El documento describe la historia y clasificaciones de diferentes tipos de problemas y actividades de aprendizaje. Se discuten las estrategias de enseñanza centradas en la resolución de problemas desde la década de 1950. También se clasifican las actividades según sus respuestas, la estrategia del estudiante y los instrumentos utilizados. Finalmente, se propone una clasificación basada en el nivel de indagación requerido, desde seguir instrucciones hasta diseñar un experimento.

1. Resolución de problemas Estrategias de enseñanza para un aprendizaje basado en problemas

2. Hitos en la investigación sobre Resolución de problemas Década de 1950: Surge como preocupación para mejorar la enseñanza universitaria Bloom: Proponen centrarse en el proceso de resolución; los procedimientos pueden ser enseñados como hábitos En los años 60. Carrera de Medicina, Univ. McMaster de Ontario (Canadá): se percibe que el aprendizaje en las clases teóricas no equivalía a su aplicación. El buen rendimiento en la evaluación de contenidos no era un predictor del desempeño al ser evaluada la capacidad de transferir conocimientos a situaciones clínicas con pacientes. Años 70: Se enfatiza la investigación sobre creatividad y resolución de problemas en las escuelas Década del 80: Se trabaja sobre el conocimiento de los procedimientos generales de resolución. En relación con la Enseñanza de las ciencias y la resolución de problemas: 1965 Polya trabaja sobre cómo plantear y resolver problemas (Tratamiento didáctico de la RP matemáticos) 1966 Hudgins. Cómo enseñar a resolver problemas en el aula (como estrategia gneral) 70-80 Uso de la Resolución de problemas para enseñar física y química

5. Aburrimiento Preocupación Ansiedad extrema Capacidad para resolver el problema Dificultad del problema Según algunos autores, hay dos formas simétricas de no aprender en la escuela La dificultad del problema debe ser acorde al nivel del alumnado.

6. Distintas formas de Clasificar las actividades y problemas

13. Algunos autores (Herron, Tamir) han propuesto una clasificación para evaluar el nivel de investigación que demandan los trabajos experimentales. Podemos extender este marco de análisis a las actividades en general. Según el nivel de indagación

14. Actividad de Nivel 0. Observar en el microscopio los siguientes preparados y dibujar las estructuras celulares que se distinguen, indicando sus partes. Células de la mucosa bucal Células del epitelio de la cebolla La pregunta planteada, el método para resolverla y la respuesta ya vienen determinados; no hay una investigación. El estudiante debe seguir las instrucciones y comprobar que los resultados sean correctos.

15. Actividad de nivel 1 El docente proporciona la pregunta y el método, y el estudiante debe hallar el resultado. Si bien la autonomía del estudiante es baja, estas actividades contribuyen al desarrollo de la capacidad de resolver ejercicios aplicando un método dado o a la adquisición de destrezas en el manejo de técnicas experimentales. Un trabajo común en el laboratorio es la extracción de pigmentos vegetales y la corrida cromatográfica en la cual se separan los pigmentos en una tira de papel de filtro. Los estudiantes verifican la separación de los pigmentos extraídos de las hojas de vegetales.

16. Separación de pigmentos vegetales con etanol Carotenos Xantofilas Clorofila a Clorofila b

17. Actividad de Nivel 1 (la enzima catalasa-peroxidasa). Parte 1. Para determinar la presencia de actividad de la enzima en un tejido procedemos de la siguiente forma: a) En un tubo de ensayo colocar varios trocitos de hígado fresco. b) Agregar una pequeña cantidad de agua oxigenada. c) Observar y anotar los resultados. Repetir esta experiencia con muestras de distintos tejidos animales y vegetales para determinar la mayor o menor actividad, según el tejido con el que se trabaje.

18. Parte 2. Inactivación de la actividad enzimática por desnaturalización El calor desnaturaliza la catalasa. Para determinar la inactivación de la enzima procedemos según el siguiente protocolo. a) En un tubo de ensayo colocar varios trocitos de hígado fresco con una pequeña cantidad de agua. b) Agregar agua oxigenada. c) Observar y anotar los resultados.

19. Explicación sobre La actividad de la catalasa La catalasa es una enzima presente en todas las células. Se encuentra dentro de los peroxisomas y tiene funciones anti-tóxicas ya que actúa en la descomposición de los peróxidos -por ejemplo agua oxigenada- que se forman dentro de la célula y son tóxicos. Al poner en contacto la enzima presente en el tejido hepático con su sustrato (el peróxido) se produce un intenso burbujeo, debido a que la enzima rompe las moléculas de agua oxigenada y produce agua y oxígeno, el cual genera el burbujeo. De esta forma, comprobamos la presencia de la enzima en el hígado.

20. En las actividades de nivel 2 el estudiante planifica el trabajo para dar respuesta a la situación planteada por el docente; para lograrlo, debe poner en marcha estrategias como identificar variables, planificar los posibles controles experimentales, determinar las mediciones a realizar, etcétera. El docente propone el problema, por ejemplo, el estudio de las posibles causas de la contaminación del aire en la ciudad en la que viven los estudiantes. Ellos deben indicar la forma de abordarlo y su respuesta está abierta a investigación. Otro ejemplo: el docente propone que, una vez trabajados en clase los aspectos científicos del "efecto invernadero", los estudiantes diseñen un dispositivo para estudiar el fenómeno; dos cajas de cartón con termómetros, colocadas al sol, con y sin tapa, podrían ser uno de los dispositivos propuestos por los chicos.

22. Ejemplo de actividad de Nivel 2. La catalasa en una enzima presente en todos los tejidos. La existencia de catalasa en los tejidos animales se aprovecha para utilizar el agua oxigenada como desinfectante cuando se echa sobre una herida. Como muchas de las bacterias patógenas son anaerobias (no pueden vivir con oxígeno), mueren con el desprendimiento de oxígeno que se produce cuando la catalasa de los tejidos actúa sobre el agua oxigenada. a) Averigüen cuál es el sustrato o sustancia sobre la que actúa la catalasa y describan la reacción que se produce. b) Diseñen un experimento para demostrar la presencia de catalasa en un tejido animal. c) Diseñen u protocolo para determinar la presencia de la enzima en tejidos vegetales. d) Teniendo en cuenta las propiedades de desnaturalización de las proteínas con el calor, diseñen una experiencia que ponga a prueba esta propiedad en la catalasa. e) ¿Será igual la actividad de la catalasa en todos los tejidos? ¿Cómo se puede poner a prueba la hipótesis? f) ¿Qué función cumple la catalasa-peroxidasa dentro de las células y dónde se localiza?

23. Ejemplo de actividad de Nivel 3 . Se quiere determinar la existencia de una enzima en algún tejido animal o fluido corporal y su función dentro de las células. Diseñen un experimento factible en el aula para poner en evidencia la presencia de dicha actividad enzimática y otro en el que muestren que la actividad enzimática se ha perdido por la desnaturalización de la enzima. En las actividades de nivel 3 , a diferencia de la actividad de nivel 2, el planteo del problema por parte del profesor es más amplio. Dado un tema general, los estudiantes deben decidir cuál es el problema concreto que van a abordar y todos los pasos a seguir para su resolución.

24. Posibles ejemplos de proyectos de nivel 3 Comparar las posibles causas de las plagas en el siglo XX y XXI Condiciones socio-económicas en Europa que favorecieron el desarrollo de las epidemias de gripe del siglo XX Superpoblación de mosquitos en una zona rural en verano Erosión costera en las playas de Vi ll a Gesell Posible explosión del tanque de oxígeno en Apollo 13 Cómo se graba y cómo se lee un CD. Cómo participan los pigmentos en el proceso

25. Plantear el aprendizaje alrededor de tareas amplias y problemas relevantes Estructurar el aprendizaje alrededor de contenidos disciplinares Apoyar el trabajo del alumno Promover los grupos colaborativos Estimular el uso de distintas fuentes de información Adaptar el currículo para incorporar las preguntas e ideas de los estudiantes Evaluar el aprendizaje en el contexto de enseñanza e incorporar la autoevaluación Algunas recomendaciones para trabajar con RP