Microscopio
Situación 6: La exploración del micro cosmos
Retomando las posibles respuestas de los estudiantes frente a la factibilidad de obtener rayos de sol a partir de los alimentos y del planteo de que pueden no ser visibles al ojo humano y posiblemente tampoco al microscopio, es momento propicio para abordar microscopía.
Las actividades sugeridas pueden ir, de menor a mayor grado de complejidad y extensión desde, el concepto de microscopio óptico, su funcionamiento y su historia hasta las actuales microscopías electrónicas y sus aplicaciones.
| Tipo de microscopio | Esquema de funcionamiento | Imágenes | Aumento (orden de magnitud) |
|---|---|---|---|
| Microscopio óptico |  |
 |
1.000 veces |
| Microscopio electrónico |  |
1.000.000 de veces | |
| Microscopio de efecto túnel |  |
 |
Nivel atómico |
Primer tipo de actividades sugeridas
a) Se propone a los estudiantes la construcción de un mural online con las ideas previas que cada estudiante tenga sobre qué es un microscopio óptico y para qué se utiliza, qué se puede ver con el mismo.
Se sugiere utilizar el software incluido en las laptop de conectar igualdad.
b)
Proponemos la proyección (seleccionar una parte según la disponibilidad de acuerdo a la planificación) del video “El Microscopio” del Programa Horizontes - Ciencias Naturales del Canal Encuentro.
La proyección permitirá visualizar y comprender de qué modo está constituido un microscopio a la vez que los estudiantes pueden comprender parte de los contenidos referidos a la marcha de rayos y otras cuestiones más abstractas.
c) Una vez proyectado el video anterior, sugerimos la visita al laboratorio de la escuela para ver el microscopio, cómo está formado, que piezas lo componen y poder cotejar cómo es su funcionamiento. Se sugiere que los estudiantes dibujen un diagrama en el que se aprecie el modo en que los rayos llegan del objeto al ojo.
Recordando que se promueve conectar los contenidos con los de las otras disciplinas se sugiere plantear una actividad en conjunto con Biología, por ejemplo:
- Observación al microscopio de células vegetales ¿Se visualizan los rayos de sol planteados en el relato del académico del libro de Gulliver?
- Luego sugerimos preguntarles: ¿Se pueden extraer respuestas más claras sobre la pregunta inicial (la de obtener rayos de sol a partir del alimento) planteada en el fragmento?
Segundo tipo de actividad sugerido
En el tercer NAP de Física se plantea que los estudiantes puedan comprender los procesos físicos sobre los que se basa el funcionamiento de dispositivos tecnológicos, en particular aquellos para los cuales la física newtoniana ha resultado insuficiente como teoría respaldatoria.
Para avanzar en algunos de los contenidos de la física moderna, se puede realizar una aproximación a las microscopías electrónicas de barrido (MEB) tan utilizadas en la investigación científica actual y a la microscopía de efecto túnel (MET) que presupone la validez de la mecánica cuántica más allá de los límites de validez de la teoría newtoniana.
Búsqueda bibliográfica referida a MEB y MET
Tanto el microscopio electrónico de barrido (MEB) como el microscopio de efecto túnel (MET) son instrumentos muy adecuados para plantear actividades de búsqueda bibliográfica por parte de los estudiantes sobre:
- el funcionamiento de estos microscopios,
- qué procesos físicos involucran,
- para qué muestras sirven y qué información de la muestra brindan,
- cómo se desarrollaron los mismos,
- cuáles científicos estuvieron implicados en esos desarrollos,
- qué aplicaciones tienen,
- realizar una comparación de estas microscopías con la microscopía óptica incluyendo la búsqueda de imágenes sobre su funcionamiento.
Confeccion de Infografías y desarrollo de capacidades de comunicación
Luego de realizada la búsqueda bibliográfica anterior, suegrimos que los estudiantes se aboquen a la tarea de organizar la información de manera gráfica por ejemplo confeccionando una infografía usando programas de presentaciones como prezi u otros disponibles en la web. Este tipo de actividad promueve el desarrollo de capacidades específicas de lectura, comprensión y comunicación de la información en diferentes formatos. Nótese que los estudiantes tendrán que obtener información que no siempre estará disponible en el mismo formato para luego de comprenderla poder combinarla en un formato nuevo para comunicar en el aula al docente y a sus pares.
Sobre el uso de las infografías en el aula véase: Infografías y competencia digital
Búsqueda y aplicación de recursos: Links a videos y simulaciones
Sugerimos que los propios estudiantes puedan elegir el modo en que pueden emplear los siguientes recursos para nutrir su presentación de infografías.
A continuación se sugieren enlaces que son útiles para organizar la confección de las infografías, aunque también pueden funcionar como disparadores de la actividad:
Los siguientes micros son del canal Tecnópolis TV.
Se muestra la observación con SEM de tres muestras (pan, lana y arena):
El siguiente link es de un programa de la Universidad Nacional de Córdoba sobre nanotecnología en el cuál se hace referencia a algunas de las microscopías antes mencionadas: Nanotecnología I (Licencia de YouTube estándar)
En la página web de los premios Nobel hay buenos materiales respecto a esta temática, aunque está en inglés.
Simulaciones
La actividad con simulaciones promueve el desarrollo de otro tipo de capacidades, a saber, las de ensayar con prueba y error para adquirir mayor comprensión y la capacidad de pensamiento hipotético para imaginar qué modificaciones deben realizarse en las variables manipulables para lograr cierto resultado final. Sugerimos el uso de los simuladores como parte del proceso de confección de los cuadros y la comunicación sobre microscopía.
Hay unos interesantes simuladores sobre microscopías, que aunque lamentablemente están en inglés. Sin embargo pueden ser utilizados, sólo hay que traducir algunas pocas palabras.
Simulador de un TEM (microscopio electrónico)
Simulador de un STM (para microscopio de efecto túnel)
Tercer tipo de actividad sugerido
Las actividades de debate enriquecen el pensamiento por diferentes vías. Por una parte permite desarrollar una mayor solidez entre lo que la información de la que se dispone y la posición que se quiere defender. Por otra parte permite que los estudiantes desarrollen la capacidad de escucha y respeto por otras posiciones. Finalmente, el debate también les provee un ejercicio de respeto, búsqueda de consenso y tolerancia al disenso, que será fundamental para su vida adulta como ciudadanos en un ámbito democrático.
Proponemos promover un debate con el grupo de estudiantes en el que se pueda analizar la relación entre los avances en microscopías, por ejemplo microscopías electrónicas y los avances científicos en diferentes áreas: nanotecnología, microbiología, medicina, cristalografía, etcétera. Esta propuesta apunta a remarcar el carácter articulado que posee el conocimiento científico en esta disciplina.
Cabe señalar nuevamente que el desarrollo de estas microscopías que permiten obtener información a escala atómica, involucra los contenidos de la física moderna.
Bibliografía de consulta para el docente
Galo Soller Illia, Nanotecnología: el desafío del siglo XXI, 1ra Ed, Buenos Aires, Eudeba, 2012 (pág 67 a 90)