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Máster en profesorado de Educación Secundaria Obligatoria, Bachillerato, Formación Profesional y Enseñanzas de Idiomas, Artísticas y Deportivas Especialidad en Biología y Geología TRABAJO FIN DE MASTER CURSO 2013-2014 ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Autora: Mª Aránzazu Ibarzo Pérez Directora : Beatriz Bravo Torija “Dime algo y lo olvidaré, enséñame algo y lo recordaré, hazme partícipe de algo y lo aprenderé” (Confucio) ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 1 ÍNDICE 1. INTRODUCIÓN ........................................................................................................... 2 2. ACTIVIDADES DEL MASTER QUE HAN INFLUIDO EN MIS PRÁCTICAS ....................... 4 La importancia del conocimiento de las ideas previas del alumnado .......................... 4 Cuestionario KPSI ........................................................................................................ 10 3. PROPUESTA DIDÁCTICA: Rosalind Franklin fotografía nº 51 ...................................... 14 3.1. INTRODUCCIÓN, JUSTIFICACIÓN Y MARCO TEÓRICO .......................................... 14 3.2. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA PROPUESTA ......................................................... 18 Objetivos, contenidos y su relación con las competencias básicas ............................ 19 Criterios de evaluación ............................................................................................... 21 Descripción del aula y materiales necesarios ............................................................. 22 Secuenciación, diseño y justificación de las actividades ............................................ 23 1. Evaluación inicial y cuestionario KPSI .............................................................. 24 2. Tarea de búsqueda de información sobre científicos que han revolucionado la genética ................................................................................................................... 27 3. Modelización de la doble hélice de ADN ......................................................... 28 4. Trabajo individual del alumno. Guión de trabajo ............................................ 34 5. Realización de una prueba escrita ................................................................... 34 4. CONCLUSIONES Y PROPUESTAS DE MEJORA ............................................................. 36 5.BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................. 39 6. ANEXOS ....................................................................................................................... 41 ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 2 1. INTRODUCIÓN Comenzaré este trabajo fin de master presentándome y explicando los motivos por los cuales he cursado el master en la especialidad de Biología y Geología. Relativo a mi formación académica, soy licenciada en Veterinaria (especialidad Bromatología, Sanidad y Tecnología de los alimentos), y licenciada en Ciencia y Tecnología de los Alimentos. Cuando acabé la carrera jamás pensé dedicarme a la docencia, por tanto no se me pasó por la cabeza cursar lo que entonces era el CAP, a pesar de que muchos de mis compañeros sí lo hicieron. Posiblemente no estuviera preparada para la docencia. Tras el desarrollo de mi carrera profesional, principalmente como Responsable de Calidad en diversas industrias alimentarias fui descubriendo la faceta profesional de docente, en la cual me encontraba muy a gusto. Como tal debía impartir formación al personal de las empresas en las que trabajaba, relativa siempre a calidad, y seguridad alimentaria. Tras quedarme sin trabajo retomé la formación, e impartí cursos de formación ocupacional y formación para el empleo en varias áreas siempre relacionadas con mi formación académica. Redescubrí esta faceta laboral y continué formándome realizando un curso de Introducción a la Metodología Didáctica impartido por el INAEM de 100 horas. Tras reflexionar y meditar la decisión, decidí ampliar los conocimientos adquiridos realizando este Master de Educación. Inicialmente me decanté por cursar el master en la especialidad de formación profesional, que era lo más parecido a la experiencia que tenía; pero finalmente decidí abrir nuevos horizontes y cursar la especialidad de Biología y Geología. El retorno a la Universidad ha sido todo un reto para mí. Diez años después de terminar la segunda Licenciatura ha sido duro volver a la vida académica, principalmente porque no estoy habituada al Plan Bolonia; para mí, la palabra portafolio era una auténtica desconocida antes de comenzar este master, cosa que no puedo decir en estos momentos. El gran reto y esfuerzo que ha supuesto la realización del master me ha dado fuerzas para seguir adelante en esta ardua labor que es la búsqueda de empleo hoy en día. He realizado las prácticas docentes del master correspondientes a las asignaturas practicum I, II y III en el IES Parque Goya. Un instituto de reciente creación (este es su quinto año en funcionamiento), en el que cabe destacar la implicación tanto del profesorado como del equipo directivo. Mi tutora en el centro ha sido Pilar García profesora de Biología y Geología con una amplia trayectoria docente, y Jefa de Estudios en este curso, lo cual me ha permitido conocer otra visión de la docencia. Imparte clase de Biología y Geología en 4º de ESO y en 1º de Bachillerato. Me ha permitido observar e impartir sus clases libremente, ofreciéndome el apoyo necesario cuando lo he requerido. Por tanto agradezco enormemente su apoyo y tutorización. La experiencia de la estancia en el I.E.S. Parque Goya durante los diversos periodos del practicum me ha resultado muy enriquecedora a todos los niveles. En primer lugar, me ha servido para acercarme a la realidad de un Instituto hoy en día, ya que desde que cursé mis estudios no he tenido ninguna relación con la enseñanza secundaria. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 3 En segundo lugar, el periodo del practicum permite observar la realidad de un centro educativo in situ, y poder relacionar lo aprendido en el Master con la realidad. En tercer lugar, la posibilidad de ejercer como docente (en prácticas) en una aula de ESO y Bachillerato. Lo que te ayuda a poner a prueba los conocimientos que has ido adquiriendo durante el Master, y a comprobar la complejidad de la práctica docente. La elección del tema ha sido una suma de diversos factores. En primer lugar mi formación; el tema de la genética molecular es un tema que conozco con cierta profundidad y que personalmente me parece de interés. Además es un tema en constante actualidad y está relacionado con numerosos aspectos de nuestra vida diaria. En segundo, la disponibilidad del centro y de mi tutora. El tema de genética, a pesar de su dificultad me resulto muy interesante. Lo enfoqué como un reto, ya que es un tema complejo, abstracto y con infinidad de ideas y conocimientos previos de los que parten los alumnos. Prueba de ello son los numerosos estudios (ej. Ayuso y Banet (2002) o Gericke (2009)) que se han realizado sobre este tema. Por ejemplo Martínez, Gil y Osada (2005) identificaron que una de las principales dificultades de dicho aprendizaje es la abstracción de los contenidos de genética, que como conceptos teóricos que son (concepto de gen, alelo, genotipo), son construcciones mentales que no pueden ser comprobados directamente por medio de datos o de la experiencia. Según Hodson (2003) el currículo escolar de ciencias ya no atiende a las necesidades, intereses y aspiraciones de los jóvenes ciudadanos en la actualidad. Estamos educando alumnos que van a vivir en un mundo sobre el cual sabemos bien poco, pero que se va a caracterizar por cambios rápidos y por su complejidad. Esto exige que el alumno tenga una instrucción general amplia y posea destrezas de comunicación y adaptación, y esté predispuesto a un aprendizaje continuo. Desde en esta perspectiva, tanto Hodson (2003) como diversas propuestas curriculares de muchos países occidentales, consideran cómo han de ser trabajadas las ciencias en las aulas. Es necesario promover un modelo de enseñanza que ayude a los alumnos a desarrollar una comprensión más coherente, sistemática y crítica, siendo inadecuado limitarla únicamente a la transmisión de conocimientos, y que el alumno solo tenga que acumularlos (Justi, 2006) Para la elaboración de la propuesta, se han tenido en cuenta los argumentos anteriores, y la firme intención de utilizar una metodología diferente a la tradicional (meramente expositiva), dada la dificultad de los contenidos y su abstracción (Martínez et al., 2005). ). Consideramos trabajar en el aula con modelos, en concreto maquetas de la doble Hélice de ADN, ya que consideramos que el proceso de construcción y uso de este modelo puede ayudar a la visualización de los contenidos de genética, y promover una mejor comprensión de los mismos por parte del alumnado. Del mismo modo conocer cómo el alumno construye el modelo, es decir los pasos que da y las relaciones que establece, ayuda al profesorado a conocer las ideas y dificultades de los alumnos. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 4 El objetivo de este Trabajo fin de Master es diseñar una propuesta que promueve la construcción y uso de un modelo de la doble hélice de ADN para comprender la composición y estructura de los ácidos nucleicos. 2. ACTIVIDADES DEL MASTER QUE HAN INFLUIDO EN MIS PRÁCTICAS En este apartado, se comentan dos de las actividades del master que han influido en la realización de mis prácticas en el instituto, y en la propuesta didáctica que se presenta en este trabajo. Estas son la importancia del conocimiento de las ideas previas del alumnado, y el cuestionario KPSI. La importancia del conocimiento de las ideas previas del alumnado Las ideas previas o concepciones alternativas, es un tema que ha sido tratado en varias de las asignaturas del master. Concretamente y en profundidad, en la asignatura de Fundamentos de didáctica de las Ciencias Experimentales, y en Diseño, Organización y Desarrollo de Actividades para el Aprendizaje en Biología y Geología. El tema fue tratado en las sesiones presenciales del master; en la primera de una forma más generalista relacionada con la didáctica de las ciencias, y en la segunda de forma específica en la didáctica de la Biología y Geología. En los portafolios de ambas asignaturas, hay un apartado específico dedicado a las ideas previas del alumnado. Por ello, debido a mi desconocimiento previo sobre el tema, y a lo útil que me ha resultado en las prácticas en el instituto y en la realización de la propuesta didáctica, considero oportuno tratar el tema en este trabajo fin de master. Respecto a estas ideas, me gustaría comenzar con una reflexión, como apunta Ausubel (1968) antes de decidir qué es lo que vamos a enseñar, deberíamos conocer qué es lo que saben los alumnos acerca de lo que les vamos a enseñar, esto es lo que nos viene a decir Ausubel: Los alumnos no son una tabla rasa, una caja vacía en la que insertamos contenidos. Desde la perspectiva constructivista estos conocimientos que tienen los alumnos son el punto de partida en el proceso de enseñanza aprendizaje. Cuando hablamos de ideas previas, o concepciones alternativas, hacemos referencia a la existencia de ideas del alumnado respecto a aquellas cuestiones que queremos enseñarles. Dichas ideas, no han sido tenidas en cuenta en los sistemas de enseñanza tradicionales, pero desde hace algunos años son fuente de numerosos estudios en el ámbito de la enseñanza-aprendizaje, con el objetivo de mejorar los procesos y afianzar un aprendizaje significativo por parte de los alumnos. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 5 Ideas alternativas ¿un obstáculo o un instrumento para el aprendizaje? Las ideas alternativas pueden resultar un obstáculo si no somos conscientes de ellas, si las obviamos y no las tenemos en cuenta, sin embargo resultan un instrumento para el aprendizaje si las conocemos, las valoramos y las utilizamos como punto de partida en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Según Suarez y Patiño (1998) en su artículo “Ideas previas del alumnado de enseñanza secundaria sobre nutrición” podemos definir las concepciones alternativas como “el conocimiento que el alumnado posee previamente a los procesos de instrucción en cada una de las áreas”. En función de esta definición, la labor del docente es “guiar al alumnado en el trayecto que separa la cultura ordinaria de la cultura científica, básica en la mayoría de los casos y propedéutica para aquellos y aquellas que encaminen sus pasos académicos o profesionales por el mundo científico” (p.4). Coincido absolutamente con esta afirmación, ya que opino que es una de las tareas básicas del docente actual, dada la gran cantidad de información (no siempre basada en razonamientos científicos) que reciben los alumnos en nuestra sociedad. Para comprender y poder abordar con éxito dichas concepciones alternativas, es necesario tener en cuenta qué características poseen, y cuál puede ser su origen. Respecto a las características, existe una gran disparidad de clasificaciones, en ocasiones incluso existe una contradicción en función de los autores (Suarez y Patiño, 1998) debida en parte a la gran amplitud de las mismas y a la diversidad en las interpretaciones que se realiza nosotros seguimos a Pedrinaci (1996) y Furió (1996):  Los estudiantes en clase presentan una serie de concepciones alternativas muy variada sobre objetos y sucesos naturales. Según ciertos autores las concepciones tienen cierta coherencia interna (Furió, 1996), y según otros su coherencia interna es escasa (Pedrinaci, 1996).  Estas ideas previas son comunes a estudiantes con distintos medios y diferentes edades, géneros y culturas. Pedrinaci (1996) considera su carácter cambiante y su escasa consistencia.  Son muy persistentes y no se modifican con facilidad. En cambio Pedrinaci (1996) plantea la posibilidad de la existencia de construcciones momentáneas.  Las ideas previas, presentan en ocasiones semejanzas aparentes con concepciones vigentes del pensamiento científico y filosófico a lo largo de la historia, contrario a lo que opina Pedrinaci (1996).  Los conocimientos previos de los alumnos interaccionan con las enseñanzas del aula siendo los resultados totalmente imprevisibles.  Las estrategias didácticas que facilitan el cambio conceptual, pueden utilizarse como herramientas a la hora de impartir la materia.  Los orígenes de estas ideas previas son muy variados, debidos a experiencias personales relacionadas con la percepción, la cultura, el lenguaje, los métodos de enseñanza, las explicaciones de los docentes, los materiales utilizados… En cuanto a su origen Pozo et al. (1991) distingue tres tipos:  Origen sensorial: las concepciones espontáneas ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 6 Estas ideas surgirían como consecuencia del intento de dar significado a las actividades cotidianas y serían motivadas por los procesos sensoriales y perceptivos. Un ejemplo de ellas serían muchas de las concepciones que poseemos acerca de la salud y la enfermedad. Son, por lo general, ideas de gran universalidad, a través de culturas y edades y tienen más carácter implícito que explícito, es decir, difíciles de verbalizar.  Origen cultural: las concepciones sociales En este caso las ideas surgirían como consecuencia del contacto con el entorno cultural y social del alumnado. En la sociedad actual la abundancia de información científica proveniente de los medios de comunicación y el entorno del alumnado constituyen un bombardeo difícil de interpretar y entender. La escuela debe servir de nexo de unión, filtro y punto de anclaje de toda esa información, en muchos casos, carente de sentido o poco coherente.  Origen escolar: las concepciones análogas El entorno escolar es una fuente importante de ideas previas. Tanto la existencia de errores, como las presentaciones deformadas o simplificadas llevan a una comprensión errónea de ciertos conceptos o principios. Esto puede ocurrir cuando llevamos a cabo la transposición didáctica de teorías científicas complejas al aula, es importante se conscientes de los errores que inducimos al realizar dicha transposición, para poder irlos subsanando a lo largo del proceso de enseñanza-aprendizaje. Lo que nos ocupa, hace referencia al entorno escolar, que es desde donde podemos actuar, pero no debemos olvidar el resto de orígenes de las ideas previas, ya que todos son importantes y se manifiestan al mismo tiempo en nuestros alumnos. El conocimiento de las ideas previas es muy importante para programar actividades específicas de la enseñanza de las materias de ciencias (en nuestro caso). Según Driver et al. (1999) algunas de las estrategias que pueden utilizarse son: - Dar la oportunidad a los alumnos para que expongan sus propias ideas de diversas formas (mediante el diálogo, por escrito, por medio de la expresión artística de un dibujo etc.). - Introducir hechos discrepantes, que provoquen el conflicto. - Plantear preguntas con el objetivo de favorecer las discusiones en grupos pequeños entre los alumnos, ya que puede contribuir a cuestionarse sus propias ideas y reconstruirlas de manera más adecuada. - Estimular la formulación de un conjunto de esquemas conceptuales. Es necesario tener en cuenta la tendencia que existe en nuestro sistema educativo del “síndrome de la respuesta correcta” y evitarla, ya que no contribuye a potenciar el pensamiento crítico ni científico. La creación de esquemas conceptuales puede favorecerse mediante la discusión en pequeño grupo, la técnica del brain-storming, o la introducción de nuevos conceptos por parte del profesor o a través de materiales educativos distintos a los convencionales como por ejemplo las web-quest o caza del tesoro. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 7 - Practicar el empleo de las ideas en situaciones diversas, contextualizarlas y aplicarlas para poder comprenderlas mejor. Al tratar el tema en la asignatura de Fundamentos, me decanté por el tratamiento de las mismas según la primera de las estrategias nombradas por Driver et. al (1999), para tratar las ideas previas referentes a la Nutrición humana. Dicho aspecto, puede encuadrarse no sólo en el currículo de la Educación Secundaria Obligatoria dentro de la asignatura de Ciencias de la Naturaleza (Biología y Geología), en una unidad didáctica de la misma, sino como uno de los objetivos generales de la ESO. Este fue el tema elegido en la asignatura de Fundamentos para elaborar una de las cuestiones del portafolio, a partir del estudio mencionado anteriormente “Ideas previas del alumnado de enseñanza secundaria sobre nutrición” (Suarez y Patiño, 1998). Existen numerosas ideas previas sobre alimentación, la importancia del tema, mi predilección y formación sobre el mismo, y la existencia de una gran influencia social acerca de todo los relacionado con la alimentación, hacen del mismo una gran fuente de ideas previas. Existe un término utilizado en alimentación “falsos mitos sobre la alimentación” que puede englobar algunas de estas ideas previas que pueden tener los alumnos de ESO. El segundo tema relacionado con las ideas previas sobre el que he trabajado ha sido la genética. En la asignatura de Diseño, Organización y Desarrollo de Actividades para el Aprendizaje en Biología y Geología se trataron entre otras, las ideas previas relacionadas con la genética que es el tema de la propuesta didáctica en la que se basa este trabajo. En base a la literatura sobre estas ideas previas se diseña un cuestionario inicial para la propuesta didáctica del practicum, y se elabora una tabla correlacionando las ideas previas sobre genética, con el cuestionario inicial, y se presentan algunos ejemplos de los alumnos (ver tabla3). La primera de las estrategias de Driver se basa en la exposición de los alumnos de sus ideas previas, en la propuesta de genética se realiza mediante un cuestionario inicial (ver figura 1), que deben responder por escrito los alumnos al inicio del tema. Una vez que los alumnos las han contestado, se realiza una puesta en común, dirigida por el profesor y se responde a algunas de ellas. Esto favorece que los alumnos expresen su opinión. A lo largo del tema se hace hincapié en los aspectos relativos al cuestionario inicial en los que los alumnos tenían más dificultades como la constitución de los genes y su composición. En el cuestionario que se pasó únicamente cuatro alumnos respondieron que los genes estaban compuestos por ADN. También tuvieron problemas al ordenar los distintos niveles de organización biológicos, varios de ellos no sabían establecer qué orden seguían célula, orgánulo, macromolécula o molécula. Tampoco fueron capaces de poner ejemplos. Otra de las dificultades fue la localización del material genético, no lo localizaban en el núcleo de la célula, y no lo relacionaban con el ADN como ya he comentado. Por tanto, durante la explicación mediante power point (ver anexo IV), se introducían las preguntas del cuestionario relativas a los conceptos que se trataban en la sesión. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 8 Continuando con Driver, para introducir nuevos conceptos, se utilizaron materiales educativos diversos, como power point, base de orientación (ver anexo III), y la construcción de un modelo de estructura del ADN (los alumnos no estaban habituados a trabajar con ellos). Para la elaboración de los contenidos, se tuvieron en cuenta algunas de las ideas previas de la literatura y sus implicaciones didácticas como: La relación entre los distintos conceptos de genética debe explicitarse por medio de actividades o cuestiones (como las del cuestionario que relacionan herencia con gen y ADN). La necesidad de realizar un esfuerzo para integrar los conceptos de genética mendeliana con genética molecular (en el caso de la explicación de las mutaciones a partir de la secuencia de las bases nitrogenadas que se realizó en una de las sesiones). La disminución del número de detalles de los procesos genéticos focalizando en las ideas fundamentales. Lo cual se hizo en la selección de contenidos para la exposición del power point, simplificando al máximo (detalles como las enzimas presentes en los procesos). Algunas de las ideas previas sobre genética en base a las cuales se realizan las preguntas del cuestionario son: - Según Gericke (2009), los alumnos pueden definir conceptos genéticos, pero tienen dificultades para relacionarlos entre sí. En el cuestionario se pregunta ¿qué es un gen? ¿de qué están constituidos los genes? ¿qué moléculas forman los genes? ¿qué significan las siglas ADN, y ARN? Otra de las ideas alternativas está relacionada con las dificultades que tienen los estudiantes para relacionar estructuras y conceptos con el nivel sistemático correcto. Para ello les propuse que organizaran los siguientes términos en función de su complejidad (de más a menos complejo), y que pusieran ejemplos de cada uno de ellos: células, individuos, tejidos, partículas subatómicas, moléculas, átomos, órganos, macromolécula, orgánulos, aparatos y sistemas. - Martínez et al. (2005) Afirman que los alumnos tienen dificultades con la localización de los genes: ¿Dónde se encuentran los genes?; únicamente cinco alumnos contestan que en el núcleo de las células. También afirman que no diferencian entre los conceptos de gen y alelo: ¿Los términos gen y alelo son equivalentes? Explícalo. - Según Stewart (1982) citado en Ayuso y Banet (2002) no existe relación entre los conceptos gen-alelo, gen-ADN: ¿qué relación existe entre gen y ADN? - Ya que las células de un organismo tienen distintas características físicas, deben tener ADN diferentes (Ayuso y Banet, 2002): ¿Todas las células de un individuo tienen los mismos genes? ¿y de dos individuos distintos de la misma especie? - Los alumnos tienen la idea de que las mutaciones son dañinas, negativas, según Cho et al. (1985) citado en Ayuso y Banet (2002), la pregunta del cuestionario es: ¿todas las mutaciones son dañinas? ¿por qué? El cuestionario se muestra en la figura 1. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 15 Justi (2006) diferencia distintos tipos de modelos. Por una parte los modelos científicos, que son representaciones complejas como por ejemplo fórmulas matemáticas. Por otra los modelos curriculares que son simplificaciones de los modelos científicos, y son los que habitualmente se enseñan en clase de ciencias. Y dentro del contexto escolar distinguen los modelos curriculares de los modelos para la enseñanza. Estos últimos son definidos como las representaciones creadas con el objetivo específico de ayudar a los alumnos a aprender algún aspecto concreto de un modelo curricular. Así mismo se hace referencia a la potencialidad de los modelos en la enseñanza: “Los modelos para la enseñanza, son muy potentes al ayudar a los alumnos a comprender los modelos curriculares, es decir, a aprender ciencia” (Justi, 2006, p.176). Los tipos de representaciones de modelos más comunes en la enseñanza son dibujos, maquetas, simulaciones y analogías. Respecto a la visión de los alumnos sobre qué es un modelo y su función; según los estudios realizados por Grosslight et al. (1991) en alumnos de secundaria y expertos sobre qué consideran un modelo, cual es la función, qué tipos de modelos existen y por quién son realizados. Se distinguen tres niveles; los dos primeros niveles son alcanzados por los alumnos, y el tercero por los expertos. En el primero consideran los modelos como copias de la realidad, sin distinguir que ideas se encuentran tras ellos, ni qué datos apoyan su utilidad. Tampoco identifican como función del modelo la construcción del conocimiento científico. A este primer grupo corresponden la mayoría de los alumnos entre 12 y 13 años. En el segundo compuesto por el 36% de los alumnos de 16 y 17 años, ya distinguen las ideas que se encuentran tras los modelos, los datos y la relación de la función del modelo con su forma. Así mismo, reconocen la posibilidad de modificar el modelo en función de los datos experimentales. Relativo a la función los consideran como meros transmisores de información. El tercer grupo en el que se encuentran los expertos, reconocen que el modelo es construido para desarrollar ideas y explicaciones acerca de un fenómeno, y no como prueba de la realidad. El modelo sirve para construir el conocimiento. La persona que lo diseña adquiere un papel activo en su construcción, por lo que el modelo puede ser manipulado según los datos y pruebas hallados. Como Grosslight et al. (1991) afirma que para que los alumnos aprendan sobre los modelos, deben construirlos, y reflexionar sobre su naturaleza, no sólo utilizarlos. Tras la documentación revisada, en la que la parte práctica es indispensable, me propuse que los alumnos debían tomar un papel más activo en las clases, y que a la vez debían poder visualizar, e incluso construir un modelo que representara la realidad explicada. Tras cotejar diversas posibilidades, y basándome en lo mencionado anteriormente, decidí que la propuesta se basara en la construcción de un modelo por parte de los alumnos. Consideré que la forma de representación más adecuada era una maqueta ya que permitía la visualización por parte del alumnado tanto de la composición de los ácidos nucleicos (nucleótidos), como de la estructura del ADN. Esto ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 16 complementaba al resto de actividades en las que se trabajan otras formas de representación como esquemas, dibujos y lenguaje escrito. Aprendizaje de genética La dificultad de los contenidos de genética, tanto para impartirlos como para aprenderlos, queda muy bien recogida en Martínez et al. (2005, p. 49) “la genética no es una material fácil de aprender (ni de enseñar). También trata la abstracción de los contenidos de genética: “(…) una de las principales dificultades de esta área es el grado de abstracción de los contenidos de la genética, (…) conceptos como gen, alelo, genotipo (…) son conceptos teóricos y por tanto construcciones mentales cuyos atributos definitorios no pueden ser comprobados directamente” (Martínez et al.2005, p. 50). Otra de las dificultades tratadas reside en la necesaria capacidad de integración de los diversos niveles de organización, tanto a nivel molecular, celular y de organismo. Por ejemplo tienen dificultades para relacionar que el ADN es una molécula, y que está dentro de las células, en concreto en el núcleo. En relación a lo anterior, Gericke (2009) considera que los estudiantes tienen dificultades para relacionar estructuras y conceptos con el nivel sistemático correcto; así mismo tienen dificultades para hacer extrapolaciones de un nivel organizativo a otro. Por ejemplo, al igual que las proteínas están compuestas por aminoácidos, los ácidos nucleicos están compuestos por nucleótidos. Según Stewart (1982) citado en Ayuso y Banet (2002), los alumnos no relacionan fácilmente conceptos como gen y ADN, o gen y alelo, al igual que no diferencian entre gen y alelo (Martínez, 2005). Ayuso y Banet (2002) afirman que los alumnos creen que las células de un mismo organismo deben tener distinto ADN porque tienen características físicas distintas. Martínez (2005) hace referencia a otra fuente de dificultades que es la organización del currículum en secundaria. La falta de conexión de algunos aspectos relacionados entre sí como la estructura y función tanto celular como molecular, así como la herencia y la genética. Según el artículo, la enseñanza está muy determinada por los libros de texto, por lo que conocer los problemas o limitaciones de estos libros puede ayudar al docente a reenfocar la enseñanza que contienen. En este estudio Martínez et al. (2005) realizaron un análisis de los contenidos de genética presentes en los libros de texto de ESO y Bachillerato más utilizados en las aulas, así como su desarrollo y discusión. Se analizó el contenido conceptual de la genética por medio de la elaboración de un cuestionario que abarcaba los aspectos relacionados con la información genética, su expresión, variación y manipulación. Dicho cuestionario fue aplicado a todos los niveles educativos de forma que los resultados fueran comparables Algunos de los resultados del estudio fueron: ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 17  Se detectó una falta de conexión entre los conceptos genéticos, por ejemplo los conceptos gen y ADN. Existen pocas referencias a la implicación del ADN en las características de un organismo excepto en la definición. Se puede explicar debido a la utilización de cada término en distintos contextos: gen se utiliza en la parte dedicada a la herencia o a la genética molecular (en bachillerato) y ADN en la parte de la composición química de los seres vivos. Los conceptos aparecen en diferentes lugares del texto sin que se establezca (en la mayoría de los casos) una conexión clara entre ellos. La dicotomía encontrada entre la función del ADN y la de los genes no permite establecer claramente las relaciones existentes entre los conceptos, y coincide con lo observado en otros estudios en alumnos israelíes.  El concepto de locus sólo aparece cuando se explica la herencia mendeliana en 1º de Bachillerato, y no cuando se explica la expresión de los genes en 2º. En otros estudios se afirma que los alumnos no sitúan correctamente los genes al representar gráficamente un cromosoma, por tanto no sitúan los genes en el núcleo celular.  El término de alelo está relacionado a la genética clásica en los libros de texto, y no se nombra en la genética molecular. Este concepto es uno de los que genera mayores problemas para los alumnos. La definición de alelo, en algunos textos aparece adecuada como: “variantes o alternativas que puede presentar un gen”, pero hay otras definiciones que pueden inducir a error. Por ejemplo que un gen sólo puede tener dos alelos. Ya que en gran cantidad de libros, indican que existen dos alelos.  La limitación de los libros al analizar la expresión de la genética mendeliana y la molecular. En gran cantidad de libros de niveles inferiores no se nombra el término “código genético”. Existe una confusión entre código y mensaje genético. La universalidad del código genético se menciona en pocos libros de 4º de ESO y 1º de Bachillerato.  Se detectaron gran cantidad de detalles de los procesos en la mayoría de los niveles, y en ocasiones se pierde la idea esencial que se quiere transmitir de dicho proceso. En el caso de la replicación por ejemplo: que es semiconservativa y genera dos moléculas idénticas, basándose en la complementariedad de las bases, se pierde ya que los alumnos reciben hasta 14 conceptos distintos que tienen que memorizar.  Respecto a la ingeniería genética, el concepto de que la universalidad del código genético es la base de esta ingeniería no se indica en los libros. Ni que la inserción de un gen en el genoma de otro supone la expresión de una proteína, y como consecuencia a una nueva característica.  El número de páginas dedicado a la ingeniería genética, en algunos casos supone el 10% (más de 30 págs.) en 2º Bachillerato. Por tanto se describen procesos muy complejos que necesitan conocimientos previos muy superiores a los que poseen los alumnos a los que van dirigidos. Ej: encimas de restricción en los libros de 4º ESO, o retrotranscriptasa inversa en 1º Bachillerato.  Por otro lado, la percepción de los microorganismos por parte de los alumnos como perjudiciales (patógenos) puede generar el rechazo a la utilización en la ingeniería genética. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 18 Otra de las implicaciones que se ha tratado en la propuesta es la simplificación (tratando de no trasmitir conceptos erróneos), de los procesos que tienen lugar en genética, centrándose en las ideas fundamentales como la función y el concepto del mismo, y dejando a un lado los detalles descriptivos para niveles superiores. Basándonos en estas investigaciones sobre los conocimientos de los estudiantes se ha elaborado una tabla (ver tabla 1) en la que se relacionan dichas ideas con las preguntas del cuestionario a las que corresponden. También se presentan ejemplos de respuestas del alumnado. Además de la realización del cuestionario y su posterior comentario en clase, se integró parte de la información en los contenidos que se explicaban (como la localización del material genético, ADN, en el núcleo de la célula), se establecieron relaciones con lo que los alumnos habían estudiado en la parte de genética mendeliana, como las mutaciones y con ejemplos concretos (como la diabetes), o la relación explícita entre la secuencia de las bases nitrogenadas y la información genética. 3.2. DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA PROPUESTA En base a lo discutido en la sección anterior se elabora una propuesta con el objetivo de que los alumnos establezcan relaciones entre la estructura de los ácidos nucleicos y los procesos de replicación, transcripción y síntesis de proteínas; con la ayuda de la construcción de un modelo que represente la estructura de los ácidos nucleicos, en concreto la doble hélice antiparalela y complementaria del ADN. La propuesta se basa en la construcción de un modelo que represente la estructura de los ácidos nucleicos. Desde la construcción de los nucleótidos (ADN y ARN), pasando por la estructura de los ácidos nucleicos: doble hélice de ADN y estructura lineal de ARN, hasta la realización de la replicación del ADN y la transcripción a ARN. Para evitar que la construcción del modelo se convierta en una simple manualidad, carente de sentido, se elabora una base de orientación (anexo III) con las instrucciones que deben seguir los alumnos a lo largo de las sesiones; en ella se recalca la necesidad de utilizar un lenguaje científico durante todo el proceso. Ésta se engloba dentro de la asignatura de Biología y Geología de 4º ESO, que es una asignatura optativa tal y como se indica en el currículo de la ESO, en la Comunidad Autónoma de Aragón (DECD, 2007). Es conveniente que los alumnos tengan conocimientos previos sobre genética mendeliana, composición y estructura celular para que puedan cursar esta unidad. Dentro de los contenidos se encuentra en el bloque conocido en la mayoría de los libros de texto como genética molecular. Tema 7: Genética Molecular (Cabrera y Sanz, 2008). La propuesta consta de varias actividades que giran en torno a la genética molecular. Las sesiones se estructuran en dos partes bien diferenciadas. Una parte en la que se exponen los contenidos de forma expositiva utilizando distintas técnicas, y otra en la que los alumnos, con la ayuda de la base de orientación trabajan en grupo en la ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 19 construcción del modelo, realizan un mural y contestan a las cuestiones que figuran en el guión. En las diversas tareas se intercalan actividades individuales con trabajo en grupo. La introducción de un papel más activo del alumnado en la dinámica de las sesiones con el trabajo en grupo, se justifica con uno de los principios metodológicos generales (DECD, 2007) que hace referencia al papel activo del alumnado. Según el Instituto Nacional de Tecnologías educativas y de Formación del Profesorado (2005) se nombran nueve tipos de adaptaciones fundamentales en la intervención educativa en el aula inclusiva. Atendiendo a los resultados de los alumnos es necesario adaptar el modo en que el alumno puede presentar sus resultados de aprendizaje. En lugar de responder únicamente a través de preguntas escritas, se le permiten respuestas verbales, o se le ofrecen otras formas de demostrar que se ha aprendido como pueden ser el dibujo o el esquema. Se ha tenido en cuenta la atención a la diversidad de los alumnos al utilizar distintos recursos como esquemas, dibujos; distintas formas de trabajar en el aula, individual, en grupo y distintas formas de evaluación. Objetivos, contenidos y su relación con las competencias básicas Para realizar los objetivos y contenidos de la propuesta me he basado en la programación del IES Parque Goya, y en varios libros de texto de Biología y Geología de 4º de ESO correspondientes a las editoriales Oxford, Anaya y Santillana. Además también he tenido en cuenta la literatura consultada sobre ideas alternativas de genética, y las dificultades de aprendizaje (Ayuso, G.E. y Banet, E. 2002; Gericke, 2009; y Martínez et al 2005). Objetivos 1. Conocer la estructura y composición de los ácidos nucleicos. 2. Identificar el ADN como la molécula portadora del material hereditario y aprender cómo se replica. 3. Entender qué es un gen. 4. Comprender los procesos de transferencia de la información genética del ADN a las proteínas. 5. Conocer qué es el código genético y sus características. 6. Construir un modelo tridimensional que represente la estructura del ADN y comprender su significado. 7. Relacionar el modelo con la explicación de procesos como la replicación y la transcripción. 8. Identificar ideas principales y realizar esquemas para relacionar los principales procesos de genética molecular 9. Trabajar en equipo, que se concreta en identificar y utilizar las fortalezas individuales para el buen funcionamiento del grupo. Mostrar disponibilidad y participar activamente en el trabajo en equipo. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 20 Los contenidos que se trabajan en la unidad son los siguientes: Contenidos relacionados con los conocimientos: saber-saber:  Ácidos nucleicos, composición, tipos y estructura.  La replicación del ADN.  La información genética: los genes y el genoma.  Expresión de la información genética: transcripción y traducción.  El código genético. Contenidos relacionados con las habilidades: procedimientos, saber aplicar y saber hacer:  Elaboración de la secuencia complementaria de una cadena de ADN.  Obtención de la secuencia de aminoácidos a partir de la secuencia de nucleótidos por medio del código genético.  Elaboración y utilización de modelos tridimensionales que representen la estructura de los ácidos nucleicos.  Realización y utilización de esquemas que relacionen los principales procesos de genética molecular. Contenidos relacionados con saber ser y saber estar, las actitudes y los valores:  Interés por los avances científicos en el campo de la genética molecular.  Valoración del trabajo cooperativo y ayuda a los compañeros. Contribución al desarrollo de las competencias básicas Desarrollo de la competencia en comunicación lingüística:  Conocer campos semánticos amplios utilizando el lenguaje científico para utilizarlo en la resolución de problemas relacionados con la estructura y composición de los ácidos nucleicos, replicación, transcripción y traducción, utilizando el código genético.  Relacionar los distintos lenguajes de conocimiento como son las representaciones externas como dibujos, símbolos etc. con la teoría que representan.  Aplicar los conocimientos y procedimientos científicos adquiridos para comprender las informaciones de los medios escritos y audiovisuales. Desarrollo de la competencia matemática:  Desenvolverse adecuadamente con relación al espacio, las distancias y los giros para comprender la estructura del ADN. Tratamiento de la información y competencia digital:  Obtener información por distintos canales como internet o prensa escrita y por distintas fuentes. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 21  Seleccionar, contrastar y criticar la información obtenida de diversas fuentes como webs o libros especializados en ciencias a la hora de buscar información sobre científicos. Desarrollo de la competencia cultural y artística:  Utilizar diferentes tipos de lenguaje; desde el lenguaje simbólico al lenguaje gráfico (esquemas y dibujos) en los distintos trabajos. Desarrollo de la autonomía e iniciativa personal:  Identificar y utilizar para el bien del grupo las debilidades y fortalezas de sus miembros. Criterios de evaluación 1. Conoce que los genes están constituidos por ADN y sabe localizar este compuesto en las células. 2. Conoce la estructura básica del ADN y del ARN, citando sus componentes y en el caso del ARN conoce los tres principales tipos de ARN que intervienen en la expresión génica. 3. Conoce y describe las funciones de los ácidos nucleicos en las células: duplicación, replicación y traducción. 4. Reproduce los mecanismos de la expresión genética por medio del código genético. 5. Construye un modelo tridimensional de la estructura de los ácidos nucleicos de forma adecuada, situando los distintos componentes en la posición correcta. 6. Identifica las ideas principales, y realiza esquemas explicativos de los principales procesos de genética molecular. 7. Trabaja en equipo, mostrando disponibilidad y participando activamente en el trabajo en equipo. 8. Identifica y utiliza sus fortalezas individuales para el buen funcionamiento del grupo. A continuación se muestra una tabla 1 en la que se relacionan las competencias básicas, y su desempeño, con los objetivos de la propuesta mencionados anteriormente. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 22 Tabla 1. Competencias básicas, desempeño y su relación con los objetivos. Competencias básicas Desempeño Objetivo Comunicación lingüística Maneja con soltura vocabulario del ámbito científico tanto en la comunicación oral como en la escrita. Relaciona los distintos lenguajes de conocimiento como son las representaciones externas como dibujos, símbolos, escrito, etc. con la teoría que representan. 1,3,5,7,9 Matemática Maneja con destreza el material. 6 Tratamiento de la información y competencia digital Utiliza las distintas fuentes de información y las nuevas tecnologías para recoger, procesar e interpretar la ciencia y las innovaciones científicas. 2-5 Cultural y artística Expresa sus aprendizajes a través de trabajos creativos y utiliza diferentes tipos de lenguaje, desde el simbólico al gráfico. 6,7,8 Autonomía e iniciativa personal Identifica y utiliza sus fortalezas para el buen funcionamiento del grupo. 9 Descripción del aula y materiales necesarios Las clases se articulan en base a dos partes bien diferenciadas, tanto en la metodología utilizada como en la estructura y gestión del aula. Una primera parte de la sesión en la que el profesor explica de forma expositiva los contenidos, y que se realiza con la ayuda del power point, la pizarra y proyección de vídeos. Consideramos que la utilización de presentaciones en formato digital (en este caso power point) y el uso de vídeos son herramientas de enseñanza habitualmente utilizadas en el aula. En este caso han sido utilizadas para explicar los contenidos de forma oral y visual. Según Marqués (1998), algunas de las ventajas de la utilización de estas herramientas en la docencia son las siguientes: - Permiten presentar en una pantalla todo tipo de elementos textuales y audiovisuales con los que se refuerzan las explicaciones. - Las imágenes, esquemas y demás elementos visuales atraen la atención de los estudiantes y aumentan su motivación. - El profesor puede mantenerse de cara a los estudiantes durante sus exposiciones - Ayudan al profesor actuando como recordatorio de los principales temas que debe tratar. - Son adaptables a cualquier tema y nivel educativo. No obstante es necesario tener en cuenta que también pueden generar aspectos negativos (Cabero, 1998) como son la pasividad del alumno, o la poca atención a la diversidad. Por ello se han combinado estas herramientas con el trabajo colaborativo (en la segunda parte de la sesión) que complementa los posibles inconvenientes de estas herramientas. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 23 Una segunda parte en la que los alumnos trabajaban en grupo con la base de orientación, supervisados por el docente. En función del ritmo del grupo, está pensado para que coincidan en un mismo periodo lectivo ambas metodologías, pero no siempre será así, es necesario regularlo según las circunstancias. Para la realización del trabajo en grupo es necesaria la reestructuración del aula, los alumnos deben sentarse en grupos (en este caso de 4 componentes). Algo a tener en cuenta a la hora de implantar la propuesta porque no en todas las aulas es posible realizar esta configuración. Los estudiantes también han de trabajar individualmente algunas de las cuestiones propuestas en la base de orientación (actividad 4). Dicho trabajo debe quedar reflejado en el cuaderno del alumno, que se utiliza como instrumento de evaluación. Esta parte de la propuesta se recomienda que la realicen los alumnos como tarea para casa. Secuenciación, diseño y justificación de las actividades Secuenciación de las actividades Para realizar la secuenciación de actividades me he basado entre otros en Pujolas (2001)  Al inicio de una unidad didáctica (actividad 1): o La evaluación inicial y la activación de las ideas previas o La comunicación de los objetivos  Durante una unidad didáctica(actividades 2 y 3) : o La cooperación entre los alumnos o Las guías de trabajo o bases de orientación o Actividades de introducción de nuevos conceptos. o Actividades de autoevaluación, evaluación mutua y coevaluación  Al final de una unidad didáctica(actividad 3 y evaluaciones): o Actividades de recapitulación y síntesis A continuación, se presenta en la tabla 2, la secuenciación de las actividades propuestas; relacionando el desarrollo de las sesiones, y las actividades previstas para cada una de ellas. La propuesta está ideada para realizarse en 10 sesiones de 50 minutos, si bien es cierto que esto es orientativo y deberá adaptarse a cada caso concreto. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 24 Tabla 2. Secuenciación de actividades, sesiones y desarrollo de las mismas. SESIONES DESARROLLO PREVISTO ACTIVIDADES Sesión 1 - Presentación de la propuesta didáctica y desarrollo de las sesiones - Evaluación inicial - Cuestionario KPSI - Actividad 1: Evaluación inicial y Cuestionario KPSI Sesión 2 - Resultados del cuestionario inicial - Explicación teórica sobre estructura y composición de los nucleótidos - Entrega base de orientación, y material para la realización de la maqueta explicación y formación grupos - Búsqueda de información sobre científicos. - Actividad 2: Búsqueda de información sobre científicos que han revolucionado la genética. - Actividades 3 y 4: - Base de orientación: o Tabla inicial de correlación con el modelo. o Tarea 1.Construir un modelo de nucleótido. Sesión 3 - Construir nucleótidos - Explicación teórica sobre estructura y composición de los ácidos nucleicos: ADN - Actividades 3 y 4: o Tarea 1. Construir un modelo de nucleótido. Sesión 4 - Explicación teórica sobre estructura y composición ARN - Construcción doble hélice ADN y del ARN. - Actividades 3 y 4: o Tarea 2. Construir un modelo de ADN y ARN. Sesión 5 - Explicación teórica Replicación ADN - Realizar la replicación de la hebra de ADN que han construido. - Actividades 3 y 4: o Tarea 3. Replicación del ADN. Sesión 6 - Transcripción - Actividades 3 y 4: o Tarea 4. Transcripción. Sesión 7 - Traducción - Actividades 3 y 4 : o Tarea 5. Traducción Sesión 8 - Código Genético y problemas - Actividades 3 y 4: o Tarea 6. Código Genético Sesión 9 - Exposición de trabajos y corrección de los mismos. Feed Back. - Coevaluación y autoevaluación del trabajo en grupo - Cuestionario evaluación trabajo en grupo con modelos - Evaluación de la actividad 3: o Coevaluación y autoevaluación del trabajo en grupo o Cuestionario de evaluación trabajo en grupo con modelos. Sesión 10 - Prueba escrita - Corrección por parte de los alumnos del Cuestionario inicial y KPSI. - Actividad 5: Prueba escrita - Cuestionario inicial y KPSI corrección por parte de los alumnos. Diseño y justificación de las actividades En base a ello, detallo a continuación las actividades de la propuesta didáctica: 1. Evaluación inicial y cuestionario KPSI Los nuevos conocimientos se construyen sobre unas determinadas ideas previas, que los alumnos tienen sobre los contenidos que vamos a trabajar en clase (Pujolas, 2001) Por este motivo es importante una evaluación inicial, para conocer las ideas previas de ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 31 Teniendo en cuenta la importancia del feed back como estrategia de enseñanzaaprendizaje, basándome en Morales (2011) ofrecí a los alumnos la posibilidad de revisar los trabajos una vez corregidos, ya que creo que es una parte muy importante de la evaluación formativa. De todas las evaluaciones realizadas, considero relevante mostrar los resultados que evalúan el proceso de construcción del modelo por parte de los alumnos, y su utilidad para el aprendizaje. El cuestionario se compone de dos partes, una primera de preguntas cerradas en la que los alumnos muestran el grado de acuerdo o desacuerdo respecto a diversos ítems; y una segunda de respuestas abiertas en las que los alumnos explican qué es lo que les ha gustado y lo que no de la construcción de la maqueta, si han aprendido más realizándola que si no la hubieran hecho y porqué, y si elegirían este método de trabajo para otros temas. Los resultados de la primera parte, se muestran en la siguiente tabla: Tabla 4. Resumen resultados cuestionario de evaluación del trabajo en grupo con modelos. Nada 1 Poco 2 Algo 3 Bastante 4 Mucho 5 ¿Te ha resultado difícil realizar la construcción de la maqueta? 4 4 2 ¿Te ha resultado útil la maqueta para comprender los contenidos del tema? 8 3 ¿Te ha resultado útil el guión escrito para realizar el trabajo? 3 7 1 ¿Te ha ayudado trabajar en equipo a comprender mejor el contenido? 3 5 3 ¿Te sientes satisfecho con el trabajo realizado? 1 5 5 ¿Te he gustado más esta forma de trabajo que las clases convencionales? 4 4 3 A casi todos los alumnos (8/11) les ha resultado poco o nada difícil realizar la maqueta. Únicamente a dos de ellos les ha resultado algo difícil (hubo un alumno que no contestó a la pregunta). Por tanto la dificultad de la misma estaba ajustada a su nivel. A todos ellos les ha resultado bastante o muy útil la realización de la maqueta para comprender los contenidos. Esto se corresponde con la pregunta formulada posteriormente. A ocho de ellos les ha resultado bastante útil, y a dos de ellos muy útil. Era uno de los principales objetivos de la construcción del modelo, que les sirviera para entender los contenidos, ya que son bastante abstractos. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 32 Respecto al guión escrito, ha sido bastante útil para siete alumnos, muy útil para uno y algo útil para tres. Mi opinión al respecto es que alguno de los que ha contestado algo útil es que no le ha prestado mucha atención, me baso en las observaciones en el aula. Respecto al trabajo en equipo, a tres alumnos les ha ayudado algo, a tres mucho y a cinco bastante. Los tres alumnos a los que les ha ayudado algo pertenecen al mismo grupo, y tuvieron problemas durante la realización de la actividad. Diez de los once alumnos se sienten bastante o muy satisfechos del trabajo realizado. El único alumno que se siente algo satisfecho, queda reflejado en la valoración que hacen de él dos de sus compañeros de grupo con un 0. Por tanto su respuesta es sincera y coherente. Respecto a su valoración en general sobre la metodología de trabajo en comparación a las clases convencionales, ha gustado algo más a cuatro de ellos, bastante a otros cuatro y mucho a tres. En general, podemos afirmar que a los alumnos no sólo les ha resultado fácil construir el modelo, sino que a todos ellos les ha resultado muy útil su construcción para comprender los contenidos del tema. Respecto al guión entregado para la realización del modelo, y al trabajo en grupo, más del 70 por ciento de los alumnos afirman que les ha sido bastante o muy útil. Por último queda reflejado que todos los alumnos prefieren esta metodología de trabajo a la convencional (en mayor o menor medida). A continuación se presentan algunas de las cuestiones abiertas realizadas en dicha evaluación junto con algunas de las respuestas más relevantes de los alumnos y el correspondiente comentario a los resultados: -¿Qué es lo que más te ha gustado y lo que menos de la construcción de la maqueta? Lo que más el trabajo en grupo, lo que menos las discusiones entre grupo Lo que más la creación de los nucleótidos, lo que menos la unión de las bases nitrogenadas. Lo que más me ha gustado ha sido el construirla y el aplicar las cosas interesantes que hemos aprendido. Lo que menos puede que haya sido la organización que hemos tenido al construirla. Lo que más que me ha ayudado a comprender. Que se entendía bastante bien por los colores. Lo que más que las clases se hacen más amenas. En general, lo que más les ha gustado ha sido realizar la estructura de la doble hélice y los nucleótidos. Destacaría que algunas alumnas han expresado claramente que al construir la maqueta han podido aplicar el conocimiento adquirido y que les ha ayudado a comprender el tema. También hacen referencia a la visualización de la maqueta, y a su facilidad de comprensión mediante la utilización de colores distintos ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 33 para cada base nitrogenada y cada elemento de la estructura del ADN (las bolas de poliespán rojas representaban el fosfato, y las de poliespán blancas la desoxirribosa). Esta afirmación corrobora que la realización del modelo les ha servido para visualizar un concepto abstracto tal y como afirma Justi (2006), siendo esta una de las utilidades de los modelos. También afirman que las sesiones les han resultado más amenas, por lo que podríamos considerar que esta forma de trabajo aumenta su motivación frente al contenido a estudiar. El trabajo en grupo es lo que ha sido peor valorado por los estudiantes tanto en la coevaluación como en la autoevaluación de la construcción del modelo (ver anexo VI); en dos de ellos han surgido conflictos que han sido resueltos, ya que finalmente todos han entregado los trabajos. -¿Crees que has aprendido algo que no hubieras aprendido si no hubieras hecho la maqueta? ¿El qué? En caso de que la respuesta anterior sea afirmativa, explica con tus palabras ¿a qué crees que es debido? Puede que sí, pienso que me ha quedado mucho más clara la estructura de las cadenas de ADN, que son complementarias./ El poder ver visualmente la maqueta. Sí, a comprender la relación de todos los elementos del ADN./A poder ver y crear las partes del ADN Si no hubiera hecho la maqueta no hubiera entendido nada./Me ha servido para los nombres también. Hemos aprendido mejor la forma del ADN./A que el trabajo en equipo es más productivo. Los alumnos de una forma u otra expresan que han aprendido cosas haciendo la maqueta que de otra forma no hubieran aprendido. Muchos afirman que es debido a que la han tenido que construir, estas afirmaciones se relacionan directamente con Grosslight (1991) respecto a la utilidad de la construcción del modelo por parte de los alumnos. Alguno incluso afirma que no hubiera entendido nada, y que le ha ayudado a memorizar los nombres. Otros consideran que les ha servido para poder visualizar las partes del ADN, y para comprender la relación entre todos los elementos de la molécula, así como su estructura. Esto es coherente con las afirmaciones de Morrison y Morgan (1999) respecto a la utilidad de los modelos como instrumentos mediadores entre la realidad y la teoría comentadas en la justificación. -¿Elegirías este método de trabajo para otros temas? ¿Por qué? Sí porque me ha ayudado a aprender más. Sí, porque ameniza las clases y la rutina y a mí me sirve para ver de forma gráfica, igual que el laboratorio. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 34 Sí, porque te ayuda a entenderlo mejor, aunque se pierda un poco el tiempo. Puede ser que sí, ya que termina siendo más claro y más ameno. La mayoría de los alumnos están satisfechos con la metodología que se ha realizado en clase ya que el 100% de los alumnos elegirían este método de trabajo para otros temas, aunque algún alumno matiza que depende del tema. Los argumentos principales son que el método les ha ayudado a comprender mejor el tema y a aprender más que las clases convencionales, lo cual era uno de los principales objetivos de la propuesta. Además, añaden que les ha servido visualizar gráficamente el modelo para comprenderlo mejor (corroborando las respuestas a la pregunta anterior), y que es una motivación ya que confiere amenidad a las clases y les ayuda a romper con la rutina. Por último me gustaría comentar, que la mayoría de estos resultados han podido ser observados durante el proceso de realización del modelo, viendo qué pasos realizaban los alumnos, qué dificultados tenían en la realización del mismo y cómo las solucionaban con ayuda de los compañeros o de los docentes. 4. Trabajo individual del alumno. Guión de trabajo En el guion de trabajo o base de orientación, hay un apartado dentro de cada tarea, en el que el alumno debe resolver una serie de cuestiones y/o ejercicios de manera individual (anexo III). Dicho trabajo debe quedar recogido en su cuaderno personal, y será evaluado individualmente. Hay una serie de ejercicios obligatorios y otros de ampliación (u optativos). La diferencia entre ambos no se basa en su grado de complejidad, sino en su obligatoriedad u optatividad de realización. Para la realización y selección de dichos ejercicios y cuestiones, me he basado en los libros de texto mencionados con anterioridad, y en la página web del instituto IES SUEL que utiliza el mismo libro de texto y tiene unos materiales muy buenos (Actividades de ordenador genética molecular IES Suel). Evaluación de la actividad La evaluación del trabajo individual del alumno en el cuaderno se realiza solicitando la entrega del mismo a los alumnos, y evaluándolo mediante una rúbrica. 5. Realización de una prueba escrita Se diseñó una prueba escrita (anexo VIII) incluyendo diferentes tipos de cuestiones, todas ellas trabajadas durante la propuesta en las diferentes actividades. Tras la imposibilidad temporal de realizar la prueba escrita durante mi estancia en el centro por motivos de calendario, la tutora me ofreció la posibilidad de dejar preparada la prueba para que la realizaran los alumnos y de ver los resultados de la misma posteriormente. Adjunto la prueba (anexo VIII). Me gustaría comentar la elaboración y los resultados de dicha prueba. Respecto a la elaboración de la prueba, y su dificultad, en mi opinión (y en opinión de mi tutora) era ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 35 bastante asequible, y estaba completamente relacionada con lo trabajado en clase. Uno de los alumnos que mejores resultados obtiene, lo admitió en la realización de la misma. Se incluyeron dos ejercicios iguales a los ejercicios que podían hacer voluntariamente, con el objetivo de premiar el trabajo realizado por los alumnos. Uno de ellos fue corregido en una de las sesiones. Se optó por diversos formatos de preguntas, cerradas, abiertas, definiciones, dibujos, unir con flechas y completar huecos en un texto. Uno de los ejercicios (9) en el que tenían que usar el código genético para conocer qué aminoácidos eran los resultantes a partir la secuencia de bases del ADN dado, se realizó uno similar en una sesión, utilizando la tabla del código genético. En el examen, la profesora proyectó la tabla en la pizarra. Respecto a las dificultades que encontraron los alumnos, y las posibles mejoras en la prueba escrita, en la pregunta 5, a la pregunta ¿Cuántos codones hay?, los alumnos han contestado en general, (64) pero la pregunta se refería a cuantos codones hay en esa secuencia en concreto. Por tanto una mejora sería afinar en la redacción de la pregunta. Resultados a destacar por preguntas: Respecto a los resultados, los alumnos contestaron muy bien a la pregunta relacionada con la replicación (3). Y también a la pregunta de la estructura del ADN (1) que fue la que más se trabajó con la maqueta. Respecto a los dibujos, me gustaría comentar un hecho que puede suceder cuando se utilizan modelos. Una de las alumnas (A12), realizó el dibujo de la maqueta, cuando dibujaba un nucleótido, dos bolas con un palo, tal y como lo realizó con la maqueta. En la pregunta 2, pese a ser similar a una de las cuestiones que tenían que realizar en el guión, la mayoría de los alumnos no diferencian entre estructura y composición química. En la pregunta del código genético (8), las definiciones son varias, sí que conocen las características, y las explican, entendiendo que es universal (un concepto que trabajamos con el guión, al pedirles que identificaran la maqueta que iban a construir con el ADN de un organismo), pero no acaban de comprender que significa que es degenerado. Respecto a la pregunta 9, pocos alumnos utilizan correctamente la tabla del código genético, a pesar de haberlo hecho en clase. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 36 4. CONCLUSIONES Y PROPUESTAS DE MEJORA Conclusiones El objetivo general de este trabajo consistía en diseñar una propuesta que promueva la construcción y uso de un modelo de la doble hélice de ADN para comprender la composición y estructura de los ácidos nucleicos. Según los resultados obtenidos se puede concluir que: En primer lugar, respecto a la construcción del modelo y basándonos en las respuestas de los alumnos al cuestionario de evaluación del trabajo en grupo, podemos concluir que la construcción de la maqueta les ha resultado útil a los alumnos para comprender los contenidos del tema, ya que el 100 % de los alumnos realizó esta afirmación. Esta conclusión queda refrendada en el análisis de los resultados de la prueba escrita, en la que las preguntas referentes a la composición y estructura de los ácidos nucleicos, han sido respondidas correctamente por la mayoría de los alumnos. Este resultado nos lleva a considerar que no sólo los alumnos perciben que la construcción del modelo les ha ayudado a comprender los contenidos, sino que realmente es un hecho. Centrándonos en la construcción del modelo, y atendiendo a los resultados; la visualización de la estructura y composición del ADN, así como del proceso de replicación, el hecho de construir el modelo, y explicar su elaboración paso a paso en el mural que tenían que presentar junto a éste, les ha ayudado a comprender los contenidos referentes a la estructura, composición y al proceso de replicación, tal y como queda reflejado explícitamente en las respuestas tanto del cuestionario de evaluación (“pienso que me ha quedado mucho más clara la estructura de las cadenas de ADN, que son complementarias, El poder ver visualmente la maqueta; a comprender la relación de todos los elementos del ADN; a poder ver y crear las partes del ADN; no me hubiera enterado tanto escribiéndolo como haciendo la maqueta."), como de la prueba escrita, en la que la pregunta relacionada con la replicación también ha sido superada por la mayoría de los alumnos. Ambas conclusiones se relacionan directamente con la afirmación de Grosslight et al. (1991) que para que los alumnos aprendan sobre los modelos, deben construirlos, y reflexionar sobre su naturaleza, no sólo utilizarlos. Respecto a la utilidad de los modelos en el aprendizaje de las ciencias, tal como afirman Justi (2006) y Morrison y Morgan (1999) estas simplificaciones de fenómenos complejos han ayudado a visualizar entidades abstractas y han servido como mediadores entre la realidad y la teoría. En segundo lugar, el otorgar un papel más activo a los alumnos en la construcción de su propio aprendizaje consideramos que ha contribuido a mejorar su proceso de aprendizaje ya que los alumnos prefieren esta metodología a la metodología tradicional, tal y como queda reflejado en el cuestionario. En éste todos los alumnos han elegido esta metodología de trabajo frente a la tradicional, argumentando que les he ayudado aprender más, a entenderlo mejor, y que termina por ser un método más claro y más ameno, ya que ameniza las clases y les sirve para tener una visión gráfica de los contenidos. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 37 Respecto a la evaluación, la utilización de diversas herramientas de evaluación como el cuestionario inicial, el cuestionario KPSI, la observación del proceso, cuestionarios de evaluación, autoevaluación y prueba escrita; nos han permitido evaluar tanto el proceso como el producto del aprendizaje y nos han dado la opción de hacer hincapié en aquellos aspectos en los que los alumnos presentan mayores dificultades como la relación entre gen y ADN, o la localización del ADN en el núcleo celular. Por último, haciendo referencia a la utilización de metodologías distintas a las que los alumnos están acostumbrados, como por ejemplo el trabajo colaborativo, o la solicitud de justificación de las fuentes en un trabajo de búsqueda de información; podemos concluir que los alumnos presentan dificultades tanto de organización como para llevar a cabo las tareas propuestas, ya que no suelen trabajar de esa forma a pesar de ser solicitado explícitamente y haberles proporcionado las herramientas para ello. Esta conclusión se ratifica con los resultados del cuestionario de coevaluación y autoevaluación del trabajo en grupo y construcción del modelo; y con los resultados de la tarea de búsqueda de información sobre científicos que revelan las dificultades de los alumnos en ambas actividades. Por tanto consideramos que una mayor implementación en el aula de este tipo de metodologías puede ser positiva en la mejora del proceso de enseñanza aprendizaje. Dado que en la propuesta se han utilizado metodologías en las que el alumno tiene un papel más pasivo (en la parte expositiva de los contenidos), y metodologías en las que tiene un papel más activo (construcción del modelo), podemos concluir, que los alumnos trabajan más y mejor cuando adoptan un papel más activo basándonos en lo observado durante las sesiones, en los resultados, y en lo comentado tanto en los resultados de las evaluaciones como en este apartado. Propuestas de mejora En este apartado se abordan en primer lugar las numerosas adaptaciones de la propuesta que se han realizado durante la fase de diseño, y en segundo se discuten propuestas de mejora que se deberían realizar para próximas implementaciones de esta propuesta. El proceso previo de adaptación del modelo a las necesidades del aula, fue más costoso de lo que había imaginado en un principio. Comenzando por la búsqueda de los materiales, la realización previa de la maqueta (en la que pude ser consciente de algunas de las dificultades relacionadas con la construcción de la misma, y solventarlas), y la intención firme de evitar que se produjera un deslizamiento cognitivo en la construcción de la misma, y esta se limitara a una simple manualidad. En segundo lugar, y durante la implantación en el centro, una de las principales dificultades fue la prolongación en el tiempo de la propuesta. Comencé con la primera sesión de la misma el 20 de marzo, y por diversas circunstancias de organización del centro (viaje de estudios de los alumnos, semana cultural, visitas culturales, entre otros), se alargó hasta el último día de permanencia en el centro el 30 de abril, sin haber podido realizar la prueba escrita. Por tanto lo que estaba previsto realizar en 8 o 10 sesiones se convirtió en 11 sesiones incompletas que se prolongaron durante casi mes y medio; esto supuso un gran esfuerzo de adaptación y condicionó en gran medida el ritmo de la clase. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 38 En principio, tal y como queda reflejado en la propuesta la intención iba más allá de que construyeran la doble hélice del ADN, pretendía utilizar la maqueta para que construyeran ARN, realizaran el proceso de replicación y el de transcripción. Finalmente, debido a las circunstancias, se adaptó la propuesta al grupo y al desarrollo de la misma, y solo construyeron la doble hélice de ADN. No obstante, tras la implementación de la propuesta en el aula y el análisis de los resultados de las evaluaciones, se proponen las siguientes mejoras para futuras implementaciones: - La gestión del tiempo, la secuenciación de las actividades expositivas y el trabajo en grupo, es necesario adaptarla a la duración de las clases, si bien es cierto que hay factores externos al aula que no se pueden prever. - Respecto al trabajo cooperativo, imaginaba que no era una tarea sencilla, principalmente por dos motivos: en primer lugar mi inexperiencia en la gestión del aula en este tipo de actividades, y en segundo lugar la falta de hábito de realización de las mismas por el grupo. Los alumnos no estaban acostumbrados a trabajar de forma colaborativa en la clase de biología, y yo no tengo experiencia en la gestión de grupos de trabajo cooperativo. Para intentar mejorar este punto, creo que sería necesario hacer hincapié en el reparto de responsabilidades dentro del grupo, que fuera pactado por los mismos alumnos, y lo reflejaran por escrito. De esta forma podrían solucionarse algunos de los conflictos surgidos en los grupos que se han mencionado en el apartado anterior y en los comentarios de las autoevaluaciones y coevaluaciones. - Relativo a los criterios de evaluación, sería adecuado que los alumnos los conocieran con anterioridad (en la actividad de búsqueda de información los indiqué verbalmente). Además, en base a esos criterios podrían realizar la evaluación de la maqueta o el mural de otro grupo que no fuera el suyo. - Continuando con la evaluación, una posible mejora sería la evaluación del cuestionario inicial por parte de los propios alumnos, y la coevaluación posterior por sus compañeros. Algo que tenía previsto, pero no dio tiempo a realizarlo. - Como actividad, propondría que los alumnos expusieran una parte del trabajo en grupo al resto de la clase (cada grupo una), y las dificultades que les hubieran surgido en la realización de la misma, ya que esto les obligaría a comprenderlo mejor para poder explicárselo al resto de compañeros. - En relación a las actividades, se podría haber dedicado más tiempo a la parte de aplicaciones de la genética molecular, y relacionarla con la parte de ciencia tecnología y sociedad, con un tema que como pude comprobar cuando realizaron la actividad del texto les interesa mucho, como son los transgénicos. Para ello utilizaría la propuesta de aula que han desarrollado en el blog otrabiología.wordpress.com, referente a “la polémica de los transgénicos” (segunda propuesta). ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 39 5.BIBLIOGRAFÍA Álvarez, A., Balibrea, S., Reyes, M. y Sáez, A. (2008). 4ª de Educación secundaria. 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ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 50 ANEXO V: Rúbrica evaluación trabajo construcción maqueta. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 51 ANEXO VI: Coevaluación y autoevaluación trabajo en grupo y construcción de modelos y resultados. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 52 ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 53 ANEXO VII: Cuestionario de evaluación del trabajo en grupo con modelos. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 54 ANEXO VIII: Prueba escrita. ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 55 ROSALIND FRANKLIN FOTOGRAFÍA Nº 51 Mª Aránzazu Ibarzo Página 56 ANEXO IX: Documentos gráficos