Un misterioso caso de retinitis pigmentaria: explorando la naturaleza de la ciencia con BioInteractive

La materia que imparto dentro del programa de Bachillerato Internacional (IB) se llama Sciences, una materia de naturaleza interdisciplinaria que combina contenidos de física, química y biología. El contenido de Sciences se enfoca en explorar los métodos y las prácticas de la ciencia, y la aplicación de dichos métodos y prácticas para la resolución de problemas. Sciences se imparte durante el primer año del programa, luego de lo cual cada alumno elige enfocar su estudio de las ciencias naturales en una de las tres disciplinas antes mencionadas.

Lo que espero de mis alumnos al concluir la materia Sciences es que sean capaces de aplicar el proceso científico para analizar fenómenos naturales. Esto involucra la elaboración de preguntas científicas, la formulación de hipótesis, el diseño de experimentos, la extracción de datos (así como el procesamiento y análisis de éstos), la creación e interpretación de gráficos y el planteamiento de sugerencias reales y aplicables con base en los resultados obtenidos. Todo esto teniendo en cuenta que, en ocasiones, la ciencia maneja conceptos abstractos que son difíciles de plasmar en casos con que los alumnos puedan identificarse. Por lo tanto, el reto no es sólo enseñar qué es el método científico (y para qué nos sirve) sino hacerlo de una manera atractiva, para que logren aterrizarlo en su vida diaria.

En este blog voy a describir cómo he usado el video de BioInteractive “La búsqueda de un gen mutado” para asociar de manera explícita los pasos del método científico con una historia de la vida real. El video retrata la historia de Sam, un adolescente estadounidense que progresivamente iba perdiendo la vista, y el camino que siguió el doctor Stone para identificar la causa de su enfermedad y la manera de tratarla. Al seguir esta historia y observar los pasos puntuales que los científicos siguieron para resolver dicho problema de investigación, los alumnos exploran cómo plantear problemas y cómo trazar rutas basadas en el método científico para solucionarlos.

Me di a la tarea de diseñar una hoja de trabajo para el video, en la que los alumnos vinculan la historia de Sam y del Dr. Stone con los componentes del proceso científico (observar, formular preguntas, plantear hipótesis, experimentar, analizar resultados, llegar a conclusiones). No era necesario contar con conocimientos previos a la sesión dado que el objetivo era ejemplificar el proceso científico mediante un caso puntual. Primero vimos el video completo para que los alumnos se familiarizaran con el caso. Después se promovió una discusión en parejas, con la cual colaborativamente asentaron qué pasos del método científico habían logrado identificar en el video y qué procedimientos realizados por los investigadores correspondían a cada paso. Finalmente, volvimos a ver el video, pausándolo periódicamente para discutir con todo el grupo paso por paso lo que hicieron los científicos, y asociarlo con las etapas del proceso científico. Por ejemplo, después de identificar la mutación responsable del padecimiento de Sam, el video muestra al doctor Stone realizando modificaciones genéticas a peces cebra para evaluar el efecto de la mutación en un organismo modelo; como este procedimiento está asociado con la experimentación, los alumnos debían anotar dicha actividad en la sección correspondiente.

Los resultados de la sesión fueron reveladores para los alumnos en distintos aspectos. Una dificultad que se les presentó al discutir entre pares fue que muchas actividades podían considerarse dentro del mismo paso del proceso científico sin tener ninguna conexión aparente (por ejemplo, el equipo de investigación hizo varios experimentos en distintos momentos). Es así que el caso permitió ejemplificar contundentemente la naturaleza iterativa de la ciencia: una pregunta inicial contestada mediante una investigación lleva a una nueva pregunta que será contestada a través de una segunda investigación. Una vez que no se pudo encontrar la mutación de Sam en los bancos genéticos entonces surgió un nuevo cuestionamiento: ¿es posible que la disminución de la agudeza visual de Sam sea ocasionada por una mutación aún no identificada? Entonces el proceso se repite al formular una nueva hipótesis que será evaluada con un método experimental distinto. Con ello, los alumnos aprenden que el proceso científico es cíclico y no lineal.

Otro logro de nuestra actividad fue que los alumnos lograron tomar conciencia de que la ciencia nos brinda opciones nuevas para resolver problemas. En el video se requirió que los doctores reiteraran el proceso científico para poder brindarle a Sam, finalmente, la opción de una terapia génica para mejorar su calidad de vida. Con esto, los alumnos reflexionan sobre cómo la ciencia nos puede traer beneficios directos, en salud, para el cuidado del ambiente y en otras problemáticas actuales que son muy reales en sus vidas.

Las generaciones de hoy demandan que los profesores utilicemos recursos tecnológicos innovadores en el aula y que se rompa el método tradicional de enseñanza en donde el profesor funge como el agente en dominio de la información y el alumno es solo un receptor. Buscamos además que el alumno sea capaz de sacar sus propias conclusiones siendo crítico y analítico; podemos promover dichas habilidades utilizando los recursos de BioInteractive para despertar la curiosidad en el aula, la cual es crucial para el desarrollo de la ciencia a cualquier nivel. La empatía que los alumnos generan con Sam al ser un adolescente como ellos, los atrapa desde el primer momento y permite que el acercamiento a la ciencia sea más agradable para ellos. Este apenas es un ejemplo de cómo he usado estos recursos para explorar la naturaleza de la ciencia y para promover habilidades científicas, pero sin duda las posibilidades son mucho muy amplias ya que BioInteractive cuenta con una gama extensa de recursos y que además pueden ser fácilmente adaptados a cualquier dinámica de clase con resultados excelentes.