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Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 1 Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 2 Universidad de Zaragoza. Facultad de Educación Máster Aprendizaje a lo largo de la vida en contextos multiculturales Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias Clones, ¿Gemelos de distinta edad? Trabajo Fin de Máster Curso 2012-2013 Autor: María Felipe Soler Tutores: Rosario Fernández Manzanal Santos Orejudo Hernández UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 3 Universidad de Zaragoza. Facultad de Educación Máster Aprendizaje a lo largo de la vida en contextos multiculturales Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias Clones, ¿Gemelos de distinta edad? Trabajo Fin de Máster Curso 2012-2013 Autor: María Felipe Soler Tutores: Rosario Fernández Manzanal Santos Orejudo Hernández UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 4 Agradecimientos En primer lugar, me gustaría expresar mi agradecimiento a Rosario Fernández Manzanal por su dedicación y apoyo a lo largo de este año. Gracias a ella, comenzó mi interés por la didáctica de las ciencias, especialmente por la perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en la enseñanza. También quiero agradecer al Departamento de Didáctica de las Ciencias la posibilidad de realizar este trabajo. No me quiero olvidar tampoco del profesor Santos Orejudo, coordinador del Máster de Aprendizaje a lo Largo de la Vida en Contextos Multiculturales y cotutor de este trabajo. Tanto él como el resto de profesores que han impartido docencia en este Máster, han logrado que me introdujera en la investigación en el campo de la educación. He de reconocer que no ha sido fácil dar los primeros pasos en esta área dada mi procedencia, las ciencias experimentales, pero gracias a la dedicación del equipo docente, el camino recorrido ha sido menos arduo. Desde que comencé el Máster de Educación Secundaria Obligatoria, mi inquietud por la enseñanza de las ciencias me llevó a querer encaminar mi carrera profesional en esta dirección. Como profesora de Educación Secundaria de ciencias, considero necesario la realización de trabajos de investigación que nos sirvan a los docentes para la mejora de nuestra práctica diaria y en consecuencia para la adquisición de un mayor grado de conocimientos científicos por parte de nuestros alumnos. Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 5 Índice RESUMEN………………………………………………………………………………….…....6 I FUNDAMENTACIÓN CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN 1.1. Presentación…………………………………………………………...……………..…..9 1.2. Problema / cuestiones de investigación…………………………….………..………....9 1.3. Revisión de la literatura/revisión de conocimientos ………………………......….....10 1.3.1. Introducción……………………………………………………………..………..10 1.3.2. Antecedentes históricos de la perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad y de la didáctica de las ciencias………………………………………………………..………….…10 1.3.3. Papel de la ciencia y la tecnología en la sociedad……………………..………....13 1.3.4. La alfabetización científica como enfoque curricular…………………………….15 1.3.5. El movimiento Ciencia, Tecnología y Sociedad en la enseñanza de las ciencias...18 1.3.6. Metodología Ciencia, Tecnología y Sociedad……………………………………19 1.3.7. Ciencia, Tecnología y Sociedad en España………………………………………19 1.3.8. El contexto escolar de este trabajo………………………………………………..19 1.4. Propósito…………………………………………………………………………..…….19 1.5. Relevancia social del problema objeto de estudio…………………………………….20 CAPÍTULO 2. MÉTODO 2.1. Introducción………………………………………………………………...…………..21 2.2. Metodología cualitativa: estudio de caso……………………………………………...22 2.3. Sujetos/Participantes…………………………………………………………………...22 2.4. Instrumentos…………………………………………………………………………….23 2.5. Procedimiento…………………………………………………………………………...25 2.6. Toma de datos…………………………………………………………………………..27 2.7. Análisis de datos………………………………………………………………………...28 Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 6 II RESULTADOS CAPÍTULO 3. RESULTADOS……………………………………………………………..31 CAPÍTULO 4. DISCUSIÓN…………………………………………………………………51 III REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Referencias Bibliográficas…………………………………………………………………..…53 Resumen En este trabajo, hemos querido profundizar en el proceso de enseñanza-aprendizaje de las ciencias desde el enfoque Ciencia, Tecnología y Sociedad, que pretende formar a ciudadanos alfabetizados científica y tecnológicamente, que sean capaces de tomar decisiones y de participar Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 7 de forma responsable en la sociedad actual. A partir de la puesta en práctica en el aula de la unidad didáctica Ciencia, Tecnología y Sociedad, Clones, ¿Gemelos de distinta edad?, hemos querido explorar qué y cómo aprenden un grupo de alumnos de 1º de Bachillerato de la asignatura Ciencias para el Mundo Contemporáneo. Palabras clave: Ciencia, Tecnología y Sociedad, ciudadanos alfabetizados, proceso de enseñanza-aprendizaje. Abstract The aim of this study is to go into detail about the science teaching and learning process from the perspective Science, Technology and Society whose purpose is to train citizens scientific and technologically literate, capable of making decisions and taking part in a responsible way in the current society. Through the put into practice in the classroom the teaching unit Science, Technology and Society, Clones, ¿Are they twins with different age?, we have wanted to explore what and how a group of students that study Science for the contemporary world learn science. Key words: Science, Technology and Society, literate citizens, teaching and learning process. Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 8 I FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA Capítulo 1. Introducción 1.1. Presentación Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 9 Nos hemos planteado este trabajo debido a que desde hace varios años trabajo como profesora de Secundaria de la Especialidad de Biología y Geología. En ese tiempo, me ha resultado de mucho interés el enfoque Ciencia, Tecnología y Sociedad en el proceso de enseñanza-aprendizaje de las ciencias y por ello, hemos querido profundizar en cómo aprenden los alumnos en la clase de ciencias utilizando esta metodología. 1.2. Problema/cuestiones de investigación En este trabajo de investigación se pretende ahondar en el proceso de enseñanzaaprendizaje de las ciencias desde la perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad, que busca formar a ciudadanos para que sean capaces de tomar decisiones bien informadas y de actuar de manera responsable en la sociedad actual. Las unidades didácticas que siguen esta línea ponen énfasis en los conceptos, procedimientos y actitudes de la ciencia. Mediante la puesta en práctica de Clones, ¿Gemelos de distinta edad?, una unidad didáctica Ciencia, Tecnología y Sociedad del proyecto Más Ciencia (2000) nos hemos planteado el siguiente problema: explorar qué y cómo aprenden los alumnos de un grupo de 1º de Bachillerato que cursa la asignatura de Ciencias para el Mundo Contemporáneo algunos contenidos de genética como heredabilidad o transmisión hereditaria y otros contenidos asociados como fecundación o clonación. El trabajo cooperativo y la realización de un debate público con opiniones a favor y en contra de la clonación constituyen las principales estrategias de esta unidad. Para resolver este problema, nos hemos planteado las siguientes cuestiones: 1. Una unidad didáctica en la que los contenidos están seleccionados para tratar un tema de actualidad científica y social facilita la adquisición de los conceptos, procedimientos y actitudes científicas. 2. Una unidad didáctica en la que se propone la discusión en pequeños grupos facilita el empleo del lenguaje científico. 3. Una unidad didáctica en la se proponen las aplicaciones tecnológicas de las ciencia facilita el establecimiento de relaciones entre la ciencia y la tecnología. 4. Una unidad didáctica en la que se plantea un debate público con opiniones a favor y en contra facilita la expresión de ideas científicas. 1.3. Revisión de la literatura/revisión de conocimientos Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 16 currículum de ciencias y tecnología el análisis de algunos de los desafíos que tiene la sociedad actualmente. La perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el ámbito educativo exige interdisciplinaridad en los contenidos, inclusión de conocimientos procedentes de los contextos sociales así como el análisis de problemas de actualidad (Prieto, España y Martín, 2012). En relación al cómo enseñar, partir de situaciones reales permite que los estudiantes pongan en práctica actitudes y valores que son importantes en los procesos de toma de decisiones. Estos problemas que relacionan la ciencia, la tecnología y la sociedad en los que están implicados los valores y la ética se les suele denominar “problemas socio-científicos” (España y Prieto, 2009 y 2010). La controversia de estos problemas constituye el escenario para la realización de debates (Zeidler y Sadler, 2008; Prieto y España, 2010). El consumo de alimentos y de energía son dos ejemplos de estos problemas (Prieto, España y Martín, 2011). En los últimos años, el debate se ha centrado en los alimentos modificados genéticamente y sus efectos sobre la salud humana (Muñoz, 2002). El problema de la clonación y la ingeniería genética, central en este TFM, es otro de los asuntos científicos más debatidos tanto en niveles académicos como en la sociedad. “La rapidez con que se han ido sucediendo las nuevas revoluciones científicas y la trascendencia de los descubrimientos científicos y tecnológicos recientes, plantean la necesidad de una ciudadanía científicamente culta y con hábitos adquiridos de aprendizaje permanente” (Marco-Stiefel, 2001). En décadas anteriores, la alfabetización científica era considerada tarea de los científicos mientras que hoy en día se requiere que los ciudadanos estén también alfabetizados científicamente. El término alfabetización científica fue utilizado por primera vez por Paul deHart Hurd como objetivo para la enseñanza de las ciencias en 1958. A Hurd le interesaba que los estudiantes tuvieran una formación científica que les permitiera entender los descubrimientos que se estaban produciendo así como que siguieran aprendiendo. La alfabetización requiere un cambio de las metodologías de enseñanza tradicionales a favor de otras más inductivas. Las lecturas de actualidad en las que aparecen conceptos, conocimientos y las repercusiones de los mismos permiten un aprendizaje en contexto (MarcoStefiel, 2001). Para favorecer la alfabetización científica en el ámbito escolar, concretamente en el periodo de la Enseñanza Secundaria Obligatoria, las opciones son las siguientes (MarcoStefiel, 2001): a) Estudiar en el aula temas de actualidad científica que sean atractivos por su significatividad, su repercusión humana y social, su carácter de revolución científica o su originalidad. Así Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 17 mismo, también resultan de interés aquellos temas que provoquen controversia en torno al uso/abuso de la investigación con fines humanos y sociales. b) Incorporar la historia de la ciencia en el currículo de ciencias. Siguiendo con el discurso de Marco-Stefiel (2001), se requiere que los ciudadanos del siglo XXI estén alfabetizados científica y tecnológicamente, algo que no se alcanza únicamente a través de conocimientos teóricos sino que se necesita un clima estimulante que fomente el aprendizaje así como un profesorado dispuesto a utilizar nuevas metodologías. Para que los ciudadanos sean responsables y sepan tomar decisiones en torno a problemas que tienen dimensiones científicas y tecnológicas se requiere un currículo que no se centre únicamente en el aprendizaje de conceptos y teorías sino que debe intentar entablar relaciones entre las ciencias naturales y los campos social, tecnológico, cognitivo, ético y comunicativo (Santos, 2001). A mediados de los 80, la alfabetización científica aparece como un objetivo para las décadas siguientes. Es entonces cuando la Royal Society de Londres publica un informe en el que anima a que las fuerzas sociales trabajen para alcanzar este objetivo. Posteriormente, en 1992, aparece en Londres una revista, Public Understanding of Science, en la que se empezó a tratar el tema de la alfabetización científica. El Proyecto 2061-Ciencia para todos los americanos es otra de las publicaciones que nacieron con el objetivo de formar ciudadanos americanos científicamente cultos. Este proyecto apareció en los años 80 con el objetivo de formar científicamente a ciudadanos americanos. Más reciente es el proyecto Beyond 2000-Science Education for the Future, realizado por la Nuffield Foundation, que establece lo siguiente: “El currículo de ciencias de 5 a 16 años debería concebirse principalmente como un curso para favorecer una alfabetización científica generalizada, puesto que ésta es necesaria para todos los jóvenes que crezcan en nuestra sociedad, cualesquiera que sean sus aspiraciones de carrera y de aptitudes…El currículo de ciencias debería suministrarles suficiente comprensión y conocimientos científicos como para leer artículos de ciencias en los periódicos, seguir programas de televisión o seguir con interés los nuevos avances científicos” (Millar y Osborne, 1998). 1.3.5. El movimiento Ciencia, Tecnología y Sociedad en la enseñanza de las ciencias A mediados del siglo pasado, el desarrollo de las teorías atómicas y el uso de la energía nuclear con fines bélicos acabaron con la supuesta neutralidad de la ciencia. Se plantea en los Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 18 años 60 la necesidad de relacionar la ciencia y la sociedad. En los años 70, se planteó en los currículos una alfabetización científica enfocada a la formación de futuros científicos. En los años 80, los currículos diseñados se centran en que los alumnos adquieran conocimientos científicos para que sean capaces de tomar decisiones personales y sociales (NSTA, 1982). Es entonces cuando aparece con fuerza el movimiento Ciencia-Tecnología-Sociedad (CTS). SATIS (Science and Technology in Society) y APQUA (Aprendizaje de los Productos Químicos, sus Usos y Aplicaciones) son dos de los proyectos CTS extranjeros que más influencia han tenido en nuestro país en la enseñanza secundaria. El SATIS es un proyecto CTS promovido por la asociación inglesa para la enseñanza de las ciencias (ASE). Consta de una colección de 120 unidades didácticas agrupadas en 12 volúmenes, algunas de las cuales han sido traducidos. También existe un Early SATIS (8-14) y SATIS 16-19. SATIS 16-19 es uno de los proyectos curriculares en el que se plasmó los enfoques propuestos por investigadores ingleses o americanos Ciencia-Sociedad o Ciencia-Tecnología y Sociedad (Yager, 1984; Aikenhead, 1985 y Salomon, 1988). SATIS 16-19 y otros proyectos curriculares diseñados con este enfoque tenían dos propósitos: por una parte acercar la ciencia a los problemas de actualidad y por otra parte aportar una visión actualizada acerca de la naturaleza de la ciencia (Salomon, 1994). El propósito de la educación Ciencia, Tecnología y Sociedad es promover la alfabetización en ciencia y tecnología, de forma que los ciudadanos estén capacitados para participar en el proceso de toma de decisiones y se fomente la intervención de los ciudadanos en la resolución de problemas relacionados con la ciencia y la tecnología en nuestra sociedad (Membiela, 2001). El movimiento Ciencia, Tecnología y Sociedad surgió en los años sesenta y setenta en las universidades y alcanzó la educación secundaria en la década de los ochenta. 1.3.6. Metodología Ciencia, Tecnología y Sociedad No se puede decir que haya estrategias de enseñanzas exclusivas del enfoque CTS, pero si se puede señalar que esta perspectiva utiliza metodologías tales como el trabajo en pequeños grupos, el aprendizaje cooperativo, las discusiones centradas en los estudiantes, la resolución de problemas, las simulaciones y los juegos de roles, las tomas de decisiones así como el debate y las controversias (Ainkenhead, 1988; Solomón, 1989). Para conseguir que los alumnos estén alfabetizados científicamente se requiere que haya un cambio en las metodologías de enseñanza. Marco-Stefiel (2001) plantea un aprendizaje en contexto, a través de lecturas de actualidad científica. Las opciones que plantea Marco-Stefiel Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 19 (2001) para favorecer la alfabetización científica en el ámbito escolar pasan por incluir la historia de la ciencia en el currículo de ciencias así como por trabajar temas de actualidad científicos. 1.3.7. Ciencia, Tecnología y Sociedad en España El proyecto SATIS es el que se tomó como referencia para la elaboración de las unidades didácticas del proyecto Más Ciencia. Presenta dos grandes bloques, Biotecnología y Materiales de la Química, con seis y ocho unidades, respectivamente. En estas unidades, se parte de un problema científico o social significativo con el objetivo de despertar el interés de los alumnos prestando especial atención a la utilización de metodologías participativas. Por otra parte, se incide en los contenidos referidos a procedimientos y actitudes. La unidad que se ha empleado para la investigación en este TFM forma parte de Más Ciencia. 1.3.8. El contexto escolar de este trabajo de investigación El contexto curricular en el que tiene lugar esta investigación es el Bachillerato. Junto con la formación profesional de grado medio, las enseñanzas profesionales de artes plásticas y diseño de grado medio y las enseñanzas deportivas de grado medio constituyen la educación secundaria postobligatoria. El Bachillerato, tiene como finalidad proporcionar a los alumnos formación, madurez intelectual y humana, conocimientos y habilidades que les permitan desarrollar funciones sociales e incorporarse a la vida activa con responsabilidad y competencia. Así mismo, capacitará a los alumnos para acceder a la educación superior. 1.3. Propósito El objetivo principal de este trabajo es conocer qué y cómo aprenden los alumnos de una clase de Ciencias para el Mundo Contemporáneo que cursa 1º de Bachillerato con la utilización de una unidad didáctica Ciencia, Tecnología y Sociedad que recibe el nombre de Clones, ¿Gemelos de distinta edad? (Más Ciencia, 2000) La unidad didáctica tiene una duración de cuatro sesiones en las que utilizando la perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad los alumnos construyen conocimientos de genética y clonación mediante el estudio de un caso ficticio sobre la clonación de las personas. Las cuatro sesiones requieren un papel activo por parte del alumnado, quien a partir de diferentes bloques de actividades, tiene que: 1) conocer la técnica de la clonación de mamíferos así como responder a preguntas sobre la clonación de personas; 2) conocer la influencia del Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 20 ambiente en la manifestación de los caracteres biológicos; 3) conocer la aplicación de la clonación de medicina; 4) debatir sobre las implicaciones éticas y sociales de la clonación en relación al conocimiento adquirido a lo largo de las sesiones. Los objetivos de investigación que proponemos en este estudio son: 1. Examinar la capacidad de adquirir conceptos, procedimientos y actitudes científicas en genética y clonación por parte del alumnado a partir de una unidad Ciencia, Tecnología y Sociedad en la que se trabaja en pequeños grupos. 2. Explorar cómo los alumnos utilizan el conocimiento aprendido a lo largo de las cuatro sesiones para argumentar acerca de las implicaciones éticas y sociales de la clonación. 3. Conocer las dificultades que presenta el alumnado en la expresión de ideas científicas tomando como referencia los conocimientos adquiridos en la unidad didáctica Ciencia, Tecnología y Sociedad. Los presupuestos de partida que nos hemos planteado son los siguientes: 1. Una unidad didáctica en la que los contenidos están seleccionados para tratar un tema de actualidad facilita la adquisición de los conceptos, procedimientos y actitudes científicas. 2. Una unidad didáctica en la que se propone la discusión en pequeños grupos facilita el empleo del lenguaje científico. 3. Una unidad didáctica en la que se plantea un debate público con opiniones a favor y en contra garantiza la expresión de ideas científicas. 1.4. Relevancia social del problema Si ponemos el foco en los conocimientos de Biología, los que más repercusión social tienen son los relacionados con la genética. Muestra de ello son las innumerables noticias que aparecen frecuentemente en los medios de comunicación. Una fecha histórica en la trascendencia social de los avances científicos fue la del día 23 de febrero de 1997, cuando se dio a conocer el nacimiento de la oveja Dolly, el primer mamífero obtenido por clonación, ocupando portadas de periódicos de todo el mundo. Dolly nació meses antes de la publicación de la noticia, concretamente el 5 de julio de 1996 en el Instituto Roslin de Edimburgo de la mano de los científicos Ian Wilmut y Keith Campbell. La clonación de Dolly suscitó una gran controversia ética en la sociedad por la posibilidad de utilizar esta técnica para clonar embriones humanos. Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 21 Más de 15 años después del nacimiento de la oveja Dolly, concretamente el 15 de mayo de 2013, otra noticia relacionada con la clonación apareció en los medios de comunicación: un grupo de científicos estadounidenses consiguió crear células embrionarias humanas mediante la técnica de la clonación. Esta aplicación de la clonación, conocida con el nombre de clonación terapéutica, permite obtener células madre a partir de un embrión para aplicarlas posteriormente en medicina para la creación de tejidos u órganos dañados. Esta noticia abrió de nuevo el debate sobre si este avance científico podría ser el primer paso para la clonación reproductiva, es decir, la clonación de seres humanos. El artículo publicado el día 15/05/13 en la revista Cell, de la que posteriormente se hicieron eco medios de comunicación de todo el mundo, recogía el siguiente titular: “Células madre embrionarias humanas obtenidas por transferencia nuclear de células somáticas”. Al día siguiente, la mayoría de periódicos españoles hicieron hincapié en la posibilidad de una futura clonación humana. El titular de El País era el siguiente: “Más cerca de la clonación humana. Científicos de Oregón consiguen células madre con la técnica que creó Dolly”. El titular de otro periódico de tirada nacional, ABC, era diferente: “Primera clonación de células embrionarias de seres humanos” La unidad didáctica que se ha puesto en práctica en una clase de la asignatura Ciencias para el Mundo Contemporáneo en el curso 1º de Bachillerato pretende trasladar estas implicaciones éticas y sociales de la clonación al aula para la alfabetización científica científica y tecnológica del alumnado. Capítulo 2. Método 2.1. Introducción Este capítulo aborda la metodología, que se enmarca en los estudios cualitativos. En primer lugar se trata la metodología cualitativa y sus objetivos, para posteriormente centrarnos en la estrategia utilizada en este trabajo de investigación, el estudio de caso. En segundo lugar, se trata el análisis del discurso, que es el método utilizado en este estudio, en el que se analiza el discurso del alumnado. En la tercera parte, se caracteriza la muestra, sujetos, contexto y tarea. En la cuarta parte, se aborda la toma de datos y en la última, el análisis de los mismos y las herramientas utilizadas. 2.2. Metodología cualitativa: estudio de caso Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 22 Esta opción metodológica tiene como objetivo comprender cómo las personas viven, experimentan y construyen los significados de la realidad en la que se encuentran (Schwandt, 1994). Se caracteriza, según Latorre, Del Rincón y Arnal (2005) por ser: 1) Holístico: estudia los seres humanos y su ambiente en toda su complejidad. 2) Desde la “teoría fundamentada” (grounded theory) las categorías se construyen a partir de las relaciones que se establecen entre los datos y la literatura. 3) Contextual, ya que se pretende comprender los fenómenos dentro de sus referencias espacio-temporales y de su contexto. En este trabajo, se utiliza el estudio de caso como estrategia principal. Yin (1994) define el estudio de caso como indagación empírica que investiga un fenómeno actual en su auténtico contexto, especialmente cuando los límites entre el fenómeno y el contexto no son claramente evidentes. En este estudio, el objetivo es conocer qué y cómo aprenden los alumnos de 1º de Bachillerato con la utilización de una unidad didáctica Ciencia, Tecnología y Sociedad. Esta investigación se realiza en una clase de la asignatura Ciencias para el Mundo Contemporáneo, por lo que se trata de un estudio de aula. Debido a que el objetivo es comprender qué y cómo aprenden los alumnos, el análisis se centra en el discurso escrito producido por los alumnos en una prueba de conocimientos. Para ello, utilizamos la metodología de análisis del discurso cuyo objetivo es comprender los significados construidos por los participantes (Gee, 2005). 2.3. Sujetos/Participantes La elección de los estudiantes que participan en este trabajo ha estado condicionada por dos factores: 1) El objetivo principal del estudio, conocer qué y cómo aprenden los alumnos en la clase de ciencias con la utilización de una unidad didáctica Ciencia, Tecnología y Sociedad que recibe el nombre de Clones, ¿Gemelos de distinta edad? Consideramos que 1º de Bachillerato era el curso más apropiado para llevar a cabo la intervención por la siguiente razón: En este curso se imparte la materia Ciencias para el mundo contemporáneo, en la que se trabajan cinco bloques de contenidos. Centrándonos en el tercer bloque Vivir más, vivir mejor, se tratan entre otros, los siguientes contenidos: La clonación y sus aplicaciones. Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 23 2) La colaboración del profesorado. Era necesaria la participación de un profesor que estuviera dispuesto a poner en práctica la unidad Ciencia, Tecnología y Sociedad, que requiere un papel más activo del alumnado que lo que suele ser habitual en una clase de ciencias. Los participantes son 23 alumnos y su profesora de un instituto de Zaragoza. Tanto los alumnos como la docente que aparecen en el estudio conservan el anonimato, siendo todos los nombres ficticios. En el instituto en el que se llevó a cabo el estudio, la toma de datos se realizó en abril de 2013. La profesora que participó en el estudio es licenciada en Ciencias Químicas y pertenece al departamento de Física y Química. Considero importante señalar que los alumnos están cursando la modalidad de Ciencia y Tecnología en 1º de Bachillerato. 2.4. Instrumentos La unidad didáctica que se implementó en el aula pertenece al proyecto citado Más Ciencia, que recoge 14 unidades didácticas Ciencia, Tecnología y Sociedad. La unidad Clones, ¿Gemelos de distinta edad? pertenece al bloque de Biotecnología y está organizada para ser impartida en cuatro sesiones. A partir de un caso de clonación no consentida, se trabajan tres bloques de contenidos: Parte A: ¿Cómo se producirá la clonación de Anselmo? Parte B: ¿Serán Anselmo y Mikel como hermanos gemelos? Cuando crezca Mikel, ¿será un buen jugador de fútbol como Anselmo? Parte C: ¿Qué aplicaciones puede tener la clonación en medicina? ¿Qué razones dan algunas personas para estar a favor o en contra de la clonación? El caso de clonación no consentida que marca el inicio de la unidad didáctica tiene como protagonista a Anselmo, un jugador de fútbol de 24 años y de fama internacional que acaba de ser contratado temporalmente en un país europeo. Anselmo acude a hacerse una revisión médica a un hospital al que no ha acudido nunca. Al cabo de unas horas, los análisis muestran su buen estado de salud. Lo que desconoce Anselmo es que una parte de la muestra de su sangre es recogida en un tubo de ensayo y trasladada por un técnico de laboratorio a una clínica donde trabaja un médico amigo, experto en clonación de seres humanos. Este médico extrae los glóbulos blancos de la muestra original y los coloca en una cápsula que contiene una mezcla de nutrientes y factores de crecimiento que van a permitir que los Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 24 glóbulos blancos crezcan y se multipliquen en millones de células idénticas, todas ellas preparadas y listas para la clonación. El técnico de laboratorio y el médico se plantean la posibilidad de clonar a Anselmo por una alta suma de dinero. Una pareja, preocupada por no tener descendencia, considera la oferta y opta por la clonación de Anselmo. Además, espera que este hijo, al que llamará Mikel, sea también un futbolista de fama internacional. En la parte A, se presenta la técnica de la clonación de mamíferos y se plantean preguntas sobre la clonación de las personas a los grupos de trabajo: P1. Para la clonación de Anselmo, ¿qué células serán necesarias? P2. ¿Nacerá un varón como desean los padres que han decidido la clonación de Anselmo? P3. ¿Dónde se desarrollará el embrión que dará origen a Mikel? En la parte B, se plantean cuestiones sobre la heredabilidad y la influencia del ambiente en la manifestación de los caracteres. A continuación, se plantean dos preguntas: P4. En una entrevista a F. Jacob, genetista y premio Nobel, le preguntaron si dependemos por completo de nuestros genes. Jacob contestó: “No, ciertamente no todo es genético. Cuando un niño nace su capacidad de hablar es genética, pero los genes no pueden decidir si hablará una determinada lengua.” ¿Podrías poner otros ejemplos similares referidos a otros caracteres humanos? P5. Cuando Mikel tenga 24 años, ¿será exactamente igual y tendrá el mismo éxito en el fútbol que Anselmo? Busca dos argumentos para exponer tu opinión sobre este apartado. En la parte C, se presenta una aplicación de la clonación en medicina y se abordan las implicaciones éticas y sociales de la clonación. A continuación, se lleva a cabo un debate con posiciones a favor y en contra de la clonación. Las cuestiones que se trabajan en el debate son las siguientes: P6. Si la clonación, técnica y legalmente, fuera posible, ¿estarías de acuerdo con tener un hermano clónico? P7, ¿Hay alguna situación en la que te parezca permisible la clonación? Si así fuera, comenta las circunstancias de la misma. Los objetivos de esta unidad son los siguientes: 1) Complementar trabajos sobre reproducción humana y biotecnología. Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 25 2) Conocer las técnicas que se utilizan en la clonación de mamíferos. 3) Desarrollar la conciencia sobre los problemas que plantea la clonación. 4) Proporcionar oportunidades para desarrollar habilidades de comprensión y aplicación de conocimientos 5) Proporcionar oportunidades para participar en debates utilizando un lenguaje con contenido científico. Después de poner en práctica la unidad, se realizó una prueba de conocimientos a los estudiantes. 2.5. Procedimiento Antes de comenzar a trabajar la unidad didáctica en el aula, hicimos una breve presentación a los alumnos de la metodología que íbamos a utilizar a lo largo de cuatro sesiones y les explicamos los contenidos y las actividades que íbamos a realizar a lo largo de las mismas. A continuación, organizamos a los 23 alumnos en 6 grupos, todos ellos con cuatro alumnos excepto un grupo que estaba formado únicamente por tres alumnos. Una vez formados los grupos de trabajo, se pidió a los alumnos que nombraran por consenso un portavoz en cada grupo con el objetivo de que representara las ideas del grupo a lo largo de las cuatro sesiones de trabajo. Una vez organizada la clase en los 6 grupos de trabajo, se entregó un dossier de trabajo con la unidad didáctica a cada una de los alumnos. A continuación, la profesora explicó a los alumnos el caso de clonación no consentida que da comienzo a la unidad didáctica Clones, ¿Gemelos de distinta edad? Una vez terminada la explicación, la profesora describió los tres bloques de contenidos que se iban a trabajar a lo largo de las cuatro sesiones procediendo a comenzar por el primero de ellos. Esta primera parte, ¿Cómo se producirá la clonación de Anselmo?, pretende que los alumnos conozcan la técnica de la clonación a partir del caso del primer mamífero nacido de este modo. La profesora, a lo largo de quince minutos, explicó cómo se produjo la clonación de la oveja Dolly resolviendo a su vez las dudas y preguntas de los alumnos. Una vez terminada la explicación y la resolución de dudas, se pidió a los alumnos que trabajaran las preguntas P1, P2 y P3, mencionadas anteriormente. Durante 10 minutos, los alumnos trabajaron en la resolución de las preguntas en sus correspondientes grupos de trabajo, planteando a su vez nuevas dudas y Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 32 elaborados. 3 Responde a la pregunta, pero no da argumentos ni explicaciones 7 (30,4%) 4 Entiende la pregunta y expresa el significado de la misma con palabras correctas pero aparecen errores conceptuales 9 (39,1%) Con el fin de identificar las categorías señaladas, a continuación se exponen algunos ejemplos de cada categoría. La explicación y los argumentos están bien elaborados. El lenguaje es correcto y las respuestas se adecúan al significado científico. Las respuestas que pertenecen a esta categoría son las mejores, en lo que se refiere a la utilización del lenguaje científico y al uso de argumentos científicos. Es decir, se explica qué células serán necesarias para la clonación de Anselmo utilizando el lenguaje científico y argumentando correctamente. En las respuestas en esta categoría se explica que las células necesarias para la clonación son las células somáticas de Anselmo y células reproductoras femeninas u ovocitos. En las respuestas en esta categoría se utilizan para la justificación conceptos como información genética, material genético o embrión. En ella se sitúan un 8,7% de las respuestas. A continuación, se indican las respuestas: Alumno 9: “Serán necesarias una célula diferenciada de Anselmo y un óvulo de Paula o de una mujer donante. Porque en la célula diferenciada se encuentra la información genética de Anselmo y la reproductora es necesaria para que se forme el embrión”. Alumno 11: “Un óvulo y una célula diferenciada (somática). La célula somática la pone el clonado porque contiene toda la información genética mientras que el óvulo sirve para que el nuevo individuo nazca”. Explica la pregunta con argumentos correctos pero poco elaborados En esta categoría se sitúan las respuestas que identifican las células somáticas de Anselmo y las células reproductoras femeninas como las células necesarias para la clonación. Respecto a la categoría “La explicación y los argumentos están bien elaborados. El lenguajes es correcto y las respuestas se adecúan al significado científico”, los argumentos están menos Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 33 elaborados. En ella se sitúa un 21,7% de las respuestas. A continuación se indican algunas de las respuestas: Alumno 15: “Se necesitará una célula somática de Anselmo que contenga toda su información genética a la que se le extraerá esta y un óvulo de la madre receptora al que se le vaciará el núcleo para introducirle el de la célula de Anselmo” Alumno 17: “Serán necesarias una célula somática diferenciada de Anselmo (para que contenga su material genético) y un óvulo donante en el que introducirá la información genética de Anselmo. Responde a la pregunta pero no da argumentos ni explicaciones En esta categoría se incluyen aquellas respuestas en las que se explica qué células serán necesarias para la clonación de Anselmo pero no se aportan argumentos ni explicaciones. En ella se sitúa el 30,4% de las respuestas. A continuación se indican algunas de las respuestas: Alumno 7: “Se necesitará una célula diferenciada del ser que se quiere clonar, en este caso el del futbolista y un óvulo de una mujer que puede ser la madre o una madre adoptiva”. Alumno 10: “Se necesita una célula somática de Anselmo (un glóbulo blanco por ejemplo) y un óvulo (de quién sea, da igual). Entiende la pregunta y expresa el significado de la misma con palabras correctas pero aparecen errores conceptuales En esta categoría se incluyen aquellas respuestas en las que se explica qué células serán necesarias para la clonación de Anselmo pero aparecen errores conceptuales. En algunas de ellas, se identifican únicamente las células somáticas de Anselmo como las células necesarias para la clonación de Anselmo sin mencionar las células reproductoras femeninas. También hay un alumno que menciona los glóbulos rojos como las células necesarias mientras que otros explican que los glóbulos blancos de Anselmo serán fecundados. En esta categoría, que es la más frecuente, se sitúa el 39,1% de las respuestas. A continuación, se indican algunas de las respuestas: Alumno 12: “Serán necesarias algunas células ya diferenciadas como por ejemplo los glóbulos rojos” Alumno 22: “Los glóbulos blancos se extraerán de la muestra de sangre de Anselmo. A partir de ahí se tendrán que fecundar” Alumno 23: “Somáticas, ya que son diferenciadas y ya están desarrolladas por completo” Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 34 En resumen, en primer lugar, si contemplamos las tres primeras categorías podríamos considerar que un 60,8% de las respuestas identifican las células necesarias para la clonación de Anselmo. En segundo lugar, en un 8,7% de las respuestas, los estudiantes responden a la pregunta con argumentos correctos que se adecúan al significado científico. El hecho de que solo dos estudiantes fueran capaces de argumentar correctamente que las células necesarias para la clonación de Anselmo son las células somáticas de éste y las células reproductoras femeninas, muestra que aún siendo esencial para comprender el proceso de clonación, son muy pocos los alumnos que lo establecen. En tercer lugar, un 21,7% de las respuestas identifican correctamente las células somáticas y las células reproductoras como las células necesarias para la clonación de Anselmo pero los argumentos son poco elaborados. En cuarto lugar, un 30,4% de las estudiantes identifican las células necesarias para la clonación de Anselmo pero no son capaces de aportar argumentos ni explicaciones. En quinto lugar, un 39,1% de las respuestas, es decir más de un tercio de los estudiantes entienden la pregunta y expresan el significado de la misma con palabras correctas pero aparecen errores conceptuales. La no identificación de las células reproductoras femeninas, la identificación de los glóbulos rojos como células necesarias en el proceso de clonación así como la introducción de procesos como la fecundación ponen de manifiesto que un alto porcentaje de los alumnos no han comprendido el proceso de la clonación humana. Las respuestas al segundo apartado de la primera pregunta se distribuyen en las siguientes categorías: NIVEL CATEGORÍA RESPUESTAS (%) N=23 1 La explicación y los argumentos están bien elaborados. El lenguaje es correcto y las repuestas se adecúan al significado científico. 17 (73,9%) 2 Explica la pregunta con argumentos correctos pero poco elaborados. 1 (4,3%) 3 Responde a la pregunta, pero no da argumentos ni explicaciones 0 (0%) Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 35 4 Entiende la pregunta y expresa el significado de la misma con palabras correctas pero aparecen errores conceptuales 5 (21,7%) Con el fin de identificar las categorías señaladas, a continuación se exponen algunos ejemplos de cada categoría. La explicación y los argumentos están bien elaborados. El lenguaje es correcto y las respuestas se adecúan al significado científico. Las respuestas que pertenecen a esta categoría son las mejores, en lo que se refiere a la utilización del lenguaje científico y al uso de argumentos científicos. Es decir, se explica el proceso que se llevaría a cabo para clonar a Anselmo utilizando el lenguaje científico y argumentando correctamente. En las respuestas en esta categoría se explican las fases de las que debería constar el proceso de clonación de Anselmo y se utilizan para la justificación procesos como la obtención de las células somáticas de Anselmo, obtención de las células reproductoras, extracción del núcleo de las células reproductoras, unión de cada una de las células reproductoras con cada uno de los glóbulos blancos, incubación de las células resultantes para la obtención de embriones y transferencia de los embriones al útero de una mujer. En ella se sitúan un 73,9% de las respuestas. A continuación, se indican las respuestas: Alumno 16: “Primero se extraerán de la sangre de Anselmo glóbulos blancos y se les apartarán materiales para crecer y desarrollarse, es decir se obtendrán células somáticas, con material genético de Anselmo. A continuación, del óvulo de una mujer se le extraerá el material genético por aspiración y se producirá la fusión de ambas células por un impulso eléctrico, dando lugar a una célula reproductora con material genético de una célula somática de Anselmo que daría lugar a un embrión, que sería implantado en el útero de una mujer, no necesariamente de Paula, y se desarrollaría hasta dar lugar a un nuevo individuo con idéntico material genético que Anselmo” Alumno 18: “Para llevar a cabo la clonación de Anselmo, cogeríamos células adultas de éste y ovocitos. A los ovocitos se les extraería el núcleo por aspiración y, mediante descargas eléctricas, se fusionarían con las células adultas de Anselmo. De esta manera obtendríamos ovocitos con la información genética de Anselmo. Estos ovocitos se desarrollarían en el laboratorio para formar un embrión. Luego el embrión se implantaría en un útero, donde se desarrollaría hasta que naciera un clon genéticamente idéntico” Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 36 Explica la pregunta con argumentos correctos pero poco elaborados En esta categoría se sitúan las respuestas en las que se explica el proceso que se llevaría a cabo para clonar a Anselmo con argumentos correctos pero poco elaborados. En esta categoría, que es la menos frecuente, se sitúa el 4,3% de las respuestas. Alumno 12: “Dichas células obtenidas de Anselmo se inyectarían en un óvulo sin núcleo y a partir de aquí comenzaría el desarrollo embrionario del mismo”. Entiende la pregunta y expresa el significado de la misma con palabras correctas pero aparecen errores conceptuales En esta categoría se incluyen aquellas respuestas en las que se explica el proceso que se llevaría a cabo para clonar a Anselmo pero aparecen errores conceptuales. En una de ellas, no se explica que la extracción del núcleo de las células reproductoras es una fase necesaria para llevar a cabo la clonación de Anselmo. También hay un alumno que no menciona las células reproductoras femeninas como necesarias en el proceso de clonación mientras que otros explican que los glóbulos blancos son fecundados. En esta categoría se sitúa el 21,7% de las respuestas. A continuación, se indican algunas de las respuestas: Alumno 4: “Se coge la célula de Anselmo y la introducimos en el óvulo de la madre, Paula. La fusión al introducirlo se produce en el laboratorio” Alumno 13: “Extraeríamos el núcleo perteneciente a la célula somática de Anselmo. Después, extraeríamos el núcleo del óvulo que va a ser fecundado. Inyectaríamos el núcleo de la célula somática en el óvulo y lo implantaríamos en la futura madre” Alumno 22: “Anselmo se hace un análisis de sangre, se coge una pequeña muestra de esa sangre y se guarda en un tubo. Se sacan los glóbulos blancos que se mezclarán con unos nutrientes. Todo eso se desarrollará en el interior de la madre y a los 9 meses saldrá el clon” En resumen, en primer lugar, si contemplamos las dos primeras categorías podríamos considerar que un 78,2% de las respuestas explican correctamente cómo se produciría la clonación de Anselmo. En segundo lugar, en un 73,9% de las respuestas, los estudiantes utilizan argumentos correctos que se adecúan al significado científico. El hecho de que casi las tres cuartas partes de los estudiantes fueran capaces de establecer las fases que tendrían lugar en el caso de que la clonación de Anselmo se llevara a cabo, muestra que los alumnos comprendieron la técnica de la clonación. Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 37 En tercer lugar, un 21,7%, es decir 5 alumnos entienden la pregunta y expresan el significado de la misma con palabras correctas pero aparecen errores conceptuales. La no identificación de las células reproductoras femeninas, la no identificación de la fase de extracción del núcleo de las células reproductoras femeninas así como la introducción de procesos como la fecundación son errores conceptuales que revelan que en algunos casos el proceso de la clonación humana no ha sido entendido. Las respuestas al tercer apartado de la primera pregunta se distribuyen en las siguientes categorías: NIVEL CATEGORÍA RESPUESTAS (%) N=23 1 La explicación y los argumentos están bien elaborados. El lenguaje es correcto y las repuestas se adecúan al significado científico. 12 (52,2%) 2 Explica la pregunta con argumentos correctos pero poco elaborados. 6 (26,1%) 3 Responde a la pregunta, pero no da argumentos ni explicaciones 2 (8,7%) 4 Entiende la pregunta y expresa el significado de la misma con palabras correctas pero aparecen errores conceptuales 3 (13%) Con el fin de identificar las categorías señaladas, a continuación se exponen algunos ejemplos de cada categoría. La explicación y los argumentos están bien elaborados. El lenguaje es correcto y las respuestas se adecúan al significado científico. Las respuestas que pertenecen a esta categoría son las mejores, en lo que se refiere a la utilización del lenguaje científico y al uso de argumentos científicos. En esta categoría se incluyen aquellas respuestas en las que se explica que el útero de Paula podría albergar un embrión cuyo posterior desarrollo daría lugar a Mikel utilizando el lenguaje científico y Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 38 argumentando correctamente. En las respuestas en esta categoría se utilizan para la justificación conceptos como embrión, útero, genes y ADN. En ella se sitúan el 52,2% de las respuestas: Alumno 6: “Paula dará a luz a Mikel, un nuevo individuo que tendrá la misma información genética que Anselmo pero eso no quiere decir que vaya a ser exactamente igual física y psicológicamente. Si que dará a luz a Mikel ya que se extrajo una célula somática de Anselmo y el embrión se ha desarrollado correctamente en el útero de Paula pero en la actualidad esta técnica no se puede llevar a cabo”. Alumno 18: “Sí. Una vez desarrollado el embrión en el laboratorio, se le podría implantar a Paula en su útero donde se desarrollaría completamente y daría a luz a Mikel. Aunque Paula tuviera a Mikel durante nueve meses, éste no tendría ninguna característica de la madre, ya que la información genética que lleva es la de Anselmo” Explica la pregunta con argumentos correctos pero poco elaborados. En esta categoría se incluyen aquellas respuestas en las que se explica que el útero de Paula podría albergar un embrión utilizando argumentos correctos pero poco elaborados. En ella se sitúan el 26,1% de las respuestas. Alumno 2: “Sí, sería un embarazo normal. Y salvo complicaciones Mikel nacería perfecto y con las características de Anselmo” Alumno 21: “Sí porque los embriones se introducen en el útero materno”. Responde a la pregunta, pero no da argumentos ni explicaciones. En esta categoría se incluyen aquellas respuestas en las que se explica que Paula podría dar a luz a Mikel pero no aporta argumentos ni explicaciones. En ella se sitúan el 8,7% de las respuestas: Alumno 4: “Sí” Alumno 11: “Por supuesto, cualquier mujer podría dar a luz a Mikel” Entiende la pregunta y expresa el significado de la misma con palabras correctas pero aparecen errores conceptuales. En esta categoría se incluyen aquellas respuestas en las que se explica que Paula podría dar a luz a Mikel pero aparecen errores conceptuales. En algunas de ellas explican que el óvulo fecundado se introduce en Paula mientras que otro alumno menciona que la técnica de la clonación humana se está perfeccionando actualmente. En ella se sitúan el 13% de las respuestas: Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 39 Alumno 14: “Si el óvulo ya fecundado se le introdujera a Paula, esta podría ser capaz de parir ella a Mikel, siempre que no tuviera problemas físicos que se lo imposibilitaran”. Alumno 22: “Como en todo, siempre hay riesgos pero si todo el proceso se realiza bien, Paula podría dar a luz a Mikel. Como aún no está perfeccionado del todo caben riesgos de aborto y además de momento no está legalizado. Pero si que se podrá llegar a dar a luz a Mikel”. En resumen, en primer lugar, si contemplamos las dos primeras categorías podríamos considerar que un 78,3% de las respuestas explican correctamente que cualquier mujer fértil podría albergar el embrión resultado del proceso de clonación. En segundo lugar, en un 52,2% de las respuestas, los estudiantes utilizan argumentos correctos que se adecúan al significado científico. El hecho de que más de la mitad de los estudiantes fueran capaces de argumentar correctamente que Paula podría dar a luz a Mikel, muestra que una amplia mayoría de los alumnos comprendieron la técnica de la clonación humana. En tercer lugar, un 13%, es decir 3 alumnos entienden la pregunta y expresan el significado de la misma con palabras correctas pero aparecen errores conceptuales. La afirmación de que la técnica de la clonación se está perfeccionando actualmente así como la introducción de procesos como la fecundación son errores conceptuales que revelan que algunos alumnos no han comprendido el proceso de la clonación humana. Las respuestas al cuarto apartado de la primera pregunta se distribuyen en las siguientes categorías: NIVEL CATEGORÍA RESPUESTAS (%) N=23 1 La explicación y los argumentos están bien elaborados. El lenguaje es correcto y las repuestas se adecúan al significado científico. 1 (4,3%) 2 Explica la pregunta con argumentos correctos pero poco elaborados. 16 (69,6%) 3 Responde a la pregunta, pero no da argumentos ni explicaciones 3 (13%) 4 Entiende la pregunta y expresa el significado de la misma 3 (13%) Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 40 con palabras correctas pero aparecen errores conceptuales Con el fin de identificar las categorías señaladas, a continuación se exponen algunos ejemplos de cada categoría. La explicación y los argumentos están bien elaborados. El lenguaje es correcto y las respuestas se adecúan al significado científico. Las respuestas que pertenecen a esta categoría son las mejores, en lo que se refiere a la utilización del lenguaje científico y al uso de argumentos científicos. En esta categoría se incluyen aquellas respuestas en las que se explica la clonación terapéutica como una aplicación de la clonación utilizando lenguaje científico y argumentando correctamente. En las respuestas en esta categoría se utilizan para la justificación conceptos como regeneración de tejidos y órganos dañados, célula embrionaria, material genético y rechazo. En ella se sitúa el 4,3% de las respuestas: Alumno 16: “La clonación podría ser utilizada en un futuro para regenerar tejidos y órganos dañados de una persona con las mismas células sin riego de rechazo por parte de esa persona, ya que si se obtuviese una célula embrionaria de la clonación de una célula adulta, con su mismo material genético, podría dar lugar a cualquier tejido que no originaría rechazo al sustituirlo por el dañado de la persona”. Explica la pregunta con argumentos correctos pero poco elaborados. En esta categoría se incluyen aquellas respuestas en las que se explica la clonación terapéutica como una aplicación de la clonación pero con argumentos poco elaborados. En esta categoría, que es la más frecuente, se sitúa el 69,6% de las respuestas: Alumno 2: “Actualmente se está investigando la clonación de células embrionarias para que formen ciertos órganos. Ya que si fuera así, para los trasplantes sería un gran avance ya que no se produciría rechazo al ser tus propias células. Aun no se ha podido conseguir que formen todo tipo de órganos, pero en un futuro muy cercano, espero, si que se podrán clonar. Y esto ayudaría no solo a los trasplantes, sino a curar enfermedades como el cáncer o las quemaduras en la piel. Ya que podrían regenerar cualquier tejido” Alumno 5: “Sí, la clonación terapéutica. Para clonar órganos para hacer trasplantes y colocar el órgano de nuevo sano”. Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 41 Responde a la pregunta pero no da argumentos ni explicaciones. En esta categoría se incluyen aquellas respuestas en las que se identifica la clonación de tejidos como una aplicación de la clonación humana pero no se dan argumentos ni explicaciones. En esta categoría se sitúa el 13% de las respuestas: Alumno 3: “La clonación de tejidos para un trasplante, para la clonación de un niño que ha muerto y su madre lo quiere de vuelta” Alumno 20: “Por ejemplo para curar enfermedades o trasplantar tejidos…Trasplantes de órganos” Entiende la pregunta y expresa el significado de la misma con palabras correctas pero aparecen errores conceptuales. En esta categoría se incluyen aquellas respuestas en las que se identifica la clonación de tejidos como una aplicación de la clonación pero aparecen errores conceptuales. En estas respuestas, se comprueba que algunos alumnos no han comprendido el significado que tiene la clonación terapéutica. En esta categoría se sitúa el 13% de las respuestas. Alumno 4: “Tejidos dañados, trasplante de una célula de un tejido a otra persona. Trasplantar o coger tejidos de una parte de tu cuerpo que la necesitas en otra parte”. Alumno 21: “Puede servir como cura de enfermedades, también como creación de un donante cuyos órganos serán perfectamente compatibles con los de su clon. Recreación de personas queridas fallecidas, en un caso extremo”. En resumen, en primer lugar, si contemplamos la primera categoría, observamos que únicamente se incluyen un 4,3% de las respuestas. El hecho de que solo un alumno fuera de capaz de explicar con argumentos elaborados que una aplicación alternativa a la clonación reproductiva es la clonación terapéutica, muestra que aún siendo una cuestión de actualidad científica y social, la amplia mayoría de los alumnos no es capaz de argumentar correctamente haciendo uso del lenguaje científico. En segundo lugar, en un 69,6% de las respuestas, los estudiantes utilizan argumentos correctos pero poco elaborados. El hecho de que casi las tres cuartas partes de los estudiantes fueran capaces de identificar la clonación terapéutica como una aplicación alternativa a la clonación reproductiva, muestra que los alumnos comprendieron el concepto de clonación terapéutica. Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 48 incluyen aquellas respuestas en las que se explica con argumentos elaborados y haciendo uso del lenguaje científico que a pesar de que Ángel y Luis son genéticamente iguales, el ambiente en el que se hayan desarrollado determinará su decisión para estudiar una carrera u otra. En las respuestas en esta categoría se utilizan para la justificación conceptos como ambiente, potencial y genoma. En ella, se sitúan el 21,7% de las respuestas: Alumno 1: “Luis puede que sea igual que su hermano Ángel, pero por mucho que a este se le de bien, si nunca ha practicado las asignaturas de ciencias o si no ha tenido la oportunidad de ir a una Universidad, no tiene por qué estar estudiando eso. Pero probablemente tenga ese talento. Todo depende del ambiente por el que haya sido influido”. Alumno 9: “No, no tiene por qué, Luis puede tener un potencial parecido al de Ángel para esas asignaturas, pero habrá desarrollado otros gustos según el ambiente en el que viva, por lo tanto no habrá desarrollado ese potencial y no será igual de bueno”. Explica la pregunta con argumentos correctos pero poco elaborados En esta categoría se explica con argumentos correctos pero poco elaborados que el ambiente determinará si Ángel y Luis estudian la misma carrera. En ella se sitúan el 74% de las respuestas: Alumno 7: “No, puede dar la casualidad de que sí, pero lo más seguro es que no porque se habrán criado en lugares diferentes con diferentes entornos e influencias y probablemente tengan gustos diferentes y no estudien lo mismo o que a Luis no se le den tan bien las ciencias como a su hermano y se le den mejor las letras ya que por ejemplo desde pequeño leía mucho” Alumno 19: “No, porque según donde hayan vivido habrán adquirido unas facultades y gustos distintos. Su hermano Luis estará estudiando lo que a él le guste y se le dé bien, pero no tendrá por qué ser Químicas”. Entiende la pregunta y expresa el significado de la misma con palabras correctas pero aparecen errores conceptuales En esta categoría, en la que se sitúa únicamente el 4,3% de las respuestas, se explica la pregunta con errores conceptuales. El alumno cuya respuesta se incluye en esta categoría explica que la aptitud para la ciencias no está determinada genéticamente, sino que viene determinada por el ambiente. Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 49 Alumno 3: “Luis no tiene porque ser bueno en ciencias ni estudiar Químicas, ya que esto son caracteres adquiridos al nacer ni lo llevan codificados en su ADN, que es el mismo, sino que se van adquiriendo a medida que creces, según la situación y agentes que te rodean. Ellos al vivir separados no crecieron en el mismo ambiente, sino que cada uno vivió cosas muy distintas y esto les hace ser de una manera u otra”. En resumen, en primer lugar, si contemplamos la primera categoría, observamos que un 21,7% de los alumnos son capaces de argumentar correctamente y haciendo uso del lenguaje científico que a pesar de que Luis y Ángel tendrán el mismo genotipo, el ambiente habrá determinado sus decisiones en cuanto a los estudios a realizar. En segundo lugar, en un 74% de las respuestas, los estudiantes respondieron correctamente a la pregunta formulada pero con argumentos poco elaborados. El hecho de más de las tres cuartas de los alumnos fuera capaz de explicar que Luis y Ángel no tienen por qué haber estudiado la misma carrera a pesar de tener el mismo genotipo, muestra que la mayoría de los alumnos entienden la influencia del ambiente en el fenotipo. En tercer lugar, un 4,3% de las respuestas, es decir 1 alumno entiende la pregunta y expresa el significado de la misma con palabras correctas pero aparecen errores conceptuales, concretamente argumenta de forma errónea que la aptitud para las ciencias no está determinada por el ambiente. Las respuestas a la tercera pregunta se distribuyen en las siguientes categorías: NIVEL CATEGORÍA RESPUESTAS (%) N=23 1 Toma posición relacionando la ciencia, la técnica y la sociedad 5 (21,7%) 2 Toma posición pero no relaciona la ciencia, la técnica y la sociedad 17 (74%) Con el fin de identificar las categorías señaladas, a continuación se exponen algunos ejemplos de cada categoría. Toma posición relacionando la ciencia, la técnica y la sociedad Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 50 En esta categoría, en la que se sitúa el 8,7% de las respuestas, se toma posición con argumentos a favor y en contra de la clonación y el alumno relaciona la ciencia, la técnica y la sociedad. Estas son algunas de las respuestas: Alumno 2: “Desde mi punto de vista, la clonación tiene partes buenas y partes malas. Aunque creo que hay más argumentos en contra que a favor. Me parece bien que se use la clonación para ayudar a las personas con problemas en algunos órganos y que así no tengan problemas a la hora de un trasplante y que sirva para curar enfermedades como el cáncer. También para la clonación de algunos animales extintos, como los mamuts, de los que se conservan muestras de material genético y se podrían introducir en madres elefantes para que les dieran a luz, ya que son animales muy parecidos y los periodos de gestación serían parecidos. Pero de lo que estoy en contra es de la clonación total de las personas. Ya que las personas somos únicas e inigualables y no se debería jugar con ellas. Todavía menos ahora que las técnicas de clonación no están muy depuradas y la mayoría de las ovejas que se pretendían clonar solo nació Dolly de casi 270 células que se intentaron. Aparte no tendría mucha utilidad el clonar a las personas, ya que el ambiente en el que se desarrollará sería diferente a la persona que queríamos clonar. No sería moralmente ético”. Alumno 3: “Yo estoy a favor de la clonación terapéutica, por ejemplo de tejidos y órganos que se utiliza para salvar vidas, lo que no estoy de acuerdo es en clonar a una persona para ser utilizada, es decir, para investigar o porque quieres que tenga unas determinadas características, ya que una persona por el simple hecho de ser una persona tiene una dignidad que está por encima de cualquier cosa. Además, si se clonaran personas, estas perderían su individualidad como tales y su singularidad y poco a poco perderíamos variabilidad genética, nos pareceríamos los unos a los otros. Además esta técnica es muy cara y no sería equitativa para todas las personas que la desearan”. Toma posición pero no relaciona la ciencia, la técnica y la sociedad En esta categoría, en la que se sitúa el 91,3% de las respuestas, se toma posición con argumentos a favor y en contra en la clonación pero el alumno no relaciona la ciencia, la técnica y la sociedad. Estas son algunas de las respuestas: Alumno 8: “Yo pienso que la clonación reproductiva no debería dejar hacerse, ya que pueden haberte clonado sin tu consentimiento, aparte de perder la singularidad como persona, por lo que estoy en contra. Pero la clonación terapéutica una vez que esté bien estudiada y pueda realizarse me parecerá bien, ya que mucha gente se puede quedar esperando años a que puedan donarle un Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 51 órgano o unos tejidos que tiene dañados y mucha gente muere por no llegar a conseguirlo o porque el cuerpo rechaza el órgano que le han trasplantado, de forma que si te clonan tu órgano o tus tejidos dañados, no causaría rechazo y podrían salvarse muchas vidas.” Alumno 19: “Yo estoy en contra de que se clonen humanos porque son seres humanos que razonan, en el caso de animales no veo ningún incoveniente ya que no hay por medio sentimientos por parte de una persona sobre ese animal ni estás quitando derechos a una persona por copiar su imagen. Creo que tiene una parte buena si se consiguiera utilizar con fines terapéuticos y ayudar a las personas. Estoy a favor de que se clonen órganos que puedan salvar la vida de una persona. Pero totalmente en contra de clonar a un ser humano completamente, ya que sería para utilizarla. Si alguien quiere tener un hijo puede adoptar y no clonar porque es egoísta. Clonar a una persona es jugar con la imagen de alguien y con los sentimientos de la persona que se clona” En resumen, en primer lugar, si contemplamos la primera categoría, observamos que un 91,3% de los alumnos toman posición en relación a la clonación, pero no dan argumentos relacionando la ciencia, la técnica y la sociedad. En segundo lugar, en un 8,7% de las respuestas, los alumnos toman posición relacionando la ciencia, la técnica y la sociedad. El hecho de que todos los alumnos se posicionaran a favor o en contra de la clonación ofreciendo argumentos científicos y haciendo uso del lenguaje científico, muestra que la metodología y los contenidos trabajados en clase permitieron que los alumnos aprendieran a defender su postura en relación a la clonación. Por otra parte, fueron tan solo dos alumnos los que utilizaron argumentos científicos, técnicos y sociales. Capítulo 4. Discusión Más de la mitad de los alumnos sabe reconocer las células necesarias en el proceso de clonación de Anselmo, pero tan solo dos de ellos utilizan argumentos elaborados en su explicación y sus respuestas se adecúan al significado científico. Considero importante señalar que a pesar de que trabajamos en clase cómo se llevaría a cabo el proceso de clonación de Anselmo, aproximadamente un tercio de los alumnos no aportan argumentos ni explicaciones a la pregunta. Por otra parte, un amplio porcentaje de los alumnos responde a la pregunta con errores conceptuales, algunos de ellos identificando únicamente las células somáticas de Anselmo como células necesarias en el proceso de clonación mientras que otros introducen de forma errónea el concepto de fecundación como proceso necesario para llevar a cabo la Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 52 clonación de Anselmo. A partir de estas respuestas, podemos interpretar que son varios los alumnos que no han conseguido entender que para llevar a cabo una clonación de un ser humano son necesarias células somáticas de la persona que se desea clonar y células reproductoras femeninas que albergarán la información genética de dicha persona, sin la intervención de células reproductoras masculinas. Esta interpretación nos lleva a pensar que es necesario trabajar con más claridad en el aula la diferencia que hay entre el proceso de clonación reproductiva y la fecundación y quizá haya que dedicar más tiempo a trabajar este tipo de trabajos. Respecto a la siguiente pregunta, casi las tres cuartas partes de los alumnos, explicaron correctamente cómo se llevaría a cabo el proceso de clonación de Anselmo, identificando las fases de las que consta. Por el contrario, son varios los alumnos que incluyen en sus respuestas errores conceptuales, muchos de ellos son repetición de los cometidos en la pregunta anterior. A partir de estas respuestas, podemos interpretar que son varios los alumnos que no han conseguido entender las fases que se tienen que seguir para llevar a cabo un proceso de clonación. Si nos centramos en el tercer y último apartado de la primera pregunta, una amplia mayoría de los alumnos explicaron correctamente y haciendo uso del lenguaje científico que cualquier mujer fértil podría albergar el embrión resultante del proceso de clonación. Por el contrario, son varios los alumnos que incluyen en sus respuestas errores conceptuales cometidos en las preguntas anteriores. Respecto al último apartado de la primera pregunta, la gran mayoría de los alumnos supieron reconocer la clonación terapéutica como una de las aplicaciones de la clonación, si bien solo uno de ellos utilizó argumentos elaborados e hizo un buen uso del lenguaje científico. Por otra parte, son varios los alumnos que cometen errores conceptuales al explicar la clonación terapéutica en sus respuestas. A pesar de ello, a partir de las respuestas realizadas, podemos interpretar que en general los alumnos entendieron el concepto de clonación terapéutica. En relación a la comprensión de los factores que influyen en la manifestación de los caracteres biológicos, más de un tercio de los alumnos argumentaron correctamente y haciendo un buen uso del lenguaje científico que el genotipo y el ambiente condicionan la expresión del fenotipo. En cambio, un amplio porcentaje de los alumnos únicamente identifica el ambiente olvidando el genotipo en su respuesta. A partir de estas respuestas, podemos interpretar que son muchos los alumnos que no han conseguido entender la influencia conjunta del genotipo y del ambiente en el desarrollo de los caracteres biológicos. Cuando a los alumnos se les plantea una pregunta menos teórica, una gran mayoría es capaz de responder correctamente y utilizando el lenguaje científico adecuado. Más de las tres Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 53 cuartas partes de los alumnos entendieron que Luis y Ángel serán idénticos genéticamente pero el ambiente será diferente condicionando por lo tanto sus decisiones en la elección de la carrera a estudiar. A partir de estas respuestas, podemos interpretar que cuando se formulan preguntas aplicadas y menos teóricas, los alumnos ofrecen mejores respuestas. En relación a la última pregunta, en la que se les pide a los alumnos que se posicionan a favor o en contra de la clonación, todos los alumnos utilizan argumentos científicos. A partir de estas respuestas, podemos interpretar que la metodología utilizada en clase y los contenidos estudiados, permitieron que los alumnos defendieran su posición en relación a la clonación utilizando argumentos científicos, técnicos y sociales. Este trabajo es el punto de partida para seguir investigando sobre qué y cómo aprenden los alumnos ciencias utilizando la perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad. Para futuras investigaciones, nos hemos planteado combinar la metodología cuantitativa y la cualitativa con objeto de tener una visión más amplia del problema objeto de estudio. Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 54 III REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Referencias Bibliográficas Aguilar, T. (1999). Alfabetización científica y educación para la ciudadanía. Madrid: Narcea. España, E. y Prieto, T. (2009). Educar para la sostenibilidad: el contexto de los problemas sociocientíficos. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 6 (3), 345-354. Perspectiva Ciencia, Tecnología y Sociedad en el aprendizaje de las ciencias 55 España, E. y Prieto, T. (2010). Los problemas socio-científicos como contexto para la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias. 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