Mejora docente en el Grado de Biología para aprender a caracterizar ecosistemas acuáticos

345 Mejora docente en el Grado de Biología para aprender a caracterizar ecosistemas acuáticos Jennifer Mesa Marín Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) Mejora docente en el Grado de Biología para aprender a caracterizar ecosistemas acuáticos Improving teaching schemes in the Biology Degree to learn how to characterize aquatic ecosystems Jennifer Mesa Marín ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8450-7906 Universidad de Sevilla Departamento de Biología Vegetal y Ecología Facultad de Biología [email protected] DOI: http://dx.doi.org/10.12795/9788447222865.019 Pp.: 345-360 346 Mejora docente en el Grado de Biología para aprender a caracterizar ecosistemas acuáticos Jennifer Mesa Marín Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) Resumen En este capítulo se describe un Ciclo de Mejora en el Aula (CIMA) aplicado en la asignatura Ecología II del Grado en Biología de la Universidad de Sevilla. Concretamente, se lleva a cabo en clases prácticas donde los alumnos aprenden a caracterizar ecosistemas acuáticos. Se desarrolla en 3 sesiones, donde se toman muestras en el Parque del Alamillo y se analizan posteriormente en laboratorio. En el CIMA descrito, se trabajaron los tres aspectos fundamentales del Sistema Docente (Contenidos, Metodología y Evaluación), centrando la atención en el estudiante y su aprendizaje. Tras la experiencia, entre los principios didácticos que trataré de implementar en mi docencia se encuentran el trabajo en torno a problemas, la contextualización de los contenidos en un ámbito laboral, dar mayor cabida a las ideas de los alumnos, el empleo de actividades de contraste y, por último, adoptar una evaluación para mejorar el aprendizaje (y no solo del aprendizaje), del alumno, el método y el docente. Palabras clave: Ecología, Grado en Biología, laboratorio, docencia universitaria, experimentación docente universitaria. Abstract This chapter describes a Classroom Improvement Cycle (CIMA) applied in Ecology II, in the Degree of Biology at the University of Seville. Specifically, it is developed in practical classes where the students learn to characterize aquatic ecosystems. In 3 sessions, samples are taken in Parque del Alamillo and subsequently analyzed in the laboratory. In the described CIMA, the three fundamental aspects of the Teaching System (Contents, Methodology and Evaluation) were addressed, focusing the attention on the student and his learning. After the experience, among the didactic principles that I will try to implement in my teaching are the work around problems, the contextualization of the contents in a work environment, giving more space to the ideas of the students, the use of contrast activities and, finally, adopt an assessment to improve learning and not just learning, the student, the method, and the teacher. Keywords: Ecology, Degree in Biology, laboratory, university teaching, university teaching experimentation. 347 Mejora docente en el Grado de Biología para aprender a caracterizar ecosistemas acuáticos Jennifer Mesa Marín Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) Descripción del contexto Se ha aplicado un Ciclo de Mejora en el Aula (CIMA) (Delord y otros, 2020) en la asignatura Ecología II del Grado en Biología. Es una asignatura obligatoria de tercer curso de 6 ECTS, distribuidos en clases teóricas y prácticas. Ha sido mi primer año de experiencia docente en esta asignatura, donde he impartido clases prácticas presenciales a grupos de entre 10 y 24 alumnos. Las prácticas consistieron en una toma de muestras en la laguna del Parque del Alamillo (Sevilla) y un posterior análisis de las mismas en los laboratorios de la Facultad de Biología. Se trabajaron los tres aspectos fundamentales del Sistema Docente (Contenidos, Metodología y Evaluación), centrando la atención en el estudiante y su aprendizaje, al igual que en los CIMA aplicados por compañeros del Departamento en cursos anteriores (Cambrollé Silva, 2018; Mancilla Leytón, 2018; Parra Martín, 2018; Matías Reina, 2021). Diseño previo del CIMA Por un lado, se elaboró un mapa de contenidos encabezado por problemas, que expone los contenidos objeto de aprendizaje relacionados entre sí y con la docencia teórica. Por otro lado, se desarrolló una metodología basada en la contextualización laboral, introduciendo actividades de contraste y dejando espacio para las ideas de los alumnos. Por último, se evaluaron sus habilidades prácticas y la calidad de un informe final de las sesiones prácticas, así como también se analizó su aprendizaje mediante cuestionarios iniciales/finales y la elaboración de escaleras. Mapa de contenidos y problemas Los contenidos se organizaron en forma de mapa, encabezado por preguntas o problemas, como muestra la figura 1. Estas preguntas sirvieron para trabajar todos los contenidos, fueron el hilo conductor de las actividades y su resolución en forma de cuestionario inicial y final ayudó a evaluar el grado de aprendizaje de los alumnos. Esta forma de organizar los contenidos permitió trabajar en torno a problemas y relacionar los contenidos entre sí, considerando los modelos mentales de los estudiantes (Bain, 2007). Además, permitió dar mayor visibilidad a los contenidos de carácter intelectual y actitudinal. 348 Mejora docente en el Grado de Biología para aprender a caracterizar ecosistemas acuáticos Jennifer Mesa Marín Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) Figura 1. Mapa de contenidos y problemas. Modelo Metodológico El Modelo Metodológico Posible (MMP) diseñado trató de: — Generar interés y motivación por la práctica. — Impulsar la toma de conciencia y el pensamiento crítico sobre el entorno y cómo funciona. — Establecer una relación directa de la práctica con el mundo laboral. Se aplicó el MMP ilustrado en la figura 2. Es un modelo optimizado tras la experiencia con el CIMA anterior. Se partió del planteamiento de una pregunta o problema (Pr), lo más cotidiano, concreto y cercano posible, fácil de comprender (Bachelard, 1938). El problema generó en los alumnos un proceso de investigación y reflexión, dando lugar a una serie de ideas iniciales (IA1). El docente introdujo información externa en forma de actividades de contraste (AC), que no se imponen, sino que interactúan con el alumno guiando su proceso reflexivo (Finkel, 2008; Vygotsky, 1978). La 349 Mejora docente en el Grado de Biología para aprender a caracterizar ecosistemas acuáticos Jennifer Mesa Marín Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) dialéctica promovida con las actividades de contraste, junto con el trabajo práctico de los alumnos (P), generó la construcción de nuevas ideas en ellos, más trabajadas (IA2). Finalmente, se asentó el aprendizaje con la recapitulación de conclusiones (C). Figura 2. Modelo Metodológico Posible (MMP). Pr: problema, IA: ideas de los alumnos, AC: actividades de contraste, P: práctica, C: conclusiones. Secuencia de actividades Se abordaron los problemas principales del mapa de contenidos en 3 sesiones. En la primera sesión, se trabajó el problema 1 (tabla 1). El problema 2, sin embargo, se trabajó a lo largo de las sesiones 2 y 3 (tabla 2). Se trató de diseñar una secuencia de actividades lo más organizada y planificada posible dado que, lo que se considera implícito, finalmente no se trabaja. Por otro lado, una secuencia de actividades robusta permite, en caso necesario, una improvisación mejor controlada y fundamentada, dejando más espacio a la creatividad personal. Tabla 1. Secuencia de actividades para la sesión 1 PR1. ¿Qué puedo analizar para caracterizar y conocer el estado de un sistema acuático? Sesión 1 Orden Fase del modelo Nombre actividad Tiempo 1 Pr Planteamiento del problema «mundano» 15’ Descripción: Una vez que todos llegamos al punto de encuentro en el Parque del Alamillo, nos situaremos junto a la laguna que se va a ANALIZAR caracterizar durante las tres sesiones prácticas. Organizaré a los alumnos en grupos de 2 a 4 personas, que trabajarán juntos durante las 3 sesiones. Comenzaré la sesión presentando las dos primeras preguntas del cuestionario inicial, dado que son conocimientos que serán necesarios para comprender las 3 sesiones prácticas que se van a desarrollar. Si tengo un acuario en casa y no lo cuido, el agua se ensucia y mueren plantas y peces. ¿Por qué esto no pasa en un lago? y ¿De dónde sale la energía que mantiene «vivo» un sistema acuático? Presentaré los resultados de respuestas obtenidos. Recursos: Cuestionarios de ideas iniciales. 350 Mejora docente en el Grado de Biología para aprender a caracterizar ecosistemas acuáticos Jennifer Mesa Marín Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) Orden Fase del modelo Nombre actividad Tiempo 2 IA Debate a partir de ideas previas 15’ Descripción: Los alumnos debatirán, en los grupos formados, las distintas respuestas ofrecidas para la cuestión planteada. Cada grupo concluirá con una respuesta final, que pondremos en común y compararemos con las respuestas de los otros grupos. Trataremos de llegar a un consenso sobre la/s respuesta/s más acertadas, para así partir de un conocimiento previo necesario para comprender el resto de la práctica. Recursos: — 3AC Guía para el muestreo 20’ Descripción: Una vez que hemos trabajado las ideas iniciales, pasaré a aportar algunos datos sobre la laguna, algunos más concretos y otros más anecdóticos. Explicaré qué muestras se van a tomar, en qué puntos de la laguna y cómo se van a tomar, mostrando la instrumentación y su forma de empleo. Organizaré los grupos y repartiré el material necesario y unas hojas de ruta (elaboradas para el CIMA) para que los alumnos puedan muestrear de forma autónoma. Recursos: Material de muestreo, hojas de ruta. 4 P Desarrollo del muestreo 150’ Descripción: Los alumnos se repartirán por distintos puntos del lago e irán tomando las distintas muestras necesarias. Con la hoja de ruta como guía, irán moviéndose y muestreando de forma autónoma. Iré visitando a los distintos grupos para ir comprobando el seguimiento de la hoja de ruta, para la resolución de dudas y para ayudar con la instrumentación, en caso necesario. Al acabar, nos dirigiremos de vuelta a la Facultad de Biología, donde tendremos que conservar correctamente las muestras tomadas para su posterior análisis en las siguientes sesiones. Recursos: Material de muestreo, hojas de ruta. 5 IA Qué hacemos con las muestras tomadas 30’ Descripción: Una vez en el laboratorio, los alumnos se colocarán por grupos, cada uno en una mesa, con las muestras tomadas. Discutirán en grupo qué hacer a continuación con las muestras que acaban de tomar, cómo deben guardarlas, dónde deberán conservarlas, a qué temperatura, en qué condiciones de luz, si necesitan algún tratamiento previo, etc., para poder seguir con el análisis en las dos siguientes sesiones. Iré comprobando las ideas que se consensuan en cada grupo, y les iré dejando proceder a medida que compruebe que sus ideas son correctas y sabrán conservar las muestras. Si sus ideas no fueran correctas, iré guiando su proceso reflexivo con preguntas/situaciones para que ellos mismos lleguen a la forma de conservación correcta de cada muestra. Recursos: Muestras tomadas, instalaciones del laboratorio. 6 C Conclusiones finales 10’ Descripción: Se repasarán las muestras que se han tomado y cómo se han conservado para asentar conocimientos. Recursos: — Total PR1 – 4 horas 351 Mejora docente en el Grado de Biología para aprender a caracterizar ecosistemas acuáticos Jennifer Mesa Marín Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) Tabla 2. Secuencia de actividades para las sesiones 2 y 3 PR2. ¿Qué métodos puedo usar para analizarlo? Sesión 2 y sesión 3 Orden Fase del modelo Nombre actividad Tiempo 1 Pr Planteamiento del problema laboral 10’ sesión 2 Descripción: Somos trabajadores de una consultora medioambiental. Mostraré en la pantalla un correo electrónico (que yo misma he redactado previamente). El Ayuntamiento de Sevilla contacta con nuestra empresa porque han captado fondos europeos de un programa de mejora de parques municipales. Quieren destinar ese presupuesto a construir un lago en alguno de los parques de la ciudad. Para ello, están haciendo un estudio de la viabilidad de los lagos existentes, y lo construirán en aquel parque donde sus lagos muestren mejores resultados. El Ayuntamiento ya tiene datos de algunos parques, pero quieren valorar además el Parque del Alamillo, para lo cual solicitan nuestros servicios. Adjuntan una pequeña tabla con los datos de rendimiento obtenidos para el resto de parques analizados y quieren saber en qué posición quedaría con respecto al resto. Recursos: Ordenador, proyector, correo electrónico y tabla de datos adjunta. 2 IA Previsión de resultados con ideas no trabajadas 5’ sesión 2 Descripción: Los alumnos harán una previsión del posible resultado final del problema laboral planteado, haciendo uso de los datos planteados en el problema. Recursos: Ordenador, proyector, correo electrónico y tabla de datos. 3AC Guía para la experimentación 15’ sesión 2 Descripción: Para poder resolver el problema planteado, explicaré los métodos que vamos a seguir, sus bases teóricas y organizaré el orden de las tareas. Antes de empezar la clase, habré escrito un guion a modo de esquema en la pizarra, sobre el que se guiará el transcurso del trabajo experimental, y que dejaré expuesto durante el desarrollo de misma para que sirva de apoyo a los alumnos. Además, contarán con un protocolo de trabajo. En la sesión 2 analizaremos producción primaria, contenido de oxígeno, carbono y clorofila en agua. Recursos: Pizarra, utensilios de laboratorio y protocolo de trabajo. 4 P Desarrollo experimental y cálculos 60’ sesión 2 Descripción: Los alumnos procesarán las muestras utilizando distintas metodologías y distintos utensilios de laboratorio. Trabajarán en los grupos formados previamente, cada grupo con sus propias muestras. Se ayudarán del protocolo para poder analizar las muestras con la mayor autonomía posible. Iré visitando las distintas mesas para supervisar el trabajo manual, corregir, aclarar dudas, para que me expliquen sus cálculos, etc. Primero, determinaremos y calcularemos la cantidad de carbono y oxígeno que es capaz de producir el sistema por fotosíntesis y la cantidad de oxígeno que consume mediante respiración. Por otro lado, calcularemos la cantidad de clorofila contenida en el agua para obtener otro dato acerca de la capacidad de hacer fotosíntesis del ecosistema. Recursos: Material diverso de laboratorio, muestras tomadas el día anterior, protocolo impreso de la práctica que los alumnos pueden descargar de Enseñanza Virtual. 352 Mejora docente en el Grado de Biología para aprender a caracterizar ecosistemas acuáticos Jennifer Mesa Marín Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) Orden Fase del modelo Nombre actividad Tiempo 5 IA Interpretación de resultados mediante gráficas 20’ sesión 2 Descripción: Una vez que todos los alumnos tienen los datos sobre sus muestras, se acercará un representante de cada grupo al ordenador del laboratorio, donde tendré abierta una hoja de Excel preparada previamente. Los alumnos me dictarán sus resultados y los iré anotando. Hemos trabajado con muestras tomadas en distintos puntos determinados del lago por lo que, al terminar de recopilar todos los datos, obtendremos unas gráficas que permiten visualizar cómo varían los distintos parámetros a lo largo de los diferentes puntos de muestreo. Cada punto de muestreo tiene unas características distintivas del resto (orilla natural o artificial, presencia o no de vegetación, profundidad a la que se toma la muestra, etc.), con lo que se espera observar que los parámetros medidos varíen de un punto a otro. Una vez que están todos los datos recopilados, se generarán las gráficas correspondientes para todos los parámetros y se expondrán en la pantalla. Los alumnos expondrán sus ideas acerca de por qué los datos fluctúan de un punto a otro de la laguna, y las argumentarán. Se generará un debate entre las ideas de los distintos alumnos, hasta que lleguemos a la/s idea/s válida/s. Iré guiando el proceso haciendo preguntas, planteándoles escenarios climatológicos distintos al encontrado en nuestro muestreo, e introduciendo elementos comparativos, por ejemplo, mostrando las gráficas obtenidas por el grupo en el que apliqué el CIMA1. Recursos: Ordenador, hoja de Excel preparada, proyector, pizarra, sus resultados. 6 C Asentamiento de conclusiones 10’ sesión 2 Descripción: En grupos, los alumnos redactarán las conclusiones finales a las que hemos llegado tras el análisis de los resultados de todos los compañeros de clase. Al terminar, me entregarán un informe por grupo, que supervisaré para comprobar el correcto asentamiento de las ideas argumentadas en el debate. Recursos: Informe que entregan al docente para su revisión. 7 Pr y AC Recordatorio y Guía para la experimentación 15’ sesión 3 Descripción: Volveré a recordar la situación laboral planteada en la sesión 2, y que seremos capaces de responder al término de la sesión 3. Explicaré los métodos que vamos a seguir, sus bases teóricas y organizaré el orden de las tareas. Antes de empezar la clase, habré escrito un guion a modo de esquema en la pizarra, sobre el que se guiará el transcurso del trabajo experimental, y que dejaré expuesto durante el desarrollo de misma para que sirva de apoyo a los alumnos. Además, contarán con un protocolo de trabajo y unas guías de identificación de microorganismos. En la sesión 3 estudiaremos el zooplancton y el fitoplancton de las muestras obtenidas en el Parque del Alamillo. Recursos: Pizarra. 8 P Desarrollo experimental 60’ sesión 3 Descripción: Los alumnos procesarán las muestras utilizando distintas metodologías y distintos utensilios de laboratorio. Trabajarán en los grupos formados previamente, cada grupo con sus propias muestras. Se ayudarán del protocolo para poder analizar las muestras con la mayor autonomía posible y de unas guías de identificación. Iré visitando las distintas mesas para supervisar el trabajo, corregir, aclarar dudas, etc. En esta sesión, observaremos muestras de agua al microscopio y a la lupa para identificar distintos grupos de zooplancton y de fitoplancton. Recursos: Material diverso de laboratorio, muestras tomadas el día anterior, protocolo impreso de la práctica que los alumnos pueden descargar de Enseñanza Virtual, guía para la identificación de grupos de zooplancton y de fitoplancton. 353 Mejora docente en el Grado de Biología para aprender a caracterizar ecosistemas acuáticos Jennifer Mesa Marín Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) Orden Fase del modelo Nombre actividad Tiempo 9 IA Relación de resultados con gráficas de sesión 2 20’ sesión 3 Descripción: Una vez que los alumnos hayan terminado de analizar el zooplancton y fitoplancton de sus muestras, proyectaré de nuevo las gráficas obtenidas en la sesión anterior. Esta vez, los alumnos expondrán sus ideas acerca de cómo se relacionan los datos obtenidos hoy con los obtenidos ayer, y las argumentarán. Se generará un debate entre las ideas de los distintos alumnos, hasta que lleguemos a la/s idea/s válida/s. Iré guiando el proceso haciendo preguntas e introduciendo elementos comparativos, por ejemplo, mostrando las gráficas obtenidas por el grupo en el que apliqué el CIMA1. Recursos: Ordenador con hoja de Excel de ayer, proyector. 10 C Asentamiento de conclusiones finales y resolución de problema laboral 15’ sesión 3 Descripción: En grupos, los alumnos redactarán las conclusiones finales a las que hemos llegado tras el análisis de los resultados de todos los compañeros de clase. Al terminar, me entregarán un informe por grupo, que supervisaré para comprobar el correcto asentamiento de las ideas argumentadas en el debate. Finalmente, volveremos al problema laboral inicial, que los alumnos solucionarán gracias a los datos obtenidos y analizados. Recursos: Informe que entregan al docente para su revisión. 11 — Cuestionario de ideas finales 10’ sesión 3 Descripción: Los alumnos contestarán por escrito el cuestionario de ideas previas/finales. Recursos: Cuestionario diseñado para el CIMA. Total PR2 – 4 horas Cuestionario inicial-final Se realizó un breve cuestionario con el fin de evaluar el aprendizaje de los alumnos. Para ello, los alumnos cumplimentan de forma anónima dicho cuestionario al inicio y al final de las prácticas. Se diseñó con las preguntas clave propuestas en el mapa de contenidos, lo cual nos permitirá abarcar todos los contenidos. Caracterización de Ecosistemas Acuáticos Pseudónimo: Este cuestionario NO ES UN EXAMEN. Es una actividad que me va a permitir evaluar el grado de aprendizaje de la práctica. Por favor, contesta con tus propias opiniones, con tu lenguaje (imagina que es un amigo el que te hace las preguntas), y de la forma más sincera posible. No se va a juzgar lo que escribas. 1. Si tengo un acuario en casa y no lo cuido, el agua se ensucia y mueren plantas y peces. ¿Por qué esto no pasa en un lago? 2. ¿De dónde sale la energía que mantiene «vivo» un sistema acuático? 3. Enumera hasta 4 parámetros que podrías medir en un lago para caracterizarlo. 4. ¿Cómo medirías los parámetros que has citado antes? 360 Mejora docente en el Grado de Biología para aprender a caracterizar ecosistemas acuáticos Jennifer Mesa Marín Esta obra se distribuye con la licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0.) Parra Martín, R. (2018). Biología en Ingeniería Agronómica. Un modelo docente innovador. En R. Porlán y E. Medina (Coord.) Jornadas de Formación e Innovación Docente del Profesorado, 1, 1118-1134. Sevilla: Editorial de la Universidad de Sevilla. Porlán, R. (Coord.) (2017). Enseñanza universitaria. Cómo mejorarla. Madrid: Morata. Vygotsky, L. S. (1978). Mind in society: The development of higher psychological processes. Cambridge: Harvard University Press.