Explorando la estructura celular con Realidad Aumentada: una propuesta educativa para grado Undécimo.
Introducción.
La enseñanza de las ciencias naturales, particularmente la comprensión del nivel celular es un pilar fundamental para entender los seres vivos, también se convierte en un reto constante para educadores y estudiantes, tradicionalmente se usan modelos bidimensionales o estáticos, sin embargo, el uso de nuevas tecnologías y realidades extendidas permiten la inmersión del estudiante a modelos no tan accesibles desde la experiencia cotidiana, es por ello que se plantea el uso de la Realidad Aumentada (RA) para mejorar la experiencia educativa, la integración de conceptos propios de la ciencia, la interdisciplinaridad de las áreas y la interacción con modelos tridimensionales, (Figura.1.) visualizando de forma dinámica sus estructuras internas y procesos.
Este artículo propone una ruta pedagógica con aspectos del método Flipped Classroom centrado en la demostración para estudiantes de grado undécimo del colegio Colsubsidio, que utiliza la RA con el recurso QuiverVision, promoviendo un aprendizaje más profundo y significativo, lo anteriormente mencionado se propone a partir de los aprendizajes y herramientas aprendidas en el diplomado de didáctica de las ciencias de la universidad central en el modulo de la enseñanza y el aprendizaje en la era digital.
La RA en el contexto educativo para la enseñanza de las ciencias naturales biología celular.
La RA ofrece la posibilidad de crear experiencias personalizadas que se ajustan al ritmo y estilo de aprendizaje de cada estudiantes promoviendo un trabajo autónomo y colaborativo, potenciando habilidades como la de pensamiento crítico y resolución de problemas ya que permite a interactividad, inmersión y experimentación directamente con los conceptos científicos. En especial modelos para su visualización tridimensional requieren altas técnicas experimentales e instrumentos poco accesibles a lo cotidiano, la RA se ha mostrado de manera eficiente para suplir estos retos y generar propuestas innovadoras, en palabras de Pontes y Schadeck (2021), en disciplinas morfológicas como la anatomía se requiere ver tridimensionalmente, el aprendizaje de la estructura celular requiere representaciones mentales tridimensionales y habilidades espaciales. Por lo tanto, se espera que el uso de esta tecnología contribuya con el aprendizaje de la biología celular. (Figura.2 y 3).
Dispositivos móviles en el ámbito educativo y RA
En cuanto al uso de los dispositivos móviles en el ámbito educativo, se ha observado experiencias que aplican el potencial pedagógico de los dispositivos móviles, los aspectos que sobresalen: son la ruptura de las fronteras espacio-temporales y la aplicación en metodologías con soportes y narrativas. (Cadavieco, et al, 2012). Es así que la ampliación de imágenes de la realidad para digitalizar la imagen captada, en ocasiones, hay dispositivos específicos captura y visión que se integran en unas gafas especiales y permiten al usuario ver la realidad a través de la lente y superponer y mostrar otra información gráfica. La RA permite crear experiencias de aprendizajes inmersivas y dinámicas igualmente presenta beneficios, aplicaciones y desafíos para la enseñanza de las ciencias naturales. (Tabla.1.).
| La RA en la enseñanza de las ciencias naturales | ||
| Beneficios | Aplicaciones | Desafíos |
| Visualización tridimensional de modelos científicos. Interactividad. Experiencias inmersivas. Aprendizaje activo. | Modelos 3D interactivos. Simulación de procesos y modelos. Juegos y actividades educativas Laboratorios virtuales. | Acceso a tecnología. Costo. Formación docente. |
Modelo Flipped Classroom con RA para la enseñanza de las ciencias naturales
El modelo de aula invertida ofrece que el estudiante participe mas activamente en su proceso de aprendizaje, en donde el estudiante previamente estudie los conceptos teóricos de forma autónoma fuera del aula, mientras que las actividades practicas y de aplicación se realizan de forma presencial, el uso de los videos como apoyo externo a aula proporciona una serie de ventajas tales como la posibilidad de visualizar los contenidos tantas veces como se desee, permite actualizar el contenido constantemente, posibilita su uso en los años siguientes y, probablemente, hablemos de uno de los recursos más dinámicos que existen (Lara y Rivas, 2009).
El estudiante es el protagonista de su propio aprendizaje. El aula invertida, junto con la realidad aumentada, permite crear experiencias de aprendizaje personalizadas y adaptadas a las necesidades individuales de cada estudiante, de igual manera les permite avanzar a su ritmo y posteriormente llevar sus conocimientos para realizar un trabajo colaborativo, el profesor se convierte en mediador del aprendizaje.
Propuesta de ruta pedagógica Flipped Classroom RA de estructura celular para estudiantes de grado Undécimo del Colegio Colsubsidio.
En este caso para el estudio de la estructura celular se utilizará como practica experimental presencial los modelos 3D con Realidad aumentada del aplicativo QuiverVision con los estudiantes de Undécimo, mientras que se utilizan videos y modelos 3D para fortalecer los conceptos teóricos fuera del aula fomentando la visualización y exploración de las partes de la célula de manera dinámica e inmersiva. A continuación, se presenta el esquema de la ruta pedagógica propuesta.
Desarrollo de las sesiones pedagógicas propuestas
Primera sesión pedagógica fuera del aula
Los enlaces de lo formulado en las sesiones pedagógicas que se llevan a cabo en 3 sesiones cada una de 45 minutos se desarrollan de la siguiente manera; fuera del aula se trabaja la plataforma Objetos Unam la célula, en donde se explora el material, identifica los componentes estructurales, las funciones de cada uno y las diferencias entre células animal y vegetal, se ingresa al Simulador Fosfolípidos y se reconoce los componentes de un fosfolípido, para esta sesión se recomienda dejar preguntas orientadoras a la búsqueda de conceptos teóricos:
¿Qué comprende por célula?¿Qué tipos de células conoce?¿Por qué es importante conocer la función y la estructura celular?¿Qué son los fosfolípidos?¿Cuál es el papel de cada grupo funcional que compone el fosfolípido?¿Cuál es el papel que cumplen los fosfolípidos en la membrana celular?¿Cómo se forma la imagen en una lente convergente y divergente? ¿Esta imagen es real o virtual? ¿En qué punto no se forma la imagen en un lente convergente y divergente ?
Segunda sesión pedagógica hibrida
En la sesión hibrida que se desarrolla de manera presencial y fuera de aula, se organizan equipos cooperativos con roles, se elabora con los materiales solicitados un modelo de gafas de realidad virtual por equipo. (Video.1.)
Se Ingresa al link Modelo 3D de la célula animal respectivamente y se hace el recorrido por el modelo identificando el mayor número de estructuras. Posteriormente, se ingresa al link Modelo bicapa fosfolipídica y se hace el recorrido por el modelo identificando los grupos funcionales.
Con base a la información visual obtenida, se realiza en Canva una infografía sobre la relación existente entre la estructura de cada organelo con el papel que cumple en situaciones específicas donde algún organelo presente una anomalía.
Tercera sesión pedagógica presencial
En la fase presencial se dan pautas para realizar la actividad de inmersión en RA con apoyo del recurso QuiverVision, en donde se identifica la mayor cantidad de estructuras celulares, con ayuda de un dispositivo móvil.
La evaluación final Se reta a los estudiantes a ingresar a un “Escape Room” Pon a prueba tus conocimientos y escapa. en el que se pongan a prueba los conocimientos construidos de forma interdisciplinar.
Conclusiones y/o recomendaciones
La propuesta busca generar impacto en el proceso enseñanza – aprendizaje de las ciencias naturales a través de las herramientas de Realidad Aumentada y los principios del Flipped Classroom.
La inversión en tecnologías de realidad extendida en la educación puede generar un retorno significativo en términos de mejora del rendimiento académico y desarrollo integral de los estudiantes.
La realidad extendida es una herramienta poderosa para fomentar la curiosidad y el aprendizaje activo en los niños.
Créditos:
Autor: Licenciada en Biología Diana Carolina Medina, Licenciada en Química Danna Marcela Herrera, Licenciada en Física Nancy Parra
Editor: Magister ingeniero Carlos Iván Pinzón Romero.
Código: UCRVG1-2
Universidad: Universidad Central
Fuentes
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Cadavieco J. et al. (2012). Realidad aumentada, una evolución de las aplicaciones de los dispositivos móviles. Píxel-Bit. Revista de Medios y Educación. Nº 41 Julio 2012 - pp.197-210
(Célula Eucariota, s. f.) Célula Eucariota. (s. f.). Unam.mx. http://objetos.unam.mx/biologia/celulaEucariota/index.html
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Lara, S., y Rivas, S. (2009). Aprendizaje autorregulado y fomento de competencias en dos asignaturas de Master a través del empleo de plantillas de evaluación, método del caso, role-playing y vídeo digital. Educación XX1, 12, 67-96. ISSN: 1139-613X.
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Pontes, J. y Guse Schadeck, R.J. (2021). La realidad aumentada y lo lúdico en la enseñanza de la estructura celular. Revista de Educación en Biología, 24(2), 123-136.CreativeCommos 4.0 Internacional (Atribución-No Comercial-Compartir igual)a menos que se indique lo contrario.
Unam, E. (2015, marzo 24). EVE3D Célula Eucariota Animal -Download Free 3D model by EVE3D UNAM (@eve3d_unam).
