El término «ciencia del sistema terrestre» evolucionó hace aproximadamente una década. Los científicos que trabajan en el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) y la NASA acuñaron la frase para describir la naturaleza de lo que estaban estudiando: las relaciones entre los subsistemas de la Tierra y los eventos que ocurrieron dentro de ellos. Los cuatro subsistemas principales de la Tierra, o esferas , incluyen
- la litosfera, que contiene toda la tierra del planeta;
- la hidrosfera, que contiene todo el agua y el hielo del planeta;
- la biosfera, que contiene todos los seres vivos del planeta; y
- la atmósfera, que contiene todo el aire y el clima del planeta.
Como maestro, has visto cómo los niños experimentan el mundo que los rodea. Los niños se involucran en el mundo natural. Sus intereses saltan de la espina en el arbusto a la flor, luego el sonido de un pájaro puede captar su atención hasta que una nube pasa por encima de su cabeza. Descubren una roca de aspecto curioso y se preguntan: «¿De dónde vino esto?» Revolviéndose a través de los montículos de hojas en el suelo, notaron la humedad del suelo y el olor acre que emanaba de las hojas removidas. Observan que algunos árboles pierden sus hojas mucho antes que otros.
Al estudiar la ciencia del sistema terrestre con sus alumnos, desea transmitir el hecho de que las diversas esferas funcionan de manera independiente e interdependiente. Por ejemplo, es importante que los estudiantes se den cuenta de que una selva tropical no es solo una colección de árboles y arbustos (biosfera). Es un sistema ecológico complejo definido por la precipitación (hidrosfera) y la temperatura (atmósfera), así como por un suelo sorprendentemente pobre en nutrientes (litosfera) que sustenta microorganismos, plantas y animales (biosfera) que prosperan en estas condiciones.
Es posible que los niños en el rango de edad K-4 no se den cuenta inherentemente de que estas cosas en la naturaleza funcionan juntas. Sin embargo, los objetivos de este curso son mostrarle cómo puede enseñar a sus alumnos sobre los elementos que componen las diversas esferas y lograr que se den cuenta de que todo lo que encuentran en una esfera tiene el potencial de afectar las otras esferas. En otras palabras, aprenderá a mostrar a sus alumnos que todas las maravillas naturales que llaman su atención están integradas en un mundo de maravillas conectado e interdependiente: el pasto depende del sol y la lluvia, así como del suelo; el pájaro necesita una percha segura; el roble gigante crece mejor en un tipo de suelo, mientras que las lilas crecen mejor en otro.
Los investigadores que utilizan el enfoque científico del sistema terrestre continuamente hacen preguntas sobre los subsistemas del planeta. Los científicos rara vez tienen toda la información que necesitan cuando comienzan a pensar en una pregunta o un problema. A medida que aprenden más sobre el sistema de la Tierra, hacen más preguntas. Este enfoque de hacer preguntas y cuestionar las respuestas es la forma en que los geólogos (científicos que estudian la tierra), los hidrólogos (científicos que estudian el ciclo del agua), los biólogos (científicos que estudian los organismos vivos) y los climatólogos (científicos que estudian el clima) trabajan juntos para comprender el sistema de tierra. La formulación de nuevas preguntas basadas en las respuestas a preguntas antiguas es el enfoque básico utilizado por la mayoría de los científicos, no solo por los científicos del sistema terrestre.
Al igual que los científicos, los niños pequeños cuestionan su entorno para comprender cómo funciona y construir su base de conocimientos. Para educar a los niños pequeños de manera efectiva, debe adoptar las tendencias naturales de sus alumnos a cuestionar y alentarlos a buscar respuestas. También debe alentar a los estudiantes a hacer preguntas sobre las respuestas que encuentren y buscar conexiones entre las respuestas.
Considere una lección en la que el objetivo de los estudiantes es comprender un ecosistema de selva tropical o de pradera del medio oeste. Los estudiantes deben poder describir las interacciones entre los subsistemas de la Tierra que crean esos patrones ecológicos. Anime a los estudiantes a pensar en estos entornos y luego pídales que hagan algunas preguntas sobre cómo esos entornos podrían verse afectados por un evento. Por ejemplo, cómo podría afectar la selva tropical una disminución en la cantidad de lluvia anual; o ¿cuál podría ser el efecto de un gran incendio de hierba en una pradera del medio oeste durante un día caluroso y seco de agosto? A medida que los estudiantes vean cambios potenciales en una esfera, pídales que investiguen qué efecto podrían tener estos cambios en las otras esferas.
El enfoque científico del sistema terrestre demuestra que la Tierra no es solo una colección de partes independientes, sino un sistema de esferas interdependientes. Tradicionalmente, a los estudiantes se les ha enseñado hechos sobre varios aspectos individuales de su planeta. El enfoque de la ciencia del sistema terrestre utiliza la necesidad natural de los estudiantes de hacer preguntas sobre su entorno para ayudarlos a darse cuenta de que todas las cosas en la Tierra están conectadas. Los estudiantes también desarrollan una mayor comprensión del «por qué» y el «cómo» de su entorno.
