PRUEBA DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y SOCIEDAD - GRADO 11

Institución: ___________________________
Nombre del estudiante: ___________________________
Fecha: ___________________________
Tiempo: 1 horas

INSTRUCCIONES GENERALES

• Esta prueba consta de 20 preguntas complejas basadas en casos de estudio

• Cada pregunta incluye material visual (gráficas, tablas, diagramas) que debe interpretar

• Lea cuidadosamente cada caso antes de responder

• Justifique sus respuestas con argumentos científicos y tecnológicos PUEDEN HACER LAS RESUESTAS EN EL PROGRAMA OFIMATICO DE SU PREFERENCIA.

• ENVIAR AL CORREO areadeinformatica147@gmail.com  Nombre de los integrantes del grupo " max 2".

asunto: prueba CTS-1

• Cada pregunta vale 5 puntos (Total: 100 puntos)

PREGUNTA 1: ANÁLISIS DE IMPACTO AMBIENTAL BIOTECNOLÓGICO

PREGUNTA 2: INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y SESGO ALGORÍTMICO

CASO DE ESTUDIO: Un sistema de IA para selección de personal muestra los siguientes resultados de contratación:

Diagrama de Flujo del Algoritmo:

Datos de entrada → Análisis CV → Filtros automáticos → Puntuación → Decisión final

Resultados por demografía:

• Hombres blancos: 78% aprobación

• Mujeres: 45% aprobación

• Minorías étnicas: 32% aprobación

• Personas con discapacidad: 18% aprobación

Pregunta: Evalúe cómo los sesgos en los datos de entrenamiento pueden perpetuar desigualdades sociales. ¿Qué mecanismos de auditoría y corrección implementaría para hacer este sistema más equitativo?

PREGUNTA 5: CIUDADES INTELIGENTES Y PRIVACIDAD

CASO DE ESTUDIO: Una ciudad implementó un sistema de monitoreo inteligente con los siguientes componentes:

Arquitectura del Sistema:

• 5,000 cámaras con reconocimiento facial

• Sensores IoT en transporte público

• Monitoreo de tráfico en tiempo real

• Análisis predictivo de criminalidad

• Gestión automatizada de servicios

Datos recopilados diariamente:

• 2.3 millones de reconocimientos faciales

• 850,000 patrones de movilidad

• 320,000 transacciones digitales

• 180,000 interacciones en redes sociales

Pregunta: Analice el dilema entre seguridad ciudadana y privacidad individual. ¿Qué marcos regulatorios y tecnológicos garantizarían un equilibrio ético en el uso de estos datos?

PREGUNTA 6: CRISPR Y EDICIÓN GENÉTICA

CASO DE ESTUDIO: Un laboratorio reporta los siguientes resultados en edición genética:

Precisión por Técnica:

• CRISPR-Cas9: 89% precisión, 11% efectos no deseados

• CRISPR-Cas12: 94% precisión, 6% efectos no deseados

• Prime Editing: 97% precisión, 3% efectos no deseados

Aplicaciones potenciales:

1. Eliminación de enfermedades hereditarias

2. Mejoramiento de cultivos

3. Terapias contra el cáncer

4. Mejoramiento humano

Pregunta: Compare los beneficios y riesgos de cada técnica. ¿Dónde debería establecerse el límite ético entre terapia génica y mejoramiento humano?

PREGUNTA 7: BLOCKCHAIN Y ECONOMÍA DIGITAL

CASO DE ESTUDIO: Una criptomoneda presenta el siguiente comportamiento energético:

Consumo Energético (2024):

• Minería: 150 TWh/año

• Transacciones: 700 kWh por transacción

• Validación: 85% energía no renovable

Comparación con sistemas tradicionales:

• Visa: 1.5 kWh por transacción

• Mastercard: 1.8 kWh por transacción

• Sistema bancario tradicional: 263 TWh/año

Pregunta: Evalúe la sostenibilidad ambiental de las criptomonedas. ¿Qué innovaciones tecnológicas podrían hacer más eficiente y sostenible la economía digital?

PREGUNTA 8: ROBÓTICA Y FUTURO DEL TRABAJO

CASO DE ESTUDIO: Un estudio proyecta la automatización laboral:

Riesgo de Automatización por Sector:

• Manufactura: 85%

• Transporte: 78%

• Servicios financieros: 62%

• Salud: 35%

• Educación: 28%

• Artes y cultura: 15%

Impacto temporal:

• 2025-2030: 25% empleos en riesgo

• 2030-2035: 40% empleos en riesgo

• 2035-2040: 55% empleos en riesgo

Pregunta: Analice las implicaciones sociales y económicas de la automatización masiva. ¿Qué políticas públicas y estrategias educativas son necesarias para esta transición?

PREGUNTA 9: BIOTECNOLOGÍA MARINA Y CONSERVACIÓN

CASO DE ESTUDIO: Un proyecto de restauración de arrecifes utiliza coral modificado genéticamente:

Resultados del Proyecto:

• Supervivencia coral natural: 23%

• Supervivencia coral modificado: 67%

• Crecimiento coral natural: 2.1 cm/año

• Crecimiento coral modificado: 4.8 cm/año

• Impacto en biodiversidad: +15% especies

Riesgos identificados:

• Posible invasión genética

• Alteración del ecosistema natural

• Dependencia tecnológica

• Consecuencias impredecibles

Pregunta: Evalúe si los beneficios de la restauración justifican los riesgos de la manipulación genética en ecosistemas marinos. ¿Qué principios éticos deberían guiar estas intervenciones?

PREGUNTA 10: COMPUTACIÓN CUÁNTICA Y CIBERSEGURIDAD

CASO DE ESTUDIO: Una computadora cuántica amenaza la criptografía actual:

Capacidad de Ruptura de Cifrado:

• RSA-1024: 4 horas

• RSA-2048: 2 días

• AES-128: 1 semana

• AES-256: 3 meses

Sectores vulnerables:

• Banca: 100% sistemas en riesgo

• Gobierno: 95% comunicaciones en riesgo

• Salud: 78% bases de datos en riesgo

• Defensa: 100% sistemas clasificados en riesgo

Pregunta: Analice las implicaciones de la computación cuántica para la seguridad global. ¿Qué estrategias de transición hacia criptografía post-cuántica son más viables?

PREGUNTA 11: AGRICULTURA VERTICAL Y SEGURIDAD ALIMENTARIA

CASO DE ESTUDIO: Una granja vertical produce los siguientes datos:

Eficiencia Productiva:

• Espacio requerido: 95% menos que agricultura tradicional

• Uso de agua: 70% menor consumo

• Pesticidas: 0% uso

• Productividad: 365 días/año

• Rendimiento: 240x por m²

Costos vs. Beneficios:

• Inversión inicial: $15 millones/hectárea

• Costo energético: 170 kWh/kg de alimento

• Agricultura tradicional: 1.2 kWh/kg de alimento

• Tiempo de retorno: 12 años

Pregunta: Evalúe la viabilidad de la agricultura vertical como solución a la inseguridad alimentaria global. ¿Qué innovaciones tecnológicas podrían hacerla más competitiva?

PREGUNTA 12: MEDICINA REGENERATIVA Y BIOÉTICA

CASO DE ESTUDIO: Un tratamiento con células madre presenta estos resultados:

Eficacia Clínica:

• Parálisis espinal: 65% mejora significativa

• Parkinson: 78% reducción de síntomas

• Diabetes tipo 1: 82% independencia de insulina

• Ceguera: 45% recuperación parcial

Consideraciones éticas:

• Fuente: Células madre embrionarias

• Costo: $250,000 por tratamiento

• Disponibilidad: 500 tratamientos/año

• Demanda: 50,000 pacientes/año

Pregunta: Analice los dilemas éticos en la medicina regenerativa. ¿Cómo equilibrar el potencial terapéutico con las consideraciones morales y de acceso?

PREGUNTA 13: GEOINGENIERÍA Y CAMBIO CLIMÁTICO

CASO DE ESTUDIO: Tres propuestas de geoingeniería presentan los siguientes datos:

Inyección de Aerosoles Estratosféricos:

• Reducción temperatura: 1.5°C

• Costo: $10 mil millones/año

• Riesgos: Alteración de patrones de lluvia

• Tiempo de implementación: 5 años

Fertilización Oceánica:

• Captura CO₂: 5 GT/año

• Costo: $50 mil millones/año

• Riesgos: Ecosistemas marinos

• Tiempo de implementación: 10 años

Captura Directa de Aire:

• Captura CO₂: 1 GT/año

• Costo: $600 mil millones/año

• Riesgos: Consumo energético masivo

• Tiempo de implementación: 20 años

Pregunta: Compare las tres opciones considerando efectividad, riesgos y viabilidad. ¿Qué marcos de gobernanza global se necesitan para regular estas tecnologías?

PREGUNTA 14: NEUROTECNOLOGÍA E INTERFACES CEREBRO-COMPUTADORA

CASO DE ESTUDIO: Un implante cerebral para tratar depresión muestra:

Resultados Clínicos:

• Efectividad: 85% reducción de síntomas

• Efectos secundarios: 15% cambios de personalidad

• Duración batería: 5 años

• Costo: $150,000 por implante

Capacidades adicionales:

• Monitoreo emocional continuo

• Predicción de episodios depresivos

• Modulación automática del estado de ánimo

• Conexión con dispositivos externos

Pregunta: Evalúe las implicaciones de la neurotecnología en la identidad personal y autonomía. ¿Dónde está el límite entre tratamiento médico y mejoramiento cognitivo?

PREGUNTA 15: IMPRESIÓN 3D Y MEDICINA PERSONALIZADA

CASO DE ESTUDIO: Un laboratorio imprime órganos con los siguientes resultados:

Tasas de Éxito por Órgano:

• Piel: 95% integración exitosa

• Cartílago: 88% funcionalidad

• Hueso: 92% regeneración

• Hígado: 45% función parcial

• Corazón: 20% función básica

Comparación con Trasplantes:

• Tiempo de espera: 0 días vs. 2 años promedio

• Rechazo: 5% vs. 25%

• Costo: $80,000 vs. $400,000

• Disponibilidad: Ilimitada vs. Limitada

Pregunta: Analice cómo la bioimpresión podría transformar la medicina. ¿Qué desafíos técnicos y éticos presenta la personalización extrema de tratamientos?

PREGUNTA 16: TECNOLOGÍA ESPACIAL Y MINERÍA ASTEROIDES

CASO DE ESTUDIO: Una misión de minería espacial reporta:

Composición del Asteroide 2024-X1:

• Platino: 3,000 toneladas ($150 mil millones)

• Agua: 50,000 toneladas

• Tierras raras: 800 toneladas

• Hierro: 200,000 toneladas

Costos vs. Beneficios:

• Costo misión: $25 mil millones

• Tiempo de desarrollo: 15 años

• Impacto en precios terrestres: -80% metales preciosos

• Empleos afectados: 2 millones globalmente

Pregunta: Evalúe las implicaciones geopolíticas y económicas de la minería espacial. ¿Cómo debería regularse esta actividad para evitar conflictos internacionales?

PREGUNTA 17: REALIDAD VIRTUAL Y EDUCACIÓN

CASO DE ESTUDIO: Una plataforma educativa en RV muestra estos resultados:

Efectividad Educativa:

• Retención información: 85% vs. 45% método tradicional

• Tiempo de aprendizaje: 40% reducción

• Motivación estudiantes: 92% vs. 65%

• Desarrollo habilidades prácticas: 78% vs. 35%

Preocupaciones identificadas:

• Adicción tecnológica: 23% estudiantes

• Aislamiento social: 31% casos

• Efectos visuales: 12% problemas

• Costo implementación: $2,000 por estudiante

Pregunta: Analice el potencial transformador de la RV en educación. ¿Cómo equilibrar la innovación pedagógica con el desarrollo social saludable?

PREGUNTA 18: BIOTECNOLOGÍA ALIMENTARIA Y CARNE CULTIVADA

CASO DE ESTUDIO: Una empresa produce carne cultivada con estos parámetros:

Comparación Nutricional:

• Proteínas: 98% equivalencia

• Grasas saturadas: 60% reducción

• Colesterol: 0 mg vs. 80 mg

• Vitaminas: Suplementación necesaria

Impacto Ambiental:

• Emisiones CO₂: 95% reducción

• Uso de agua: 90% reducción

• Uso de tierra: 99% reducción

• Costo producción: $50/kg vs. $8/kg tradicional

Pregunta: Evalúe las implicaciones culturales, económicas y ambientales de la carne cultivada. ¿Qué factores determinarán su adopción masiva? 

PREGUNTA 19: INTELIGENCIA ARTIFICIAL GENERAL Y CONTROL

CASO DE ESTUDIO: Un sistema de IA alcanza capacidades humanas con estos indicadores:

Capacidades Evaluadas:

• Comprensión lectora: 98% nivel humano

• Resolución matemática: 110% nivel humano

• Creatividad artística: 85% nivel humano

• Razonamiento ético: 65% nivel humano

Riesgos Identificados:

• Desalineación de objetivos: 25% probabilidad

• Pérdida de control: 15% probabilidad

• Impacto económico disruptivo: 85% probabilidad

• Concentración de poder: 95% probabilidad

Pregunta: Analice los desafíos de desarrollar IA general segura. ¿Qué mecanismos de control y gobernanza son necesarios para mitigar riesgos existenciales?

PREGUNTA 20: CONVERGENCIA TECNOLÓGICA Y FUTURO HUMANO

CASO DE ESTUDIO: La convergencia NBIC (Nano-Bio-Info-Cogno) presenta este escenario:

Capacidades Integradas:

• Nanobots médicos con IA

• Interfaces cerebro-computadora

• Modificación genética dirigida

• Realidad aumentada permanente

Proyecciones Sociales:

• Esperanza de vida: 150 años

• Capacidad cognitiva: 300% incremento

• Desigualdad tecnológica: Nueva clase social

• Definición de "humano": Cuestionada

Pregunta: Reflexione sobre las implicaciones filosóficas y sociales de la convergencia tecnológica. ¿Cómo debería la humanidad prepararse para esta transformación radical?

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Excelente (4.5-5.0):

• Análisis profundo y multidisciplinario

• Integración de conceptos CTS

• Propuestas innovadoras y viables

• Consideración de múltiples perspectivas

Bueno (3.5-4.4):

• Análisis coherente con algunos vacíos

• Comprensión básica de CTS

• Propuestas pertinentes

• Perspectiva parcial

Aceptable (2.5-3.4):

• Análisis superficial

• Comprensión limitada

• Propuestas básicas

• Perspectiva unidimensional

Insuficiente (0-2.4):

• Falta de análisis

• Incomprensión de conceptos

• Ausencia de propuestas

• Sin perspectiva CTS

TIEMPO TOTAL: 60 minutos PUNTAJE MÁXIMO: 100 puntos