Energía, Ambiente, Sustentabilidad y la Licenciatura en Física en Venezuela

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ENSAYO
José Álvarez-Cornett
(@chegoyo en Twitter)
CARACAS (Chegoyo.com)
06/Marzo/2015

Fisica sustentable 2

Introducción

En este artículo trataré de esbozar algunas ideas sobre la Licenciatura en Física de la Universidad Central de Venezuela, la relación de la carrera de Física con los problemas de la humanidad en el Siglo XXI y sobre una alternativa para mejorar la capacidad de conseguir empleo de los egresados en Física.

Desde hace unos tres años la Escuela de Física de la Facultad de Ciencias de la Universidad Central de Venezuela viene revisando las competencias de los egresados en Física con miras a una eventual reforma curricular. El miércoles, 11 de febrero del 2015, pudimos asistir a una presentación del profesor Iván Escalona sobre los avances en la definición de las competencias generales de los Licenciados en Física. Tener la definición de las competencias generales es un avance importante que se deberá ahora completar con la definición de las competencias específicas que deben tener los egresados en Física. Existe un patrón general de competencias específicas desarrollado por el Proyecto Tuning que sirve de guía, el asunto está en cómo organizar el plan de estudios para lograr que los estudiantes desarrollen estas competencias.

En mi opinión, cualquier reforma curricular debe primero responder una pregunta fundamental: ¿Cuál es el propósito de una Escuela de Física y de una carrera científica como los estudios en Física en un país como Venezuela? La comunidad que hace vida en la Escuela de Física debe tener claro la respuesta a esta pregunta ya que esto facilita abordar las complejas tareas de una reforma curricular. Podemos pensar en el propósito como el centro de una rueda desde donde fluyen hacia afuera varios ejes disciplinarios que sirven al propósito. ¿Cuál debería ser la visión de la Escuela de Física en el Siglo XXI?

Los años sesentas
En 1958, cuando en la Universidad Central de Venezuela se creó la Licenciatura en Física los objetivos eran bastantes claros. Había muy poca investigación científica en el país y casi ninguna investigación en Física. Nuestro medio era indiferente a la ciencia (y yo diría que todavía lo sigue siendo) y se requería entonces formar físicos para iniciar las investigaciones en Física en el país, para continuar entrenando a nuevos físicos, y para ofrecer los cursos de servicios en física a las carreras de Química, Biología y Matemáticas (y más tarde a los de Computación) y a la Facultad de Ingeniería–recordar que hasta principios de los años setenta la Escuela de Física y Matemáticas (EDFM) era la responsable de dictar los cursos de Física General en Ingeniería. Es decir, en la EDFM se formaban físicos para que se desempeñaran como investigadores, profesores universitarios y, en algunos pocos casos, como profesores en educación secundaria.

Los ochentas
Para mediados de 1980, la situación había cambiado un poco. Había menos cargos académicos disponibles y una porción importante de los recién egresados empezaron a buscar empleo fuera de la academia y, poco a poco, comenzaron a ocupar cargos en la industria petrolera, algunos en informática, y otros en organizaciones del Estado como Metrología Legal (hoy, Sencamer), en la educación media, y ahora, desde los años noventa, en clínicas y hospitales en el área de Física Médica.

En la actualidad
Hoy en día, la mayoría de los físicos egresados de nuestra escuela siguen carreras profesionales que no son académicas y, debido al clima político-económico que reina en Venezuela, hay una tendencia en los recién egresados a buscar una salida haciendo posgrados en el exterior con el objeto de emigrar del país. Es decir, hoy en día, la Escuela de Física debe educar a los físicos para la academia (y para que sean exitosos en sus posgrados en el exterior), para la industria y para el mundo.

En este artículo no pretendo dar una respuesta completa a la pregunta de cual debería ser el propósito o la visión de la Escuela de Física en estos nuevos tiempos de cambios acelerados. Sin embargo, sí quiero tratar un aspecto de la respuesta la cual pienso debería ser parte integral del propósito de los estudios universitarios en Física (y también de cualquier otra carrera tecno-científica), y es la relación con los problemas de la humanidad en el siglo XXI.

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La educación universitaria para la sustentabilidad

Empecemos definiendo la sostenibilidad o sustentabilidad. Coloquialmente la podemos definir así: “suficiente para todos, en todas partes, y por todo el tiempo”.  El desarrollo sostenible es el proceso para alcanzar la sustentabilidad. Más formalmente, según Jeffrey Sachs (ver bio), el desarrollo sostenible (DS) es una clase de desarrollo que es socialmente incluyente y ecológicamente sustentable. “El desarrollo sostenible es a la vez una forma de ver el mundo, con énfasis en las interrelaciones entre los cambios económicos, sociales y ambientales, y una forma de describir nuestra aspiración compartida por una vida decente, combinando el desarrollo económico, la inclusión social y la sostenibilidad medioambiental. En resumen, el desarrollo sostenible es a la vez, una teoría analítica y un marco ‘normativo’ o ético.” El desarrollo sostenible (DS) – dice Jeffrey Sachs – es “un reto existencial para el mundo. El desarrollo sostenible es el concepto que define a nuestro tiempo.” La definición de DS se formalizó por primera vez, en 1987, en el documento conocido como Informe Brundtland  en donde DS se definió como: Satisfacer las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer las posibilidades de las del futuro para atender sus propias necesidades.

El desarrollo actual de Venezuela no es sustentable en ninguna de las dimensiones –político, económico, social, cultural y ambiental– que afectan al desarrollo. No existe en el país una visión nacional compartida del desarrollo sostenible. Para informarse sobre el estado del ambiente en Venezuela se pueden consultar los reportes (Situación Ambiental de Venezuela) que todos los años publica la organización no gubernamental Vitalis, leer el artículo sobre Inparques y revisar el documento Innovación, Desarrollo y Sustentabilidad para el Siglo XXI una mirada desde Venezuela. Lograr la sostenibilidad es un problema sistémico en el que se debe avanzar de forma simultánea en todos los frentes –político, económico, social, cultural y ambiental– (ver Arnoldo José Gabaldón, El desarrollo sustentable de VenezuelaDesarrollo sustentable: ¿Puede ser la salida de Venezuela? y Líneas maestras para el desarrollo sustentable de Venezuela).

Vivimos en un mundo imbricado como se puede ver en el diagrama de abajo en donde la sociedad está representada en cinco subsistemas, y donde todo está relacionado con todo. La Universidad Central de Venezuela, la Facultad de Ciencias y la Escuela de Física no pueden permanecer ajenas a esta realidad. La sostenibilidad debe ser parte integral de la cultura universitaria.

modelo sociedad integrada

Tomado de César Quintini, Gente y Tecnología: Un enfoque sistémico referido a los procesos de desarrollo nacional, Boletín No9, Academia Nacional de Ingeniería y el Habitat, 2004.

Recojo aquí las palabras José Rafael Herrera, Director de Cultura de la UCV, en su artículo Cultura Universitaria:

[Las] universidades autónomas tienen como objetivo central la formación integral de su estudiantado como condición necesaria para garantizar el desarrollo y bienestar de toda la sociedad, tal como reza la Ley de Universidades –por fortuna– aún vigente. Se trata, por cierto, de un objetivo incompatible con el de las normas y costumbres de algunas casas de estudio “superiores” en las que el esfuerzo de su profesorado consiste en limitarse a impartir, a lo sumo, una abstracta enseñanza técnica, en detrimento de la formación cultural, considerada, por unos, como un simple divertimento, una suerte de “adorno” para los ratos de esparcimiento, y, por otros, abiertamente como una “pérdida de tiempo”. El resultado de semejantes “criterios” concluye en el triste espectáculo de egresar técnicos y profesionales de las más diversas disciplinas y especialidades –médicos, ingenieros, odontólogos, abogados, economistas, etc.– que son, a la vez, doctos ignorantes de la realidad política, social y cultural que los circunda. Tales “criterios”, heredados de las mezquindades características de la doctrina positivista, han mostrado, sistemática y fehacientemente, su fracaso como modelo educativo, su incapacidad para el cultivo de la libre inteligencia.

En otras palabras, los estudios universitarios, además de preparar profesionales con conocimiento disciplinar, también deben de servir para formar ciudadanos que puedan desempeñarse bien en la sociedad de acuerdo a las exigencias de la época en la que viven. En el siglo XXI, la universidad debe transformarse y ese es uno de los mensajes principales de la Declaración mundial sobre la Educación Superior en el siglo XXI de la UNESCO.

La educación superior ha dado sobradas pruebas de su viabilidad a lo largo de los siglos y de su capacidad para transformarse y propiciar el cambio y el progreso de la sociedad. Dado el alcance y el ritmo de las transformaciones, la sociedad cada vez tiende más a fundarse en el conocimiento, razón de que la educación superior y la investigación formen hoy en día parte fundamental del desarrollo cultural, socioeconómico y ecológicamente sostenible de los individuos, las comunidades y las naciones. Por consiguiente, y dado que tiene que hacer frente a imponentes desafíos, la propia educación superior ha de emprender la transformación y la renovación más radicales que jamás haya tenido por delante, de forma que la sociedad contemporánea, que en la actualidad vive una profunda crisis de valores, pueda trascender las consideraciones meramente económicas y asumir dimensiones de moralidad y espiritualidad más arraigadas.

La declaración de la UNESCO en los Artículos 1 y 2  hace énfasis en que una parte de la misión de las universidades es la de “contribuir al desarrollo sostenible y el mejoramiento del conjunto de la sociedad”, “formar ciudadanos que participen activamente en la sociedad”, “contribuir a proteger y consolidar los valores de la sociedad, velando por inculcar en los jóvenes los valores en que reposa la ciudadanía democrática y proporcionando perspectivas críticas y objetivas a fin de propiciar el debate sobre las opciones estratégicas y el fortalecimiento de enfoques humanistas”,  y formar estudiantes que estén en capacidad de “poder opinar sobre los problemas éticos, culturales y sociales, con total autonomía y plena responsabilidad, por estar provistos de una especie de autoridad intelectual que la sociedad necesita para ayudarla a reflexionar, comprender y actuar”.

La universidad debe contribuir a la educación de ciudadanos responsables que estén preparados para participar en la toma de decisiones y hacer frente a los graves problemas socioambientales a los que se enfrenta la humanidad sin importar de que profesión se trate. La sostenibilidad o sustentabilidad debe ser un componente esencial de la formación de los futuros profesionales por lo que se debe hacer una revisión integral los currícula desde la perspectiva del Desarrollo Sostenible para asegurar la inclusión de los contenidos transversales básicos en sostenibilidad.

En otro trabajo, La educación para la sostenibilidad en la universidad: El reto de la formación del profesorado, los autores, citando al reporte Directrices para la Sostenibilización Curricular de la Conferencia de Rectores de Universidades Españolas (CRUE), escriben:

Es indudable que la educación superior es una herramienta clave para alcanzar el Desarrollo Sostenible y para la construcción del futuro. Esto obliga a la Universidad a rediseñarse, pues no puede seguir funcionando como hasta ahora si quiere formar profesionales capaces de afrontar los retos actuales y futuros (…) Las universidades deben preparar profesionales que sean capaces de utilizar sus conocimientos, no solo en un contexto científico, sino también para necesidades sociales y ambientales. No se trata de añadir otra capa en los aspectos académicos de la educación, sino más bien de abordar todo el proceso educativo de una manera holística, planteándose cómo el estudiante interactuará con los demás en su vida profesional, directa o indirectamente (…)

En el siglo XXI, vivimos en un mundo globalizado y en una sociedad de la información y del conocimiento. Además del conocimiento sobre Física los egresados deberían tener un conocimiento sobre los problemas globales que afectan al mundo tales como la pobreza, la desigualdad social, y el cambio climático. La solución a los complejos problemas del mundo requiere de un tratamiento sistémico, multidisciplinar, interdisciplinario y transdisciplinario. Algunas respuestas a estos problemas mundiales están relacionadas con el emprendimiento, la sustentabilidad y las energías renovables.

Desde la misma comunidad científica han surgido voces que claman porque la ciencia “reoriente su maquinaria” hacia la resolución de los problemas que amenazan el futuro de la humanidad y se establezca un nuevo contrato social entre la ciencia y la sociedad, y han pedido que el siglo XXI sea, para la ciencia, el siglo del medio ambiente (Jane Lubchenco, Presidenta de la American Association for the Advancement of Science (AAAS) en un discurso presidencial dirigido a los miembros de la AAAS. Ver, Lubchenco, J. (1998). Entering the Century of the Environment: A New Social Contract for ScienceScience, 279, 491-497). Y, en el 2007, otro presidente de la AAAS, John Holden, enfocó su discurso presidencial en la ciencia y tecnología para el bienestar sostenible (Science and Technology for Sustainable Well-Being, Science, 319, 424-434).

‘La sociedad’, dice Jane Lubchenco,“espera dos resultados de la inversión en la ciencia. La primera es la producción de la mejor ciencia posible sin importar el área, y la segunda, es la producción de cosas útiles”. Y, más adelante, continúa diciendo, ‘el contrato debe estar basado en la suposición de que los científicos deben (i) Abocarse a tratar lo problemas más urgentes de la sociedad de acuerdo con su importancia, (ii) Comunicar el conocimiento adquirido tan ampliamente como sea posible para informar la toma de decisiones de individuos e instituciones, (iii) Ejercer buen juicio, y tener sabiduría y humildad.’

El tema de la educación para el desarrollo sostenible también ha sido analizado en la América Latina (ver Educación ambiental y educación para el desarrollo sostenible en América Latina). La educación ambiental está evolucionado hacia un nuevo paradigma (Educación para el Desarrollo Sostenible, EDS) como se puede ver en la tabla de abajo. La EDS “implica una transformación educativa que va desde la modificación de la estructura, la gestión, los currículos y en los espacios y estrategia de formación y aprendizaje, es decir, no sólo un cambio en los contenidos sino un cambio sistémico.”

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Columna de la izquierda Educación Ambiental. Columna de la derecha Educación para un Desarrollo Sostenible (EDS). Tomada de Educación para el desarrollo, p. 265 (quienes a su vez tomaron el cuadro de la “Educación para la sostenibilidad” de Chacón, Montbrun, y Rastelli, (2009)

En nuestro país, las Academias Nacionales han producido un libro con propuestas sobre la educación superior (Reflexiones y Propuestas para la Educación Universitaria), y dentro de ese libro hay un capítulo que vale la pena leer sobre la Educación para el Desarrollo.  Otro trabajo interesante para revisar es uno realizado en la Universidad Simón Bolívar, titulado: Educación para la sostenibilidad: rol de las universidades (Chacón et. al., 2009, Revista Argos). Las autoras de este artículo citando a la Profesora Miren Onaindia explican que:

[La] cátedra universitaria tiene como uno de sus objetivos principales incorporar a los programas de estudio de grado y postgrado nuevos enfoques relacionados con el Desarrollo Sostenible, así como la transmisión de conocimientos sobre estas cuestiones desde el mundo universitario a la sociedad, potenciando plataformas de diálogo. (..) los objetivos generales de la educación universitaria para la sostenibilidad, son los siguientes:

  • Formación de profesores expertos en sostenibilidad, planteamientos conceptuales y metodologías.
  • Formación básica sobre Desarrollo Sostenible para estudiantes de grado y postgrado, con oferta extensiva a agentes externos a la universidad.
  • Producción de material didáctico sobre Desarrollo Sostenible orientado al ámbito de la enseñanza superior.
  • Producción de material didáctico sobre Desarrollo Sostenible orientado a la difusión hacia la sociedad. 

[Y añaden que], para preparar graduados como ciudadanos activos y responsables, las instituciones de educación superior deben no sólo cambiar hacia el modelo de Educación para la Sostenibilidad, sino convertirse en la práctica en modelos de sostenibilidad a seguir.

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Las Naciones Unidas (ONU) decretó el decenio 2005-2014 como la Década de la Educación para el Desarrollo Sostenible (DEDS) el cual tenía como objetivo integrar los principios, valores y prácticas del Desarrollo Sostenible (DS) en todos los aspectos de la educación y el aprendizaje. ¿Tuvo esta iniciativa de la ONU algún impacto en la Escuela de Física? ¿En la Facultad de Ciencias? ¿Tuvo alguna influencia en cómo se enseña?  ¿Nos hicimos alguna vez la pregunta de cuál es la relación de la Física con el DS o de cómo la enseñanza de la Física puede ayudar a fomentar el DS? ¿Se modificaron los planes de estudio para incluir trasversalmente la educación–valores y principios– para el DS?

¿Qué está haciendo la universidad venezolana para producir a ese ciudadano conocedor y consciente de los problemas y retos del desarrollo sostenible? ¿Se gradúan nuestros egresados con una conciencia clara del problema de la sostenibilidad y conociendo los aportes que ellos pueden hacer desde la Física? ¿Existen materias electivas sobre Física Ambiental, Energías Renovables, Física y Sustentabilidad que los estudiantes motivados puedan tomar ?

Estamos un poco tarde porque la DEDS ya terminó. Pero todavía estamos a tiempo de plantearnos estas preguntas porque el mundo sigue girando y los problemas de la sostenibilidad aún siguen aquí con nosotros, y ahora la sostenibilidad en la educación superior en el mundo está entrando en la fase 2.0.  En resumen, debemos fomentar iniciativas relacionadas con la gestión y sensibilización ambiental en la UCV y, en particular, en nuestra Escuela de Física.

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La Física y la Sustentabilidad

En un artículo en Physics Today (2002), Kenneth C. Hass, quien para ese momento era gerente del Departamento de Ciencias Físicas y Ambientales del Ford Research Laboratory se quejaba de que el plan de estudios tradicional de Física de los programas en los EE. UU. tiende a fomentar en los estudiantes visiones de mundo lineales, reduccionistas y de equilibrio y que no expone lo suficiente a los estudiantes a conceptos no lineales, holísticos, y del no equilibrio. ¿Cómo evaluamos el plan de estudios de nuestra Licenciatura en Física en este aspecto? Igual que Kenneth Hass, pienso que nosotros también tenemos razones para quejarnos.

Kenneth Hass, Educating physicists for industry: The rest of the story

Unfortunately, the traditional physics curriculum tends to promote a primarily linear, reductionist, and equilibrium worldview. It doesn’t expose students sufficiently to nonlinear, holistic, and nonequilibrium concepts. The reductionist worldview is certainly not wrong. On the contrary, it has dominated Western society since the time of Isaac Newton and has contributed to most scientific, technological, and industrial progress to date. However, I believe that worldview holds too much sway over traditionally trained physicists and impedes their ability to appreciate the needs of a complex industrial environment.

Por otra parte, la nueva ciencia de la sustentabilidad es una actividad multidisciplinaria que requiere de nuevos conceptos, nuevos materiales, y procesos en los que los físicos pueden hacer contribuciones importantes. Resaltando la necesidad de saber manejar los conceptos no lineales, holísticos, y del no equilibrio, y aún más, abogando por una integración de los mismos en una nueva visión, el físico John Harte (Energy and Resource Group, UC, Berkeley) en su artículo en Physics Today, Toward a synthesis of the Newtonian and Darwinian worldviews, propone una síntesis entre lo que él llama las visiones Newtoniana (lineal, reduccionista, y de equilibrio) y Darwiniana (no lineal, holística, de no equilibrio y contingente) de la ciencia:

Physicists seek simplicity in universal laws. Ecologists revel in complex interdependencies. A sustainable future for our planet will probably require a look at life from both sides…….Physicists and ecologists approach their crafts from different intellectual traditions, as exemplified by the differing values they attach to the search for simplification and universality. As a particle theorist by training, currently engaged in the study of ecology and global change, I have witnessed dysfunctional consequences of this bimodal legacy. I argue here for a synthesis of what I call the Newtonian and Darwinian approaches to science. Such a synthesis, I believe, offers opportunities for progress at the intersection of physics and ecology, where many critical issues in Earth system science reside.

La física tiene un papel importante en el entendimiento de los problemas relacionados con el cambio climático. El clima es un problema de física estadística del no equilibrio (ver, Looking for new problems to solve? Consider the climate). La física también juega un rol importante en la creación de soluciones tecnológicas para alcanzar un desarrollo sustentable (p. ej, energías renovables, captura de carbono, nanotecnologías para soluciones ambientales–aunque en este caso, algunos voceros han expresado algunas preocupaciones sobre los beneficios– etc.)  y, también en otros en temas como, por ejemplo, considerar a las ciudades y las comunidades como sistemas complejos para entender su dinámica (ver Growth, innovation, scaling, and the pace of life in cities – ver láminas).

El Laboratorio Cavendish en la Universidad de Cambridge ha creado un gran laboratorio dedicado a la física de la sustentabilidad: Winton Programme for the Physics of Sustainability. El físico Peter Littlewood, antiguo jefe del Laboratorio Cavendish y del Departamento de Física de la Universidad de Cambridge, y hoy director del Aragone National Laboratory, dirige los esfuerzos de esa institución en la Física de la Sustentabilidad y recientemente ha dictado varias presentaciones  (ver láminas de The Physics of Sustainability).

[Agregado el 8-03-2015] También ver, The Role of Physics in Renewable Energy. Otros ejemplos de uso de la Física se presentan en el trabajo Ecosystems in a Changing climate– The central role of environmental physics research en donde los ecosistemas son tratados como sistemas complejos adaptativos (en inglés, complex adaptive systems (CAS)), y en Entropy Production by Earth System Processes. Un físico teórico que se ha dedicado a comprender el medio ambiente es Roderick Dewar (ver entrevista, en inglés) quien utiliza el principio de Entropía Máxima para entender y modelar el medio ambiente.

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En el año 2005, se realizó la Conferencia Mundial de la Física y el Desarrollo Sustentable la cual fue un intento de para dirigir la atención de los físicos hacia los Objetivos de Desarrollo del Milenio (en inglés, Millennium Development Goals) de las Naciones Unidas (ver reporte y lista de trabajos presentados y acceso a algunos de los trabajos presentados).

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La Sustentabilidad y la Escuela de Física, UCV: Propuestas

Como  lo señaló Kenneth Hass, el mundo de las industrias y los negocios requiere de profesionales que entiendan la complejidad de un ambiente industrial, que conozcan sobre la no linealidad y el no equilibrio de los procesos, y que sepan dar tratamientos integrales u holísticos a los problemas y por otra parte las exigencias del siglo XXI requieren dominar el pensamiento complejo y sistémico (ver, y ).  Y, ¡qué mejor forma de introducir temas de complejidad y no linealidad en el curriculum de la Licenciatura en Física que introduciendo en la carrera temas sobre física ambiental y sustentabilidad (Física, Sustentabilidad y Medio Ambiente)!  Adecuar los planes de estudio para tomar en cuenta el desarrollo sostenible se llama “sostenibilización curricular” o la ambientalización curricular (en inglés se llama greening the curriculum).

La sostenibilización curricular se puede hacer de varias maneras y con diferentes niveles de profundidad. Lo más complicado (y necesario) es tener una universidad sustentable. Hay un modelo creado por la Universidad de Sonora con datos empíricos tomados de 80 universidades que implantaron la sostenibilidad en todos sus procesos (Ver, Sustainable university: what can be the matter?). Afortunadamente, en la UCV existe una iniciativa de campus sustentable. La introducción de temas ambientales en los planes de estudio de Ingeniería en la UCV es tratado en Inserción de la variable ambiental en los planes de estudio de las carreras de la Ingeniería en Venezuela.

En primer lugar, lo más sencillo (y poco efectivo) sería introducir una materia relacionada con el desarrollo sostenible en el plan de estudios de la Licenciatura en Física. Esto, claro, sería algo bueno pero es obvio que no sería suficiente. El desarrollo sostenible es una forma de pensar y actuar, una ética y es también una teoría para estudiar las interrelaciones entre los ecosistemas y los humanos con sus sistemas sociales, culturales y económicos (ver, La atención a la situación del mundo en la educación científica).

Otra alternativa consiste en ver cómo se puede introducir problemas ambientales, de cambio climático y temas de sustentabilidad en todas las materias de la licenciatura (bueno, tal vez no en todas, pero sí en la mayoría). Explorar esta idea en profundidad, por supuesto, es un trabajo que en este espacio no se puede desarrollar, pero si quisiera explicar la idea con un poco de detalle.

Ciclo Básico Sustentable

Una idea que se puede implementar es hacer que todo el ciclo básico sea en sí mismo una “Introducción a la Sostenibilidad”. Daniel Sherman, en su artículo Sustainability: What’s the Big Idea? A Strategy for Transforming the Higher Education Curriculum, ha sugerido una estrategia basada en tres puntos para integrar la sostenibilidad en los curricula universitarios:

  1. Identificar una gran idea en la disciplina,
  2. Identificar una relación entre una o más de esas ideas y los elementos de la sostenibilidad, y
  3. Diseñar un componente de una materia que integre la disciplina con la sostenibilidad.

En nuestro caso, todos los estudiantes de Física deben hacer un ciclo básico de un año en donde hoy en día toman dos cursos de matemáticas, dos físicas generales, dos químicas, un laboratorio de química, y además deben cursar una electiva: un curso de Elementos de Computación o un curso de Principios de Biología. ¿De qué forma se pueden entrelazar todos estos cursos con temas ambientales y de sostenibilidad? ¿Qué pasaría si repensamos el ciclo básico como una introducción a la ciencia, al pensamiento científico y a la sostenibilidad?

Existen ejemplos y casos estudio en la literatura que presentan la incorporación de la sostenibilidad en la física, matemática, química y computación los cuales nos pueden servir de guía. Por ejemplo, tenemos la recopilación de artículos titulada, El Medio Ambiente en la Enseñanza de la Física y la Química. Asimismo, el Science Education Resource Center (SERC) de Carleton College, Minnesota, EE. UU., desarrolló un portal con recursos para enseñar Sustentabilidad. El SERC hospeda una página web llamada Sustainability Improves Student Learning (SISL) que es mantenida por un grupo de organizaciones de enseñanza de la ciencias. Dentro de SISL, existe una página con material relacionado con la sustentabilidad y las carreras de ciencia e ingeniería. Por otra parte, existen libros como  Sustainability energy: Without the hot airA continuación se citan algunos ejemplos de incorporación de temas de ambiente y sostenibilidad en la física, matemática, química y computación.

Física
El Ithaca College ha creado un programa investigación denominado Multidiscipilinary Sustainability Education para incluir la sostenibilidad en materias de introducción a la ciencia de donde ya han salido varias publicaciones y, entre ellas, una titulada: Incorporating Sustainability and 21st Century Problem Solving into Physics CoursesThe Physics Teacher. Vol. 51. No. 6,(2013) y la Universidad de British Columbia también ha hecho esfuerzos en ese sentido (ver, Teaching Introductory Physics with an Environmental Focus). La American Physical Society tiene un portal sobre energía que se llama Energy Future: Think Efficiency.

Matemáticas
En la enseñanza del Cálculo también se ha introducido temas ambientales ( Multidisciplinary Engagement of Calculus Students in Climate IssuesClimate in the Calculus Classroom). Y, para cursos superiores de matemáticas, también hay ejemplos como Ordinary Differential Equations in Real World Situations.

Química
Existe el ejemplo de la Universidad de Wisconsin, Madison (y ver también Green Chemistry and Sustainability: An Undergraduate Course for Science and Nonscience Majors). Hay un texto con ejemplos y casos estudios en química titulado, Chemistry in Context: Applying Chemistry to Society American Chemical Society, 2011, McGraw-Hill Science/Engineering/Math.

Computación
Existe un caso estudio explicado en Integrating sustainability across the computer science curriculum y otros ejemplos en la página web (Teaching Sustainability in Computer Science). Por otra parte, se pueden explorar como introducir elementos del modelaje del clima en cursos de introducción a la computación. Una referencia en línea es Introduction to climate dynamics and climate modeling.

Otro aspecto a evaluar está relacionado con la estimación de órdenes de magnitud. Una competencia que todos los estudiantes de física deben aprender (de acuerdo al Proyecto Turin una de las competencias específicas que deben desarrollar los físicos es “Estimar órdenes de magnitud de cantidades mensurables para interpretar fenómenos diversos”), y los problemas ambientales proveen una oportunidad única para hacer modelos sencillos y estimar cantidades y órdenes de magnitud. El físico, John Harte, tiene dos libros con muchos ejemplos  (ver, Consider a Spherical Cow y Consider a Cylindrical Cow) y también está el fabuloso libro Guesstimation 2.0: Solving Today’s Problems on the Back of a Napkin que pueden ser usados para que  los físicos afinen sus habilidades de modelar sistemas  y apliquen los métodos  de back of the enveloppara la solución de problemas. 

De modo que existen muchos ejemplos, y lo que hace falta, creo, son más profesores sensibilizados y motivados con el tema ambiental y de la sostenibilidad y que se dediquen a estudiar el tema de la sostenibilidad y  explorar sobre cómo implantar la sostenibilidad en el plan de estudio. Estudiantes listos para ser motivados los hay en grandes cantidades (Nota: Los problemas de repitencia en materias del ciclo básico son también un problema de sostenibilidad).

Estas son tan solo algunas pocas ideas y referencias para iniciar una conversación sobre cómo introducir la sostenibilidad en el ciclo básico. El tema, claro, amerita un estudio en profundidad que aquí no podemos hacer.

Una nueva orientación

Existe una tercera iniciativa que la Escuela de Física puede tomar  para cumplir con las exigencias de la universidad en el siglo XXI, contribuir con el desarrollo sostenible de Venezuela y, adicionalmente, aumentar la participación de la mujer en la Licenciatura en Física, mejorar las perspectivas laborales y ampliar las posibilidades de desarrollo profesional de los egresados en Física. Esta otra iniciativa consiste en crear una nueva orientación para los Licenciados en Física enfocada en el área de la Sustentabilidad, las Ciencias Ambientales y las Energías Renovables que se sume a las otras orientaciones (Geofísica, Física Médica, Astrofísica, Instrumentación, Física Experimental, y Física Teórica) que ofrece la Escuela de Física. Un programa que podemos llamar OSCAR–Orientación Sustentabilidad, Ciencias Ambientales y Energías Renovables.

Ahora, tratar el tema de una nueva orientación requiere de su propio espacio. Para leer los detalles sobre esta idea, los invito a pulsar el enlace indicado abajo.

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OSCAR: Orientación Sustentabilidad, Ciencias Ambientales, y Energía Renovables 

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SOBRE EL AUTOR: José G. Álvarez Cornett ( @Chegoyo en Twitter )

Miembro de COENER, del grupo “Physics and Mathematics for Biomedical Consortium“, y de la American Physical Society (APS). Representante de los Egresados ante el Consejo de Escuela de Física, Facultad de Ciencias, UCV.

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