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EL ANÁLISIS SISTÉMICO EN LA ASIGNATURA DE TECNOLOGÍA

EL ANÁLISIS SISTÉMICO EN LA ASIGNATURA DE TECNOLOGÍA

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EL ANÁLISIS SISTÉMICO EN LA ASIGNATURA DE TECNOLOGÍA

DIRECTORIO

Director General

Lic. Manuel Salgado Cuevas

Director Técnico

Ing. Juan Antonio Nevarez Espinoza

Subdirector Tecnológico

M. en C. Cesari D. Rico Galeana

Jefa del Departamento de Planes y Programas de Asignaturas Tecnológicas

M. en C. Teresa Granados Piñón

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“De acuerdo con lo estipulado en los artículos 148, 149, 150 y 151 de la Ley del Derecho de Autor, la reproducción del presente material, al no perseguir ningún beneficio económico directo, tener exclusivamente fines de enseñanza y respetar de manera íntegra los derechos morales de los autores, no constituye violación alguna a los derechos de autor”.

Este material de apoyo curricular fue elaborado en la Subdirección Tecnológica de la Dirección General de Educación Secundaria Técnica en el D. F. Fray Servando Teresa de Mier No. 135, 6º Piso, Colonia Centro, Delegación Cuauhtémoc, C.P. 06080, México, D. F., Tel. 5588 2329, [email protected] Coordinación Técnica Cesari D. Rico Galeana Compilación Asesores Técnico Pedagógicos Teresa Granados Piñón Anselmo Alejandro Rex Ortega Diseño Iliana Valdés Béjar María de Lourdes Cornejo Cruz

Dirección de General de Educación Secundaria Técnica en el Distrito Federal 1ª Edición, 2011 México, D.F.

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ÍNDICE Presentación

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Justificación

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Introducción

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Sugerencias metodológicas para el uso del material didáctico

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El análisis sistémico en la asignatura de Tecnología

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Ejemplos de análisis sistémico

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Ejemplo 1. Análisis sistémico a partir del desarrollo de categorías de análisis Ejemplo 2. Análisis sistémico a partir de la teoría general de sistemas

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Conclusiones

69

Bibliografía

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PRESENTACIÓN La Secretaría de Educación Pública formalizó a nivel nacional la reforma de la Educación Secundaria mediante la publicación en el Diario Oficial de la Federación del Acuerdo número 384 con fecha 26 de mayo de 2006. En dicha publicación se establecieron algunos lineamientos y consideraciones que orientarán el diseño de la propuesta pedagógica correspondiente a tecnología para las distintas modalidades de educación secundaria que se ofrecen en el país y que se integrarán al plan de estudios 2006 que implanta el nuevo modelo educativo para este nivel educativo. En el ciclo escolar 2009-2010 se presenta la versión preliminar de los programas de la asignatura de Tecnología con la intención de completar el proceso de reforma iniciado en el 2006; cabe destacar que la propuesta para la asignatura de Tecnología se presenta en un primer momento de manera genérica para ser concretada y aplicada en los planteles de Educación Secundaria Técnica a partir de programas específicos por actividad tecnológica. En el diseño curricular de la asignatura de Tecnología 2006 se dio un giro en cuanto a su estructura ya que se plantean de manera genérica -entre otros aspectos- el objeto de estudio, su visión formativa, sus orientaciones didácticas, sus estrategias didácticas y una primera organización de contenidos para los tres grados, al mismo tiempo que se especifica su carácter nacional para las modalidades educativas de telesecundaria, secundarias generales y secundaria técnicas. Ante dicho cambio curricular, se hace imprescindible contar con material de apoyo didáctico que provea de información adicional principalmente al docente para poner en marcha la concreción de la asignatura en secundarias técnicas y responder a la orientación educativa de la modalidad en el contexto de la reforma de la Educación Secundaria iniciada en el año 2006.

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JUSTIFICACIÓN El análisis sistémico es un elemento transversal en los programas de estudio de Tecnología 2006 y un elemento novedoso a desarrollar por parte de los docentes que operan los programas de estudio de Tecnología. Desde su diseño, los programas de Tecnología, se encuentran planteados de manera genérica para ser operados a partir de diversos énfasis tecnológicos que tendrán que desarrollar el análisis sistémico, razón por la cual se presenta un área de oportunidad que permita minimizar la dificultad que conlleva la implementación del enfoque propuesto para la asignatura de Tecnología planteado por la Subsecretaría de Educación Básica a través de la Dirección General de Desarrollo Curricular El presente material didáctico dirigido a los docentes que operan los programas de estudio de Tecnología busca favorecer el desarrollo de la visión sistémica en la asignatura a partir del desarrollo del análisis sistémico que promueva la integración de contenidos programáticos y procesos técnicos.

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INTRODUCCIÓN En el enfoque pedagógico de los programas de estudio de Tecnología 2006 que se presentan de manera genérica, se establece como elemento transversal la visión sistémica en la asignatura, la cual se logra a partir de la puesta en marcha del análisis sistémico en la práctica educativa con los alumnos mediante la vinculación de los temas y problemas propios de la asignatura tecnológica con la vida cotidiana y el entorno inmediato en el que se desarrollan, la visión sistémica, por lo tanto, tiene la intención de articular estos conocimientos y aspectos de manera integral e interdependiente. En el presente material didáctico se presentan los aspectos fundamentales del análisis sistémico que se plantean para la asignatura de Tecnología y se ponen a su consideración dos ejemplos que pueden facilitar la operación del mismo en la clase a partir de dos medios técnicos comunes a algunas actividades tecnológicas (tractor agrícola y horno de microondas) que permitieron delinear dos diferentes caminos de construcción sistémica. El presente documento se encuentra integrado por tres apartados fundamentales; el primero denominado “sugerencias metodológicas para el uso del material didáctico” establece el objetivo del mismo y un panorama general de la intencionalidad didáctica que tiene como un apoyo al docente frente a grupo; en el segundo apartado denominado “análisis sistémico en la asignatura de Tecnología” se exponen los elementos teórico-metodológicos que configuran al análisis sistémico como elemento fundamental de la propuesta de tecnología como asignatura; finalmente en el tercer apartado se presentan dos ejercicios complementarios que permiten tomar en cuenta diferentes categorías, así como la relación entre éstas, en el primer ejercicio se desarrollan categorías de análisis, mientras que en el segundo ejercicio se destaca la importancia de la interacción de los subsistemas a partir de la teoría de sistemas.

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SUGERENCIAS METODOLÓGICAS PARA EL USO DEL MATERIAL DIDÁCTICO Objetivo del documento Brindar a los docentes de primer grado los elementos teórico-metodológicos para la comprensión, apropiación y planeación de las estrategias didácticas incorporadas en el programa de estudio de la asignatura de Tecnología, con la finalidad de lograr una buena operación y mejorar la práctica docente.

Consideraciones para su aplicación en el contexto escolar El presente material didáctico proporciona al docente elementos sobre el análisis sistémico, primeramente se presenta una breve explicación sobre los elementos que lo configuran como elemento estructural de la propuesta para la asignatura de Tecnología y de la manera en que se incorpora al programa de estudios. Posteriormente, se presentan dos ejemplos del desarrollo del análisis sistémico tomando como base dos medios técnicos representativos en algunas actividades tecnológicas. En el primer ejercicio, se ejemplifica el análisis sistémico del tractor agrícola contextualizado en el sector agropecuario a partir de los siguientes categorías de análisis: social, antecedente y consecuente técnicos e impacto ambiental que ha tenido para favorecer la mecanización de los cultivos agrícolas y por ende transformar las formas y nivel de vida de los seres humanos. En este primer momento el ejercicio tiene la intención fundamental de plantear y desarrollar categorías de análisis. En el segundo ejercicio, se desarrolla el análisis sistémico del horno de microondas como ejemplo para algunas actividades tecnológicas de la manufactura, el ejercicio pretende desarrollar la visión sistémica a partir del enfoque general de los sistemas con la intención de conformar una lógica de construcción inductiva del trabajo con subsistemas que interactúan en función del sistema. Finalmente cabe aclarar que los ejemplos que se presentan son ejercicios complementarios, en el primero se desarrollan las categorías con las cuales se estudian los procesos y objetos técnicos, mientras que en el segundo se destaca la importancia de relacionar los subsistemas que integran al sistema, por lo tanto la visión sistémica en la asignatura recobra sentido no solo por desarrollar las categorías sino por encontrar interrelación entre los elementos del sistema. 9

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EL ANÁLISIS SISTÉMICO EN LA ASIGNATURA DE TECNOLOGÍA Relación del análisis sistémico con la asignatura En el enfoque pedagógico establecido en la presentación genérica de los programas de estudio de la asignatura se enfatiza una de las funciones elementales de la teoría de los sistemas: un sistema es una totalidad percibida cuyos elementos se organizan, interactúan y se afectan recíprocamente a lo largo del tiempo y operan con un propósito común, en este contexto, la asignatura de Tecnología se concibe como un espacio integrador de saberes que se interrelacionan con los diferentes aspectos de la técnica, la naturaleza y la sociedad, por lo tanto, la visión sistémica se presenta como una manera de aproximarse a la comprensión e intervención de la realidad. Así se pretende que los estudiantes del nivel de secundaria puedan utilizar la visión sistémica como una herramienta que les permita analizar desde los objetos técnicos hasta las interacciones que se establecen entre la innovación técnica y los aspectos sociales y naturales, de manera que puedan intervenir de forma responsable e informada en el mundo tecnológico actual y futuro. SEP, 2006:22

Contenidos programáticos en que incide el tema El análisis sistémico es un elemento transversal que permite retomar prácticamente todos los temas y subtemas del programa de estudios de Tecnología (se sugiere revisar los ejercicios que se plantean en el apartado tres del presente documento).

El enfoque sistémico en la asignatura de Tecnología Uno de los conceptos centrales planteados en esta propuesta es el de “medios técnicos”, el cual es fundamental para el estudio de la técnica. En los enfoques tradicionales el estudio está centrado en el análisis de la estructura de los aparatos, las herramientas y las máquinas. En esta asignatura se busca favorecer un análisis más amplio, en el que se incluyan tanto los antecedentes como los consecuentes técnicos de un objeto, y además los diferentes contextos en que fueron creados. Esto permite analizar:  Los intereses, necesidades, ideales y valores que favorecieron la innovación.  Las condiciones naturales existentes que representaron retos o posibilidades.  La delegación de las funciones en nuevas estructuras u objetos.  El cambio en la organización de las personas. 10

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 

El cambio en las acciones y funciones realizadas por las personas. Los efectos sociales y naturales ocasionados SEP, 2009:93

Con ello se pretende promover una estrategia que permita profundizar tanto en las funciones de un sistema como en los mecanismos del cambio técnico. Para comprender el concepto de análisis sistémico, reflexionemos sobre lo que busca éste. Observe la Figura 1. ANÁLISIS SISTÉMICO El pensamiento sistémico busca destruir la ILUSIÓN de que el mundo está compuesto por fuerzas SEPARADAS y desconectadas. Figura 1. Análisis sistémico Fuente: Elaboración propia

Ahora, pensemos en nuestro cuerpo el cual, para estudiarlo, se ha divido en sistemas, cada uno tiene una función determinada y se encuentra integrado a su vez por diversos elementos. Es así que tenemos el sistema nervioso, el digestivo, entre otros; sin embargo, si un órgano de nuestro cuerpo no funciona adecuadamente, afecta a los demás, siendo necesario estudiarlo en su conjunto y comprender su funcionamiento como un sistema integrado (Figura 2). Propiedades del Sistema Las propiedades o el comportamiento de cada elemento del sistema tiene un efecto en las propiedades o el comportamiento del sistema tomado como un todo.

Ejemplo: cada órgano del cuerpo humano afecta a su funcionamiento global.

Figura 2. El cuerpo como sistema Fuente: Elaboración propia basada en diversas consultas en Internet sobre el cuerpo humano como sistema.

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En este planteamiento y ubicándola en el ámbito educativo: ¿cómo podemos comenzar a interrelacionar un análisis sistémico en nuestra actividad tecnológica? Observe la Figura 3.

Figura 3. El énfasis de campo como sistema Fuente: Elaboración propia basada en el documento Análisis sistémico en la administración pública.

Nuestra actividad tecnológica se encuentra inmersa dentro de un gran sistema que es la escuela, pero ¿cómo podemos integrar dicho análisis sistémico en el programa de estudio y por ende en nuestra actividad tecnológica? En primera instancia reflexionando sobre los diversos productos que actual ó antiguamente hemos utilizado: las máquinas, los iphone, el papel, etc., no son surgidos de la nada, necesariamente fueron antecedidos ya sea por diversos aparatos o investigaciones que han generado teorías, explicaciones, que pueden ejemplificar su funcionamiento, construcción, impacto y éstos a su vez, han propiciado la aparición de nuevas explicaciones o elementos que ayudan en la generación de otros productos técnicos. Por lo que es importante recordar cómo se conjugan dichos elementos en nuestra vida cotidiana. Aún cuando aparentemente no se tengan elementos que señalen algún antecedente de los productos que utilizamos o no nos demos cuenta sobre los cambios que se generan en aspectos tales como: contexto social, contexto natural, calidad de vida de las personas, sus formas de organización; éstos se interrelacionan en forma sistémica, un movimiento afecta al otro. Analice el Cuadro 1. 12

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Impacto en la vida de las personas Producto

RUEDA Es una pieza mecánica circular que gira alrededor de un eje; puede ser considerada una máquina simple y forma parte del conjunto denominado elementos de máquinas. El conocimiento de su origen se pierde en el tiempo, y sus múltiples usos han sido esenciales en el desarrollo del progreso humano

Antecedente

Su invención corresponde a la época final del neolítico, y puede ser visto en relación con los demás avances tecnológicos que dieron lugar a inicio de la Edad de Bronce. Los estudiosos estiman que fue inventada en el quinto milenio a. c. en Mesopotamia, durante el período de El Obeid, en la antigua región conocida como Creciente Fértil, inicialmente, con la función de rueda de alfarero.

Organización del trabajo

Contexto natural

Aspecto económico

Satisfacció n de necesidad es

La rueda logró un uso más eficiente de la fuerza animal aplicada a la agricultura, fue la base para controlar la dirección de la fuerza.

Usa la energía de la naturaleza: la rueda hidráulica, que consigue energía extraída de una corriente de agua, río o cascada. Esta última se utilizó para moler harina. También se reemplazaron las palas por baldes para extraer agua para riego.

Es uno de los inventos fundamental es en la historia de la humanidad, por su gran utilidad en la elaboración de alfarería, en el transporte terrestre, y como componente fundamental de diversas máquinas.

Empleada por las civilizacion es antiguas para los usos más diversos: carros, con manivela para ascender baldes con agua de pozo, de torno alfarero, de rueca, etc.

Permitió disminuir el número de personas para transportar diversos elementos.

Posteriormente se empleó en la construcción de carros y animales de tiro. La rueda llegó a Europa y Asia occidental en el cuarto milenio antes de Cristo, y al Valle del Indo hacia el tercer milenio antes de Cristo.

Cambia aa

Da lugar a la invención del molino

Permitió un mayor desplazamie nto de personas.

Cuadro 1. Análisis sistémico de productos Fuente: Elaboración propia basada en investigación bibliográfica en Wikipedia sobre el origen e impacto de la rueda.

Como podemos dar cuenta, un invento como la rueda generó cambios en muchísimos aspectos en la vida del ser humano, lo que contribuyó a un mejoramiento de su calidad de vida. Para complementar la información, describe brevemente lo acontecido con los siguientes productos (Cuadro 2). 13

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Impacto en la vida de las personas Producto

Antecedente

Organización del trabajo

Contexto natural

Aspecto económico

Cambia a Satisfacción de necesidades

Máquina de escribir Coa

Papel

Cuadro 2. Descripción breve de diversos productos generados por el ser humano. Fuente: Elaboración propia basada en elementos del análisis sistémico.

El análisis sistémico como estrategia didáctica En segundo lugar, podemos tener una mayor comprensión del análisis sistémico, observando su concepto como estrategia didáctica. Al respecto la DGDC (2006), la define como: “Una estrategia que permite profundizar tanto en las funciones de un sistemacomo en los mecanismos del cambio técnico.” SEP, 2009:93 Asimismo, la DGDC (2006) nos indica que el análisis sistémico se encuentra integrado por los siguientes elementos (Figura 4).

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Figura 4. Elementos del análisis sistémico Fuente: Elaboración propia basada en elementos del análisis sistémico.

Elementos del análisis sistémico Contexto Social 

Formas de organización acordes con la sociedad y tiempo en el cual se desarrolla el objeto o proceso a analizar.



Implicaciones en las formas de vida



Implicaciones en las formas de trabajo

Antecedente Técnico 

Elementos técnicos que dieron origen al artefacto.



Constatación de avances en los aspectos tecnológicos, considerando la naturaleza, sociedad, etc., y que permitieron la creación del artefacto



Estudio técnico de los elementos que integran el artefacto

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Consecuente Técnico 

Descubrimientos o innovaciones técnicas que dan pauta a mejoras

Contexto Natural 

La naturaleza como fuente de recursos.



Condicionantes naturales: disponibilidad de materiales.



Impacto ambiental: aplicación positiva o negativa del objeto en el medio ambiente.

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EJEMPLOS DE ANÁLISIS SISTÉMICO

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EJEMPLO 1. ANÁLISIS SISTÉMICO A PARTIR DEL DESARROLLO DE CATEGORÍAS DE ANÁLISIS. El análisis sistémico en algunas actividades tecnológicas del área agropecuaria. Análisis sistémico del tractor agrícola El ámbito agropecuario reúne un conjunto de técnicas para el manejo de plantas y animales, el empleo de microorganismos y el mejoramiento genético. Estas acciones han originado una gran diversidad de medios y métodos de trabajo, conocimientos y productos. Aquí se incluyen los métodos tradicionales de la agricultura, la revolución verde, la ingeniería genética, las técnicas agroecológicas y de aprovechamiento sustentable (agricultura orgánica, biodinámica, permacultura, control integrado de plagas, entre otros). Dichos métodos pretenden la conservación de los ecosistemas. La pesca y el cultivo de especies acuáticas se relacionan con el aprovechamiento de organismos silvestres mediante el conocimiento de sus ciclos de vida. Ello ha permitido el desarrollo de diversas técnicas, por ejemplo: la pesca ribereña, la de redes de altura, la practicada en buques tipo piscifactorías y los sistemas de maricultura de ostras y crustáceos, así como el cultivo de especies de aguas continentales. En el contexto de las tecnologías agropecuarias y pesqueras, la biotecnología cobra especial importancia para el uso sustentable de la biodiversidad, ya que por medio de la manipulación genética es posible generar nuevas opciones para aprovechar las especies. Cabe considerar también los sistemas de manejo y aprovechamiento de la vida silvestre y de áreas naturales protegidas, pues posibilitan la disposición de gran cantidad de recursos alimentarios y tienen un potencial económico muy significativo. Entonces en los procesos productivos ¿qué implica un análisis sistémico? La figura 5 nos da un acercamiento a la pregunta:

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Figura 5. Enfoque sistémico en los procesos productivos Fuente: Materiales curriculares de la Dirección General de Educación Polimodal y Superior de Argentina (2000)

Es pues, que se observa un amplio ámbito de acción entre los elementos que se señalan en la figura, sin embargo, para efectos del presente ejemplo, nos centraremos en lo concerniente al énfasis tecnológico de Agricultura. En dicho énfasis es factible desarrollar un enfoque sistémico con respecto al proceso técnico del maíz y huerto escolar ya que es un proceso que cuenta con múltiples elementos (Figuras 6 y 7).

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INSUMOS

SOCIEDAD-CULTURA

FACTORES AMBIENTALES, PLAGAS, ENFERMEDADES, EDAFOLÓGICOS, etc.

MEDIOS TÉCNICOS

HOMBRE

Figura 6. Elementos sistémicos que integran el proceso técnico del maíz. Fuente: Elaboración propia basada en imágenes tomadas del buscador Google (2009)

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ALMACENAMIENTO, COMERCIALIZACIÓN, TRANSFORMACIÓN DEL MAÍZ

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Figura 7. Elementos que se consideran al analizar el huerto escolar Fuente: Scalone Echave (2009). El enfoque de sistemas. Sistemas de producción agropecuaria, material de consulta disponible en: www.fing.edu.uy/ia/departamento%20legal/Apuntes/Capitulo 4.pdf

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Como se observa, es indiscutible que existe un sinnúmero de elementos con los cuales el docente puede trabajar en el aula con la finalidad de mostrar en forma concreta un ejemplo de análisis sistémico, se pretende centrar en el proceso técnico del cultivo del maíz, algunos elementos relevantes, entre ellos, los medios técnicos, se sugiere comenzar con lo siguiente (Cuadro 3): Investigar en la comunidad sobre el proceso técnico del cultivo del maíz. Regiones de cultivo (características)

Etapas del cultivo

Medios técnicos empleados

Importancia del cultivo en la comunidad

Cosecha, comercialización y procesamiento del maíz

Cuadro 3. Proceso técnico del cultivo del maíz. Fuente: Elaboración propia basada en procesos concernientes al cultivo del maíz..

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Preguntas generadoras ¿Qué medios técnicos utilizamos en los procesos técnicos agrícolas para el maíz?

¿Cuáles son las ventajas entre utilizarlos o no?

Una vez discutidas las respuestas, lean: “El caballo y el tractor” (John Woodmorappe) Había una vez, un vendedor que conoció a un granjero, quien felizmente usaba un arado tirado por un caballo. El vendedor, refiriéndose al tractor de diesel recién inventado, dijo, „Estoy aquí para hablarle sobre la máquina que le cambiará su vida.‟Luego de aprender cómo funcionaba el tractor, el granjero señaló, „Entonces, el tractor es una nueva forma por medio del cual el caballo tira el arado, ¿cierto? ‟„Para nada,‟ dijo el vendedor. „El tractor no trabaja con el caballo. El tractor reemplaza al caballo.‟ El vendedor le explicó luego al granjero cómo el tractor se auto impulsaba y simplemente no requería un caballo. „Ya veo,‟ musitó el granjero. „Pero aún así, puedo combinar el caballo y el tractor poniendo el tractor en neutro, y dejando luego que el caballo lo jale al igual que el arado. ‟„Espere un minuto,‟ dijo el vendedor. „Eso no tiene sentido. ¿Para qué tener al caballo empujando el tractor y el arado? Si va a usar el tractor, déjelo que funcione con su propia energía. Si quiere usar el caballo, de todas formas, déjelo que are por sí mismo. No haga que el pobre animal jale una máquina tan pesada sin razón. ‟„En ese caso,‟ respondió el granjero, „Yo manejaré el tractor, y sólo usaré el caballo para recreación. Pero

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siempre que maneje mi tractor, le diré a todos que en realidad mi caballo lo está empujando.‟ Sacudiendo su cabeza en asombro, el vendedor respondió, „Usted puede hacer lo que quiera. Pero recuerde, el tractor se mueve por sí mismo. El caballo no tiene nada que ver con él.‟ Oh, pero ahora usted se equivoca,‟ dijo el granjero, con convicción. „Sólo porque no podamos ver al caballo en algún lugar alrededor del tractor no significa que el caballo no está allí, jalándolo invisiblemente.‟ El vendedor suspiró y se puso su abrigo. „Sí, claro,‟ replicó, dirigiéndose hacia la puerta. „No puedo entenderlo. El caballo sólo tiene una presencia imaginaria en la propulsión y operación del tractor. De hecho, señor, no existe ninguna diferencia, aparte de lo que usted quiera decir, entre un tractor funcionando por sí mismo y un tractor siendo empujado por un caballo invisible.‟ Y se fue a buscar otros compradores.

Fuente: Woodmorappe J. (2008) El caballo y el tractor. Consultado en enero 8, 2009 en www.answersingenesis.org/sp/articles/cm/v22/n4/horse-tractor

¿Será cierto? qué es más eficiente el caballo o el tractor, empezaríamos a derivar ciertos temas ¿cómo ha sido la evolución del tractor?, ¿puede sustituir a los animales de tiro como el caballo?, ¿dónde se usa?, entre otros cuestionamientos. Revise el siguiente análisis sistémico.

Contexto social: origen del tractor. El nombre de este medio viene del verbo latino “trahere”, que implica la acción de tirar algo en algún lugar. Por eso se denomina de ésta forma, a este vehículo agrícola que se emplea cuando también se quieren accionar otras herramientas; entre ellas podemos mencionar a las cosechadoras, a los arados, segadoras y también a los remolques. Asimismo, se le puede utilizar cuando se necesita de una fuente proveedora de potencia. El uso de los tractores agrícolas, por otra parte, fue lo que posibilitó que se disminuya notablemente la mano de obra en distintos trabajos agrícolas y que se hayan mecanizado las tareas de carga y las tareas de tracción. La palabra TRACTOR fue utilizada por primera vez en el año 1890 por G.H. Eduardo para la máquina automotriz de su invento y de ella nos queda su nombre. El tractor es una fuente principal para desarrollar energía en la producción agropecuaria y cumple con los siguientes objetivos básicos: 

Desarrollar fuerza de tiro tracción, para las operaciones de preparación de tierras y para jalar sembradoras, remolques y cosechadores.



Desarrollar potencia mediante su eje de toma de fuerzas, para accionar los mecanismos de máquinas de campo, que son simultáneamente remolcados por el

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mismo tractor, como segadoras y empacadoras o para accionar máquinas estacionarias como bombas de riego y molinos.  Desarrollar potencia mediante su sistema hidráulico, para el levante, el reaccionamiento y el control remoto de máquinas, incluye también un sistema de enganche a tres puntos. Además el chasis del tractor puede servir como soporte de máquinas, que van montadas al tractor, ya sea en su parte trasera por medio del enganche de tres puntos y toma de fuerza para accionar las bombas de aspersión; como en su parte delantera, para cargadora frontal. Cambios significativos en la organización de tareas agrícolas El fenómeno de la industrialización desarrollado en el último siglo (XX), produjo una corriente migratoria desde las zonas rurales hacia los centros urbanos. Este desplazamiento poblacional que en su mayor parte fueron trabajadores agrícolas, fomentó desde los fines del siglo XIX, el desarrollo y evolución de la maquinaria agrícola con el fin de mantener en nivel suficiente la producción agropecuaria. Tres cambios significativos han surgido en la ejecución de las tareas agrícolas:  Fuerza muscular del hombre a fuerza animal  Fuerza animal al motor de vapor  Motor de vapor al motor de combustión interna Según la FAO, desde los comienzos de la mecanización, el tractor fue el eje de las operaciones mecanizadas, que dura hasta nuestros días. El mismo constituye básicamente un equipo que se desplaza por el terreno entregando la energía necesaria para el funcionamiento de los implementos. Impactos por la mecanización agrícola El trabajo manual, herramientas agrícolas, animales de tracción, aperos y equipo, son insumos agrícolas esenciales -tan esenciales que sin ellos la producción alimenticia sería imposible-. A menudo, no es la falta de semilla mejorada, irrigación o fertilizante que previenen el incremento de la producción, de la cosecha. Es simplemente que el agricultor no tiene suficiente mano de obra, animales de tracción o máquinas para aprovechar la mayoría de sus recursos existentes. La tecnología de ingeniería mejorada ofrece grandes oportunidades para aumentar la producción y seguridad alimentaria. El informe final en un proyecto de mecanización de FAO en China citó un 90% de aumento en el rendimiento en los campos agrícolas para un sistema de cosecha doble maíz/ trigo, en mayor parte como resultado de la introducción de cero labranza, siembra en líneas y equipo para siembra. Otra maquinaria produjo ganancias altas para soja, algodón, cacahuete y arroz y la cero labranza y equipo de cultivo-mínimo demostró ser muy beneficioso para el ambiente.

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El aumento de rendimiento incrementará la demanda de mejores técnicas y tecnologías para llevar a cabo el trabajo de labranza, cosecha y poscosecha, almacenamiento, secado y procesamiento. Será necesario mejorar las construcciones rurales para almacenar la recolección de cosechas así como los establos para el ganado. Condiciones de vida

De todas las tecnologías agrícolas modernas introducidas en los países en desarrollo, la mecanización probablemente ha demostrado la mayor controversia, ha sido culpada de exacerbar el desempleo rural y contribuir a otros problemas sociales. En los años sesenta, setenta y comienzo de los ochenta, un gran número de tractores fueron proporcionados como donaciones o con ventajosas condiciones de préstamo a los países en desarrollo. Éste sector público con esquemas del alquiler de tractores se derrumbó debido al distorsionado costo de capital en comparación con la mano de obra y los animales de tracción, la equivocada administración crónica y las ineficacias intrínsecas de cualquier servicio de maquinaria gubernamental. Los países en desarrollo todavía necesitan la tecnología para ahorrar mano de obra. La demanda aumentará naturalmente con la demanda de alimentos para una población creciente, particularmente en países en vías de industrialización dónde la mano de obra rural comienza a ser escasa. Las condiciones de trabajo inseguras, no saludables e ineficaces son comunes en los países en desarrollo. El Instituto de Tecnología de la India, ha encontrado que un tercio de todos los accidentes de trabajo reportados se relacionan con la agricultura. De los 5.5 millones de accidentes serios estimados que ocurren anualmente en la agricultura de la India, muchos son ocasionados por manejo inseguro de trilladoras y utilización de tractores como transporte de carretera. Entrenando y difundiendo información sobre la seguridad de la maquinaria y la legislación de seguridad nacional se puede ayudar a reducir accidentes y lesiones. El ser humano y la técnica agrícola La mayor parte de las medidas de mecanización en la agricultura se producen por razones de economía en el trabajo  Para incrementar la productividad del trabajo (rendimiento por cada trabajador)  Para hacer que el trabajo resulte físicamente más fácil. La transición a otra fuente de accionamiento, desde el trabajo manual al uso de animales y a la mecanización motorizada, va vinculada a grandes cambios en los procesos técnicos y económicos. Las exigencias planteadas a la calidad del manejo y del mantenimiento así como de la gestión aumentan análogamente.

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El alivio físico del trabajo pesado puede ir seguido en creciente medida de un trabajo desequilibrado o monótono. Los animales o las máquinas fijan el ritmo de trabajo. El ruido impide la comunicación y puede repercutir negativamente sobre la salud, al igual que los gases de escape de los motores. Si se pierde el control sobre las máquinas, corren peligro los operadores de las mismas y otras personas. Piezas móviles (ejes, correas de transmisión, barras) significan un mayor riesgo de accidentes. El manejo y la conducción de máquinas gozan generalmente de un status más alto que el trabajo manual o el manejo de animales de acuerdo con Milanes (2001) con la mecanización de los procesos puede modificarse la distribución del trabajo y de los ingresos: "trabajo de mujeres" puede convertirse en "trabajo de hombres", siendo muy raro que ocurra lo contrario. Reflexión sobre el contexto social Con la finalidad de introducirse en el tema de los tractores en el aspecto social, uno de los fundamentos puede situarse en quien realizó trabajos relacionados con el tema, para este caso, se propone realizar la técnica de la entrevista a un personaje imaginario, en este caso a John Deere, un nombre importante en cuanto al desarrollo de los tractores agrícolas, se sugiere elaborar un listado de preguntas y sistematizarlas en el cuadro 4.

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7 de febrero de 1804 Rutland, Vermont, Estados Unidos

MUERE:

Fundó Deere&Company, una de las marcas de equipos de construcción y agrícolas más importantes del mundo.

PROFESION:

CONDICIONES REQUERIDAS PARA DISEÑAR TRACTORES

En 1843Deere se asoció con Leonard Andrus para producir más arados para mantener el ritmo de construcción según la demanda. Por 1855, se habían vendido más de 10.000 arados de la fábrica de Deere. En 1868, creó la corporación Deere&Company a partir de su negocio.

JOHN DEERE

OTRAS ACTIVIDADES DE SU VIDA LABORAL

TUS DUDAS

Herrero, Ingeniero

MODELOS DE TRACTORES QUE DISEÑÓ

HOBBIES

En 1837 desarrolló y construyó su primer arado de acero, aunque si fue Deere o no el primero en inventar el arado de acero es tema de controversia.

PRODUCTOS ACTUALES QUE FABRICA Y VENDE LA COMPAÑÌA

INVENCIONES

LOGROS

NACE:

17 de mayo de 1886 Moline, Illinois, EUA

Cuadro 4. Sistematización de la información sobre la entrevista imaginaria a John Deere Fuente: Elaboración propia.

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En nuestra comunidad investiguemos. Labores agrícolas donde se emplea

Cultivos que lo requieren

¿Qué instrumentos agrícolas sustituye?

Tiempo /beneficio/ Rendimiento obtenido

Impacto en la vida del agricultor

¿Porqué comenzaron a utilizarlo y en qué época?

Cuadro 5. Investigación sobre aspectos sociales del cultivo del maíz Fuente: Elaboración propia.

¿Cuál es su conclusión sobre las condiciones sociales que se requirieron para que el tractor fuese aceptado y por ende se diera paso a la mecanización agrícola?

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Antecedente técnico 1ª. Máquina motriz de uso agrícola: “locomovil”

Se inventa el tractor de cadena (oruga). Desarrollo en masa de tractores agrícolas

1850-1900

Desarrollo del motor de combustión interna

1900-1920

Se sustituye el motor de vapor por el de combustión interna

Se inventa el sistema elevador para implementos

1921-1940

Sustituyen ruedas metálicas por caucho y llantas neumáticas

Se adapta como equipo estándar el enganche de tres puntos. Aumenta el número de velocidades en la transmisión para diversos tipos de trabajo de campo

Se incrementa el uso de los sistemas hidráulicos especialmente en el enganche de implementos y sistemas de dirección (powersteering)

Se han adaptado innovaciones computarizada s como dirección asistida por láser, sistemas de navegación por satélites y maquinaria robotizada

1941-1960

1961-1980

1980 al presente

Sube el precio de la gasolina, se utilizan los 1eros. Motores diesel o de gas, de petróleo licuado

Se introduce el uso de cabinas para resistir volcaduras, calentadores (heaters) y acondicionador de aire. Se reduce el ruido en los motores haciendo más confortable el trabajo del operador. Sigue aumentando la potencia de los tractores y los tamaños de los implementos.

Se están diseñando motores inteligentes y que utilicen otras fuentes de energía (solar, eléctrica y biodiesel). Se fabrican tractores más eficientes en cuanto al uso de combustible y comodidad del operador.

Figura 8. Línea del tiempo sobre la evolución técnica del tractor Fuente: Elaboración propia.

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EL ANÁLISIS SISTÉMICO EN LA ASIGNATURA DE TECNOLOGÍA

Evolución del tractor en imágenes

Máquina de vapor para labores agrícolas

Tractor semioruga

Arado tractor para motores de gasolina

Tractor triciclo con neumáticos provistos de ligeras nervaduras

Tractor con llantas forradas de caucho

Tractor 2RM con cabina aislada y panorámica

Tractor con motor semidiesel

Tractor con cuatro ruedas motrices desiguales.

Figura 9. Evolución del tractor en imágenes Fuente: Elaboración propia basada en diversas consultas en Internet sobre evolución del tractor

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EL ANÁLISIS SISTÉMICO EN LA ASIGNATURA DE TECNOLOGÍA

El primer avance fundamental se dio el día en que el hombre que removía la tierra golpeándola con una herramienta tipo azada decidió avanzar con ella introduciéndola en el suelo venciendo la fuerza de tiro. Nació así el arado en un tiempo indeterminado de la prehistoria. Esa primera máquina y las pocas que en muchos siglos después se diseñaron para trabajar la tierra, estaban accionadas por esfuerzo muscular, ya fuera el del hombre o de los animales de tiro. El siguiente paso decisivo, que libra al hombre de la necesidad de contar con fuerza muscular para trabajar el campo, se dio al aplicar a la agricultura la energía generada por motores que consumen combustible. Aunque a lo largo del siglo XIX se construyeron máquinas de vapor estacionarias denominadas locomóviles que, mediante un juego de cables y poleas, conseguían tirar de los arados, su uso fue escaso y los agricultores no se libraron de seguir con su collera de mulas o yunta de bueyes. Sin embargo, la construcción del primer tractor con motor de combustión interna, debida a Froelich en 1892, marca el inicio de la actual tractorización. A partir de ese momento, tanto el tamaño de las máquinas como el de la superficie trabajada por un agricultor pueden crecer, porque es la energía desarrollada por un motor, la que realiza los esfuerzos necesarios. Esta fecha de 1892 podemos considerarla el inicio del siglo XX en maquinaria agrícola. Funcionamiento técnico partes del tractor El tractor consta de un motor que es el encargado de poner a disposición la energía necesaria para la tracción y su autotransporte, a continuación del motor se encuentran otros mecanismos que tienen por función transmitir la potencia del motor a las ruedas y a la toma de potencia ( toma de fuerza), que constituyen la transmisión. Otros mecanismos de importancia los constituyen la barra de tiro y el mecanismo de levante hidráulico de tres puntos y control remoto. Trocha: Así se llama a la distancia que existe entre los planos medios de dos ruedas del mismo tren. Las trochas de los tractores pueden ser fijas o variables Peso: Se deberá determinar el peso que báscula en el tren anterior y posterior. Esto tiene suma importancia en lo que hace a la tracción y equilibrio. (Figuras 10 y 11).

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EL ANÁLISIS SISTÉMICO EN LA ASIGNATURA DE TECNOLOGÍA

Figuras 10 y 11. Partes del tractor Fuente: diversas consultas en Internet sobre evolución del tractor.

Tractores de uso agrícola

Son empleados para realizar las distintas labores agrarias. Pueden estar dotados para su movimiento, bien de ruedas o de cadenas. Los tractores de ruedas son los más utilizados, siendo estas en su mayoría de goma y ocasionalmente de hierro. Los tractores dotados de ruedas de hierro se emplean en cultivos en los que el suelo está encharcado o con gran cantidad de barro, que hace patinar a las ruedas convencionales. Claro ejemplo de su uso es el cultivo de arroz, puesto que son los únicos que permiten realizar las distintas labores cuando se encuentra encharcado (Notas de maquinaria agrícola, 2008).

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EL ANÁLISIS SISTÉMICO EN LA ASIGNATURA DE TECNOLOGÍA

Los tractores agrícolas realizan distintos tipos de labores, ya sea con el tractor en movimiento o estacionado. Las labores más usuales con el tractor en movimiento son:  Arrastre de los distintos arados o aperos de labranza y de remolques.  Arrastre de las distintas máquinas que toman la energía para su funcionamiento de la toma de fuerza del tractor. Las labores con el tractor estacionado más importantes son:  Aquellas que se realizan por medio de máquinas que utilizan la toma de fuerza del tractor directamente para su funcionamiento.  Las que son realizadas utilizando un sistema auxiliar de poleas, cadenas y engranajes. Constitución general del tractor agrícola El tractor agrícola consta de las siguientes partes básicas

*

MOTOR: Transforma la energía química de un combustible en energía mecánica, esta energía se llama potencia. Es el órgano mecánico que suministra la fuerza que es trasmitida a las ruedas mediante el embrague por la transmisión, y produce el movimiento. Los motores son de explosión o bien de combustión (diesel).Los primeros utilizan una mezcla de aire y gasolina o gas que se quema dentro del cilindro, generando una energía que es aprovechada para desplazar el pistón, en un movimiento rectilíneo, de arriba abajo y viceversa. Acoplada al pistón se encuentra una biela biarticulada en sus extremos, que, unida al cigüeñal por su parte inferior, transforma el movimiento rectilíneo del pistón, en uno circular del cigüeñal. Una alternativa cada vez más utilizada, a la hora de construir motores para la agricultura, es la elección del motor de combustión frente al de explosión. EMBRAGUE: Por medio de éste el operador puede conectar el eje cigüeñal del motor al eje de mando de las cajas de cambio. El embrague es el elemento de unión entre el cigüeñal y la caja de cambios. Se ubica a continuación del cigüeñal y transmite o no, el giro producido por éste, al cambio, según deseemos. Se acciona por el usuario mediante el pedal situado más a la izquierda en la cabina de mandos. Si accionamos el pedal, y contrariamente a la terminología popular, se desembraga, es decir, se produce la separación del motor y el cambio. Es en este momento cuando el giro del motor no se transmite a la transmisión. Cuando no se acciona el pedal, y cambio y motor se encuentran acoplados, se produce el efecto contrario, y se dice que el motor se encuentra embragado.

*

En López (2002), Técnico en agricultura, Editorial Cultural, Madrid, pp. 198-219

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EL ANÁLISIS SISTÉMICO EN LA ASIGNATURA DE TECNOLOGÍA

CAJA DECAMBIOS: Como su nombre lo indica sirve para cambiar las velocidades de avance del tractor. Es el elemento que se encarga de variar las revoluciones entre el motor y el giro de las ruedas. El motor gira a un número de revoluciones superior al deseado para las ruedas, y además de una manera lo más uniforme posible (recordemos la aparición de motores de seis cilindros y de elementos como el volante motor). Estas condiciones óptimas para el motor no lo son para las ruedas, por lo que es necesaria la aparición de un elemento que nos permita variar esta relación de giro a voluntad. Con la aparición de la caja de cambios se consigue el fin buscado. TRANSMISIÓN CON MANDOS FINALES: Tiene como fin el transferir la potencia o energía mecánica hacia las ruedas traseras del tractor. La transmisión es la encargada del movimiento de las ruedas, aprovechando el giro del cigüeñal que se produce en el motor. Para realizar este proceso existen unos órganos mecánicos que son los siguientes:  El embrague,  Caja de cambios.  Par cónico o engranaje de ángulo.  Diferencial. RUEDAS: Sirve para soportar el tractor, las ruedas traseras desarrollan la tracción mientras que las delanteras proporcionan la dirección. Las ruedas de los tractores están formadas por una cubierta de caucho, a la que llamaremos neumático y varias partes metálicas, normalmente desmontables. Es necesario que se puedan desmontar para poder sustituir las ruedas en caso de avería. Las partes metálicas son:  El cubo. Es la parte por donde se une la rueda al palier del diferencial.  Los rayos. Que unen el cubo con la llanta.  La llanta. Es donde se monta el neumático. Puede formar una sola pieza con los rayos o bien ser independiente, uniéndose a ellos mediante tornillos. BARRA DE TIRO: Sirve para tirar o jalar máquinas de tipo de tiro. POLEA: Por medio de ella se da mando a los mecanismos de máquinas estacionarias. EJE DE LA TOMA DE FUERZA: Sirve para el mando de mecanismos de máquinas remolcadas o montadas al tractor. SISTEMA HIDRÁULICO DE ENGANCHE EN TRES PUNTOS: Sirve para las máquinas de montaje del tractor. Los tractores disponen de un mecanismo que mediante una bomba que proporciona una presión, les permite realizar operaciones que de otro modo serían más costosas de realizar. Se usa principalmente para disponer de fuerza suficiente para mover cualquier accesorio. A este mecanismo se le conoce como sistema hidráulico. El sistema hidráulico está formado por un depósito especial con líquido, una bomba que mantiene ese liquido a presión y una instalación. El líquido puede ser especial para el sistema hidráulico o bien tratarse de un aceite de densidad característica. La bomba se puede accionar directamente, por un mecanismo conectado al árbol de la toma de

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fuerza o al eje primario del cambio de marchas. Esta particularidad en los puntos de conexión provoca que cuando el cigüeñal y el cambio no están acoplados, el motor está desembragado; el elevador deja de funcionar, con lo que se han desarrollado elevadores cuyo funcionamiento sea independiente de este aspecto.

Clasificación de Tractores* Por la fuente de potencia utilizada. 

Tracción animal. Primera fuente de potencia en labores de tracción. Como sabemos han sido utilizados los bueyes, los equinos, los mulares y la fuerza humana. Aún son utilizados en cultivos relativamente pequeños y de terceros pendientes.



Motor a vapor. Fue el primer eslabón en la sucesión de transformaciones que se originaron con la aparición de los automotores, sin que por ello se originaron con la aparición de los automotores.



Motor de explosión. Permitió abarcar mayores áreas de cultivo, pero, al mismo tiempo, perfeccionar los métodos de cultivo y resolver dos problemas capitales para el agricultor: uno, la ejecución de grandes labores preparatorias para el establecimiento de cultivos nuevos y el de la oportunidad de los trabajos en la finca.



Motores diesel. Los tractores más modernos están equipados con este tipo de motor por la economía de su funcionamiento ya que su rendimiento térmico es mayor que los de gasolina, y por tanto, el costo de adquisición es mayor puesto que al estar sometidos a presiones mucho más elevadas, los órganos del motor deben poseer un mayor peso y robustez; son también más lentos de funcionamiento debido al mayor peso de dichos órganos y al mayor lapso de tiempo que requiere la combustión del gas-oil.

Por su apoyo sobre el suelo De un apoyo. Son generalmente tractores cultivadores y de jardín. Su estabilidad se consigue por los aperos que a él se enganchan. Son muy pequeños y para pequeñas áreas. De dos apoyos  De dos ruedas. Por lo general utilizan motores de un cilindro, de 3-4 caballos a vapor. Admiten múltiples aplicaciones adaptándoles diversos tipos de arados, cultivadoras, etc. y también como cortadoras de pasto. Poseen mala

*En

López (2002).Técnico en agricultura, Editorial Cultural, Madrid, pp. 198-219

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adherencia, derivada de su poco peso, lo que impide utilizarlo para labores preparatorias profundas. Suelen maniobrarse con dificultad y tienen un costo inicial excesivo. 

De oruga. Se utilizan principalmente en labores pesadas y terrenos muy duros, como también en cultivos de arroz, terrenos pantanosos, muy arenosos y desnivelados, tales como laderas. La superficie de apoyo sobre el suelo y el bajo centro de gravedad de estos tractores les permite maniobrar con facilidad sobre terrenos accidentados, muy flojos ó laderas donde el trabajo con un tractor de ruedas sería sumamente difícil.

De tres apoyos. Son apropiados para cualquier trabajo que se requiera tanto en labores agrícolas como industriales. Su eje delantero de vía angosta puede estar acoplado a dos llantas muy contiguas o una sola llanta. Sus ruedas dobles son ajustadas o varios anchos de vía para laborar a varias distancias entre surcos. Se utilizan generalmente en tareas de arado, siembra, cultivo, recolección de cosechas, transporte, etc., y también para accionar máquinas con su polea. Se adaptan especialmente para cultivos en hileras, tales como maíz, algodón fríjol, etc. Posee grandes ventajas para esta clase de labores agrícolas por su amplia luz libre entre el eje y el suelo, por su fácil cambio de ancho de vía para adaptarlo a distancias entre surcos y por su reducido radio de viraje que le permite salir de un surco con facilidad y sin pérdida de tiempo. Además por su amplia luz sobre el suelo, permite adaptársele aperos adelante, al medio y atrás. De cuatro apoyos. Disponen por lo general de mayor luz libre entre el eje y el suelo, son más altos y diseñados para tareas de cultivo en plantaciones altas, tales como caña de azúcar. Su eje delantero puede ser convertido en muchos de los casos a eje corto para disposición en triciclo y su eje trasero ajustable a diferentes anchos de vía. De acuerdo a su utilización Universal. Se denominan así porque son tractores de múltiples usos que pueden realizar una gran gama de labores agrícolas y de otros usos. 

Triciclo. De los cuales ya se ha hablado.



Oruga de armazón alto. Cuya razón se debe a que al tener una mayor luz entre el eje y el suelo, pueden ser utilizados para labores entre líneas con la vegetación crecida. Requieren de terrenos planos porque su estabilidad disminuye con la mayor luz entre el eje y el suelo.

Uso Agrícola 

Tractores hortícolas. Estos, admiten múltiples aplicaciones adaptándoles distintos tipos de arado, cultivadores, etc.



Tractores de jardín. De reducidas dimensiones y potencias variables, según las particularidades del trabajo a que se destinen. Las mayores de cuatro ruedas, 37

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llevan motor de dos cilindros y pueden ser de 8-12 caballos de vapor; accionan el juego delantero con su correspondiente diferencial. También los hay de una sola rueda unida al cigüeñal del motor. 

Tractores cultivadores. Los tractores que sólo se destinan a este tipo de labor, son generalmente de triciclo.



Tractores cosechadores. Constantemente éstos están con las combinadas.



Tractores sembradores. Con aperos adecuados realizan labores de siembra de diferente tipo, a saber: al voleo (granos pequeños), en surcos, etc.

De acuerdo al tipo de apoyo Tractores de cadena. Son usados con el objeto de conseguir la máxima adherencia, aún en condiciones difíciles, tales como terrenos labrados, movedizos, etc. Disponen de una gran fuerza de tiro. Su movilización se hace por medio de dos fuertes cadenas sin fin provistas de zapatas especialmente diseñadas para asentarse sobre el suelo y agarrarse a él, logrando así el mínimo de deslizamiento. Las cadenas pueden ser más o menos anchas dependiendo de la adherencia que se requiera. Tractores semi-orugas. Consiste en un sistema que permite convertir un tractor de ruedas en semi-oruga, sustituyendo las grandes ruedas motrices traseras por una rodadura de cadenas. Con ello aumenta el agarre de modo que, por ejemplo, en vez de tirar del arado bisurco, pueden emplearse 3-4 rejas y, aunque haya que hacerse más despacio el rendimiento es mayor y sobre todo resuelve el problema de los terrenos húmedos y resbaladizos en épocas de trabajo duro. Tractores de ruedas. Tienen llantas de diferente tamaño desde muy pequeño en el eje delantero, hasta de gran tamaño en el eje trasero. Los hay de llanta neumática ó metálica. De acuerdo al tipo de transmisión Transmisión en el eje trasero. El tractor se impulsa por el movimiento transferido solamente a las llantas traseras. Doble transmisión. La transmisión o impulso se da tanto en el eje trasero como en el delantero. Tareas de los tractores agrícolas*. Implementos adaptados Un tractor agrícola de los denominados “de ruedas” pueden llevar a cabo una serie de operaciones básicas las cuales son: traslado, arrastre, empuje, suministro de fuera, *En

http://www.maquinariapro.com/maquinas/tractores-agricolas.html (consultado en mayo de 2009).

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arrastre y accionamiento. Todas las tareas mencionadas, con excepción de aquellas vinculadas con el traslado, las puede realizar de manera autónoma y sin la asistencia de otra maquinaria o de otro elemento asistencial. Sin embargo, el resto de las operaciones son efectuadas con la presencia de un apero, que es una suerte de máquina que al desplazarse tiene la capacidad de ejecutar funciones concretas, tales como: abonar, sembrar, segar, labrar, acondicionar una cosecha, abrir zanjas, nivelar los terrenos, realizar recolecciones y todo tipo de tareas relacionadas con acciones de carga y descarga. Asimismo, los tractores agrícolas pueden caracterizarse como un exponente de la mecanización agraria, como ya hemos adelantado, fundamentalmente porque afecta a todos los trabajos mecanizados. Debido a esta importante función que realiza, el tractor puede ocasionar más peligros de los que se tienen en cuenta, sobre los cuales ampliaremos a continuación. Uno de los riesgos máximos que se puede llegar a correr cuando se está operando este vehículo en particular es el vuelco, que puede ser lateral o hacia atrás, a lo que se conoce con el nombre de “encabritamiento”. Las causas de un vuelco de los tractores agrícolas pueden ser muchísimas y una de ellas es la peligrosidad intrínseca del vehículo. Como se trata de una máquina que tiene su centro de gravedad bastante elevado respecto del nivel del suelo, la estabilidad del tractor puede perderse en determinadas posiciones y de ahí ocasionar el vuelco. Esto también esta relacionado con otro factor: el de la distancia entre los ejes y el grosor de la vía por la cual se está transitando. Por esta razón, los modelos más estrechos son los que acarrean mayores riesgos de vuelco. Como esta máquina realiza tareas de tracción, es decir, de traslado y de arrastre, es importante mencionar que otra causa de vuelco tiene que ver con la producción de una fuerza de tracción excesiva o bien con una fuerza de tracción que se aplica sobre un determinado punto de enganche, que había sido mal colocado previamente. Todo esto va a determinar un vuelco con riesgo de que se produzca un accidente debido al vuelco hacia atrás, o sea, al encabritamiento del vehículo. Al mismo tiempo de la evolución del tractor, a éste se le han adoptado diversos implementos para que realice otras funciones agrícolas (Cuadro 6)

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Implemento

Características La máquina sembradora del inglés JethroTull, auténtico pionero de la agricultura científica y que diseñó esta sembradora en los primeros años del siglo XVIII. Esta nueva sembradora posibilita sembrar rápidamente y colocando la simiente fácilmente en filas que hacen más simples otras tareas agrícolas. Además la semilla se ubicaba a una cierta profundidad que la alejaba del peligro que suponían los pájaros y el viento para la siembra. El arado de hierro que posibilita un laboreo más profundo y efectivo. El nacimiento de una potente industria siderúrgica que proporcione hierro barato y abundante será básico para la mejora del utillaje agrario, que apenas había conocido cambios desde tiempos de los romanos. La utilización de caballos en lugar de bueyes acelerará los trabajos agrarios. Las primeras segadoras y trilladoras, que permiten mejorar la productividad de los trabajadores agrícolas. Las importantes mejoras en la producción de hierro y acero los irán convirtiendo en materiales asequibles para la fabricación de maquinaria agrícola cada vez más compleja. Al principio utilizarán tracción animal (como puede apreciarse en estas segadoras tiradas por caballos) pero luego surgirán trilladores movidas con la máquina de vapor, e incluso en los años finales del siglo XIX se fabricarán tractores que movidos por vapor pueden ser considerados los antecedentes de los tractores con motor de explosión que revolucionarán la agricultura del siglo XX.

Cuadro 6. Descripción breve de algunos implementos adaptados al tractor Fuente: tomado del artículo Revolución agrícola e industrial, disponible en la página web:http://mundoparragon.spaces.live.com/Blog/cns!CD86D65832F22F18!1100.entry

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EL ANÁLISIS SISTÉMICO EN LA ASIGNATURA DE TECNOLOGÍA

Reflexión sobre el antecedente técnico Investiguemos en la comunidad Evolución del tractor

Inventario de tractores en la comunidad

Modificaciones en el tractor

Funcionamiento y partes del tractor

Otros usos del tractor

Implementos adaptados al tractor

Cuadro 7. Investigación sobre la evolución del tractor Elaboración propia.

Derivado de la investigación, elabore una demostración con alumnos y productores sobre la forma en cómo ha evolucionado el tractor en la comunidad y sus perspectivas de uso.

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Actividad en campo Como actividad introductoria en el área de producción agrícola realice una aplicación de técnicas, en donde considere dos momentos:

Práctica 1. El tractor agrícola

    

Reconocimiento del área a utilizar (condiciones de suelo, pedregosidad, ubicación, etc.). Descripción e identificación de las partes básicas del tractor. Diferencias entre tractores de distintos tipos. Trabajos que puede realizar el tractor agrícola. Cuidados del tractor.

Práctica 2. Instrumentos agrícolas

  

Reconocimiento de los instrumentos agrícolas que ejecutan las mismas labores que el tractor agrícola. Descripción e identificación de las partes que los conformas Con el tractor e implementos realice la preparación del terreno y emita conclusiones sobre el uso de estos dos elementos para preparar la tierra.

Consecuente Técnico. En un principio los tractores agrícolas se dedicaron a reemplazar la tracción animal, en la actualidad son máquinas equipadas con dispositivos adicionales que los convierten en auténticas fuentes de energía, consiguiendo una polivalencia de uso que los hace insustituibles en toda aquella agricultura mínimamente mecanizada y se ha convertido en maravillosas máquinas, que se comercializan en casi todo el mundo, con una tecnología casi perfecta y con diseños cada vez más modernos, prácticos y atractivos. Consideren el siguiente texto: Tractor agrícola del futuro El equipo de ingenieros de MasseyFerguson, con base en la planta de producción de Beauvais, trabaja en la actualidad en una serie de proyectos que están dando forma a los tractores que se utilizarán dentro de diez años: Máquinas del futuro. En su trabajo diario, los ingenieros de MasseyFerguson analizan en profundidad una serie de criterios clave en el diseño de los nuevos tractores para obtener máquinas más potentes, con mayor control, más productivas y con una mayor fiabilidad y facilidad de uso. Este equipo diseñó la premiada gama de tractores MF 5400-MF 8400, la última en obtener un

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rotundo éxito en el mercado. Su trabajo consiste en continuar con la tradición innovadora que ha situado a los productos de MasseyFerguson como líderes del mercado. Si bien no resultaría apropiado revelar aquí todos los detalles de las ideas y los conceptos que manejos para el futuro, sí podemos decir que entre las apasionantes áreas de trabajo que están poniendo a prueba el ingenio de nuestro equipo se incluyen la utilización de tecnología para la reducción de emisiones, la mejora de la comodidad del conductor y todo lo relacionado con la ergonomía, una mayor eficacia en la transmisión, una mayor velocidad de transporte, el incremento de potencia y las fuentes alternativas de combustible.

Otro ejemplo de lo que puede mejorarse en el tractor es lo que a continuación se presenta: Una de las tecnologías que acapara nuestra atención es la reducción catalítica selectiva, que básicamente limpia las emisiones de oxido nitroso antes de que salgan por el escape". "Esta tecnología ofrece una mayor reducción del consumo de combustible y mejora el rendimiento general del tractor, lo que supone unos menores costos operativos para los clientes". En cuanto a la comodidad del conductor, nuestro equipo se centra en una mayor reducción de los niveles de ruido y de las vibraciones. Uno de nuestros objetivos básicos es producir también tractores cuyo manejo sea muy sencillo. Cada vez se incluyen más adelantos tecnológicos en los tractores: desde sistemas de GPS a modernos sistemas de control de los implementos. El empleo de combustibles alternativos, asunto que atrae la atención de todos nuestros ingenieros que trabajan en el diseño de vehículos, lleva camino de crear un gran número de ramificaciones en la fabricación de maquinaria agrícola. Otra vía es el uso de células de combustible. Las células de combustible integradas actuarían como una gran batería que generaría electricidad a través de un proceso químico. Con el empleo de esta tecnología no sería necesaria la utilización de un motor de combustión interna, por lo que tendría un gran impacto en la arquitectura del tractor. Motores eléctricos accionarían las ruedas, la TDF y las funciones auxiliares. Asimismo, se podría enchufar un implemento eléctrico directamente en la fuente de alimentación eléctrica del tractor. Como conclusión, decir que en MasseyFerguson nuestra filosofía de diseño oscila entre la

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mejora de nuestros tractores con una mezcolanza de continuos desarrollos 'evolutivos' y un mayor número de cambios innovadores. Trabajamos para aumentar el rendimiento real en el campo al tiempo que mejoramos la comodidad del conductor y diseñamos tractores de sencillo manejo con los que es fácil convivir.

En http://www.masseyferguson.com.ar/info_tractor_futuro.htm (consultado en mayo de 2009)

Bangladesh: nuevos y económicos implementos agrícolas que ahorran bienes y crean empleos La concentración de los cultivos

Los nuevos instrumentos agrícolas que conservan los recursos, desarrollados y promovidos por el CIMMYT (Centro Internacional de mejoramiento del maíz y trigo)a y los investigadores locales, aumentan los rendimientos del trigo y los ingresos familiares en uno de los países más densamente poblados, donde se practica la explotación agrícola más intensiva del mundo. El alimento básico es el arroz y se muelen hasta 4 millones de toneladas de grano de trigo cada año para elaborar chapatas y panes.

La agricultura en Bangladesh es intensiva; en la última década se mecanizó. Hoy día 8 de cada 10 agricultores usan tractores de dos ruedas, más adecuados para sus pequeñas propiedades dispersas que los de cuatro ruedas. Los agricultores roturan el suelo antes de sembrar trigo y arroz; en el caso del trigo, también después para cubrir la semilla y el fertilizante esparcidos a mano en las parcelas. En ambos cultivos, las prácticas tradicionales de labranza y siembra consumen mucho combustible y son agotadoras. Peor aún, gran parte del trigo se siembra tardíamente después de la cosecha del arroz, lo que significa que los granos en maduración son afectados por el bochornoso calor antes de la época de monzones. “Principalmente por esto, los rendimientos de trigo promedian sólo 2.3 toneladas por hectárea, casi dos toneladas menos del potencial del cultivo en este entorno”, dice EnamulHaque, investigador asociado del CIMMYT (Centro Internacional de mejoramiento de maíz y trigo) coordinador de la mecanización en pequeña escala en Bangladesh. “Con ese nivel de producción, no podemos satisfacer la demanda interna y la mayoría de las veces importamos hasta la mitad de nuestro trigo”.

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Cultivadoras no tradicionales que impulsan los ensayos Desde 1995, Haque ha colaborado con el Centro de Investigación de Trigo (WRC) de Bangladesh y organizaciones locales en la promoción de un variado conjunto de implementos para reducir y hacer más eficiente la labranza y la siembra. Después de varios fracasos, Haque y su equipo adoptaron un método de extensión que comienza a dar frutos. “les prestamos‟ a los agricultores un tractor de dos ruedas e implementos con un pago adelantado de 50% y los capacitamos; si les gusta el equipo, se quedan con él y pagan el otro 50%”, explica Haque. Más de 2,000 agricultores en 800 hectáreas han adoptado un instrumento impulsado por un pequeño tractor que rotura, siembra y cubre la semilla en una sola pasada. Además de incorporar los residuos del cultivo anterior, el implemento reduce el tiempo entre los cultivos, de dos semanas a un solo día. “Al principio los agricultores tenían miedo porque no podían ver la semilla sobre el suelo”, dice Haque. “Pero el establecimiento era mejor, las plantas crecían en línea recta, los agricultores ahorraban semilla y no tenían que contratar a nadie para que ahuyentara a los pájaros. Pero sobre todo, los rendimientos de trigo aumentaron 15% y se redujeron los costos de producción. Ahora todos quieren sembrar sus campos en esta forma”. El grupo de Haque también promueve equipo para cosechar y trillar y, más recientemente, un arado de volteo y una sembradora de papas, ambos se pueden utilizar con tractores de dos ruedas. “Originalmente nos dedicamos al trigo pero los agricultores querían algo más por su inversión”, comenta Haque. “La USAID ha financiado un programa de préstamos y capacitación y ayudamos a los agricultores a usar los implementos para una serie de cultivos: frijol mungo, garbanzo negro, yute, mostaza, garbanzos y chiles, entre otros. Estamos trabajando para mejorar los diseños de los implementos y celebramos dos reuniones al año con ingenieros agrícolas, propietarios y operadores de maquinaria, productores de maquinaria y agricultores”. Inspirados por el éxito de esta labor, la FAO y el Centro de Investigación de Trigo (WRC) han iniciado actividades similares. Fuente:

En http://www.cimmyt.org/spanish/docs/ann_report/2004/participation/bangladesh.htm (consultado en mayo de 2009)

Dedicación y asociaciones colaborativas Otro líder en el movimiento local impulsor de maquinaria agrícola es Israel Hossain, científico principal especializado en ingeniería agrícola del WRC. Hossain se capacitó con el agrónomo y especialista en maquinaria del CIMMYT Ken Sayre en 2003 y regresó a Bangladesh pletórico de ideas y energía. “Tenía conocimientos sobre la maquinaria, pero con Ken aprendí nuevos conceptos de extensión y agronomía”. Hossain ha trabajado con el científico adjunto del CIMMYT Scott Justice, experto en maquinaria agrícola que cumple una tarea similar en Nepal. “Scott trabaja con maquinaria para la agricultura de conservación y ha visitado Bangladesh varias veces”. La gran pasión de Hossain es trabajar con los agricultores y los pequeños fabricantes y, en particular, diseñar implementos útiles para ellos.

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Se necesitan menos jornaleros Hossain dice que ha llegado el momento de que la maquinaria agrícola ahorre combustible, tiempo y, especialmente, mano de obra. “A pesar de que Bangladesh está muy poblado, irónicamente, escasea la mano de obra agrícola”, dice. “La gente se educa y busca trabajos fuera del campo mejor remunerados. En la temporada de más actividad, los salarios de los peones se cuadruplican y aun así no se pueden conseguir trabajadores”. En principio, esto es bueno, según Haque, quien recuerda que un propósito de las actividades del CIMMYT es expandir las opciones de medios de subsistencia para los habitantes de zonas rurales. Un buen ejemplo es el caso de AnwarHossain (ningún parentesco), de la aldea de Boiltor, en el noroeste de Bangladesh. Originalmente jornalero y empleado en el banco Grameen, ha transformado el préstamo de una sembradora de una sola pasada del programa del CIMMYT en el año 2000 en un taller de maquinaria agrícola que produce US$ 120 al mes. Recientemente trasladó a su familia de su primera casa de barro con techos de hojalata a una casa de ladrillos con varias habitaciones, construida con sus ganancias. “He tenido más éxito de lo que esperaba”, dice AnwarHossain. “Conozco la maquinaria, y cuando arreglo algo, no vuelve a descomponerse”.

Fuente: En http://www.cimmyt.org/spanish/docs/ann_report/2004/participation/bangladesh.htm (consultado en mayo de 2009).

Reflexión sobre el consecuente técnico ¿Cómo plantea usted en base a su región agrícola las características que debe tener el tractor y los implementos agrícolas?

Represente gráficamente un posible diseño de tractor en su comunidad.

Figura 12. Representación gráfica del tractor agrícola regional.

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Impacto ambiental. El ecosistema y la técnica agrícola Al aumentar el grado de mecanización, se adaptan a las máquinas y aperos especialmente las tierras de cultivo y las vías de tráfico. El uso de tractores y de máquinas de trabajo automóviles, como segadoras/trilladoras, pero incluso ya el uso de animales de tiro, exige grandes superficies, estas deben estar en lo posible libres de obstáculos como piedras, árboles, tocones y similares. Los cultivos mixtos, es decir, el cultivo de varias especies distintas en un campo al mismo tiempo, apenas si son mecanizables, por lo que predominan los monocultivos rotativos o permanentes. La superficie del suelo está desprotegida durante semanas después del tratamiento del suelo, quedando expuesta a la erosión eólica e hidráulica. La siembra a voleo es sustituida por la siembra en hileras, y las hileras siguiendo la pendiente favorecen la erosión causada por el agua. Caminos y puentes, al igual que canales de riego y drenaje, se diseñan predominantemente según los requisitos de la técnica agrícola. Zonas ecológicamente valiosas como bosques, setos y tierras de barbecho se van relegando cada vez más. Regionalmente pueden producirse reducciones y desplazamientos de especies de la flora y de la fauna, disminuyendo la variedad ecológica. La falta de protección contra el viento en zonas de cultivo favorece la erosión eólica. Es necesario conceder una alta prioridad a la propagación de formas mecanizables de sistemas de uso de la tierra que tengan en cuenta aspectos tanto económicos (del trabajo) como ecológicos. Para algunas regiones (especialmente de clima templado), ya se conocen sistemas de producción y operación de tal tipo, debiendo fomentarse su aplicación. En otras regiones se requiere todavía una gran labor de investigación y desarrollo apropiados. No es en absoluto suficiente una formación y un asesoramiento meramente a nivel técnico para conseguir un uso apropiado de las máquinas y los aperos. Es necesario un cambio de conciencia en todos los implicados (desde la trabajadora del campo hasta los órganos de decisión) para aprovechar el potencial de la mecanización y poder detectar y reducir los riesgos. Es importante la conservación de zonas de refugio, bosques, setos, zonas húmedas y otros nichos para la flora y la fauna. Esto no va tampoco en perjuicio de una agricultura extensiva mecanizada, ya que desde el punto de vista de la economía del trabajo apenas tiene ventajas el disponer superficies de cultivo superiores a las 20 ha. La siembra en hileras es una premisa esencial para p. ej. poder realizar un control mecánico de malezas en lugar de uno químico. (Impactos ambientales y actividades productivas)

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La contaminación se produce dentro de las acciones fundamentalmente por*: Uso de tecnologías inadecuadas de preparación de suelos

Las tecnologías tradicionales de preparación de suelos (más usadas) se basan en la inmersión del prisma con el uso de implementos que poseen como órgano principal de trabajo los discos, estas comprenden la realización de un gran número de labores para lograr las condiciones de suelo adecuadas. Generalmente estos implementos tienen una alta demanda energética por lo que es necesario utilizar tractores pesados de alta potencia y grandes consumidores de combustible. Al realizarse la inmersión del prisma la materia orgánica pasa a una capa inferior del suelo donde la temperatura y la actividad de microorganismos son mayores, produciéndose una descomposición 5 veces más rápida y mayor de esta, provocando la emisión de una mayor cantidad de CO2 a la atmósfera. Máquinas e Implementos

El uso de equipos de discos y tractores pesados provoca la compactación, mal drenaje y erosión de los suelos, conduciendo a un deterioro físico, químico y biológico de los suelos siendo responsables de la pérdida del 50-70 % por estos procesos degradantes, trayendo como consecuencia un fuerte descenso de los rendimientos agrícolas de los cultivos. En la actualidad los tractores y otros motores fijo y móvil, son accionados principalmente por diesel, por lo que es importante que las bombas y motores funciones en buen estado técnico para que estos trabajen eficazmente. Pues, El deterioro de los sistemas de combustión provoca una combustión incompleta, con la expulsión de gases contaminantes a la atmósfera, además de escapes de combustibles, grasas y lubricantes. También el nivel de ruidos es excesivo Mala elección de medios

En cuanto a los medios técnicos auxiliares, generalmente su uso decide sobre las repercusiones positivas o negativas. Sin embargo, debido a su efecto intensificador, las fallas producidas en los métodos motorizados pueden acarrear efectos negativos considerablemente mayores que por ejemplo los aperos manuales. Un papel clave le corresponde a la elección correcta y al uso apropiado y oportuno de máquinas y aperos. Esto debe lograrse esencialmente a través de la formación y el asesoramiento del personal operador, debiendo reglamentarse también a través de medidas legislativas (protección contra accidentes, inspección técnica, etc.).

*En

Milanés (2001). Influencia de la mecanización agrícola en la contaminación ambiental. Universidad Granma.

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Uso excesivo de los productos agroquímicos.

Este es uno de los factores que más influye en la acidificación de los suelos, además provoca la contaminación del manto freático y de los alimentos, cuando debe hacerse con máquinas que propicien una distribución adecuada y la colocación de los fertilizantes lo realice cerca de las plantas. Reflexión del impacto ambiental Investigar en la comunidad sobre el impacto ambiental por el uso del tractor. Labores agrícolas donde se emplea el tractor

Impacto en el suelo

Impacto en la vegetación

Impacto en la salud del operador

Cambios provocado por el uso del tractor en el ambiente

Cuadro 8. Impacto ambiental por el uso del tractor agrícola. Fuente: elaboración propia.

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Entrevista a productores sobre los cambios en su nivel de vida con el uso del tractor

EL ANÁLISIS SISTÉMICO EN LA ASIGNATURA DE TECNOLOGÍA

Con base a lo investigado ¿Qué propuestas puede realizar para reducir los impactos generados por el uso del tractor agrícola? En el aspecto técnico

En el aspecto ambiental

En el aspecto social

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Actividad, lea el texto: “la ingeniería de la imaginación”.

Recuerdo las tardes de sábado "inglés" en el comienzo de los sesenta, cuando Don Marcos, mi padre, me llevaba desde casa hasta la "fábrica" para compartir los esperados e irrepetibles momentos de ingenio y creatividad que era capaz de desplegar. Motor a Vapor réplica en escala sensible de un diseño original, utilizado en Argentina desde principios del siglo 20 hasta entrados los años cuarenta. Permitía el accionamiento en forma estacionaria de máquinas trilladoras y desgranadoras. Los distintos motores utilizados respondían a la tipificación de mono, bi y tri cilíndricos (uno, dos y tres pistones respectivamente) y procedencia diversificada: Inglaterra, Estados Unidos y Europa Central. Los contratistas de equipos eran propietarios de los mismos y prestaban servicios post-cosecha a varios chacareros y colonos. La temporada se iniciaba en el mes de Diciembre y finalizaba en Febrero de acuerdo con el programa de contratos y las condiciones climáticas.

Ese pequeño ámbito de trabajo diario donde tres o cuatro personas llegaban a producir centenares de pares de chinelas y zapatillas con óptima eficiencia y disponibilidad mínima de recursos tecnológicos, constituye para mí hoy un referente distintivo a la hora de reflexionar sobre las circunstancias que nos rodean y tocan vivir. Una vez dentro, el rito obligado: encender la radio, preparar el mate, calentar la pava y ordenar todas las piezas, conjuntos y subconjuntos de las miniaturas de equipos de uso rural que Don Marcos había vivenciado en su infancia, en la chacra, durante la década del treinta. Vivencias que he podido percibir a través de sus espléndidos y conmovedores relatos donde los más mínimos detalles completaban la sucesión de cuadros "reales" en mi imaginación para ser testigo "virtual": en "otro" lugar, en "otro" tiempo. Principales protagonistas de una película en episodios donde los demás actores cobraban vida a partir de los recuerdos que él me transmitía.

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Considerando campañas extensas el equipo se completaba con la casilla para albergue y descanso del personal del contratista, el tanque de agua para consumo e higienización y la carbonera (para transporte de carbón de hulla, madera o paja necesarios para la operación del motor). Todo el conjunto se movilizaba en tren desde una chacra a la otra cada vez que finalizaba el proceso que solía durar una jornada, desde el alba hasta la caída del sol. Las chacras de mayor extensión podían requerir más de una jornada.

Y entre tantas cosas me contaba que con su padre, el Abuelo Marcos, había construido una desgranadora ¡¡ transformando un Ford "T" !!. De repente, la mesa de armado y cambrado de chinelas se transformaba en el lugar de emplazamiento de esas máquinas miniaturizadas donde la conversión de energía térmica, contenida en el vapor generado en pequeñas calderitas, permitía el movimiento de todos los dispositivos y transmisiones, tal cual los modelos reales.

llegada atados, de las de ser

Uno a uno los distintos componentes de los equipos termomecánicos para la producción cerealera de esa época se incorporaban a la vasta colección de desarrollos ya por él materializados.

El personal total involucrado incluyendo la atención de los equipos, cocinero, aguatero, peones para carga de máquina, atadores, acarreadores y otros servicios llegaba a 15 personas.

El motor a vapor, la carbonera, la trilladora, la casilla, el tanque del aguatero, la desgranadora, etc. etc. etc. operaban en ese micromundo en forma equivalente a como lo hacían las grandes máquinas en el mundo "real".

La cosecha se realizaba días antes de la del contratista. El cereal se preparaba en se amontonaba en pilas y protegía inclemencias del tiempo a la espera procesado.

El momento de la trilla era quizás el más importante. Mientras uno cuidaba el fuego y la presión del motor, el otro debía alimentar el cargador de la trilladora y "coser" las bolsas que se llenaban con el grano clasificado. Nos sentíamos los contratistas "surrealistas" propietarios de esos equipos "virtuales".

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Pasaron los años, yo completé mis estudios; primero de técnico mecánico y luego de ingeniería industrial. Aprendí que la complejidad debía subdividirla en partes, y que desarrollar un proyecto implicaba una metodología rigurosa y ordenada de planteos, estimaciones, cálculos, modelizaciones, esquemas, planos constructivos, ensayos y corroboraciones. Trilladora de cereal fino: trigo, cebada, centeno, etc., réplica en escala sensible de un diseño original, utilizada en la Argentina desde principios del siglo 20 hasta entrados los años cincuenta. Operación en modo estacionario accionada mediante correa por motor a vapor y, últimamente, por tractores con motor de combustión interna. Permitía realizar la separación del grano de la paja según distintas granulometrías. El cilindro de trilla se seleccionaba en función del cereal a procesar. De procedencia diversificada: Inglaterra, Estados Unidos y Europa Central. Motor a Vapor y Trilladora Reales en proceso de Trilla. Exposición: Great Dorset - Australia – 2001. Colección. "Preservando la Herencia"

Sin embargo, Don Marcos, nunca elaboró un plano, un cálculo y mucho menos un análisis sistémico o cartesiano. Además, lo que más me llamó la atención, no disponía de fotos, dibujos, ni información técnica preliminar salvo el elemental pistón de un motor a vapor de juguete que él mismo me regaló en un cumpleaños. Todo, absolutamente todo, salió de las "fotos" de su imaginación y de los recuerdos. La memoria operó como el mejor manual de ingeniería de aplicación estableciéndole las relaciones de escalas, formas, condiciones de borde y valores probabilísticos de comportamiento. Sus manos reprodujeron tan fielmente la información imaginaria que esas miniaturas, respetuosas de semejante "pasión", le respondieron con la misma lealtad ¡¡ funcionando maravillosamente !!. |Ahora, Don Marcos,tenemos transmitírselo a tus nietos.

En http://usuarios.advance.com.as/sistecno/tecnohobby.htm (consultado en mayo de 2009)

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que

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¿Qué le transmite dicho texto?

Finalmente, se presenta un mapa mental que representa la inclusión del tractor agrícola como un elemento más dentro de un enfoque sistémico en el campo agropecuario (Figura 13).

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EJEMPLO 2. ANÁLISIS SISTÉMICO A PARTIR DE LA TEORÍA GENERAL DE SISTEMAS El análisis sistémico en algunas actividades tecnológicas de la manufactura. Análisis del automóvil y horno de microondas Como breve antecedente podemos mencionar que esta teoría surgió con los trabajos del biólogo alemán Ludwing Von Bertalonffy, publicados entre 1950 y 1968 y ha sufrido modificaciones a partir de su incorporación en diversas áreas del conocimiento humano. Por ejemplo, la teoría general de sistemas ha tenido un gran desarrollo en la teoría administrativa ya que se ha aplicado en: 

Nuevos enfoques estratégicos y de calidad en los servicios y productos



Aplicación de las ciencias del comportamiento al estudio de la organización



Posibilidades de desarrollo y operación de la cibernética y la tecnología en ideas que convergían hacia una teoría de sistemas aplicada a la administración.

¿Qué es un sistema? De acuerdo con Bertalanffy (1993) es un conjunto de elementos que se encuentran interrelacionados y que se afectan mutuamente para formar una unidad. La premisa fundamental de la teoría general de sistemas afirma que una de sus propiedades básicas radica en que los sistemas no pueden separar sus elementos, ya que la comprensión de un sistema se da sólo cuando se estudian globalmente, involucrando todas las interdependencias de sus partes Siguiendo a Bertalanffy (1993), la Teoría General de Sistemas se fundamenta en tres premisas básicas:  Los sistemas existen dentro de los sistemas.  Los sistemas son abiertos.  Las funciones de un sistema dependen de su estructura. El punto clave está constituido por las relaciones entre los diversos elementos del mismo; puede existir un conjunto de objetos, pero si estos no están relacionados, no constituyen un sistema.

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EL ANÁLISIS SISTÉMICO EN LA ASIGNATURA DE TECNOLOGÍA

De igual manera Bertalanffy establece en su obra Teoría General de Sistemas que los elementos más relevantes de un sistema son:  Variables. Son todas las acciones que pueden modificar el sistema y que existen en cualquier parte del sistema.  Parámetros. Son cantidades que determinan el estado real del sistema (constantes).  Componentes. Son las partes identificables de dicho sistema.  Atributos. Influyen en la operación del sistema en su velocidad, precisión y confiabilidad, es decir, identifican los componentes de dicho sistema.  Estructura. Conjunto de relaciones entre los componentes del sistema y el grado en el que los elementos funcionan para alcanzar su finalidad. Así mismo, el autor establece que el sistema se constituye por una serie de parámetros: 

Entrada o insumo (input). Es la fuerza de arranque del sistema, suministrada por la información necesaria para la operación de éste.



Salida o producto (output). Es la finalidad para la cual se reunirán los elementos y las relaciones del sistema.



Procesamiento o transformador (throughput). Es el mecanismo de conversión de entradas en salidas.



Retroalimentación (feedback). Es la función del sistema que busca comparar la salida con un criterio previamente establecido.



Ambiente (environment). Es el medio que rodea externamente al sistema.

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Gráfico tomado parcialmente de http://www.alumnos.inf.utfsm.cl/vpena/ramos/ili260/textos/tgsbertalanffy.pdf consulta realizada el día 8 de junio de 2009, se pueden ver algunos elementos y parámetros de un sistema básico

¿Cuáles son las características de un sistema? Siguiendo a Bertalanffy (1993), las características fundamentales de un sistema son:  Propósito u objetivo. Las unidades o elementos, así como las relaciones, definen un distribución que trata de alcanzar un objetivo.  Globalismo. Todo sistema tiene naturaleza orgánica; cualquier estimulo en cualquier unidad del sistema afectará a todas las demás unidades debido a la relación existente entre ellas  Homeostasis Equilibrio dinámico entre las partes del sistema, esto es, la tendencia de los sistemas a adaptarse con el equilibrio de los cambios internos y externos del ambiente  Entropía. Tendencia que tienen los sistemas al desgaste o desintegración, es decir, a medida que la entropía aumenta los sistemas se descomponen en estados más simples.

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Globalismo

Propósito u objetivo

Características de los sistemas Homeostasis

Entropía

¿Qué tipos de sistemas existen? Bertalanffy (1993), en su obra Teoría general de sistemas establece los siguientes: 

Sistemas naturales: Son los existentes en el ambiente.



Sistemas artificiales: Son los creados por el hombre.



Sistemas sociales: Integrados por personas cuyo objetivo tiene un fin común.



Sistemas hombre-máquina: Emplean equipo u otra clase de objetivos, que a veces se quiere lograr la autosuficiencia.



Sistemas abiertos: continuamente.



Sistemas cerrados: No presentan intercambio con el ambiente que los rodea, son herméticos a cualquier influencia ambiental.



Sistemas temporales: Duran cierto periodo de tiempo y posteriormente desaparecen.



Sistemas permanentes: Duran mucho más que las operaciones que en ellos realiza el ser humano, es decir, el factor tiempo es más constante.



Sistemas estables: Sus propiedades y operaciones no varían o lo hacen solo en ciclos repetitivos.



Sistemas no estables: No siempre es constante y cambia o se ajusta al tiempo y a los recursos.

Intercambian

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materia

y

energía

con

el

ambiente

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

Sistemas adaptativos: Reacciona con su ambiente mejora su funcionamiento, logro y supervivencia.



Sistemas no adaptativos: tienen problemas con su integración, de tal modo que pueden ser eliminados o bien fracasar.



Sistemas determinísticos: Interactúan en forma predecible.



Sistemas probabilísticos: Presentan incertidumbre.

Para recapitular diremos entonces que sistema, es una totalidad percibida cuyos elementos se organizan, interactúan y se afectan recíprocamente a lo largo del tiempo y operan con un propósito común y subsistema, sistemas más pequeños incorporados al sistema original.

Algunos procesos y/o productos como sistemas y los principios del programa de estudios Con base en los programas de estudio de la asignatura de Tecnología que se presentan de manera genérica y a partir de nuestro referente inmediato, los sistemas se encuentran cotidianamente entre nosotros ya que nos permiten organizar, sistematizar y establecer niveles de responsabilidad entre los elementos que intervienen. Particularmente en el programa de estudios de Tecnología se establece que un sistema técnico se estructura por la relación y mutua interdependencia entre los seres humanos, las herramientas o maquinas, los materiales o el entorno para la obtención de un producto o situación deseada. También se establece en los programas de estudio lo siguiente: es característica de todo sistema técnico la operación organizada de saberes y conocimientos expresados en un conjunto de acciones tanto para la toma de decisiones como para su ejecución y regulación SEP 2006:71. De igual manera se consigna en los programas que todo sistema técnico es organizado, porque sus elementos interaccionan en el tiempo y el espacio de manera intencional; es dinámico porque cambia constantemente conforme los saberes sociales avanzan y es sinérgico porque de la interacción de sus elementos se logran mejores resultados, a continuación veremos algunos sistemas presentes en nuestra vida cotidiana. SEP 2006:72. Además de estos elementos, recordemos que todo proceso o producto debe cumplir con el esquema básico de la teoría de sistemas que establece un inicio, un desarrollo y un cierre.

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Gráfico tomado parcialmente de http://exa.unne.edu.ar/depar/areas/informatica/anasistem2public_html/apuntes/maf /cap2.htmconsultada el día 7 de junio de 2009

En el siguiente gráfico se observa un proceso de recepción de pedidos.

Gráfico tomado parcialmente de http://exa.unne.edu.ar/depar/areas/informatica/anasistem2public_html/apuntes/maf /cap2.htmconsultada el día 7 de junio de 2009

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EL ANÁLISIS SISTÉMICO EN LA ASIGNATURA DE TECNOLOGÍA

El siguiente gráfico ilustra los procesos destinados al trabajo con inventario previo a la manufactura en el enfoque del “justo a tiempo”

Gráfico tomado parcialmente de http://ruizhjose.wodpress.com consultada el día 7 de junio de 2009

En el siguiente gráfico se muestra el análisis de sistema para realizar una innovación a partir de un prototipo

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Gráfico tomado parcialmente de http://www.monografias.com/trabajos47/informaticabasica/informaticabasica2.shtml consultada el día 7 de junio de 2009

En todas las propuestas sistémicas no podemos olvidar que debe contener una realimentación para que retome el enfoque de la teoría de sistemas, observe el siguiente gráfico:

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Gráfico tomado parcialmente de http://exa.unne.edu.ar/depar/areas/informatica/anasistem2public_html/apuntes/maf /cap2.ht consultada el día 7 de junio de 2009

En este caso se observa una etapa de retroalimentación que incide en el proceso global. Con base en los programas de estudio de la Asignatura de Tecnología 2006, en términos generales, el análisis sistémico pretende desarrollar la visión sistémica en la asignatura que permita a los estudiantes analizar desde los objetos técnicos hasta las interacciones que se establecen entre la innovación técnica y los aspectos sociales y naturales, de manera que puedan intervenir de forma responsable e informada en el mundo tecnológico actual y futuro SEP, 2006:22 y 23.

El análisis sistémico en algunas actividades tecnológicas de la manufactura El análisis del automóvil y el horno de microondas El mundo globalizado de hoy impacta lo económico, político, científico y social, por lo tanto en lo que nos compete en esta asignatura, la tecnología no es la excepción pues

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está presente en todos los niveles de nuestro entorno, casa, comunidad, oficinas, etc. Actualmente, la manufactura se observa en la industria, el comercio, en los servicios, productos de procesos industriales, comerciales y artesanales, atendiendo las necesidades del ser humano que hoy en día son abrumadoras, para satisfacer estas necesidades, intervienen los medios de producción y servicios. La manufactura tiene una influencia significativa en nuestra cultura, ya que se refleja en el diseño, planeación y control de la producción de manera directa para la satisfacción de necesidades como vivienda, abrigo, muebles, piezas automotrices, eléctricas y electrónicas, ductos, estructuras metálicas, confección, artesanías, artículos de belleza y decorativos, muebles de oficina, etc. La manufactura describe la transformación de materias primas en productos terminados para su consumo. También involucra procesos de elaboración de productos semi manufacturados. Es conocida también por el término de industria secundaria. Algunas industrias, como las manufacturas de semiconductores o de acero, por ejemplo, usan el término de fabricación. En este orden de ideas, el campo tecnológico de la manufactura, permite aportar a la formación de los alumnos de secundaria, una visión amplia de los procesos tecnológicos más elementales hasta los más diversificados y complejos producto de las innovaciones tecnológicas en las que intervienen materias primas y sistemas para la transformación, esto se lleva a cabo centrando la visión educativa en transformación mediante el manejo de la materia prima hasta los productos elaborados, mediante sistemas, procesos, técnicas y procedimientos que aprovechan los recursos de manera sustentable. En la inmensa mayoría de los casos, para la obtención de un determinado producto serán necesarias multitud de operaciones individuales de modo que, dependiendo de la escala de observación, puede denominarse proceso tanto al conjunto de operaciones desde la extracción de los recursos naturales necesarios hasta la venta del producto como a las realizadas en un puesto de trabajo con determinado equipo, infraestructura, máquinas, herramientas, etc. Por lo tanto, es necesario promover en los estudiantes, algunas tecnologías de la manufactura en las que se promuevan aprendizajes significativos relacionados con el diseño, la planeación y la ejecución para la elaboración de bienes y servicios con calidad acordes a racionalizar los recursos de manera inteligente. A continuación revisaremos algunos productos obtenidos a partir de la manufactura y nos daremos cuenta que para su elaboración intervienen de manera simultánea diversas actividades tecnológicas ya que participan en las etapas de la manufactura e incluyen una gran gama de técnicas y procedimientos elementales que dependen de los sistemas manufactureros, los cuales se centran en la transformación para obtener productos de consumo mediante el trabajo con diversos materiales como metales, plásticos, maderas, etc., todo con la intención de desarrollar procesos de innovación, la 64

EL ANÁLISIS SISTÉMICO EN LA ASIGNATURA DE TECNOLOGÍA

cual se refiere a un cambio radical en al menos una de las características del producto, proceso o servicio. Ante un espectro tan amplio de conocimiento se propone acercar al alumno a los principios del análisis de un producto mediante la teoría de sistemas a través de cuatro ejercicios didácticos: 

Plantear un producto cotidiano obtenido a partir de la manufactura y describir los subsistemas que forman parte del sistema. Por ejemplo el “sistema automóvil”, en forma de lluvia de ideas aportarán, entre otros, el de combustión, el eléctrico, el de frenado, el de dirección, el de velocidades, etcétera.



Abordar los elementos de cada uno de los subsistemas, por ejemplo en el caso del subsistema eléctrico serán luces, encendido, arranque, aire acondicionado, sensores, sonido, bocina, etcétera, el límite estará dado por los propósitos del docente en cuanto al objeto o sistema estudiado. Observe la figura 14 que ilustra cómo algunos elementos del subsistema eléctrico interactúan con otros subsistemas.

Figura 14. Interacción de los subsistemas en el automóvil Fuente: elaboración propia.

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La siguiente meta será determinar qué “productos” (o “salidas”), deseados o no, obtenemos de un automóvil (movimiento, calor, gases, vapor, ruido, residuos materiales, etc.). Luego, qué “entra” para obtener esas salidas (agua, nafta, aire, aceite, conductor, etc.) y cuáles de todas estas variables físicas, tanto de entrada como de salida, son materia, cuáles energía y cuáles información. Después se buscará la relación conexión directa entre todas las “entradas” y las “salidas” para confirmar que lo que sale es efectivamente lo que entró pero transformado, esto se puede hacer para cada uno de los subsistemas como se muestra en la figura 15.

agua

aire Subsistema de combustión gasolina

movimiento, calor, gases, ruido y residuos Figura 15. Elementos de entrada y salida en el subsistema de combustión. Fuente: elaboración propia

En el estudio de un sistema, entre los bloques que lo componen hay intercambio de materia y energía procesadas y/o transformadas, pero se considera a la información como un tercer elemento. Muchos sistemas tienen por fin único el procesamiento de la información (como el caso de la computadora o algunos procesos de gestión), en estos casos se podrían realizar adecuaciones correspondientes a partir del esquema básico de sistemas: entrada-proceso-salida centrados en sistemas de información. La información es una construcción humana porque implica un proceso de abstracción, una simbolización de aspectos de la realidad, una vez que esa información entra a un dispositivo, éste actúa en función del efecto que esa variación de energía o materia produce en el artefacto que la recibe y procesa. Ahora vamos a revisar este principio en un horno de microondas, lo que para nosotros es una información para el objeto técnico, para el sistema microondas son “unos” y

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“ceros” eléctricos que activan o no determinadas variables eléctricas, como, por ejemplo, la potencia, el tiempo, la energía, etc. De igual manera que el automóvil, la idea es analizar el horno sistémicamente, en forma completa, con sus respectivos subsistemas, seguiremos la misma propuesta metodológica para hacer el mismo ejercicio partiendo de lo que sabemos de ellos y realizarlo con los alumnos Primera actividad Mediante lluvia de ideas se escriben las partes o funciones que tiene un horno de microondas, en una tabla o un gráfico que lo represente, se agregan los bloques o subsistemas divididos en pares o subgrupos pequeños, frente a la siguientes preguntas: ¿Qué componentes tiene el horno de micro ondas y cómo se relacionan?

¿Qué elementos tanto de materia, energía o información, entran y salen del microondas?

Para organizar la actividad, elaborarán un dibujo y ubican las partes o componentes y las entradas a la izquierda y las salidas a la derecha de los mismos. Segunda actividad Prolongar las flechas de entradas descritas hasta los subsistemas que consideran que las reciben y luego las procesan. Por ejemplo, la corriente eléctrica llega a la lámpara interna del aparato para darle luz, es decir, la lámpara recibe energía eléctrica y la transforma en energía lumínica. Repetir el mismo esquema para las salidas, luego, terminar el diagrama tratando de unir todos los sub-bloques internos; siempre lo que entra en uno es lo mismo que sale de otro. 67

EL ANÁLISIS SISTÉMICO EN LA ASIGNATURA DE TECNOLOGÍA

Tercera actividad Como cierre de la actividad se hará una puesta en común para construir un esquema completo del microondas con el aporte de todos los subgrupos en el pizarrón. El profesor puede ir marcando errores conceptuales (como que entre a un subsistema algo que “no sale” de ningún otro, o que queden sub-bloques “sin” entradas o “sin” salidas, o que dos salidas distintas se unan en una misma flecha, etc.). Cuarta actividad Posteriormente se evaluará entre todos si físicamente son correctos los efectos producidos (por ejemplo, si el generador de microondas efectivamente emite microondas y no calor), si se está de acuerdo y no hay objeciones por parte del docente, se incluirá individualmente en la carpeta de trabajo el esquema final reconstruido grupalmente como se muestra en la figura 16.

Figura16. Entradas y salidas de los elementos del horno de micro ondas Fuente: Marchisio, A. “Tecnología en la formación docente para la educación básica” revista Novedades Educativas, 13 agosto de 2002, Argentina, pp. 14 y 15

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CONCLUSIONES El análisis sistémico como estrategia educativa permite integrar de manera natural contenidos programáticos a partir del trabajo didáctico con productos y procesos El análisis sistémico como estrategia educativa desarrolla en los alumnos una visión sistémica a partir de: 

La función de la información en los sistemas



La función de la comunicación entre los bloques funcionales



La función de la comunicación sobre los sub-sistemas



Los intereses, necesidades y valores que favorecen la innovación



Las condiciones naturales existentes que representaron retos o posibilidades



La delegación de funciones en nuevas estructuras u objetos



El cambio en la organización de personas



Los efectos sociales y naturales ocasionados

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Dirección General de Educación Secundaria Técnica Dirección Técnica Subdirección Tecnológica Departamento de Planes y Programas de Asignaturas Tecnológicas

El Material de Apoyo Curricular “El análisis sistémico en la Asignatura de Tecnología” fue elaborado en la Subdirección Tecnológica de la Dirección General de Educación Secundaria Técnica de la Administración Federal de Servicios Educativos en el Distrito Federal Compilación Asesores Técnico-Pedagógicos del Departamento de Planes y Programas de Asignaturas Tecnológicas de la Subdirección Tecnológica

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