
lentamente hacia partes altas de la
atmósfera,
tampoco permiten
descartarla.
¿Qué sucede con la
concentración de
ozono a través del
tiempo?
Presenta amplias fluctuaciones en
ambas
direcciones
(aumento
y
disminución) y el promedio se mantiene.
¿Qué esperaríamos
que ocurriera con
la concentración de
ozono de acuerdo a
la hipótesis de
Molina y Rowland?
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Tal como se observa en gráfico de la pág. 7
1. Modelos para comprender la realidad
Actividad 2
2. De acuerdo a los modelos, las variaciones esperadas en los niveles de ozono
estratosférico en 1975 no eran tan grandes como para poder distinguirlas de las
variaciones naturales debidas a factores como la estación del año, la hora del día y la
cantidad de radiación emitida por el Sol. Por lo que debieron analizarse otras evidencias
para evaluar la hipótesis de Molina y Rowland. Una de estas líneas de evidencia eran los
niveles de CFCs a distintas altitudes, lo que se muestra en el siguiente gráfico.
¿Apoyan estos datos la hipótesis de Molina y Rowland?
Una predicción derivada de esta hipótesis es que los CFCs no
reaccionan en la atmósfera baja y que irán disminuyendo
con la altitud al reaccionar con el ozono en presencia de los
rayos ultravioletas.
¿Se observa esto en el gráfico?
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1. Modelos para comprender la realidad
Actividad 2
3. Los mismos Molina y Rowland, realizaron experimentos sobre la capacidad del dióxido
de nitrógeno (NO2) de reaccionar con monóxido de cloro (ClO), encontrando que la
siguiente reacción ocurría en la atmósfera:
Al incorporar este factor en el modelo,
¿cómo esperarías que cambiaran las
predicciones sobre la disminución de los
niveles de O3?
Por lo tanto, al incorporar esta nueva
información en los modelos, se predice un
menor efecto de los CFCs sobre los niveles de
O3 estratosférico.
NO2 reacciona con ClO, para formar ClONO2,
impidiendo así la liberación de radicales Cl y la
destrucción de más moléculas de O3.
ClO reacciona con O, liberando un radical Cl, que
puede volver a romper una molécula de ozono (O3).
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1. Modelos para comprender la realidad
Actividad 2
4. Los datos de la NASA en la década de 1980 mostraron una gran reducción de la capa de
ozono en la Antártica, como se muestra en la siguiente figura:
¿Por qué podría haber discrepancias
entre las predicciones del modelo y las
observaciones?
La discrepancia con los datos reales indica
que existe algún factor importante que no
está siendo considerado. Por lo tanto, el
modelo debe ajustarse.
¡Recuerda!
Un modelo no incorpora todos los factores
que pueden influir sobre un fenómeno
determinado, sino solamente aquellos
que se consideran más relevantes de
acuerdo a la evidencia disponible.
A. Esta reducción era mayor que lo predicho por los modelos basados en la hipótesis de
Molina y Rowland, incorporando el efecto de NO2.
Frente a esta evidencia, ¿qué debiera hacerse con el modelo?
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1. Modelos para comprender la realidad
Actividad 2
B. Susan Solomon y Rolando García plantearon que las llamadas nubes polares
estratosféricas podrían actuar como superficies sólidas sobre las que ocurrirían más
fácilmente las reacciones propuestas por Molina y Rowland. Estas son nubes de hielo que
se forman a gran altura en zonas polares, especialmente en la Antártica. Al incorporar este
factor en el modelo, ¿cómo esperarías que cambiaran las predicciones sobre el efecto de
los CFCs en los niveles de ozono estratosférico? ¿es esto consistente con la evidencia de la
NASA?
Sin nubes polares estratosféricas
Así, las predicciones podrían acercarse a
Facilitarían
las los
reacciones
propuestas
lo que muestran
datos de la
NASA.
por Molina y Rowland.
La incorporación
de este factor en
el modelo
aumentaría el
efecto de los
CFCs sobre el
ozono
estratosférico.
Con nubes polares estratosféricas
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2. Controversia científica
Actividad 1
Lee el siguiente texto y responde las preguntas.
1. ¿A qué crees que se debe la controversia entre los científicos de las dos universidades?
Una controversia científica se
origina por la interpretación de
los datos disponibles o por la
importancia relativa que se
adjudica a distintos tipos de
evidencia.
¿Cuál es el origen de la controversia en este
caso?
Los datos colectados por los científicos de la
Universidad Austral fueron interpretados de
formas distintas, llegando a conclusiones
contradictorias.
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2. Controversia científica
Actividad 1
2. Se ha señalado que el informe del CASEB es inválido, porque fue encargado y
financiado por la empresa a cargo de la planta de celulosa. ¿Crees tú que este
argumento forma parte de un debate científico propiamente tal? ¿Por qué?
Los debates científicos están basados
en el análisis y contraste de
evidencia. Para resolverlos, es
necesario colectar datos adicionales
o volver a analizar los datos
disponibles.
¿El origen del financiamiento del centro de
estudios forma parte de la evidencia sobre
la muerte de los cisnes?
Muchas veces las controversias de carácter
científico están mezcladas con aspectos
políticos, económicos, religiosos, etc., que
si bien son debates válidos y necesarios,
no constituyen controversias científicas
propiamente tales.
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Actividad 1
2. Controversia científica
3. Los informes de ambas universidades fueron utilizados en el juicio en contra de la
empresa a cargo de la planta de celulosa. ¿Por qué crees tú que los científicos se deben
involucrar en temas que trascienden el ámbito puramente científico?
¿Qué puede aportar la ciencia en el debate
social y judicial sobre la contaminación del Río
Cruces?
Puede aportar datos, análisis y conclusiones
que apoyen o rechacen la hipótesis de que la
muerte de los cisnes se debe a la operación
de la planta de celulosa.
En una sociedad que incorpora a la ciencia como parte importante
de su desarrollo, inevitablemente habrá interacción con otras áreas
y muchas veces los científicos se verán involucrados en debates y
controversias que van más allá de la ciencia pura.
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2. Controversia científica
Actividad 2
Analiza las siguientes situaciones y responde las preguntas.
1. Para los siguientes temas, señale si las discrepancias en torno a ellos corresponden a
controversias científicas o no científicas.
Tema en controversia
Magnitud esperada del aumento de temperatura de la Tierra.
Leyes para limitar el uso de combustibles fósiles.
Tipo de controversia
Científica
No Científica
Velocidad del cambio climático.
Científica
Rol de la actividad humana sobre el aumento de la
temperatura global.
Científica
Aumento de los impuestos al petróleo.
No Científica
Incentivo de nuevas fuentes de energía.
No Científica
Efecto del cambio climático sobre la frecuencia de
inundaciones y sequías.
Científica
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2. Controversia científica
Actividad 2
2. El siguiente gráfico es conocido como el “palo de hockey” y muestra la variación de la
temperatura global en los últimos 1000 años:
Debido a la inexistencia de
mediciones con termómetros, los
datos más antiguos de temperatura se
estimaron a partir del análisis de
anillos de árboles, corales, núcleos de
hielo y datos históricos.
Esta
evidencia
ha
generado
controversia en la comunidad
científica, ¿a qué crees que se debe?
Son estimaciones, por lo tanto, es debatible
qué tan exactas son.
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2. Controversia científica
Actividad 2
3. A partir del año 2005, se intensificó el debate entre los científicos sobre el potencial
efecto del cambio climático sobre la frecuencia e intensidad de los huracanes. El
siguiente gráfico muestra el número de publicaciones en revistas científicas que
contienen los términos “huracán” y “cambio climático”.
Para ¿Qué
resolver
sucedióuna
con controversia
el número de
publicaciones
con los términos
“huracán”
científica
es necesario
colectar
“cambioy/o
climático”
período 2005nuevosy datos
volverenaelanalizar
los
2010?
datos disponibles, por lo tanto,
pueden estimular la investigación
sobre un tema.
¿Qué sugiere este gráfico acerca del
efecto de una controversia científica?
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15 minutos
Tabla de corrección
Ítem
Alternativa
Habilidad
1
C
Comprensión
2
A
Comprensión
3
C
Comprensión
4
A
Comprensión
5
A
Comprensión
6
E
ASE
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