Sergio A. Alfaro Burgos. Magíster en Ciencias Biológicas. Magíster en Multimedia educativa

Transcripción

1 Uso de Simulador en Prácticos de Fisiología Humana: Una propuesta Pedagógica para Mejorar el Rendimiento Académico en estudiantes de la Carrera de Tecnología Médica. Sergio A. Alfaro Burgos Magíster en Ciencias Biológicas Magíster en Multimedia educativa Departamento de Biología, Facultad de Ciencias, Universidad de Tarapacá. Arica-Chile. Resúmen. La utilización de animales de laboratorio en la enseñanza de las prácticas de Fisiología, ha sido la metodología más empleada. En la mayoría de los casos son prácticas cruentas y difíciles de realizar por el propio estudiante. El uso de simulador en prácticos de Fisiología Humana ha permitido el desarrollo de alternativas que no requieren el uso de animales, un ejemplo de lo anterior son las simulaciones de realidad virtual que ofrece el software PhysioEx. Este simulador le presenta al estudiante una problemática y le da las herramientas con las cuales buscar soluciones ante una situación dada. En este escenario problema el estudiante pone en práctica sus habilidades cognitivas para mejorar la comprensión de temas fisiológicos particulares. El objetivo de esta propuesta pedagógica fue implementar prácticos de laboratorio de Fisiología mediante el uso del simulador PhysioEx con la finalidad de promover los aprendizajes significativos y de esta forma mejorar el rendimiento académico en los estudiantes de la Asignatura de Fisiología Humana de la Carrera de Tecnología Médica de la Universidad de Tarapacá. Esta asignatura aborda la comprensión racional, completa e integrada de los mecanismos de funcionamiento del cuerpo humano en estado de salud. Keywords: simulador, rendimiento académico, laboratorio virtual, aprendizaje significativo. INTRODUCCIÓN El trabajo del laboratorio lo podemos definir como un procedimiento instruccional mediante el cual se determinan las causas, efectos, naturaleza o propiedades de cualquier fenómeno, ya sea a través de la experiencia real o simulada (Díaz & Torres, 2013). Las prácticas de laboratorio constituyen un factor importante en la adquisición activa de conocimientos y en la formación del futuro Tecnólogo Médico, especialmente en cuanto a desarrollar en el estudiante aprendizajes significativos que le ayuden a tener la capacidad de aplicar una mentalidad crítica y un enfoque científico, preparándolo para enfrentar satisfactoriamente los problemas en su campo laboral y asimilar los nuevos avances en su especialidad. La utilización de animales en la enseñanza de las prácticas de Fisiología, ha sido la metodología más empleada. En la mayoría de los casos son prácticas cruentas y difíciles de realizar por el propio estudiante. En los últimos años la tecnología ha permitido el desarrollo de alternativas que no requieren el uso de animales para lograr los objetivos docentes, ejemplo de lo anterior son las simulaciones de realidad virtual que ofrece el software PhysioEx, el cual se puede utilizar como complemento o como sustituto de prácticas reales.

2 López (2011), señala que los programas de simulaciones están adquiriendo en los últimos tiempos un importante grado de desarrollo y aplicación en la Educación Científica, debido al avance progresivo de la informática y al perfeccionamiento cada vez mayor de las capacidades de cálculo y expresión gráfica de los computadores. Las simulaciones proporcionan una representación dinámica del funcionamiento de un sistema determinado, por lo que tienen cada vez más importancia en la enseñanza de la Biología, la Física, la Medicina, la Química y todas las Ciencias en general, ya que permiten visualizar el desarrollo de procesos simples o complejos, mostrando la evolución de estos procesos y la interacción entre los diversos elementos que lo integran. El objetivo de esta propuesta pedagógica fue implementar prácticos de laboratorio de Fisiología mediante el uso del simulador PhysioEx con la finalidad de promover los aprendizajes significativos y de esta forma mejorar el rendimiento académico en los estudiantes de la Asignatura de Fisiología Humana de la Carrera de Tecnología Médica de la Universidad de Tarapacá. Esta asignatura aborda la comprensión racional, completa e integrada de los mecanismos de funcionamiento del cuerpo humano en estado de salud. EL USO DE SIMULADORES EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS DE LA SALUD Riley (2000), se refiere a la enseñanza con simuladores como una excelente manera de adquirir conocimiento. Esto se debe a que este tipo de herramientas permite que los estudiantes desarrollen habilidades tanto operacionales como manuales directamente de la experiencia de un hecho. Actualmente en la enseñanza de la Medicina se usan este tipo de didácticas, algunos ejemplos podrían ser el software para procedimientos anestésicos o fisiológicos, los maniquís a los cuales se les puede intubar, inyectar y evaluar parámetros vitales y las realidades virtuales para la enseñanza quirúrgica. Así también, los simuladores computarizados como el PhisioEx o el Quantitative Circulation Physiology, utilizados en la enseñanza de la fisiología, permiten principalmente que el estudiante razone sobre un proceso que varía en el tiempo y de esta manera poner los conocimientos disciplinares en acción. El programa informático Physioex (Stabler et al., 2006), consta de 13 módulos con un total de 40 simulaciones de laboratorio de Fisiología que pueden ser utilizadas para complementar y/o reemplazar las prácticas de laboratorio. Estas simulaciones, permiten repetir los ejercicios tantas veces como se necesite, y abordar conceptos o prácticas que de otra forma no se podrían realizar o sería muy complicado llevar a cabo. El PhysioEx, permite que a través de las simulaciones y posteriores preguntas el estudiante reflexione sobre lo que sabe y argumente su posición, poniendo en práctica la competencia cognitiva. Se considera que el ser competente en el ámbito cognitivo hace referencia a pensar bien; los procesos de interpretación, argumentación y proposición se realizan a partir de esquemas y procesos mentales que se han aprendido durante las actividades realizadas y que se hacen evidentes cuando se utilizan para responder las preguntas sobre un saber particular. En particular, la estructura propuesta para la aplicación del pensamiento crítico pretende que el estudiante busque evidencias en hechos o realidades (simulaciones), para tomar una decisión, dilucidar o comprender un problema. Este simulador le presenta al estudiante una problemática y le da las herramientas con las cuales buscar soluciones ante una situación dada. En este escenario problema el estudiante pone en práctica sus habilidades cognitivas para mejorar la comprensión de temas fisiológicos particulares. METODOLOGÍA Las prácticas de laboratorio con el simulador informático PhysioEx6.0, se aplicó durante el II Semestre académico del año 2011, 2012 y Las sesiones de laboratorio se realizaron en la sala multimedia (Campús

3 Velásquez) del Departamento de Biología, Facultad de Ciencias de la Universidad de Tarapacá, se trabajó en grupos de 12 a 15 alumnos (como máximo), con una duración de 4 horas pedagógicas por sesión. Cada alumno dispuso de un ordenador para realizar la práctica. Los alumnos recibieron información previa de que se iba a trabajar con PhysioEx y luego se les hizo una demostración inicial de su funcionamiento. Solo 3 de los 7 prácticos programados durante el semestre, se empleo el simulador. Para facilitar la realización de la práctica y la comprensión de la misma, se le proporcionó a cada alumno un protocolo bien detallado, con una introducción sobre los aspectos a tratar, los objetivos de la sesión, los conceptos básicos que van a manejar y cómo realizar cada ejercicio paso por paso (Fig.1). La interfaz del PhysioEx permitió, por ejemplo, trabajar con animales virtuales de laboratorio y aplicarles tratamiento hormonal y ver sus efectos fisiológicos en forma inmediata (Fig. 2), en cambio, con animales in vivo, estos efectos llevaría varios días en producirse. FIGURA 1. Se muestra el texto o protocolo con el cual los alumnos trabajan con el simulador. El protocolo incluye los objetivos de la sesión, una introducción de conceptos básicos e ilustraciones que indican claramente los pasos a seguir en cada actividad. FIGURA 2. Se observa la interfaz de una actividad o ejercicio realizada con el simulador PhysioEx, donde se está aplicando un tratamiento hormonal. En la tabla (parte inferior) se puede guardar los datos para que el alumno pueda luego interpretar los resultados.

4 Al final de cada ejercicio, el alumno debe responder una serie de preguntas sobre el mismo (Fig. 3). La práctica la clasificamos como de auto-aprendizaje, ya que cada alumno es autónomo para realizarla, y se administra el tiempo él mismo, así como la repetición de los ejercicios tantas veces como quiera hasta su comprensión, y así poder responder correctamente las preguntas de cada ejercicio. Al finalizar la práctica, los alumnos razonan en grupo las respuestas a las cuestiones planteadas y se resuelven dudas bajo la supervisión del profesor. FIGURA 3. Después de cada ejercicio el alumno debe responder un quiz, aplicando conocimientos previos para interpretar y deducir sobre los datos obtenidos. La Tabla 1, muestra el rango de notas o evaluaciones finales de los alumnos (241 en total), que rindieron laboratorio de Fisiología durante los años 2011, 2012 y Se observa que el porcentaje de alumnos aprobados es alta, siendo de un 95% (229 alumnos) del total de los inscritos. A su vez, los datos muestran que a pesar de la dificultad que presenta el laboratorio de Fisiología Humana hay un 46.1 % de alumnos con notas entre 5,0 a 5,9. El rendimiento académico de los alumnos en los 3 años en que se ha aplicado esta innovación es muy satisfactorio y la tendencia de las notas es un indicio de que las cosas se están haciendo bien y de alguna forma u otra los prácticos con actividades simuladas influyen positivamente en la comprensión y aplicación de conceptos y principios en Fisiología. TABLA 1. Rango de Notas o Evaluaciones Finales de los Alumnos que rindieron Laboratorio de Fisiología Humana durante los años 2011, 2012 y Intervalo Año Año Año Porcentaje de Notas (%) 1,0-1, ,0-2, ,0-3, ,0-4, ,0-5, ,0-7, TOTALES: %

5 CONCLUSIONES El trabajo con el uso de Simulador es un modelo de sistemas que permite modificar algunos parámetros o variables y obtener resultados observables que permite en los alumnos realizar inferencias sobre la influencia de tales variables en el comportamiento del sistema representado, por lo tanto, proporciona a los alumnos la oportunidad de interactuar, reflexionar y adquirir aprendizajes significativos permitiendo una mejora en su rendimiento académico Entre las ventajas de la aplicación de laboratorios con Simulador podemos destacar que permite a los estudiantes repetir los experimentos tantas veces como deseen, realizarlos sin dañar animales, llevar a cabo pruebas que son complicadas de realizar en un laboratorio real por falta de tiempo, costos elevados o riesgos para la seguridad. Hay aspectos de la realidad que no se pueden simular, cuestión que hay que tener presente siempre que empleemos cualquier tipo de simulador. Este es su mayor inconveniente en su aplicación. REFERENCIAS 1. M. I. Díaz & J.L. Torres. Manual de Prácticas de Laboratorio de Ciencias Fisiológicas.México, Mérida, Yucatan M.Y. López, La Simulación como Método de Enseñanza, Universidad Norbert Wiener. 2011, Lima-Perú. 3. R. Riley, The use of simulators in medicine australasian anaesthesia.pdf. 4. T. Stabler, G. Peterson G, L. Smith, PhysioEx 6.0 para fisiología humana: simulaciones de laboratorio de Fisiología ISBN