Usando recursos de BioInteractive para conceptualizar la escala de tiempo geológica y fomentar las habilidades y actitudes científicas
Las ideas previas con las que los alumnos llegan a la clase de ciencias pueden ser muy diferentes a los modelos científicos, lo cual en ocasiones dificulta significativamente el aprendizaje de ciertos conceptos. Esta dificultad se acentúa aún más cuando los fenómenos a estudiar se refieren a escalas espaciales muy pequeñas (microscópicas o nanoscópicas) o a escalas temporales muy amplias (como la evolución en tiempo profundo).
En este artículo, voy a compartir mi experiencia usando recursos de BioInteractive para ayudar a mis alumnos a formar representaciones y modelos mentales sobre la escala de tiempo geológica. Mi estrategia está basada de forma general en el uso de analogías con objetos de uso común, videos y ejercicios estructurados para mediar favorablemente en la construcción de representaciones y modelos mentales más apegados a los modelos científicos (Chao, 2015, p. 213).
La secuencia didáctica dentro de la cual he utilizado los recursos de BioInteractive está dividida en tres fases o momentos, cada uno con sus diferentes actividades de enseñanza y aprendizaje e intencionalidades pedagógicas:
Fase de apertura: en esta etapa se introduce a los alumnos al tema que se va a abordar y se plantea una pregunta generadora: ¿Los humanos, caminaron con los dinosaurios?, la cual tiene la doble intención de despertar su interés e indagar sus ideas previas. Los alumnos no sólo responden de forma afirmativa o negativa a esta pregunta, sino que tienen que explicar y argumentar sus respuestas iniciales, registrándolas por escrito, para que al final de la secuencia didáctica puedan retomarlas y compararlas con lo aprendido.
Fase de desarrollo: el primer objetivo de esta fase es guiar a los alumnos para explorar los principios estratigráficos y comprender la relación entre la escala de tiempo geológica y el patrón estratificado de rocas expuestas en la superficie de la Tierra. En este punto, mi principal indicador del aprendizaje de los alumnos es que ellos puedan explicar que los estratos más profundos son más antiguos que los estratos más superficiales. Para esto utilizo un video de BioInteractive en el que el Dr. John Shea demuestra cómo la sedimentación y la formación de rocas a lo largo del tiempo capturan un récord de los organismos y eventos que han ocurrido sobre la Tierra durante miles de millones de años.
Después utilizamos una analogía con una pila de 46 cuadernos de 100 hojas, una idea que aprendí de mi colega Arturo Álvarez-Paredes del CCH-Naucalpan de la UNAM. Cada hoja de cada cuaderno representa un millón de años, para un total de 4600 millones de años de historia de la Tierra. Los estudiantes ubican en esta pila los eventos más importantes de la historia de la vida (por ejemplo, el fósil procariota más antiguo encontrado, la oxigenación de la atmósfera por la actividad de las cianobacterias, la aparición de los primeros eucariotas y organismos pluricelulares, la extinción de los dinosaurios y la aparición de la especie humana).
El conjunto de estos ejercicios promueve el aprendizaje de los principios estratigráficos de superposición y asociación y favorece la conceptualización de la escala de tiempo geológica. Con la actividad, algunos de los puntos que sorprenden a los estudiantes son el poco tiempo que nuestra especie tiene en el planeta y el gran lapso en el que sólo existieron procariotas en la Tierra.
Una vez que hemos contextualizado algunos de los hitos de la vida sobre la Tierra, nos enfocamos en la última extinción masiva de hace 66 millones de años, que causó la extinción del 70% de las especies. Para esto trabajamos con el recurso de BioInteractive “Ponderando la evidencia de una extinción masiva”, en el cual los alumnos observan fotografías de los foraminíferos presentes por debajo y por encima del límite K-T. La intención de este ejercicio es favorecer en ellos la habilidad de estimar el tamaño de microorganismos de formas irregulares en micrografías con diferentes escalas, identificar patrones que puedan relacionarse con capas de rocas por encima y por debajo del límite K-T y plantear hipótesis sobre un evento que pudiera explicar los patrones encontrados.
Después de que los alumnos exploran los foraminíferos como evidencia de una extinción masiva, vemos el video “El día que murió el mesozoico” y completamos la hoja de trabajo “Siguiendo el rastro de la evidencia”. En esta actividad, los estudiantes identifican e interpretan las evidencias sobre cómo la extinción de los dinosaurios coincide con el choque de un asteroide hace 66 millones de años. En esta etapa, guío la discusión para que los alumnos comprendan varias características del proceso científico, incluida su historicidad, por ser una actividad humana. Me interesa además que ellos aprecien que en las ciencias de la Tierra, los científicos no necesariamente llevan a cabo experimentos para evaluar sus hipótesis, sino más bien recaban evidencias de diferentes disciplinas científicas a partir de observaciones para apoyar o refutar dichas hipótesis.
Fase de conclusión y reflexión: en esta fase, los alumnos regresan a la pregunta planteada: ¿Los humanos, caminaron con los dinosaurios? y reestructuran sus respuestas iniciales. El objetivo principal en esta etapa es promover la reflexión de los alumnos respecto de los cambios en sus concepciones iniciales y del logro de diferentes aprendizajes: conceptuales, procedimentales y actitudinales.
Con esta secuencia didáctica he tenido resultados muy alentadores con mis alumnos, tanto para favorecer su conceptualización del tiempo geológico, como para promover en ellos las habilidades científicas descritas y los aprendizajes conceptuales deseados. Pero tal vez uno de los resultados más alentadores ha sido motivarlos e incentivar su curiosidad científica, ya que a raíz de las actividades planteadas mis alumnos se fueron cuestionando sobre diversos procesos geológicos, como el ciclo de las rocas, o sobre a qué se refieren las alteraciones en el campo gravitacional provocadas por el choque de un asteroide. Para tratar de resolver estas nuevas preguntas, todos nos pusimos a investigar en fuentes confiables de información e incluso con el apoyo de investigadores expertos, lo cual al final nos permitió descubrir con alegría que científicos mexicanos de nuestra propia Universidad, particularmente del Instituto de Geología de la UNAM, realizan actualmente importantes investigaciones científicas en la parte más profunda del cráter de Chixulub. Mis alumnos pudieron reconocer que la investigación científica de punta no es algo inalcanzable para ellos en su país, lo cual considero que es uno de los logros más valiosos de mi labor docente.
Bibliografía citada:
- Álvarez-Paredes, J.A. (2018). Una pila de cuadernos como analogía didáctica para el aprendizaje de la escala de tiempo geológico. Comunicación personal.
- Chao, C. (2015). Simulaciones digitales interactivas en la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias naturales. En: Experiencias de aprendizaje mediadas por las tecnologías digitales. Pautas para docentes y diseñadores educativos. (pp. 211-231). México: UNAM y Newton, Edición y Tecnología Educativa.
Diana Cárdenas González es profesora de tiempo completo del Bachillerato de la Universidad Nacional Autónoma de México, Colegio de Ciencias y Humanidades, Plantel Vallejo. Imparte las asignaturas curriculares de Biología I a IV desde hace once años y la asignatura extra-curricular de Biología en francés desde hace 6 años. También dirige investigaciones escolares con sus alumnos de bachillerato en los laboratorios SILADIN, sobre el tema de contaminación y escasez del agua, así como alternativas para un uso más sustentable de los recursos hídricos. Sus pasatiempos favoritos son viajar, aprender cosas nuevas y bailar ritmos latinos.