Título : “ La enseñanza de la proteina G con recursos multimediales “ Dra Liliana Martínez [email protected] Departamento de Física y Química Facultad de Filosofía, Humanidades y Artes Universidad Nacional de.San Juan. San Juan. Argentina Lic. Ana María a Acuña [email protected] Universidad Católica de La Plata. La Plata Argentina Diseñador Gráfico Podrabinek Fabián Departamento de Física y Química [email protected] UNSJ.San Juan .Argentina Resumen: El presente trabajo es el resultado de una experiencia de vinculación entre una cátedra de formación de docentes de Tecnología, Sistema de Comunicación y Multimedia y docentes a cargo de espacios curriculares del nivel secundario, Biología y Diseño gráfico. El dispositivo implementado para enseñar un tema de biología, la proteina G, permitió que los docentes en formación fueran concientizándose de la importancia de utilizar las Tecnologías de Ia Información y las Comunicaciones como recursos didácticos para adecuarse a los intereses de los alumnos nativos digitales y a las demandas del contexto actual de la Sociedad de la Información. El trabajo interdisciplinario del equipo de profesores permitió reflexionar sobre la importancia de la incorporación de las herramientas informáticas como recursos didácticos en las prácticas áulicas. La formación y capacitación en diferentes disciplinas como la Biología, el Diseño gráfico y la Tecnología si bien, se enfoca hacia la profundización de los contenidos diferentes y específicos de cada una, no debe descuidar la relación con los nuevos recursos, tales como programas de simulación, videos, documentos virtuales con que se cuenta en la actualidad y la posibilidad de abordar interdisciplinariamente los temas planteados. Palabras clave_ proteina G, simulación, enseñanza –lógica vitual Introducción La tecnología, a través de la historia de la humanidad,ha tenido una presencia esencial, influyendo en todos los aspectos de nuestra vida . La educación no debe aislarse del desarrollo constante y los avances en el uso de estos medios, que genera a la vez , cambios de paradigmas a nivel social, en el tipo de interacciones entre las personas, sino por el contrario estas nuevas tecnologías tienen que estar presentes en ésta, pues así como forman parte de nuestra vida cotidiana deben estar presentes en la formación académica de los educandos. La incorporación de los innumerables recursos didácticos provenientes del desarrollo de las TIC constituye un desafío, un esfuerzo para algunos docentes pero es necesario y en la actualidad podríamos decir imprescindible para ofrecer ofertas educativas de calidad y acordes a las necesidades de los sujetos de aprendizaje que asisten a las instituciones educativas, tanto de formación docente como de nivel medio, que es donde muchos de los egresados de nivel superior ejercen su profesión docente. En primer lugar es importante tener en cuenta que el uso de programas computacionales, de internet con toda la gama de posibilidades que ofrece, la participación en redes sociales, como actividad académica ,el trabajo con celulares como dispositivos que brindan numerosas alternativas para trabajar en clase, debido a la difusión entre alumnos y docentes . [1] Marco teórico Los conceptos básicos del enfoque teórico que da fundamento a este trabajo son los propios de la concepción pedagógica que se ubica en el marco de la “Enseñanza para la Comprensión”, teoría desarrollada en un proyecto de investigación denominado “Proyecto Cero” que se inicia con el filósofo Nelson Goodman, su creador , en el año 1967, en la Universidad de Harvard para entender y mejorar la educación, la enseñanza, el pensamiento y la creatividad en las artes inicialmente y luego se aplica a disciplinas humanísticas y científicas, tanto a nivel a nivel individual como institucional. El psicólogo Howard Gardner, co-director del mismo proyecto, propuso la conocida teoría de las inteligencias múltiples demostrando que las 8 (ocho) inteligencias descriptas en forma combinadas permiten resolver problemas con distintos niveles de habilidad. Otro co-director, David Perkins propone "ambigüedad óptima" es decir, suficiente estructura como suficiente flexibilidad para satisfacer las necesidades tanto de docentes como de alumnos. En el “Proyecto Cero”se investiga los procesos de aprendizaje y se estudia la naturaleza de la inteligencia, el pensamiento, la creatividad y otros aspectos esenciales del aprendizaje humano con el objetivo de crear comunidades de educadores pensantes e independientes, mejorar la profunda interrelación entre las distintas disciplinas y promover el pensamiento crítico y creativo para comprender las diferentes maneras de aprender, de percibir el mundo y de expresar ideas. La enseñanza para la comprensión se desarrolla asumiendo la asignatura como un proyecto de investigación en la acción o acción reflexión, donde las preguntas clave son: ¿Qué contenidos se deben comprender? ¿Qué aspectos de esos contenidos deben ser comprendidos? ¿Cómo se puede promover la comprensión? ¿Cómo se puede determinar lo comprendido por los alumnos? Las preguntas clave definen determinar qué contenidos de una asignatura son relevantes y pertinentes a través de “temas generativos” organizando propuestas curriculares. Además los estudiantes tienen que comprender articulando “metas de comprensión” lo que incentiva el aprendizaje de los educandos involucrándolos en “desempeños de comprensión”es decir mostrar capacidades que exigen del alumno la aplicación, la ampliación y la síntesis de lo que sabe, y finalmente controlar y promover el avance de los educandos por medio de “evaluaciones diagnósticas continuas” de sus desempeños o capacidades, habilidades y destrezas con criterios directamente vinculados con las metas de comprensión. Dentro del futuro del Proyecto Cero, se explora también el rol que puede jugar la tecnología como un instrumento poderoso de divulgación de prácticas educativas y se examina la naturaleza de la creatividad no solamente individual sino también grupal, además de reflexionar sobre las propias estructuras organizacionales y su funcionamiento como formas muy fructíferas de autoevaluación. [2] La enseñanza de la biología: un nuevo desafío. Como en todas las disciplinas estamos en un momento de cambio en los modelos de intervención pedagógica que exige a los docentes replantearse no solo las concepciones de enseñanza aprendizaje conocimiento y ciencia, sino el modo de promover el acceso al conocimiento de los alumnos Antiguamente gran parte de los contenidos de la biología se explicaban con el apoyo de gráficos en el pizarrón, con algunas láminas que sólo daban cuenta de una representación gráfica en una sola dimensión plana y en algunos casos se podia llegar a implementar una experiencia de laboratorio, siempre que los materiales y seres vivos a manipular no implicaran riesgos para los participantes. En la actualidad contamos con numerosos recursos multimediales que permiten observar los objetos de estudio en las dimensiones que tienen en la realidad, pudiendo operar cambios en los mismos ,sin necesidad de tenerlos en el aula, simplemente con una computadora con conexión a Internet, un celular con aplicaciones adecuadas o una tablet, accedemos a imágenes,videos, programas de simulación y otros recursos que ayudan como foros,páginas web especializadas que nos brindan alternativas de un abordaje diferente.Pero no debemos olvidar que todo esto debe ir acompañado de la capacitación de los docentes no sólo en los procedimientos para su uso sino en el enfoque epistemológico y didáctico que sustenta este nuevo modelo de intervención en las aulas. A continuación se aclaran algunos de los conceptos trabajados en esta experiencia educativa con alumnos de nivel medio: La célula de lo sencillo a lo complejo La célula constituye la mínima unidad de vida estructural funcional y de origen de todo ser vivo con una vitalidad intangible que le permite autorregularse y regular funciones o comportamientos de células vecinas y a distancia, por ejemplo, el caso de las hormonas, de los neurotransmisores, de las señales del medio externo tales como la luz, partículas odoríferas, etc Estamos ante la presencia de la gran creación de DIOS.cuya mayor complejidad es el hombre, como organismo complejo Este ser que constituye un sistema de alta complejidad sobre el que se basa el inicio de la vida, es capaz, de emerger a nuevos procesos adaptativos en el medio, debido a la conciencia que posee y que lo moviliza a autodeterminarse. Si observamos el hombre como organismo complejo, o una célula procariota como por ejemplo una bacteria,(como ser vivo sencillo) veremos que presentan mecanismos de adaptación al medio que los rodea mediante la interacción de proteínas de membrana y el ADN la gran molécula de la vida desde el punto de vista físico-químico Seria muy interesante presentar el modelo actual de membrana y desde allí inferir y comparar a la célula como una gran sociedad donde su finalidad común desde la perspectiva teleleológica es mantener la armonía a pesar de las variaciones de conducta entre ellas y el ambiente que las rodea. [3] - La célula y los procesos de comunicación celular. De acuerdo al modelo actual de membrana plasmática (modelo del mosaico fluido, de Nicholson y Singer) se describe a la misma como una Bicapa de fosfolípidos entre los cuales alternan proteínas, que de acuerdo a su distribución se distinguen: Integradas las cuales atraviesan dicha Bicapa y las Periféricas, que se encuentran a un lado o al otro de la misma monocapa, o en la otra monocapa. Dentro de las integradas se distinguen tres categorías: De reconocimiento , capaces de reconocer lo propio de lo ajeno, presentando asociados cadenas cortas de glúcidos ,llamados oligosacáridos. De transporte ,como su nombre lo indica transportan iones o moléculas tanto dentro como fuera de la célula .Receptoras, que responden a moléculas señal llamados Ligandos o mensajeros , ya sea físicos ( Luz. Partículas odoríferas) o Químicas (Hormonas, neurotransmisores) A partir del análisis de este sistema complejo la célula generador de la vida y en el que se producen procesos de autoregulación y envio de mensajes que activan otros organismos podemos acercarnos a la explicación del origen de la vida. [4] ¿Qué es la proteína G y cuales son sus funciones en los procesos biológicos? Una visión científica. En el presente trabajo se pretende destacar un grupo de Proteínas periféricas llamadas proteínas G. Cuyo nombre se refiere a que dependen para su activación de un nucleótido de alta energía GTP (Guanosin trifosfato).Las mismas están asociadas a una proteína receptora que atraviesa la membrana siete veces de arriba hacia abajo denominados receptores serpentina.Estos presentan del lado extracelular un encaje para el ligando y del lado intracelular o citosol un encaje para la proteína G. GráficoNº 1 -La proteina G La proteica G puede ser: Monotrimérica o Trimérica es decir estén compuestas por tres cadenas polipeptídicas diferentes denominadas: Subunidad Gama, subunidad Beta y Subunidad Alfa, siendo esta ultima la de mayor tamaño. En el proceso de activación la subunidad Alfa juega un papel muy importante en la comunicación celular induciendo a la célula en cuestión a transducir una señal y dar una respuesta, ya sea sintetizando una molécula, tal el caso de una proteica, activando una proteína canal que permita el paso de iones. O bien modificando un polímero por ejemplo en el hígado el glucógeno a glucosa Los procesos se desarrollan, por tanto, en función de las necesidades de la célula. Parecería que, por fin, encontramos aquí algo semejante al famoso slogan marxista: "de cada uno según sus posibilidades, a cada uno según sus necesidades". Sólo que, en este caso, la naturaleza lo consigue por su cuenta. Sin duda, todo esto responde en parte al lenguaje que nosotros mismos (en este caso, los científicos) empleamos, y quizá se podría expresar en otro lenguaje. Pero lo que se quiere decir no cambiará. No todo depende del lenguaje. A finales de los años cincuenta se comenzaron a conocer los procesos de señalización celular. "Actualmente sabemos que receptores celulares muy diversos se hacen eco de las instrucciones de hormonas y otros «primeros mensajeros» extracelulares mediante la excitación de una u otra proteína G. Adosadas a la superficie interna de la membrana celular, estas proteínas actúan, a su vez, sobre intermediarios unidos igualmente a ella, que reciben el nombre de efectores. A menudo, el efector es una enzima que convierte la molécula de un precursor inactivo en un «segundo mensajero» activo; éste se difunde por el citoplasma y puede así transportar la señal más allá de los límites que marca la membrana. El segundo mensajero desencadena una cascada de reacciones moleculares que termina en un cambio funcional de la célula. Nos encontramos ante un mundo en el que se transmiten señales e instrucciones a través de mensajeros que toman el relevo unos de otros. Desde luego, los primeros y los segundos mensajeros, así como las proteínas y los efectores, no son espíritus ni fantasmas: son entidades físico-químicas. Pero actúan de un modo que podríamos calificar, sin más, como inteligente, si tenemos en cuenta que nos encontramos con procesos muy específicos y coordinados gracias a los cuales existen las funciones básicas de los organismos. Por supuesto, no encontraremos a nadie que esté dirigiendo el tráfico ni indicando qué debe hacerse en cada momento. Un nuevo término serian los segundos mensajeros, son moléculas que amplifican las señales de comunicación. Tal como el AMPc, el Ca ++, GMPc, etc. Por ejemplo sabemos que ante una situación de stress ciertos órganos necesitan un mayor aporte de glucosa, como el corazón, el cerebro y los músculos esqueléticos. En este caso actua la hormona Adrenalina, secretada por la medula de la glándula suprarrenal se acopla al receptor asociado a la proteína G, esta presenta una forma inactiva GDP ,al acoplarse dicho mensajero se activa a GTP ,provocando el clivaje de la subunidad mayor alfa , quien se acopla a una proteína transmembrana llamada Adenilato ciclasa, que induce a la hidrólisis del ATP transformándolo en un segundo mensajero AMPc quien activa a una cascada de señalización. Este activa una proteica kinasa PKA, que induce a una fosforilasa y esta a la glucógeno fosforilasa que la formación 1-6 glucosa. En resumen hubo una recepción del mensaje, una transducción y una respuesta. Esta señal una vez cumplida la fisión se desactiva, pues el inductor se desacopla y todo vuelve al estado inicial, una fosfodiesterasa actúa sobre el AMPc llevándolo a su forma inicial ATP y la subunidad alfa nuevamente se acopla a las subunidades beta - gama -GDP. [5] Desarrollo Descripción de la experiencia de enseñanza de un contenido de Biología y su relación con contenidos del Diseño Gráfico en el nivel medio La experiencia que se desarrolla en este trabajo implicó a docentes de nivel medio de biología y diseño gráfico que utilizan como recursos didácticos programas de simulación,videos, redes sociales para el intercambio de materiales,consultas y discusiones sobre los contenidos. Descripción de la experiencia de Biología en la cual se enseña la proteina G a alumnos de nivel medio enfocada desde la enseñanza para la comprensión, para lo cual se diseñan actividades y se seleccionan recursos tales como los programas de simulación, videos bajados de Internet, etc. En el abordaje de la Biología molecular en los alumnos de nivel medio, es necesario utilizar recursos didácticos, que permitan la abstracción y comprensión en la complejidad de dichos temas, teniendo en cuenta que se encuentran cursando el 1 º,2 ºy 3 º año ,por lo que su edad ,una etapa complicada en la conformación de su personalidad, unida a numerosos estímulos del contexto socio cultural que ofrece una realidad abarrotada de multimedios con publicidad, información en el cambio de paradigmas en relación a diferentes fenómenos sociales. Los recursos empleados, son las analogías, sucesos cotidianos y empleo de programas de simulación o videos bajados por internet supervisados por el docente. Muchas veces el docente se encuentra, con la problemática, que en la mayoría de los establecimientos de nivel medio, privado o público, se carece de recursos tecnológicos apropiados, en estos casos, como sabemos que los alumnos poseen elementos de telefonía compleja, tales como celulares, Smartphone y tablets, muchas veces empleados por los mismos como elementos de distracción, se aprovecha para incorporarlos en el trabajo pedagógico. Dicho recurso, se vuelve un material importantísimo en el empleo de tecnologías de apoyo en la educación. Cuando el docente aborda un tema complejo, tal como la Proteína G, se enfrenta con varios problemas de comprensión. Por ejemplo la falta de conocimientos previos, las interrelaciones con las otras áreas de la ciencia, los niveles de abstracción de los alumnos y el proceso de construcción del conocimiento. Al hacer la transposición didáctica del tema se utiliza una problemática cotidiana, por ejemplo el stress, la depresión, la influencia del cambio climático en la salud, el cáncer etc. Se les plantea que la célula algo tan pequeño pero tan perfecto tiene todos los recursos necesarios para solucionar el problema que se le va planteando en cada una de estas situaciones nuevas que inciden en los procesos naturales de los organismos. Se les explica que la membrana plasmática tiene proteínas que captan señales del medio, las traducen, dando las respuestas adecuadas para mantener el equilibrio interno, en forma teórica y en base a diseños en el pizarrón. Se ha observado que un recurso que resulta efectivo es el uso de videos o simulaciones aportadas por las tecnologías, donde se les permite ver en forma efectiva, concreta la posición, la forma y la dinámica de acción de dicha Proteína G. En base a los conocimientos descriptivos de la fisiología o en función de una problemática cotidiana , por ejemplo se toma un tema , tal como la depresión o stress, del cual se realiza la búsqueda de información teórica en la red, de algún video o programa de simulación relativo al tema .Se buscar otros contenidos relacionados , las glándulas que participan , como impactan las hormonas, como actúa la proteína G. El recurso de TIC les permite encontrar bibliografía, trabajos o artículos destacados, que amplían su campo del conocimiento, además los entrena para estudios superiores, dándoles recursos nuevos en la forma de estudiar elaboración de mapas conceptuales La efectividad y la eficacia de los TIC, permite trabajar al docente de nivel medio, con un recurso didáctico de invalorable riqueza en la información, permitiéndole al educando la construcción del conocimiento La evaluación de las actividades que se llevan a cabo se hace considerando el proceso ,en el cual se tiene en cuenta el nivel de participación, el compromiso con las tareas y la producción final .Es decir que en la evaluación , además del conocimiento acerca del contenido se valora la creatividad en la comunicación visual en la que además de presentar el diagrama ,la figura que sirve de apoyo a la explicación ,se analiza la recreación de lo se presenta generalmente en los textos o documentos que sirven para el trabajo de los alumnos, ya que en biología el recurso visual es importantísimo Descripción de la experiencia de enseñanza de un contenido de Diseño Gráfico y su relación con Biología en el nivel medio Trabajar con chicos de 14 años en el ámbito educativo en estos tiempos es todo un desafío, la falta de atención e interés por parte de los alumnos es recurrente dentro de las aulas, situación que se acentúa aún más cuando seguimos el modelo tradicional de enseñanza basado en tiza / pizarrón y libros impresos. A partir de esta situación, en el marco del entendimiento de esta nueva era de nativos digitales y con creatividad de por medio, es que se nos ocurre llevar a cabo esta experiencia donde nosotros docentes nos ponemos a la par de los alumnos usando lo que saben ellos manejar mejor y no hay signo alguno que estén pronto a desinteresarse o aburrirse del uso de las tecnologías y más propiamente la computadora. A raíz de esto es que lo primero que se hace es dar una explicación al grupo sobre teoría del color no muy extensa para no perder la atención de los chicos. El segundo paso por lo general es realizar algún trabajo práctico que termine de afianzar este nuevo conocimiento en un soporte que suele ser papel y lápices de colores para la conformación de un circulo cromático. [8] Acá es donde comienza nuestra nueva experiencia ya que los chicos casi todos los días llevan sus netbook a la escuela para distintas actividades aunque resultan escasas en relación a las diferentes asignaturas que se les dictan por lo que la mayoría del uso termina siendo facebook, reproductor de música y video y paginas de interés de ellos. [15] El tercer paso fue pedirles a todos que pongan sus netbook sobre los escritorios para instalar el programa 3d. [16] Esto trajo aparejado dos cosas la primera una reacción altamente positiva del alumno demostrado en su rapidez, disposición y colaboración ya que ellos ignoraban la metodología que se iba a utilizar como así también la existencia de dicho programa y que utilidad tenia; y dos lograr tener a los chicos concentrados realizando las tareas encomendadas y participativos ya que ante la gran cantidad de dudas y consultas que surgían, tengamos en cuenta que hablamos de un programa profesional del diseño y la arquitectura era esperable dichas dudas. Pero lejos de alejarlos de la actividad planteada más los entusiasmo, ejemplo de esto es que cada vez que se les hacia una explicación para todo el aula acudiendo a la famosa frase “presten atención que les puede servir a todos” como por arte de magia la vos del profesor no era interrumpida por ninguno de los presentes. [6] La actividad consistió en trabajar el tema del color aplicando en maquetas virtuales creados en dicho programa previamente. Fig.1. Combinación de recursos multimediales Basándonos en el éxito que tuvo la experiencia quisimos ir más allá y después de un tiempo prudente donde los alumnos ya tenían un mínimo pero importante manejo del programa es que se nos ocurrió realizar una clase a distancia interdisciplinar con biología a través de webcam uniendo La Plata – San Juan con el consentimiento y presencia de la docente de esa asignatura en la escuela. La idea era que los alumnos vivencien una experiencia de este tipo para que tengan una idea de lo que a futuro podían hacer ya sea una clase e – learning ó blended learning. La reacción no fue muy distinta a la primera experiencia hubo entusiasmo, atención, colaboración y participación de todos los chicos, produciéndonos nuevamente sensación de alegría y satisfacción de haber podido llegar a los alumnos, que no es ni más ni menos que el fin de nuestra tarea como docentes. Con la suerte de haber contado con una buena señal de internet que no se corto en los 30 minutos que duro la clase y con las promesas de volver a realzarla, volvimos todos a nuestras posiciones naturales dentro del aula para recibir las consignas de trabajo y nuevamente poner manos en la computadora y volcar en el nuevo programa dibujos que fueron explicados en la clase virtual, tales como dibujar una célula,la proteina G, el ADN, etc. [9, 10] La Enseñanza de la La enseñanza proteina G de la Proteína G GráficoNº 2 Interrelación entre disciplinas mediadas por TIc Conclusión: El abordaje interdisciplinario de las experiencias educativas llevadas a cabo con jóvenes permitió generar la reflexión de los docentes a cargo sobre sus propias prácticas, los enfoques teóricos que sustenta el trabajo cotidiano en el aula, el aprovechamiento de los conocimientos previos de los sujetos de aprendizaje ,nativos digitales que construyen el conocimiento a partir del uso de una lógica virtual . Creemos y a partir de estas experiencias aún mucho más, que la posibilidad de aplicar un nuevo enfoque educativo a través de las nuevas tecnologías no solo que es un hecho muy positivo en el afianzamiento de la relación docente – alumno, sino que hay una necesidad de cambios que cada vez es más notoria y menos sostenible dentro de las escuelas. Esto no quiere decir que los libros impresos, ni las consultas en persona no sean útiles o necesarios, sino que las nuevas tecnologías permiten llegar al alumno de otra forma con una alternativa que hoy por hoy creemos que es la más adecuada por su alto nivel de éxito .Además se va instalando una visión del pensamiento complejo que enriquece la visión de la realidad. [12,13 ] Bibliografía [1] Sunkel, G.Trucco, D. Espejo, A.(2013 ) La integración de las tecnologías digitales en las escuelas de América latina y el caribe. Una mirada multidimensional .CEPAL Chile .Unesco . [2] Giordano,M.Pogré,P. (2012)Enseñar para comprender.Teseo. Bs As. 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