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Educación en la Química, Número Extra, 2012, XV REQ 1
2 Educación en la Química, Número Extra, 2012, XV REQ
Educación ISSN 0327-3504 en la Química
Revista de la Asociación de Docentes en la Enseñanza de la Química de la República Argentina
Educación en la Química es una publicación semestral de la Asociación de Docentes en la Enseñanza de la Química de la República Argentina, ADEQRA, Personería Jurídica Nº 8933 que se distribuye gratuitamente a los miembros de esta Asociación. Es una revista que busca contribuir a la interrelación entre los docentes y los investigadores de las ciencias químicas y de la educación química. En ella se dan a conocer experiencias de aula, resultados de investigaciones, avances tecnológicos, noticias científicas, y todo otro aporte original que oriente el enriquecimiento y profesionalización del docente de química y colabore en el mejoramiento de su tarea. Los editores agradecen cartas, ideas, sugerencias y artículos que puedan resultar de utilidad a otros colegas. El contenido de los artículos firmados es responsabilidad de sus autores. Se recomienda cautela al realizar los experimentos y demostraciones que se proponen. Se autoriza la reproducción de los materiales, citando la fuente. (Título clave abreviado: Ed. en la Quim.)
Editor Responsable Luz Lastres Flores (ex-Universidad de B. Aires) Co-editora M. Gabriela Lorenzo (Universidad de B. Aires-CONICET) Colaboradora Andrea S. Farré (CIAEC-Universidad de B. Aires) Consejo Asesor Daniel Bartet (UMCE, Chile) Erwin Baumgartner (Universidad de B. Aires) Faustino Beltrán (Acad. Argentina de Artes y Ciencias de la Comunicación) Marta Bulwik (ex ISP J. V. González, B.A.) Raúl Chernikoff (Universidad N. de Cuyo) Norma D’Accorso (Universidad de B. Aires) Lilia Davel (Universidad de B. Aires) Lydia Galagovsky (Universidad de B. Aires) Andoni Garritz (UNAM, México) Martín G. Labarca (Conicet) Hernán Miguel (Universidad de B. Aires) Norma Nudelman (Universidad de B. Aires) Héctor Odetti (Universidad N. del Litoral) Laura Vidarte (ex ISP J. V. González, B.A.)
EdenlaQuim-ADEQRA. Centro de Investigación y Apoyo a la Educación Científica. CIAEC. Facultad de Farmacia y Bioquímica. UBA.
Junín 956 (1113). Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina. e-mail: [email protected]
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ADEQRA, Asociación de Docentes en la Enseñanza de la Química de la República Argentina, Personería Jurídica Nº 8933, es una asociación sin fines de lucro que reúne a docentes de los diferentes niveles educativos de nuestro país, interesados en la formación y capacitación continua.
Entre los fines y objetivos de la Asociación que figuran en su Estatuto, pueden citarse:
Procurar que la enseñanza de la Química sea cada vez más significativa y eficiente en todo el país y en los distintos niveles educativos.
Promover el estudio y la investigación en la enseñanza de la Química en todos los niveles.
Fomentar el intercambio y la comunicación entre personas y las instituciones dedicadas a la enseñanza de la Química.
Contribuir al perfeccionamiento profesional de sus asociados mediante la divulgación de información científica, metodológica y de temas de interés común.
Suscitar la inquietud de los docentes de Química por temas que contribuyan a ubicarlos frente a los problemas fundamentales de carácter científico y técnico que enfrenta el país.
Comisión Directiva
Presidenta: Estela Zamudio (Filial Buenos Aires) Vicepresidenta: Liliana Habarta (Filial Chaco)
Secretario: Luis Costa (Filial Buenos Aires) Prosecretario: Dante O. Tegli (Filial Buenos Aires)
Tesorero: Andrés Espinoza Cara (Filia Rosario) Protesorero: Hernán Quevedo (Filial Rosario)
1º Vocal titular: Stella Fórmica (Filial Córdoba) 2º Vocal titular: Marina Masullo (Filial Córdoba)
1º Vocal suplente: Angelina del Carmen Coronel (Filial Tucumán) 2º Vocal suplente: Ana Falcucci (Filial Tucumán)
Comisión revisora de cuentas:
1º Titular: Liliana Llanes (Filial Chaco) 2º Titular: Andrés Raviolo (Filial Bariloche) 3º Titular: Adriana Rocha (Filial Olavarría)
1º Suplente: Raúl Chernicoff (Filial San Rafael) 2º Suplente: Gustavo Borro (Filial Gualeguay)
Domicilio legal de ADEQRA Instituto Superior de Formación Docente Nº 24, B. Houssay. Pasaje Crámer (bis) 923 (1876) Bernal, Pcia de Buenos Aires, Argentina
Asociación de Docentes en la Enseñanza de la Química
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EL ÁTOMO Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO.
(Técnicas de diagnóstico por imágenes: investigación escolar)
S.Pastorino , R.Iasi y S.Juanto*
*Instituto Canossiano San José, 166 nº 948, Berisso (1923), Pcia de Bs As, Argentina.
Departamento de Ciencias Básicas, FRLP, UTN. 60 y 124, La Plata(1900), Argentina.
Palabras clave: radioactividad, diagnóstico por imágenes.
Fundamentación
Este trabajo describe un proyecto desarrollado sobre la interacción materia/energía: algunas
técnicas de diagnóstico por imágenes .Este tema resultó interesante y formativo para
nuestros alumnos (materia Proyecto de Investigación, orientación Ciencias Naturales, nivel
Polimodal), al colocar el énfasis en el enfoque de integración CTS (Ciencia, Tecnología y
Sociedad). (Acevedo Díaz, 2004).
Este movimiento educativo (CTS) busca finalidades de enseñanza de las ciencias más
amplias que las tradicionales (preparación para el nivel universitario): lograr la alfabetización
científica y tecnológica de los alumnos, de forma que puedan tomar decisiones responsables
y ejercer mejor la ciudadanía en un mundo cada vez más impregnado de ciencia y
tecnología.
Objetivos
En general, lograr que los alumnos alcancen una cierta alfabetización científica. En particular,
dado que las técnicas de diagnóstico por imágenes constituyen un avance científico y
tecnológico, pero al mismo tiempo se alimentan de formas de energía potencialmente
peligrosas, el objetivo de este trabajo es comprender sus fundamentos y aplicaciones, y
analizar sus aspectos positivos y negativos.
Este tema se eligió atendiendo a que el conocimiento de los fundamentos de la nueva
tecnología para la generación y análisis de imágenes permite la adquisición de conocimientos
conceptuales y procedimentales indispensables para la orientación (Ciencias Naturales), se
refuerzan conocimientos previos y se permite la recreación de algunas experiencias
históricas en la Física y la Química, precisamente con el objeto de estudiar en detalle una
serie de casos clave en la historia de la ciencia que permiten ver claramente cómo se
resuelven problemas científicos y con qué vallas internas y externas tropiezan quienes tratan
de resolverlos de tal forma que los alumnos comprendan que la ciencia se construye
continuamente, y no se trata de “verdades reveladas” ,( Gellon G. (2008) ).
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Metodología
En este trabajo el tema desarrollado consiste en una mirada a ciertas técnicas de
diagnóstico por imágenes, desde las clásicas radiografías hasta las más modernas que
incluyen fenómenos de radioactividad . La búsqueda de información se realizó en forma
orientada, sea en bibliografía adecuada o en Internet (webquest).
Los alumnos poseían los necesarios conocimientos previos sobre luz y sobre estructura del
átomo, reforzados por el desarrollo de otro equipo de alumnos basado en el material de
Encuentro para escuelas rurales (http://www.encuentro.gov.ar/gallery/6039.pdf y 3792.pdf )
El trabajo se desarrolló en un trimestre, a cargo de un equipo de siete alumnos, en dos
clases por semana: una clase a cargo de los alumnos, quienes exponían la búsqueda
bibliográfica y por Internet que habían realizado, y otra clase a cargo de la docente quien
desarrollaba los fundamentos de cada tema.
Otras técnicas por imágenes que no se basan en Rx o radioactividad, como RMN, microscopía
electrónica, etc., fueron estudiadas en otros proyectos donde el eje consistía en magnetismo
y electricidad.
Resultados
La tarea de búsqueda orientada se organizó siguiendo el eje histórico, comenzando con el
descubrimiento de los rayos X, y diferenciando radiación de radioactividad, (conceptos que
los alumnos frecuentemente confunden, (Masterton, 1992)), al ubicar las diferentes energías
en el espectro electromagnético.
El camino histórico a partir del descubrimiento de los Rayos X, y el comentario de las
experiencias transitadas en su descubrimiento por Roengten (página web Del Instituto
Rocasolano, España, CSIC, http://www.xtal.iqfr.csic.es/Cristalografia/), es una excelente
ilustración del desarrollo (proceso) de un descubrimiento científico (producto), ambas facetas
inseparables.(Furman,2008). Aunque el trabajo citado de Furman se refiere al nivel primario,
es sencillo extenderlo a otros niveles considerando que la situación es similar en cada tema
en que los conocimientos previos de los alumnos son escasos: el docente debe superar el
impulso de abrumar a los alumnos con conceptos para darles oportunidad de desarrollar
competencias científicas, para lo cual es necesario que aprecien a la ciencia como producto y
como proceso.
Aquí enlaza una recurrente referencia al espectro electromagnético, que se inicia al ubicar la
energía y longitud de onda de los Rayos X, y se observa que su energía es menor que en el
caso de radioactividad, aunque es alta y por eso se limita el número de radiografías/año
para cada paciente. Se discutieron aplicaciones de los rayos X en medicina, incluyendo las
más modernas como TAC (Tomografía Axial Computada, entre otras fuentes
http://www.tuotromedico.com/) y en conservación del patrimonio de museos, de acuerdo
con las diferentes clases de espectroscopías que se originan (EDAX, XRD,etc), ya que se
trata de técnicas valiosas por su naturaleza no destructiva de la muestra. En estos casos,
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nuestro sitio de información fue la sección en castellano de museo Smithsoniano, sobre
equipos y recursos http://www.si.edu/mci/english/about_mci/facilities/espanol.html
Caso de análisis: la determinación de la estructura del ADN:de que forma contribuyó el
análisis estructural proporcionado por los Rayos x al modelo de ADN, ya que si bien se
conocía la composición química del ADN (sus cuatro bases, T,G,C y A), al desconocer su
estructura no se comprendía el mecanismo de la herencia. También se comentó cómo el
trabajo de Franklin (la cristalógrafa)no fue reconocido, debido al contexto social de la
época.(fuente de información: http://www.portalplanetasedna.com.ar\La Estructura del ADN
Crick y Watson Cristalografia Por Rayos X.htm)
Se analizaron también los fundamentos y aplicaciones de la radioactividad, siguiendo una
guía elaborada por la OEI ( Organización de los Estados Iberoamericanos para la Educación,
la Ciencia y la Cultura, http://www.oei.org.co/fpciencia/index.html, trabajo 2.14
radioactividad). Se discutió desde las características de un isótopo inestable ( revisión de
partículas subatómicas), la línea de tiempo del descubrimiento de la radioactividad (desde
Becquerel hasta Villard, incluyendo el matrimonio Curie y Rutherford), y aunque los detalles
históricos muchas veces son considerados poco interesantes por los docentes de ciencias,
son los que más atrapan a los alumnos y los involucran en la investigación escolar (Gellon y
otros, 2005).
Se estudiaron los diferentes tipos de radiación (alfa, beta y gamma), y la causa de la
peligrosidad de la radiación gamma al ubicarla en el espectro electromagnético. Se discutió
la clasificación de los elementos radiactivos en función del tiempo de vida medio, la
persistencia de las descomposiciones radioactivas, y cómo las plantas nucleares o aún
centros de medicina nuclear pueden tener peligrosidad variable según como dispongan los
residuos radioactivos, cuestión aún abierta.
Loa alumnos se familiarizaron con el vocabulario utilizado para medir dosis de radiación (rad
y rem), y las dosis permitidas según se trate del público en general o de trabajadores de
plantas nucleares o medicina nuclear. Se analizó el diagnóstico por imágenes en el caso de
PET (Tomografía por emisión de positrones), donde se usan isótopos radioactivos (de
glucosa) para medir focos de crecimiento celular anormal o de metabolismo anormal, y se
discute el porqué del isótopo elegido.(Sobre estos temas existe abundante información en
Internet, entre otras
http://www.radiologyinfo.org/sp/index.cfm)
Conclusiones
La aplicación a temas de la vida real, integración CTS, resultó motivadora para los alumnos,
al punto que al desarrollar el trabajo traen análisis propios o de familiares, y se disparan
reflexiones que ayudan a contener la ansiedad sobre estudios de ese tipo, familiarizarse con
la medida de radiación, difundir prácticas sobre la conveniente disposición de los residuos
radioactivos y/o hospitalarios peligrosos, etc.
El interés sobre radioactividad se centró en sus fundamentos, y en las aplicaciones en
Medicina, particularmente la Tomografía de Emisión de Positrones (PET). Resultó
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enriquecedor el análisis de los pro y contra de la energía nuclear como fuente de energía, y
sus aplicaciones en Medicina, dado que es un tema que no figura explícitamente en la
curricula escolar, pero está inserto en la vida cotidiana actual.
Referencias
Acevedo Diaz (2004), Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias,
Vol 1, nº 1, pp 3-16.
Furman, M. (2008) “Ciencias naturales en la escuela primaria: colocando las piedras
fundamentales del pensamiento científico” IV Foro Latinoamericano de Educación,
Fundación Santillana, 2008
Gellon, G., Rosenvasser-Feher, E., Furman, M. y Golombek, D (2005): La ciencia en el
aula; lo que nos dice la ciencia sobre cómo enseñarla. Capítulo 1. Paidós, Buenos Aires
Gellon G. (2008). Historia de la Ciencia: un recurso para enseñar. Revista El Monitor de la
Educación, Nro. 16, p. 32.
Versión on-line:http://www.me.gov.ar/monitor/nro16/dossier3.htm
Masterton,W;Slowinski,E y Stanitski,C.(1992) Química General Superior ,cap.27, ed.
McGrawHill, México