La creación de un proyecto curricular en conjunto

Por: Alison Varty y Steve Bertman

Traducido por: Mary Helen Villa Rodríguez

Revisado por: Alejandro Hurtado Viñas

Los científicos sacian su curiosidad haciéndose preguntas, intentando pensar en formas creativas de responderlas e interpretando lo que ven a su alrededor, lo cual los lleva a una mejor comprensión y amplitud de su conocimiento sobre la naturaleza. 

En vez de dar charlas pasivas y realizar el aprendizaje por rutina, deberíamos fomentar la curiosidad de los estudiantes de ciencias y ofrecerles la oportunidad de descubrir y aprender sobre el mundo de la misma forma en la que lo hacen los científicos. Y ¿qué mejor forma de proporcionar estas experiencias educativas que con la colaboración entre profesores y científicos? En este artículo nos vamos a centrar precisamente en esa colaboración, cuyo objetivo es crear materiales para que los alumnos piensen y analicen datos de la contaminación por ozono como lo harían los científicos y también que sirvan como guía para que los profesores se involucren en actividades de divulgación científica.

¿Por qué se necesita más divulgación?

Aunque a nivel global se está experimentando un aumento en el interés por la educación superior, cada vez hay menos estudiantes en las carreras de ciencias y tecnología (CTIM).

Según indican los datos del Departamento de educación de Estados Unidos, solo el 16 % de los estudiantes de secundaria son competentes en matemáticas y tienen interés en alguna carrera relacionada con ciencias o tecnología. La sociedad debería motivar más a los alumnos a estudiar carreras de ciencia y tecnología para poder enfrentarse a los retos medioambientales mundiales y mantener fuertes nuestras economías.

La mala percepción que se tiene acerca de las carreras científicas y tecnológicas influye de forma negativa en la decisión de los estudiantes a la hora de elegirlas. En los países desarrollados, muchos estudiantes consideran que los ingresos económicos no llegan a compensar la dificultad que conlleva formarse en un ámbito científico ni la cantidad de trabajo que realizan los profesionales de estos sectores. Además, los estudiantes suelen tener una idea errónea de las áreas científicas y la mayoría desconoce el abanico de posibilidades profesionales que se les ofrecen a los graduados en ciencias y tecnología. 

Son muchos los científicos que sienten una gran pasión por su trabajo, por lo tanto, podrían ayudar a combatir estas corrientes de pensamiento negativas e ideas erróneas con la ayuda de la divulgación científica. 

Las colaboraciones en materia de divulgación ofrecen a los científicos e ingenieros la posibilidad de compartir su entusiasmo por el descubrimiento y su experiencia con profesores y alumnos. Además, estos proyectos pueden ayudar a disipar los estereotipos sobre la ciencia, los científicos y sus carreras profesionales, a la vez que fomentan el interés por la ciencia entre los estudiantes. 

Asimismo, la divulgación científica puede beneficiar a los profesores y generar planes de estudios científicos que involucren más a los estudiantes.

Los niños suelen sentir una gran curiosidad por la ciencia, pero si los profesores solo se centran en la memorización en vez de la comprensión y el descubrimiento pueden acabar con esa curiosidad innata. Además, lo que se enseña en las clases de ciencias no suele estar relacionado con los últimos avances científicos y sus aplicaciones pertinentes. Los científicos sí que tienen acceso a los datos reales y pueden desarrollar materiales didácticos basados en la investigación que demuestren la verdadera naturaleza de la ciencia. Al participar en la divulgación científica se benefician ambas partes: los profesores aprenden nuevos contenidos sobre ciencia y otras formas de enseñarla; y los científicos mejoran sus conocimientos sobre la enseñanza y aprenden de los profesores.

Cada vez más los científicos necesitan mostrar a los patrocinadores que su investigación llega a un público más amplio. Por ejemplo, la National Science Foundation [Fundación Nacional de la Ciencia] (NSF), que concede el 20 % de los fondos federales destinados a la educación básica, a la ciencia, a la investigación y la ingeniería en Estados Unidos, evalúa las propuestas de investigación basándose en el mérito intelectual y en el potencial con el objetivo de obtener «repercusiones más amplias» en la sociedad. Una opción para cumplir los requisitos a cumplir de estas «repercusiones más amplias» es demostrar que esa investigación promueve la enseñanza, la práctica y el aprendizaje. Nuestra colaboración de divulgación científica descrita en este artículo se propuso en un principio para ampliar las repercusiones de un proyecto de investigación sobre química atmosférica financiado por la NSF.

La creación de un nuevo equipo

Para desarrollar nuestros materiales de divulgación, creamos un equipo con tres profesores de instituto en Michigan especializados en Física, Química y Ciencias de la Tierra, un científico de la Universidad de Michigan con un largo historial de colaboraciones educativas en ciencia, un químico atmosférico de la Western Michigan University y dos asesores educativos con experiencia en biología, en enseñanza formal y no formal y en la elaboración de planes de estudio. 

Aunque parezca difícil encontrar científicos dispuestos a colaborar, las encuestas muestran que al menos la mitad están interesados o se comprometen con la divulgación. Una forma de crear nuevos contactos es determinar si las universidades estatales o locales tienen un centro o un programa de divulgación científica (algunas veces se le conoce como Education and Public Outreach [Educación y divulgación]). El personal de estas oficinas dirige programas de colaboración con científicos de la institución o profesores de las comunidades locales o del resto del mundo. Otra opción es contactar con el museo local de ciencias, el jardín botánico o el zoo y preguntarles sobre sus programas de divulgación o contactar con los científicos divulgadores que haya entre su personal. También sería posible contactar con los científicos de las universidades locales, las agencias gubernamentales o con empresas privadas de investigación para preguntar por las oportunidades para la divulgación. Según nuestra propia experiencia, los científicos de las zonas de muestreo están siempre dispuestos a colaborar. 

Finalmente, los profesores pueden trabajar con otras sucursales locales de las organizaciones profesionales CTIM, como la American Chemical Society [Sociedad Estadounidense de Química], para ponerse en contacto con científicos interesados en la divulgación. 

Establecer objetivos

Ya que muchos proyectos se financian con subvenciones, sería necesario establecer una serie de objetivos antes de comenzar el proyecto. Los objetivos principales de nuestra colaboración eran:

• Crear una herramienta de buena calidad lista para usarse con páginas que permita a los profesores de secundaria conectar a sus alumnos con los datos reales de investigación de la University of Michigan Biological Station [Estación Biológica de la Universidad de Michigan] (UMBS).
• Ayudar a los estudiantes a entender los procedimientos científicos y mostrarles las diferentes oportunidades laborales disponibles en el mundo de las ciencias, mientras que desarrollan su pensamiento crítico y sus habilidades de análisis de datos.
• Facilitar al estudiantado la comprensión del contenido relevante de la química atmosférica.
• Promover mediante la divulgación el uso de los recursos y datos de la UMBS para llevar la ciencia a los salones de clase.

Escoger un lugar para reunirse

Cuando nos imaginamos a un científico trabajando, la imagen que se nos suele venir a la cabeza es la de un «científico loco» como se ve en la televisión o en las películas. Para luchar contra estos estereotipos negativos y ayudar a los profesores a entender mejor cómo trabajan los científicos, es importante que el equipo de divulgación visite el centro de trabajo.

Nuestro equipo que desarrolla los temarios se reúne en la UMBS, la cual ocupa más de 4000 hectáreas de bosque del norte de Michigan, a orillas del lago Douglas. La UMBS acoge cursos formales, programas de entrenamiento y centros de investigación que cada año atraen a alrededor de 300 estudiantes de grado, de máster y científicos de todo Estados Unidos y del resto del mundo, entre ellos los dos investigadores con los que colaboramos para nuestro proyecto de divulgación. En 1997, un equipo de químicos atmosféricos, el grupo PROPHET, empezó a investigar la química en la atmósfera que crea el ozono troposférico y cómo este afecta al bosque del norte de Michigan. Para conseguirlo, construyeron una torre de 35 metros para recoger gases por debajo y por encima del dosel arbóreo. En 2011, la NSF financió a los científicos de PROPHET con el objetivo de comprender mejor los COVB [Compuestos Orgánicos Volátiles Biogénicos] que son los responsables de los cambios químicos en la atmósfera. Estos cambios dan lugar a productos como el ozono troposférico, el formaldehído, y nanopartículas que provocan generan riesgos para la salud en animales y plantas. Las lecciones que se impartan en clase y los vídeos educativos también fueron parte de nuestros objetivos mencionados anteriormente.

Crear una nueva lección

Empezamos nuestro taller de (planes de estudio) desarrollo de lecciones del verano de 2012 con presentaciones de los científicos de PROPHET en las que repasaron la ciencia atmosférica básica e investigaciones pasadas y actuales de este grupo. Después visitamos el lugar de investigación, recorrimos el edificio donde se encuentran los instrumentos de vigilancia atmosférica y conocimos a los estudiantes PROPHET y a los investigadores principales. e Incluso nos pusimos los arneses y subimos a la torre de muestreo. Al final del primer día, elegimos el ozono troposférico como el tema principal de nuestras clases.  

Los dos días siguientes estuvimos pensando en cómo queríamos presentar el tema, para hacerlo, investigamos tanto el modelo tradicional como las clases virtuales que los miembros del grupo consideraron más eficaces y debatimos sobre las mejores prácticas para fomentar el pensamiento crítico. A continuación, elegimos las normas educativas que queríamos abordar y, finalmente, desarrollamos un esquema detallado de nuestras clases. Durante el taller, muchos miembros del equipo se quedaron en la residencia de UMBS y comimos juntos en el comedor del lugar de investigación.

Dos miembros de nuestro grupo desarrollaron las clases virtuales durante el otoño e invierno de 2012. Una vez finalizado el borrador del proyecto, se lo mostramos a los profesores de nuestro equipo para que lo pusieran en práctica en sus clases. Después de que todo el mundo lo revisara, compartiera sus experiencias y propusiera sugerencias, el grupo se volvió a reunir en la UMBS en el verano de 2013 para revisar y mejorar el segundo borrador. Trabajamos con el equipo de UMBS que se encarga de la página web donde publican sus clases, una vez publicadas les preguntamos a nuestros profesores que volvieran a dar sus opiniones al respecto. 

El fruto de nuestro trabajo fueron tres lecciones diferentes sobre Ciencias de la Tierra, Ciencias Medioambientales y Química dirigidos a alumnos de secundaria con el objetivo de enseñarles sobre las consecuencias de la contaminación por ozono troposférico. Como alternativa a una clase teórica sobre el tema, decidimos impartir nuestros conocimientos sobre el ozono troposférico a través de la interpretación de datos de investigación reales, para ayudar a los estudiantes a perfeccionar sus habilidades de análisis. Presentamos datos tanto regionales como nacionales en diferentes formatos (gráficas y tablas) y animamos a los alumnos a analizar y desarrollar el pensar de forma crítica sobre los datos. Por último, como también queríamos mostrar mejor las diferentes oportunidades laborales en el ámbito científico, les presentamos a través de un vídeo a los científicos del UMBS que recopilaron los datos atmosféricos. 

Todos estos materiales están disponibles, en inglés, en el siguiente enlace: http://umbs.lsa.umich.edu/research/GO. 

La colaboración de desarrollo de lecciones que hemos descrito es solo una de las tantas formas de colaborar entre profesores y científicos con el objetivo de crear experiencias educativas de buena calidad para los estudiantes. Muchos científicos están dispuestos a colaborar con los colegios locales o incluso a impartir clases en sus laboratorios de investigación o lugares de investigación para hablar acerca de su profesión o facilitar alguna actividad relacionada. Los profesores pueden apuntar a sus alumnos en investigaciones reales a través de proyectos de ciencia ciudadana como «Contando Aves en Comunidad» que permite a los participantes aportar datos sobre la cantidad de pájaros que observan, o el proyecto BudBurst, que anima a sus participantes a realizar observaciones fenológicas sobre las plantas. Con estos proyectos se puede motivar a los estudiantes para que se involucren en el proceso de recopilación de datos y estos se pueden utilizar en clases o para publicaciones científicas revisadas por colegas del campo. 

Reflexiones y planes a futuro

La experiencia de todas las partes involucradas hace que las enseñanzas sean pertinentes e interesantes. Los profesores pueden guiar a los alumnos acerca de sus habilidades e informar a los investigadores acerca del nivel de detalles científicos que se pueden incluir en sus clases. Los profesores con los que trabajamos fueron esenciales para poder transmitir de forma sencilla los datos sobre la química atmosférica del equipo PROPHET con el fin de que los estudiantes de secundaria lo pudiesen entender, a la vez que les ayudaba a cumplir las normas de aprendizaje. Normalmente, los científicos tienen los conocimientos más avanzados y acceso a los datos reales, así que el investigador de PROPHET de nuestro equipo explicó al resto del grupo los datos importantes de la ciencia atmosférica y la química y también trató de explicarlo de manera sencilla para que un estudiante también lo entendiese (con ayuda de los profesores) mientras que se mantiene la integridad y precisión. Además, que los miembros de los equipos de colaboración tuvieron en cuenta respetar las diferencias culturales para así reducir los posibles malentendidos. Con esto también aprendimos que tenemos que ser cuidadosos con el lenguaje que usamos para hablar de temas específicos, por ejemplo, el equipo se confundía cuando nuestros científicos atmosféricos se referían a los químicos () como «especies», ya que normalmente este término se utiliza para la biota. Asimismo, los profesores hicieron hincapié en las dificultades a las que se enfrentan para cumplir las normas estatales algo que, por lo general, no dictan los planes de estudios de ciencias de centros de estudios superiores y universidades, pero sí es algo con el que muchos científicos están más familiarizados. Los científicos de nuestro equipo se quedaron sorprendidos al descubrir lo difícil que es para los profesores acceder a los datos y la falta de acceso a equipos básicos en los colegios como, por ejemplo, salas de informática para los estudiantes. Asimismo, aprendimos que cuando se desarrollan proyectos colaborativos de divulgación no hace falta que los científicos ni los profesores se vuelvan expertos en los diferentes campos, pero si es recomendable aprender un poco del uno del otro para poder entender los diferentes puntos de vista y limitaciones de cada disciplina. 

Los beneficios de nuestra colaboración van más allá de los materiales producidos. Poder llegar a conocer a los profesores y observar de cerca su trabajo les ha ayudado a poder explicar mejor las ciencias a sus alumnos. Uno de los profesores con los que colaboramos mencionó que la experiencia de trabajar junto a científicos del UMBS le ayudó a explicar mejor el objetivo de la ciencia a sus estudiantes. Además, mencionó que después de nuestra colaboración empezó a aplicar en sus clases el análisis de datos locales. Al codearse con los científicos, es posible que se contagie el afán por el descubrimiento y la investigación, y otro profesor nos dijo que la colaboración fue como una «innovación» en la enseñanza de la ciencia. 

Con esta experiencia, el investigador de PROPHET desarrolló un gran aprecio por los retos de la enseñanza de las ciencias en secundaria y cómo los científicos universitarios pueden ayudar en la preparación de los estudiantes para estudios más avanzados. 

En el futuro, deseamos poder seguir fomentando las colaboraciones educativas. Queremos crear un equipo de divulgación permanente en el UMBS para poder unir a los científicos con los profesores de ciencias con el objetivo de ayudar a crear proyectos de divulgación de gran calidad que utilicen datos y/o se centren en un área de estudio. 

Consideramos que hemos alcanzado nuestros objetivos de crear materiales de clase que ayuden a los estudiantes a comprender mejor el objetivo de la ciencia, a la vez que desarrollan sus habilidades de análisis de datos. Somos conscientes de que seguiremos obteniendo beneficios profesionales de las relaciones que creemos para el proceso de desarrollo de enseñanzas. Nos sentimos muy agradecidos por esta gran oportunidad y esperamos que más profesores se involucren en la divulgación científica, ya que con este tipo de colaboraciones todas salen ganando: científicos, profesores, estudiantes e incluso la sociedad mundial.

Alison Varty ha dado clases durante años a muchos estudiantes, desde primaria hasta la universidad, en entornos oficiales y no oficiales y actualmente es miembro del profesorado de Biología y Ciencias Ambientales en el College of the Siskiyous, en el norte de California. 

Steve Bertman es profesor de química en Western Michigan University, en Kalamazoo. Dentro del UMBS trabaja como director asociado del PROPHET.

Mary Helen Villa Rodríguez es una estudiante de Traducción e Interpretación en la Universidad de Murcia.