Aplicación de Técnicas innovadoras en la preparación de piezas óseas. Capacitación, Transferencia y Utilización en Museos de Ciencias Naturales.

Las piezas esqueléticas constituyen un producto original y despierta muchísimo interés como material científico ,didáctico o de exhibición, la idea de producirlas surge de un Taller de Biología Aplicada que se dicta desde hace trece años en la FCEFy N de la UNC. A partir de allí, la propuesta realizada en diferentes Congresos de Educación y Científicos dio lugar a una importante demanda de todos los niveles de educación para la producción de este material mediante cursos de capacitación. Algunos de ellos se realizaron en Córdoba para el nivel secundario y terciario y otros en Universidades del país, todos con excelentes resultados Posteriormente el subsidio otorgado por la Agencia para el desarrollo Económico de la Provincia de Córdoba (ADEC), permitió la adquisición del equipamiento necesario y se llevó a cabo el desarrollo de una propuesta para la aplicación de técnicas innnovadoras. Otro hito importante para la demanda del producto ofrecido lo constituyó la participación en la Feria de Ciencias Arte y Tecnología "Cuatrociencia" en la UNC, esta muestra científica,educativa,didáctica e interactiva dio lugar a que una gran cantidad de docentes y directivos se acercaran para informarse acerca de la manera de recrear la muestra en sus Escuelas. Desde la UNC y con el programa “Vamos a armar esqueletos para el Museo de tu escuela,” hoy vigente, se continuará con la preperación de esqueletos a través de la capacitación de alumnos de escuelas secundarias. En relación a los alumnos del IPEM Nº 103 Esteban Echeverría ( Ciencias Naturales) de la ciudad de Córdoba, el objetivo se orienta al adiestramiento para trabajar con las piezas esqueléticas de diferentes vertebrados encontrados muertos en la naturaleza. El producto de la capacitación se utilizará para distintos fines,1) podrá exhibirse como piezas de museo completas y articuladas, 2) las piezas desarticuladas como material didáctico fácil y accesible y 3) otro tipo de material óseo, se destinará para un juego lúdico e interactivo como rompecabezas y juegos de encastre, los alumnos podrán jugar y aprender no sólo la morfología sino también las adaptaciones de los animales al ambiente donde viven, esta actividad puede ser usada como un producto repicable a toda la comunidad educativa. Para que este material no quede desperdigado se lo incluirá en una colección biológica y se dará los primeros pasos en la la construcción del Museo escolar. Para tal fin se trabajará con conceptos básicos de Museología y Museografía, a los fines de aprender la manera de conservar y ubicar las piezas de manera armoniosa. De este modo, el Museo será un espacio agradable para estudiar, reflexionar, imaginar y también aprender jugando. En relación a la segunda propuesta, desde hace mucho tiempo, Profesores de Anatomía de la Facultad de Ciencias Médicas solicitan este curso, ya que los estudiantes universitarios también necesitan utilizar las piezas esqueléticas como material didáctico, en este caso serían esqueletos de mamíferos que le permitirán estudiar la morfología de los mismos y luego transferir el conocimiento a la Anatomía Humana. Esto pone a prueba la adaptación y flexibilidad de la técnica y la aplicación en todos los niveles educativos. También cabe destacar que en la tarea de preparar piezas esqueléticas no hay muchos profesionales formados (exceptuando aquellos que trabajan de los grandes Museos de Ciencias Naturales) y que no obstante aplican otras metodologías).

Actividades Experimentales para el Área de Ciencias Naturales

El aula es el espacio adecuado que puede facilitarle al estudiante como establecer la relación entre observación y teoría, y suministrarle la oportunidad para conocer como los científicos tratan las teorías alternativas y/o métodos para elegir la más apropiada y de esta manera llegar a conclusiones. Distintos autores (Novak, 1990; García y otros, 1999; Salinas y Otros, 1992; Salinas, 1996a, Gil Pérez y Valdez Castro, 1996; Capuano y otros, 2001, Martín y otros, 2011) proponen en sus escritos que una actividad importante a desarrollar, con fines a propiciar el cambio conceptual en los alumnos, es el desarrollo de trabajos de experimentos, pues en ese ámbito es donde el alumno, al enfrentar una situación problemática hábilmente presentada, puede entrar en un conflicto conceptual ó cognitivo, al ver que surgen discrepancias entre sus conceptos incorporados y las evidencias que provee el trabajo experimental, pudiendo esto favorecer la modificación de sus ideas previas y abandonar los esquemas mentales no científicos, si correspondiera. Si analizamos la historia de las Ciencias naturales, desde tiempos remotos hasta nuestros días, podremos identificar numerosas e importantes experiencias llevadas a cabo por científicos, que podríamos definir como “experiencias cruciales” (EC), puesto que las conclusiones a las que llegaron, marcaron un hito referencial en la evolución del conocimiento científico, dando lugar al descubrimiento de nuevas leyes, y en algunos casos, dejando de lado otras. Se sabe que los experimentos constituyen actividades muy útiles en el proceso de enseñanza y aprendizaje de la Física (Salinas y Colombo, 1992; Capuano y otros, 2001), pero esto se hace efectivo siempre y cuando se logre que el alumno reflexione críticamente acerca del trabajo experimental, no lo desarrolle mecánicamente al estilo de una receta, y que la experiencia diseñada logre despertar su interés (Salinas, 1996b). Las prácticas de laboratorio como actividades de mera ilustración son cuestionables (Gil Pérez y Valdez Castro, 1996). El alumno debe ser el principal actor en este ámbito y sentirse partícipe de la formación de su propio conocimiento. Si las prácticas experimentales se piensan y desarrollan, estructuradas de manera tal que resulten significativas para los alumnos, se podría revertir la actitud desinteresada hacia la actividad experimental que ellos presentan y generar las condiciones para favorecer el cambio conceptual en su estructura cognitiva. Si logramos que los alumnos comprendan que las dificultades que ellos experimentan al intentar abordar un nueva situación problemática, son similares a las que tuvieron que enfrentar los científicos en su intento de entender y poder explicar los fenómenos del mundo natural y que éstos, en muchos casos, los resolvieron mediante la práctica experimental, daremos un paso muy importante motivándolos a entender el complejo mundo que los rodea. A partir de estos supuestos resulta por lo menos interesante disponer de un Cuaderno de Experimentos que permita introducir actividades experimentales dentro de las prácticas educativas como una herramienta de útil para la enseñanza de las Ciencias Naturales Bibliografia Capuano, V.; Follari, B.; Dima, G.; De La Fuente, A.; Gutierrez, E. y Perrotta, M., Los experimentos cruciales en la enseñanza de la Física y el espejo de Lloyd. Memorias del Encuentro Nacional de Profesores de Física. Córdoba. pp.119-127, 2001. García, P., Insausti, M. y Merino, M., Propuesta de un modelo de trabajos prácticos de física en el nivel universitario. Enseñanza de las Ciencias, 17 (3), 533-542, 1999. Gil Pérez, D. y Valdéz Castro, P., La orientación de las prácticas de laboratorio como investigación: un ejemplo ilustrativo. Enseñanza de las Ciencias, 14 (2), 155-163, 1996. Martín, J; Cantero, P; Rodriguez, C; Galeasso, A; Rossi, F, Babenco, M. Diseño y construccion de un datalogger para instrumentar la toma de datos en el laboratorio de física. Memorias de la XVII Reuni

Programa de capacitación y actualización en modernas técnicas experimentales para medición de caudales de aguas superficiales en cauces naturales

La determinación experimental in situ del escurrimiento superficial en cauces naturales (mediante aforos) en forma sistemática permite lograr una mayor eficiencia en la gestión del recurso hídrico en una cuenca determinada. Además, la determinación precisa de los caudales es relevante para el diseño sustentable de infraestructura hídrica (puentes, canalizaciones, etc.) debido en parte a que el sobredimensionamiento de las obras genera un impacto innecesario sobre el medio ambiente, además de que resulta antieconómico. Además, la subestimación de las obras a diseñar provoca fallos con resultados catastróficos con alto impacto sobre la sociedad y el medio ambiente, ya sea por la pérdida de vidas humanas como de bienes públicos y privados. En los últimos años se ha incrementado el instrumental disponible para la cuantificación experimental de caudales de agua superficial en cauces naturales con tecnología que permite caracterizar el flujo de agua con mayor resolución espacial y temporal. Específicamente, el empleo de la anemometría acústica basada en el efecto Doppler (que utiliza el principio físico del cambio de frecuencia ante el rebote acústico que produce una partícula transportada por el flujo) se ha tornado actualmente una práctica universal en hidráulica fluvial y está reemplazando a las metodologías convencionales como por ejemplo el uso de molinetes. El instrumento acústico utilizado comúnmente en el caso de mediciones en campo, es el ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler). Por otra parte desde hace algunos años se están desarrollando metodologías experimentales que permiten medir el campo de velocidades del flujo en manera instantánea y con alta resolución espacial mediante el procesamiento digital de imágenes. Dentro de estos métodos se destaca el de velocimetría por seguimiento de partículas PTV (Particle Tracking Velocimetry) de reciente aplicación a nivel mundial en mediciones de campo. Sobre esta base, se considera un desafío tecnológico la implementación en nuestra provincia de estas modernas tecnologías, ya validadas en el ámbito de la Universidad Nacional de Córdoba para la obtención precisa de registros de caudales en cauces naturales. Mediante este proyecto de transferencia de los resultados de investigación y comunicación pública de la ciencia, el grupo de Investigación del CETA - FCEFyN -UNC realizará un "Programa de capacitación y actualización en modernas técnicas experimentales para medición de caudales de aguas superficiales en cauces naturales" que incluye los recientes avances observados en la temática. La Secretaría de Recursos Hídricos del Ministerio de Agua, Ambiente y Energía de la Provincia de Córdoba será beneficiada y se fortalecerá en una de sus principales funciones que es: "procurar el fortalecimiento de redes de mediciones o monitoreo sistemático a través de programas de cooperación técnica y presupuestaria con entidades provinciales y nacionales -públicas o privadas-, prestatarias de obras y servicios públicos y los usuarios del agua, manteniendo un sistema de información provincial sobre las variables meteorológicas y el recurso hídrico con el objeto de procesar su flujo en forma permanente".

Problemáticas de la interacción discursiva en la enseñanza y el aprendizaje de las Ciencias Naturales. Aportes didácticos.

Las didácticas específicas de las ciencias naturales revelan diferentes problemáticas en su enseñanza y aprendizaje en los diferentes niveles del sistema educativo. En particular, en las clases de ciencias la interacción discursiva docente alumnos adquiere relevancia, ya que el proceso de comunicación del conocimiento es uno de los pilares didácticos, junto a la trasposición del mismo. Especificamente, en este proyecto nos abocamos a aquellas intervenciones de docentes y alumnos que se relacionan con la construcción del conocimiento biológico y químico. El proyecto se enmarca en una actual linea de trabajo que indaga sobre las dificultades en los abordajes del conocimiento científico en las aulas, las características del discurso entre docentes y alumnos, las habilidades y dificultades en la comprensión de los enunciados de problemas y las características de los textos que se utilizan en las clases. Se focaliza este estudio en casos que intentan dar respuesta a tres temáticas, agrupadas en un conjunto de situaciones de investigación relacionadas con la interacción discursiva docente-alumno, retomando el rol del docente al hablar, guiar o diseñar las situaciones de referencia para el aprendizaje de los alumnos. Los casos son: 1- En cuanto a las concepciones sobre diversidad biológica en estudiantes de escuela secundaria y en textos académicos, atendemos a cómo la escuela presenta los contenidos ecológicos como un conjunto de dogmas y conceptos estáticos. Además suelen simplificarse conceptualmente y presentarse poco actualizados. Es por ello que se planea estudiar las concepciones y actitudes de los alumnos de secundaria sobre la biodiversidad, cómo estas dificultan su comprensión y los textos usados en relación a la promoción de la transposición didáctica. 2- En relación a cómo se elabora el patrón temático del tema célula en clases de Biología, se analizarán las diferentes estrategias de significados y de desarrollo temático, que se emplean en la comunicación aulica. Se intentará establecer si hay cambios en el desarrollo temático a medida que se avanza en la escolaridad. Esto es porque se puede apreciar que muchos de los problemas de aprendizaje del alumnado se deben a un desconocimiento tanto del patrón temático como del patrón estructural de la ciencia, siendo preciso evocar los patrones temáticos que se quieren utilizar, para construir un conocimiento compartido. 3-Finalmente, en los enunciados de problemas de Química, se analizarán las dificultades de comprensión lectora de alumnos de Ingeniería. Los docentes frecuentemente atribuyen los problemas a deficiencias en la instrucción recibida, sin considerarse los conocimientos previos del alumno, los obstáculos conceptuales originados en el tema, las deficiencias en la habilidad lectora, el tipo textual predominante en la consigna, el formato en el que se escribió la consigna y los factores personales, etc., siendo que la comprensión del enunciado de una consigna de trabajo condiciona fuertemente la posibilidad de su resolución. Los tres casos utilizarán metodologías cualitaritas que incluyan análisis de contenido en discursos orales y escritos. Los datos se registrarán desde observación no participante, registro etnográfico y con grabaciones de audio. Se espera contribuir al conocimiento, realizando aportes a la formación docente en tanto las estrategias discursivas que se emplean en el aula, en forma oral y en la escrita, conocer concepciones que dificultan o favoren la construcción del conocimiento científico, entre otras. Los productos de estos estudios estarán integrados por nuevos desarrollos para la formación docente, publicaciones científicas de impacto nacional e internacional, presentaciones a congresos, materiales didácticos y divulgativos, dictado de seminarios y/o cursos, redacción de informes a las escuelas intervinientes..

ESTUDIO DE MOLÉCULAS INVOLUCRADAS EN LA REGULACIÓN DE LA HOMEOSTASIS VACUOLAR Y LA ENDOCITOSIS DE ANTIPARASITARIOS NATURALES EN GIARDIA LAMBLIA

La endocitosis y el tráfico de proteínas lisosomales son eventos esenciales en los parásitos patógenos ya que están directamente vinculados a procesos específicos vitales tales como la invasión de células hospedadoras, la nutrición y la diferenciación celular a estadios resistentes. En el parásito unicelular G. lamblia, las moléculas que participan en estos procesos fueron analizadas por nuestro grupo e incluyen la acción de las proteínas adaptadoras AP-1 y AP-2 y del coatómero clatrina, con implicancia incierta de otras proteínas adaptadoras. Recientemente, hemos identificado a la proteína GlENTHp (Giardia lamblia ENTH protein) que contiene un dominio de ENTH presente en las proteínas adaptadoras monoméricas epsina o epsinaR (proteína relacionada a epsina), que participan en la endocitosis y el tráfico de proteínas desde el aparato de Golgi a los endosomas, respectivamente, en otros tipos celulares. Hemos encontrado que GlENTHp se une clatrina y ubiquitina y, notablemente, también interactúa con la subunidad alfa de la AP-2 (que participan en la endocitosis) y la subunidad gamma de la AP-1 (implicada en el tráfico de Golgi-a-lisosoma). Encontramos también que GlENTHp estaría asociada a membrana a través de su unión a fosfoinosítidos vinculados al anclaje a la membrana plasmática y membrana de Golgi en células de mamífero. La reducción de la expresión de GlENTHp o la sobreexpresión de una mutante de GlENTHp no funcional mostró una acumulación inusual de material electrodenso en las vacuolas lisosomales periféricas o PVs, estando gravemente afectado el crecimiento de los trofozoítos. Un hallazgo similar se observó en trofozoítos salvajes tratados con lactoferrina, un metabolito antimicrobiano natural y una de las barreras de defensa del hospedador más importantes contra G. lamblia. El mismo efecto, se vió luego de la exposición de trofozoítos a LY294002, un inhibidor de las enzimas PI3 quinasas capaces de fosforilar fosfatidilinositol a fosfoinosítidos. Estos estudios acerca de la función molecular de drogas antiparasitarias y el análisis de su relación con la maquinaria endocítica nos permitirían inferir la utilidad clínica de esta droga natural en particular pero también nos permitirán establecer nuevas bases en la investigación de un enfoque de administración de drogas específicas a través de receptores de alta afinidad en general. Por lo tanto, en este proyecto nos proponemos continuar con el estudio del tráfico de proteínas mediado por clatrina implicado en el mantenimiento de la homeostasis de las PVs y su implicancia en la incorporación de giardicidas naturales. Nuevos hallazgos posiblemente nos darán una visión diferente de la función de las PVs y pueden brindar información sobre vías de intervención terapéutica alternativas contra Giardia y otros parásitos relacionados.

Modelización, argumentación, enunciados científicos, comunicación virtual y redes sociales a través de las Tecnologías de la Información y la Comunicación en Ciencias Naturales

El presente proyecto tiene por finalidad investigar los diferentes procesos de aprendizaje e interacciones que tienen lugar través del desarrollo y aplicaciones de estrategias innovadoras en ambientes mediados por las TIC en el ámbito de la Biología, la Física y la Química. Esta propuesta se llevará a cabo a través de cuatro componentes articuladas que se integran a través de su marco teórico y en su utilización en la práctica áulica. El primero de ellos se refiere al desarrollo, aplicación y evaluación de materiales que involucran diferentes procesos centrados en la modelización. Proponemos identificar, adaptar y aplicar una serie de recursos tecnológicos usados en la modelización. Se investigarán distintos aspectos generando dimensiones y categorías de análisis que permitan caracterizarlos. Dentro de ellos se usarán las simulaciones para la enseñanza la Física, específicamente se tratará de identificar las dificultades que presentan los estudiantes al resolver problemas aplicando las Leyes de Newton y generar una propuesta didáctica que incluya una simulación Applet Java para el aprendizaje de este contenido con su correspondiente evaluación. Otro recurso tecnológico que se estudiará tiene que ver con las animaciones llevadas a cabo por computadora. Se utilizará la estrategia Stopmotion para el aprendizaje de diferentes aspectos de la división celular en Biología, con alumnos de escuelas secundaria, investigando los aprendizajes y las producciones realizadas por estudiantes que trabajan de manera no tradicional. También se propone el uso de dos laboratorios virtuales con alumnos del profesorado en Biología, lo que permite comprender conceptos que habitualmente requieren experimentación fáctica, uno para la identificación de ADN a través de electroforesis en gel y el otro para la contaminación del agua. Se propone generar las guías de laboratorio basada en resolución de problemas a investigar la innovación a través de encuestas y entrevistas. Se investigarán el impacto de este recurso, las actitudes de los estudiantes frente a esta estrategia y sus aprendizajes. También se investigará la aplicación de un video juego educativo Kokori en 3D, de distribución gratuita, libre cuyo objetivo es poner en evidencia la comprensión de los procesos metabólicos de las células. Se aplicará a docentes de formación inicial analizando la interacción con los saberes de los estudiantes a través de situaciones en un escenario lúdico. Toda la investigación de esta componente estará centrada en la caracterización de los materiales, su evaluación, los aprendizajes con procesos de modelización. La segunda componente investiga las características que presentan las argumentaciones que se abordan en los procesos de lectura y escritura que se promueven cuando se trabaja con las TIC. Se analizarán las producciones escritas realizadas por docentes y estudiantes en las redes sociales y otros materiales desarrollados y aplicados en la componente anterior. El tercer componente se refiere al estudio de la interacción y comunicación que se promueva entre los participantes de los trabajos virtuales y de las redes sociales que intervienen, tales como Facebook y Twiter. Se considerará las dimensiones, categorías e indicadores que dan cuanta de los proceso de comunicación en estos entornos. El último componente, es el análisis de los procesos y negociaciones respecto de los enunciados, como las premisas que representan el conocimiento, que se ponen en juego en distintas propuestas elaboradas por los futuros profesores de biología en recursos como la Webquest. El enfoque metodológico usado integra técnicas y procedimientos cuantitativos y cualitativos. La contribución teórica permitirá caracterizar diferentes aspectos de la enseñanza de las ciencias naturales introduciendo TIC y como aporte novedoso se espera consolidar una red de comunicaciones entre los docentes, los estudiantes y los investigadores involucrados en el proyecto.