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PPTCHC006HC33-A17V1 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. Taller de Habilidades Científicas 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. Taller de Habilidades Científicas 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? Taller de Habilidades Científicas 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? Taller de Habilidades Científicas 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). Taller de Habilidades Científicas 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? Taller de Habilidades Científicas 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 Taller de Habilidades Científicas 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. Taller de Habilidades Científicas 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. Taller de Habilidades Científicas 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. Taller de Habilidades Científicas 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 Taller de Habilidades Científicas 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. Taller de Habilidades Científicas 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? Taller de Habilidades Científicas 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 Taller de Habilidades Científicas Este material se encuentra protegido por sl Registro de Propiedad Intelectual.