28.  Ensenyant a desenvolupar el pensament crític 

Blanco  A ,  España E ,  Franco-Mariscal, AJ.  (2017). “Estrategias didácticas para el desarrollo del pensamiento crítico en el aula de ciencias"  Ápice. Revista de Educación  Científica 1 (1): 108-115.

Una de les grans finalitats de l'educació científica és el desenvolupament del pensament crític. Malgrat tot, factors com ara la complexitat del propi concepte, l'ensenyament de la ciència com un conjunt de fets que es consideren inqüestionables o la manca de recursos, determinen que no sigui molt habitual treballar-lo a l'aula.

L'article analitza tres estratègies didàctiques aplicades a alumnes d'ESO i Batxillerat on es tracten situacions quotidianes relacionades amb la salut, amb l'objectiu d'ajudar als estudiants a desenvolupar competències científiques. Les estratègies són: 1) Anàlisi d'anuncis publicitaris, 2) Tractament de la informació en internet i  3) Jocs de rol.

1) Anàlisi d'anuncis publicitaris:  L'activitat consisteix en visualitzar anuncis publicitaris on la ciència estigui present i dur a terme un debat  utilitzant com a punt de partida una sèrie de preguntes, la resolució de les quals pot conduir a realitzar tota una altra sèrie de tasques. Un exemple típic seria visualitzar l'anunci d'un conegut aliment probiòtic. Durant l'activitat es duu a terme l'anàlisi crític de la informació, es valora la fiabilitat dels arguments, es treballa la presa de decisions i la utilització d'un llenguatge adequat, entre altres.

2) Tractament de la informació en internet: En aquest cas, els alumnes investigant la influència d'algunes drogues en l'aparició de càries dental, desenvoluparan la capacitat d'analitzar críticament la informació trobada a internet. Amb aquest objectiu, caldrà que cerquin informació fiable, com a mínim, de tres fonts diferents. Per a cada una d'elles hauran d'anomenar els responsables de la web, la fiabilitat i justificar el perquè de la seva elecció.

3) Jocs de rol: On es treballa un problema d'actualitat no resolt, com ara la seguretat dels aliments transgènics. En primer lloc, el professor assigna als alumnes un rol concret en base al qual caldrà que cerquin la informació adequada. Després, es desenvolupa l'escenificació de la situació on es jutgen els aliments transgènics. Per acabar, els alumnes elaboren un informe  i les seves pròpies conclusions, en funció de la informació que han cercat.

El pensament crític és una de les competències clau que menys es treballa a les classes de ciències. Les activitats descrites en l'article són de fàcil aplicació a l'aula i contribueixen a formar alumnes capaços d'analitzar d'una manera crítica una situació o informació determinada, per poder dur a terme, en un futur, decisions racionals i responsables.

27.  Investigant el càncer a l'escola: un context per estudiar la mitosi

Domènech, J. (2016). “Drug Research: una secuencia contextualizada de indagación sobre mitosis, cáncer y creación del conocimiento científico". Investigación en la escuela, 88: 93-111. 

Mitosi i meiosi són processos cel.lulars complexos que sovint presenten dificultats per ser entesos pels alumnes. Donat que són recurrents en els diferents nivells de l’ESO i el Batxillerat, cal utilitzar estratègies metodològiques adequades que afavoreixin l’aprenentatge de manera significativa i no memorística com acostuma a passar.

L’autor de l’article proposa una activitat d’indagació on els alumnes, interpretant el paper de científics, han d’analitzar tota una sèrie de biòpsies procedents de pacients oncològics ficticis, sotmesos a diferents tractaments anti-tumorals experimentals.

L’activitat es va treballar a Biologia i Geologia de 4t d’ESO en dos instituts de secundària diferents, on les tasques es van allargar entre un curs acadèmic i dos,  segons la versió del projecte fos menys o més extensa, respectivament.

Les estratègies didàctiques utilitzades per l’autor són molt variades, destacant la lectura de treballs científics, les pràctiques al laboratori, les anàlisis de les dades, la discussió dels resultats, l'elaboració d’articles i la reflexió final de l’experiència.

Fig.1.- Fitxa de treball  proporcionada als alumnes 

El projecte passa pels diferents processos relatius a la creació del coneixement científic, facilita l’adquisicó d’habiliats de l’alumnat per fer-se preguntes, dissenyar experiències i analitzar-ne les dades. A més, utilitza diferents canals d’accés al coneixement (textos, pràctiques, documents, debats..) i promou formats comunicatius diversos així com diferents organitzacions socials a l’aula.

Fig 2.- Concepcions prèvies (columnes) i canvis produïts (fletxes)

Per últim assenyalar que aquest projecte genera un context que dona sentit a les activitats que fa l’alumne i els hi acosta la ciència i els científics, afavorint-ne una visió més propera a la realitat.

26. Tres exemples de la vida quotidiana per treballar la química a l'aula

Blanco A ,  Franco-Mariscal A.J, España E  (2015). "Enseñar química en el contexto de problemas i situaciones de la vida diaria relacionados con la salud" Educación Química EduQ 20: 40-47

El llenguatge que utilitza i les dificultats intrínseques dels conceptes i regles fonamentals que treballa, fan de la química una de les matèries en les que els estudiants mostren més dificultats d’aprenentatge. Aquest context evidencia la necessitat de connectar l’ensenyament de la química amb problemes reals que tinguin interès per l’alumnat. Treballar en context motiva als estudiants i permet que aprenguin de manera més significativa i rellevant les idees científiques.

Els autors de l’article proposen tres activitats per treballar a 3r i 4t d’ESO amb continguts que es recullen a diferents disciplines d’aquests nivells i que fomenten, en la seva elaboració,  la construcció i l’aplicació de models científics.

Les unitats didàctiques adaptades al desenvolupament de la competència científica, s'ajusten a aquest disseny:

L'estudi proposa les següents activitats per treballar en context:

•   La càries i la salut bucodental
•   El consum d’aigua embotellada
•   L’oxidació en les persones

La primera activitat, La càries i la salut bucodental  permet que l’alumne apliqui els seus coneixements sobre les reaccions químiques i les transformacions bacterianes per comprendre perquè es piquen les dents. Posteriorment, aquests coneixements seran els que haurà d’utilitzar  per analitzar i comprendre la funció dels diferents components dels dentifricis per poder donar resposta a com evitar-ho.

L’activitat El consum de l’aigua embotellada pretén descobrir si realment és més saludable consumir l’aigua embotellada que la de l’aixeta. Substàncies pures i mescles, són alguns dels conceptes que van sortint al llarg de la unitat. Al final, es pretén que l’alumne arribi a la conclusió que l’aigua embotellada no és ni més saludable ni més controlada sanitàriament que la de l’aixeta.

Finalment,  L’oxidació en les persones  treballa el significat del terme “oxidació” . En aquesta unitat l’alumne hauré de ser capaç d’aplicar el model de reacció d’oxidació en un context diferent de l’estudiat.

Cal trobar estratègies pedagògiques adequades i entorns apropiats per anar construint coneixements que podran aplicar-se a molts altres contextos, permetent a l’alumne aplicar la competència científica a una amplia diversitat de problemes i situacions de la vida diària.

25. Els agrocombustibles a les Ciències per al Món Contemporani

Escudero M, Cid C i Escudero R.  (2008) “La controversia de los agrocombustibles, una propuesta didáctica para las ciencias para el mundo contemporáneo" Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 6 (1): 131-139

Les Ciències per al Món Contemporani, tal i com es recull en el currículum de batxillerat, "han d'afavorir que l'alumnat adquireixi les competències necessàries per comprendre el món actual".  En aquesta línia, el desenvolupament sostenible cal que sigui un dels continguts treballats en la matèria, identificant els principals deutes socials generats pel comportament malbaratador dels recursos de la humanitat.

Des de fa uns anys, els agrocombustibles - combustibles líquids obtinguts a partir de matèria prima vegetal -  sorgeixen com una possible alternativa a l'ús de les energies no renovables. Malgrat les espectatives que han generat,  diferents investigadors qüestionen la seva capacitat per reduir les emissions de diòxid de carboni. A més, les grans extensions d'agrocombustibles comporten inevitablement la deforestació i la destrucció de la fauna i la flora, augmentant els conflictes per la terra, l'expulsió de les comunitats rurals, la pèrdua de la diverssitat cultural, la pobresa, etc.

Els autors de l'article han triat la controversia socio-científica: Agrocombustibles ¿una solución o un problema? per treballar-la a 1r de Batxillerat en la matèria de Ciències per al Món Contemporani.

L'estratègia d'aprenentatge utilitzada per dur a terme la proposta és la MiniQuest, una versió reduïda de les Webquest, on els alumnes parteixen de l'anunci d'una companyia fictícia productora de bioetanol , Abengoa Bionergia, i a partir d'aquí, i consultant diferents pàgines web proposades pel professor,  responen un qüestionari sobre els biocombustibles. La informació recollida ha de servir per realitzar un informe individual amb les qüestions resoltes i les seves conclusions personals. Finalment, la tasca acaba amb la creació per grups d'un anunci publicitari que contraresti la publicitat de la companyia de bioetanol.

Els autors conclouen la conveniència d'incloure l'educació científica a tots els nivells de secundària, ja no únicament per obtenir la cultura científica necessària per a qualsevol ciutadà, sinó també per superar la desafecció cap a la ciència que senten alguns estudiants. 

24. Construint arbres filogenètics

Barker J and Philip J. (2013) “Phylogenetics of man-made objects: simulating evolution in the classroom” Science in School, nº 27: 27-31

La filogènia estudia les relacions evolutives entre els organismes i tracta d’establir línies, similars als arbres genealògics, on es reflecteix la descendència i el grau de parentiu entre uns i altres grups d’éssers vius. Aquestes línies es denominen filogenètiques.

L’activitat que mostrem té com objectiu comprendre  que és un arbre filogenètic a partir de crear-ne un amb diferents objectes, utilitzant com a criteri la seva morfologia. L’arbre genealògic que es produirà serà artificial ja que els objectes emprats no han evolucionat uns dels altres, però és una manera senzilla i entretinguda de poder entendre com s’estableixen les relacions evolutives.

Si bé la genètica molecular i el concepte d’evolució no es treballen fins a 4t d’ESO, pensem que aquesta proposta pot ser també d’utilitat a 1r d’ESO en l’estudi de la biodiversitat dels éssers vius i el registre fòssil.

Per dur a terme l’activitat farem grups de quatre alumnes i els hi repartirem  objectes metàl.lics com els que es mostren en aquesta imatge. Si no tenim els objectes, podem fer fotocòpies dels seus dibuixos.

A continuació, demanarem als estudiants que ordenin els objectes per tal d’establir una sèrie evolutiva utilitzant les següents pautes:

1. Els organismes que més s’assemblen estan més relacionats.

2. L’evolució és el resultat de petits canvis estructurals (i funcionals), a vegades més grans, que s’han    anat acumulant gradualment.

3.En general, formes més simples donen lloc a formes més complexes i les formes més petites a les      més grans, tot i que poden haver-hi excepcions.

4. Els processos evolutius no van marxa enrere, però si  es poden perdre estructures especialitzades

S’espera que cada grup faci les seves pròpies línies evolutives, tot i que l’article mostra les solucions més probables.

Si l’activitat es realitza en alumnes de 4t d’ESO o inclús de 2n Batxillerat, es poden  treballar conceptes com l’evolució divergent, convergent i paral.lela.

En el cas de que no es disposi d’aquests objectes metàl.lics, poden utilitzar-se diferents tipus de pasta (macarrons, espirals, llacets...) o inclús galetes variades, tot i que en aquest darrer cas, el més probable és que vagin desapareixen els organismes a mesura que avanci l’activitat.

23. Estudiem la Paleontologia amb el cinema

Romero D, Fesharaki O, Garcia B.  (2014) "Películas de trasfondo paleontológico: análisis científico y propuestas didácticas". Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, nº 22 (2):167-176.

La Paleontologia és una disciplina poc representada en el nostre sistema educatiu, tot i que els temes relacionats amb ella, com ara els dinosaures o els primers homínids,  desperten gran interès en la nostra societat. Un dels motius, podria ser  la difusió que se’n fa d’ells en els mitjans audiovisuals, com ara les pel.lícules.

Per tal de valorar si les pel.lícules són útils com a eina educativa en aquest àmbit, els autors van estudiar 38 pel.lícules de temàtica paleontològica. La primera tasca va ser classificar-les en funció de l’era geològica on estaven contextualitzades. Després, es van analitzar diferents aspectes, com ara si la representació de l’anatomia dels organismes era correcta, si la terminologia utilitzada era l’adequada, etc., puntuant 0, 1 o 2, segons si l’aspecte valorat no es complia mai (0),  es complia en alguns casos (1) o sempre (2).

Taula 1.- Descripció dels aspectes analitzats a les pel.lícules

L’estudi demostra que els principals errors es comenten en els aspectes relacionats amb l’aparició de la vida a la Terra. La causa, segons els autors, pot ser  la necessitat que té el cinema de transmetre emocions, fet que fa cohabitar l’home amb espècies amb les quals no va coexistir mai. També es destaca la incorrecta assignació temporal dels dinosaures, probablement degut a que la seva espectacularitat passa per sobre d’aquest aspecte.

Taula 2.- Llista de pel.lícules i aspectes valorats

Quan comparem el rigor científic i la qualitat artística de les pel.lícules, únicament es poden destacar tres d’elles: En busca del fuego, Ponyo en el acantilado i Viaje a la prehistòria; encara que, de la resta, els autors en treuen profit, proposant diferents activitats per l’ESO i el Batxillerat.

La Paleontologia està mal representada en el cinema on no es dona una visió fiable i continua de l’evolució de la vida al llarg de la història de la Terra. Malgrat tot, poden utilitzar-se com elements motivadors. Segons els autors, caldria però millorar els coneixements de l’espectador per tal de que pogui discernir si el que ha visualitzat s’apropa o no a la realitat científica, fet que s’aconseguiria ensenyant aquesta disciplina a l’Educació Primària i Secundària.

  

22. Criant dragons: una activitat per treballar l'herència mendelina

Tellinghuisen P.  (2011) "Breeding dragons: investigating Mendelian inheritance". Science in School, nº 18: 40-44.

    

Diferents investigacions demostren que els estudiants presenten sovint dificultats per comprendre molts conceptes sobre genètica així com per entendre els diferents mecanismes relacionats amb la transmissió de l’herència biològica.

Els autors del treball proposen una experiència senzilla i entretinguda que permetrà als alumnes comprendre com es transmeten els caràcters que segueixen un patró d’herència mendeliana.

Pel seu contingut, l’activitat pot adreçar-se a estudiants de Biologia i Geologia de 4t d’ESO .

L’activitat es duu a terme després de recordar que  l’ADN és l’estructura que conté la informació genètica de l’individu i que el seu empaquetament dona lloc als cromosomes. Tot seguit, es reparteix el material per estudiar l’herència mendeliana utilitzant com a progenitors de l’estudi un parell de dragons imaginaris. L’experiència es realitza tal i com es detalla a continuació:

·     1) Repartir als estudiants 14 cromosomes roses i 14 cromosomes blaus que representaran el material genètic d’un dragó femella i d’un dragó mascle, respectivament. Aquests cromosomes, fets de paper, tenen diferent longitud i contenen cada un d’ells un gen concret codificat per dos al·lels. Els caràcters dominants, indicats per una lletra majúscula, són: capacitat de expirar foc, presentar quatre dits, mostrar cinc punxes a la cua, tenir la cua vermella, cos de color blau, ales vermelless i presència de banyes (Fig 1).  L’al·lel recessiu indica l’absència dels caràcters anteriors i es representa per la mateixa inicial en minúscula.

Fig.1.- Cromosomes del pare (blau) i de la mare (rosa) del dragó 

·      2) Tombar els cromosomes més llargs (dos del pare i dos de la mare) i triar a l’atzar un cromosoma de cada progenitor. Seguidament, repetir l’experiència amb la resta de parelles de cromosomes. Després, girar els set parells de cromosomes, que representen el genoma de la cria, i emplenar una taula amb el genotip i fenotip del nou dragó.

·      3)Interpretar els resultats i dibuixar el dragó en funció del fenotip que presenta.

Fig 2.- Possibles genotips i fenotips 

Pot ampliar-se l’activitat afegint caràcters codominants, com per exemple el color del dragó.

L’ensenyament i l’aprenentatge de la genètica mendeliana és un dels aspectes que presenta una dificultat destacada dins dels continguts que s’inclouen en el currículum de ciències. Si tenim en compte que els conceptes relacionats amb la genètica estan cada cop més presents a la vida quotidiana, materials educatius com el descrit poden ser de gran utilitat per aconseguir una millor comprensió d’aquesta temàtica.