Desarrollo de un nuevo programa de prácticas de laboratorio por medio de la interacción con residuos sólidos domésticos

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(1)I. '6-\ \.

(2) INSTITUTO TECNOLOGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY. CAMPUS EUGENIO GARZA SADA DIRECCION DE POSGRADO EN EDUCACION. A. C. T. A. Nosotros, los abajo firmantes reunidos el día ___ de ___ de _ __ en la Dirección de Posgrado del Campus Eugenio Garza Sada con el propósito de evaluar el Trabajo de Grado titulado : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ presentado por _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ , para optar el título de _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ emitimos el siguiente veredicto : Observaciones :. 1 G-1 f.

(3) INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY. CAMPUS EUGENIO GARZA SADA. DESARROLLO DE UN NUEVO PROGRAMA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO POR MEDIO DE LA INTERACCIÓN CON RESIDUOS SÓLIDOS DOMÉSTICOS. Tesis presentada como requisito parcial para optar al título de Maestro en Educación con especialidad en Biología.. Autor: Elva Andrea Ponce Romo Asesores: Dr. Guillermo Soberón Lic. Arturo Ramos C.. León, Gto. 3 de febrero de 1995.

(4) DESARROLLO. DE UN NUEVO. PROGRAMA DE. PRÁCTICAS DE. LABORATORIO POR MEDIO DE LA INTERACCIÓN CON RESIDUOS SÓLIDOS DOMÉSTICOS.. Elva Andrea Ponce Romo. Trabajo de grado aprobado en nombre del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Campus Eugenio Garza Sada, por el presente jurado. ¡¡.

(5) DEDICATORIAS. A mis padres Ma. Guadalupe y Carlos Ponce, por su apoyo y cariño .... mi agradecimiento.. A mis hermanos Carlos, Ana Rosa, René, Laura y Alejandro con cariño y respeto.. A mi tía Bertha y Dr. Cuéllar, por sus consejos y apoyo, a Carlos Alberto con cariño y respeto.. To see a World in a Grain of Sand And a Heaven in a Wild Flower, Hold lnfinity in the palm of your hand And Eternity in an hour.. William Blake. ¡¡¡.

(6) AGRADECIMIENTOS:. Al Dr. Guillermo Soberón, director del centro de investigación CECARENA del ITESM Campus Guaymas, y director del presente trabajo, por su valiosa asesoría y apoyo prestados a la realización de ésta tesis.. Al Lic. Arturo Ramos C. M.E., jefe del departamento de Matemáticas del ITESM Campus lrapuato, por su valiosa asesoría y apoyo prestado en la realización del presente trabajo.. Al lng. David Rivera Caballero por su apoyo al inicio del trabajo como jefe del departamento de Graduados, y al Dr. Eleazar puente para la realización del presente trabajo.. Al Lic. Felipe Martínez R. jefe del Departamento de Investigación en Educación de la Universidad Autónoma de Aguascalientes, por las facilidades dadas en la obtención de información.. A todos aquellos que de una forma u otra colaboraron para la terminación de este trabajo.. Agradezco de manera especial al apoyo otorgado por el ITESM Campus León, por la beca otorgada, sin la cuál me hubiera sido imposible realizar mis estudios de maestría.. iv.

(7) ÍNDICE GENERAL Presentación ...................................................................................... . Reconocimientos .... ...... .. ...... ..... .... ....... ...... ..... .... .................. ... ... ..... ... Dedicatorias .. ... ............ ... ... .................. ...... .... ..................... .. ... ... ..... ... Agradecimientos................................................................................. Resumen............................................................................................. Índice general ... ............ ........ ..... ................... . .. ............. ....... .... ... ... .... .. Lista de tablas .. ...... ......... ......... .......... ......... .... ......... ............... ... .. ... .... Lista de figuras ...... ......... ....... ... .......... ......... ... ................... ...... .. .. .. ... .... 11. iii Iv v. vi viii. INTRODUCCION ... ....... ........ ............. .. ...... ..... ....... ....... .......... .. ... .... . ....... .. 1. Diagnóstico ....... ............ ............ .... .. ..... ............... ......... . ... .... .... ...... 1.1. Antecedentes del problema .. . .. ... .. .. .. .. .. .. .. .. ... .. .. .. .. .. .. .. .. ... .. .. 1.2. Planteamiento y delimitación del problema........................... 1.3. Identificación de las necesidades........................................ 1.4. Enunciado del problema .. .. .. . .. ... .. .. .. .. .. .. . .. .. ... .. .. .. .. .. .. .. .. ... ... . 1.5. Justificación y descripción de la estrategia metodológica..... 1.6. Objetivo general ...... .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. . ... ... ... .. .. .. .... .. .. .. .. .. .. .. ..... 1.7. Estrategia general.................................................................. ix 1. 1 1 9 11 12 12 15 16. 2. DISEÑO DE LA SOLUCIÓN .................................................................. . 20 2.1. Principios pedagógicos que fundamentan la propuesta ..... .. 20 20 2.1. 1. Importancia educativa ............................................. .. 2.2. Análisis de misión ................................................................ .. 28 2.2.1. Objetivo de misión ...................................................... . 28 2.2.2. Requisitos de ejecución ............................................. . 28 2.2.3. Primer nivel de análisis de misiones ......................... .. 29 2.2.4 Análisis de funciones ................................................. . 30 2.3. Estrategia de ejecución ........................................................... . 36 36 2.3.1 Análisis de tareas ...................................................... .. 2.4. Estrategia curricular ..... ....... ... ... ....... ... ............. ... .. .... .. ... ....... 36 2.4.1 Descripción de tareas .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ... 36 2.4.2 Requisitos que requiere el operador para poder iniciar. 37 2.4.3 Lista de requisitos básicos por tareas (materiales y equipos) .. .. ......... ..... .... ... ....... ... .. .. .. ...... ... .. ... ... .. .. ... .. . 37 2.4.4 Personal requerido para realizar la tarea ... .. .. .. .. ... .. ... .. 38 2.4.5 Criterio de ejecución .................................................... 38 2.4.6 Conocimientos previos que debe tener el operador para realizar la tarea............................................................ 38 2.5 Métodos y medios que se necesitaran para la realización de la propuesta . .................... ................. .... ................. ... .. .. .... . ... ........ 39. vi.

(8) 3. PRODUCTOS Y RECOMENDACIONES................................................ 46 3. 1. Desarrollo biológico de la composta ... ........ .. .... .. .. .. .. .. .......... 46 3.2. Descripción del prototipo ............ ..... ... .. ..... .. .. .. .. ... ...... .......... 58 3.3. Estrategia operativa............................................................. 90 3.4. Control .... .. ................... .... .. ... ......... .. ..... ........... .. ..... .. ... ......... 103 3.5. Conclusiones ........ ... ... ... .. ... ... .... ..... ..... ..... .... .. ... ... ............. ... 103 3.6. Recomendaciones ..... .... ... ........... ............ ..... .... .. ....... ..... .. .. .. 104 4. APENDICES ... .............. .. ...... .. .. .. ... ............ .... ..... .................... ................. 105. 5. BIBLIOGRAFIA .................. .......... ..... ........ .. ... .... ........ .. ... ......... ........... .. ... 115. vii.

(9) INDICE DE TABLAS Tabla. Página. 1. Lista de ventajas y desventajas ......... ............ 41. 2. Lista de ventajas y desventajas ......... ............ 42. 3. Análisis de costo-beneficio ................ .. .. ........ 44. 4. Datos relativos al papel que pueden jugar los sólidos urbanos en la ecQ nomía de recursos, así como la producción contenida en los residuos sólidos urbanos .............................................. 54. 5. Expresa en dólares por tonelada, el valor potencial de una tonelada deresiduos en los diferentes producto considerados en la tabla 1 ............... ... ........... 55. 6. Muestra la producción de residuos sólidos, para el año de 1991 en laciudad de México, D.F ................................... 56. 7. Muestra la producción de residuos sólidos, para el año de 1994 en el mes de diciembre en la ciudad de León, Gto ....................................................... 57. viii.

(10) LISTA DE FIGURAS Figura. Página. 1. Mapa conceptual de la materia de Biología ................ .. 6. 2. Mapa conceptual del Laboratorio de Biología ............ .. 8. 3. Diagrama de Investigación-acción ............................ .. 14. 4. Esquema global de la matriz de descripción . . .................................................. .. . .. ...... ....... ... 17. Definición del problema ante la situación observada y la deseada ................................ .. 18. Esquema general del análisis demisión........................................................................... 19. Diagrama que expone la compatibilidad del Laboratorio dentro de las actividades escolares ................ ...................... .. . ....... ........... 22. Esquema que muestra los recursos matª ria les necesarios ......................................................... .. 30. Muestra los pasos a seguir en la elaboración del contenido curricular .......................... .. 31. Concientización ecológica de los a lumnos ........................................................................ .. 32. Pasos a seguir en la elaboración del manual de prácticas ............................................. .. 33. Esquema global de los componentes del análisis de funciones ................................................... .. 34. Diagrama que muestra los aspectos importantes en el análisis de tareas ................................ .. 35. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. ix.

(11) 14. Muestra los diferentes métodos utilizados en la aplicación de prácticas de Laboratorio de Biología ...... ......... ........ ....... ...... ....... .. 40. Muestra el balance costo-beneficio en la implantación de las prácticas de Laboratorio de Biología ................................................ .. 43. 16. Secuencia de los pasos de planificación ..................... .. 45. 17. Muestra de los elementos que son necª sarios para llevar a cabo el control ............................. .. 102. 15. X.

(12) INTRODUCCION. 1. Diagnóstico. 1.1. Antecedentes del problema Para poder establecer los antecedentes históricos del las prácticas de las prácticas del Laboratorio de Biología, se hablará de los aspectos históricos de la materia de Biología en las preparatorias del Sistema ITESM, dado que, como ambas están relacionadas. Hacia el año de 1978, la materia de Biología se impartía en segundo semestre; en tercer semestre se impartía Anatomía y Fisiología Humana, con sus respectivas prácticas. en laboratorios; sin. embargo, la planeación de las prácticas se enfocaba básicamente al estudio de los organismos desde una perspectiva celular a través de la observación de laminillas, manejando preparaciones fijas de distintos tejidos, ya sea animal o vegetal. Dado que era el material con el que se contaba en ese momento, se realizaban entre 6 u 8 prácticas; cubriendo con ello algunas de las inquietudes que tenían los estudiantes. Para el año de 1983, se instituyó la preparatoria como bachillerato único, con una duración de 2 años; La materia de Biología formó parte del bloque del primer semestre, fusionándose con Anatomía y fisiología humanas; el desarrollo de las prácticas de Laboratorio de Biología desaparecieron como materia. León era. Sin embargo, el equipo que existía en el Laboratorio del Campus suficiente. para la realización de prácticas de Biología; así.

(13) internamente se llevaban a cabo dichas prácticas.. Entre tales prácticas se. pueden mencionar: la clasificación de insectos, disección de ranas, disección de conejos, la clasificación de las hojas, de acuerdo a su morfología externa, función clorofiliana entre otras. El número de prácticas siguió siendo de 6 a 8. Aunque los objetivos que se lograban cubrir no eran suficientes para un alumno que quería estudiar medicina o alguna otra rama relacionada con la Biología. Todo lo anterior de acuerdo con entrevistas realizadas a estudiantes cuyas aspiraciones eran seguir estas áreas. Para el año de 1985, se efectuó una nueva planeación del contenido temático, alterándose el orden de las diferentes materias y aumentando la duración de la preparatoria, a tres años.. Tal sugerencia fue realizada por la. SEP, para todos los Institutos incorporados a ella, a través de los Acuerdos Nacionales de Reforma Educativa, conocidos también como Acuerdos de Cocoyoc.. Así, Biología I pasó a formar parte del bloque de materias que se. llevarían en primer semestre;. Biología 11 conformó la Anatomía y Fisiología. Humanas para el segundo semestre. En lo que se refiere a las prácticas de Laboratorio de Biología, se realizaban con la observación de laminillas, preparaciones fijas, así como la realización de modelos hechos con material como plastilina, migajón, etc. que ayudaban al desarrollo de destrezas manuales a la vez de un aprendizaje mucho más práctico. Sin embargo, dejó de formar parte de las materias del programa de estudios. A nivel del Campus León, el Departamento de Ciencias consideró muy importante que los alumnos siguieran teniendo prácticas de Laboratorio de Biología como parte de su aprendizaje, por tal motivo internamente se consideró un 1O % de valor para la calificación de cada parcial en la materia de Biología. Al mismo tiempo, en el caso de la calificación final, es un requisito. 2.

(14) tener aprobado el Laboratorio de Biología, para tener derecho a presentar el examen final. A nivel Campus León se autorizó. un presupuesto para seguir la. realización de las prácticas en el Laboratorio, pues se detectó la necesidad de continuar con este apoyo didáctico, como un medio importante para el desarrollo del proceso Enseñanza-Aprendizaje, tanto en la materia de Biología como de Anatomía y fisiología. Para el año de 1990, la materia de Biología formó parte del bloque de materias de tercer semestre; el Laboratorio por su parte. continúa. siendo. manejado como un conjunto de prácticas aisladas en donde no se establece relación entre práctica y práctica, ni con los conceptos básicos de la materia de Biología.. Aunado a lo anterior, el porcentaje que se considera para la. calificación parcial del curso es sólo del 1O %, esto como anteriormente se mencionó a nivel local. Tomando un estudio de correlación elaborado en la materia de Teoría y diseño curricular, de la Maestría en Educación que ofrece el ITESM, a través de mapas conceptuales (ver Figura 1 y 2), se detectó la importancia que tiene la estructura del currículum, complementando con los procesos intelectuales, mediante los cuáles los alumnos tengan la capacidad de asimilar el contenido y organizarlo de manera significativa; combinando la experiencia práctica y los conocimientos teóricos, a fin de disminuir la distancia entre ambos. Dentro de la síntesis sobre las actividades que se presentan, primero la descripción interdisciplinaria que existe entre la Biología y las ramas relacionadas, la utilización de la técnica adecuada para la manipulación del microscopio. En lo que respecta al concepto de la química de la vida lo esencial de éste concepto es la identificación, función y localización de cada uno de los compuestos orgánicos por orden energético; y la relación que presentan con las enzimas. 3.

(15) Por lo tanto Química de la vida, está relacionado con Biología como ciencia. En cuanto a Biología y Fisiología celular la principal actividad a la que se enfoca es a la capacidad de poder diferenciar la estructura, función de cada uno de los organelos celulares, tanto en las células vegetales como animales y el conocimiento de la teoría celular, como producto de una serie de investigaciones elaboradas por varios científicos de la época.. En éste tema. hay una gran correlación entre los temas anteriormente analizados y los organelos celulares que sintetizan o metabolizan a los diferentes compuestos, ya sea carbohidratos, lípidos, proteínas. En el concepto de nutrición celular, se caracteriza por que busca que el alumno sea capaz de poder diferenciar los distintos tipos de transporte, así como los conceptos relacionados y los fenómenos que ocurren dentro de la naturaleza, como sucede por ejemplo dentro del concepto de digestión celular. En cuanto al concepto de energética celular, se maneja la utilización de diferentes conceptos, la diferenciación de cada proceso así como la importancia de cada uno dentro del ecosistema. El aspecto en común es la generación de energía para la supervivencia de los organismos dentro del ecosistema, y se analizan los diferentes procesos por los cuáles las células adquieren la energía; esto se encuentra relacionado con uno de los organelos celulares principales que es la mitocondria. siguiente tema. En el. de controles celulares, la actividad que se maneja es la. descripción, conocimiento de la estructura química, así como la comprensión de la síntesis de las proteínas.. Respecto a la reproducción celular, es. importante aquí la comprensión de los procesos celulares que rigen tanto que rigen tanto la reproducción asexual como la sexual, proceso que está íntimamente relacionado con las células y la importancia evolutiva que ésta representa para los organismos vivos tanto del reino animal como del reino vegetal. En lo que se refiere al concepto de organizaciones pluricelulares, es 4.

(16) importante la comprensión de las formas de asociación pluricelular, así como la clasificación de los diferentes tipos de tejidos tanto vegetales como animales; sin embargo se encuentra un tanto fuera de foco, pues no se encuentra relacionado con los temas anteriores. En cuanto a evolución se basa en la comprensión de los diferentes mecanismos de evidencias evolutivas, el conocimiento de las teorías propuestas. Por otro lado está el concepto de los virus, así como su estructura e importancia.. Y Finalmente el concepto de. taxonomía dentro del cuál se pretende dar conocimiento, de la amplia diversidad de especies tanto vegetales como animales, empezando por los más sencillos hasta los más complicados; así como el sistema de clasificación más utilizado por los científicos; sin embargo se detecto un tema que no presenta una relación directa con el concepto del cuál deriva y es el virus, dado que presenta características reproductoras y una rápida proliferación de su material genético.. En el último tema enlaza las diferentes teorías sobre el origen de la. vida, con la clasificación de los seres vivos, desde los más simples hasta los más complejos con sus diferentes adaptaciones. El Laboratorio de Biología como tal presenta poca correlación entre sí, la secuencia que guarda no es la adecuada con el contenido temático de la materia de Biología, en lo que se refiere a la vigencia necesita algunas modificaciones reforzando los objetivos de aprendizaje, tratando de mantener la coherencia interna y externa con la materia de Biología.. 5.

(17) Biología. 1. 1 1. 1. Química de. Biología como ciencia. Nutrición. Energética. logia celular. celular. celular. Compuest¡. y Microscopio. la vida. Biología y fislo-. 1 1. su. Carbohidratos. 1. 1 Estruc'u[a l"P.I l::ir 1. 1. y. 1. /"d'"'"~. Com. Tipo de. 1 ""'A. 1. 1 1 Fotosíntesis. 1 Transporte por la 1 membr::in::i. y. 1 1 Lípidos 1. en. Como. ro> ~A1~;. 1. 1 Respiración c·eI1, ::u. 1 Digestión J l"Ah1l:::ir. Formada:. y 1. 1 Proteínas 1. 1 n ___ .., --•· ·'-·. 1. y. 1. 1 , ______. 1. 1 Flujo de e,:iergía v materia. 1 ~,.-.~,~ 1. y 1. l. Rihnc,nr,,.. 1. 1 "º~""'". v "'º~'A. 1. Intervienen en. 11 Enzimas .. 1. u·. 1 1 Cilios v flanP.ln.. 1 Avudaat C:::11 ;"+A"'"n,-. iAn A". Interviene en Tinnc,. ria. rP.nrnrl1 '"":ÍÓn. Figura 1. Mapa conceptual de la materia de Biología ( Parte 1 ).. 1.

(18) Organización pluricelular. Reproducción celular. Controles celulares. Evolución. Tipos. y. Síntesis de. en. y. Mitosis. Participación. de. Con. y. Taxonomía. en. Reproducción. Meiosis. Fonnas y niveles de. 1-------4. Como. Reproducción. Origen de la. Diferentes. Evidencia para. Teorfas de Evolución. Las. Mapa conceptual de la materia de Biología ( Parte 11 ).. Virus. Sistemas de.

(19) Laboratorio de Biología. 1. 1. Estructura de hoja r.!.1,,1"'~. j. 1 Transporte de solutos. Característica. Acción de enzima. -~-. --1 . ,. . . . _. del hongo. 1. Transporte de agua. --. ·". 1. Observa. Mide. A través de su. las células. Velocidad de transporte ,.. ,_ de. __. Efecto de la temperatura sobre la. 1 Preparación. Saltamontel. de insectos. - - -L..---. 1. \. Observa. Compara la. Identifica. y. \ Núcleo en. 1. Variedad vida libre. Estructura del hongo. Estructura del ...,;., ,_,,,,. 1. 1. Diferentes formas ,.., _ de. Estructura y función. Diversidad L....L de formas. ---:--. 1 y realiza su Identifica. Bajo. 1 Regulación de estomas por. Condiciones k:le crecimiento. ---L..•-.f'l!!!o. . ·r-. cas.. Por medio de f'nm---'--'-ln~. ·-'-. Clasificación de organismos por sus caracteristi. ---. Fig. 2.- Mapa conceptual de acuerdo al contenido temático del Laboratorio de Biología..

(20) 1.2. Planteamiento y delimitación del problema. A través de conversaciones informales con todos los maestros que han realizado las prácticas del Laboratorio de Biología, se ha detectado poco reconocimiento valorativo por las prácticas por parte de los alumnos. A raíz de las entrevistas realizadas con profesores del área, se detectó la necesidad de efectuar actividades dentro de las prácticas del Laboratorio de Biología, que fuesen más acordes con las exigencias del mundo social actual. Creando la necesidad de una mejor colaboración e interacción con el medio ambiente que les rodea,. de tal manera que perciban, y aprendan a tener. cuidado con el daño que ocasionan en su entorno. Por otro lado, se han realizado entrevistas informales con los alumnos que han cursado la materia de Biología y las prácticas del Laboratorio de Biología; quienes en un 80%, han reconocido su apatía hacia las prácticas del Laboratorio de Biología. El 20 % restante expresó su gusto por las mismas. Lo anterior refleja que los alumnos creen que no es una actividad formativa que les proporcione una serie de conocimientos que les vayan a ser útiles en un futuro.. A lo largo de mi experiencia como docente tanto en la materia de. Biología como en el Laboratorio de Biología, he podido comprobar los resultados anteriores.. 9.

(21) Ante la situación que se percibe, la definición del problema es el siguiente:. SITUACIÓN OBSERVADA. SITUACIÓN DESEADA. • Carencia de un contenido curricular para las prácticas del Laboratorio de Biología.. Elaborar un contenido curricular para las prácticas del Laboratorio de Biología.. • Falta de correlación entre el contenido temático de la materia de biología y las prácticas de las mismas.. Establecer la correlación entre el contenido de la materia de Biología y las Prácticas de Laboratorio.. • La realización de prácticas aisladas, es decir, no están relacionadas unas con otras.. Organización de relacionadas entre sí.. • Falta de aplicación de conceptos biológicos integrado a la vida diaria del alumno.. La aplicación de conceptos biológicos integrándolos a la vida cotidiana del alumno.. • No se reconoce ni se acepta la importancia de las prácticas de Laboratorio de Biología como una parte del desarrollo integral del individuo en la sociedad.. El reconocer la importancia de las prácticas de biología como parte del desarrollo integral del individuo en la sociedad, a través de un enfoque ecológico.. de concientización • Carencia acerca de las consecuencias que pueden tener tanto las actitudes; como las actividades negativas del hombre sobre su medio ambiente.. Concientización de los alumnos sobre las consecuencia, que tienen las actividades y actitudes negativas del humano hacia su medio ambiente.. • Ausencia de un manual de prácticas para el laboratorio de Biología.. La existencia de un manual de prácticas para el laboratorio de Biología.. 10. prácticas.

(22) Discrepancias : a). Falta de congruencia entre la existencia del contenido curricular para las prácticas de Laboratorio de Biología ya que no existe como tal. b ). Necesidad de correlación entre el contenido temático de la materia de Biología y las prácticas de Laboratorio de la misma materia, sin embargo no sucede así. c). Se desea que haya una continuidad y correlación entre las diferentes prácticas de Laboratorio de Biología, pero se realizan de manera independiente una de la otra. d).. Se busca que el estudiante aplique los conceptos biológicos y los. integre dentro de su vida diaria, y no se ha logrado tal integración, por parte de los alumnos. e).. Se quiere el reconocimiento de la importancia de las prácticas del. Laboratorio de Biología a través de un enfoque ecológico; ya que no se reconoce, ni se acepta su importancia como parte del desarrollo integral del alumno. f).. Concientización ecológica de los alumnos, sobre las consecuencias. que pueden tener las diversas actividades humanas, impactando al medio ambiente en el cuál se desenvuelven. Actualmente dicha concientización no existe.. 1.3 Identificación de las necesidades :. Los incisos a, b, y e arriba mencionados se refieren al desarrollo del contenido curricular, en el que se relacionen, tanto la materia como las prácticas del Laboratorio de Biología y debe tener una continuidad. 11.

(23) Los aspectos d, e, y f se refieren a los logros del estudiante, a través de la aplicación de conceptos biológicos, el reconocimiento de la importancia de las prácticas del Laboratorio de Biología; aunado a la conscientización del impacto humano hacia el medio ambiente.. 1.4 Enunciado del problema :. La carencia de un contenido curricular en las prácticas del Laboratorio de Biología; la aplicación de los conceptos biológicos, además de la falta de la integración de las prácticas de Laboratorio de Biología en su vida diaria.. Por. otro lado, la carencia de concientización del impacto humano hacia el medio ambiente del que forma parte, crea la problemática que actualmente se vive en esta área de conocimientos, es decir integración teórica práctica, afectando de manera directa el proceso Enseñanza-Aprendizaje, pues es importante que el conocimiento teórico-práctico trascienda.. 1.5 Justificación y descripción de la estrategia metodológica.. El desarrollo de la práctica docente, es importante y significativa cuando se logra la interacción adecuada entre la práctica y la teoría, razón por la cuál se establece como uno de los principales objetivos a lograr, una vez que se lleve a la práctica la siguiente propuesta que se presenta. Un elemento que está íntimamente relacionado con la propuesta de Laboratorio y los objetivos que en ella se pretenden lograr está el currículum. Este al expresarse a través de una praxis, cobra definitivo significado para los alumnos y para los profesores en las actividades que unos y otros realizan.. Pero, la práctica es. algo fluido, fugaz, difícil de aprehender en coordenadas simples, y además compleja en tanto en ella se expresan múltiples determinantes, ideas, valores, 12.

(24) usos pedagógicos (Gimeno, 1989:241 ). La práctica de la enseñanza podemos visualizarla como una secuencia ordenada, aunque sólo sea en la medida en que es algo que se reitera, de tramos de actividad con un cierto sentido, segmentos en los que puede apreciarse un entramado jerárquico de actividades, incluidas unas en otras, que contribuyen a dar sentido unitario a la acción.. El significado de la práctica y del curriculum. en la acción puede. analizarse a partir de las actividades que rellenan el tiempo en el que transcurre la vida escolar, o que se proyectan en ese tiempo, y en cómo se relacionan unas tareas con otras (Gimeno, 1989:249). El poder mediatizador que tiene una tarea o secuencia de varias de ellas sobre la calidad de los procesos cognitivos que podrán experimentar los alumnos es evidente y, por ello, la validez cultural del curriculum depende de las actividades con las que se trabaja. El estudio puramente cognitivo de las tareas olvidaría aprendizajes de otro orden implícitos en la actividad escolar, de tipo afectivo, social o motor.. Es evidente que cada tarea por el tipo de. tratamiento a que somete el contenido y por el proceso que desencadena en los alumnos para su dominio supone una peculiar forma de procesar la información, apelar a estímulos variados, etc.. El microambiente de la tarea es un clima de socialización en el que se refuerzan determinados procesos intelectuales sobre otros, pautas para responder a las demandas de ese medio, formas de percibir las exigencias requeridas, etc. Por ello, el valor de las actividades o tareas didácticas va más allá de ser un recurso para mediar en los aprendizajes cognitivos en los alumnos.. La. propia tarea académica es por sí misma todo un ambiente, fuente de aprendizajes múltiples: Intelectuales, afectivos, sociales, etc., y es un recurso organizador de la conducta de los alumnos en los ambientes escolares (Gimeno, 1989:270). 13.

(25) La investigación-acción propone un cambio, transformación y mejora de la realidad social. Se orienta también a la mejora de la acción educativa y del propio investigador, con una visión dinámica de la realidad, pues reconoce que los fenómenos educativos están siempre interrelacionados y, además, son siempre susceptibles de mejora. mejora de una realidad social.. Implica la colaboración, transformación y Desde el punto de vista metodológico se. concibe de un modo amplio y flexible; por que éste tipo de investigación ofrece fa posibilidad de volver sobre los datos las veces que sea necesario, reinterpretarlos y contrastarlos con otras fuentes. Este tipo de metodología es muy importante desde el punto de vista educativo, por que ofrece una vía especialmente significativa para superar los binomios:. Teoría-práctica,. educador-investigador; haciendo posible que la práctica y la teoría encuentren un espacio de diálogo común, de forma que el práctico se convierta en investigador. Dicho espacio de confluencia y de vinculación entre la teoría y la práctica ofrece múltiples posibilidades de mejora y de perfeccionamiento constante en el campo de la educación (Pérez, 1990:53).. El objeto de la investigación-acción, por lo tanto,. es la práctica social,. educativa, de sujetos individuales o de grupos particulares, la que se constituye como praxis informada por sus perspectivas, intenciones y conocimientos, y comprometida con la mejora de la realidad objeto de estudio (Pérez, 1990:79).. 14.

(26) lnvestigrión-acción -. Teoria-Jráctica. l. Cambio. Diálogo común. 1.. T rans f ormac1on. Perfeccio1miento de. l. la educación. l Mejora de lalidad social. Fig. 3.- Diagrama de Investigación-acción.. 1.6 Objetivo general. • Presentar una propuesta de un plan curricular para las prácticas de Laboratorio de Biología, a nivel de preparatoria, a través de un enfoque ecológico, que genere en el alumno una formación científica.. Objetivos particulares:. • Integrar la aplicación de conceptos biológicos, integrándolos a su vida cotidiana. • Conscientización de la importancia de las prácticas de Laboratorio de Biología. • Lograr la conscientización a través de las prácticas de Laboratorio de Biología del impacto del ser humano hacia el ambiente.. 15.

(27) 1.8 Estrategia general. A continuación se mostrará un análisis de sistemas de la propuesta que se sugiere para el Laboratorio de Biología. Desglose de la innovación educativa de acuerdo al modelo de Stake y planificación con base en la propuesta de Kaufman (1988).. 16.

(28) Matriz de descripción. ! intenciones. 1. 1. 1 Antecedentes ] 1. Elaborar un contenido curricular para las prácticas del laboratorio. 1. Transacciones. l. Los alumnos ocupen una hora y media de laboratoric. Alumno persiva la utilidad de las prácticas del laboratorio. Correlación entre cante nido temático de la materia y las prácticas. Fig. 4.- Esquema global de la matriz de descripción.. 1. Resultados 1. 1. Aplicación de conceptc a la vida cotidiana. La existencia de un manual de1 prácticas. Reconocer la importan cia de las prácticas de Biología a através de un p.nforu,P Pr.nlñlnnir.n. Concientización del alum no sobre actitudes y actividades negativas haciael ambiente..

(29) Definición del problema 1. l. Situación deseada. Situación observada. * Carencia de contenido curricular. J. * Elaboración de contenido cu -. rricular. * Falta correlación entre materia y. * Correlación entre el contenido de la materia y las prácticas. práctica. * Realización de prácticas aisladas. * Necesidad de continuidad y -. correlación entre las prácticas. * Falta de aplicación de conceptos. * Aplicación de conceptos apli -. biológicos a la vida diaria. cándolos a la vida cotidiana. * Carencia de concientización del. * Concientización de los alumnos. hombre sobre su medio. *. hacia su medio ambiente. Ausencia de un manual de prác ticas para el Laboratorio de Bio gía.. * La existencia de un manual de. prácticas para el Laboratorio de Biología. Fig. 5.- Definición del problema ante la situación observada y la deseada.. 18.

(30) Análisis de misión. 1 Requisitos de ejecución. Objetivo de misión. Desarrollar un plan curricular para Prácticas de Laboratorio de Biolo gía, con un enfoque ecológico, una formación científica, integrada a la vida cotidiana, creando con cientización a través de ellas so bre el impacto del ser humano ha cia el ambiente.. Fig.. b·. * Económicos * Humanos * Materiales * Instalaciones * Grupos de alumnos. Esquema general del análisis de misión..

(31) 2. DISEÑO DE LA SOLUCIÓN. 2.1 Principios pedagógicos que fundamentan la propuesta.. 2.1.1 Importancia educativa. El aprendizaje dentro del salón de clases se realiza bajo una serie de situaciones complejas, y a la vez significativas. Existe una íntima relación entre saber cómo aprende un alumno y comprender como influyen en el aprendizaje las variables de cambio, saber qué hacer para ayudarlo a aprender mejor. Es importante tener en cuenta que enseñar y aprender no son coexistivos, pues enseñar es tan sólo una de las condiciones que pueden influir en el aprendizaje (Ausubel, 1990:26). Es hacer posible el aprendizaje, provocar dinámicas y situaciones en los que pueda darse el proceso de aprender en los alumnos. (Contreras, 1991 :79). La enseñanza no equivale meramente a instrucción, sino a la promoción sistemática del aprendizaje mediante diversos medios. investigación en Psicología cognitiva sugiere que la mente organización de la información.. como. La la. Tiene una tendencia natural a retener la. información si ésta es presentada en secciones significativas. Por lo tanto el alumno más apto retiene la nueva información, si las interacciones y las conexiones son realizadas de manera explícita; y la información es retenida con mayor éxito si se presenta de manera organizada.. Tal es el uso de. organizadores visuales que utilizan éste proceso cognitivo. De ésta manera se les proporciona a los estudiante un pensamiento ordenado, reconociendo la síntesis, análisis y la predicción (Creek y Vollmer, 1991 :4). La estrategia de la enseñanza constituye un importante aspecto del curriculum (Stenhouse, 1987:53); siendo éste un modo de organizar una serie de prácticas educativas, es una praxis antes que un objeto estático emanado de un modelo coherente 20.

(32) de pensar la educación o los aprendizajes necesarios en los jóvenes, que tampoco se agota en la parte explícita del proyecto de socialización cultural de las escuelas (Gimeno, 1989:16). macroscópicos del currículum:. Taba (1974:547) señala los elementos. Las metas y los objetivos, el contenido y las. experiencias de aprendizaje y la evaluación (Contreras, 1990:209). El proceso de Enseñanza-Aprendizaje implica una serie de cambios a la que está sujeta la persona, éstos cambios pueden ser para bien o para mal, además puede ser deliberado o no intencional.. El acto de enseñar implica. procedimientos y por ello requiere de conocimientos, estos conocimientos procedimentales no se desarrollan mediante la invención repentina de nuevas ideas, sino a través del incremento gradual del conocimiento.. La ciencia. cognitiva distingue dos clases fundamentales de conocimiento, el declarativo y el relativo a los procedimientos.. El declarativo incluye los hechos que. sabemos; el procedimental incluye las destrezas que sabemos como llevar a cabo (Lawson, !994: 167). El aprendizaje debe llevarse a cabo por la experiencia y por la interacción con su medio ambiente.. Por lo tanto podría. decirse que el aprendizaje es un cambio que ocurre en la persona como resultado de la experiencia. Este giro ha inquietado a diversos investigadores de la educación, y para el año de 1896 se funda la primera escuela con carácter experimental; los Laboratorios en las escuelas de Estados Unidos se introdujeron hacia 1930, tuvieron como principal propósito guiar a los estudiantes de manera gradual al conocimiento y participación. Posteriormente en 1939 Mayhew y Edwards, describen que el principal propósito de los Laboratorios de Biología, Física y Química es probar, criticar, verificar modelos y principios teóricos (Mayhew y Edwards, 1939 en Turney C., 1985:2855). El siguiente diagrama expone la compatibilidad del laboratorio dentro de las actividades escolares.. 001105 21.

(33) _¿. Proveer un incentivo adicional para la enseñanza sobresaliente. """'. Participantes enriquecen el programa. ~. 'W'. 0. Oportunidades para observar y participar. ........ ENSEÑANZA DEL ALUMNO. , ------.-------'. Nuevos, mejores metodos, materiales y organización. Proveé investigación y experimentación. ). A'.. Participantes ayudan al maestro dando libertad. 'W'. ~. OBSERVACIÓN. ~I- - - - - - - T ~ - - - - - ~ > 1. PARTICIPACIÓN. 1. ~I EXPERIMENTACION. "-...L...,, ,1,. DEMOSTRACIÓN. 0. ~0. Investigación controlada en bloques para la observación Participación y demostración. ~. .~. _¿. '. Oportunidad de establecer bloques para la observación participación y demostración. ESTUDIANTE ENSEÑANDO. Oportunidad de establecer bloques para la investigación. ,""-. 0 Figura 7.- Diagrama que expone la compatibilidad del laboratorio dentro de las actividades escolares.

(34) La investigación y el énfasis experimental dentro de los laboratorios escolares, con un programa organizado cuidadosamente, acompañado por un registro sistemático, los alumnos pueden completar su escolaridad en éste tipo de escuelas, y esto sin embargo no es una desventaja sino que, a largo plazo es una ventaja considerable.. Pues la educación hoy en día necesita. respuestas prácticas, efectivas para el número de problemas críticos.. El. laboratorio dentro de la escuela existe para generar, investigar, probar en el campo, y demostrar e innovar soluciones productivas. También se explora y desarrolla aquellas posibilidades educativas que aún no han sido refinadas al punto de la evaluación sistemática (Hunter, 1971-1974 en Turney ,1985:28582859). El aprendizaje por descubrimiento, será puesto en práctica durante el desarrollo de las prácticas propuestas para el Laboratorio, organizándose la clase de manera que los estudiantes aprendan a través de su participación activa; interactuando con el descubrimiento guiado donde se les proporcionará una dirección, observaciones,. de manera que los estudiantes elaboren sus propias hipótesis. comprueben. los. resultados.. Se. dará. retroalimentación acerca de la dirección que toman las actividades, en el momento óptimo y como un estímulo para continuarlas (Woolfolk, 1990: 173). Además, los conceptos que adquirimos en la vida diaria, están construidos de abajo a arriba a través de nuestra experiencia con muchos casos concretos. Son ricos en contenido, pero a menudo difíciles de definir y de incorporar en un sistema conceptual coherente.. Los conceptos científicos transmitidos en la. escuela, avanzan en la dirección opuesta, de arriba a abajo.. El estudiante. comienza sabiendo la definición verbal y el curso de su aprendizaje consiste en vencer su ignorancia sobre los aspectos específicos de la realidad a que se refiere ésta definición (Scribner y Cole, 1982: 13 en Contreras, 1990:93). Por lo 23.

(35) que, el laboratorio como medio. de enseñanza supone algo más que el. contacto directo con, y la observación, de objetos y acontecimientos. Diferenciado de la demostración y de los ejercicios de observación, abarca también experiencias de descubrimiento e interés por aspectos del proceso de la ciencia como la formación y prueba de hipótesis, planeación y realización de experimentos, control, manipulación de variables y hacer inferencias con base en los datos (Ausubel, 1990:330). Ya desde el primer tercio de éste siglo surge la inquietud en Europa de formar profesores de ciencias desde un ámbito de renovación científica, metodología y didáctica. Aparece en distintas publicaciones de la época la importancia al papel activo del alumno en la enseñanza, su actitud de descubridor, emitiendo e imaginando hipótesis (Lozano, E.1909).. También. Charenton (1925) establece como objetivo prioritario la experimentación acompañada del razonamiento y la reflexión. como. Rasmussen,. V.(1933). o. Del mismo modo los autores. Kerchensteiner,. G.(1930),. proponen. la. realización de actividades experimentales conectadas con los contenidos conceptuales y un mayor protagonismo del alumno en el aprendizaje (Bernal y Jaén, 1993:151). En función de los propios intereses y objetivos de los alumnos y de las expectativas que tienen hacia la enseñanza; se crea un proceso de comunicación:. En el que se produce como forma de interacción entre los. conocimientos previos y los nuevos, y el que se produce como forma de interacción. entre. los. participantes. en. el. aula,. tratando. de. generar. conocimientos nuevos y el sentido del aprendizaje académico en nuestra vida cotidiana sea un conocimiento para la acción; es decir, que trascienda hacia la sociedad y en la misma vida personal (Contreras, 1990:95).. 24.

(36) Mediante el estudio de los fenómenos educativos, se trata de descubrir las regularidades en forma de ley mediante el uso de métodos científicos y luego aplicar éste conocimiento a la práctica docente para mejorar su eficacia y su eficiencia (Contreras, 1990: 117). El desarrollo del conocimiento sobre la práctica es importante por que se logra la aplicación del mismo de una manera mucho más efectiva, estableciéndose una reflexión en la acción (Contreras, 1990: 138). Como anteriormente se mencionó, desde los años 20, se tenía inquietud por conectar el trabajo teórico con el práctico, actualmente éstas actividades prácticas deben ir encaminadas a facilitar las necesidades de desarrollo personal y la resolución de problemas en relación con su entorno. Ya que una de las principales metas de la realización de actividades dentro del laboratorio no es tanto aprender el contenido de las ciencias, sino aprender como diseñar maneras para la resolución de problemas reales; por lo tanto necesitan ser capaces de aplicar los conceptos al laboratorio enlazando la experiencia con la explicación. (Wilson. y. Stensvold,. 1993:425).. Así. la. investigación. psicopedagógica destaca el hecho de que el proceso de construcción del conocimiento implica al sujeto que aprende en sus múltiples relaciones con el entorno en el que tiene lugar dicho aprendizaje. Considerando como punto de partida el lugar en que se desarrolla la vida cotidiana del alumno, por ejemplo: su hogar; para el desarrollo de contenidos científicos y enlace para la comprensión del problemas ambientales tanto en el ámbito próximo como lejano (Manzanares, Iglesias y García, 1993: 179). La problemática ambiental es una cuestión preocupante no sólo desde la perspectiva biológica o química, sino también social, política, ética, económica etc.. Desde los diferentes informes mundiales se indica que la Educación Ambiental es una de las principales bases para poder salir adelante. Al ser el Sistema Educativo una 25.

(37) pequeña parte del Sistema Social, la educación formal debe ir acompañada de otras actuaciones, educación no formal, participación de los medios de comunicación, posturas políticas y económicas, normas jurídicas, etc., todo ello debe contribuir a favorecer una amplia información y un cambio en el Sistema de Valores (Flor, 1993: 165). Tanto científicos como maestros han descrito las ventajas que obtienen los estudiantes con experiencias en las actividades de laboratorio, y son las siguientes:. A. Desarrollo de capacidades prácticas para llevar a cabo métodos y técnicas de laboratorio, incluyendo la obtención de información exacta. B. La experiencia y aprendizaje del universo, usando puntos de vista químicos, físicos y biológicos, como materiales y procesos actuales. C. Como comprender, ilustrar, explicar y aplicar conceptos, teorías de la ciencia y estructuras teóricas para explicarlas. D. Aplicar hechos y principios a nuevas situaciones, incluyendo aquellas que se relacionan con el mundo real, usando un pensamiento analítico, crítico y creativo apropiado (Wilson & Stensvold, 1991 a, en Stensvold y Wilson, 1993:250). Es importante considerar el uso de ideas eje, en las distintas disciplinas, que sinteticen los aspectos fundamentales como elemento orientador para la elaboración de secuencias educativas, ya que ayuda a garantizar la continuidad, progresión y relación de las mismas (Buner, 1972 en Del Carmen, 1993: 157).. Por ésta razón, es importante establecer una integración. secuencial a lo largo del desarrollo de las prácticas del Laboratorio de Biología que se proponen en el presente trabajo, con la finalidad de ir integrando poco a poco el conjunto de conocimientos químico-biológicos que son necesarios para 26.

(38) el entendimiento teórico de las mismas y posteriormente trasladarlo a la vida diaria. En los últimos dos años, en Estados Unidos y algunos países de Europa, se han incrementado los programas de educación ambiental, no solo dentro de las universidades sino también a nivel de secundarias y nivel básico. Con la finalidad de lograr una participación más activa de la sociedad, a través de un programa de reciclamiento para la comunidad con metas y objetivos en cada fase del programa y los efectos del mismo sobre el flujo de residuos, el cuál debe tener seguimiento (Cabaniss; Walker, 1993: 1), esto es desde un punto de vista ecológico. Sin embargo,. el ritmo comercial de nuestra sociedad, la contínua. conquista de nuevas metas tegnológicas y la errónea creencia de que los recursos naturales son inagotables, son algunos de los factores que contribuyen a la actual producción de residuos en las sociedades de consumo. Tal generación de residuos sólidos se caracterizan, por ser materiales que han perdido valor para sus propietarios y se convierten en un estorbo. Hay dos razones fundamentales para considerar el problema ecológico de los residuos sólidos. 1.. Su efecto contaminante cuando sólo se tiran en las orillas de las. ciudades. 2.. De los residuos sólidos se obtienen materias primas para reciclaje. industrial que evitan seguir agotando los recursos naturales y además ahorran agua y energía en los procesos de fabricación. Las materias principales que se recuperan de los residuos sólidos son papel, plástico, vidrio, metal y materia orgánica (Deffis, 1991 :73). De materia orgánica, se obtiene a partir de fermentación,. la composta. que es un producto negro, homogéneo, de forma granulada, sin restos gruesos. 27.

(39) Al mismo tiempo es un producto húmico y cálcico, un fertilizante químico. Por su aportación de oligoelementos al suelo, su valor es muy preciado. Es el procesamiento de la composta el siguiente punto a tratar, pues dicho proceso se integrará en prácticas de Laboratorio de Biología,en un esfuerzo por dar un enfoque ecológico a la educación y concientizar a la población estudiantil de la sociedad en la que vivimos.. 2.2 Análisis de misión. 2.2.1 Objetivo de misión.. Desarrollar una visión integradora del alumno uniendo tanto el aspecto teórico como el práctico, a través de la ejecución de cada una de las prácticas del Laboratorio de Biología propuestas, en la que pueda utilizar y manejar los conocimientos adquiridos aún fuera de la institución educativa. desarrollo de los conocimientos. Esto es,. enfocados a la problemática ambiental, en. todas las actividades de la vida.. 2.2.2. Requisitos de ejecución.. Recursos: • Económicos • Humanos (maestros capacitados) • Recursos. Materiales (cristalería, substancias, físicos). • Instalaciones físicas (edificio de Laboratorio e invernadero). • Tiempo (2 horas cada 15 días) • Grupos de alumnos (3 grupos de 20 alumnos aproximadamente). • Elaboración de plan curricular, integrando Laboratorio de Biología con la materia. 28.

(40) • Elaboración de un manual para el Laboratorio de Biología. Aspectos administrativos. El laboratorio es considerado en un 10% de la calificación de la materia, en los primeros tres parciales y para el final se considera como derecho a examen final el promedio de dichos parciales. Esto es, para la calificación final no se consideran las calificaciones del laboratorio. El procedimiento anterior se lleva a cabo a nivel Campus León, preparatoria y se considera que es buena estrategia para continuar con la capacitación de los alumnos.. 2.2.3 Primer nivel de análisis de misiones:. • Recursos materiales • Elaboración de contenido curricular para el laboratorio • Conscientización ecológica de los alumnos que cursan la materia de Biología • Elaboración de manual de prácticas.. 29.

(41) 2.1.4 Análisis de funciones B.1 Recursos materiales Recursos materiales 1 1. 1. 1 Instalaciones físicas. Material de laboratorio. 1. Cristalería que se requiere. Se empleará un Laboratorio de 12 X 5. Substancias que se necesitan. Material que se necesitará. m.. 2 mesas largas de aproximadamente 4 m. para 6 equipos de 4 personas.. Tubos de ensaye. Cajas de petri Agitador. Espacio para in vernadero 8X4m.. de. Vasos de precipitado.. Agar-agar Sacarosa Agua destilada Medio preparado para bacte rias ... Pipetas. Papel Tornasol Algodón Papel aluminio Mechero Buncen. Estufa Olla de presión Refrigerador. Matraces. Libreta Lupas Palas de jardinería. Termómetro. Fig.8.- Esquema que muestra los recursos materiales necesarios.. 30.

(42) B.2 Elaboración de contenido curricular. Elaboración de contenido curricular para el Laboratorio.. Elaboración de objetivos generales y particulares. Desarrollar el contenido para cada objetivo, incluyendo ha-. Fig.9. Muestra los pasos a seguir en la elaboración del contenido curricular.. 31.

(43) B.3 Concientización ecológica de los alumnos 1 Concientización ecológica de alumnos. 1. Aplicación de métodos. 1 1nvestigación. 1 Medios. 1. Exoerimentación. Medios. 1. 1. Utilización del método cien tífico.. Realización de lecturas de: * Artículos. • Revistas • Biblioteca electrónica * Enciclopedia. Fig. 10.- Concientización ecológica de los alumnos a través de los pasos mencionados en la figura.. 32.

(44) B.4 Elaboración de manual de prácticas. Elaboración de manual de prácticas. Separación y reciclamiento de material doméstico ( basura), a travéz de dife rentes prácticas continuas. Integración del proceso general y proyección hacia la sociedad. Fig. 11.- Pasos a seguir en la elaboración de manual de prácticas en el Laborato río de Biología.. 33.

(45) Análisis de funciones 1 1. Elaboración de contenido curricular. Recursos materiales. Concientización ecolóaica. Elaboración de Manual. 1. 1. 1. Instalaciones. físicas. 1 1. Laboratorio de 1 12 X 5 cm. de 1,.1-,nr~ tnrio. Material. Elaboración. 1. 1 Cristalería, sus-. tancias, material. 1. de. Aplicación de. Separación y reci-. objetivos generales. métodos. clamiento de material. Elaboración de. Científico e. Formación de. objetivo particular. investiaación. Fig.12.- Esquema global de los componentes de análisis de funciones.. diferentes prácticas.

(46) Conocimientos previos. Criterios de eiecución. Realizar tareas de Conocimientos básicos de Biología. manera conciente. Desarrollar la capacidad de observación analítica. Aplicar los conocimientos obtenidos en DHP 1,2 y 3. Fig. 13.- Diagrama que muestra los aspectos importantes en el análisis de tareas..

(47) 2.3 Estrategia de ejecución. 2.3.1. Análisis de tareas.. Lista de tareas: • Separación de desechos domésticos • Identificación de bacterias • Determinación de cambios de temperatura • Identificación del tipo de fermentación. • Identificación de biodiversidad. • Descripción de características físicas de la "composta" • Determinación del pH, y su efectividad como abono orgánico.. 2.4 Estrategia curricular. 2.4.1 Descripción de las tareas. Realización de las prácticas:. 1. Separación de desechos domésticos en materia orgánica e inorgánica; incorporando una capa de materia orgánica alternando con una capa de tierra y así sucesivamente en el bote compostero.. 2. Identificación de las bacterias que predominan al inicio del proceso de la composta, y que ayudan a la fermentación de la misma.. 3. Determinación de los diferentes cambios de temperatura que se presentan en el fenómeno conocido como calentón a lo largo de la transformación de la materia orgánica en composta.. 4. Identificación del tipo de fermentación que se realiza durante la transformación de la materia orgánica en composta.. 36.

(48) 5. Identificación de la biodiversidad de organismos que contribuyen en la. elaboración de la composta, al término de dos meses de haber inciado.. 6. Identificación y descripción de las características físicas, como son el color, textura, aroma, etc. al inicio y al finalizar el proceso de la composta. 7. Determinará el grado de acidez que tiene. la composta y la. comprobación de su efectividad como fertilizante natural a través del desarrollo y crecimiento de la planta seleccionada, anotando las características de dicho evento.. 2.4.2 Requisitos que requiere el operador para poder iniciar. Cada alumno: • Dos botes de plástico de 70 cm de alto por 50 de diámetro. • Uno con basura doméstica y el otro vacío. • Guantes de plástico. • Pala jardinera. • Bote compostero.. 2.4.3 Lista de requisitos básicos por tareas (materiales y equipos):. • Práctica 1. Pala jardinera, bote compostero, un saco de tierra lama, plástico negro, guantes de plástico. • Práctica 2.. Cajas de petri, muestra de "composta", Medio de cultivo. agar-agar, olla de presión, agua destilada,. cinta masquin-tape,. refrigerador, estufa. • Práctica 3. Lápiz, bote compostero, libreta de notas, termómetro. • Práctica 4. Caja Petri, bote compostero, pinzas para disección, libros de bioquímica como consulta. 37.

(49) • Práctica 5. Pala jardinera, libro de entomología, pinzas de disección, libreta de registros, lápiz, bote compostero. • Práctica 6. Libreta de registro, lápiz, bote compostero. • Práctica 7. Papel tornasol, para medir el pH, semillas de plantas seleccionadas previamente, maceta vacía, composta creada, tierra, pala jardinera, agua.. 2.4.4 Personal requerido para realizar la tarea:. Los alumnos.. 2.4.5 Criterio de ejecución:. Realizar cada una de las tareas de manera consciente, para que los resultados sean lo más acertado a la realidad. Deberá desarrollar la capacidad de observación analítica y general, para poder integrar los conocimientos. Deberá aplicar sus conocimientos que ha obtenido en DHP 1,2, y 3. Estableciendo descripciones, comparaciones, etc. según lo requiera la práctica correspondiente.. 2.4.6 Conocimientos previos que debe tener el operador para realizar la tarea:. Conocimientos básicos de biología, que puede obtener a lo largo del curso de la materia de Biología impartida en el ITESM Campus León.. 38.

(50) 2.5 Métodos y medios que se necesitarán para la realización de la propuesta.. Dentro de los métodos que se identifican como necesarios para llevar a cabo la innovación está el método experimentación y el de investigación.. 39.

(51) Métodos. 1. Investigación. 1. Experimentación 1. 1. Medios. 1. Utilización del método científico. Material bibliográfico. * Revistas de corte científico. Por observación. experimentación comprobación y conclusión.. * Artículos científicos, dispo-. nibles en bilbioteca electró nica. * Enciclopedias * Libros actualizados. 1 1. Aplicación de ambos en el desarrollo de las prácticas de Laboratorio.. Fig.14.- Diagrama que muestra los diferentes métodos utilizados en la aplicación de prácticas de Laboratorio de Biología.. 40.

(52) Lista de ventajas y desventajas en el método de investigación.. Método. Ventajas. Desventajas. Investigación. Adquisición de habilidades para investigar.. Podría estar limitado, por la falta de artículos y material bibliográfico.. Habilidad para seleccionar el material importante. Aprender a organizar clasificar la información.. Información está disponible en un horario determinado.. y. Actualización de los conocimientos, formación de hábitos de la lectura.. Tabla 1.- Muestra el listado de ventajas y desventajas utilizadas por el méto do de investigación.. 41.

(53) Lista de ventajas y desventajas. Método. Ventajas. Experimentación. Comprobación de la información teórica por si mismo.. Desventajas Procedimiento aunque seguro. Aprenden a organizar sus observaciones y utilizarlas correctamente. Aplicación de conocimientos matemáticos dentro de sus propios experimentos. Traslada sus conocimientos en la de redacción descripción de los fenómenos naturales. Aplicación de los conocimientos de la materia de DHP en las diferentes prácticas. Comprobación de teorías y concepto biológicos a lo largo del desarrollo de las prácticas del Laboratorio. Desarrollo de destrezas para integrar la información, y obtener una visión general. Procedimiento que asegura el logro del objetivo.. Tabla 2. Lista de ventajas y desventajas en el método de la experimentación.. 42. minucioso.

(54) Análisis de costo beneficio 1. Í. l Costo. 1. 1. Beneficio 1. l. Aprende a seleccionar la información de experimentos. Material necesario de costo mínimo. Material de laboratorio se encuentra existencia. Integrar conocimientos de distintas disciplinas. Concientización sobre la contaminación. Aplicar conocimientos a lo largo de su vida Fig.15.- Diagrana muestra el balance costo-beneficio en la implantación de prácticas de Laboratorio de Biología..

(55) Análisis de costo-beneficio. Entradas. Beneficios. El material que es necesario obtener para la implementación de la innovación, tiene un costo mínimo (bote compostero, pala jardinera).. Aprenderá a manejar la información creada en sus experimentos y llegar a una conclusión.. El resto del material se encuentra en existencia en el Laboratorio.. Integrará los conocimientos obtenidos en distintas disciplinas en las prácticas del Laboratorio. Concientizará sobre la situación actual de la contaminación en la ciudad de León. Aplicará sus conocimientos a lo largo de su vida cotidiana, teniendo claro su participación activa dentro de la sociedad en la que se desarrolla.. Tabla 3.- Análisis de costo - beneficio, para el trabajo que se propone.. 44.

(56) Para llevar a la práctica la propuesta sugerida, se aplicarán los pasos de planificación : Diseño, ejecución y control para conformar el plan.. Enfoque sistémico. Diseño. Desarrollo. Ejecución. Control. Figura 16. Secuencia de los pasos de planificación. 45.

(57) 3. Productos y recomendaciones. 3.1 Desarrollo biológico de la composta. A lo largo del presente trabajo se ha mencionado la importancia que tiene el desarrollo de la teoría con la práctica; así como las ventajas que ello representa durante el proceso de Enseñanza-Aprendizaje.. Considerando la. idea de que la escuela, hoy por hoy, constituye un mecanismo reproductor de primer orden, pero que aspiramos a que termine convirtiéndose en un mecanismo transfonnador.. La educación ambiental es algo que hace. referencia a la existencia de paradigmas, ideas o principios de orden científico, filosófico e ideológico, que suponen una ruptura con los modelos científicos al uso, de manera que el estudio del medio ambiente y la intervención en su problemática, se convierte en el paso necesario para construir visiones alternativas sobre el mundo.. Cosmovisiones que conjugan lo social con lo. científico en la búsqueda de la nueva alianza que propugnan Prigogine y Stengers ( 1972) (en Rojero, 1993: 185). La fertilización de la tierra empezó hace 10,000 años cuando las personas empezaron a esparcir los residuos de los animales sobre el suelo,donde se cultivaban las primeras especies de plantas. Hoy en día con el reciclaje, hay un nuevo interés por el uso de residuos orgánicos como fertilizante orgánico, en las tierras de cultivo, en invernaderos, etc. (Ritter, 1992: 17). Históricamente, se ha observado que en el campo en el que se desenvuelve el hombre, en sus actividades: industrial, agrícola, social o doméstico, la huella de su paso irá marcada por una pesada carga de residuos. La cantidad de residuos que se generan por habitante es un índice que se relaciona directamente con el nivel de vida de la comunidad. El impacto de la gente depende no solamente de su número sino también de su ubicación en la biosfera y sus actividades 46.

(58) económicas (Keyfitz, 1990:69). La agilidad comercial de nuestra sociedad, la conquista de nuevas metas por la tecnología así como la creencia que de los recursos naturales son inagotables, son algunos de los factores que han contribuido a la actual situación.. Una de las soluciones que la sociedad ha. dado ante ésta problemática es quitárselo de la vista, arrojando los residuos en las afueras de las ciudades o bien enterrándolos.. Ante una sociedad. consumista, como la que vivimos diariamente, aunado a la concentración de la población y el aumento de residuos generados por ella, cada día es más difícil proceder. Actualmente se contemplan como alternativas la reducción previa de volumen y aprovechamiento mediante la recuperación o transformación. La denominación de residuos es mucho más apropiada que la de desperdicios, desechos o basuras.. Atendiendo a la definición del diccionario de la Real. Academia Española, desperdicio es lo que resulta de la descomposición o destrucción de una cosa,. o la. parte o porción que queda de algo.. Las. clasificaciones de los residuos sólidos son necesariamente confusas, pues, inevitablemente suelen mezclar dos criterios de clasificación. El relativo a su origen, que permiten diferenciar las clases principales de doméstico, municipal, comercial, centros asistenciales, minero, agrícola, ganadero y forestal; y el que se refiere al lugar en el que se producen, que conduce a la denominación de residuos urbanos, donde necesariamente se incluye una parte de los industriales. El conjunto de las operaciones de aprovechamiento de residuos sólidos se puede descomponer de la forma siguiente: • Recogida, almacenamiento y transporte. • Reducción de volumen por compactación o incineración.. 47.

(59) • Separación y concentración selectiva de los materiales incluidos en los residuos. Las técnicas utilizadas principalmente son la trituración y la molienda entre otros. • Transformación. Consiste en la conversión por métodos químicos o bioquímicos de determinados productos de los residuos en otros aprovechables. Entre los químicos destacan la incineración, pirólisis, hidrogenación, oxidación húmeda e hidrólisis y entre los bioquímicos el compostaje, la digestión anaerobia y la degradación biológica.. Los. más desarrollados a escala industrial son la incineración y compostaje. • Recuperación.. Se trata de la reobtención, en su forma original, de. materiales incluidos en los residuos para volverlos a utilizar, como la electrólisis, procedimientos mineralúrgicos, etc. • Eliminación, vertido o vaciado (Miro. 1978:621 ). Para la ejecución de la propuesta que se sugiere en el presente trabajo, se plantea un seguimiento continuo durante la elaboración de las prácticas, de tal manera, que cada una constituya las partes que componen el proceso de la elaboración de la composta; es decir, el conjunto de sus componentes. Dando una visión integradora al alumno, así como su utilidad práctica. Por lo anterior es importante definir exactamente que es la composta y que implica su desarrollo dentro de las prácticas de Laboratorio de Biología. La composta es un término que se ha venido manejando desde hace ya algún tiempo, sólo que no ha logrado el impacto adecuado pues, el común de las personas desconocen que misma.. es, cuál es su importancia y/o beneficios de la. El corrector de suelos orgánico que se obtiene después de la. fermentación recibe el nombre de composta. Sin embargo, el compostaje es fundamentalmente un método de eliminación de basuras; utilizando la composta como capa de recubrimiento, facilita la fermentación del resto de las 48.

(60) basuras y, además, confiere un aspecto agradable a la instalación al favorecer el crecimiento de las plantas (Miro, 1978:629). Dentro de las características de la composta,. su color es negro, homogéneo, sin restos gruesos y de forma. granulada. Al mismo tiempo es un producto húmico y cálcico, un fertilizante químico.. Dentro de los oligoelementos se encuentran el hierro, cobre,. manganeso y magnesio. La composta actúa sobre el suelo física, química y biológicamente. a).. Actividad física. Da cuerpo a las tierras ligeras y mulle a las. compactas, evita la formación de costras, facilita el laboreo, mejora la aireación de las raíces, incrementa la retención del agua con la consiguiente economía de la misma y regula la permeabilidad y drenaje de los suelos (Damerow, 1993:38) b).. Actividad química.. Con la arcilla forma un complejo arcilloso-. húmico regulador de la nutrición vegetal, aumenta la capacidad de intercambio de iones, economiza y hace más asimilables los abonos minerales, mantiene el fósforo en estado asimilable debido a la formación de complejos fósfo-húmicos, cura y previene la clorosis férrica. c).. Actividad biológica. Revitaliza. el. suelo. proporcionando. microorganismos útiles, hace las veces de medio de soporte de microorganismos que viven a sus expensas y lo transforman, aumentando la resistencia de las plantas a todo tipo de enfermedades, está excento de semillas y malas hierbas debido a que las altas temperaturas que soporta durante la fermentación, con lo que elimina cualquier posibilidad de contaminación (Miro, 1978:641 ).. Las aplicaciones potenciales de composta son prácticamente ilimitadas e incluyen parques, cementerios, campos deportivos, caminos, jardines centrales, 49.