Los estudiantes a menudo aprenden mejor cuando pueden aplicar lo que están aprendiendo. En el mundo de la ciencia eso significa dedicarse a la práctica de la ciencia. Pero esto puede ser un desafío para los profesores cuando se trata de temas difíciles de observar, como la evolución biológica. ¿La solución? Evolución digital:software de computadora en el que evolucionan poblaciones de organismos digitales.

Avida es un software de evolución digital utilizado por biólogos e ingenieros en el que los organismos digitales se replican, mutar y competir con otros organismos digitales por recursos en su entorno virtual. Se dice que Avida proporciona un verdadero ejemplo de evolución, no una simulación. Reconociendo que Avida podría ser una poderosa herramienta educativa, Los investigadores desarrollaron una versión educativa del software llamada Avida-ED.

Amy Lark, profesor asistente de educación científica en la Universidad Tecnológica de Michigan, dice que Avida-ED es un programa más fácil de usar que Avida, una plataforma de investigación para la realización y el análisis de experimentos con programas informáticos en evolución y autorreplicantes. Avida-ED permite a los estudiantes observar y experimentar sin ningún conocimiento especializado en informática. Lark y sus colegas de la Universidad Estatal de Michigan (MSU) publicaron recientemente los resultados de un estudio nacional, estudio de casos múltiples en El profesor de biología estadounidense detallando cómo se utilizó el plan de estudios de Avida-ED en las aulas de la escuela secundaria y la universidad.

Los coautores de Lark incluyen a Robert Pennock, desarrollador de Avida-ED y profesor de filosofía en MSU; Gail Richmond, profesor de formación docente en MSU; Louise Mead, director de educación del Centro BEACON de MSU para el Estudio de la Evolución en Acción; y Jim Smith, profesor de biología en MSU. Lark también fue coautora de un artículo para practicantes con Wendy Johnson, un profesor de biología en Grand Rapids, Michigan, que describe cómo Johnson implementó Avida-ED en su clase de Biología AP; el artículo del practicante se publicó como complemento del estudio de casos múltiples en el mismo número de American Biology Teacher.

Empiece por lo básico

Enseñar los conceptos básicos de la evolución es difícil. Para evaluar la eficacia de Avida-ED, así como cómo podría afectar la comprensión e incluso la aceptación de la evolución, los investigadores seleccionaron a 11 instructores que enseñaban en ocho instituciones estadounidenses diferentes para implementar el programa Avida-ED en sus aulas.

Los estudiantes comenzaron con una evaluación común para medir su comprensión de los principios científicos de la evolución. Luego, los maestros proporcionarían un tutorial sobre Avida-ED para que los estudiantes entendieran cómo usar el software y lo que estaban viendo en las pantallas de sus computadoras.

Los planes de lecciones variaban ampliamente, pero cada instructor cubriría los conceptos de variación y aleatoriedad. Para aplicar esos conceptos, los estudiantes podrían, por ejemplo, predecir cómo se vería un organismo después de la replicación, basado en la tasa de mutación. Después de observar lo sucedido a nivel individual, podrían considerar lo que sucede a nivel de población. Después, podrían diseñar un experimento propio.

Captar la ciencia

Al usar Avida-ED, los estudiantes recibieron lecciones estructuradas que se enfocaron en conceptos erróneos, por ejemplo, esa evolución es completamente aleatoria. El proceso muestra las diferencias entre la mutación aleatoria y la selección natural. A medida que los estudiantes preparan experimentos, pudieron observar que las mutaciones son aleatorias, pero la selección no lo es.

Una vez terminado el plan de estudios, los estudiantes tomaron la misma evaluación común que tomaron al comienzo del curso. Lark y sus colegas luego compararían los cambios en las puntuaciones. En la mayoria de los casos, donde las puntuaciones de contenido aumentaron, también lo hizo la aceptación de la evolución.

"Mi interés es enseñar ciencia de manera eficaz, "Lark dice, explicar que comprender o aprender sobre algo y aceptarlo no es lo mismo. "Es posible no aceptar la evolución, pero comprenda el proceso y cómo funciona. También hay personas que aceptan la evolución, pero no tengo idea de cómo funciona. Avida-ED es una herramienta eficaz sin importar la perspectiva desde la que la aborde.

"El objetivo no es cambiar la opinión de las personas, ", Dice Lark." El objetivo es ayudarlos a comprender la ciencia ".

Lark está trabajando con colegas de Michigan Tech para desarrollar potencialmente un programa similar a Avida-ED que podría usarse para enseñar ciencia climática.