Herramientas digitales para las clases de Ciencias Naturales (I)

En los últimos tiempos, la evolución de la ciencia y la tecnología ha tenido lugar con una rapidez sin precedentes. Con características bastante diferentes a las dos grandes revoluciones que ha experimentado el hombre en la antigüedad, la revolución tecnológica actual es un hecho que nos atraviesa, y sin dudas, las TICs han representado un cambio muy significativo en la vida de todos. Sin embargo, muchos de los recursos y herramientas digitales disponibles y gratuitos que pueden emplearse en los procesos de enseñanza-aprendizaje no llegan a las aulas con la misma rapidez con la que se generan, o incluso, son desconocidos. Si bien el uso del laboratorio, la observación in situ y la experimentación por parte de los alumnos y alumnas son procesos que rara vez pueden ser sustituidos por una experiencia digital, en muchos casos y por diversas razones no pueden realizarse, o si se realizan, podrían tener un soporte digital que los apuntale o potencie. Pero no siempre es fácil para los profesores dar con estas herramientas para emplearlas en sus clases. Limitaciones hay varias, entre ellas, el tiempo que requiere buscarlas, probarlas y aplicarlas, así como también el idioma; ya que gran parte de los recursos solo se encuentran disponibles en inglés. Por otra parte, el proceso de innovación y actualización al que están sujetos es constante, y cuando se ha comenzado a implementarlos y utilizarlos suelen cambiar rápidamente, dejan de actualizarse y pasan a ser obsoletos.

Sumado a lo anterior, en general, el sistema educativo emplea un modus operandi (alumnos en pupitres estáticos – profes exponiendo) que hay permanecido relativamente invariable desde los últimos 100 años… Lo que lleva a pensar que no es extraño que muchos de los alumnos -inmersos en un mundo gráfico, de imagen, sonido e interactivo-, muestren poco interés en las clases expositivas con un soporte en 2D como herramienta fundamental.

Pensando un poco en todo lo anterior y también en nuestra tarea diaria como profes decidimos escribir este post para acercarles –al día de hoy- algunos recursos y herramientas disponibles, simples y sorprendentes, que pueden emplear en sus clases de Ciencias Naturales.

Los objetos en 3D como elementos didácticos

Trabajar con objetos digitales en 3D o con realidad virtual (VR) es algo que entusiasma mucho a los estudiantes. Girarlos, acercarlos e incluso ver animaciones, suele ser, además de entretenido, muy didáctico. Diversos estudios han demostrado que se aprende un contenido más rápido mediante la manipulación de objetos tangibles. Además, en pedagogía se tiene muy en cuenta el aprendizaje a través de objetos reales o tangibles, aunque en la mayoría de los casos los estudios están centrados en edades tempranas. Por lo tanto, los entornos virtuales de aprendizaje no pueden ser ajenos a este fenómeno y deberían ofrecer una solución digital que sea accesible. Las nuevas tecnologías permiten convertir los modelos físicos o reales en modelos 3D digitales. Hoy en día, gracias a los softwares de diseño y a los scanners 3D, los elementos tridimensionales tangibles pueden ser esquematizados o escaneados para su manipulación en visualizadores 3D a través dispositivos multitáctiles (tabletas y teléfonos inteligentes). Los elementos 3D pueden ser descargados y visualizados por parte de los usuarios de forma inmediata, aunque también se pueden visualizar en un ordenador. Sin embargo, en un ordenador normalmente no se maneja el archivo directamente con los dedos, sino a través de un dispositivo exterior como puede ser un ratón. Los visualizadores de los dispositivos multitáctiles, permiten interactuar de forma intuitiva con los modelos tridimensionales, aproximándose a la manera de manejar el objeto real. Además, estos modelos pueden ser impresos en 3D (impresoras 3D), creando réplicas físicas de los elementos.

3D y Realidad Virtual de animales, vegetales y demás seres vivos

Buscando este tipo de elementos dimos con “Sketchfab”. Se trata de una plataforma donde cualquier persona puede publicar, compartir y descubrir contenido en 3D y de VR. Dentro de la plataforma existen muchos usuarios que tienen disponibles modelos tridimensionales o de VR de distintos tipos, que pueden ser empleados con fines educativos (fotos y esquemas de seres vivos, esquemas de proceso biológicos, moléculas, etc). Los modelos pueden descargarse o emplearse directamente online. El contenido en 3D puede rotarse y moverse libremente empleando el ratón y en algunos casos hay disponible pequeñas secuencias de video. Para observar estas imágenes solo se requiere de un ordenador (con una placa gráfica standard) y una conexión a internet, y si se dispone de un proyector, será aún mejor. Para el caso de la Realidad Virtual se debe elegir la opción “View in VR” del modelo y es necesario disponer de un dispositivo extra (gafas de realidad virtual o Cardboard). En algunos casos, estos dispositivos son digitales y se conectan a una PC o consola (gafas) o bien son una especie de caja que puede emplearse con un teléfono móvil (CardBoard – gafas de cartón-). Google es uno de los proveedores de Cardboards y dispone de un sitio para poder construirlos en forma casera. Aquí puedes acceder al instructivo sobre cómo construirlos y en este sitio encontrarán más información sobre Realidad Virtual. Si bien está en inglés pueden escoger la opción “traducir sitio de su navegador”.

Ya hemos explicado cómo funciona la plataforma. Les dejamos una selección de usuarios de la misma que a nuestro criterio resultan muy interesantes para las clases junto a una breve descripción de lo que ofrece cada uno.

1. Digital life: Se trata de una iniciativa sin ánimo de lucro de la Universidad de Massachusetts, Estados Unidos (UMASS). Pueden encontrar modelos digitales de alta calidad y precisos de animales vivos, plantas y otros organismos. Puede emplearse tanto para disfrutar de la biodiversidad como para enseñar zoología o anatomía. Aquí les dejo un ejemplo de un modelo en 3D de la rana venenosa Phylobates bicolor.

Model 19 – Black-legged Poison Frog

2. Gaia tech: el usuario es una empresa británica dedicada a las TICs y la educación. Dispone de modelos esquemáticos muy útiles para la enseñanza de anatomía y fisiología animal, así como también esquemas de la célula y sus componentes, entre otros. Aquí el de una langosta.

Grasshopper 2

3. Laboratory of Forensic Anthropology: Laboratorio de Antropología Forense de la Facultad de Ciencias y Tecnología de la Universidad de Coimbra (Portugal).
4. UNCG Imaging Lab: Departamento de Antropología de la Universidad de Greensboro de Estados Unidos.
5 UF Herpetology: división de Herpetología del Museo de Historia Natural de la Universidad de Florida que incluye diversos esqueletos de anfibios y reptiles.
6 Economolab: Colección virtual de hormigas 3D del Economolab del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa, Japón.
7 Thehydrous: imágenes océanicas, corales y fondos marinos.

Más allá de los usuarios, dentro de la plataforma podemos encontrar colecciones útiles de diversa índole donde se encuentran agrupados modelos de diversos usuarios dentro de una misma categoría. Aquí les dejo una lista.

• Recomendadas para la enseñanza de Anatomía humana (se incluyen modelos de moléculas) anatomy-collection o icky-sticky-insides.
• Sobre animales 
• Esquemas de insectos y arácnidos 
•Sobre vegetales, hongos y líquenes ref_vegetation y plants
• Modelos moleculares 
• Fósiles
• Cómo funcionan las cosas, donde podrán encontrar descripción de sistemas. 

Google VR

Se trata de un proyecto de realidad virtual del gigante digital. El sitio dispone de diversos subproyectos, pero solo hablaremos acerca dos de ellos. Para el caso del primero solo se requieren las ya mencionadas Cardboards (que puedes adquirir o construir), es decir, las gafas para VR más económicas, mientras que en el segundo es necesaria más tecnología.

Uno de los proyectos es Expediciones, una herramienta pedagógica de realidad virtual que te permite dirigir viajes virtuales envolventes por todo el mundo o participar en ellos, sin salir del aula. Para emplearla se requiere de un teléfono móvil compatible, Cardboards y la aplicación, que es gratuita. Google Expeditions permite seleccionar al guía/profesor una de las más 200 expediciones para liderar los viajes virtuales inmersivos. La misma ha sido diseñada para usar en las aulas y con grupos reducidos, permite a un profesor hacer de “guía” y dirigir a toda una clase de “exploradores” por una serie de imágenes en 3D con panorámicas de 360° mientras señala lo más interesante a lo largo del recorrido. Para más detalles consulta el siguiente enlace.

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El otro proyecto es “Earth” con el cual podemos viajar por el lugar de la tierra que deseemos. Con esta herramienta podrán realizar recorridos virtuales en cientos de miles de ecosistemas diferentes! Todo un sueño para la enseñanza de biodiversidad, ecología, zoología, botánica, entre otras disciplinas.

Quedaron tantas cosas en el tintero que se las contaremos en el ¡siguiente post!

Bibliografía consultada:

Saorin Pérez, Jose Luis et al. Creación, visualización e impresión 3D de colecciones online de modelos educativos tridimensionales con tecnologías de bajo coste; Caso práctico del patrimonio fósil marino de Canarias. Education in the Knowledge Society (EKS), Salamanca, v. 17, n. 3, p. 89-108, dic. 2016. ISSN 2444-8729.