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Article title: ALGUNAS CONSIDERACIONES PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE LA ASTROBIOLOGÍA COMO RECURSO DIDÁCTICO EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS EN LA EDUCACIÓN SECUNDARIA Authors: José Mauricio Nava Bautista[1] Affiliations: secretaria de educacion publica[1] Orcid ids: 0000-0001-8737-5793[1] Contact e-mail: jose.navab@aefcm.gob.mx License information: This work has been published open access under Creative Commons Attribution License http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Conditions, terms of use and publishing policy can be found at https://www.scienceopen.com/. Preprint statement: This article is a preprint and has not been peer-reviewed, under consideration and submitted to ScienceOpen Preprints for open peer review. DOI: 10.14293/PR2199.000262.v1 Preprint first posted online: 28 July 2023 Keywords: Astrobiology, Teaching of the sciences, Sciences, High School, Mexico ALGUNAS CONSIDERACIONES PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE LA ASTROBIOLOGÍA COMO RECURSO DIDÁCTICO EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS EN LA EDUCACIÓN SECUNDARIA 1 ALGUNAS CONSIDERACIONES PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE LA ASTROBIOLOGÍA COMO RECURSO DIDÁCTICO EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS EN LA EDUCACIÓN SECUNDARIA J. Mauricio Nava-Bautista 1 1 Laboratorio de Biología. Escuela Secundaria 245 Ángel Trías Álvarez. Secretaría de Educación Pública. Ciudad de México. ORCID ID 0000-0001-8737-5793 jose.navab@aefcm.gob.mx Resumen Se presenta un análisis de las condiciones actuales para la enseñanza de la Astrobiología como recurso didáctico en la educación secundaria en México. El objetivo principal es conocer si se cuenta con contenidos teóricos en los libros de texto de biología que sirvan de base para la enseñanza de la astrobiología como recurso didáctico. Las teorías sobre el origen de la vida están prácticamente ausentes de los actuales libros de texto de la asignatura de Biología y su ausencia constituye una barrera para aplicar el recurso didáctico de la astrobiología en la enseñanza de las ciencias. Para lograr una mejor implementación del recurso didáctico de la astrobiología en la escuela secundaria, sería deseable contar nuevamente con los contenidos de las teorías del origen de la vida en los libros de texto de la asignatura de biología. Se presentan, además, las opiniones de un grupo de profesores en ciencias sobre la enseñanza de la Astrobiología y los resultados de una encuesta entre alumnos de ciencias sobre su conocimiento del tema del origen de la vida y la astrobiología. Palabras Clave: Astrobiología, Didáctica de las Ciencias, Ciencias, Escuela Secundaria, México Abstract An analysis of the current conditions for the teaching of Astrobiology as a didactic resource in secondary education in Mexico is presented. The main objective is to know if there are theoretical contents in biology textbooks that serve as a basis for the teaching of astrobiology as a didactic resource. Theories about the origin of life are practically absent from the current textbooks of the subject of Biology and their absence constitutes a barrier to applying the didactic resource of astrobiology in the teaching of science. To achieve a better implementation of the didactic resource of astrobiology in secondary school, it would be desirable to have again the contents of the theories of the origin of life in the textbooks of the subject of biology. In addition, the opinions of a group of science teachers on the teaching of Astrobiology and the results of a survey among science students on their knowledge of the subject of the origin of life and astrobiology are presented. Keywords: Astrobiology, Teaching of the sciences, Sciences, High School, Mexico 1. Introducción La Astrobiología es una ciencia que estudia el origen de la vida, su distribución y su evolución en el universo. Esta disciplina utiliza conocimientos de diferentes ciencias, como la biología, la astronomía, la geología, la física, la química entre otras, para alcanzar sus objetivos. Durante el siglo XXI la Astrobiología experimenta una intensa actividad en la investigación científica y en la divulgación científica (Martínez, 2016; Omicsonline, 2021) así como en los medios de comunicación e incluso en las películas, series y documentales en las diferentes plataformas de la internet. Los jóvenes y adolescentes son el mercado consumidor de muchos de estos contenidos y se puede aprovechar esta difusión para la enseñanza de la Astrobiología como recurso didáctico. La astrobiología al ser una ciencia interdisciplinar constituye un excelente recurso didáctico en la enseñanza de las ciencias en los niveles educativos básicos. Por esta característica, asignaturas de la educación secundaria, como la biología, la física y la química pueden llevar a cabo proyectos transversales con los estudiantes de diversos grados. Aunque la Astrobiología, como recurso didáctico, ya ha sido trabajada en la escuela secundaria en México (Nava- Bautista, 2018) y en España (Oreiro y Solbes, 2015) e incluso se han hecho propuestas de insertarla en los programas educativos (Rodrigues y Carrapiço, 2005), es preciso realizar algunas consideraciones sobre las condiciones actuales del entorno educativo mexicano (libros de texto, opiniones de docentes y alumnos de las asignaturas de ciencias) para la implementación de la astrobiología como recurso didáctico en la enseñanza de las ciencias. Métodos Se realizó una revisión y análisis de los libros de texto correspondientes a la asignatura de Ciencias y Tecnología, Biología de la educación secundaria. Para llevar a cabo este análisis se consultó la página electrónica de la Comisión Nacional de Libros de Texto Gratuitos (CONALITEG), que es el organismo público descentralizado de la Administración Pública Federal en México, que para cada ciclo escolar produce y distribuye de manera gratuita los libros de texto que requieren los estudiantes inscritos en el Sistema Educativo Nacional Mexicano. Se diseñó un cuestionario para el análisis de los libros de texto. Las preguntas aparecen en la tabla 1. Este cuestionario se elaboró para conocer si existen los contenidos básicos para impartir el tema de la astrobiología como recurso didáctico en la enseñanza de las ciencias en la educación secundaria. Tabla 1. Cuestionario aplicado a los libros de texto de la asignatura de Ciencias y Tecnología, Biología de la Educación Secundaria Ciclo Escolar 2020-2021. ítem pregunta 1 ¿Aparece el tema del “Origen de la Vida”? 2 ¿Número de páginas dedicadas al tema del origen de la vida? 3 ¿Aparece el término “Astrobiología”? 4 ¿Se menciona la fecha de comienzo de la vida en el planeta Tierra? 5 ¿Aparece el tema del experimento de Miller-Urey o el tema de la teoría físico-química de Oparin? También se diseñó un cuestionario para aplicarse a profesores que han impartido las asignaturas de ciencias en el nivel secundaria, con el objetivo de conocer la opinión de los docentes sobre la astrobiología, los temas relacionados con la astrobiología y la opinión que tienen de lo que piensan los estudiantes sobre la vida extraterrestre. En la tabla 2 se presenta el cuestionario. Tabla 2. Cuestionario aplicado a profesores que imparten o han impartido asignaturas de ciencias en el nivel secundaria. ítem pregunta 1 ¿Piensa usted que los estudiantes de nivel secundaria creen que han llegado al planeta tierra extraterrestres y ovnis? 2 ¿Había escuchado la palabra astrobiología? 3 ¿Cree usted que es importante incluir en los libros de texto de ciencias de nivel secundaria el tema del origen de la vida? 4 ¿Por qué cree usted que es importante incluir, en los libros de texto de ciencias de nivel secundaria, el tema del origen de la vida?Finalmente se diseñó un cuestionario para aplicarse entre alumnos de las materias de ciencias de educación secundaria de los grados primero, segundo y tercero del ciclo escolar 2020-2021. Las preguntas aparecen en la tabla 3. Tabla 3. Cuestionario aplicado a alumnos de las asignaturas de ciencias. ítem pregunta 1 ¿Habías escuchado la palabra astrobiología? 2 ¿Recuerdas haber visto en tus clases de ciencias el tema: "El origen de la vida"? 3 ¿Crees que el planeta tierra ha sido visitado por extraterrestres y ovnis? J. Mauricio Nava-Bautista 3 Resultados Resultados del análisis de libros de texto. Se analizaron en total 17 libros de texto de la asignatura de Ciencias y Tecnología, Biología de la educación secundaria, de 13 casas editoriales, autorizados por la CONALITEG para el ciclo escolar 2020-2021. En las figuras 1, 2, 3 y 4 se muestra el resultado del análisis de los libros de texto respecto a cada ítem. Fig. 1. ¿Aparece el tema del “Origen de la Vida”? Fig. 2. ¿Aparece el término “Astrobiología”? Fig. 3. ¿Se dice la fecha de comienzo de la vida en el planeta Tierra? Fig. 4. ¿Aparece el tema del experimento de Miller-Urey o el tema de la teoría físico-química de Oparin-Haldane? Ítem 1. ¿Aparece el tema del “Origen de la Vida”?. En ninguno de los 17 libros revisados aparece el tema del origen de la vida como un aprendizaje esperado. Solamente en 4 de los 17 libros aparece un breve contenido sobre el tema “El origen de la vida” presentándolo como una introducción al tema de la Evolución. Ítem 2. ¿Número de páginas dedicadas al tema del origen de la vida? En los 4 libros en los que aparece el tema de “El origen de la vida” solamente se dedican entre 1 y 2 páginas a abordar este tema. Ítem 3. ¿Aparece el término “Astrobiología”? En ninguno de los 17 libros revisados aparece la palabra “Biología” Ítem 4. ¿Se dice la fecha de comienzo de la vida en el planeta Tierra?. Solamente aparece este dato en 2 de los 17 libros analizados. Ítem 5. ¿Aparece el tema del experimento de Miller-Urey o el tema de la teoría físico-química de Oparin? Solamente aparece este dato en 1 de los 17 libros analizados. Resultados del cuestionario a los profesores de ciencias Se aplicó el cuestionario a 28 profesores que imparten o han impartido alguna de las asignaturas de ciencias (biología, física, química, geografía y matemáticas) en la educación básica del nivel secundaria. Los resultados se muestran en las figuras 5, 6, y 7. Fig. 5. ¿Piensa usted que los estudiantes de nivel secundaria creen que han llegado al planeta Tierra extraterrestres y ovnis? J. Mauricio Nava-Bautista 4 Fig. 6. Había escuchado la palabra Astrobiología? Fig. 7. ¿Cree usted que es importante incluir en los libros de texto de ciencias de nivel secundaria el tema del origen de la vida? Con Respecto al item 4, del cuestionario para profesores, “¿Por qué cree usted que es importante incluir, en los libros de texto de ciencias de nivel secundaria, el tema del origen de la vida?”, los profesores expresaron diversos argumentos, todos a favor, sobre la conveniencia de incluir las teorías acerca del origen de la vida en los libros de texto de la asignatura de Ciencias y Tecnologìa Biología. Resultados del cuestionario a los alumnos de las asignaturas de ciencias Se aplicó el cuestionario a 70 alumnos, con edades comprendidas entre los 12 y los 15 años, de las asignaturas de ciencias de educación básica nivel secundaria, correspondiente al ciclo escolar 2020-2021. En las figuras 8, 9 y 10 se muestran los resultados. Fig. 8. ¿Habías escuchado la palabra Astrobiología? Fig. 9. ¿Recuerdas haber visto en tus clases de ciencias el tema: “Origen de la vida”? Fig. 10. ¿Crees que el planeta Tierra ha sido visitado por extraterrestres y ovnis? Discusión Los contenidos y aprendizajes de los libros de texto en la educación básica en México, dependen directamente de los planes y programas de estudio que a lo largo del tiempo han tenido profundas modificaciones en función de las políticas educativas del país. En el caso particular de la asignatura de ciencias y tecnología Biología, los contenidos han experimentado una reducción a través del tiempo. Las teorías sobre el origen de la vida, la panspermia, las teorías de Oparin-Haldane y los experimentos de Miller-Urey, son temas que actualmente en los planes y programas de Ciencia y Tecnología con Énfasis en Biología ya no están contemplados como lo estaban en el plan de estudios de 1993. Revisando el programa de 1993 se observa que todavía aparecía el tema del origen de la vida y las diferentes teorías sobre el origen de la vida. Durante la primera década del siglo XXI y con la Reforma Integral para la Educación Secundaria en el 2006, el programa de Biología se compacta, pues antes se dictaba en dos cursos: Biología 1 en primero de secundaria y Biología 2 en segundo de secundaria. Con esta modificación el programa de Biología, ahora Ciencia y Tecnología Biología, sufre reducción en sus contenidos, pasando de 46 temas en el programa de 1993 a 12 temas en J. Mauricio Nava-Bautista 5 el programa del 2006 (Cruz, 2007), entre ellos la desaparición del tema de las teorías sobre el origen de la vida, la panspermia, las teorías de Oparin-Haldane y los experimentos de Miller-Urey. En el análisis de los libros de texto del presente trabajo (correspondientes a los planes y programas actuales) no se encuentra en la mayoría de los textos el tema de las teorías del origen de la vida, sin embargo en 4 de los libros si se menciona el tema, aunque no de manera extensa, sino solamente como una introducción breve al tema de la evolución. Esto puede explicarse debido a que las diferentes editoriales contratan a académicos docentes en biología para escribir los libros y varios de estos autores tienen el conocimiento y la libertad de introducir el tema del origen de la vida, aunque de manera muy escueta, cómo soporte para los temas autorizados por los planes y programas de estudio (experiencia personal del autor de este trabajo). Por esta razón, solamente en una o dos páginas de los libros de texto revisados, aparecen párrafos breves sobre dichos temas. Temas como el de la evolución, la célula o la biodiversidad, que si continúan vigentes en los programas actuales, inician de inmediato, sin mencionar, como un antecedente obligado las teorías del origen de la vida. Ante esta situación y al no ser un tema obligatorio, las teorías sobre el origen de la vida están prácticamente ausentes de los actuales libros de texto de la asignatura de Biología y su ausencia constituye una barrera para aplicar el recurso didáctico de la astrobiología en la enseñanza de las ciencias, el cual permitiría que los aprendizajes fundamentales se consolidaran en el tema de la evolución, la célula y la biodiversidad entre otros. Sobre el cuestionario aplicado a los profesores de ciencias se puede decir que un alto porcentaje (78.6% Ítem1) piensa que los estudiantes del nivel secundaria creen que han llegado al planeta Tierra extraterrestres y ovnis. Esta no es solo una percepción de los docentes sino una escucha directa dentro del trabajo del aula cuando uno interactúa día a día con los jóvenes. Es justo decir también que, hoy como en las generaciones de nuestros padres, existe una influencia muy fuerte de parte de la educación no formal, cine, televisión e internet, acerca de la ciencia ficción en el tema de la vida extraterrestre y los adolescentes en particular son muy impresionables con estos temas. Por esta razón sería necesario incluir nuevamente los temas sobre las teorías del origen de la vida en los programas de biología con el fin de informar, aclarar y formar un escepticismo informado entrelos estudiantes. Con respecto al ítem2, poco más de la mitad de los profesores encuestados (51.4%) refirieron haber escuchado la palabra astrobiología, mientras que el 49.2% respondió que no. Estos resultados pueden deberse a varios factores entre los cuales puede citarse que la astrobiología es una disciplina de reciente incorporación en los programas educativos, no así en las revistas científicas y en las de divulgación dónde muchos profesores de ciencias, que siguen actualizándose, se enteran de esta disciplina científica. En el ítem 3, el 100% de los profesores encuestados respondieron que es importante la inclusión del tema “el origen de la vida” en los libros de texto del nivel secundaria. El que todos los encuestados hayan respondido afirmativamente a dicho cuestionamiento tiene que ver con la formación científica y tecnológica que tienen los profesores que enseñan ciencias, pues no se pueden explicar sólidamente muchos conceptos y teorías de la biología, la física, la química y la geografía si no se parte de las teorías acerca del origen de la vida. Finalmente en el ítem 4, “¿Por qué cree usted que es importante incluir, en los libros de texto de ciencias de nivel secundaria, el tema del origen de la vida?”, los profesores argumentaron diversos motivos para incluir nuevamente el tema de las teorías sobre el origen de la vida, entre las que se pueden citar, el desterrar creencias falsas o erróneas sobre el origen de la vida, el que los alumnos no sigan siendo víctimas de las pseudociencias, para fomentar la reflexión, el juicio crítico, el análisis y para entender mejor la evolución de la vida en el planeta, también para entender nuestros orígenes y porque consideran que el origen de la vida es un tema fundamental que debe ser abordado en las asignaturas de ciencias en el nivel secundaria. Respecto al cuestionario aplicado a los estudiantes de ciencias, en el ítem 1, ¿Habías escuchado la palabra Astrobiología?, 60% de los encuestados refiere haber escuchado la palabra astrobiología mientras que el 40% no la había escuchado. Este resultado podría explicarse por la enorme penetración del internet en los adolescentes actuales. Muchos de ellos buscan temas, ufológicos en la mayoría de las ocasiones, en el internet, donde es muy probable que hayan conocido el término astrobiología. También muchos adolescentes de hoy son grandes consumidores de series de televisión e internet donde se abordan temáticas de ciencia ficción relacionadas con la astrobiología. En el ítem 2, ¿Recuerdas haber visto en tus clases de ciencias el tema: “Origen de la vida”?, el 74.3% respondió afirmativamente mientras que el 25.7% respondió que no. La explicación a estos resultados podría estar relacionada con las edades de sus profesores de ciencias. Profesores de mayor edad tendrían en su formación académica las diferentes teorías sobre el origen de la vida, ya que incluso, esos mismos profesores todavía les tocó hace algunos años impartir oficialmente dichos temas. Por otra parte profesores más jóvenes no abordarían estos temas en clase, pues al seguir los planes de estudio vigentes, no estarían ya los temas del origen de la vida. Respecto al último ítem 3, ¿Crees que el planeta Tierra ha sido visitado por extraterrestres y ovnis?, los resultados indican que el 34.3% de los estudiantes cree que sí, el 18.6% que no y el 47.1% que tal vez. De manera similar que en el ítem 1 del cuestionario aplicado a los profesores, la educación no formal (medios de comunicación, películas, series de televisión y falsos documentales, así J. Mauricio Nava-Bautista 6 como experiencias personales) impacta de mayor manera a los adolescentes que a los adultos en lo que concierne al tema extraterrestre. Por todo lo anterior se concluye que para lograr una mejor implementación del recurso didáctico de la astrobiología en la escuela secundaria, sería deseable contar nuevamente con los contenidos de las teorías del origen de la vida en los libros de texto de la asignatura de biología. Además el consenso general de los profesores de ciencias encuestados, reconocen la importancia de abordar dichos temas entre los estudiantes de ciencias y esto propiciaría un mejor entendimiento del recurso astrobiológico y las posibilidades que ofrece en la enseñanza integral de las ciencias. Finalmente hacen falta más experiencias didácticas en el uso del recurso didáctico de la astrobiología en los diferentes niveles de la educación básica y media superior para contar con más argumentos que puedan mejorar la enseñanza de las ciencias en los estudiantes de estos niveles. Agradecimientos A la Dra. Karina Borregui Higareda, directora de la Escuela Secundaria 245 Ángel Trías Álvarez por las facilidades en la realización de las encuestas a maestros ya alumnos. A la Maestra Fabiola Sánchez Hernández, subdirectora académica de la Escuela Secundaria 245 Ángel Trías Álvarez por su orientación en la búsqueda de información sobre las diferentes reformas educativas en la educación básica secundaria y su revisión del capítulo de la discusión sobre los planes y programas de estudio. A las Maestras María Concepción Gómez Guerrero y Dolores Becerril Martínez por sus valiosos comentarios sobre los cambios a través del tiempo en los programas de biología en el nivel secundaria. Este trabajo fue posible gracias al soporte financiero y moral de la Psicóloga Juana Bustamante Vargas y la estudiante de ciencias Ximena quetzalli Nava Bustamante. Referencias 1. Comisión Nacional de Libros de Texto Gratuitos (10 de junio de 2021) Educación secundaria – CONALITEG https://www.conaliteg.sep.gob.mx/index.html 2. Cruz, B. (2007). Análisis Comparativo de los Programas de Estudio de Secundaria 1993 y 2006 en el Área de Ciencias. Tésis de Licenciatura. Universidad Pedagógica Nacional Secretaría de Educación Pública. Ciudad de México. 3. Martínez, J. (2016). Astrobiología: el todo es más que la simple suma de las partes. Investigación y Ciencia. (08 de julio de 2021) https://www.investigacionyciencia.es/blogs/astronomia/71 /posts/astrobiologa-el-todo-es-ms-que-la-simple-suma-de- las-partes-13884 4. Nava-Bautista, J, (septiembre 2018) La Astrobiología como Recurso Didáctico en la Enseñanza de las Ciencias en la Escuela Secundaria. [Cartel de presentación] Congreso Nacional de Astrobiología XI. Cuernavaca, Morelos, México. 5. Omicsonline Astrobiology Journals and Conferences (9 de julio de 2021) https://www.omicsonline.org/astrobiology-journals- conferences-list.php 6. Oreiro R. y Solbes J. (2015) Evaluación de la enseñanza de la Astrobiología en secundaria: análisis de libros de texto y opiniones del profesorado en formación. Didáctica de las Ciencias Experimentales y Sociales. 29, 247-274. 7. Rodrigues, T and Carrapico. F. (2005) Teaching astrobiology: a scientific and a cultural imperative. In: Editor(s) Richard B. Hoover; G. Randall Gladstone; Gilbert V. Levin; Alexei Yu. Rozanov. Astrobiology and Planetary Missions. SPIE Proceedings Vol. 5906 8. SEP, (1993) Plan y Programas de Estudio de Secundaria. Secretaría de Educación Pública. México. 9. SEP, (1999). Libro para el Maestro Edición Secundaria (Biología). México. 10. SEP, (2006) Plan y Programas de Estudio de Secundaria. Secretaría de Educación Pública. México. https://www.conaliteg.sep.gob.mx/index.html https://www.investigacionyciencia.es/blogs/astronomia/71/posts/astrobiologa-el-todo-es-ms-que-la-simple-suma-de-las-partes-13884 https://www.investigacionyciencia.es/blogs/astronomia/71/posts/astrobiologa-el-todo-es-ms-que-la-simple-suma-de-las-partes-13884 https://www.investigacionyciencia.es/blogs/astronomia/71/posts/astrobiologa-el-todo-es-ms-que-la-simple-suma-de-las-partes-13884 https://www.omicsonline.org/astrobiology-journals-conferences-list.phphttps://www.omicsonline.org/astrobiology-journals-conferences-list.php
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