Experiencia de Aprendizaje Innovadora Curso Innovación para la Educación en Ciencia y Tecnología Plataforma UAbierta Universidad de Chile - Julio 2016

1. Luis Andrés Pereira Valdebenito
Bioingeniero, (c)MSc mención Microbiología Universidad de Concepción
Innovación para la Educación en Ciencia y Tecnología
Plataforma UAbierta
Universidad de Chile - Julio 2016
Experiencia de Aprendizaje Innovadora
La Ciencia como Herramienta de Transformación de Nuestro Entorno
Aprendamos Ciencia
Haciéndonos Cargo de Problemas Ambientales
Aislamiento de bacterias resistentes a arsénico
desde ambientes naturales contaminados con altos
niveles de compuestos arsenicales para su potencial
uso en biorremediación

2. Contextualización
Por medio de los Objetivos de Aprendizaje (OA), las Bases Curriculares definen la expectativa formativa a
desarrollar por las y los estudiantes en cada asignatura y curso, en especial en aquellas relacionadas con Ciencia y
Tecnología. Dichos objetivos integran conocimientos, habilidades y actitudes fundamentales para que las y los jóvenes
alcancen un desarrollo armónico e integral que les permita enfrentar su futuro con las herramientas necesarias para
participar de manera activa, responsable y crítica en la sociedad.
En este contexto la Unidad de Currículum y Evaluación del MINEDUC, estableció para el año 2016 dentro
del Programa de Estudio para Ciencias Naturales de 7º Básico, el desarrollo de cuatro unidades, cada una compuesta por
una selección de OA, destacándose entre ellas la Unidad N°3 enmarcada en el Eje de Biología “Microorganismos y
barreras defensivas del cuerpo humano”, rama de las ciencias naturales, en la que el rol transformador del entorno,
que estás poseen, alcanza una de sus máximas expresiones, jugando un papel fundamental a partir de utilización de
microorganismos (bacterias) en múltiples aplicaciones biotecnológicas, ya se en la: producción de alimentos, fármacos,
obtención del cobre, generación de metano y descontaminación ambiental, esta ultima foco del presente proyecto de
aprendizaje innovador.
En el contexto educativo, formular y desarrollar proyectos dentro de esta área temática mediante la
generación de aplicaciones biotecnológicas, permitirá dotar de herramientas y capacidades concretas a los alumnos,
empoderándolos no solo a ellos sino también a profesores, apoderados, y en general, a todos los actores implicados en el
proceso educativo, en relación a modificación de las condiciones desfavorables a nivel medioambiental. de su entorno.
La generación e implementación de esta Experiencia Innovadora permitirá materializar todas las temáticas
tratadas en los módulos del curso; abordando los desafíos que presenta la enseñanza de este eje pedagógico en
articulación con otras unidades contempladas en el eje de Biología. Enfrentando la diversidad como una oportunidad
estratégica para la innovación de la enseñanza de esta unidad, al comprender que barreras de este tipo, no deben existir
a nivel científico. Desarrollando el espíritu emprendedor en el alumnado, gracias a la generación de un proyecto no solo
teórico sino también concreto, el cual tendrá un impacto directo y efectivo no solo en la comunidad educativa; sacando el
conocimiento fuera del aula y llevándolo al entorno social y medioambiental; dejando en evidencia el rol fundamental
que tiene la ciencia como herramienta de transformación, haciéndolos parte de la comprensión y búsqueda de
soluciones a problemas reales , extrapolables no solo a nivel local o regional, sino también nacional y mundial.
Mediante esta Experiencia Innovadora se pretende profundizar en el proceso de enseñanza activa dejando
de lado el modelo de enseñanza por transmisión-recepción, promoviendo un trabajo basado en el modelo por
investigación y experimentación a partir de la indagación guiada y personal de los conceptos más relevantes del tema y
la experimentación real a nivel de laboratorio.

3. Diagnostico del Problema
El Arsénico es un
metaloide presente en
la corteza terrestre en
pequeñas proporciones
Con distribución diversa
Su principal vía de
dispersión
ambiental es el
AGUA,
su concentración en
ella depende de los
materiales que
atraviesa para llegar
a los reservorios
AGUA
Subterránea
El arsénico se presenta
en la naturaleza de
distintos modos,
algunos más peligrosos
que otros

4. Diagnostico del Problema
Los seres humanos están expuestos
al arsénico a través del agua, los
alimentos y el aire.

5. Solución Propuesta al Problema
BIORREMEDIACION
La presencia de diferentes BACTERIAS
RESISTENTES a este metaloide, juegan un
rol de importe en el ciclo biogeoquímico
de este elemento.
Objetivo
Aislar bacterias resistentes a As
desde ambientes naturales
contaminados con altos niveles de
compuestos arsenicales para su
potencial uso en biorremediación
Hipótesis
En ambientes naturales
contaminados con altos niveles de
compuestos arsenicales, existen
bacterias resistentes a As posibles
de aislar y utilizar en
biorremediación

6. Detalles de la Actividad
Aislamiento de bacterias resistentes a arsénico desde ambientes naturales contaminados con altos
niveles de compuestos arsenicales y su potencial uso en biorremediación.
Extracción de
muestras desde
ambientes naturales
contaminados con
altos niveles de As
Cultivo de bacterias a partir de
muestras ambientales
Crecimiento de
variados tipos de
Bacterias
Aislamiento y
estudios de bacterias
resistencia a As
en medio solido
Estudios de resistencia
a As en medio liquido
Selección de Bacteria (s)
con potencial uso en
Biorremediación
Generación de
nuevos proyectos
para implementar
su utilización en
biorremediacion
Difusión Científica de
Resultados Obtenidos
Análisis
Bibliográfico
Previo
Planificación
de Materiales
y Métodos

7. Objetivos y/o competencias de enseñanza-
aprendizaje de la actividad
El Objetivo General de esta Experiencia de Aprendizaje es entregar una base científica para la
valoración de la microbiota ambiental bacteriana y su potencial utilización biotecnológica, mediante el uso de
microorganismos en aplicaciones industriales, a partir de la descontaminación ambiental de arsénico desde el
medio ambiental, enmarcando el aprendizaje y el entendimiento de la investigación científica como pieza
fundamental para la transformación de su entorno.
Las competencias de enseñanza-aprendizaje que se espera conseguir con esta actividad son:
• Generar curiosidad, creatividad e interés por conocer y comprender los fenómenos científicos asociados
con el tema, disfrutando del crecimiento intelectual que genera el conocimiento científico y valorando su
importancia para el desarrollo de aplicaciones biotecnológicas en beneficio de la sociedad.
• Generar una actitud de pensamiento crítico, buscando rigurosidad y replicabilidad de las evidencias
obtenidas a fin de sustentar las respuestas, las soluciones y/o hipótesis que el trabajo genere.
• Valorar el esfuerzo y perseverancia del trabajo personal, entendiendo que los logros se obtienen solo
después de un trabajo riguroso, y que los datos empíricamente confiables se obtienen si se trabaja con
precisión y orden.

8. Objetivos y/o competencias de enseñanza-
aprendizaje de la actividad
• Trabajar responsablemente en forma proactiva y colaborativa, considerando y respetando los variados
aportes y experiencias de cada miembro del grupo, manifestando disposición a entender los argumentos
de otros en la soluciones a problemas científicos.
• Usar de manera efectiva y responsablemente las tecnologías de la comunicación para favorecer las
búsqueda de fuentes científicas confiables y el procesamiento de evidencias, dando crédito al trabajo de
otros, respetando la propiedad intelectual.
• Evidenciar la importancia de la difusión del conocimiento científico como proceso final del aprendizaje.
Entendiendo la importancia de la Investigan científica y la utilización de sus resultados (asilamiento de
microorganismos) como herramientas biotecnológicas, útiles para la transformación del entorno social y
medioambiental.

9. Contexto donde se espera llevar a cabo la
experiencia de aprendizaje innovador
Basados en los antecedentes expuestos anteriormente la actividad de aprendizaje esta enfocada
para alumnos y alumnas de 7°años Básico (extrapolable a alumnos de 1° Medio) de escuelas y liceos, de
carácter municipal, particular y particular subvencionado; de diferentes comunas de las Regiones de Arica y
Parinacota, Tarapacá, Antofagasta, Valparaíso, Metropolitana de Santiago y del Libertador Bernardo O’Higgins,
por ser estas regiones del país las que presentan, naturalmente y debido a la actividad mineral, elevados
niveles de arsénico, en el aire, el agua (fuentes naturales y para el consumo humano) y suelo. La fuerte
expansión de la industria minera ubicadas en estas regiones, ha incrementando los riesgos de que la
contaminación de arsénico llegue a zonas densamente pobladas, afectando la salud de la población y
aumentando peligrosamente el riesgo de padecer alguna de las enfermedades producidas por el contacto
permanente con el arsénico (entre ellas el cáncer). La aparición del arsénico en al agua potable obtenida de
pozos profundos, es un indicador que sugiere que los tranques de relaves están lixiviando el arsénico a las
napas freáticas que abastecen a la población y al regadío. Por ende las y los estudiantes de estas regiones los
llamados a hacerse cargo del problema que los afecta, a través de la búsqueda de soluciones concretas a partir
de un enfoque científico y la generación de herramientas biotecnológicas al servicio de su comunidad.

10. Aspectos relacionados con la diversidad de la
comunidad de interés
En cuanto a los aspectos relacionados con la diversidad de la comunidad de interés, se puede
mencionar que la población enfoque es una población bastante heterogénea, sin embargo, se ve afectada por
igual, perjudicando principalmente a la población con menos recursos, debido al limitado acceso a fuentes de
agua purificada que esta posee. Por ende todos están llamados a ser parte de la solución de este problema. El
objetivo es elevar el conocimiento de todos los estudiantes sin distinción haciéndolos participes activos del
proceso investigativo, promoviendo desde la perspectiva de genero el respeto y la integración, valorando
empíricamente y a través de la búsqueda de información, que los descubrimientos y la innovación científica
son fruto del trabajo colectivo de todas y todos.
Los procesos de exclusión, discriminación o baja participación de las niñas en ciencia comienzan a
temprana edad. Desde la educación básica se repiten estereotipos culturales que señalan que las niñas no
tienen la misma capacidad para construir el pensamiento abstracto y lógico necesario para las ciencias que los
niños. Ello, según varios estudios, desalienta a las niñas desde la educación básica a buscar una profesión en las
ciencias, al predisponerlas a pensar que cualquier pequeño fracaso es señal de su incapacidad innata para el
pensamiento científico.
Con esta actividad se pretende acabar con esta
lógica excluyente, valorando el aporte que cada uno pueda
hacer, utilizando la enorme riqueza cultural y de diversidad en
cada una de las comunidades educativas como herramienta
transformadora. Las posibilidades que abren las nuevas
tecnologías –como Internet–permitirán que mujeres y
hombres se relacionen de formas menos marcadas por la
desigualdad, estableciendo que todos somos parte de una red
que permite el progreso de la sociedad, abriendo la posibilidad
de cambio a una mayor igualdad entre hombres y mujeres.

11. Metodología en la cual se enmarca el
proceso de aprendizaje
Tal como se señalo anteriormente, mediante esta Experiencia Innovadora se pretende
profundizar en el proceso de enseñanza activa dejando de lado el modelo de enseñanza por
transmisión-recepción, promoviendo con ello un trabajo basado en el modelo por investigación
directa a través de la experimentación, en primera instancia a partir de la indagación, tanto
guiada como personal por parte de los estudiantes, de los conceptos más relevantes relacionados
al tema y la posterior experimentación y generación de elementos innovadores para la
comunicación y transmisión de lo aprendido, no solo dentro del curso, sino también al resto de la
comunidad educativa y local.
Los avances en ciencia y tecnología, en la mayoría de los casos, si no son compartidos
o difundidos, no cumplen el rol final de la ciencia como herramienta de transformación social.
Comprender que una investigación científica no ha concluido si no se han dado a conocer sus
resultados será fundamental, por ello la utilización de un lenguaje científico tecnológico para
describir los resultados, así como la redacción de información basada en fuentes científicas, será
una de las piedras angulares de este proyecto.

12. Importancia de la propuesta y carácter
innovador en el aprendizaje
Tal como se señalo en el tópico anterior mediante el modelo de enseñanza activa, a
través de la investigación directa por medio de la experimentación, se quiere promover la
comprensión y asimilación efectiva y duradera de los contenidos abordados, dejando de lado el
desarrollo de actividades monótonas y/o meramente expositivas, valorando de esta forma el
aprendizaje a través de experiencias innovadoras.
De igual forma el aprender ciencia, haciéndose cargo de problemas locales, como en
este caso a nivel ambiental, otorga un poder por si solo a la actividad, el reconocer la ciencia
como herramienta de cambio y transformación del entorno, con un impacto positivo directo
sobre ellos mismo y la población que los rodea, valorándolos y empoderándolos como futuros
ciudadanos y por que no futuros científicos de este país.
Esta forma de entender la ciencia, así como el sentido atribuido a la misma,
posibilitará a los estudiantes una forma de comprenderse a sí mismos como sujetos sociales, de
tal modo que, junto con perfeccionar su condición humana, puedan ver incrementadas sus
posibilidades de inserción en el ámbito académico superior. Ello no solo resultará positivo para el
alumnado, sino también para, los docentes y el propio establecimiento, toda vez que se fortalece
la vocación pedagógica y la realización de sí mismos, como personas, a través de tales logros.
El fomento del desarrollo de espíritu emprendedor permitirá a los alumnos no solo
“imaginar la solución”, sino que además, lograr que sea puesta en acción, alcanzando el objetivo
planteado, y dando respuesta a la situación específica que lo impulsó a imaginar y crear.
Finalmente, el proyecto no termina en el, pues se proponen nuevos rumbos y
proyecciones, lo que da cuenta del constante espirito transformador de la ciencia, el cual se
quiere dejar como enseñanza a los alumnos.