La ciencia experimenta proyecto educativo

Desde hace tiempo, varias facultades e institutos, así como el Colegio de Ciencias y Humanidades y la Secretaría de Desarrollo Institucional de la UNAM, participan en la adaptación y puesta en marcha de un proyecto educativo cuya meta es que los estudiantes de bachillerato conozcan cómo se hace la investigación científica, con base en el planteamiento y la realización de sus propios experimentos en las áreas de biología, física, química y matemáticas.

Hacia 1990, en la Universidad Hebrea de Jerusalén, el fisiólogo israelí Izchak Parnas consideró que los alumnos de bachillerato debían mejorar el nivel de su formación científica. Por eso desarrolló el Belmonte Science Center for Youth, a donde acuden los jóvenes para realizar prácticas sobre temas específicos de sus programas educativos en ciencias.
Ahora, con la asesoría de Parnas, un grupo de académicos de la Universidad Nacional -encabezado por el doctor Francisco Fernández de Miguel- ha desarrollado, bajo el nombre "Experimentaciencia", un modelo original de enseñanza de la ciencia dirigido a los muchachos, independientemente de su vocación profesional.

A partir de esto, diversas instituciones universitarias han colaborado para crear el Centro de Enseñanza Experimental de las Ciencias en el Bachillerato, en el que los estudiantes pueden diseñar y llevar a cabo sus propios experimentos. Así, en cada sesión y en cada laboratorio transitan por las diversas etapas del proceso de creación científica, siempre bajo la asesoría de personal especializado.

LABORATORIOS DE PRIMERA

Los participantes en este proyecto pueden asistir a cada uno de los cuatro laboratorios instalados en el "Tlahuizcalpan", el nuevo edificio de Docencia en Ciencias Experimentales de la Facultad de Ciencias: de biología, física, química y matemáticas (en el modelo original israelí no existe este último).
"Estos laboratorios son tan buenos como los de cualq uier institución de educación superior del primer mundo. Por lo que se refiere a nuestro país, ninguna universidad cuenta con unos parecidos", dice el doctor Arturo Olvera Chávez, investigador del Instituto de Investigaciones en Matemáticas Aplicadas y Sistemas (IIMAS).
El primer problema que se planteó fue el de la luz y la propagación de ondas, que se puede abordar desde el punto de vista de la biología, física, química y matemáticas.

OJO DE MOSCA

En el laboratorio de biología se aborda la pregunta de cómo percibimos la luz los seres vivos, en particular la mosca de la fruta. Aunque es muy pequeña, esta mosca exhibe diversas respuestas conductuales ante diferentes estímulos luminosos.
Los estudiantes tienen la posibilidad de diseñar experimentos de conducta o de poner electrodos en el ojo de la mosca para ver la señal eléctrica que produce al recibir la luz. También, al iluminarlo con distintos colores e intensidades, aprenden principios elementales de la visión.

ONDAS SONORAS

En el laboratorio de física se estudian la generación y la propagación de las ondas, para lo cual se usan principalmente las sonoras. Los alumnos pueden comprobar que los sonidos se propagan de distintas formas, y en particular ven el funcionamiento de lo que se conoce como transductores, dispositivos capaces de cambiar una señal eléctrica en una mecánica o en una luminosa.
También descubren una serie de elementos que conforman la propagación de las ondas sonoras, cómo se pueden filtrar ciertas frecuencias, o bien cómo se pueden eliminar los graves, separar los agudos y quitar los bajos o algunos ruidos indeseables. De esta manera, descubren que los sonidos son la suma de muchas frecuencias.

PULSERAS LUMINOSAS

En el laboratorio de química se estudian los procesos o las mezclas químicas que producen luz.
Por ejemplo, en las ferias se venden pulseras que dan luz gracias a ciertas reacciones químicas. El objetivo es que los alumnos de bachillerato hagan experimentos que les permitan entender los principios y las leyes que rigen la producción de la luz mediante aquéllas.

MODELO MATEMÁTICO SIMPLE

En el laboratorio de matemáticas, la meta es que cada alumno pueda crear un sencillo modelo matemático de la propagación de ondas.
"Este tema es algo que normalmente se ve a la mitad de la carrera de física, matemáticas o ingeniería. Aquí, en cambio, tratamos con muchachos que no han llevado cálculo y que tienen conceptos muy rudimentarios de álgebra", apunta Olvera Chávez, y añade: "La idea de acercarlos al concepto de propagación de ondas pasa por la idea de repetir algo a partir de una cierta regla muy sencilla, o sea, iterar, pero con la que al final se obtiene un resultado que no es trivial".

FUNCIÓN EXPONENCIAL

Mediante la simple repetición de algo, los jóvenes llegan a entender, desde el punto de vista matemático, las leyes exponenciales que rigen las dinámicas poblacionales.
Según una regla de este crecimiento, descubierta a mediados del siglo XIX, al principio una población se multiplica por dos en cada generación, pero esta dinámica agota finalmente los recursos, por lo que los individuos comienzan la competencia por ellos. Esto, a su vez, hace que descienda la tasa de crecimiento.
Los estudiantes entienden esto, trabajando con una población de peces y con un parámetro denominado entusiasmo.
"Un pez y su compañera se entusiasman, tienen pececitos y se ponen muy felices. Pero al crecer demasiado, esta familia se enfrenta al problema de los recursos. Entonces disminuye su entusiasmo por reproducirse y crece su entusiasmo por conseguir alimentos. Y la población de peces decrece. Pasa lo mismo con una población de personas", dice el investigador.
La conclusión es que existe una relación entre crecimiento y competencia: si hay mucho crecimiento, la competencia por los recursos aumenta. Así, aquél puede colapsarse.

Bajo la premisa de que para aprender y hacer ciencia no es indispensable ser un científico loco, aburrido y gruñón, "Experimentaciencia" invita a los estudiantes de bachillerato de la UNAM a adquirir los divertidos conocimientos que ofrece. (Leonardo Huerta Mendoza).
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El UniversalJueves 25 de mayo de 2006