Del Desodorante a la célula

Enseñanza del concepto de

gradiente de concentración

a través de un estudio de

caso.

ANDRÉS AMENÁBAR FIGUEROA DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES II

PROFESORA CORINA GONZÁLEZ WEIL

1. Relato original:

Del Desodorante a la célula

Quiero comenzar este relato con una reflexión. Tengo que escribir un caso que

refleje una clase típica, la tarea se presenta como difícil, ya que siempre he tratado que mis

clases no sean típicas. Además se trata de no escribir mi mejor clase, mi clase estrella sino

una clase típica, la verdad es que no recuerda ninguna típica, tal vez porque una clase típica

me produce tal aburrimiento y vacío. También se me tienden a mezclar las clases que elegir

una clase mala, una buena o una media, pero vamos al grano. Muchas veces aunque sé la

materia que tengo que pasar me pongo a improvisar según lo que se va produciendo en la

sala de clases.

No resisto la tentación y voy a describir una clase buena. Tenía que ver con los

alumnos el tema del movimiento de sustancias en la célula, tema muy abstracto para los

chiquillos. Antes de hablarles de los conceptos de gradiente de concentración,

concentración y movimiento pasivo y activo realicé la siguiente actividad.

Les dije a los alumnos que iba a rociar desodorante en un extremo de la sala y que

escribieran en su cuaderno que iba a suceder. Muchos me dijeron que esa actividad ya la

habían hecho, yo les dije que no importaba que más que lo que sucedía lo importante era

la explicación de que porqué sucedía.

A continuación rocié el desodorante en la esquina superior de la sala y les dije a los

estudiantes que levantaran la mano cuando comenzaran a sentir el aroma. Los alumnos

fueron levantando la mano primero lo que estaban más cerca y por último los que estaban

más lejos.

Pedí a los alumnos que dibujaran lo que había ocurrido. Mi propósito era que

reflexionaran sobre el fenómeno, que pensaran en el por qué. Un alumno me dijo: ¿qué

importa por qué?, según él bastaba con que le dijera lo que iba a ocurrir. En otras clases

también les había preguntado el porqué y el cómo, los hacía pensar, a algunos les costaba

trabajo otros se entusiasmaban mucho, pero a todos los veía conectados con la clase.

Luego de los dibujos les dije que escribieran una explicación.

Posteriormente les dije que leyeran sus explicaciones algunos decían que el viento

había movido las moléculas, otros que simplemente se esparcieron las partículas hasta

llenar toda la sala. Ante cada una de las respuestas yo les fui poniendo dificultades de tal

manera que defendieran sus posturas.

Luego les pregunté ¿Qué tiene que ver esto con la célula? Y me equivoqué, ya que

respondí yo y no les di espacio para que ellos hicieran la conexión.

Una vez terminada la fase de puesta en común pase a explicar el tema de la

gradiente de concentración apoyándome en el ejemplo del desodorante. Para que el

desodorante ocupara toda la sala de clases no necesitaba energía, en cambio para

guardarlo en el recipiente donde se encontraba comprimido sí. De esta manera les expliqué

el trasporte que el transporte que necesita energía es el activo y que va en contra de la

gradiente. Les propuse que en sus casas en un vaso de agua quieta pusieran una gota de

colorante en un vaso y vieran que ocurría. Muchos pensaban que en los gases el

movimiento de sustancias es distinto que en el agua.

A pesar de parecer una buena actividad cuando me puse a explicar que produjo una

suerte de desconexión de los chiquillos, tal vez por pensar que el paso de la situación

cotidiana a lo conceptual como algo fácil, en realidad a los alumnos no les resultó fácil

hacerlo. Se necesita tiempo para que internalicen estos contenidos y no los aprendan de

memoria como un contenido sin cuerpo. Destaco de esta clase que los hice pensar y eso

es un componente que está en todas o casi todas mis clases, pedirles a los alumnos que

piensen que fundamenten los que dicen e intentar conectar la materia con situaciones

cotidianas.

Me di cuenta también que el nivel de discusión oral es mucho más alto que lo que

escriben en sus cuadernos, en general les da vergüenza leer lo que escriben, pero al

propiciar la discusión no se dan cuenta y comienzan a profundizar y argumentar.

Al principio puse que era una clase buena, al describirla me doy cuenta de la gran

cantidad de errores que cometí ¡Qué importante es la reflexión sobre la propia práctica!

Caso:

Muerte por gas en Siria.

Casi un mes después del ataque, los inspectores de la ONU confirmaron que más

de 1.400 personas murieron el 21 de agosto de 2013 a las afueras de Damasco por los

efectos del gas sarín.

"Las muestras medioambientales, químicas y médicas que hemos recogido aportan

pruebas claras y convincentes de que se utilizaron misiles tierra-tierra con el agente

nervioso gas sarín en la región de Guta de Damasco", dice el informe basado en entrevistas

y exámenes a más de 50 supervivientes, médicos y personal de emergencias y en 30

muestras de sangre, orina y tierra.

El gas Sarín es una agente neurotóxico, que causa la muerte por bloqueo de la

musculatura. Basta que una persona lo respire para causarle la muerte. La pregunta es la

siguiente ¿Cómo este gas puede llegar a ser inhalado, por tantas personas al aire libre y

producir la cantidad de muertes que provocó en Siria? Eso es lo que discutiremos con la

demostración siguiente.

Organización y estructuración de la actividad

Organicé el caso según las fases planteadas por Colbert y Desberg (1996) en la

siguiente tabla:

Nombre del Curso Ciencias Octavo Básico Unidad del curso Unidad 1. Estructura y función de los seres

vivos. Célula e intercambio con el medio. Objetivos: Identificar los procesos por los que las

células intercambian sustancias. Más específicamente la gradiente de concentración.

Modalidad de Estudio de Caso Caso temático, lo que interesa no es el caso en si sino el tema de fondo sobre el que gira.

Tipos de aprendizaje a promover con EC Comprensión de conceptos, en este caso la gradiente de concentración.

Recursos Un desodorante en spray, cuaderno, lápiz, pizarrón, plumones o tiza, acuario con agua y tinta.

Etapas Actividades

Presentación 1. Lectura del caso 2. Rociar un desodorante en un extremo de la sala de clases. 3. Pedirle a los alumnos que levanten la mano cuando sientan el aroma del desodorante, el docente también debe levantar la mano cuando sienta el olor.

Eclosión 1. Pedirle a los alumnos que dibujen en su cuaderno lo que ha ocurrido. 2. Pedirle a los alumnos que escriban una descripción de lo que ha ocurrido en su cuaderno. 3. El docente solicita a los alumnos que quieran que dibujen la situación en la pizarra. 4. El Profesor invita a los alumnos a compartir la descripción que tienen escrita en su cuaderno con el curso. 5. En todo el proceso el docente intenciona la discusión sobre lo que ha ocurrido, más que una descripción se busca una explicación, con preguntas del tipo ¿por qué ha ocurrido? ¿Cómo ha ocurrido?

Análisis 1. El análisis ya ha comenzado con la discusión en la fase de eclosión. 2. El profesor anota en la pizarra a modo de punteo las distintas explicaciones que dieron los alumnos, para organizar lo que se ha expresado. 3. El docente organiza los distintos tipos de dibujos que han realizado los alumnos y los anota en la pizarra. 4. El docente le pide a los alumnos que tomen partido con respecto a las posibles explicaciones del fenómeno.

Conceptualización y conclusiones

1. El profesor invita a los alumnos a conectar la situación con situaciones cotidianas del diario vivir y les solicita que las escriban en su cuaderno. 2. A continuación les pide que presenten situaciones que ocurren en el propio cuerpo. 3. Luego les pregunta lo siguiente: ¿Crees que las explicaciones que hemos dado al proceso de “movimiento del olor” se pueden vincular a algún proceso que ocurre en la célula? y les da tiempo para que reflexionen. Se les puede ayudar con ejemplos por ejemplo cuando se aliña la lechuga pierde agua o metemos las papas antes de freírlas en agua con sal para que pierdan agua y queden más crocantes.

4. Hacer una puesta en común de las respuestas planteadas por los alumnos. 5. El profesor explica el concepto de gradiente de concentración basándose en los dibujos, explicaciones y respuestas de los alumnos. 6. También les explica el proceso pasivo (difusión), sin gasto energético, cuando las moléculas se mueven a favor de la gradiente y el transporte activo cuando las moléculas se mueven en contra de la gradiente. Para esto puede explicar cómo es necesario gastar energía para concentrar el desodorante dentro del recipiente en el que está contenido. En cambio para verter el contenido hacia afuera no es necesario un gasto energético. 7. Para finalizar el docente vierte unas gotas de tinta en un acuario con agua. Los alumnos ven el movimiento de las moléculas y se intenciona que vinculen el movimiento de las moléculas del desodorante que no se ven, sino que se huelen, con el movimiento de la tinta que puede ser visualizado directamente. Este último paso es para cerrar la explicación del concepto con una actividad demostrativa que ilustra el concepto de manera más directa que la demostración inicial.

2) Fundamentación:

La elección del escenario de aprendizaje viene de mi experiencia docente, en la que

el tema de la gradiente de concentración es difícil de comprender por parte de los alumnos,

si se explica de manera abstracta. El poner una situación simple y cotidiana, además de ser

muy cercana, genera una verdadera conexión con los alumnos que se entretienen e

involucran en la clase. El caso de las armas químicas utilizadas en Siria y que provocaron

la muerte de muchas personas, hace que un tema tan lejano como es la gradiente de

concentración, se haga cercano, ya que se llama a los alumnos a reflexionar en cómo un

gas puede llegar a ser inhalado por tantas personas, no en un ambiente cerrado, sino al

aire libre. Con la situación se logra entonces enganchar a los alumnos y conectarlos con el

tema de la clase. Es importante señalar que este caso provoca en los estudiantes la

expresión de opiniones diversas para explicar el fenómeno y el plantearse preguntas

relevantes para la solución del caso.

En cada una de las etapas de la actividad los alumnos participan. En etapa de

presentación los alumnos deben ir levantando la mano cuando sienten el aroma, en esa

acción todos son importantes en su resultado, cuestión que involucra a los estudiantes. En

etapa de eclosión los estudiantes participan activamente expresando sus opiniones sobre

la solución del caso, además manifiestan sus ideas no sólo con la palabra sino también con

dibujos. También en esta etapa escuchan abiertamente las opiniones de los demás. En la

etapa de análisis el profesor lleva a los alumnos a participar e involucrarse llamándolos a

tomar partido respecto a las posibles explicaciones del fenómeno. Finalmente en la etapa

de conceptualización y conclusiones los estudiantes deben poner ejemplos concretos y

poner a prueba su comprensión del fenómeno. Luego se llega a un consenso global guiado

por el profesor. Con la última actividad de poner unas gotas de tinta sobre agua se

intenciona que reflexione sobre los aprendizajes logrados pasando desde lo concreto a lo

conceptual.

El caso del gas Sarín y la demostración del desodorante permiten que el alumno en

el final del proceso llegue a un conocimiento profundo, ya que en varias ocasiones tiene

que pasar de lo concreto a lo conceptual (deben poner ejemplos análogos a la situación

presentada), de lo cotidiano a lo disciplinar, de la utilización del lenguaje diario al lenguaje

experto. Además el docente va guiando ese proceso.

Aunque lo que va ocurrir en la simulación es esperado, lo importante en esta

actividad son las explicaciones que se dan al fenómeno. Muchos alumnos manifiestan que

el desodorante se ha movido por la sala por el viento o por el movimiento de ellos mismos

en el aula, cuestión que no explica como el aroma llega a todos los rincones de la sala de

clases. Es precisamente en la explicación de algo, a primera vista tan simple, lo que crea

el conflicto cognitivo.

La idea es ir avanzando en niveles de comprensión, ayudando a los alumnos en el

proceso, por eso se les pide dibujar, luego escribir. Una vez que hecho esto se les pide

vincular lo ocurrido con situaciones cotidianas y a continuación poner ejemplos del propio

cuerpo. El último paso que se les solicita es que vinculen la situación del “movimiento del

aroma” con la célula. Este paso es bastante difícil ya que supone ir de lo macroscópico, que

es más cercano y concreto para los alumnos, a lo microscópico, que es más lejano y

abstracto para los estudiantes. Por esto en este paso el docente ayuda a los estudiantes,

no dándoles la respuesta sino, dándoles ejemplos concretos para facilitar la vinculación.

Para esto se les puede poner el ejemplo de la hoja de lechuga que pierde agua al ser

aliñada.

3) Reflexión:

Una vez realizada esta actividad me di cuenta de la importancia de dar tiempo a los

alumnos para que reflexionen. Creo que es muy importante no adelantarme en darle yo las

respuestas, cuestión que puede ocurrir por querer avanzar, pero que a la larga produce una

suerte de desconexión de los alumnos, ya que darles la respuesta no significa una

comprensión profunda de los conceptos por parte de los alumnos. En cambio cuando ellos

llegan a la respuesta mediante la reflexión si se logra un aprendizaje significativo adquirido

además de manera activa, motivadora y entretenida.

El escribir un relato sobre una clase me ha permitido reflexionar sobre la propia

práctica. El hacer una descripción de los distintos momentos de la clase permite juzgar con

más objetividad que se hizo bien y que se hizo mal, como también ver en qué aspectos

mejorar. A una actividad que ya he hecho muchas veces, en este trabajo le di una estructura

que me permitirá dejar menos espacio a la improvisación y tener más claros los objetivos

de cada momento de la clase, además de manejar mejor los tiempos.

Bibliografía:

Colbert, J., Trimble, K. y Desberg, P. (1996): The case for education contemporary

approaches for using case methods. Allyn and Bacon. USA.

Lopez A. (2013) “La ONU confirma que se utilizó gas sarín contra civiles en Siria”,

extraído de http://www.elmundo.es/elmundo/2013/09/16/internacional/1379340698.html el

2 de octubre del 2013.