1. CONTEXTO EN EL QUE SE HA DESARROLLADO LA EXPERIENCIA

Uno de los objetivos de Desarrollo del Milenio es la sostenibilidad del medio ambiente, y quiere dar respuesta a problemas ambientales a escala global, como el cambio climático o la pérdida de biodiversidad. La Educación Ambiental es clave en la formación de ciudadanos concienciados con el medioambiente, pero hay un gran desconocimiento del significado del “Cambio Global” y de la naturaleza de los problemas ambientales globales. La gran cantidad de información, acumulada en pocos años, todavía no ha trascendido al currículo de Educación Primaria, a pesar de que la escuela es el foro principal para la formación de quien recibirá y gestionará nuestra herencia medioambiental. Es, por tanto, conveniente educar a nuestros estudiantes para la sostenibilidad y dotarles de los recursos necesarios para ser ciudadanos responsables.

En este sentido, la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) en colaboración con el Departamento de Didáctica de las Ciencias Experimentales de la Facultad de Educación de la Universidad Complutense de Madrid han financiado un “Taller de Cambio Global” dentro del “Programa de ayudas para el fomento de la cultura científica y la innovación” (FCT-12-3820). El Proyecto FECYT se presentó en el congreso nacional sobre educación ‘XXV Encuentro de Didáctica de las Ciencias Experimentales’, celebrado en Santiago de Compostela en Septiembre de 2012. El Taller que se detalla a continuación está destinado a escolares y docentes de tercer ciclo de Educación Primaria y se ha llevado a cabo en el CEIP Antonio de Nebrija (Madrid).

2. OBJETIVOS DEL TALLER DE CAMBIO GLOBAL

• Proporcionar al estudiante una base sólida y coherente de conocimientos sobre aspectos relacionados con los problemas ambientales a escala global, proyectando una visión dinámica y atractiva de la ciencia y tecnología.
• Generar una conciencia ambiental en el alumno que se traduzca en actitudes de respeto hacia el medioambiente en el presente y futuro. 
• Proporcionar al docente una serie de herramientas que le permitan integrar ‘El Cambio Global’ en la práctica habitual de sus clases. Por tanto, más allá del desarrollo completo del Taller, en él se proporcionan materiales, ideas, referencias y actividades adicionales que pueden llevarse a cabo fácilmente en el aula.

3. DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA

El Taller de Cambio Global ha sido diseñado en base a tres módulos: Energía, Biodiversidad y ‘las 3 R’. Se realizó durante una semana completa con cinco sesiones presenciales de una hora cada una: la primera, de carácter introductorio; tres más que se corresponden con los tres módulos;  finalmente, la quinta y última sesión, que se dedica a recapitular y sintetizar las distintas actividades llevadas a cabo durante el Taller. A continuación se detallan el diseño y desarrollo de cada una de las sesiones.

3.1. Sesión introductoria

Esta sesión de una hora de duración tiene como objetivo introducir a los alumnos el concepto de Cambio Global. Se trata de que interioricen que el planeta Tierra es un “organismo vivo” que está experimentando una serie de cambios relativamente rápidos y ocasionados por el hombre. Estos cambios son muy diferentes a todos los cambios debidos a la evolución natural que ha sufrido el planeta Tierra a lo largo de su historia, cuyo ritmo de cambio ha sido mucho más lento en comparación con los cambios más recientes provocados por el ser humano. Por tanto, estos últimos cambios podrían considerarse como “enfermedades de la Tierra”.

La sesión comienza estableciendo un debate sobre la edad de los alumnos y de aquello que les resulte familiar y conocido, como sus padres, sus abuelos, su casa, su ciudad etc. El debate concluye preguntando: ¿qué edad tiene el planeta Tierra?. En ese momento aparece un planeta Tierra en la Pizarra digital. La Tierra es muy “vieja” y, como nosotros, desde su origen ha cambiado mucho. Les decimos que hemos traído sonidos de cuando la tierra era recién nacida. Apagamos la luz de la sala y les invitamos a que escuchen atentamente. Con la sala en total oscuridad ponemos un audio de erupción de volcanes, tormentas y les preguntamos por ellos y por cómo era la Tierra cuando ‘nació’. A continuación aparecen imágenes en la pizarra digital de volcanes y tormentas a la vez que iluminamos con un foco una esfera de poliespán pintada de colores rojos, naranjas y amarillos que representa el aspecto de la Tierra al poco de formarse. La esfera se puede pintar fácilmente y puede colgarse del techo del aula utilizando un cordel. Se les puede pedir en la asignatura de Educación Plástica que confeccionen esferas como las que se utilizan en esta sesión.

Desarrollo de la sesión introductoria del Taller de Cambio Global

La Tierra se va enfriando, bajamos el volumen del sonido de los volcanes y tormentas mientras que oscurecemos las esfera 1 e iluminamos la esfera 2. La Tierra está más fría, pero no hay océanos, continentes ni seres vivos. Aparece imagen en la pizarra digital de un paraje desierto, sin vida, sin agua y silencioso (se oye viento en el audio). La Tierra sigue cambiando, aparecen los océanos, los continentes y los seres vivos. Se apaga la esfera 2 y se ilumina la esfera 3. En audio se oyen sonidos de dinosaurios, aves, rugidos de leones, etc. No existe el hombre. Aparecen imágenes en la pizarra digital de dinosaurios, bosques primitivos etc. Llegamos a la última etapa de la Tierra (apagamos la esfera 3 e iluminamos la esfera 4). No ponemos video, pero sí sonidos de la tierra actual (claxon de coche, sirenas de ambulancias, ruido de motores, aparatos funcionando). Les preguntamos qué es todo eso. Aparecen en la pizarra digital imágenes de ciudades, contaminación, tráfico, etc.

Recapitulamos: la Tierra desde su origen ha cambiado (se iluminan las cuatro esferas colgantes y se enciende la luz de la sala). Ha “vivido” 4.600 millones de años y ha cambiado muy lentamente hasta hace bien poco, porque en los tiempos actuales percibimos cómo nuestro entorno está cambiando mucho más rápido. Mostramos fotos de diferentes partes de Madrid de hace unas décadas y las comparamos con las actuales. Como actividad complementaria se les puede pedir a los alumnos/as que recaben fotos antiguas para ver cómo ha cambiado su barrio, su pueblo en unos pocos años, para que interioricen “la velocidad del Cambio Global”. Les pasamos una esfera con una interrogación: ¿cómo será la Tierra en el futuro?

3.2. Módulo de Energía

Esta parte del Taller está dedicada al concepto de energía sostenible, que está directamente relacionado con el desarrollo sostenible. ¿Por qué es importante trabajar el concepto de energía sostenible?. La sostenibilidad del medio ambiente es uno de los objetivos aprobados en la ONU en el año 2000 de cara al Desarrollo del Milenio. El desarrollo sostenible implica utilizar los recursos naturales a un ritmo que no supere el necesario para su reposición, y no podemos evitar, por tanto, asociar desarrollo sostenible con energía sostenible. Debemos concebir fórmulas prácticas para utilizar fuentes de energía menos contaminantes y educar a la sociedad para utilizarlas.

Es un tema preocupante y por ello la ONU declaró el año 2012 como el Año Internacional de la Energía Sostenible. Es más, el grupo de coordinación de 20 organismos de las Naciones Unidas preparan una iniciativa a escala mundial sobre energía sostenible para todos, que persigue una implicación de los gobiernos, sectores privados y asociados de la sociedad para garantizar el acceso universal a servicios energéticos modernos, reducir la intensidad energética mundial en un 40%, e incrementar el uso de la energía renovable a nivel mundial al 30%. Para todo ello hay que invertir en tecnologías menos contaminantes, mejorar el acceso a recursos y servicios energéticos de coste razonable, económicamente viables, socialmente aceptables y ecológicamente racionales.

En este sentido, es esencial concienciar a los futuros ciudadanos lo antes posible sobre los problemas y retos a los que nos debemos enfrentar. El módulo de Energía se configura así como un conjunto de actividades que pretenden trasladar esta preocupación por una energía sostenible a las aulas de Educación Primaria y motivar al alumnado proyectando una visión sobre las fuentes de energía, haciendo especial hincapié en la generación de electricidad, su uso y explotación.

Objetivos específicos del módulo

• Conseguir que los alumnos tomen conciencia de lo importante que es la energía, las distintas fuentes conocidas de energía, cómo puede transformarse ésta y cómo conseguir su uso racional.
• Que los alumnos comprendan la importancia de la electricidad en el ámbito doméstico e industrial, por ser la forma de energía que hace más fácil nuestra vida, y si ésta se obtiene a partir de energías renovables, porque sería la más "limpia".
• Que los alumnos aprendan qué es una carga eléctrica y sus tipos, qué es una corriente eléctrica, que los fenómenos eléctricos están relacionados con los fenómenos magnéticos, cómo se puede generar una corriente eléctrica, transportarla y consumirla, así como las implicaciones medioambientales a escala global de generar energía eléctrica para el consumo humano de diferentes modos.

Desarrollo del módulo de Energía

El módulo se configura con una serie de actividades basadas en experiencias descritas en la literatura para niños sobre electricidad y algunas basadas en las propuestas en el Rincón Educativo sobre Energía y Medio Ambiente del Foro de la Industria Nuclear Española. El módulo conlleva acciones in situ y actividades a posteriori que se articulan en las siguientes etapas:

• Etapa de contacto. Esta etapa consistirá en una evaluación inicial de los alumnos mediante un cuestionario que se cumplimentará durante la semana anterior del Taller. Sirve para motivar a los alumnos y activar sus conocimientos previos. Actividad: ¿Qué es la energía? ¿Derrochamos energía?. Con esta actividad queremos que los alumnos reflexionen sobre el uso que hacen de la energía (aparatos eléctricos, luz, etc.). Para ello los alumnos cumplimentarán un cuestionario sobre la energía procedente del Rincón Educativo sobre Energía y Medio Ambiente del Foro de la Industria Nuclear Española.

• Etapa de presentación. En esta etapa se usará la narración, explicación y material multimedia para introducir el contexto y aquellos conceptos básicos necesarios. Se revisan, gracias a una presentación multimedia, las distintas fuentes de energía renovables: solar (directa y fotovoltaica), eólica, mareomotriz, geotérmica, hidráulica; y las convencionales: nuclear y derivadas de combustibles fósiles, es decir, carbón, petróleo y gas natural. Se expone que las fuentes de energía primaria, son las que necesitamos para conseguir la energía final, que es la que se usa en los puntos de consumo, como por ejemplo la electricidad o el gas natural que utilizamos en nuestros hogares. Destacar que nos interesa una energía final "limpia" que podamos aprovechar para un sinfín de aplicaciones. La electricidad es hasta ahora nuestra mejor solución. Cómo no derrocharla es el objetivo de las actividades que se proponen en la etapa de síntesis, profundización y transferencia.

• Etapa de desarrollo experimental. Conlleva la realización de actividades y experimentos guiados como “¿Podemos desviar un chorro de agua sin tocarlo?”, “Los globos mágicos”, “El péndulo electrostático”, “El generador eléctrico y los imanes”, etc., donde se fomentará el trabajo en grupo, con el objetivo de consolidar el concepto de la energía, qué es y cómo puede transformarse. Se hará especial hincapié en la electricidad y su obtención. Para mayor información y detalle de los experimentos y materiales utilizados durante todo el Taller, consultar la página web del Departamento de Didáctica de las Ciencias Experimentales de la Universidad Complutense de Madrid,  donde se encuentran los documentos originales utilizados en el Taller.

 

Experimento: ¿podemos desviar un chorro de agua sin tocarlo?

• Etapa de síntesis, profundización y transferencia. En esta etapa se pretende sintetizar todo lo visto con anterioridad, y para ello se prepara una última demostración con una célula fotovoltaica. La salida de la célula se conecta a una serie de lámparas, un zumbador y un pequeño rotor. Se ilumina la celda con un foco potente de luz orientándolo adecuadamente, de tal manera que la luz incida perpendicularmente. Los alumnos observan cómo el zumbador suena, las lámparas se encienden y el pequeño rotor se activa. Se les pregunta, “¿dónde está la pila?”. Esta vez no tenemos una pila o batería. Estamos transformando la energía de la luz en energía eléctrica gracias al panel solar. El mismo que aquellos paneles enormes que seguramente habrán observado cuando han viajado con sus padres de vacaciones. Se les explica que ésta es la idea. Utilizar el Sol, el viento, el oleaje y la biomasa para producir electricidad. Nosotros necesitamos la electricidad para todas nuestras máquinas (motores), calefacción, refrigeración, iluminación, etc. La clave es obtenerla de fuentes energéticas renovables y con el menor impacto posible en el medio ambiente, siempre para conseguir un desarrollo sostenible.

 

Experimento sobre la energía fotovoltaica y sus aplicaciones

 

3.3. Módulo de Biodiversidad

La diversidad de seres vivos en la Tierra es enorme. Se estiman en 9 millones las especies de seres vivos que habitan nuestro planeta. Sin embargo, éstas son muy sensibles a las actividades de una sola especie: el hombre. Con este módulo se pretende hacer comprender al alumno que forma parte del ecosistema donde vive, que en éste habitan muchos más seres vivos de los que se imagina y que tiene una gran responsabilidad en el cuidado y conservación del resto de seres vivos.

Objetivos específicos del módulo de Biodiversidad

• Interiorizar el concepto de biodiversidad.
• Descubrir con el microscopio que existen multitud de seres vivos microscópicos y diversos que habitan en muchos lugares.
• Observar el aspecto de diversos artrópodos comunes bajo la lupa binocular.
• Diferenciar insectos, arácnidos y miriápodos.
• Concienciar de la fragilidad de muchos seres vivos frente a las acciones del hombre.
• Familiarizarse con el manejo responsable del microscopio y de la lupa binocular.

Desarrollo del módulo de Biodiversidad

De la misma manera que en el módulo de Energía, el módulo dedicado a la Biodiversidad, está configurado en tres etapas:

• Etapa de contacto, que pretende de una manera atractiva y dinámica introducir qué es la biodiversidad a los alumnos/as. Se rellena un cuestionario diseñado ex profeso para tal fin. Los documentos originales se encuentran disponibles en la página web del Departamento de Didáctica de las Ciencias Experimentales de la Universidad Complutense de Madrid.

• Etapa de desarrollo experimental donde, utilizando el microscopio y la lupa binocular, se descubrirá la diversidad de seres vivos que se pueden encontrar en un charco de agua no contaminado y los efectos de la contaminación sobre el agua del charco. Para ello, se toma una muestra de agua natural de un charco que lleve tiempo estancada, se sitúa en el portaobjetos y se observa al microscopio, primero con pocos aumentos y progresivamente subiendo de aumentos. Se les explica a los alumnos cómo enfocar la muestra y se repite el proceso con el agua “contaminada” con aceite usado. Dependiendo de la naturaleza del agua, se observarán numerosos microorganismos vivos “nadando” en la muestra. Los alumnos/as tienen que dibujar todos los seres vivos diferentes que observan en la muestras de agua no contaminada y “contaminada”. Se les explica que el charco de agua es el hábitat de esos pequeños seres vivos que observan. Se les pregunta si pueden nombrar el hábitat de otros seres vivos y, con ayuda de unas maquetas y murales de diferentes ecosistemas, se discute la diversidad de los seres vivos en los diferentes hábitats de la Tierra. Para profundizar más en los conceptos de diversidad y hábitat, mediante una lupa binocular se estudia la diversidad de formas y estructura en un grupo de seres vivos: los artrópodos. Los alumnos/as dibujan el artrópodo con el detalle tal cual lo ven con la lupa y se les pregunta si saben cuál es el hábitat del mismo.

 

Alumnos observando una muestra con microorganismos al microscopio

Alumnos experimentando con una lupa binocular

• Etapa de síntesis y reflexión. Se parte de una cuestión que se hace a los alumnos/as: “¿Qué puedo hacer yo para cuidar los seres vivos del planeta?”. Se establece un debate en clase para que los alumnos entiendan que es muy importante:

• Respetar la vida de todos los seres vivos que me encuentre (lagartijas, hormigas, abejas, etc.); son parte de nuestro ecosistema.
• No arrojar desperdicios al hábitat de ningún ser vivo y utilizar siempre los contenedores de residuos que correspondan.
• Fomentar y promover la participación de todos los miembros de la sociedad (amigos, familia, etc.) en la adopción de estas medidas de protección de los seres vivos del planeta.

3.4. Módulo de las 3 R

Este módulo está centrado en la gestión de los residuos domésticos y urbanos. Tiene por finalidad que el alumnado valore la importancia de practicar una recogida selectiva, la reducción, reutilización y reciclaje de residuos para conseguir un medio ambiente más saludable y perdurable. Para ello deben ser conscientes de que deben ser agentes activos que contribuyan a defender y mejorar el medioambiente.

Objetivos específicos del módulo de las 3 R

• Conocer el mal uso y abuso que el hombre hace de los recursos naturales y las consecuencias que ello trae para el planeta.
• Motivar al alumnado a valorar, respetar y mejorar el medio ambiente a través del desarrollo de actitudes de respeto hacia el mismo.
• Conocer y analizar las relaciones entre consumo y ecología, y aproximarse al concepto de reutilización y reciclaje.
• Conocer, valorar y saber en qué consiste la recogida selectiva, la reducción, reutilización y reciclaje de residuos (ley de las “tres erres”) y su conexión con la conservación del medio ambiente.
• Facilitar el desarrollo de habilidades sociales a través del trabajo cooperativo.

Desarrollo del módulo de las 3 R

• Etapa de contacto. Gracias a las “tres erres” podemos mitigar el impacto de nuestros residuos favoreciendo por ende nuestro entorno y desarrollo. Pero, ¿sabemos lo que quiere decir cada una de estas palabras? Esto será el leitmotiv para “enganchar” a los alumnos/as y motivarles para la siguiente etapa experimental. Mediante una presentación multimedia se guiará a los alumnos/as para que entiendan primero, y luego puedan llevar a la práctica los conceptos de reducir, reutilizar y reciclar utilizando un gran número de ejemplos.

Para “reducir”, tenemos que intentar utilizar la menor cantidad posible de papel para limpiarnos, dentífrico, jabón etc.; para “reutilizar”, se puede, por ejemplo, rellenar una botella de refresco (el mismo uso) o se puede convertir en candelabros, cenicero, maceta o florero (otro uso); y para “reciclar”, conseguimos nuevas materias primas mediante una serie de transformaciones de la basura que depositamos en los diversos contenedores disponibles para ello; ejemplo claro, las botellas de vidrio.

Para practicar sobre el correcto reciclado de la basura, nos ayudamos de un cuestionario abierto donde los alumnos/as deben ir eligiendo en qué tipo de contenedor se deben depositarse una serie de residuos como envases y botellas de vidrio, vasos rotos, fluorescentes, espejos, papel, cartón, papel de cocina, tetra briks, juguetes, CDs, DVDs, restos de alimentos, aceites, calzado, ropa, etc. Se explicará en qué consiste un “punto limpio”, que permite recuperar aquellos residuos que, siendo susceptibles de ser reciclados o incluso reutilizados, no pueden ir a los contenedores habituales por su volumen o por sus especiales características; y también permiten tratar adecuadamente aquellos residuos que son altamente contaminantes.

• Etapa de desarrollo experimental. Se diseñan y preparan un conjunto de actividades, como fabricación de manteles y monederos a partir de tetra paks; y flores y portalápices a partir de latas de refrescos y sus anillas.

 

Alumnos reciclando tetra packs en monederos

• Etapa de síntesis y reflexión. Al finalizar las actividades se comenta lo realizado, haciendo hincapié en cómo inciden las “3 R” en el sostenimiento del medio ambiente y cómo una actitud comprometida hacia el entorno es crucial para conseguirlo de una manera eficaz. Para finalizar, se debate sobre qué consejos son los mejores de cara a conseguir consumidores responsables.

 

3. EVALUACIÓN Y CONCLUSIONES

Se realizó una sesión de recapitulación con todo el alumnado y profesorado participante que tuvo como finalidad poner en común con el alumnado lo que habían aprendido, tanto en la sesión introductoria como en los tres módulos del Taller de Cambio Global. Además de una sesión abierta de preguntas-repuestas, los alumnos/as tenían que cumplimentar un cuestionario que incluye cuestiones y valoraciones sobre los principales tópicos del taller.

Se alcanzaron de manera muy satisfactoria los objetivos planteados en la experiencia gracias la colaboración de maestros y alumnos en todos los módulos del taller. La experiencia fue muy estimulante para los alumnos de tercer ciclo de Educación Primaria por su originalidad. Las propuestas se salían de sus rutinas diarias y les planteaban diferentes retos, como el uso de los microscopios y las lupas binoculares, o la participación en los diferentes experimentos del módulo de energía. Esto les hizo estar más predispuestos a aprender cosas nuevas. El uso de instrumentos como microscopios y lupas binoculares puede resultar de especial interés desde etapas educativas tempranas, siempre teniendo en cuenta que son instrumentos delicados y que hay que usarlos responsablemente. El aspecto de la responsabilidad también se trabajó desde el módulo de biodiversidad del taller: no sólo hay que cuidar la naturaleza, también los instrumentos que sirven para estudiarla.

Según los cuestionarios de satisfacción que se pasaron al finalizar la experiencia, la gran mayoría de alumnos asimiló las nociones relacionadas con los tres ejes de los que constaba el taller: uso sostenible de la energía, biodiversidad y gestión de los residuos.

El Taller ha resultado atractivo y didáctico para el alumnado y el profesorado, pero es importante destacar que los cuadernillos del taller que se proporcionaron a los alumnos individualmente se los quedaron para trasladar su experiencia a sus casas y familias, algo esencial en cuestiones de educación ambiental. Si bien el taller puede ser una chispa atractiva para estrechar el contacto entre el alumno y la realidad ambiental, es necesario el trabajo diario en la escuela y en casa para generar un poso de conciencia ambiental permanente en el alumnado.

Esperamos que la difusión de esta experiencia estimule a que diferentes profesionales de la enseñanza que estén interesados puedan realizar el “Taller de Cambio Global” en su centro educativo.

REFERENCIAS

• Bonil, J., Junyent, M. y Pujol, R.M. (2010). Educación para la sostenibilidad desde la perspectiva de la complejidad. Rev. Eureka Enseñ. Divul. Cien., nº 7, pp. 198-215.
• Lovelock, J.E. (1985). GAIA, una nueva visión de la vida sobre la Tierra. Barcelona. Ediciones Orbis, S.A.
• Lovelock, J.E. (2007). La Venganza de la Tierra: la Teoría de Gaia y el futuro de la humanidad. Barcelona. Editorial Planeta, S.A.
• ONU (2013). Objetivos de desarrollo del milenio y más allá de 2015. Disponible:
• www.un.org/es/millenniumgoals/
• Prieto, T. y España, E. (2010). Educar para la sostenibilidad. Un problema del que podemos hacernos cargo. Rev. Eureka Enseñ. Divul. Cien., nº7, pp. 216-229.
• Rincón Educativo sobre Energía y Medio Ambiente del Foro de la Industria Nuclear Española (2013). Disponible:  www.rinconeducativo.org

Webs de interés:

• http://www.ucm.es/didactica_cc_exp
• http://www.fecyt.es/fecyt/home.do
• http://www.foronuclear.org/