OBRA SOCIAL. EL ALMA DE “LA CAIXA”
ÍNDICE A. TECNOLOGÍAS DE VANGUARDIA A1. Nanociencia y nanotecnología
Descripción Para saber más Actividad educativa: NANOCALCULADORA
......................... 4 ......................... 4 .......................... 5
A2. Biotecnología
Descripción Para saber más Actividad educativa: SOPA DE LETRAS
......................... 6 ......................... 6 .......................... 7
A3. Tecnología de la información, computación avanzada y telecomunicaciones
Descripción Para saber más Actividad educativa: PONTE EN EL LUGAR DE TUS ANTEPASADOS
......................... 8 ......................... 8 .......................... 9
A4. Ciencia cognitiva y neurociencia
Descripción Para saber más Actividad educativa: PUEDES lEer lOs colorEs?
........................ 12 ........................ 12 ......................... 13
B. TECNORREVOLUCIÓN: LA CONVERGENCIA DE LAS TECNOLOGÍAS
Definición Actividades de refuerzo de nanotecnología Actividades de tecnologías convergentes
....................... 14 ....................... 15 ........................ 18
EDICIÓN: Obra Social Fundación ”la Caixa”
C. APARTADO PARA EL PROFESOR: ACTIVIDADES PARA TODA LA CLASE
AUTORIA: Expogràfic S.A. DISEÑO GRÁFICO: Proximma Comunicación S.L. TRADUCCIÓN: SDC IMPRESIÓN: Gráficas Gómez Boj, S.A. © de la edición, Fundación ”la Caixa”, 2010 Av. Diagonal, 621 - 08028 Barcelona DL:
Actividades para toda la clase Enlaces de interés
......................... 24 ......................... 38
A. TECNOLOGÍAS DE VANGUARDIA
La NANOTECNOLOGÍA se ocupa del desarrollo de objetos o dispositivos extremadamente pequeños que incorporen nuevas capacidades con menor consumo energético. Un material determinado puede presentar, a escala nanométrica, propiedades físicas, químicas y biológicas nuevas y poco comunes, muy distintas a las que tendría a escala micro o macroscópica. Al pasar de escala macroscópica a nanométrica, un material puede convertirse de blando a duro, de inerte a reactivo, de líquido a sólido, de aislante a conductor, de incombustible a combustible…
A1. NANOCIENCIA Y NANOTECNOLOGÍA •
NANOCIENCIA Y NANOTECNOLOGÍA La nanotecnología se ocupa del estudio, diseño, creación y manipulación de la materia a escala nanométrica (el tamaño de los átomos y moléculas que componen la materia). Los resultados de los avances en esta ciencia en los últimos años han sido muy relevantes ya que, desde el punto de vista de la nanoescala, la materia muestra características y fenómenos nuevos que hacen posibles nuevas aplicaciones. Su papel es esencial en la convergencia del resto de tecnologías.
NANOCALCULADORA Objetivos Realizar cálculos reales con la nanocalculadora puede ayudar al niño a tener una idea más
1 mm = 1.000.000 nm 1 m = 1.000.000.000 nm Diámetro de cabello humano = 10.000 nm
clara del concepto “nano”. Puede ser también útil, según la edad, para repasar y complementar actividades de conversión de medidas y unidades. Características Edad: primaria y ESO, indistintamente.
En la exposición podrás ver cómo la nanotecnología es básica para la creación de muchos inventos, como por ejemplo unas nanopartículas que entran en el cuerpo y son capaces de detectar células tumorales.
PARA SABER MÁS
Desarrollo Calcula tu altura en nanómetros.
¿Crees posible que exista ropa que no se ensucie y que es capaz de repeler los malos olores? Hoy en día se están desarrollando y comercializando prendas de vestir que no se ensucian nunca ni se impregnan de malos olores
¿Podría un robot entrar en el cuerpo humano para llevar a cabo acciones curativas? Se empiezan a aplicar técnicas para combatir el cáncer, a través de minúsculas nanopartículas que entran en el organismo y destruyen solo las células afectadas. Sin embargo, no podemos considerarlas robots de verdad.
Calcula el tamaño aproximado en nanómetros de una célula, una mosca, un perro, un elefante, un avión. ¿Hay más diferencia entre un elefante y una pulga o entre una pulga y un nanómetro? Si una pulgada equivale a 2,54 cm, ¿cuántos nanómetros hay en una pulgada? Mide tu mano y anota su tamaño en centímetros. ¿A cuántos nanómetros equivale? Si una uña crece aproximadamente un nanómetro cada segundo, ¿cuánto crecerá en un día?, ¿cuánto tardará en crecer 1 milímetro?
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•
Sopa de letraS
A2. BIOTECNOLOGÍA BIOTECNOLOGÍA La biotecnología se ocupa de crear productos o procesos para usos específicos, a partir de sistemas biológicos y de organismos vivos o sus derivados. Se sustenta en varias disciplinas científicas, como la biología molecular, la genética y la bioquímica.
Objetivos Aproximación lúdica a la biotecnología, para familiarizarse con algunos de los términos más utilizados relativos al tema. Características Edad: primaria y ESO, indistintamente.
En la exposición podrás interactuar con robots inspirados en la naturaleza y ver cómo se relacionan entre ellos como si fueran individuos reales de un ecosistema.
PARA SABER MÁS Desarrollo ¿Sabías que en las fábricas textiles participan otros seres vivos, aparte de los humanos? Aunque parezca increíble, miles de bacterias y hongos trabajaron activamente para desgastar tus tejanos nuevos.
¿Podría un alimento fresco no dañarse aún después de meses al aire libre? Los científicos han encontrado la fórmula para que muchos alimentos puedan conservarse frescos durante mucho tiempo.
La BIOTECNOLOGÍA permite la elaboración de productos dirigidos sobre todo a mejorar la salud, la agricultura y el medio ambiente. Uno de sus principales logros es el mayor conocimiento del ser humano y de los seres vivos, lo que abre enormes perspectivas en la mejora de nuestra calidad de vida. El gran nivel de información sobre los procesos más fundamentales de los sistemas vivos que comporta esta tecnología y su capacidad para modificarlos ponen de manifiesto la necesidad de un debate ético continuado sobre los límites de su aplicación.
¿Serías capaz de encontrar en esta sopa de letras once palabras relacionadas con la biotecnología? Dos de estas palabras son dobles. M
A
L
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B
R
W
D
A
Y
M
S
E
S
A
E
S
H
H
O
N
G
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E
S
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L
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C
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O
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D
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N
O
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E
G
S
N
A
R
T
T
Listado de palabras
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Medioambiente Biocombustible Hongos ADN Orgánica
Enzima Transgénico Genética Clon Bacteria
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A3. TECNOLOGÍA DE LA INFORMACIÓN, COMPUTACIÓN AVANZADA Y TELECOMUNICACIONES
Ponte en el lugar de tus antepasados Objetivos Esta actividad se propone mostrar cómo han avanzado, sobre todo en los últimos
•
TECNOLOGÍA DE LA INFORMACIÓN, COMPUTACIÓN AVANZADA Y TELECOMUNICACIONES Estas tecnologías tienen como objetivo la captación, el procesamiento, el almacenamiento, la organización y la transmisión de la información. Su base cientificotécnica es la electrónica, la computación y las telecomunicaciones. Ven a Tecnorrevolución y atrévete a componer tus propias canciones en nuestra ReacTable, o a comprobar cómo puede propagarse una epidemia en el planeta.
tiempos, las tecnologías de la información y de la comunicación. Para muchos estudiantes, los ordenadores, los iPod, Internet o los dispositivos robóticos forman parte de su cotidianidad. No imaginan un mundo sin estos avances. Y sin embargo, no hace tanto, en los tiempos de sus padres sin ir más lejos, no existían todas esas tecnologías. Ser consciente de ello, y de cómo han mejorado muchos aspectos de nuestra vida cotidiana, permite entender la importancia de estos avances tecnológicos. Características Edad: ESO, preferiblemente.
PARA SABER MÁS ¿Podría un microchip “pensar” como un humano? Se han desarrollado transistores con componentes orgánicos que imitan la actividad cerebral.
¿Es posible ver a través de las paredes? Desde hace unos años está en el comercio un radar capaz de localizar personas en el interior de un edificio, aunque estén completamente inmóviles.
Desarrollo Como diría el castizo, las ciencias avanzan que es una barbaridad. Y las tecnologías, desde luego. Estás rodeado de múltiples dispositivos informáticos y de telecomunicaciones que te hacen la vida más fácil. Pero, ¿ha sido siempre así? Ante un problema cotidiano de comunicación, piensa cómo lo solucionarían tus padres o tus tatarabuelos. ¿Les costaría más? La respuesta, relacionada con cada posibilidad.
1. Contactar con un amigo
Máquinas, servicios, instrumentos, sistemas… Todo tiende a convertirse en “inteligente”, y para lograr una gestión adecuada hay que establecer vínculos entre distintas técnicas. La TECNOLOGÍA DE LA INFORMACIÓN permite reducir el tiempo de investigación, diseño e ingeniería de nuevos productos o servicios, aumentando la producción y la eficiencia, y disminuyendo los costos. La COMPUTACIÓN Y LAS TELECOMUNICACIONES ooptimizan la aplicación y gestión de los productos y servicios, haciéndolos más rápidos y efectivos. El dominio de estas tecnologías constituye una base esencial para el desarrollo social y económico.
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A. ¿Cómo lo haces tú? B. ¿Cómo lo harían tus padres? C. ¿Cómo lo debían hacer tus tatarabuelos? La única forma de contactar era ir a donde estuviera el amigo, costara lo que costase. El contacto era instantáneo, si ambos estaban en casa, junto al teléfono; si no, la cosa se complicaba. Con la telefonía móvil, el contacto es inmediato.
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2. Enviar un mensaje urgente
A. ¿Cómo lo haces tú? B. ¿Cómo lo harían tus padres? C. ¿Cómo lo debían hacer tus tatarabuelos? Gracias a los SMS, puedes hacer llegar un mensaje de forma inmediata. El mensaje solo podía entregarse a mano, con lo que se tardaba mucho tiempo si la distancia era grande.
4. Hacer llegar una carta
A. ¿Cómo lo haces tú? B. ¿Cómo lo hacían tus padres o tus tatarabuelos? Hacer llegar una carta podía llevar cierto tiempo, siempre según la rapidez del servicio postal existente en cada momento. Escribes y envías el correo de manera inmediata por Internet, y solo falta que el destinatario se descargue el correo.
El mensaje podía llevar horas, siempre y cuando el telegrama fuera entregado al destinatario con presteza.
3. Tener una reunión con otras personas
A. ¿Cómo lo haces tú? B. ¿Cómo lo hacían tus padres o tus tatarabuelos? Si las personas convocadas vivían lejos, la reunión podría tardar mucho en celebrarse. Gracias a las videoconferencias, es factible tener una reunión con otras personas situadas a gran distancia.
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A4. CIENCIA COGNITIVA Y NEUROCIENCIA •
CIENCIA COGNITIVA Y NEUROCIENCIA Se ocupa del estudio interdisciplinario de la mente, la inteligencia y el comportamiento humanos. Basándose en la comprensión de los procesos fisicoquimicobiológicos, desde el punto de vista de la neurona, integra distintos campos del conocimiento: filosofía, psicología, inteligencia artificial, neurociencia, lingüística y antropología. Pon a prueba el poder de tu mente con el juego Mindball. Una banda colocada en la cabeza detectará tus ondas cerebrales y con ellas podrás mover, sin tocarla, una pelota hacia el campo de tu contrincante.
PARA SABER MÁS ¿Eres capaz de mover algún objeto tan solo con el poder de la mente? Científicos españoles han desarrollado una silla de ruedas inteligente, que se mueve a partir de las órdenes emitidas por el cerebro.
¿Es posible que un objeto sea capaz de identificar las emociones de una persona? Se está desarrollando un asiento de avión capaz de captar el miedo de la persona que lo ocupe, para poder proporcionarle mayor confort y tranquilidad durante el vuelo.
Los grandes avances en CIENCIA COGNITIVA Y NEUROCIENCIA, sobre todo en lo que se refiere al conocimiento del cerebro humano han permitido abordar problemas relacionados con su funcionamiento. Se ha desarrollado así el estudio de funciones tan complejas como la memoria, el sueño, el aprendizaje, el tratamiento de la información, el lenguaje o las emociones. La integración de las ciencias sociales y naturales en las tecnologías del cerebro permite una mayor comprensión de la sociedad humana, y se convierte en pieza clave para el desarrollo y la resolución de conflictos.
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¿Puedes leer colores? Objetivos Descubrir cómo funciona nuestro cerebro es muy importante. Cada hemisferio tiene una función concreta. Esta actividad nos demuestra cómo mientras el hemisferio izquierdo es el responsable del lenguaje, entre otras cosas, el derecho se encarga de la percepción visual. Características Edad: primaria y ESO, indistintamente.
Desarrollo Nombra en voz alta los colores sin leer las palabras. Parece fácil, ¿verdad? Por si acaso, cronometra cuánto tardas en hacerlo.
NEGRO
AMARILLO
VERDE
AZUL
ROJO
NEGRO
NARANJA
VIOLETA
AMARILLO
VIOLETA
NEGRO
VERDE
AZUL
ROJO
NARANJA
VERDE
VIOLETA
AZUL
Has sido más lento de lo que te parecía. Ello se debe a que se genera un conflicto entre tus dos hemisferios cerebrales: el izquierdo trata de leer las palabras, tal cual están escritas, y el derecho percibe los colores. De ahí que, para no equivocarte, debes ir despacio, pensando bien lo que estás haciendo: nombrar un color y no leer una palabra. Conocer el funcionamiento de nuestro cerebro nos permite mejorar los procesos de aprendizaje e interpretación de mensajes.
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B. TECNORREVOLUCIÓN: LA CONVERGENCIA DE LAS TECNOLOGÍAS ¿Te gustaría saber…?
B1. DEFINICIÓN
Objetivos
¿Hay alguien en algún lugar remoto capaz de observar tus movimientos? ¿Cómo puede el ordenador responder a un estímulo como si fuera prácticamente un ser vivo?
Esta actividad pretende ir un poco más allá de la información básica acerca de las
nuevas tecnologías, y convertirse en una suerte de zona FAQ (frequented asked questions)
para los estudiantes. Se trata de una actividad particularmente útil paraprofundizar en
el concepto de nanotecnología, y puede desarrollarse antes de visitar la exposición.
La respuesta a estas y muchas otras preguntas la encontrarás en TECNORREVOLUCIÓN, una exposición en la cual la imaginación parece no tener límites, donde entenderás cómo el futuro está al alcance de tu mano y cómo muchos inventos sorprendentes ya están presentes en tu vida cotidiana. En nuestros días se está desarrollando una revolución tecnológica de la cual, aún sin darte cuenta, ya formas parte.
Nanotecnología, biotecnología, tecnologías de la información y de las comunicaciones y ciencias cognitiva són cuatro tecnologías vanguardistas que convergen para crear y desarrollar nuevos productos y servicios. Esta convergencia entre las distintas tecnologías está provocando una auténtica revolución en campos tan distintos como la construcción, el transporte, la agricultura, la medicina, la educación o el arte; una revolución cuyo alcance seguramente va mucho más allá de lo que podamos llegar a imaginar. Por ello, su aplicación precisa una reflexión paralela, indispensable para poder estimar sus efectos en distintos ámbitos: social, ético, moral, económico, ambiental.
El eje central de todas ellas es la NANOTECNOLOGÍA, qque permite manipular la materia desde su escala atómica y que impulsa grandes avances en las otras tres.
Características Edad: primaria y ESO, indistintamente.
Desarrollo A. ¿Por qué la nanotecnología depende de las moléculas?
1. Porque su tamaño es nanométrico 2. La nanotecnología no depende de las moléculas 3. Porque les gustan mucho a los nanotecnólogos
Ampliación
Las moléculas y los átomos son los componentes más pequeños de la materia. Los expertos en nanotecnología combinan moléculas de manera nueva y distinta a la tradicional, para generar nuevos productos y procesos.
¿Quieres conocerla más a fondo?
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B. En nanotecnología se utilizan…
1. Lupas binoculares 2. Microscopios electrónicos de barrido 3. Microscopios ópticos
E. ¿Existen los nanorrobots, o nanobots?
1. Sí, pero solo en laboratorios 2. Sí, forman parte de nuestra vida diaria 3. No, de momento
Ampliación
Ampliación
En general se utilizan técnicas propias del estudio de la química y la biología, pero al trabajar a una escala tan pequeña, es indispensable contar con herramientas que permitan explorar ese universo, como el microscopio electrónico de barrido (SEM, por sus iniciales en inglés: scanning electron microscope), cuya resolución está entre los 3 y los 20 nm.
Los nanorrobots, entendidos como dispositivos superenanos capaces de realizar operaciones complejas como ensamblar estructuras átomo a átomo y con capacidad para autorreplicarse, solo existen por ahora en la ciencia ficción. Todavía no forman parte de la realidad. F. ¿Es la nanotecnología totalmente segura?
C. ¿En nuestra vida diaria hay objetos fabricados con nanotecnología?
1. No, solo existen en los centros de investigación 2. Sí, y cada vez son más abundantes 3. No, pero pronto formarán parte de ella
Ampliación
Claro que sí. Hoy ya se encuentran en el mercado prendas de vestir que repelen los olores, o artículos deportivos desarrollados con nanotecnología que permiten unas mejores prestaciones.
D. ¿Qué tamaño tiene una molécula?
1. Milímetros 2. Micrómeros 3. Nanómetros
Ampliación
Las moléculas miden decenas de nanómetros, mientras que un nanómetro mide mil millones de veces menos que un metro.
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1. Desde luego 2. En absoluto 3. En realidad no lo sabemos todavía Ampliación
Como cualquier nueva tecnología, debe ser probada cuidadosamente antes de ser aplicada. En la actualidad, está abierto el debate sobre los efectos que pueda tener la nanotecnología sobre nuestra salud y el medio ambiente.
G.¿Por qué a los científicos les entusiasma la nanociencia?
1. Porque contra gustos no hay nada escrito 2. Porque lo que diseñan cabe en cualquier sitio 3. Porque transforman la materia de forma inimaginable
Ampliación
El diminuto tamaño de átomos y moléculas permite cambiar cosas que no pueden alterarse a una escala más grande. En el ámbito de la nanoescala, los científicos pueden seleccionar las propiedades físicas de los materiales que crean.
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B3. ACTIVIDADES TECNOLOGÍAS CONVERGENTES
Verticales 1. Proceso biotecnológico para generar el desgaste en prendas textiles
Crucigrama
(Biostoning) 2. Propiedad de los materiales, relativa a su consistencia, que puede cambiar en una escala nanoscópica. (Dureza) 3. Ciencia que estudia el diseño y la creación de robots. (Robótica) 4. Uno de los campos de acción de las nuevas tecnologías: una ciencia que previene y cura las enfermedades. (Medicina) 5. Ciencia que estudia el funcionamiento del cerebro y el sistema nervioso. (Neurología) 8. Unión de dos o más átomos. (Molècula) 9. Una enfermedad que puede ser diagnosticada y tratada con la ayuda de la nanotecnología: la proliferación descontrolada de células. (Cáncer) 14. Milmillonésima parte de un metro. (Nanómetro)
Objetivos Esta actividad se propone para lograr un acercamiento lúdico a las tecnologías
convergentes, estimulando al estudiante a poner en práctica y revisar algunos
conceptos relacionados con las nuevas tecnologías y sus aplicaciones Características Edad: ESO, preferiblemente.
Desarrollo 1 2
Horizontales 3 4
5
6. Ayuda a que la información viaje de manera más rápida y eficaz.
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(Computación) 7. Función compleja del cerebro que facilita nuestra comunicación y sobre la cual actúa la ciencia cognitiva. (Lenguaje) 8. Componente de los ordenadores capaz de almacenar y procesar información. Microchip (horizontal) / Molécula (vertical) 10. Unidad más pequeña de la materia. (Átomo) 11. Estudio químico de la estructura y de las funciones de los seres vivos; una disciplina científica que apoya las investigaciones en biotecnología. (Bioquímica) 12. En él no se pegan las cosas porque es…; una cualidad de algunas superficies gracias al uso de la nanotecnología. (Antiadherente) 13. Molécula contenida en todos los seres vivos que determina sus características genéticas. (ADN)
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Algunas bacterias participan en el desgaste de los tejanos durante su fabricación. (Biotecnología y nanotecnología)
El microbio Q es una bacteria que ayuda a transformar los residuos orgánicos del agua en etanol, una fuente de energía alternativa.
¿A qué tecnología pertenece? Objetivos Después de leer y entender cuáles son y en qué consisten las nuevas tecnologías y la
Tecnología/s implicada/s: Biotecnología i nanotecnología
Tecnología/s implicada/s: Tecnología de la información
(Biotecnología)
convergencia entre ellas, esta actividad permite “evaluar” la comprensión de estos conceptos a través de una actividad lúdica, en la que se relaciona un invento o un desarrollo tecnológico con una o varias tecnologías.
Los trajes de baño más actuales minimizan la fricción con el agua y permiten mayor velocidad.
Características Edad: ESO, preferiblemente.
Tecnología/s implicada/s: Biotecnología
(Nanotecnología)
Desarrollo En este juego encontrarás seis inventos originales realizados gracias a las nuevas tecnologías. Relaciona cada una de las imágenes con la/s tecnología/s en las que crees que se ha basado el invento.
Invents 1
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Imatge 1: Tejanos desgastados y cultivo de bacterias Imatge 2: Nadadora con traje de baño de última tecnología Imatge 3: Farm Fountain Imatge 4: Cultivo de bacterias Imatge 5: Radar Prism 200 Imatge 6: Silla de ruedas inteligente
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Este radar tiene la capacidad de localizar a personas en el interior de un edificio.
Tecnología/s implicada/s: Biotecnología, ciencias de la comunicación y ciencias cognitivas
(Tecnología de la información)
Esta silla de ruedas se mueve respondiendo a las órdenes emitidas por el cerebro.
Tecnología/s implicada/s: Biotecnología i ciencias cognitivas
(Biotecnología, ciencias de la comunicación y ciencias cognitivas)
La Farm fountain es una obra de arte viva: incluye plantas y peces.
Tecnología/s implicada/s: Nanotecnología
(Biotecnología y ciencias cognitivas)
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Vestuario de un guerrero:
Los mismos problemas, distintas soluciones
Objetivos Enseñar a los niños cómo, a lo largo de su historia, la humanidad ha sorteado un mismo problema de distintas maneras, de acuerdo con los medios y la tecnología disponibles. Características
Prehistoria Edad Media Siglo XX Siglo XXI
Trajes camuflados, chalecos antibalas Pieles de animales Armaduras Camuflados inteligentes, que cambian de color de acuerdo con el medio, blindados, ultraligeros, termorreguladores
Alimentación:
Edad: Preferiblemente primaria, aunque también es válida para los primeros años de la ESO.
Prehistoria Edad Media Siglo XX Siglo XXI
Alimentos súper duraderos Alimentos crudos o cocinados en el fuego Supermercados, microondas Productos agrícolas y animales cazados
TRANSPORTE:
Prehistoria Edad Media Siglo XX Siglo XXI
En caballo o coche tirado por caballos, barco En naves espaciales, coches impulsados por energía solar… En coche, bicicleta, tren, avión, barco A pie
Desarrollo A lo largo de la historia, la humanidad se ha enfrentado a múltiples problemas para poder superar las dificultades que implica la vida misma. La alimentación, la salud, las comunicaciones siempre han estado presentes en las actividades cotidianas; sin embargo, la manera de solucionar los problemas ha ido variando con el paso del tiempo. A continuación encontrarás distintas imágenes, que debes ordenar cronológicamente.
Comunicación:
Prehistoria Edad Media Siglo XX Siglo XXI
Por Internet Por carta o teléfono Por mensajeros a caballo Por gestos o de manera verbal
Operaciones quirúrgicas tradicionales, con anestesia Intervenciones quirúrgicas por medio de robots controlados a distancia Remedios naturales Intervenciones sin anestesia
MEDICINA:
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Prehistoria Edad Media Siglo XX Siglo XXI
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C. APARTADO PARA EL PROFESOR ACTIVIDADES PARA TODA LA CLASE
A continuación tienes una guía de las cosas que debes tener en cuenta en el momento de pensar y diseñar tu invento, pues seguramente tendrás que explicar todos o algunos de estos aspectos en la presentación de tu producto:
Diseña tu propio invento tecnorrevolucionario Objetivos Incentivar la creatividad de los estudiantes, a los que se les plantea aplicar sus conocimientos sobre las nuevas tecnologías y su convergencia en el diseño de un invento novedoso. Características Actividad para desarrollar EN EL AULA O EN CASA, preferiblemente después de visitar la exposición. Edad: ESO, preferiblemente, aunque igual puede desarrollarse de manera mucho más básica en primaria.
Desarrollo Participas en un equipo multidisciplinario y trabajas en un centro de investigación especializado en el desarrollo de nuevas tecnologías. Es el momento de emprender un nuevo proyecto: a partir de tus conocimientos, debes pensar y diseñar un invento totalmente original y lo más revolucionario posible, pero que pueda ser desarrollado.
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Nombre de tu invento. ¿En qué consiste? Sin necesidad de profundizar en ningún procedimiento, trata de explicar en detalle cómo funcionaría. ¿Por qué crees que es un invento revolucionario? ¿Cuál es el campo de acción de tu invento: comunicación, salud, deporte, alimentación, etc.? ¿Qué tipo de problemas solucionaría? ¿A qué tipo de público va dirigido (general, especializado, jóvenes, ancianos, etc.)? ¿Cuáles de las nuevas tecnologías están implicadas? ¿Qué tipo de investigadores deben participar en la concepción y creación del invento? ¿Hay convergencia entre varias tecnologías? Piensa en las ventajas y desventajas que podría representar el desarrollo de tu invento. ¿Crees que sería factible desarrollar tu invento hoy en día? ¿Por qué? ¿Cómo lo publicitarías para comercializarlo en el mercado?
NOTAS del PROFESOR:
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El dilema virtual (Traducido de Nanoyou – Virtual dilemma): Objetivos: Fomentar la reflexión en los estudiantes acerca del uso de las nuevas tecnologías, al considerar las consecuencias positivas o negativas que éstas pueden tener. Así se incentiva el pensamiento crítico, sobre todo respecto a los aspectos éticos que comporta el desarrollo de las nuevas tecnologías. Características: Edad: Preferiblemente para ESO, aunque puede desarrollarse a un nivel más sencillo en primaria.
Desarrollo a. Calcetines antibacterianos El problema: El mal olor en los calcetines es un problema que afecta a miles de personas. La solución: Unas nanopartículas de plata introducidas en el tejido de los calcetines eliminan las bacterias que causan el mal olor de los pies y las infecciones por hongos El efecto: Durante el lavado, las nanopartículas de plata pueden desprenderse de los calcetines y entrar en el circuito de desagüe. Al llegar a los sistemas de tratamiento de agua, dichas nanopartículas pueden matar las bacterias benignas usadas para remover el amoníaco del agua. Al mismo tiempo, estas potenciales partículas tóxicas pueden terminar en ríos y lagos, y por lo tanto en los peces que comemos. Para los pequeños: - ¿Crees que es correcto comprar calcetines antibacterianos? - ¿Por qué? Para los mayores: - Identifica un posible dilema - Señala las ventajas y desventajas que puede representar el uso de los calcetines antibacterianos. - ¿Cuál es tu opinión? Justifícala.
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b. Un cepillo de dientes nuevo todos los días El problema: Cuando te cepillas los dientes, millones de gérmenes llegan a tu cepillo y, a pesar de que lo laves, permanecen ahí hasta el siguiente cepillado. La solución: Los filamentos de alta tecnología del nuevo cepillo “Nanoantibacteriano” contienen nanopartículas de plata que eliminan en menos de 6 horas hasta el 99,7% de los gérmenes que se liberan de la boca después del cepillado. ¡Es como usar un cepillo de dientes nuevo cada vez! El efecto: Existe un vacío de información sobre los efectos de las nanopartículas de plata dentro de nuestro organismo. A algunos médicos les preocupa el hecho de que las partículas sean tan pequeñas que puedan entrar fácilmente en nuestro cuerpo y causar daño a las bacterias benéficas que albergamos. Para los pequeños: - ¿Crees que debemos usar el cepillo de dientes “Nanoantibacteriano”, considerando sus posibles efectos? - ¿Por qué? Para los mayores: - Identifica un posible dilema. - Señala las ventajas y desventajas que puede representar el uso del cepillo “Nanoantibacteriano”. - ¿Cuál es tu opinión? Justifícala.
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c. Chaqueta GPS
NOTAS del PROFESOR:
El problema: Cuando los niños y jóvenes salen de su casa, los padres suelen preocuparse al no saber exactamente dónde se encuentran, ya que muchos lugares no ofrecen la seguridad suficiente. La solución: La nanotecnología ha sido utilizada para desarrollar prendas de ropa para niños que contienen un sistema de posicionamiento global (GPS). La idea es que, gracias al uso de dichas prendas, los niños no puedan perderse; si lo hacen o si se lastiman, pueden ser localizados fácilmente. El efecto: La privacidad de la persona que utiliza la chaqueta GPS puede verse comprometida. Para los pequeños: - ¿Recomendarías a tus padres la compra de una chaqueta GPS para ti? - ¿Por qué? Para los mayores: - Identifica un posible dilema. - Señala las ventajas y desventajas que puede representar el uso de una chaqueta GPS. - ¿Cuál es tu opinión? Justifícala.
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Juego de rol (Traducido de Nanoyou – Role play) Objetivos: Generar un debate constructivo en el aula de clase a partir de una situación hipotética específica, para que los estudiantes sean concientes de las implicaciones éticas, morales, sociales, económicas o políticas que puede tener el uso de las nuevas tecnologías. Características: Edad: ESO
Desarrollo a. Nanosensores para realizar diagnósticos médicos La situación: Cuanto más temprano se detecta un cáncer, mayor es la probabilidad de combatirlo y vencerlo. Se ha desarrollado una técnica para detectar proteínas, haciendo que éstas se adhieran a una pequeña plataforma flexible (parecida a un trampolín de piscina pero del tamaño de un cabello). Esta técnica es suficientemente sensible como para funcionar como una prueba diagnóstica para las proteínas marcadoras características del cáncer de próstata. Estas proteínas, llamadas PSA (prostate-specific antigen), se encuentran en altos niveles en la sangre de los hombres con cáncer de próstata, una de las mayores causas de muerte entre la población masculina actual. La técnica desarrollada es tan sensible que puede detectar niveles veinte veces inferiores al nivel clínico relevante que puede medirse a través de los métodos estándares. Los nanosensores para diagnósticos como el descrito permitirán una detección más temprana de varias enfermedades, como el cáncer, desde una etapa muy temprana, mucho antes de que los síntomas puedan ser percibidos por el paciente. La detección temprana significaría un tratamiento más efectivo y unas probabilidades de cura más altas. Por otra parte, algunas personas se muestran preocupadas porque a través de esta técnica los médicos tendrían acceso a una gran cantidad de información personal del paciente. La pregunta es: ¿dónde se almacenará dicha información y quién tendrá acceso a ella? Y, por otra parte, ¿qué pasa si esos dispositivos no son usados como una herramienta diagnóstica, sino como un medio para evaluar y juzgar la condición médica de una persona por otras entidades, como las compañías de seguros, o las agencias de trabajo?
El dilema: ¿Deben ser usados los nanosensores para el diagnóstico de enfermedades aun antes de que se hayan establecido las restricciones necesarias para proteger la privacidad de los pacientes?
ROLES Paciente Representa a los pacientes que buscan atención médica para el cáncer Principales motivaciones: - Estar seguro de poder tener la atención médica necesitada. - Asegurarse de lo que tiene que decir en cuanto al tipo de atención que necesita. - Buscar y conocer exámenes que permitan detectar las enfermedades en su estado temprano. Considera lo siguiente: - Obviamente, quieres saber lo antes posible si tienes cáncer o no. - Si el uso de la tecnología significa una detección extremadamente temprana, quiere tener acceso a ella. - Eso puede significar la diferencia entre la vida y la muerte para el paciente mismo o para un ser querido. No debería ser un punto de discusión.
Compañía farmacéutica multinacional Representa a una compañía que ha desarrollado los nanosensores diagnósticos y está interesada en comercializarlos. Principales motivaciones: - Proveer una herramienta médica que puede salvar vidas. - Generar ganancias para la empresa y los accionistas. Considera lo siguiente: - Obviamente, esta tecnología debe ser usada para detectar señales tempranas de cáncer. Esto permitirá el desarrollo de nuevas drogas que tengan como resultado salvar más vidas. - Con las ganancias alcanzadas por la venta de más drogas, es posible invertir en investigaciones en el área para tratar enfermedades mortales.
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Nota: trata de aportar nuevas ideas, sin limitarte a la lista anterior.
Nota: trata de aportar nuevas ideas, sin limitarte a la lista anterior.
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Compañía de seguros Representa a una compañía aseguradora. Su trabajo es pagar para procedimientos médicos a nombre de los pacientes. Principales motivaciones: - Asegurarse que los pacientes cubiertos tengan la atención médica que necesitan. - Mantener los costes médicos lo más bajos posible para asegurar máximas ganancias. Considera lo siguiente: - Si la información está disponible, la compañía debe tener acceso a ella lo antes posible. Eso puede determinar el estilo y el valor de las pólizas. - La compañía debe tener la posibilidad de elegir a quién asegurar y a quién no, en base a la información disponible. Si el cliente es aceptado, le será suministrada la atención y los procedimientos médicos relevantes. - Si el uso de esta herramienta (nanosensores diagnósticos) es cubierto por el seguro, el costo de la aseguración será muy alto. Por otra parte, la difusión del uso de dicha herramienta podría de hecho bajar los costes médicos.
Nota: trata de aportar nuevas ideas, sin limitarte a la lista anterior.
Activista de derechos humanos Representa a una agrupación civil interesada en proteger los derechos de las personas. Principales motivaciones: - Proteger el derecho fundamental de la privacidad de cada persona. - Asegurar un igual tratamiento y posibilidades para todos los individuos. Considera lo siguiente: - ¿Quién tendrá acceso a la información médica personal? - ¿Puede esta información médica ser utilizada para discriminar a personas en los trabajos o por parte de las compañías aseguradoras?
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b. Superhumanos…
Fuente de información: “Biocomposite nanofibres and osteoblasts for bone tissue engineering”. J. Venugopal, P. Vadgama, T. S. Sampath-Kumar i S. Ramakrishna. Nanotechnology, 18 (2007). Los científicos han diseñado moléculas que podrían conducir a un avance en la reparación de huesos, recreando la estructura natural del hueso a un nivel de nanoescala. Han sido creadas nanofibras sintéticas capaces de autoensamblarse en estructuras tridimensionales que imitan componentes principales del hueso humano, tales como el colágeno. El colágeno es una de las proteínas más abundantes del cuerpo, y se encuentra en la mayoría de tejidos, incluyendo los huesos, los cartílagos, el corazón o la piel de los ojos, a los que confiere una importante función estructural. Cuando estas nanofibras sintéticas se unen, forman una especie de gel que es usado por el organismo como un pegamento natural capaz de reparar las fracturas óseas o para formar un andamiaje para la regeneración de otros tejidos. Como resultado de su estructura química, el gel de nanofibras puede estimular la unión natural de las células óseas permitiendo soldar las partes fracturadas. El gel también puede usarse para mejorar implantes de cadera, o reemplazos en articulaciones. Estas fibras son “amigables” para el organismo y las células pueden crecer sobre ellas. Esta tecnología ha sido desarrollada para curar huesos, pero podría utilizarse para fortalecer los huesos sanos y hacerlos casi irrompibles. Esta solución no estaría disponible para todo el mundo (por las restricciones económicas), de tal forma que se convertiría en una herramienta de mejora humana solo para algunos.
NOTAS del PROFESOR:
Nota: trata de aportar nuevas ideas, sin limitarte a la lista anterior.
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El dilema: ¿Es aceptable usar procesos desarrollados con fines médicos para mejorar el cuerpo humano?
El ético Representa a los grupos éticos que buscan justicia social y equidad.
ROLES El científico Representa a la comunidad de científicos e investigadores en el campo de la nanociencia, la nanotecnología y la biomedicina. Principales motivaciones: - Ampliar el conocimiento y entender las propiedades de los materiales en la nanoescala. - Diseñar nuevos materiales para aplicaciones en la medicina. Considera lo siguiente: - La gente suele temer a lo desconocido y generalmente se resiste al cambio. La ciencia tiene el objetivo de ir más allá de las fronteras del conocimiento. Sin esta motivación, no se habrían mejorado las condiciones de vida ni tendríamos la tecnología de la cual disponemos. No es correcto poner límites a lo que la ciencia puede lograr. No es la ciencia quien deba ser controlada, sino la ética de las personas que la utilizarán.
El multimillonario Representa a la comunidad de gente muy rica que puede permitirse mejorar su cuerpo. Principales motivaciones: - Tener la mejor calidad de vida que el dinero les permita comprar. - Tener el derecho de gastar su dinero como mejor les parezca. Considera lo siguiente: - ¿Por qué no poder mejorar mi cuerpo si es posible y si quiero hacerlo? Puedo permitirme hacerlo y es mi decisión, y después de tantas cirugías plásticas, ¿por qué esto puede considerarse ilegal? Quiero vivir tanto como me sea posible y de la manera más saludable, y tengo derecho a intentar cualquier cosa para lograrlo.
El paciente Representa al paciente que busca tratamiento médico. Principales motivaciones: - Asegurarse de poder recibir la atención y el tratamiento médico que necesita. - Poder tomar decisiones en el tipo de tratamiento que necesita. Considera lo siguiente: - Todo lo que ayude a acelerar la recuperación médica está bien. Los pacientes tienen familia que atender y mantener, por lo tanto, es necesario acelerar la recuperación para poder regresar al trabajo lo antes posible y así no perder dinero valioso para la manutención familiar. Los pacientes no creen que sea correcto utilizar esta tecnología para mejorar la naturaleza humana. Imagínate una sociedad donde algunas personas puedan darse el lujo de tener huesos casi irrompibles, y otros no. Sería un escenario terrible.
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Motivaciones principales: Luchar para que nadie tenga carencias en sus necesidades básicas. - Dar prioridad a la distribución global de productos y servicios creados con nanotecnología. Considera lo siguiente: - Los grupos éticos hacen referencia a las normas sociales y los valores que deben guiar a los individuos y su interacción entre ellos, con la comunidad y con el medio ambiente. No sería correcto usar procedimientos médicos que pueden potencialmente cambiar la vida de las personas para mejorar nuestros cuerpos. ¿Hacia dónde iría la especie humana? ¿Es correcto pensar en un nuevo mundo con un sistema jerárquico donde los seres humanos puedan convertirse prácticamente en seres indestructibles?
NOTAS del PROFESOR:
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El futuro es ahora Objetivos: Esta actividad pretende que los alumnos se involucren más con su entorno, que aprendan a realizar búsquedas en la red, que lean las noticias y se den cuenta de que los avances tecnológicos no solo están en una exposición, sino que se encuentran al alcance de todos nosotros, en la vida cotidiana. Descripción: El estudiante debe buscar una noticia relacionada con las tecnologías convergentes (no necesariamente tiene que ser actual), llevarla a clase, presentarla y generar una discusión relacionada. Características: Actividad a desarrollar en clase y en casa, preferiblemente después de visitar la exposición. - Edad: preferiblemente ESO. En primaria puede realizarse con la ayuda de los padres, que pueden guiar la búsqueda en casa. - Contenido del desarrollo en la web solo para el profesor, que puede llevar a cabo la actividad siguiendo los parámetros sugeridos, o realizando los cambios que considere oportunos.
Desarrollo La ciencia no es solo para los científicos; ellos son los encargados de desarrollarla, pero después debe llegar de una u otra manera al resto de la sociedad. Los medios de comunicación juegan un papel importante en la divulgación de los nuevos inventos y el desarrollo de nuevas tecnologías. Busca en Internet, en diarios o revistas, una noticia que tenga como objetivo la divulgación de un nuevo invento, de una nueva aplicación científica o de un avance tecnológico que te llame la atención. Realiza un resumen de la noticia, para verificar que has entendido de qué se trata.
Para exponerla en clase, ten en cuenta los siguientes puntos: - ¿Qué es lo que la noticia trata de transmitir? - ¿Qué fue lo que más te llamó la atención de la noticia? - ¿Es una noticia reciente? Si no lo es, ¿crees que lo que se presenta ya está desactualizado? - ¿Quién llevó a cabo el invento? (un laboratorio, una clínica, una universidad, una empresa) - ¿Qué tipo de investigadores trabajaron, o crees que trabajaron, para conseguir este invento? - ¿Crees que el invento que presentas es útil para la sociedad? Y para ti, ¿podría llegar a serlo? - ¿Qué ventajas tiene el nuevo invento? - ¿Tiene alguna desventaja o crees que pueda tenerla?
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NOTAS del PROFESOR:
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ENLACES DE INTERÉS
NOTAS:
Enlaces de interés para el profesor: http://www.nanomission.org (juegos y actividades) http://www.nanoquest.ie/ (juegos y actividades) http://www.nanoyou.eu/ (proyecto parte del programa marco de la Comisión Europea para fomentar los conocimientos básicos sobre nanotecnologías) http://www.nanoyou.eu/es/nanodocentes/kits-de-formacion-del-profesorado. html?view=alphacontent (kits de formación del profesorado sobre nanotecnología, en inglés) http://nanozone.org/teachers.htm (información, juegos, actividades y guía para profesores) http://www.fecyt.es/fecyt/docs/tmp/1797493800.pdf (guía instructiva sobre nanociencia y nanotecnología) http://www.timefornano.eu/ (Time for Nano es un proyecto dirigido al público en general, en particular a la gente joven, sobre los beneficios y riesgos relacionados con las investigaciones en el ámbito de la nanoescala, ingeniería y tecnología) http://www.nanoandme.org/home/ (website para cualquiera que quiera saber más sobre nanotecnología, o participar en debates) http://www.nanoarte.it (trabajos artísticos realizados a un nivel de micro y nanoescala que han formado parte de muchas exposiciones) http://www.cienciacognitiva.org (artículos muy interesantes sobre avances en ciencia cognitiva y neurociencia) http://avances-tecnologicos.euroresidentes.com/ (noticias de actualidad sobre avances tecnológicos en general) http://www.porquebiotecnologia.com.ar/ (portal dirigido específicamente a docentes sobre la enseñanza de la biotecnología a niños y jóvenes) http://www.biotecnologica.com/ (portal dedicado a todos los temas relacionados con la biotecnología: información, noticias, avances, eventos…) http://ec.europa.eu/biotechnology/index_es.htm (portal de la Comisión Europea sobre Biotecnología)
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NOTAS:
El papel utilizado para esta publicación tiene certificado FSC (Forest Stewardship Council), papeles originados en bosques generados sosteniblemente y de los cuales existe certificación total respecto a la cadena de producción de papel.
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