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Microscopios Digitales USB

Propuesta de uso en Educación Secundaria Obligatoria y Bachillerato

Curso 2010-2011

Máster de Formación de Profesorado de Educación Secundaria

Obligatoria y Bachillerato. Biología y Geología.

Autor: Ignacio Zamora Forcada

Tutora: María José Luciañez Sánchez

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN 1

MARCO TEÓRICO 3

PROYECTO DE INNOVACIÓN 6

DESARROLLO DE LA PROPUESTA DE INNOVACIÓN 19

CONCLUSIONES Y PROPUESTAS COMPLEMENTARIAS 19

BIBLIOGRAFÍA 21

ANEXO I 23

P á g i n a | 1

Introducción

El objetivo de este Trabajo Fin de Máster, es el de tratar de realizar un análisis de la

conveniencia de usar un recurso como es el de los microscopios USB (Universal Serial

Bus) en las aulas de Educación Secundaria Obligatoria y Bachillerato, realizando para

ello un análisis exhaustivo de todo el currículum de las asignaturas de Ciencias

Naturales que establecen el REAL DECRETO 1631/2006 y el DECRETO 23/2007, del

Ministerio de Educación y Ciencia y la Comunidad de Madrid, respectivamente, para la

Educación Secundaria Obligatoria; y la ORDEN ESD/1729/2008 y el DECRETO

67/2008 para los currículos de Bachillerato que marcan el Ministerio de Educación,

Política Social y Deporte y la Comunidad de Madrid, respectivamente.

La herramienta que se presenta aquí es un microscopio que se puede conectar a un

ordenador mediante un puerto USB, en el mercado existen varios modelos, que varían

en características, como puedan ser la iluminación por LEDs, o la mayor o menor

capacidad de aumento, en ningún caso tan poderosa a priori como la que presenta un

microscopio óptico tradicional, pero que gracias al software que incorpora puede

mejorar el visionado de las muestras hasta niveles de magnificación aceptables.

El empleo de este recurso, los microscopios USB, de los que se están consiguiendo

mejoras notables en la capacidad de aumento y resolución, se plantea desde

diferentes ópticas: como un complemento más de las sesiones de clase habituales, en

las que poder proyectar las imágenes referidas a aquellos contenidos que así lo

permitan, tratando de atraer la atención de los alumnos empleando este sistema

innovador de proyección de imágenes en tiempo real de aquello que se esté tratando,

y que al pertenecer al mundo microscópico resulta de un mayor grado de abstracción

para alumnos que aún no hayan alcanzado la etapa de desarrollo formal (Piaget, 1979;

Gutiérrez, 1984); además de la posibilidad de su empleo en prácticas de laboratorio de

modo que el docente se asegure de que todos los alumnos han observado aquello que

se pretenda en las sesiones prácticas planteadas. Así también como un recurso más

económico que la adquisición de numerosos microscopios tradicionales para

laboratorios de centros que no posean suficiente presupuesto para ello, y que con esta

herramienta al menos todo el grupo en conjunto podrá observar al microscopio las

muestras preparadas y trabajar sobre ello, siendo cada vez menor el número de casos

en que esta situación se produce; añadido a esto también se mostrará la posibilidad

existente de modificar una cámara web convencional (Anexo I) para conseguir una

herramienta similar a las que se pueden encontrar originalmente en el mercado, y que

disminuiría aún más el coste de este recurso, acrecentando el carácter innovador,

P á g i n a | 2

haciendo uso de la definición de Richland “la innovación es la selección, organización

y utilización creativas de recursos humanos y materiales de nuevas maneras y propias

que den como resultado la conquista de un nivel más alto con respecto a las metas y

objetivos previamente marcados” (citado por Moreno, 1995), de la herramienta y la

transversalidad, ya que la modificación a realizar podría plantearse para la asignatura

de Tecnología.

P á g i n a | 3

Marco Teórico

El planteamiento presentado en este Trabajo Fin de Máster entra dentro del contexto

del reciclaje del profesorado en la utilización didáctica de los medios audiovisuales

(Rubio, 1990).

Es un hecho que el empleo de las Tecnologías de la Información y las

Telecomunicaciones, en adelante TIC, en la enseñanza secundaria española es muy

escaso (Solbes et al., 2004), y por ello uno de los objetivos de este Trabajo Fin de

Máster es el de abrir una nueva vía que haga aumentar sus posibilidades dentro de las

aulas y hacer ver sus posibilidades y conveniencia de uso, ya que las TIC contribuyen

al aprendizaje significativo de los estudiantes y a la construcción reflexiva de sus

conocimientos (Pontes, 1999), mostrando las posibles aplicaciones de esta

herramienta TIC.

A esto se puede añadir la importancia detectada por el uso de las TIC en la enseñanza

de las ciencias (Mendoza et al., 2004) mejorando la motivación del alumnado en el

proceso de aprendizaje, incrementando su interés por las ciencias y fomentando las

interacciones intra-grupo y del alumnado con el profesor, aunque no se haya podido

asegurar en los últimos estudios el aumento significativo del aprendizaje por parte de

las TIC (Domínguez et al., 2005; Fernández et al., 2007).

Hoy en día se siguen empleando estrategias pertenecientes a otras épocas, y que

entonces eran válidas, pero eso no las convierte en metodologías enteramente útiles

en la actualidad, esta resistencia al cambio demuestra muy poca comprensión de la

realidad (Sanmartí e Izquierdo, 2001), es por esto que se debería requerir una mayor

imaginación e innovación, y es en este ámbito en el que se centra este Trabajo Fin de

Máster.

El empleo de la herramienta que aquí se plantea trata de mejorar algunos aspectos de

la docencia como por ejemplo: pasar de motivar a sólo unos pocos alumnos, a lograr

la motivación de la mayoría; de atender sólo a los mejores, a atenderlos a todos; de

estructuras puramente competitivas, a otras más cooperativas; de unas sesiones

donde pesa más el pensamiento verbal, a otras en las que se integren el pensamiento

visual y el verbal (Berger et al., 1994; Sanmartí e Izquierdo, 2001).

El empleo de los microscopios USB en las sesiones de clase en las que se pueda

emplear, así como en las sesiones de prácticas de laboratorio, pretende introducir esta

herramienta dentro de un conjunto denominado “laboratorio asistido por ordenador

P á g i n a | 4

(LAO)”, en el que se emplean sistemas informáticos para la adquisición y tratamiento

de los datos (Traver et al., 2005), en este caso la observación de imágenes reales de

aquellos contenidos del currículo que sean posibles al microscopio, en la educación

secundaria se ha implantado de forma escasa motivado por el coste entre otros

motivos (Traver et al., 2005).

Se propone el uso de esta herramienta en el proceso de enseñanza-aprendizaje para

poder mostrar imágenes que acompañen, y sean en sí mismas, las explicaciones

(Rubio, 1984; Rubio, 1990) de aquellos contenidos que lo permitan, ya que cuantos

más sentidos estén implicados en el proceso más significativo será éste (Ros, 2010),

además de la ya mencionada motivación que esta metodología podría suscitar en los

alumnos. Podría limitarse entonces al mero empleo de fotografías, vídeos o

representaciones generados previamente, pero según Romiszowski (1974) siempre

que se pueda debería emplearse el objeto real que se quiera mostrar, y en el caso de

elementos microscópicos la mejor manera de hacerlo es mediante la utilización de

microscopios USB, que conectados a un ordenador, con cada vez mayor presencia en

los centros, pueda ser proyectado y observado por todos los alumnos, en tiempo real,

en ese momento sin que dé lugar a posibles manipulaciones, que sean los propios

alumnos quienes aprecien la observación in situ.

Existe una amplia diversidad de medios audiovisuales (MAV) en la enseñanza, pero su

utilización está poco extendida además de resultar insatisfactoria para muchos

profesores (Rubio, 1990), es por eso que esta herramienta se plantea como un nuevo

recurso para enseñar con imágenes.

Con esta herramienta se trabajaría el ámbito de las experiencias, se plantearía como

una actividad destinada a obtener una familiarización perceptiva en el alumnado

(Woolnough & Allsop, 1985; Albaladejo y Caamaño, 1992) de la visualización de

imágenes a través de un microscopio, para cuando se enfrenten por primera vez a la

experiencia de utilizar un microscopio óptico estén familiarizados con este tipo de

visualización.

Así mismo se considera el uso de esta herramienta para trabajar sobre ciertas ideas

previas o preconceptos erróneos (Ausubel et al., 1983) que el alumnado pueda poseer

sobre ciertos contenidos, y que gracias a este recurso se puedan corregir de forma

intuitiva y natural. Basándome en mi experiencia personal durante las prácticas del

Máster de Formación de Profesorado, los alumnos de un grupo de primer curso de

Bachillerato Internacional tenían la idea de los cloroplastos como orgánulos estáticos,

y tras mostrarles un vídeo sobre la ciclosis erradicaron de forma sencilla y absoluta la

P á g i n a | 5

idea de inmovilidad en el interior celular. Trataría de ser pues, una actividad que se

propone superar las concepciones primitivas del alumnado (Santisteban, 1995).

En base a todos estos fundamentos se propone el uso de microscopios USB en las

aulas como un recurso dispuesto a innovar, motivar al alumnado, mejorar el

aprendizaje de modo significativo, erradicar preconceptos erróneos, mejorar las

relaciones del alumnado con el profesor, etcétera…

P á g i n a | 6

Proyecto de Innovación

La propuesta que aquí se plantea es el uso de los microscopios USB en las aulas de

Educación Secundaria Obligatoria y de Bachillerato para las asignaturas de Ciencias

de la Naturaleza, Biología y Geología, Biología, Ciencias para el Mundo

Contemporáneo y Ciencias de la Tierra y Medioambientales, para lo cual se

presentará un recorrido por los currículos de dichos niveles educativos propuestos por

el Ministerio correspondiente según la etapa en la que se desarrollara la legislación

oportuna, y por la Comunidad Autónoma de Madrid, seleccionando aquellos

contenidos que permitan el empleo de esta innovadora herramienta como

complemento o metodología para tratar de lograr un mejor aprendizaje en el alumnado

tal y como se ha tratado de argumentar en el marco teórico.

A continuación sigue el análisis de los contenidos recogidos en el REAL DECRETO

1631/2006 y en el DECRETO 23/2007, para la Educación Secundaria Obligatoria,

pertenecientes al Ministerio de Educación y Ciencia y a la Comunidad de Madrid,

respectivamente, en los que podría ser aplicada la herramienta propuesta en este

Trabajo Fin de Máster.

Para los contenidos del PRIMER CURSO de la asignatura Ciencias de la

Naturaleza, recogidos en el Real Decreto, la herramienta propuesta sería aplicable

dentro del Bloque 1 de contenidos comunes, y que podría emplearse para tratar:

La “utilización de los medios de comunicación y las tecnologías de la

información para seleccionar información sobre el medio natural.

Interpretación de datos e informaciones sobre la naturaleza y utilización de

dicha información para conocerla.

Utilización cuidadosa de los materiales e instrumentos básicos de un

laboratorio y respeto por las normas de seguridad en el mismo.”

El tratamiento del primero de los aspectos queda marcado de forma clara ya que la

herramienta que se propone emplear es una herramienta perteneciente a las TIC, un

recurso ubicado dentro de las nuevas tecnologías, y con aplicación relacionada con el

medio natural, ya que permitiría la observación de muestras biológicas. En cuanto al

segundo de los aspectos seleccionados dentro del bloque primero del currículo para

este curso, con el empleo de este tipo de microscopios se pretende obtener imágenes

P á g i n a | 7

que son en sí mismas datos e información relativos a la naturaleza, que se emplearían

para trabajar en el aula, con el fin de facilitar la comprensión y aprendizaje de los

contenidos de la materia, lo que incluiría obviamente una interpretación de lo

observado. Los alumnos también podrán utilizar ellos mismos el microscopio con

cuidado y responsabilidad, hecho este que serviría para trabajar sobre el tercero de los

aspectos seleccionados dentro de este primer bloque de primer curso, y que

fomentaría su trabajo y elevaría la motivación, objetivo éste también que se pretende

importante al emplear esta herramienta.

El siguiente bloque perteneciente al primer curso también, en el que sería

aplicable el objeto de este Trabajo Fin de Máster sería el Bloque 4, sobre los seres

vivos y su diversidad:

“El descubrimiento de la célula. Introducción al estudio de la biodiversidad.

La clasificación de los seres vivos: los cinco reinos (moneras, protoctistas,

hongos, plantas, animales).

Utilización de la lupa y el microscopio óptico para la observación y

descripción de organismos unicelulares, plantas y animales.”

El microscopio conectado al ordenador se emplearía para poder observar en el aula

los contenidos que se manejan en el primero de los apartados seleccionados, se

podrían observar seres vivos, o partes de los mismos, pertenecientes a los cinco

reinos, y poder así observar por ejemplo algunas diferencias entre ellos, como puedan

ser el carácter unicelular o pluricelular, presencia o no de núcleo, etcétera…

alejándose de la exclusividad de los clásicos dibujos o esquemas que en estos niveles

se emplean, y tratando de acercar al alumnado a una realidad que terminarán por

conocer, pero que resultaría interesante que se familiaricen con ella cuanto antes

mejor.

Además se trataría de observar aspectos de la célula a medida que se vayan

explicando los contenidos intentando lograr unas sesiones de clase lo más naturales

posibles y en lugar de emplear la mera transmisión verbal junto con imágenes y

esquemas, poder observar la realidad de la célula y eliminar así posibles errores

conceptuales que metodologías clásicas puedan provocar, como la idea de inmovilidad

celular.

En cuanto al segundo de los epígrafes, no se ajustaría por completo, ya que en el

Boletín Oficial del Estado viene recogido el microscopio óptico en concreto, pero el

trabajo con microscopio óptico se centraría principalmente en el trabajo que se pueda

P á g i n a | 8

realizar en el laboratorio, y que en ningún caso se propone que sea sustituido por el

microscopio USB, ya que en la normativa de algunos centros no permiten sacar el

material para llevarlo a las aulas. Así cuando se tratase el tema en el aula, podrían

iniciarse en la observación de muestras con un microscopio, tendrían una

familiarización de lo observado para cuando los alumnos se enfrenten de manera

individual a un microscopio óptico que no les resulte tan desconcertante ya que no

sería la primera vez que realizarían una observación de ese tipo.

En SEGUNDO CURSO, de la asignatura Ciencias de la Naturaleza, se considera

que la herramienta propuesta podría emplearse en los siguientes contenidos del

Bloque 1, de contenidos comunes, recogidos en el Real Decreto:

“Utilización de los medios de comunicación y las tecnologías de la

información y la comunicación para obtener información sobre los

fenómenos naturales.

Interpretación de información de carácter científico y utilización de dicha

información para formarse una opinión propia y expresarse

adecuadamente.

Utilización correcta de los materiales e instrumentos básicos de un

laboratorio y respeto por las normas de seguridad en el mismo.”

Este primer bloque de contenidos comunes del segundo curso es muy similar al primer

bloque perteneciente al primer curso, por tanto los argumentos aplicables entonces lo

son también en esta ocasión y no parece necesaria una mayor justificación.

Dentro del segundo curso, en el Bloque 5, la vida en acción, los contenidos que

se podrían tratar serían:

“Las funciones de relación: percepción, coordinación y movimiento.

Características de la reproducción sexual y asexual.”

Con los microscopios podrían observarse perfectamente movimiento de organismos

unicelulares por ejemplo, y así que los alumnos vieran las características de distintos

tipos de movimiento, por flagelación polar, lofótrica, perítrica, etcétera… siempre con la

idea de la posibilidad de visionar en el momento lo que se esté explicando en las

sesiones de clase, tratando de mostrar una realidad que ayude a comprender el

P á g i n a | 9

mensaje que el emisor, docente, trata de comunicar. Al igual que con las

características de la reproducción, sobre todo la asexual, donde sería fácil de apreciar

seleccionando muestras adecuadas para este tipo de procesos.

Por último, en este segundo curso, se podría utilizar este recurso dentro del

Bloque 6, sobre el medio ambiente natural:

“Ecosistemas acuáticos de agua dulce y marinos. Ecosistemas terrestres:

los biomas.

El papel que desempeñan los organismos productores, consumidores y

descomponedores en el ecosistema.

Realización de indagaciones sencillas sobre algún ecosistema del

entorno.”

En esta ocasión se propondría realizar observaciones de muestras agua dulce

recogidas en el entorno cercano del instituto con lo que se podrían completar los tres

aspectos seleccionados del bloque seis. En el aula se podría realizar el visionado de

estas muestras mientras se trabaja sobre los contenidos del currículo, análisis de los

ecosistemas de agua dulce, en la muestra podrían observarse productores, y de este

modo estarían realizando una indagación sobre el contenido biológico de una muestra

de agua dulce recogida incluso por los propios alumnos motivando así su interés e

implicación, tratando así de mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje.

En este segundo curso existe una pequeña diferencia entre el currículum dictado

por el Ministerio de Educación y Ciencia y el que recoge la Comunidad Autónoma de

Madrid. Lo que en el REAL DECRETO 1631/2006 aparecen como bloques 5 y 6, en el

DECRETO 23/2007 aparecen como bloques 4 y 5, pero en contenidos presentan los

mismos puntos, por tanto la diferencia no supone ningún tipo de cambio.

En el TERCER CURSO, y dentro del Bloque 1, nuevamente de contenidos

comunes, se podría seleccionar únicamente uno de los puntos de los contenidos para

trabajarlo con la herramienta propuesta:

“Búsqueda y selección de información de carácter científico utilizando las

tecnologías de la información y comunicación y otras fuentes.”

P á g i n a | 10

Como en los anteriores niveles, el primer bloque, hace referencia a una serie de

contenidos comunes y por tanto, la posible aplicación de la herramienta seguiría la

misma línea que en primer y segundo curso y por tanto no cabe añadir ningún

argumento más en este punto.

Para los contenidos del Bloque 5, las personas y la salud, se podría emplear el

microscopio propuesto para los siguientes aspectos:

“La organización general del cuerpo humano: aparatos y sistemas,

órganos, tejidos y células.

Anatomía y fisiología del sistema circulatorio. Estilos de vida para una

salud cardiovascular.”

En este bloque las posibilidades para poder emplear la nueva herramienta son muy

escasas, se limitaría únicamente a dos puntos del bloque, en los que podría emplearse

para visualizar algunas células mientras que se citan en las explicaciones de clase. La

función que se pretende fundamentalmente con este modelo de microscopio es la

observación de células y evitar así llevar las abstracciones hasta niveles que los

conviertan en algo que complique el correcto aprendizaje del alumnado, es por esto

que se considera, aunque de forma limitada, el empleo de este recurso dentro de este

bloque.

En el Bloque 6, las personas y el medio ambiente, se podría emplear el recurso

del microscopio USB para tratar el siguiente contenido:

“Importancia del uso y gestión sostenible de los recursos hídricos. La

potabilización y los sistemas de depuración. Utilización de técnicas

sencillas para conocer el grado de contaminación y depuración del aire y

del agua.”

En este caso un análisis de los microorganismos que estén presentes en una muestra

de agua serviría para evaluar la calidad del agua. Algo tan sencillo como pueda ser la

caracterización de determinadas especies presentes en una muestra de agua,

mediante su observación con el microscopio permite realizar un análisis a través de

indicadores biológicos de la calidad de la muestra evaluada.

En este tercer curso, el currículo propuesto por la Comunidad Autónoma de Madrid

separa de forma clara dos asignaturas, Física y Química de Biología y Geología, es

por esto que lo que en el REAL DECRETO 1631/2006 aparece remarcado dentro de

los bloques 5 y 6, en el DECRETO 23/2007 aparecen en los bloques 2 y 3, de la

P á g i n a | 11

asignatura de Biología y Geología, para lo que en la selección de contenidos del

currículo propuesta en este trabajo afecta.

El siguiente nivel a considerar es CUARTO CURSO de ESO, en el que ya se ha

producido el desdoble de la asignatura Ciencias de la Naturaleza en dos, Física y

Química y Biología y Geología, al ser esta última la perteneciente a la especialidad

cursada en el Máster de Formación de Profesorado de Educación Secundaria

Obligatoria y Bachillerato, a continuación se describen los posibles usos de la

herramienta propuesta en dicha asignatura de Biología y Geología.

Perteneciente al Bloque 1, como siempre, de contenidos comunes, se podrían

seleccionar los siguientes apartados:

“Actuación de acuerdo con el proceso de trabajo científico: planteamiento

de problemas y discusión de su interés, formulación de hipótesis y diseños

experimentales, análisis e interpretación y comunicación de resultados.

Búsqueda y selección de información de carácter científico utilizando las

tecnologías de la información y comunicación y otras fuentes.

Interpretación de información de carácter científico y utilización de dicha

información para formarse una opinión propia, expresarse con precisión y

tomar decisiones sobre problemas relacionados con las ciencias de la

naturaleza.

Reconocimiento de las relaciones de la biología y la geología con la

tecnología, la sociedad y el medio ambiente, considerando las posibles

aplicaciones del estudio realizado y sus repercusiones.

Utilización correcta de los materiales e instrumentos básicos de un

laboratorio y respeto por las normas de seguridad del mismo.”

En este caso la mayoría de puntos valorados como posibles para tratarlos con la

herramienta propuesta se centran en el uso de nuevas tecnologías, y las TIC, por tanto

es en estos aspectos donde sin lugar a dudas ejercen una buena función los

microscopios con conexión por USB. Los alumnos analizarían, buscarían y

seleccionarían los datos, en forma de imágenes, que arrojaran las observaciones

realizadas. Podrían realizar una posterior interpretación de lo percibido para construir

conocimiento y desarrollar de forma más significativa su aprendizaje. Por supuesto la

P á g i n a | 12

relación biología/tecnología está claramente trabajada con esta herramienta,

resultando una curiosa aplicación. Y por último y como era el caso de los anteriores

primeros bloques de los tres primeros cursos de Educación Secundaria Obligatoria, el

uso de material de laboratorio, adentrándose gracias al manejo del microscopio USB

en laboratorios más avanzados y con los que probablemente se encuentren si

continúan con su formación en el ámbito de las ciencias biológicas.

El siguiente bloque en el que se podría hacer uso del recurso propuesto sería en

el Bloque 3, sobre la evolución de la vida:

“La célula, unidad de vida.

La teoría celular y su importancia en Biología. La célula como unidad

estructural y funcional de los seres vivos.

Los procesos de división celular. La mitosis y la meiosis. Características

diferenciales e importancia biológica de cada una de ellas.

Los niveles de organización biológicos. Interés por el mundo microscópico.

Utilización de la teoría celular para interpretar la estructura y el

funcionamiento de los seres vivos.”

Dentro de este bloque están los principales aspectos hacia los que estaría

encaminado el uso del microscopio USB en las aulas, la posibilidad de observar

células en la propia aula, proyectadas sobre la pantalla, y que a medida que el

profesor explique los contenidos planteados para las unidades didácticas enfocadas al

conocimiento de la célula, pueda ilustrar su discurso con imágenes reales generadas

en el momento. La célula es un tema que se trata durante largo tiempo a lo largo del

proceso educativo, y siempre termina dejando alguna laguna o error conceptual mal

aprendido, el interés que este recurso puede provocar en los alumnos, y su potencial a

la hora de mostrar en gran formato lo observado a través del microscopio, como

imagen real, y no representación que en muchos casos es a lo que se resumen las

clases sobre la célula en los institutos.

Por último, el Bloque 4, las transformaciones en los ecosistemas, se podría

aplicar la herramienta en el siguiente punto:

“Análisis de las interacciones existentes en el ecosistema: Las relaciones

tróficas. Ciclo de la materia y flujo de energía. Identificación de cadenas y

P á g i n a | 13

redes tróficas en ecosistemas terrestres y acuáticos. Ciclos

biogeoquímicos.”

En este caso, y como ya se planteaba para el curso anterior, gracias al microscopio

digital se podrían proyectar imágenes de muestras de agua en las que observar

microorganismos que estén implicados en redes tróficas y gracias a su visionado tratar

de restar abstracción a los contenidos.

El currículo de Educación Secundaria Obligatoria para la Comunidad Autónoma

de Madrid, no añade nada diferente a lo propuesto por el del Ministerio de Educación y

Ciencia, en los aspectos que puedan afectar a este Trabajo Fin de Máster, y sólo

existen diferencias en lo que a la localización de los contenidos se refiere dentro de los

bloques, y que ya han sido indicados en los niveles que así lo exigían.

El siguiente aspecto a valorar es el currículo planteado para el Bachillerato, propuestos

en la ORDEN ESD/1729/2008 por el Ministerio de Educación, Política Social y

Deporte, y al igual que en el caso del análisis del currículo de Educación Secundaria

Obligatoria, las diferencias que puedan existir con el currículo propuesto por la

Comunidad Autónoma de Madrid en el DECRETO 67/2008.

En el bachillerato el abanico de materias no se limita única y exclusivamente a

las asignaturas de Biología y Geología como ocurría en la Educación Secundaria

Obligatoria, las opciones se amplían por ejemplo a la asignatura de Ciencias para el

Mundo Contemporáneo, asignatura común de PRIMER CURSO, que dentro del Bloque

6, la aldea global, de la sociedad de la información a la sociedad del conocimiento, se

pueden leer los siguientes contenidos, sobre los que se podría emplear lo propuesto:

“Procesamiento, almacenamiento e intercambio de la información. El salto

de lo analógico a lo digital. Fundamentos científicos y tecnológicos.

Cantidad de información.

Universo multimedia: la imagen y el sonido digital.”

El microscopio USB se puede recoger perfectamente como un ejemplo para tratar

estos dos puntos del currículo de la asignatura de Ciencias para el Mundo

Contemporáneo, representa el salto del microscopio óptico tradicional, analógico, al

microscopio digital; podrían poner en común lo aprendido en relación al microscopio

P á g i n a | 14

óptico en los anteriores cursos de secundaria, y los conocimientos que los alumnos

posean sobre nuevas tecnologías, y manejarían esa información para valorar lo

adecuado de la nueva herramienta, la validez de la información recabada y las

posibilidades que supone el disponer de lo observado en el microscopio, en un

ordenador, para su posterior manipulación.

Adentrar al alumnado de lleno en el mundo multimedia en relación con la ciencia, con

imágenes que ellos mismos puedan tomar en el momento, de las muestras que hayan

estado observando, o incluso que hayan sido preparadas por ellos mismos. Y el

posterior tratamiento digital que puedan hacer de la información obtenida, para su

ulterior empleo para estudio, realización de trabajos, además de la posibilidad de

mostrar fácilmente los resultados al resto de compañeros, aun no siendo de su mismo

grupo, inclusive mostrarlo a personas externas al centro y la posibilidad de divulgar

conocimiento científico.

Para la modalidad del Bachillerato Científico-Técnico, en PRIMER CURSO, existe

la asignatura de Biología y Geología en la que existen varias posibilidades para

emplear el recurso propuesto, así en el Bloque 5, niveles de organización de los seres

vivos, recogido en el currículo, se podría emplear en los siguientes puntos:

“La célula como unidad de vida. La célula procariótica y eucariótica.

Niveles de organización de los seres vivos: células, órganos, sistemas,

organismos y ecosistemas.

Histología vegetal. Meristemos, parénquimas, tejidos protectores, de

sostén, conductores y secretores.

Histología animal. Tejidos epitelial, conjuntivo, adiposo, cartilaginoso, óseo,

muscular, nervioso y sanguíneo.

Observaciones microscópicas de tejidos animales y vegetales y de

organismos unicelulares.”

El principal enfoque que se le puede dar al recurso de los microscopios USB es el de

la observación de células, y como ya se ha expresado anteriormente en este Trabajo

Fin de Máster se trata de proponer el uso de esta herramienta como justificación a lo

expuesto por Romiszowski (1974), es decir, siempre que se pueda emplear la realidad

y no una representación de lo que se trata de explicar, se ha de emplear, y es en

P á g i n a | 15

puntos como este cuando la herramienta cobra un mayor sentido. Así, siempre que se

produzca el estudio de la célula o aspectos concernientes a la misma se debería

emplear este recurso para mostrar la realidad celular; bien es cierto, que el proceso de

aprendizaje celular se ha producido en base a esquemas o imágenes estáticas de

forma eficaz, pero esa no es una fiel representación de la realidad, en cambio con

estos microscopios digitales el acercamiento a la realidad puede alcanzar un mayor

nivel, y aproximar al alumnado la comprensión de conceptos tan abstractos como

puedan ser el de la célula.

En base a los contenidos de este bloque número cinco el empleo del recurso

propuesto está más que justificado, añadido a que las muestras que se podrían

emplear son de fácil adquisición y preparación por parte incluso del propio alumnado,

lo que les convertiría en un sujeto especialmente activo en su propio aprendizaje, y a

estas edades su participación es más que probable y efectiva, además, y como se ha

expresado con anterioridad, se prevé una motivación extra en el alumnado movido por

la herramienta en sí misma.

Bien es cierto, que los contenidos que en este bloque aparecen son de un carácter

principalmente práctico y que su desempeño debería llevarse a cabo en sesiones de

laboratorio y con microscopios ópticos, pero como se enunciaba en un principio, bien

por falta de recursos económicos, temporales o de recursos humanos, o por el simple

hecho de complementar las sesiones prácticas en aquellos centros que si se puedan

desarrollar con normalidad las experiencias prácticas, y a través de las cuales se

debería de cubrir esta parte del currículo, se podría recomendar de forma encarecida

la utilización de la metodología propuesta con la herramienta presentada como

accesorio.

Según marca el currículo de la asignatura de Biología y Geología en la

Comunidad Autónoma de Madrid, el bloque quinto pasaría a ser el cuarto, siendo ésta

la única diferencia existente entre las dos normativas, simple cuestión de colocación

de los contenidos, sin variar en extensión ni complejidad.

La asignatura de Biología, opción que se toma en SEGUNDO CURSO de

Bachillerato, en la modalidad de Ciencias y Tecnología, es eminentemente de carácter

bioquímico, pero es en este nivel donde mejor se puede aplicar la herramienta, como

por ejemplo en el Bloque 3, la célula viva, morfología, estructura y fisiología celular:

P á g i n a | 16

“La célula: unidad de estructura y función. La teoría celular en la historia de

la célula.

Aproximación práctica a diferentes métodos de estudio de la célula.

Observación de células al microscopio óptico e interpretación de las

observaciones y de fotografías al microscopio electrónico.

Morfología celular. Estructura y función de los orgánulos celulares.

Modelos de organización en procariotas y eucariotas. Células animales y

vegetales.

La célula como un sistema complejo integrado: estudio de las funciones

celulares y de las estructuras donde se desarrollan. El ciclo celular.”

Al igual que ocurría con la asignatura de Biología y Geología del curso anterior,

siempre que los contenidos se enfoquen de forma directa al estudio de la célula, y más

aquí que se trata la célula viva en concreto, y qué mejor forma que enseñar células

vivas en el aula que empleando la herramienta que aquí se defiende, la propuesta de

utilización del microscopio conectado al ordenador, para poder proyectar las imágenes

reales con el cañón es el principal objetivo de este Trabajo Fin de Máster. Por tanto, y

a la vista de los contenidos de la asignatura de Biología en este segundo curso de

Bachillerato, y siguiendo la misma línea que la planteada para la asignatura de

primero, la idea de llevar el microscopio USB al aula es más que adecuada ya que no

habría mejor manera de identificar algunas estructuras de la célula que observándolas

de forma directa y real mientras se explican los contenidos, se podría observar la

célula y trabajar sobre lo proyectado en el aula, complementando a los siempre

recurrentes gráficos, esquemas, fotografías, etcétera, y consiguiendo una variación de

materiales, de forma que no se trabajaría siempre sobre las mismas representaciones,

cada vez que se realizasen observaciones al microscopio en las clases serían

diferentes, en el caso de alumnos repetidores no sufrirían el típico aburrimiento y

pasotismo provocados por el “esto ya lo hicimos el año pasado”, se lograría así

refrescar las sesiones, trabajando sobre idénticos contenidos, podría verse como que

cada experiencia realizada en el aula con este tipo de microscopios sea novedosa, lo

que obviamente necesita de la implicación del docente.

Evidentemente no todas las estructuras celulares podrán ser mostradas con esta

técnica, pero sí que se trata de mejorar en lo posible las existentes y empleadas hasta

el momento, además y como ya se explicitaba en la asignatura de Biología y Geología

de primer curso de Bachillerato, el hecho de que sean los propios alumnos los que

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puedan traer las muestras que posteriormente serán las empleadas en las sesiones,

añade un plus de motivación, y quizás de superación e implicación del alumnado.

Después, en el Bloque 5, los microorganismos y la biotecnología, se propone el

uso de los microscopios orientado a los siguientes puntos seleccionados del currículo:

“Estudio de la diversidad de microorganismos y de sus formas de vida.

Bacterias y virus.

Conceptos de biotecnología. De los procedimientos biotecnológicos

tradicionales a la moderna ingeniería genética. Aplicaciones más

frecuentes.”

Ya en el anterior bloque número tres se menciona el enfoque sobre células

procarióticas, sobre las que se trata en el primero de los aspectos de este quinto

bloque, qué mejor forma de trabajar sobre la diversidad de microorganismos que

mostrando in vivo todos aquellos que lo permitan y sea posible.

El segundo de los puntos señalados en este bloque se plantea más como una

aproximación que a la realidad misma del trabajo en ingeniería genética, en la mente

de todos aparece el trabajo que se realiza en un proceso de fecundación in vitro, para

lo que se emplea una visualización en pantalla del proceso de implantación en el

núcleo femenino, una de las más frecuentes aplicaciones como se señala en los

contenidos, y se trataría de hacer ver a los alumnos que el proceso real se visualizaría

de forma similar a como ellos mismos lo puedan hacer en el aula, haciéndoles ver lo

cercano, posible y real de este tipo de prácticas.

Para este curso, y como ya ocurría en un par de ocasiones para los casos de

Educación Secundaria Obligatoria, las diferencias entre los currículos propuestos por

el Ministerio de Educación, Política Social y Deportes y por la Comunidad Autónoma

de Madrid difieren únicamente en la ubicación de los contenidos, así el tercer y quinto

bloques aquí analizados, pasarían a ser el segundo y el cuarto, respectivamente.

También en SEGUNDO CURSO, y como optativa de la modalidad de Ciencias y

Tecnología, se encuentra la asignatura Ciencias de la Tierra y Medioambientales, que

según los contenidos recogidos en el Bloque 2, los sistemas fluidos externos y su

dinámica, recoge:

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“La hidrosfera. […] La contaminación hídrica: detección, prevención y

corrección. Características de las aguas potables. El control de la calidad

de las aguas. Determinación en muestras de agua de algunos parámetros

químicos y biológicos e interpretación de los resultados en función de su

uso.”

Así, de igual modo que se defendía para el segundo curso de Educación Secundaria

Obligatoria, podrían realizarse medidas de indicadores biológicos en el aula mediante

la observación al microscopio digital de muestras de agua presentadas inclusive por

los propios alumnos y trabajar así sobre casos reales y no hipotéticos o ejercicios

preparados por el libro para trabajar los conceptos de contaminación hídrica; al igual

que se mencionaba con anterioridad el empleo de este recurso presenta una

capacidad de refresco de los materiales muy importantes, no facilitar los mismos

ejercicios y resultados año tras año resulta de especial interés para el aprendizaje de

los alumnos.

Para la asignatura de Ciencias de la Tierra y Medioambientales, no existe

diferencia entre los currículos planteados por el Ministerio de Educación, Política

Social y Deportes y el de la Comunidad de Madrid, al menos en aquellos aspectos que

puedan tener implicación con lo planteado en esta propuesta.

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Desarrollo de la Propuesta de Innovación

Tras esta batería de justificaciones y análisis de contenidos, lo que se pretende es

introducir el empleo del microscopio USB en las aulas de los Institutos de Educación

Secundaria, orientado a las asignaturas de Ciencias de la Naturaleza, y afines, como

una nueva herramienta gracias a la cual poder mostrar la realidad microscópica de los

contenidos recogidos en los currículos para los diferentes niveles de educación

secundaria, buscando la mejora del proceso de enseñanza-aprendizaje.

En ningún caso trata de suplantar a otras metodologías o herramientas existentes y

empleadas, ni busca tacharlas de inapropiadas, simplemente se persigue el objetivo

de innovar introduciendo un elemento novedoso y complementario a lo ya existente,

que si que ha demostrado con el paso del tiempo funcionar en mayor o menor grado, y

abrir una nueva vía dentro de las metodologías de aula.

Conclusiones y Propuestas Complementarias

Tras las justificaciones presentadas en el marco teórico, y el análisis realizado sobre

los currículos de Educación Secundaria Obligatoria y de Bachillerato sobre el posible

empleo de la herramienta propuesta en este Trabajo Fin de Máster, se hace imperativa

la necesidad de poner en práctica esta idea a modo de proceso de investigación para

poder evaluar su aplicación real en los centros de educación secundaria y así poder

aceptar o desestimar las hipótesis aquí planteadas.

La investigación didáctica que se pide debería demostrar que las ideas planteadas son

correctas o no, y en caso de ser aceptadas, valorar en qué grado lo son y qué mejoras

serían necesarias introducir para corregir la hipótesis de trabajo. También se deberían

comprobar las posibilidades reales del recurso aquí defendido, la capacidad efectiva

de aumento de las muestras que se pretendan emplear, valorando en cada uno de los

contenidos analizados la efectividad para poder visualizar aquello que se pretende.

Como propuesta de investigación, se plantea emplear grupos experimentales y grupos

control, en los primeros los alumnos emplearían el recurso en sus sesiones de clase, y

los grupos control seguirían con la metodología habitual que emplearan en las clases.

En caso de que las hipótesis planteadas resultaran aceptadas, detrás de la

herramienta sugerida pueden surgir nuevas ramas, como por ejemplo la posibilidad del

diseño de software centrado en el empleo de este tipo de microscopios en las aulas y

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que implementen sus posibilidades en el proceso de enseñanza-aprendizaje de los

alumnos.

Por último, y como se indicaba en la introducción, en el anexo I se muestra la

posibilidad de a través de sencillas modificaciones realizadas sobre una cámara web

convencional, lograr un artilugio que trate de simular las funciones que los

microscopios USB ofrecidos en el mercado presentan. La calidad final que el producto

modificado ofrece no es la misma que ofrecen los microscopios originales, pero ya se

señalaba que ésta es una posibilidad que busca reducir gastos, con la consiguiente

reducción de calidad, y la posibilidad de trabajar la transversalidad, ya que las

modificaciones a realizar se podrían plantear en el ámbito de la asignatura de

Tecnología, buscando el interés del alumnado en las ciencias, entre otras

motivaciones.

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Bibliografía

Albaladejo, C. y Caamaño, A. (1992). Los Trabajos Prácticos. En Jiménez, M. P.,

Albaladejo, C., Caamaño, A., Didáctica de las Ciencias de la Naturaleza. Curso de

actualización científica y didáctica. Madrid: MEC.

Ausubel, D. P., Novak, J. D. y Hanesian, H. (1983). Psicología Educativa: Un punto de

vista cognoscitivo. Méjico: Trillas.

Berger, C., Lu, C., Belzer, S. & Voss, B. (1994). Research on the uses of technology in

Science Education. En Handbook of Research on Science Teaching and Learning (D.

Gabel, ed.). Nueva York: Macmillan, 473-474.

DECRETO 23/2007, de 10 de mayo, del Consejo de Gobierno, por el que se establece

para la Comunidad de Madrid el currículo de la Educación Secundaria Obligatoria.

DECRETO 67/2008, de 19 de junio, del Consejo de Gobierno, por el que se establece

para la Comunidad de Madrid el currículo del Bachillerato.

Domínguez, J. A., Martínez, F., De Santa Ana, E., Cárdenes, A. y Mingarro, V. (2005).

Uso del ordenador en la enseñanza de la química en el bachillerato. Lecciones

interactivas de química utilizando simulaciones modulares integradas. Enseñanza de

las Ciencias, número extra, VII Congreso, 1-5.

Fernández, M. T., Herreras, M. V., Asensio, M. A. y Gregori, X. (2007). Experiencia de

uso de las TIC en el aula de Biología y Geología en 3º ESO. I Congreso Internacional

Escuela y TIC, Universidad de Alicante.

Gutiérrez, R. (1984). Piaget y el Curriculum de Ciencias. Madrid: Nancea.

Mendoza, J., Milachay, Y., Martínez, B., Cano-Villalba, M. y Grasmarti, A. (2004). Uso

de las TIC (Tecnologías de la Información y de la Comunicación) en la formación inicial

y permanente del profesorado. Revista de Didáctica de las Ciencias Experimentales y

Sociales Educación, 18, 121-150.

Moreno, M. G. (1995). Investigación e Innovación Educativa. Revista La Tarea, 7.

http://www.latarea.com.mx/articu/articu7/bayardo7.htm

ORDEN ESD/1729/2008, de 11 de junio, por el que se regula la ordenación y se

establece el currículo de Bachillerato.

Piaget, J. (1979). Introducción a la Epistemología Genética. Buenos Aires: Paidós.

P á g i n a | 22

Pontes, A. (1999). Utilización del ordenador en la enseñanza de las ciencias.

Alambique, 19, 53-65.

REAL DECRETO 1631/2006, de 29 de diciembre, por el que se establecen las

enseñanzas mínimas correspondientes a la Educación Secundaria Obligatoria.

Romiszowski, A. J. (1974). The selection and use of instructional media. London:

Kogan Page.

Ros, R. (2010). Aprendizaje multisensorial. http://www.pnlnet.com/chasq/a/1175

Rubio, N. (1984). Lectura de Imágenes en Ciencias Naturales. Apuntes de Educación,

15, 2-5.

Rubio, N. (1990). Las imágenes en la enseñanza, una reflexión teórico práctica.

Boletín del Instituto de Ciencias de la Educación, 16, 43-55. Madrid: ICE de la UAM.

Sanmartí, N. e Izquierdo, M. (2001). Cambio y conservación en la enseñanza de las

ciencias ante las TIC. Alambique, 29, 71-84.

Santisteban, A. (1995). Las concepciones de los Alumnos en la Enseñanza de la

Biología. Revista del Colegio Oficial de Biólogos Bio, 4, 3-5.

Solbes, J., Souto, X., Traver, N., Jardón, P. y Ramirez, S. (2004). Visión del alumnado

de las TIC y sus implicaciones sociales. Investigación en la Escuela, 54, 81-92.

Traver, M., Solbes, J. y Souto, X. (2005). Cómo introducir las TIC en la enseñanza de

las ciencias. Enseñanza de las Ciencias, número extra, VII Congreso, 1-5.

Woolnough, B. E. & Allsop, T. (1985). Practical work in science. Cambridge: CUP.

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Anexo I

En internet se pueden encontrar diversos tutoriales sobre las diferentes formas de

cómo modificar una cámara web para lograr un microscopio digital USB, pero en este

anexo se presenta el que parece más completo y el que mejores resultados puede

ofrecer, aunque no sea el más sencillo, y que se recoge en Instructables.com,

plataforma de documentación basado en la web donde apasionados comparten lo que

hacen y cómo lo hacen, aprender y colaborar con los demás. El origen de Instructables

se puede detectar en el Media Lab del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts).

(http://www.instructables.com/about/)

Construir un Microscopio Digital USB en 60 minutos y 15 dólares

Adaptado del original: http://www.instructables.com/id/Build-a-USB-Digital-Microscope-in-60min-and-15/

Cómo convertir un microscopio y una cámara web económicos en un curioso

microscopio digital en una hora.

Paso 1. Desmontar cualquier cámara web con conexión USB.

Retira los tornillos y cubiertas plásticas no necesarias. La

cámara empleada tiene un bajo coste y baja resolución.

Paso 2. Coloca pegamento caliente sobre la parte electrónica de la cámara para que

no resulte dañada.

Paso 3. Retira la cubierta del cable y añade un cable rojo y otro negro.

Utiliza un cúter o un pequeño cuchillo para remover la

cubierta del cable. Corta los cables rojo y negro y deja al

descubierto el cableado de cobre.

Conecta dos extensiones adicionales a estos cables (5V DC)

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y suelda el cable rojo con el rojo, y el negro con el negro.

Paso 4. Conexión del LED de iluminación.

Conecta una resistencia de 50 a 330 ohmios al cable rojo por

un extremo y por el otro extremo al filamento largo del LED.

Conecta el filamento corto del LED al cable negro.

Paso 5. Conexión del LED.

Suelda los filamentos del LED y conecta y aísla con cinta

aislante. Retira el espejo de la base del microscopio y

conecta un palillo de dientes a los dos agujeros que quedan.

Une el LED al palillo de dientes con pegamento caliente.

Paso 6. Conecta la cámara.

Mientras se visualiza la imagen gracias al software que

incorpora la cámara web, posiciónala hasta que veas la

imagen de forma nítida. Una vez que la ubicación sea la

adecuada fija la cámara al microscopio con pegamento

caliente.

A continuación cubre los cables con cinta aislante y colócalos de forma correcta al

microscopio y ya estará listo para funcionar.

Ejemplos:

Polen (300x) Fibras de Algodón (600x) Hierba (600x)