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: Según los datos presentados, ¿cuál es la principal problemática que evidencia la tabla sobre el uso de cultivos transgénicos?

A) El aumento progresivo de la productividad demuestra que la tecnología es completamente beneficiosa 

B) La correlación entre mayor uso de herbicidas, pérdida de biodiversidad y aumento de resistencia indica un problema sistémico de sostenibilidad 

C) La disminución de la productividad en 2023 prueba que los transgénicos son ineficaces 

D) El índice de biodiversidad se mantiene estable, lo que confirma la seguridad ambiental

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: Basándose en los datos de contratación, ¿cuál es la principal conclusión sobre el sistema de IA implementado?

A) El sistema funciona correctamente porque selecciona a los candidatos más calificados 

B) Los resultados demuestran que existe un sesgo algorítmico sistemático que reproduce desigualdades sociales existentes 

C) Las diferencias en las tasas de aprobación se deben únicamente a las diferencias en las calificaciones de los candidatos 

D) El sistema necesita más datos de entrenamiento para mejorar su precisión

Pregunta: Según los datos de la tabla, ¿cuál es el principal dilema ético que plantea el desarrollo de nanorobots médicos?

A) Todos los tratamientos tienen la misma eficacia, por lo que no hay dilema ético 

B) Los efectos secundarios son siempre proporcionales al costo del tratamiento 

C) El alto costo y los largos tiempos de desarrollo crean inequidad en el acceso, especialmente para tratamientos más complejos como el cáncer cerebral

 D) La nanotecnología es experimental y no debería usarse en medicina

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: Considerando el volumen de datos recopilados diariamente, ¿cuál es la principal preocupación sobre privacidad en este sistema de ciudad inteligente?

A) El sistema recopila pocos datos, por lo que la privacidad no es una preocupación 

B) La recopilación masiva de datos personales (2.3 millones de reconocimientos faciales diarios) sin marcos regulatorios claros compromete la privacidad ciudadana 

C) Los datos solo se usan para mejorar los servicios públicos, eliminando cualquier riesgo 

D) La tecnología IoT es inherentemente segura y protege automáticamente la privacidad

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: Basándose en los datos de precisión, ¿cuál es la principal consideración ética para el límite entre terapia génica y mejoramiento humano?

A) Solo se debe usar CRISPR-Cas9 porque es la técnica más establecida

 B) La alta precisión del Prime Editing (97%) lo hace seguro para cualquier aplicación sin restricciones éticas 

C) El criterio debe ser la necesidad médica: tratar enfermedades versus mejorar características normales, independientemente de la precisión técnica 

D) Todas las técnicas son igualmente riesgosas y no deberían usarse en humanos

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: Según los datos energéticos presentados, ¿cuál es la principal problemática ambiental de las criptomonedas?

A) Las criptomonedas son más eficientes que los sistemas bancarios tradicionales

 B) El consumo de 700 kWh por transacción y 85% de energía no renovable representa un impacto ambiental desproporcionado comparado con alternativas como Visa (1.5 kWh)

 C) El problema está solo en el proceso de minería, no en las transacciones 

D) Los sistemas tradicionales como los bancos consumen más energía total

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: Según las proyecciones de automatización, ¿cuál es el principal desafío social que enfrentará la sociedad?

A) La automatización solo afectará trabajos poco especializados 

B) La pérdida progresiva de empleos (55% para 2040) requiere una transformación fundamental en educación y política laboral 

C) Los sectores de salud y educación no se verán afectados, proporcionando suficiente empleo 

D) La automatización creará automáticamente nuevos empleos sin necesidad de intervención

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: Considerando los resultados del proyecto, ¿cuál es la principal consideración ética sobre el uso de coral genéticamente modificado?

A) Los beneficios (67% vs 23% supervivencia) son tan altos que justifican cualquier riesgo 

B) El riesgo de invasión genética y alteración del ecosistema natural requiere precaución extrema a pesar de los beneficios evidentes 

C) El coral modificado es idéntico al natural, eliminando cualquier riesgo 

D) La restauración de arrecifes debería hacerse solo con métodos tradicionales

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: Según los datos de vulnerabilidad, ¿cuál es la implicación más crítica de la computación cuántica para la seguridad global?

A) Solo afectará a sistemas bancarios privados 

B) La capacidad de romper RSA-2048 en 2 días y comprometer el 100% de sistemas gubernamentales y bancarios representa una amenaza existencial para la seguridad digital 

C) Los sistemas AES son completamente seguros contra ataques cuánticos 

D) El sector salud no se verá afectado significativamente

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: Analizando los datos de la granja vertical, ¿cuál es el principal obstáculo para su adopción masiva?

A) La baja productividad por metro cuadrado hace que no sea viable 

B) El alto costo energético (170 kWh/kg vs 1.2 kWh/kg tradicional) y la inversión inicial ($15 millones/hectárea) limitan su viabilidad económica 

C) La agricultura vertical no puede producir alimentos durante todo el año 

D) Los productos de agricultura vertical son nutricionalmente inferiores

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: Considerando la eficacia clínica y las limitaciones del tratamiento, ¿cuál es el principal dilema bioético?

A) La eficacia es tan alta que no hay dilemas éticos que considerar 

B) El origen embrionario de las células, el alto costo ($250,000) y la disponibilidad limitada (500 vs 50,000 pacientes) crean inequidad en el acceso 

C) Los tratamientos con células madre son experimentales y no deberían usarse 

D) Solo se debe tratar la diabetes porque tiene la mayor eficacia

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: Comparando las tres opciones de geoingeniería, ¿cuál presenta el mejor balance entre efectividad y riesgo?

A) La fertilización oceánica porque captura más CO₂ 

B) Los aerosoles estratosféricos porque son los más baratos y rápidos de implementar 

C) La inyección de aerosoles estratosféricos ofrece el mejor balance: alta efectividad (1.5°C reducción), costo moderado y implementación rápida, aunque requiere gestión de riesgos 

D) Todas las opciones son igualmente viables y seguras

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: Según los datos del implante cerebral, ¿cuál es la principal preocupación ética sobre las interfaces cerebro-computadora?

A) El costo es demasiado bajo para ser un tratamiento efectivo 

B) La alta efectividad (85%) elimina cualquier preocupación ética 

C) Los cambios de personalidad en 15% de pacientes plantean cuestiones fundamentales sobre identidad y autonomía personal 

D) La duración de 5 años de la batería es insuficiente para el tratamiento

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: Basándose en los datos de éxito, ¿cuál es la principal ventaja transformadora de la bioimpresión?

A) Todos los órganos tienen la misma tasa de éxito 

B) La eliminación completa de los tiempos de espera y la reducción del rechazo (5% vs 25%) revolucionaría el sistema de trasplantes 

C) El costo es menor para todos los procedimientos 

D) Solo funciona efectivamente para tejidos simples como la piel

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: Considerando los datos económicos de la misión, ¿cuál es la principal implicación geopolítica de la minería espacial?

A) Los costos son tan altos que nunca será rentable 

B) La caída proyectada del 80% en precios de metales preciosos y la pérdida de 2 millones de empleos generarían una disrupción económica global masiva 

C) Solo afectaría a los países desarrollados con tecnología espacial 

D) El asteroide no contiene suficientes materiales valiosos

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: Según los datos de efectividad educativa, ¿cuál es el principal desafío para implementar RV en educación?

A) La retención de información es menor que en métodos tradicionales

B) Los beneficios educativos (85% vs 45% retención) deben balancearse con riesgos de adicción tecnológica (23%) y aislamiento social (31%) 

C) Los estudiantes no muestran interés en la tecnología RV 

D) No hay diferencias significativas entre RV y métodos tradicionales

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: Analizando los datos de impacto ambiental, ¿cuál es el principal factor que determinará la adopción de carne cultivada?

A) La equivalencia nutricional del 98% garantiza la adopción inmediata 

B) El costo actual ($50/kg vs $8/kg) es el principal obstáculo, a pesar de los beneficios ambientales significativos (95% menos CO₂) 

C) Los consumidores no aceptarán productos cultivados en laboratorio 

D) El impacto ambiental es similar al de la carne tradicional

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: Considerando las capacidades y riesgos del sistema de IA, ¿cuál es la principal preocupación para la seguridad humana?

A) El sistema no alcanza capacidades humanas en todas las áreas

B) La superioridad en razonamiento matemático (110%) es peligrosa 

C) La combinación de alta capacidad técnica con bajo rendimiento en razonamiento ético (65%) y riesgo de desalineación (25%) presenta un peligro existencial 

D) La creatividad artística limitada (85%) reduce su utilidad

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?

Pregunta: Según las proyecciones de la convergencia NBIC, ¿cuál es la principal implicación filosófica para la humanidad?

A) El aumento de la esperanza de vida resolverá todos los problemas sociales 

B) El incremento del 300% en capacidad cognitiva beneficiará a todos por igual 

C) La combinación de todas las tecnologías y el cuestionamiento de la definición de "humano" plantea una transformación antropológica fundamental 

D) Las tecnologías son independientes y no tendrán efectos combinados

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