Jugar a detectives en Biología Celular

Jugar a detectives en Biología Celular

P
ESO/BUP
Jugar a detectives
en Biología Celular
Juan Carlos Codina Escobar*
Biología, BUP, ESO, práctica
pedagógica, trabajo cooperativo
La policía encarga a los chicos y chicas de 1o de BUP la
investigación de un asesinato ficticio cometido en el
laboratorio de su instituto, para lo cual les facilita un
informe con las evidencias encontradas en el escenario
del crimen. A lo largo de cuatro sesiones de prácticas,
realizan preparaciones microscópicas, ejercitan
técnicas de enfoque y tinción y aprenden a visualizar
huellas dactilares y células vivas en el microscopio
óptico. Se trata, en definitiva, de un trabajo
cooperativo en equipo, que les permite combinar sus
conocimientos sobre biología celular con el
planteamiento y la comprobación de hipótesis lógicas.
asta hace relativamente poco
tiempo, las prácticas de Biología Celular y, en general,
cualquier otro tipo de clase práctica
en el laboratorio se han limitado a ser
más o menos mecanicistas. Acudir al
laboratorio significaba seguir un protocolo predeterminado y realizar unas
observaciones microscópicas, pero
sin dotarlas de ninguna funcionalidad. Las prácticas de Biología Celular que normalmente se imparten a
los diferentes cursos de Enseñanza
Secundaria, ya sean de 1o de BUP como de 3o de ESO, pueden ser realizadas de forma que se motive a los
alumnos y al mismo tiempo se les enseñe tanto los fundamentos del método científico como los contenidos
propios de la Biología Celular. El
nuevo planteamiento curricular que
sugiere la LOGSE hace especial hincapié en una participación más activa
del alumnado, lo que evidentemente se puede conseguir en mayor o
menor grado en las prácticas de laboratorio de Biología y Geología.
H
Génesis de la experiencia
Partiendo del principio metodológico de que «lo que se hace no se olvida», se plantea dotar de una cierta
funcionalidad las observaciones microscópicas que deben realizar los
alumnos de 1o de BUP en el labora34 Cuadernos de Pedagogía / N.0 277 / Febrero
torio de Biología y Geología del IES
«Sierra Bermeja» de Málaga. Nada
más sugerente, por la cantidad de
películas y hechos de la realidad que
tratan el tema, que la necesidad del
trabajo de los biólogos en la investigación policial. Al mismo tiempo,
se consigue establecer una relación
clara entre la ciencia y la sociedad.
Con estas premisas, y la base previa
de un trabajo similar (Foster, 1996),
se elabora una unidad didáctica de
prácticas de Biología Celular en la que
se idea un asesinato cometido en el
laboratorio de Biología y Geología del
instituto y cuya resolución precisa del
concurso de los alumnos, tanto en el
procesado de las muestras encontradas como en el análisis de las conclusiones obtenidas. Se consigue así fomentar el espíritu investigador, que
los alumnos apliquen el método
científico y también que estén especialmente predispuestos a la realización de las prácticas, dado que hasta la
sesión final no se podrá determinar
quién es el verdadero asesino.
Con la realización de las actividades encuadradas en esta unidad didáctica de prácticas se pretende conseguir que los alumnos alcancen los
siguientes objetivos:
- Adquirir los contenidos básicos
de Biología Celular.
- Utilizar de forma correcta y ade-
u
PRÁCTICA
u
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J.C. CODINA.
Un chico y dos chicas examinan
el «cadáver» ficticio hallado en el
laboratorio.
cuada el microscopio óptico y las
técnicas básicas relacionadas con su
uso en Biología.
- Aplicar el método científico en
la resolución de un problema de
Criminología.
- Trabajar de forma cooperativa y
con orden y limpieza en el laboratorio de Biología y Geología.
Para la consecución de los fines
planteados, se trabajan fundamentalmente contenidos procedimentales y
actitudinales, ya que los conceptuales se abordan previamente en el aula
con todo el grupo. En conjunto, los
contenidos tratados son:
- Conceptuales: la célula como
unidad de la vida; las células eucariotas y procariotas; normas de utilización del microscopio óptico; y preparaciones microscópicas y tinciones.
- Procedimientos: realizar preparaciones microscópicas; utilizar el
microscopio óptico para la visualización de dichas preparaciones; y
aplicar los conocimientos adquiridos
en Biología Celular para la resolución
de un crimen.
- Actitudes: trabajar con orden,
método y limpieza en el laboratorio
de Biología y Geología; aprender a
trabajar de forma cooperativa en grupo; y valorar las relaciones establecidas
entre la ciencia y la sociedad para el
uso concreto de la Criminología.
La metodología empleada es eminentemente práctica e investigativa,
aunque dirigida de forma parcial por
el profesor de la asignatura. Como
uno de los objetivos propuestos consiste en trabajar de forma cooperativa
en el laboratorio de Biología y Geología, el trabajo se desarrolla en gru-
pos de hasta tres integrantes. Todas
las actividades deben quedar recogidas en el cuaderno del alumno. No
sólo las observaciones microscópicas
realizadas, sino también las hipótesis
planteadas sobre posibles asesinos y la
eliminación de los sospechosos llevada a cabo merced a las pruebas desarrolladas en el laboratorio.
En cuanto a la organización de la
unidad didáctica, cabe señalar que está
estructurada en cuatro sesiones que
se deben realizar en el laboratorio de
Biología y Geología, en las cuales se
efectúan una serie de observaciones
microscópicas relacionadas con la resolución del asesinato de un científico que se encontraba trabajando en
el laboratorio del instituto.
Primera sesión: puesta en escena
e inicio de la investigación
El alumnado de 1o de BUP entra en
el laboratorio de Biología y Geología. Previamente se ha preparado el
escenario del crimen, que consiste en:
un precinto en la puerta del laboratorio con la inscripción «Policía. No
cruzar»; la figura de un cadáver marcada sobre el suelo del laboratorio; un
conjunto de pistas alrededor de este
cadáver (cebolla, polvo de levadura y
una placa de Petri con bacterias).
Se indica al alumnado que se ha
cometido un crimen en el laboratorio de Biología y Geología del instituto y que la policía, al conocer la
pericia de los alumnos de este centro en investigación biológica, les va
a pedir ayuda para la resolución del
mismo. Para ello se les suministra un
informe de la policía en el que se describen las circunstancias en las que fue
hallado el cadáver y todas las posibles
evidencias encontradas. También se
les indica que la ayuda solicitada supone la identificación y el estudio de
las mismas a nivel microscópico.
Y comienza la investigación. Se
suministra a los alumnos las tres primeras pruebas encontradas cerca del
cadáver: dos clases de cabello, uno
de ellos cano, una huella dactilar en
un portaobjetos y trozos de un papel
escrito, para su análisis microscópico. Con ello se pretende que los
chicos y chicas empiecen a familiarizarse con el microscopio óptico,
instrumento que van a utilizar a lo
largo de las siguientes sesiones de
práctica y, sobre todo, que se ejerciten en las técnicas de enfoque y de
tinción. Estas últimas se emplean
para una mejor visualización de la
huella dactilar y como preámbulo de
su utilización posterior.
Una vez realizadas las observaciones, se solicita que extraigan algunas
conclusiones, y que descifren para
ello las palabras escritas en el papel
(una pista sobre el posible motivo del
crimen). A continuación, se les suministra nueva información procedente de la policía, que consiste en
diversos datos de posibles sospechosos, todos ellos relacionados con la
víctima o las pruebas encontradas, y se
les pide que sobre la base de su análisis eliminen a algunos de ellos y formulen una primera hipótesis sobre la
posible causa del asesinato.
Segunda sesión: análisis
de células
La próxima actividad consiste en el
análisis microscópico de las pruebas.
En concreto, observan la estructura
de una célula eucariota vegetal, mediante la visualización a través del microscopio de la epidermis de una cebolla, el material clásico en prácticas
de este tipo. Asimismo, sin indicarles
que se trata de levadura de panadería,
se les pide que analicen microscópicamente el polvo blanquecino encontrado cerca del cadáver. Se trata
de comprobar si los alumnos son capaces de detectar la estructura celular
del material que están observando.
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Cuadro
La evaluación
Criterios
Instrumentos
l Reconocer estructuras celulares en
observaciones microscópicas.
l Diferenciar células eucariotas y procariotas.
– Prueba escrita.
– Prueba práctica.
l Realizar preparaciones microscópicas
teñidas y sin teñir.
l Emplear correctamente el microscopio
óptico y efectuar con él observaciones.
– Prueba práctica.
– Observación directa.
– Cuaderno del alumno.
l Resolver problemas de Criminología basándose en el método científico y la aplicación
de conocimientos de Biología Celular.
– Prueba escrita.
– Prueba práctica.
– Cuaderno del alumno.
Presentar de forma ordenada las conclusiones
de grupo.
l Ayudar a los compañeros en la realización de
las tareas en el laboratorio.
– Observación directa
– Cuaderno del alumno.
l
Al finalizar la práctica se les informa de que el científico asesinado extraía de la cebolla un componente
necesario para el cultivo de su bacteria. Y que el polvo blanquecino,
efectivamente, es levadura de panadería. Con estos datos se les pide
que eliminen sospechosos de la lista
suministrada por la policía y que reformulen sus hipótesis sobre la posible causa del asesinato y su autor.
Tercera sesión: preparaciones
microscópicas
Siguiendo con la investigación policial iniciada, se analiza microscópicamente la bacteria encontrada en la
placa de Petri, junto al cadáver. Se
pretende que los alumnos observen
una célula procariota, aunque se les
indica que dado el pequeño tamaño
de las bacterias y la escasa potencia
de sus microscopios sólo van a poder
observar la forma de las mismas, esferas o bastoncitos (cocos o bacilos),
dependiendo del cultivo empleado.
No obstante, se incide en las características de una célula procariota y
sus diferencias con respecto a las eucariotas. También se pretende que los
alumnos comparen las diferencias que
existen entre una preparación teñida
y otra sin teñir, dado que realizan dos
preparaciones microscópicas de la
bacteria, en ambas situaciones. Comprueban así la mejor visualización que
ofrece la preparación teñida.
Una vez concluida la sesión de
prácticas se les informa de que estudios más detallados de la bacteria indican que la sustancia que el científico decía que producía (reflejada en
el contenido de la hoja rasgada) era
una proteína que podía servir de base para la alimentación humana. A
partir de esta información se les pide que circunscriban de nuevo el
número de posibles sospechosos del
asesinato del científico.
Cuarta sesión: fin de
la investigación
La última sesión de prácticas supone
tanto la finalización de las prácticas de
Biología Celular como la resolución
del asesinato propuesto. Se analizan
las dos últimas pruebas encontradas:
los restos celulares que se hallaron
en las uñas del científico y la sangre
que había cerca de su cadáver. Por
un lado, se informa a los alumnos de
que los restos celulares encontrados
podrían ser de la mucosa bucal del
asesino. Para comprobar si efectivamente es así, se les suministra una micrografía de las células encontradas y
se les pide que las comparen con las
que se observan en preparaciones
realizadas por ellos mismos con células de su propia mucosa.
Por otra parte, se les suministra preparaciones con muestras de sangre
teñidas mediante el método de tinción rápida Grifols, que permite la
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observación específica de los diferentes tipos celulares sanguíneos. Asimismo, se les ofrece la posibilidad de
que realicen ellos mismos una preparación con su propia sangre. Una vez
concluido el análisis de todas las pruebas se les pregunta si pueden razonar
ya quién es el asesino y, en caso contrario, qué otro tipo de pruebas efectuarían. Como el «asesinato» ha sido
diseñado para que así suceda, en último lugar se supone que pedirán un
análisis de sangre para conocer los distintos grupos sanguíneos, cosa que
efectivamente sucede. Se les suministra tal información, pidiéndoles por
último que redacten de forma razonada y científica un informe en el que
traten de explicar qué sucedió aquella noche en el laboratorio de Biología
y Geología del IES «Sierra Bermeja».
La evaluación de todo el proceso
de aprendizaje se basa en valorar si se
han conseguido los objetivos fijados
inicialmente. Para ello se establecen
siete criterios de evaluación y se
prevén los instrumentos necesarios
para poder medirlos: algunas pruebas escritas; pruebas prácticas en el
laboratorio; el cuaderno del alumno,
donde deben quedar recogidas todas
las observaciones, hipótesis, conclusiones y, en general, todo el trabajo
desarrollado en el laboratorio; y la observación directa (véase Cuadro).
Trabajar los contenidos prácticos
de la Biología Celular de esta manera comporta una especial predisposición de los alumnos a su realización. El hecho de suministrarles
información y que ellos mismos la
obtengan con sus observaciones microscópicas en cada sesión de prácticas provoca que estén bastante
motivados, casi expectantes, ante la
resolución final. Por unas semanas,
dado que las prácticas en nuestro
centro son semanales, mis alumnos
de 1o de BUP se convierten en especiales detectives de la ciencia. o
Referencias bibliográficas
Foster, A. (1996): «Murder in the Science
Lab?», Carolina Tips 59 (1).
* Juan Carlos Codina Escobar es profesor de Enseñanza Secundaria de Biología y
Geología en el IES «Sierra Bermeja».
Más información:
IES «Sierra Bermeja».
Santiago Ramón y Cajal 115.
29014 Málaga.
Tel. 95 225 43 97.