David Cruz Sánchez 1
Karla Verónica García Cruz 1
Colegio de Biología, Escuela Nacional Preparatoria plantel 8 “Miguel E. Schulz”, Universidad Nacional Autónoma de México. 1
¿CUÁLES SON LOS ANTECEDENTES?
Debido a la pandemia por SARS-CoV-2 la educación en México se ha realizado a distancia. Por ello, los docentes han tenido que ajustar sus estrategias didácticas a esta nueva normalidad. Durante la enseñanza de asignaturas en ciencias experimentales como Biología, Química y Física es de suma importancia el aprendizaje de conceptos abstractos, pero, en muchos casos suele ser difícil para el estudiante su comprensión, por lo tanto, es recomendable la utilización de objetos tangibles, modelos o maquetas como recursos didácticos. En la actualidad es posible imprimir en 3D diversos materiales que permitan alcanzar la comprensión de conceptos abstractos, tales como la estructura y función de moléculas, como enzimas, proteínas, hormonas, anticuerpos, virus, ácidos nucleicos DNA y RNA (Da Veiga et al., 2017).
Sin embargo, en las condiciones actuales de enseñanza en línea, la posibilidad que tienen los estudiantes de manipular este material es complicada, por lo que es necesario implementar nuevas estrategias de educación a distancia y complementar con el uso de los modelos 3D. Dichos materiales combinados con plataformas para la difusión de videos, las hacen una herramienta poderosa para el docente en estos tiempos donde la educación se imparte a distancia.
¿QUÉ HIZO?
Se diseñaron videos basados en las herramientas que proporciona PowerPoint. A dichos videos se les añadió un contenido didáctico basado en impresiones tridimensionales. Los videos cuentan con una introducción, desarrollo, conclusión y bibliografía. Además, fueron cargados a la plataforma de YouTube con el fin de que todos los alumnos puedan acceder a este desde cualquier dispositivo. Posteriormente, los videos fueron la base para el diseño de distintas secuencias didácticas y para la obtención de distintos productos.
¿CON QUIÉN LO HIZO?
La práctica se realizó con estudiantes de quinto año de la ENP plantel 8 “Miguel E. Schulz”, que cursaron la asignatura de Biología IV. Se trabajó con un total de 228 alumnos pertenecientes al turno vespertino. Los(as) estudiantes se encuentran en un rango de edad entre los 16 y 17 años.
¿CÓMO LO HIZO?
Con la finalidad de analizar los conceptos relacionados a diferentes temas de la Biología se elaboraron una serie de videos. Los temas pertenecen al programa de Biología IV de la ENP, los contenidos conceptuales son los siguientes:
- Estructura y función de las proteínas https://youtu.be/dIhLT0cLf2I
- Características de los virus https://youtu.be/03v6qSowyNM
- Genes y Cromosomas
- Respiración celular https://youtu.be/jHRKdAYYbko
Para elaborar los videos se emplearon como base presentaciones de Powerpoint que describen y explican definiciones y procesos. Tienen una duración entre 30 y 40 minutos. Durante la ejecución del video se realizaron algunas pausas para explicar el material didáctico. Los videos fueron cargados a la plataforma de videos Youtube en el canal Karla Veronica GC: https://www.youtube.com/channel/UCt01NNdC-06emlwyY5uzj6Q (Figura 1).
Figura 1. Captura de pantalla del canal de YouTube.
El material empleado en 3D fue el siguiente:
- Un modelo dinámico de flujo de protones, con la membrana mitocondrial interna con ATP sintasa. Un modelo de ATP sintasa (Figura 2) (https://www.thingiverse.com/thing:1205878 y https://www.thingiverse.com/thing:1504341)
- Un modelo de la proteína BCR (normal y mutante) con sustratos. Esta fue empleada para explicar la importancia de las mutaciones; sin embargo fue utilizado en clase sincrónica a distancia. (https://www.thingiverse.com/thing:222545)
- Modelos de anticuerpos y de la región variable de otro anticuerpo (https://www.thingiverse.com/thing:3430881) con su antígeno (https://www.thingiverse.com/thing:227201). Estos fueron empleados para proyectos de investigación.
- Un modelo de partícula viral que se autoensambla con imanes. (https://www.thingiverse.com/thing:2834219)
- Un modelo a escala 1:100,000,000 (1 mm representa 1 nm) de la estructura de la partícula viral de SARS-CoV-2 (https://www.thingiverse.com/thing:4543692). Adicionalmente, se obtuvieron variantes de la proteína Spike.
Figura 2. Material didáctico impreso en 3D utilizados. A) Modelo dinámico de flujo de protones (izquierda), modelo de ATPasa (derecha). B) Modelo de la proteína BCR (normal y mutante) y sustratos. C) Anticuerpo (izquierda) región variable con su antígeno (derecha). D) Modelo partícula viral autoensamblable. E) Modelo SARS-CoV-2 (izquierda) variantes de la proteína Spike (derecha).
¿DÓNDE LO HIZO?
Debido a las condiciones de la pandemia, la práctica se llevó a cabo a distancia, utilizando la plataforma Zoom para las sesiones sincrónicas y asíncronas. Se utilizó en el canal de YouTube Karla Veronica GC, cuenta institucional de la ENP. Para la entrega de los productos se empleó la plataforma Edmodo.
¿QUÉ OBTUVO?
Los videos fueron la base de diversas secuencias didácticas en donde se obtuvieron diversos productos elaborados por los alumnos. Entre ellos se encuentran: organizadores gráficos de su elección (mapas mentales, conceptuales, cuadros sinópticos e infografías). Además, se obtuvieron, tablas comparativas, cuestionarios de retroalimentación, y un foro de discusión en el Canal de Youtube. En el caso de los docentes los videos pueden emplearse para sus clases a distancia y presenciales.
¿QUÉ VENTAJAS ENCONTRÓ?
La impresión 3D es un material que ayuda a “vencer” los conceptos abstractos. Además, estos materiales no están tan limitados por la actual condición de distancia social ya que pueden ser grabados en videos y publicados en las aulas virtuales de los profesores, o mejor aún, en las redes sociales en donde se difunden masivamente. Del mismo modo, son un apoyo muy valioso para la elaboración de distintos productos como los mencionados anteriormente.
AGRADECIMIENTO
Este trabajo se realizó como parte del proyecto INFOCAB PB203120 Innovación de la enseñanza de ciencias experimentales con el diseño, desarrollo e impresión 3D de material didáctico.
REFERENCIAS
3D Printing of Biomolecular Models for Research and Pedagogy. J. Vis. Exp. (121), e55427, doi:10.3791/55427.
Competencia Digital: Uso y manejo de modelos 3D tridimensionales digitales e impresos en 3D. EDMETIC, 6(2), 27-46. https://doi.org/10.21071/edmetic.v6i2.6187