LA INFORMACIÓN DE LA CIENCIAY LA TECNOLOGÍA ES CLAVE ENLA EDUCACIÓN INICIAL DE LOSNIÑOS PARA PREPARARLOS AENFRENTAR EL FUTURO

LA INFORMACIÓN DE LA CIENCIAY LA TECNOLOGÍA ES CLAVE ENLA EDUCACIÓN INICIAL DE LOSNIÑOS PARA PREPARARLOS AENFRENTAR EL FUTURO

1er. Taller Latinoamericano “Ciencia, Comunicación y Sociedad”

24 al 26 de noviembre, 2003, San José, Costa Rica

JOSÉ ROBERTO ALEGRÍA COTODepto. de Desarrollo Científico y Tecnológico

ralegria@conacyt.gob.sv

• Introducción

• Perspectivas de un mundo diferente al que conocemos

• ¿Como aprendemos?

• Propuestas

CONTENIDO:

En las últimas dos décadas, se acentuó ladeclinación del modelo de la sociedadindustrial con el capital y las máquinas comoprincipales factores de producción, y hasurgido la sociedad del conocimiento,caracterizada por la aplicación intensiva delsaber en todos los órdenes de la vida. Unmodelo al cual deben adaptarse los países.Característica entre ambas ambas sociedades,es de que en la primera se puede comprartecnología llave en mano y tener exito.

CAMBIO SOCIAL DE PARADIGMAS

El conocimiento en este siglo XXI se manifiestapor el volumen, velocidad y ubicuidad enla generación de información científica ysu aplicación inmediata para el cambiotecnológico, esto abre nuevos retos,oportunidades y genera posibilidades reales deusar los conocimientos científicos y tecnológicospara acortar la brecha entre los paísesdesarrollados y los que están en vías dedesarrollo. Característica de esta sociedad es deque “la constante es el cambio”.

SOCIEDAD DEL CONOCIMIENTO

Se espera que en la primeradécada del siglo XXI, se unifique laciencia, basándose en la unidad de lanaturaleza (materia) y se dé laintegración de la tecnología en el nivel de lananoescala (escala de 10-9m o sea una milmillonésima de un metro) en una convergenciasinérgica de la Biotecnología, Tecnologías de laInformación, Ciencias del Conocimiento,Nanotecnología.

CONVERGENCIA NANOCIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA

itri.loyola.edu/ConvergingTechnologies/

CUANDO LO PEQUEÑO ESREALMENTE PEQUEÑO

ORILLA DE UN DIME

1 Milímetro = 10-3 m1 Milésima de metro

OVOCITO HUMANO

100 Micrómetros = 10-4 m1 diez milésima de metro

UN GLÓBULO ROJO

10 Micrómetros = 10-5 m1 cien milésima de metro

LÍNEAS CIRCUITO DE SHIP

1 Micrómetro = 10-6 m1 millonésima de metro

VIRUS

1OO Nanómetros = 10-7 m1 diez millonésima de metro

BUCKYBALL

1 Nanómetro = 10-9 m1 mil millonésima de metro

ÁTOMO DE HIDRÓGENO

1 Angstrom = 10-10 m1 billonésima de metro

Modificado de: Lux CapitalGroup, BusinessWeek

Ábaco molecular de 60moléculas de Carbonowww.chem.ucla.edu/dept/Faculty/gimzewski

HERRAMIENTAS PARA VER Y MANIPULARLOS INGENIOS NANOTECNOLÓGICOS

Scanning ProbeMicroscopes familia de

instrumentos usados paramedir propiedades de

superficies.

Scanning TunnelingMicroscope (STM) es una

técnica microscópica que permitela investigación de superficiesconductoras de electricidadabajo de la escala atómica.

Ilustración esquemática deun Scanning TunnelingMicroscope (STM) Atomic Force Microscope

(AFM), es particularmente útilpara ver muestras biológicas.

Los STM y los AFM son llamadoscolectivamente como Scanning ProbeMicroscopes pueden mover átomos, ypueden ser adquiridos como dispositivosno mayores que un mouse que seenchufa a un puerto USB de unacomputadora.

NIÑOS DE 11-13 AÑOS APRENDEN QUÍMICA DIVIRTIÉNDOSE CON NANOTECNOLOGÍA

En Texas se han creado muñecos molécularessemejando a los humanos. Los investigadoreslos llaman NANOKIDS. Sus cuerpos estánhechos de carbono e hidrógeno y sus ojos sonátomos de oxígeno; cada uno tiene dosnanometros de alto, mil millones de veces máspequeño que el promedio humano.

http://www.nature.com/nsu/031013/031013-3.html

Las moléculas antropomórficas son parte deun programa educativo que se está realizandoen ocho escuelas de Houston, Texas, usando un disco de ayudapara enseñar a niños de 11-13 años, que podría ayudar a losniños a entender los átomos y los enlaces químicos.

Se espera que nuevos conocimientos de lananociencia (frontera inexplorada de laciencia y la ingeniería) y la nanotecnología,lleven a avances científicos y tecnológicos fundamentales,que incrementen en varios ordenes de magnitud laeficiencia de las computadoras, permitan la restauraciónde órganos humanos, creen nuevos materiales medianteensamblaje de átomos y moléculas, y encuentren nuevosfenómenos en química y física, lo cual tiene grandesimplicaciones en salud, agricultura, ambiente, cultura,riqueza, desarrollo sostenible, y en cada una de todas lasindustrias.

NANOCIENCIA Y NANOTECNOLOGÍA EN LOS PRÓXIMOS 10-15 AÑOS

Nanoguitarras en litografía de rayos de electrones

La NSF (2001), en documento "Societal Implicationsof Nanoscience and Nanotechnology"(http://itri.loyola.edu/nano/NSET.Societal.Implications/)estima, que en 10 a 15 años, el mercado mundial deproductos y servicios nanotecnológicos andará por elorden del trillón de dólares anuales. Ej. de estaproyección de miles de millones de dólares anuales,incluyen:Manufactura, se estima que los procesos y materialesnanoestructurados incrementen su impacto en el mercadoen cerca de 340 mil millones.

IMPLICACIONES ECONÓMICAS DE LA NANOCIENCIA Y LA NANOTECNOLOGÍA EN LOS PRÓXIMOS 10-15 AÑOS

Electrónica, la proyección es alrededor delos 300 mil millones para la industria de lossemiconductores y la misma cantidad enventa global de circuitos integrados.

Farmacéutica, cerca de la mitad de toda la producciónpuede depender de la nanotecnología, superando los 180mil millones.

Plantas químicas, los catalizadores nanoestructuradoscon aplicaciones en el petróleo y en los procesos de laindustria química se estima un impacto anual de 100 milmillones.

IMPLICACIONES ECONÓMICAS DE LA NANOCIENCIA Y LA NANOTECNOLOGÍA EN LOS PRÓXIMOS 10-15 AÑOS

Transistor más rápido, colector de 75 nm, frecuencia 509 Ghz

Transportación, losnanomateriales y dispositivosnanoelectrónicos produciránvehículos ligeros, rápidos yseguros; y a un menor costo, más durables yconfiables, carreteras, puentes, autopistas, cañeríasy sistemas de rieles; en donde sólo los productosaeroespaciales tienen un mercado proyectado de

cerca de 70 mil millones de dólares.

IMPLICACIONES ECONÓMICAS DE LA NANOCIENCIA Y LA NANOTECNOLOGÍA EN LOS PRÓXIMOS 10-15 AÑOS

Sustentabilidad, puede mejorar la producción agrícola parauna población incrementada, proveerá filtros y desalinización delagua más económicos, posibilitará fuentes de energía renovables,tal como la conversión altamente eficiente de la energía solar; endonde las proyecciones indican que avances en iluminaciónbasados en nanotecnología tienen elpotencial para reducir el consumo global deenergía en más del 10%, ahorrando 100mil millones de dólares por año, conuna correspondiente reducción deemisión de 200 millones de toneladasde carbón.

IMPLICACIONES ECONÓMICAS DE LA NANOCIENCIA Y LA NANOTECNOLOGÍA EN LOS PRÓXIMOS 10-15 AÑOS

Eric Kandel (Premio Nobel deMedicina 2000), demostró conAplysia sp. una “babosa de mar”,que la base celular de la memoria(fuente del conocimiento) es ungran cambio duradero en laeficacia de las sinapsis(conexiones funcionales entreuna terminal de una neurona conla membrana de otra neurona).

www.nobel.se/medicine/laureates/2000/illpres/kandel.html

MECANISMO DE MECANISMO DE APRENDIZAJE APRENDIZAJE

Núcleocelular

Síntesis deproteínas

La forma dela sinapsis es

modificada

Señal de la célula alnúcleo

Proteína kinasa

Proteína kinasa

receptor Transmisor

Estímulofuerte

EstímuloDébil

Un rápido desarrollo del cerebrotiene lugar en el último trimestredel embarazo y en los primeros12 meses de vida y es importante el de los dosaños siguientes, etapa en la cual los genespromueven a las neuronas a formar unextraordinario número de sinapsis, comoconexión funcional entre una terminal de unaneurona con la membrana de otra neurona.

EN PRIMEROS AEN PRIMEROS AÑÑOS HAY MASOS HAY MASDESARROLLO DEL CEREBRODESARROLLO DEL CEREBRO

Durante el desarrollo tempranodel cerebro, las neuronas se

forman a un sorprendentepromedio de cerca de 250.000

neuronas cada minuto durantelas fases pico. El cerebro en su

formación en el curso de suúltimo desarrollo fetal y en los

primeros años de vida formamillones de millones de

neuronas y dendritas coninnumerables SINAPSIS al azar.

SINAPSIS DE APRENDIZAJES Y AZARSINAPSIS DE APRENDIZAJES Y AZAR

Mirar Oir Tocar

Evento

Memoria

Atención

Consolidación

Memoria decorto plazo

Memoria deTrabajo

Memoria delargo plazo

En niños estímulados tempranamente,en sus primeros tres años de vida,los estímulos variados que seles ofrece en el entorno de la sociedaden que se desarrollan, inciden en la rapidez y el tipo de aprendizaje.

Hay resultados de investigaciones científicas que demuestran que la habilidadpara aprender lenguas es determinada por el inicio de la experiencia dellenguaje durante el temprano desarrollo del cerebro, independientemente dela forma específica de la experiencia.

Entornos retadores, incluyen diversos componentes, tales como impulsar lasoportunidades de aprendizaje, las interacciones sociales y las actividadesfísicas, las cuales son claves para aumentar el crecimiento de conexionesneuronales múltiples.

ESTESTÍÍMULO TEMPRANOMULO TEMPRANO(EDUCACI(EDUCACIÓÓN FAMILIAR)N FAMILIAR)

Hay consensogeneral que ladesnutrición severaaltera el desarrollode la conductahumana.Un estudio de fMRIsdel cerebro realizado en doce niños con edad media de 14 a 15meses tratados en un Hospital de Sudáfrica por desnutricióninfantil muestra el desarrollo anormal del cerebro y su recuperaciónen la mayoría de los niños después de 90 días de rehabilitaciónalimenticia.

EFECTOS DE LA DESNUTRICIEFECTOS DE LA DESNUTRICIÓÓN SEVERAN SEVERAEN EL DESARROLLO DEL CEREBROEN EL DESARROLLO DEL CEREBRO

WWW.unicef.org/sowc01/panels/panel1.htm

Para ajustar finamente el desarrollo de los cerebros de losinfantes se necesita un intercambio de amor entre padresamorosos y sus hijos. El cariño (toque positivo) esimportante para el desarrollo cerebral de los humanos. Laatención física juega una función importante en elmantenimiento de la química del cerebro, arquitecturacerebral y posiblemente algunas funciones mentales.

Los investigadores tienen la esperanza que esto podríallevar a nuevas estrategias que impulsen los efectos delcuidado amoroso de los niños en situaciones normales,así como en niños tratados negligentemente.

EL AMOR ES UN PROMOTOR GENETICOEL AMOR ES UN PROMOTOR GENETICOCEREBRALCEREBRAL

Al bloquear la atención física delos padres, los estudios muestranque ocurren cambios negativos enla arquitectura del cerebro y deciertas habilidades de la memoriaen los niños.

Un estudio en roedores mostróque situaciones de largaseparación causan la muerte decélulas cerebrales.

EFECTOS DE LA NEGLIGENCIA EN ELEFECTOS DE LA NEGLIGENCIA EN ELDESARROLLO DEL CEREBRODESARROLLO DEL CEREBRO

Científicos encontraron queniños criados negligentementeen situación de apiñamiento yfaltos de apoyo en unOrfelinato Romano tenían unsistema de estrés anormal;además, los niños con elsistema de estrés más anormaltuvieron el mas bajo puntaje enpruebas de habilidad mental yde movimiento.

Los tonos azules y negros muestran lasáreas de los lóbulos temporales,

relacionadas con la emoción entre otrasfunciones, están prácticamente

inactivas en el niño del Orfelinatocomparadas con las del niño sano.

SFN 2001. Brain work-outs. Brain Briefing. www.sfn.org

En esos primeros momentos, meses y añosde la vida, cada toque, movimiento yemoción de un joven niño se traducenen una explosión de actividad eléctrica y química en elcerebro, en donde miles de millones de células se estánorganizando en redes de aprendizaje que requieren millones demillones de sinapsis entre ellas.En estos primeros años, factores como la nutrición adecuada,buena salud y agua limpia; el estímulo temprano; y lasexperiencias e interacciones brindadas con amor por padres,miembros de la familia y otros adultos, influyen positivamente en elproceso por medio del cual se desarrolla el cerebro del niño.

FORMEMOS EL ADULTOFORMEMOS EL ADULTOQUE REQUIERE L. A.QUE REQUIERE L. A.

Dado que en los primeros tres añosde vida, correspondiente a la educaciónInicial, ocurre una gran profusión deconexiones sinápticas, se puede promover en elniño el potencial de organización de redesneuronales de trabajo: memoria de corto plazo, detrabajo y de largo plazo (inteligencia), a través delestímulo temprano (establecimiento del software),la nutrición-salud (construcción del hardware) y elamor familiar (fuente de energía positiva).

PROMOVAMOS EL DESARROLLOPROMOVAMOS EL DESARROLLOINTEGRAL DEL CEREBROINTEGRAL DEL CEREBRO

La Educación Inicial seplantea en El Salvador desdeel nacimiento del niño hastalos cuatro años de edad.

Se espera que favorezca el desarrollo socio-afectivo, psicomotriz, censo-perceptivo, delenguaje y de juego, por medio de una adecuadaestimulación temprana.

Se fundamenta en que sus acciones se centraránen la familia y la comunidad, teniendo la principal

responsabilidad los padres de familia.

NIVEL DEEDUCACIÓN INICIAL

Para los padres de familia, hay que crearmecanismos de información y proporcionarles guíaspara que ayuden a sus hijos a introducirlos en losconceptos de matemática, ciencias, ingenierías yde nanoescala, y les puedan hablar apropiadamentede las implicaciones sociales y éticas que los nuevosconocimientos de la ciencia y las transformacionestecnológicas tendrán sobre el bienestar futuro de lapoblación en general. Capacitándolos a su vez, paraconvivir con mayores probabilidades de éxito, en esemundo diferente del que actualmente conocemos.

PROPUESTAS:

Una herramienta existente en Internet es laweb: www.scidev.net/ lo cual facilita elestablecer un acuerdo entre todos losparticipantes, de apoyar el surgimiento deuna nueva sección, entre otras que debensurgir de este encuentro, con informaciónque cubra: enlaces a entidades que tengansoftware educativos, programas,conocimientos científicos, dispositivos oinstrumentos tecnológicos que potencien lashabilidades de los niños.

PROPUESTAS:

Y hay que establecer elcompromiso, de cada uno denosotros, de difundir lainformación a través de los mediosnacionales de comunicación sociala que tengamos acceso, parahacerla llegar a la mayoría denuestros ciudadanos.

PROPUESTAS:

Se espera que en este 1er. Taller“Ciencia, Comunicación y Sociedad”unifiquemos esfuerzos para identificary generar mecanismos que permitandifundir información a los padres defamilia, sobre avances y desarrollo dela ciencia y la tecnología, de utilidad enla educación inicial de sus hijos.

PROPUESTAS:

No olvidemos que:“Así como sea el desarrollo del niñodurante este período, se fijará eseestado para posteriores sucesos enla escuela y el carácter deadolescente y de adulto”.

AYUDEMOS A FORMARAYUDEMOS A FORMAREL ADULTO QUEEL ADULTO QUEREQUIERE ELREQUIERE ELDESARROLLO DE L. A.DESARROLLO DE L. A.

¡MUY AGRADECIDOPOR SU ATENCIÓN¡

Y muchas graciasa los organizadores

Atentamente:ROBERTO ALEGRIAralegria@conacyt.gob.sv

www.conacyt.gob.sv