El uso de los modelos en las Clases de Ciencias Naturales

El empleo de modelos en las clases de Ciencias implica un doble desafío: Por un lado la búsqueda de algo tangible (o no) en el caso de contar con alguno pre-existente o sino, inventar uno. Y por otro lado, el análisis de las limitaciones y/o validaciones de lo que ha de utilizarse.
Según los nuevos puntos de vista (Rodríguez y López Mota, A. 2013):

• Las Ciencias Naturales no se encuentran fuera de la naturaleza. Ya que su papel epistemológico posibilita el acceso al conocimiento en sí mismo.
• Las Ciencias Naturales se encuentran centradas en lo que podemos acceder a través de nuestros sentidos, logrando a través del conocimiento.

Giere (1999a) sugiere que los fenómenos a ser analizados o estudiados, deben corresponderse con la realidad, de forma tal que sea útil para los estudiantes a la hora de explicar los fenómenos de su entorno y aplicar sus aprendizajes durante toda la vida.
Desde hace un tiempo, realizo trabajos de indagación en el ámbito áulico, la amplitud de soporte teórico y la carencia de actividades experimentales, motivaron la realización de modelos propios y hasta novedosos, según las necesidades de llevar adelante una propuesta pedagógica.

Así también, los GIF's animados, videos y/o simulaciones debieron ser seleccionados en base a criterios que justificaran su inclusión.

Existe numerosa bibliografía que aborda la importancia del uso de modelos en las clases de Ciencias Naturales, particularmente centraremos el presente posteo en dos modelos con una fuerte impronta teórica y práctica, acompañados de los recursos TIC o simulaciones.

La efectividad de los protectores solares nanoparticulados: Si bien, existen videos tutoriales de cómo armar una caja de radiación UV, su utilidad se encontraba orientada al secado de pinturas o esmaltes sintéticos. Así también debieron adaptarse las conexiones e incluir los balastos  eléctricos (estabilizadores y limitadores) para evitar la falla de las lámparas UV. Su armado fue íntegramente efectuado por los estudiantes.

El uso de respiradores artificiales: Este modelo perfecciona el empleo de uno pre - existente y se realiza la inclusión de un sistema de inyección de aire por medio de una jeringa de 60 ml., derivando el caudal de aire a través de una válvula de doble salida. Para la parte inferior de la botella, se utilizó un preservativo o condón, donde se observa el comportamiento del diafragma que se busca representar.

Limitaciones de los modelos.

Como todo modelo, cuando se lo presenta a través de tutoriales funciona a la perfección, sin embargo, al llevarlo a la práctica se presentan inconvenientes que obligan a efectuar ajustes. Algo inevitable en el armado de modelizaciones que dependerán de cada caso en particular.

En la caja de radiación, los limitantes que deben dejarse en claro son: Por un lado la potencia de las lámparas ultravioletas que, en intensidad no llegarán a igualar las magnitudes irradiadas por el sol. Y por otro lado, el corte empleado para la experimentación es un corte muerto (no existe irrigación sanguínea que permita visualizar el efecto real de una quemadura solar, por ejemplo) sin embargo, sí es posible visualizar la absorción del protector solar empleado como "barrera" que impida la penetración de la radiación a través de las capas de la piel.

En cuanto al respirador artificial, no se observa la retroalimentación que sí se realiza a través de un respirador artificial real, en el cual se van monitoreando parámetros que promueven una recirculación continua del Oxígeno. En el caso de nuestro modelo, el aporte o extracción del aire debe realizarse de forma manual.

Otro limitante es el volumen de aire que se inyecta a través de la jeringa, no siendo suficiente para aumentar de forma notoria el volumen de los globos. Una sugerencia que requerirá de otros tipos de ajustes tales como acoplamiento y/o pérdidas es el reemplazo de la jeringa por una jeringa decoradora de tortas, tal como se muestra en la imagen.

Criterio y selección de los simuladores.

Generalmente, nos toca seleccionar los recursos TIC en base a la experiencia o la intuición, pero no contamos con algo pre-establecido, a continuación se presentarán algunas sugerencias para justificar la inclusión de dichos recursos en nuestras planificaciones o secuencias didácticas.

Idioma: Es conveniente que el idioma del simulador coincida con el propio, en su defecto si se tratara de un idioma universal (inglés, por ejemplo) favorecería un trabajo interdisciplinario al promover el empleo de otra lengua.

Fácil comprensión/apropiación: El simulador debe ser iconográfico, cuyas interfaces sean amenas, con un recorrido hasta intuitivo.

Trabajo on - line: La mayoría de los simuladores ofrece la posibilidad de trabajar en línea, dependiendo de la conectividad por parte de los estudiantes.

Trabajo off - line: Algunos simuladores presentan la opción de trabajo HTLM 5, que no requiere instalación de otro programa (JAVA por ejemplo) aunque sí requiere de conectividad. Mientras que, la posibilidad de descargarlo al computador o, por medio de una aplicación del AppStore, prescinde de la necesidad de hallarse conectado a una red de Wi-fi.

Permite modelización: Algunos simuladores, dependiendo de la complejidad de lo que se desea simular, ofrecen la posibilidad de ser recreados a través de la materialización de modelos, entiéndase por materialización el armado/confección de un modelo que permita experimentar con elementos reales, próximos a nuestro entorno o realidad.

Ajustes de variables: Esta opción es una de las más interesantes ya que, de contar un modelo materializado, el ajuste de las variables implicaría tiempo y, en la mayoría de los casos, un costo adicional. Por tal motivo, en carreras como ingeniería, se emplean las analogías.

Creatividad: Dependiendo de cuán creativo sea el simulador, es lo que llamará la atención de nuestros estudiantes y que promoverá la indagación o exploración del mismo.

Calidad: La calidad del simulador presentado juega un rol importante, puesto que de ello dependerá si se justifica o no su inclusión, si aporta al aprendizaje o solo es un recurso figurativo sin mayores aportes.

Aprendizaje reflexivo/práctico: Permite una metacognición por parte del estudiante o alguna reflexión en torno al fenómeno estudiado.

Contenido educativo adicional: Algunos simuladores cuentan con cuestionarios o información complementaria para fortalecer el aprendizaje, no siendo necesaria su inclusión, aunque valorada cuando se la presenta.

Trabajo colaborativo: Algunos simuladores permiten la intervención de otros usuarios, con la intencionalidad de promover el trabajo de forma colaborativa.

Algunas reflexiones finales.

En la mayoría de las actividades, no será factible la posibilidad de materializar un modelo (cuestiones económicas, de tiempo o creativas), sin embargo existen simulaciones valiosas u otros recursos que resultan valiosos a la hora de aproximar nuestro desempeño teórico hacia la actividad experimental. Espero les haya servido el aporte desde este espacio, cualquier duda mi contacto de mail se encuentra a su alcance: francojavierortiz@gmail.com 

Bibliografía.

Scheiner, E. y Trinidad, O (2013). Clase 1: El papel de las TIC en la enseñanza de las ciencias. Propuesta educativa con TIC: Física y TIC I. Especialización docente de nivel superior en educación y TIC. Buenos Aires: Ministerio de Educación de la Nación.

Scheiner, E y Trinidad, O (2013). Clase 5: Selección de recursos TIC. Propuesta educativa con TIC: Física y TIC I. Especialización docente de nivel superior en educación y TIC. Buenos Aires: Ministerio de Educación de La Nación.

Giere, R. (1999a). Del realismo constructivo al realismo perspectivo. En Enseñanza de las Ciencias. Número extra, pp. 9-13.

López-Mota, A. y Rodríguez Pineda, D.P. (2013). Anclaje de los Modelos y la Modelización Científica en Estrategias Didácticas, Enseñanza de las Ciencias (Número extra), 2008 - 2013.