UNIDAD DIDÁCTICA la célula

UD: La célula. Autor: Eduardo Ravanal Moreno. Moreno. GIEC-UCEN G IEC-UCEN

Unidad Didáctica La Célula A modo de introducción Esta unidad didáctica está dirigida a estudiantes de primera año medio, está diseñada desde el modelo cognitivo de ciencia de Giere (1992). Creemos en una enseñanza de las ciencias con sentido y valor para todos los niños/as y jóvenes, que sea racional y razonable y, que permita a cada uno de nuestros estudiantes participar activamente de las cosas del mundo real. Izquierdo (2004) dice “abrir camino hacia una ciencias para todos” que permita enfrentar nuevas interrogantes, nuevos desafíos, nuevas formas de mirar y enfrentar el mundo comprometidamente. Esta propuesta está orientada bajo la estrategia de enfrentamiento a problemas, como también a problematizar el contenido científico, esto demanda reorientar nuestros propósitos de enseñanza hacia el desarrollo de d e competencias de pensamiento científico. Las competencias de pensamiento científica (CPC) (CPC) han de generar generar actividad científica, a partir de situaciones en las que se pueda intervenir en el aula y fuera de ella con entidades y lenguajes apropiados para explicarlas y controlarlas teóricamente (Quintanilla, comunicación privada). En este plano, se entiende que el desarrollo de CPC en un marco de actividad actividad científica científica escolar permite que que la experimentación, experimentación, la modelización y la discusión se entrecrucen para promover una reconstrucción racional de los fenómenos fenómenos (Izquierdo et al., 1999). Actualmente, Actualmente, la ciencia en la escuela, por las exigencias socio-culturales socio-culturales imperantes en el sistema de educación educación actual, manifiesta en largas discusiones discusiones sobre los puntajes SIMCE o PSU obtenidos en cada establecimiento educacional, nos lleva a pensar que el acento está puesto en la enseñanza de los modelos teóricos más que, que, discutir cómo los estudiantes se se apropian de ellos, ellos, o de qué forma, forma, el docente genera instancias instancias en la enseñanza, que faciliten ésta apropiación apropiación o, discutir qué consideraciones ha tomado para reestructurar ideas o teorías implícitas en cada estudiantes desde la noción de competencia de pensamiento. Creemos que la enseñanza de la ciencias debe generar nuevas formas de mirar el mundo, y que este “mirar” es la consecuencia de construcciones humanas no diferentes a la construcción que hacen los científicos y que demanda una serie de procesos de pensamiento que pueden consolidar la formación de un sujeto competente 1 (Ravanal y Quintanilla, Quintanilla, 2008). Esto nos nos obliga, obliga, a reconocer que la enseñanza de las ciencias en la escuela, debe superar la visión reducida de qué, qué, en la escuela, escuela, se aprende aprende biología, química o física, cuando los estudiantes son son capaces –temporalmente- de resolver resolver un ejercicio, mencionar mencionar atributos o propiedades físico-químicas de hechos o fenómenos fenómenos biológicos o, o, cuándo repiten repiten inequívocamente un listado de estructuras o partes del cuerpo humano. La ciencia en la escuela debe superar lo netamente instrumental y debe generar un espacio que permita a todos los estudiantes encontrar una nueva forma de mirar el mundo (Aliberas, 2005); lo cual, demanda orientar la enseñanza hacia el desarrollo de competencias de pensamiento científico científico que permita la participación de las personas personas sobre las decisiones socio científicas propias de una sociedad en permanente cambio (Quintanilla, 2007). El propósito propósito de esta comunicación es promover el debate sobre sobre la 1

El Dr. Alberto Labarrere, afirma que una competencia se entiende como una elaboración personalsocial, que adopta una configuración individual y personalizado, que se expresa de manera peculiar en cada persona. Así hablamos del sujeto competente.

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enseñanza centrada en CPC a partir de una aproximación teórica didáctica centrada en el sujeto constructor de conocimiento conocimiento .

La unidad didáctica ha considerado el contenido científico una estrategia para enseñar a pensar con el propósito de favorecer el desarrollo del pensamiento; pensamiento; para ello se se ha diseñado una secuencia de actividades considerando la estructura del ciclo de aprendizaje constructivista.

Etapa del ciclo de aprendizaje Exploración

Actividad Actividad 1. ¿Qué sabemos de las células? Actividad 2. ¿Existen dificultades para entrar a la célula? Actividad 3. ¿Qué queremos saber de la célula?

Introducción de nuevos puntos de vista Estructuración Actividad 4 ¡Quiero jugar con mis amigos! Actividad 5. Un detective privado Aplicación

Actividad 6. Hagamos Hagamos una célula artificial

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UNIDAD DIDÁCTICA Actividad 1. ¿Qué sabemos de las células? Agrupación: Grupo curso Actividad central: Contexto: Conversación Espacio: Aula Tiempo aprox.: 20 min. Finalidades desde el Finalidades desde el Contenidos contenido científico desarrollo de habilidades La célula como unidad de pensamiento estructural y funcional de Explorar conocimientos Explorar formas de todos los seres vivos. previos de los estudiantes representación y sobre la célula comunicación. Los constituyentes celulares y algunos procesos asociados a ellos. Descripción: La conversación busca motivar a los estudiantes a compartir sus conocimientos sobre sobre la célula a través de una secuencia secuencia de preguntas preguntas e identificar formas de representación que emergen de y durante la conversación. Comenzamos planteando la siguiente pregunta Si tuvieras la posibilidad mágica de viajar al interior de la célula ¿Qué célula escogerías? ¿por qué?. La potencialidad que ofrece la pregunta inicial es valiosa para la formación de un sujeto competente que es capaz de orientar y orientarse hacia la tarea, como también surgen los primeros indicios para la toma de decisiones propias del mundo real, cambiante y complejo. Algunas interrogantes que orientan el trabajo a partir de la pregunta inicial son por ejemplo: ¿Cómo llegar?, ¿Qué célula es más interesante? ¿Cómo entrar?, ¿Qué debo saber para decidir a qué célula viajar? Descripción de propuesta Forma de representación Regulación docente de Actividad estudiantil El profesor propone a los Oral o Escrito: El docente hará un resumen estudiantes abordar la con los principales motivos siguiente situación Los estudiantes mencionan que han llevado a los Si tuvieras la posibilidad y proponen la(s) posible(s) estudiantes elegir un tipo mágica de viajar al causa(s) que lo lleva a de célula u otra. interior de la célula ¿Qué elegir un tipo de célula. célula escogerías? ¿Por qué?. Material : Imagen de tipos de células animales y una imagen de célula vegetal, grabadora para registrar las ideas, Evaluación: KPSI Si Un poco No Tuve dificultades para imaginar una célula Me imagine muchos tipos de células Pensé en las dificultades para poder entrar a la célula que qu e elegí

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Actividad 2. ¿Existen dificultades para entrar a la célula? Agrupación: Grupo curso Actividad central: Contexto: Conversación, registro registro y Espacio: Aula Tiempo aprox.: 25 min. explicación Finalidades desde el Finalidades desde el Contenidos contenido científico desarrollo de habilidades La estructura de la célula y de pensamiento mecanismos de control de Representación personal Explorar formas de entrada de sustancias de la estructura general de representación personal la célula desde la problematización. Explorar formas de coordinar el trabajo en equipo, la toma de decisiones y ámbitos implícitos en el desarrollo de la habilidad cognitiva lingüística de explicar.

Descripción: Para comenzar reiniciamos la conversación desde las respuestas dadas al KPSI, para dirigir la discusión desde la última afirmación: Pensé en las dificultades para poder entrar a la célula que elegí. Para ello, se propone hacer un juego de imaginación orientado con descripción de situaciones y preguntas simples cómo: Cierra tus ojos e imagina que has llegado a la célula que elegiste, que soñaste; sin embargo, no puedes entrar ¿Qué harías para poder ingresar a ella? ¿Qué deberías tomar en cuenta? ¿Existen peligros posibles, si ingresas a ella?.Luego se les entrega una matriz para que consignen sus ideas. Luego los estudiantes que hayan elegido el mismo tipo de célula formarán un equipo de trabajo y su misión es comparar, contrastar y consensuar un modo de operar para ingresar a la célula imaginada. Descripción de propuesta Forma de representación Regulación docente de Actividad estudiantil El docente invita a sus Oral o Escrito: Al finalizar cada equipo de estudiantes a participar de trabajo elige a un un juego imaginario. Los estudiantes proponen representante y expone los Cierren sus ojos e posibles mecanismos de acuerdos tomados, junto Imaginemos que estamos acción, considerando con declarar las fuera de la célula elegida, limitaciones y bondades de el discrepancias que sin embargo no puedes a partir de narraciones surgieron y la explicación entrar: a) ¿Qué harías para breves y explicaciones sobre del cómo y por qué han poder ingresar a ella? b) acuerdos para decidir cómo consensuado los puntos ¿Qué deberías tomar en ingresar a la célula. controvertidos. cuenta? ¿Existen c) peligros posibles, si La regulación está centrada ingresas a ella? en identificar controversias y las consideraciones para tomar acuerdo Material : papel craff, plumones de color

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Evaluación: Bases de orientación Controversia

Consenso

¿Qué harías para poder ingresar a ella? ¿Qué deberías tomar en cuenta? ¿Existen peligros posibles, si ingresas a ella?

Actividad 3. ¿Qué queremos saber de la célula? Agrupación: Grupo curso Actividad central: Contexto: Espacio: Aula Tiempo aprox.: 25 min. Conversación y registro Finalidades desde el Finalidades desde el Contenidos contenido científico desarrollo de habilidades La estructura y de pensamiento funcionamiento de la Comunicación y Vincular elementos célula. Visión general. apropiación de objetivos. teóricos que favorezcan la construcción de la noción de célula (representación del concepto científico) Descripción: El docente utiliza como dispositivo de enseñanza un modelo didáctico analógico con el propósito de identificar entidades del modelo de célula, como también favorecer la construcción de descripciones y explicaciones a partir de situaciones problemas que se proponen desde la ficha 2 y que son propuestas `por los estudiantes. El MDA puede ser icónico o una narración metafórica. El estudiante primero debe realizar una correlación entre los conceptos (figura 1) y luego proponer eventuales alteraciones en el análogo que serán “replica” en el concepto científico científico estudiado. Descripción de propuesta Forma de representación Regulación docente de Actividad estudiantil A partir de un modelo Las representaciones El docente considerando didáctico analógico de estudiantiles se recogen a las relaciones que se célula, los estudiantes partir de relatos, establecen a partir de la establecen una correlación narraciones, descripciones, analogía orienta la conceptual entre los cuestionamientos y discusión con los elementos de la analogía y posibles explicaciones a estudiantes considerando los conceptos científicos situaciones problemas interrogantes como: ¿Qué Luego proponen posibles (ficha 2) dificultades manifiestan consecuencias sujetas a los estudiantes para fallas en los componentes establecer la correlación de la analogía /célula. (ver conceptual? fichas 1 y 2 de trabajo). ¿Qué limitaciones existen Los estudiantes exponen en la analogía? las propuestas para la ficha ¿Qué debe saber y hacer hacer el 2. estudiante para relacionar el análogo con la célula? Material : Analogía, ficha 1 y 2, papel craff, libro lib ro de texto o tabla con organelos y función de ellos. .

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Evaluación: Pretende recoger información sobre el nivel de representación conceptual, tanto estructural como funcional. Como también relatos, narraciones, descripciones, cuestionamientos que surgen de los estudiantes. estudiantes. Propuesta de evaluación Si falla Analogía El computador

célula

Énfasis puesto en la descripción y relación entre los elementos propios de la analogía y el concepto científico.

Actividad 4 ¡Quiero jugar con mis amigos! Actividad central: Conversación y registro Finalidades desde el contenido científico

Contexto: Agrupación: Grupo curso Espacio: Aula Tiempo aprox.: 20 min. Finalidades desde el Contenidos desarrollo de habilidades La estructura y de pensamiento funcionamiento de la Comunicación Describir y proponer célula. Visión general. situaciones problémicas que favorezcan la construcción de la noción de célula Descripción: El docente plantea un nuevo desafío orientado desde el trabajo con el MDA e invita a los estudiantes e studiantes proponer una serie de metáforas o comparaciones desde la estructura y fisiología de la célula. Se inicia modelizando la actividad a partir de la siguiente metáfora: El tesoro de tus células ¿Qué nos lleva a pensar la metáfora propuesta?. Cada estudiante registra en una hoja en blanco lo que piensa, luego cada hoja se pega en la pizarra y se pide que argumenten sobre su propuesta. Finalmente en parejas proponen metáforas para proponer al curso y “adivinar” a qué alude la propuesta. Descripción de propuesta Forma de representación Regulación docente de Actividad estudiantil El docente plantea una La propuesta inicial del El docente deberá registrar metáfora: El tesoro de tus docente obliga al las representaciones que células, luego se pregunta estudiante levantar surgen del análisis de la ¿qué los lleva a pensar la narración y niveles de metáfora propuesta, para metáfora? Desde la noción argumentación. transparentar limitaciones, de célula. Los estudiantes contradicciones u propuesta se obstáculos que se detectan registran en una hoja en La blanco sus creencias, el metáforas permite a partir de las respuestas docente las pega en la identificar obstáculos, de los estudiantes, lo pizarra y socializa con contradicciones o mismo para el análisis de ellos los alcances, orienta potencialidades que las s metáforas propuestas el debate y diálogo desde derivan de la noción de para finalizar haciendo las respuestas estudiantiles. célula construida. una síntesis del trabajo. 6


Luego invita a los estudiantes proponer nuevas metáforas y jugar en torno a ellas. Material : hojas blancas Evaluación: Está orientada desde el análisis e interpretación a la metáfora inicial, detectando limitaciones, obstáculos y potencialidades que surgen de los relatos, como también de las metáforas propuestas. El docente debe invitar a los estudiantes a identificar los obstáculos que surgen de la propuesta, interpretación y las consideraciones que ha de tomar para hacer una buena metáfora.

Actividad 5. Un detective privado Agrupación: Grupo curso Actividad central: Contexto: Espacio: Aula Tiempo aprox.: 30 min. Conversación y registro Finalidades desde el Finalidades desde el Contenidos contenido científico desarrollo de habilidades La estructura y de pensamiento funcionamiento de la célula Comunicación Describir, analizar, desde el enfrentamiento a Hipotetizar, identificar un problemas problema y explicar Descripción: Descripción de propuesta Forma de representación Regulación docente de Actividad estudiantil El docente les entrega o Oral El docente orienta la toma muestra en una diapositiva Escrito de decisiones desde la un mensaje escrito por el entrega de información detective Everthín (ver Las propuestas de carta. útil para enfrentar un anexo). El detective les problema, a partir del cual pide colaboración y para Argumentos que den se genera un espacio de ello los estudiantes deberán cuenta de las decisiones incertidumbre y escribir una carta. Luego tomadas para el registro cuestionamiento que el cada estudiante lee su carta propuesto en la carta. profesor debe orientar al curso y se registran las considerando los ideas para cada punto en la elementos que entrega el pizarra (preguntas en rojo). personaje. Finalmente el curso llega a Es necesario enfatizar en un consenso para enviar ¿qué nos lleva a pensar o a una nueva carta que decir ciertas cosas? Por considere los elementos ejemplo lo escrito en la propuestos por el curso carta o lo planteado en el como producto del debate. debate en busca del consenso Material : Fotocopia de la petición del investigador o diaposi d iapositiva tiva (ver anexo)

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Evaluación: Potenciar el desarrollo de habilidades de pensamiento tales como: Reconocer un problema Describir, transferir, modelizar, comparar, contrastar, otra. Favorecer la construcción de una representación (de célula) como ámbito de la competencia de explicación  

Actividad 6. Hagamos una célula artificial Actividad central: Contexto: Agrupación: Grupo curso Conversación y registro Espacio: Aula Tiempo aprox.: 60 min. Finalidades desde el Finalidades desde el Contenidos contenido científico desarrollo de habilidades La estructura y de pensamiento funcionamiento de la célula Comunicación Describir, analizar, desde el enfrentamiento a Hipotetizar, identificar un problemas problema y explicar Descripción: Esta actividad está orientada desde el enfrentamiento a problemas y pretende consolidar la representación de la noción de célula construida en cada estudiante. Para ello se invita a los estudiantes planificar y diseñar una forma de trabajo para crear una célula artificial. Junto con esto es interesante relevar y exigir mecanismos de control que demuestren que lo que se ha creado realmente es una célula. Descripción de propuesta Forma de representación Regulación docente de Actividad estudiantil El docente orienta la Los estudiantes representan El docente regula la actividad desde el relato: la toma de decisiones, actividad enfatizando en: Afirma que hipótesis de trabajo, ¿Qué debo considerar hipotéticamente nos han mecanismos de control a relevante para crear una dibujos, célula? ¿Cuáles podrían dado la oportunidad de partir de crear una célula capaz de narraciones, maquetas, ser las necesidades resistir los efectos redes conceptuales. mínimas? ¿Qué malignos de la condiciones contaminación ambiental. experimentales debo tener Contamos con todo tipo de en cuenta? ¿Por qué? recursos (se entiende ¿Cómo demuestro que condiciones ideales) ¿Qué realmente la célula hace lo harías para crear una célula que digo que hace?, que cumpla con lo pedido? otras… Creemos que la autorregulación es intensa en esta actividad. Material : Hojas blancas

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Evaluación: Qué necesito Saber para crear una célula artificial Hacer para crear una célula artificial

Qué debo considerar para Crear una célula artificial Demostrar que realmente he creado una célula artificial

Qué dificultades he tenido para Comenzar a enfrentar la situación problémica Buscar un mecanismo de control o verificación de lo que hice. El mecanismo de control puede ser presentado a partir de un u n dibujo esquemático Los requerimientos, limitaciones u otros puede ser presentado a partir de una red conceptual.

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Bibliografía Aliberas, J. (2005). ¿Qué conociendo científico enseñar en al escuela secundaria? Número extra VII Congreso.

Enseñanza de las ciencias.

Giere, R (1992). La explicación de la Ciencia. Un acercamiento cognoscitivo. Consejo Nacional de Ciencia y tecnología. México. Izquierdo, M (2006). Por una enseñanza de las ciencias fundamentada en valores humanos. Revista mexicana de investigación educativa, Vol 11, Nº30, pp. 867-882. 8 67-882. Izquierdo, M; Sanmartí, N y Espinet, M (1999). Fundamentación y diseño de las prácticas escolares de ciencias experiementales. Enseñanza de las ciencias, 17 (1), pp. 45 – 59. Quintanilla, M. (2007). Historia de la Ciencia. Aportes para la formación del profesorado (Vol I). Arrayán, Santiago de d e Chile. Ravanal, E y Quintanilla, M (2008). La enseñanza de la biología centrada en el desarrollo de competencias de pensamiento científica c ientífica (en prensa).

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ANEXOS

FICHA 1. TABLA DE CORRELACIÓN CONCEPTUAL Elementos del análogo Mesa de trabajo Bolsas de basura Computador

elementos del concepto científico Ribosomas Desechos celulares Núcleo

FICHA 2. SITUACIONES PROBLEMATIZADORAS Si falla, se altera o esta dañado El computador

En la analogía

En la célula

Se pierde la información y la oficina deja de funcionar bien por que se han perdido datos…

La célula deja de funcionar bien, no hay datos (información genética) para controlar la actividad de la célula. Muere la célula

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APLICACIÓN DE TUS CONOCIMIENTOS Estimados soy el detective científico Everthin y debo encontrar una célula para resolver un caso muy especial. En verdad, creo que ustedes me pueden ayudar. ¿Qué debo observar para confirmar que realmente he encontrado una célula? ¿Cómo me aseguro qué lo que he encontrado es parte del interior de una célula? Espero su colaboración. Si necesitas más datos escribe una carta/mail y nos comunicamos para que juntos resolvamos este caso… Estaré E staré atento a tus tu s comentarios.

E st i mado D et ect i v e E v ert hin, hi n, encant encant ado le ayudo en en su su caso, caso, pero pero ant es nece necesi t o hac h aceer algun al gunas as cons consul ul t as: as: ¿Qué le preguntarías?__________________________________________________ A demás, demás, es bueno qu qu e t en ga en cuent a algun algu n as cosas cosas dete det ecti ct i v e, como como por ejempl ejemplo: o: ¿Qué debe tener en cuenta? ___________________________ _____________ ____________________________ ____________________________ _________________ ___ Y a que las cé cél u l as son son mu y comple compl ejas, ja s, por eso l o que u sted debe obse observ ar es: es:

¿Qué debe observar? ___________________________ _____________ ____________________________ __________________________ __________________________ _________________ ___ ___________________________ _____________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ________________ ___________________________ _____________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ________________ L e sugi ero est est o por que hace hace un t i empo at rás con con mi s compañe compañeros ros de curso t rabajamos est oas aspe aspect ct os y al go que no de d ebe olv i dar es por ejempl ejempl o…

¿Qué no debe olvidar? ¿Qué ejemplificarías? ___________________________ _____________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ________________ ___________________________ _____________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ________________ ___________________________ _____________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ________________ Se des despide pi de de ust ed cordi cordi alment e __________________________

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UNIDAD DIDÁCTICA la célula

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