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La educación en ciencia y matemáticas para entender la pandemia

El tener una comprensión básica de ciencias puede ser beneficioso para los estudiantes al momento de enfrentar un virus. Y entender cómo las matemáticas y ciencias ayudan a combatirlos, puede motivar a los estudiantes a explorar estos temas. Sobre esto se refieren integrantes del Programa Educación en Ciencias Basada en Indagación (ECBI), y del Centro de Investigación Avanzada en Educación (CIAE).

Las matemáticas y las ciencias abren posibilidades para entender, evaluar y analizar críticamente el fenómeno que estamos viviendo globalmente.

Las matemáticas y las ciencias abren posibilidades para entender, evaluar y analizar críticamente el fenómeno que estamos viviendo globalmente.

Pilar Reyes, directora ejecutiva del Programa ECBI de la Universidad de Chile.

Pilar Reyes, directora ejecutiva del Programa ECBI de la Universidad de Chile.

Patricio Felmer, investigador CIAE y CMM, e integrante de la iniciativa ARPA.

Patricio Felmer, investigador CIAE y CMM, e integrante de la iniciativa ARPA.

El académico del Instituto de Estudios Avanzados en Educación e investigador del CIAE, Roberto Araya.

El académico del Instituto de Estudios Avanzados en Educación e investigador del CIAE, Roberto Araya.

“Los temas globales que enfrenta la humanidad en este momento, como el COVID-19, crean la necesidad de que los niños, niñas y jóvenes cuenten con una comprensión básica de las ideas científicas relevantes”, indica Pilar Reyes, profesora de biología y directora ejecutiva del Programa ECBI de la Universidad de Chile. 

Para Reyes, se trata de que los alumnos puedan contar con facultades de razonamiento que les permitan estar preparados para enfrentar y trabajar por el cambio de hábitos en su rutina diaria, de acuerdo a las necesidades que se estén enfrentando. 

En esta línea, la profesora propone dialogar con los estudiantes sobre los usos de la ciencia para buscar y encontrar la causa o las causas de los fenómenos en el mundo natural, que el conocimiento producido por la ciencia se utiliza en ingeniería y tecnologías para crear productos que sirven a propósitos humanos, y respecto a las implicaciones éticas, sociales, económicas y políticas de la aplicación de la ciencia. 

“Hablar, por ejemplo, con los niños de que las sociedades deben contar con sistemas de salud públicos que aseguren acceso para todos y todas las personas para cubrir la emergencia en este caso específico, como también sobre la importancia de las campañas masivas de prevención”, explica Reyes, quien también recomienda también analizar las recomendaciones de la OMS para evitar contagios de virus, bacterias y hongos, nocivos para la salud de la población humana.

Otros temas que se pueden abordar con los estudiantes son:

  • Tener una conversación inicial para analizar lo que los estudiantes conocen de los microorganismos y cuáles creen que son sus efectos positivos y negativos para el ecosistema.
  • Entre los estudiantes, y con la guía del docente, que trabajen en profundidad en la identificación las principales características de los microorganismos (virus, bacterias y hongos) en relación con el tamaño forma, componentes y cómo obtienen su energía.
  • Reconocer algunos efectos tanto positivos como negativos sobre la salud humana de los virus, bacterias y hongos.
  • Conversar sobre la controversia existente sobre la vacunación de los seres humanos.
  • Ponerse en contacto con científicos que estudian virus y organizar una sesión on-line con los estudiantes para conversar y resolver dudas.
  • Contactar a siquiatra o sicólogo para organizar una sesión on-line con los estudiantes para conversar sobre salud mental en este período de cuarentena. 

Matemáticas y pandemia

Las matemáticas, por otra parte, han sido de mucha ayuda al momento de combatir pandemias para predecir el curso de una enfermedad y su posible alcance. Patricio Felmer, director de la iniciativa ARPA (Activando la Resolución de Problemas en las Aula) del CIAE y del CMM de la Universidad de Chile, propone plantear a los estudiantes la pregunta: ¿cómo nos ayudan las matemáticas para combatir el coronavirus?

Es importante explicarles a los niños que la matemática tiene utilidad para combatir la pandemia del coronavirus. “Por ejemplo, diariamente se comunica el número de casos que han contraído el virus en el país. Cuando esas cifras se ponen en perspectiva en un gráfico vemos la tendencia, que en este caso es exponencial, que quiere decir que cada cierto número de días se duplica el número de infectados, en nuestro caso cada dos-tres días. Cuando comprendemos esta tasa de crecimiento, nos damos cuenta de la peligrosidad de la crisis y lo importante que es tomar medidas anticipadas”.

También Felmer propone conversar sobre los modelos matemáticos que permiten analizar la propagación espacial del virus. Predecir zonas en que el virus atacará y tomar precauciones, como clausurar zonas para mantenerlas fuera del alcance del virus.

Un ejemplo de esto es el ejercicio para estudiantes de enseñanza media, propuesto por el académico del Instituto de Estudios Avanzados en Educación e investigador del CIAE, Roberto Araya. En éste, se les muestra a los estudiantes un gráfico con la curva de casos diarios y otro con el factor de crecimiento hasta el 9 de febrero, es decir, el detalle de lo que crecieron los contagios entre un día y otro. Se les plantea entonces la pregunta: ¿Cuál es la relación entre estos gráficos y qué predicciones ayudan a hacer? A continuación se les presentan nuevos datos actualizados hasta el 25 de febrero y se proponen las siguientes preguntas: ¿fueron las predicciones anteriores correctas? ¿Por qué el gráfico de casos totales tiene un quiebre en las tendencias a mediados de febrero? ¿Puedes hacer predicciones con los nuevos datos actualizados?

Araya describe que con este ejercicio, “los estudiantes, primero, viven la experiencia de un problema real y contingente, que inunda los medios y la vida diaria de cada uno, y desarrollan las habilidades de análisis de detección de patrones y de búsqueda de qué variables serían las críticas en el fenómeno”.

Con este ejercicio, además, desarrollan habilidades que permitan observar y asimilar fenómenos en el mundo, y poder utilizar la tecnología de la información de manera apropiada y efectiva para describir y resolver problemas.

Estas ideas forman parte del documento: Reescribiendo las recomendaciones para el Pensamiento Computacional, basado en elaboraciones de la Reunión APEC sobre el plan de estudios de pensamiento computacional para la Economía Digital”, elaborado por Roberto Araya, junto al profesor Masami Isoda de la Universidad Tsukuba de Japón, en el marco del proyecto InMside.

Pero, ¿por qué es tan importante ayudar a las nuevas generaciones a que desarrollen esta forma de pensamiento? “En un mundo cada vez más digital el ciudadano que no entiende bien los mecanismos cognitivos computacionales, y como estos permiten comprender el mundo, quedarán en gran desventaja, y en consecuencia aumentarán en la población las brechas educacionales y económicas”, explica Araya.  

Para el investigador, el coronavirus es un problema de enorme importancia y urgencia, y en consecuencia, por lo cual “es clave comprender cómo almacenar y analizar la información, de manera que tempranamente se tomen medidas efectivas”.

Horario escolar y edades

Pero, ¿cómo adecuar estas materias a las edades de los estudiantes? Según describe Pilar Reyes, a la edad de 5 y los 7 años los y las educadoras pueden instalar las bases de la observación, planteamientos de preguntas y discusión. Entre los 8 y 9 años, deberían tener la oportunidad de descubrir mediante la observación más rigurosa, la discusión, la formulación de preguntas y el registro. Mientras que entre 10 a 13 años, los estudiantes están más maduros para desarrollar las investigaciones más complejas, y los problemas pueden resolverse de una forma más controlada que antes. 

Considerando que actualmente los estudiantes se encuentran en sus casas, Pilar Reyes indica que pueden seguir investigando sobre estos temas, utilizando material de prensa, información que ofrecen en radio, televisión más la lectura complementaria que pueda reunir de otras fuentes de información. Pero siempre invitándolos a ser críticos de la información: “de informarse en páginas web oficiales, tales como OMS, MINSAL, centros de investigación”.

En este sentido, la investigadora del CIAE y académica del Instituto de Estudios Avanzados en Educación, Carmen Sotomayor, investigadora de CIAE, enfatiza en la importancia de no aumentar el stress de los niños, docentes y padres. “No creo que se puedan pasar todas las materias escolares como si estuviéramos en tiempos normales. Más bien daría actividades entretenidas y simples: juegos, lecturas, algunas tareas de escritura para que los niños se mantengan activos en la casa”.

Su recomendación es no poner notas en este período, sino que más bien estimular a los niños a hacer algunas de estas actividades durante algunas horas en el día: “no creo que deban estar estudiando todo el horario escolar, como si estuvieran en la escuela”, sostiene.

Recomendaciones de sitios web para enseñar y aprender

  • “Las manos en la masa” (Lamap): es un programa para apoyar la educación en ciencias de la escuela primaria (desde Kinder en adelante). En este sitio hay numerosos medios de apoyo y guías para educadores.
  • “Indagala”: Este portal constituye un esfuerzo internacional para ofrecer información y herramientas que permitan aplicar la metodología de Enseñanza de las Ciencias Basada en la Indagación (ECBI) en la escuela primaria y secundaria. 
  • Renata y los Problemas: serie animada en la que se plantean problemas matemáticos en contexto con el universo animado de Renata. En cada capítulo se invita a los niños a resolver problemas. Proyecto desarrollado por Fundación Renata con el apoyo académico y pedagógico de la Iniciativa ARPA de CIAE. 

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