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Uso de Simulador en Prácticos de Fisiología Humana: Una
propuesta Pedagógica para Mejorar el Rendimiento
Académico en estudiantes de la Carrera de Tecnología
Médica.
Sergio A. Alfaro Burgos
Magíster en Ciencias Biológicas
Magíster en Multimedia educativa
Departamento de Biología, Facultad de Ciencias, Universidad de Tarapacá. Arica-Chile.
Resúmen. La utilización de animales de laboratorio en la enseñanza de las prácticas de Fisiología, ha sido la
metodología más empleada. En la mayoría de los casos son prácticas cruentas y difíciles de realizar por el propio
estudiante. El uso de simulador en prácticos de Fisiología Humana ha permitido el desarrollo de alternativas que no
requieren el uso de animales, un ejemplo de lo anterior son las simulaciones de realidad virtual que ofrece el
software PhysioEx. Este simulador le presenta al estudiante una problemática y le da las herramientas con las cuales
buscar soluciones ante una situación dada. En este escenario “problema” el estudiante pone en práctica sus
habilidades cognitivas para mejorar la comprensión de temas fisiológicos particulares. El objetivo de esta propuesta
pedagógica fue implementar prácticos de laboratorio de Fisiología mediante el uso del simulador PhysioEx con la
finalidad de promover los aprendizajes significativos y de esta forma mejorar el rendimiento académico en los
estudiantes de la Asignatura de Fisiología Humana de la Carrera de Tecnología Médica de la Universidad de
Tarapacá. Esta asignatura aborda la comprensión racional, completa e integrada de los mecanismos de
funcionamiento del cuerpo humano en estado de salud.
Keywords: simulador, rendimiento académico, laboratorio virtual, aprendizaje significativo.
INTRODUCCIÓN
El trabajo del laboratorio lo podemos definir como un procedimiento instruccional mediante el cual se
determinan las causas, efectos, naturaleza o propiedades de cualquier fenómeno, ya sea a través de la experiencia
real o simulada (Díaz & Torres, 2013). Las prácticas de laboratorio constituyen un factor importante en la
adquisición activa de conocimientos y en la formación del futuro Tecnólogo Médico, especialmente en cuanto a
desarrollar en el estudiante aprendizajes significativos que le ayuden a tener la capacidad de aplicar una mentalidad
crítica y un enfoque científico, preparándolo para enfrentar satisfactoriamente los problemas en su campo laboral y
asimilar los nuevos avances en su especialidad.
La utilización de animales en la enseñanza de las prácticas de Fisiología, ha sido la metodología más
empleada. En la mayoría de los casos son prácticas cruentas y difíciles de realizar por el propio estudiante. En los
últimos años la tecnología ha permitido el desarrollo de alternativas que no requieren el uso de animales para lograr
los objetivos docentes, ejemplo de lo anterior son las simulaciones de realidad virtual que ofrece el software
PhysioEx, el cual se puede utilizar como complemento o como sustituto de prácticas reales.
López (2011), señala que los programas de simulaciones están adquiriendo en los últimos tiempos un
importante grado de desarrollo y aplicación en la Educación Científica, debido al avance progresivo de la
informática y al perfeccionamiento cada vez mayor de las capacidades de cálculo y expresión gráfica de los
computadores. Las simulaciones proporcionan una representación dinámica del funcionamiento de un sistema
determinado, por lo que tienen cada vez más importancia en la enseñanza de la Biología, la Física, la Medicina, la
Química y todas las Ciencias en general, ya que permiten visualizar el desarrollo de procesos simples o complejos,
mostrando la evolución de estos procesos y la interacción entre los diversos elementos que lo integran.
El objetivo de esta propuesta pedagógica fue implementar prácticos de laboratorio de Fisiología mediante
el uso del simulador PhysioEx con la finalidad de promover los aprendizajes significativos y de esta forma mejorar
el rendimiento académico en los estudiantes de la Asignatura de Fisiología Humana de la Carrera de Tecnología
Médica de la Universidad de Tarapacá. Esta asignatura aborda la comprensión racional, completa e integrada de los
mecanismos de funcionamiento del cuerpo humano en estado de salud.
EL USO DE SIMULADORES EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS DE LA SALUD
Riley (2000), se refiere a la enseñanza con simuladores como una excelente manera de adquirir
conocimiento. Esto se debe a que este tipo de herramientas permite que los estudiantes desarrollen habilidades tanto
operacionales como manuales directamente de la experiencia de un hecho. Actualmente en la enseñanza de la
Medicina se usan este tipo de didácticas, algunos ejemplos podrían ser el software para procedimientos anestésicos o
fisiológicos, los maniquís a los cuales se les puede intubar, inyectar y evaluar parámetros vitales y las realidades
virtuales para la enseñanza quirúrgica. Así también, los simuladores computarizados como el PhisioEx o el
Quantitative Circulation Physiology, utilizados en la enseñanza de la fisiología, permiten principalmente que el
estudiante razone sobre un proceso que varía en el tiempo y de esta manera poner los conocimientos disciplinares en
acción.
El programa informático Physioex (Stabler et al., 2006), consta de 13 módulos con un total de 40
simulaciones de laboratorio de Fisiología que pueden ser utilizadas para complementar y/o reemplazar las prácticas
de laboratorio. Estas simulaciones, permiten repetir los ejercicios tantas veces como se necesite, y abordar conceptos
o prácticas que de otra forma no se podrían realizar o sería muy complicado llevar a cabo.
El PhysioEx, permite que a través de las simulaciones y posteriores preguntas el estudiante reflexione
sobre lo que sabe y argumente su posición, poniendo en práctica la competencia cognitiva. Se considera que el ser
competente en el ámbito cognitivo hace referencia a pensar bien; los procesos de interpretación, argumentación y
proposición se realizan a partir de esquemas y procesos mentales que se han aprendido durante las actividades
realizadas y que se hacen evidentes cuando se utilizan para responder las preguntas sobre un saber particular.
En particular, la estructura propuesta para la aplicación del pensamiento crítico pretende que el estudiante
busque evidencias en hechos o realidades (simulaciones), para tomar una decisión, dilucidar o comprender un
problema. Este simulador le presenta al estudiante una problemática y le da las herramientas con las cuales buscar
soluciones ante una situación dada. En este escenario “problema” el estudiante pone en práctica sus habilidades
cognitivas para mejorar la comprensión de temas fisiológicos particulares.
METODOLOGÍA
Las prácticas de laboratorio con el simulador informático PhysioEx6.0, se aplicó durante el II Semestre
académico del año 2011, 2012 y 2014. Las sesiones de laboratorio se realizaron en la sala multimedia (Campús
Velásquez) del Departamento de Biología, Facultad de Ciencias de la Universidad de Tarapacá, se trabajó en grupos
de 12 a 15 alumnos (como máximo), con una duración de 4 horas pedagógicas por sesión. Cada alumno dispuso de
un ordenador para realizar la práctica.
Los alumnos recibieron información previa de que se iba a trabajar con PhysioEx y luego se les hizo una
demostración inicial de su funcionamiento. Solo 3 de los 7 prácticos programados durante el semestre, se empleo el
simulador.
Para facilitar la realización de la práctica y la comprensión de la misma, se le proporcionó a cada alumno
un protocolo bien detallado, con una introducción sobre los aspectos a tratar, los objetivos de la sesión, los
conceptos básicos que van a manejar y cómo realizar cada ejercicio paso por paso (Fig.1). La interfaz del PhysioEx
permitió, por ejemplo, trabajar con animales virtuales de laboratorio y aplicarles tratamiento hormonal y ver sus
efectos fisiológicos en forma inmediata (Fig. 2), en cambio, con animales in vivo, estos efectos llevaría varios días
en producirse.
FIGURA 1. Se muestra el texto o protocolo con el cual los alumnos trabajan con el simulador. El protocolo incluye los
objetivos de la sesión, una introducción de conceptos básicos e ilustraciones que indican claramente los pasos a seguir en cada
actividad.
FIGURA 2. Se observa la interfaz de una actividad o ejercicio realizada con el simulador PhysioEx, donde se está aplicando un
tratamiento hormonal. En la tabla (parte inferior) se puede guardar los datos para que el alumno pueda luego interpretar los
resultados.
Al final de cada ejercicio, el alumno debe responder una serie de preguntas sobre el mismo (Fig. 3). La
práctica la clasificamos como de auto-aprendizaje, ya que cada alumno es autónomo para realizarla, y se administra
el tiempo él mismo, así como la repetición de los ejercicios tantas veces como quiera hasta su comprensión, y así
poder responder correctamente las preguntas de cada ejercicio.
Al finalizar la práctica, los alumnos razonan en grupo las respuestas a las cuestiones planteadas y se
resuelven dudas bajo la supervisión del profesor.
FIGURA 3. Después de cada ejercicio el alumno debe responder un quiz, aplicando conocimientos previos para interpretar y
deducir sobre los datos obtenidos.
La Tabla 1, muestra el rango de notas o evaluaciones finales de los alumnos (241 en total), que rindieron
laboratorio de Fisiología durante los años 2011, 2012 y 2014. Se observa que el porcentaje de alumnos aprobados es
alta, siendo de un 95% (229 alumnos) del total de los inscritos. A su vez, los datos muestran que a pesar de la
dificultad que presenta el laboratorio de Fisiología Humana hay un 46.1 % de alumnos con notas entre 5,0 a 5,9.
El rendimiento académico de los alumnos en los 3 años en que se ha aplicado esta innovación es muy
satisfactorio y la tendencia de las notas es un indicio de que las cosas se están haciendo bien y de alguna forma u
otra los prácticos con actividades simuladas influyen positivamente en la comprensión y aplicación de conceptos y
principios en Fisiología.
TABLA 1. Rango de Notas o Evaluaciones Finales de los Alumnos que rindieron Laboratorio de
Fisiología Humana durante los años 2011, 2012 y 2014.
Intervalo
Año
Año
Año
Porcentaje
de Notas
2011
2012
2014
(%)
1,0-1,9
1
0
0
0.4
2,0-2,9
2
0
2
1.7
3,0-3,9
3
1
3
2.9
4,0-4,9
46
28
36
45.6
5,0-5,9
31
43
37
46.1
6,0-7,0
0
7
1
3.3
83
79
79
100%
TOTALES:
CONCLUSIONES
El trabajo con el uso de Simulador es un modelo de sistemas que permite modificar algunos parámetros o
variables y obtener resultados observables que permite en los alumnos realizar inferencias sobre la influencia de
tales variables en el comportamiento del sistema representado, por lo tanto, proporciona a los alumnos la
oportunidad de interactuar, reflexionar y adquirir aprendizajes significativos permitiendo una mejora en su
rendimiento académico
Entre las ventajas de la aplicación de laboratorios con Simulador podemos destacar que permite a los
estudiantes repetir los experimentos tantas veces como deseen, realizarlos sin dañar animales, llevar a cabo pruebas
que son complicadas de realizar en un laboratorio real por falta de tiempo, costos elevados o riesgos para la
seguridad.
Hay aspectos de la realidad que no se pueden simular, cuestión que hay que tener presente siempre que
empleemos cualquier tipo de simulador. Este es su mayor inconveniente en su aplicación.
REFERENCIAS
1.
M. I. Díaz & J.L. Torres. Manual de Prácticas de Laboratorio de Ciencias Fisiológicas.México, Mérida,
Yucatan. 2013.
2.
M.Y. López, La Simulación como Método de Enseñanza, Universidad Norbert Wiener. 2011, Lima-Perú.
3.
R. Riley, The use of simulators in medicine. 2000. http://www.ctec.uwa.edu.au/data/news/simulation
australasian anaesthesia.pdf.
4.
T. Stabler, G. Peterson G, L. Smith, PhysioEx 6.0 para fisiología humana: simulaciones de laboratorio de
Fisiología. 2006. ISBN-139788478290789.