La presente investigación busca adentrarse en la práctica metodológica del profesorado de ciencias naturales del Nivel Medio en la República Dominicana. Surge como resultado de una inquietud personal al observar durante años el quehacer diario del profesorado de ciencias, quehacer del cual yo también fui participe. Está orientada, en primer término, a explorar y describir la concepción que tienen los docentes sobre la didáctica de las Ciencias Naturales, usando un instrumento para tales fines (Porlán, Rivero, y Martín Del Pozo, 1997). En un segundo término se trabajó para estudiar y caracterizar el modelo de enseñanza/aprendizaje –tradicional o alternativo – que se puede observar en el trabajo del profesorado en las clases de enseñanza de las Ciencias Naturales en el Nivel Medio. Como espacio geográfico tomamos la provincia Monseñor Nouel de la República Dominicana. Para una primera fase cuantitativa, localizamos 61 profesores del Ciencias del Nivel Medio que completaron el Cuestionario. Por el otro lado, para una segunda fase cualitativa de la investigación se realizaron 46 periodos de observación en 12 Centros Educativos, en tandas matutina y vespertina. Los datos obtenidos fueron tratados usando la estadística descriptiva para el cuestionario y la teoría fundamentada para las observaciones. Los resultados obtenidos con el Cuestionario, muestran un profesorado que conoce los postulados para una enseñanza alternativa, sin dejar de creer también en los postulados tradicionales. Sin embargo, las observaciones muestran docentes con una fuerte corriente tradicional en su práctica docente. Los resultados obtenidos, aunque somos conscientes de que no permiten establecer conclusiones generales, creemos que sí ofrecen una imagen parcial de lo que puede estar ocurriendo en la escuela dominicana al enseñar Ciencias. / SUMMARY This research seeks to enter into the methodological practice of teachers of natural sciences in high school in the Dominican Republic. It is the result of a personal concern while observing for years the daily work of science teachers, and in which I was involved too. It is aimed, first, to explore and describe the conception that teachers have about natural sciences teaching, using an instrument for such purposes (Porlán, Rivero, and Martín Del Pozo, 1997). In a second term, it was studied and characterized the teaching / learning model -traditional or alternative - that can be seen in the teachers’ classroom performance while teaching natural sciences in high school. The geographical area taken for this research was the province of Monseñor Nouel in the Dominican Republic. For a first quantitative phase, we contacted 61 high school science teachers who completed the questionnaire. On the other hand, for a second qualitative phase of the research, there were done 46 periods of observation in 12 educational centers, in morning and evening schedules. The data obtained were processed using descriptive statistics for the questionnaire and grounded theory for the observations. The results obtained with the Questionnaire show teachers who know the postulates for alternative education, while believing in the traditional postulates. However, observations show teachers with a strong traditional current in their teaching practice. The results, although we are aware that do not allow to establish general conclusions, we believe that they do provide a partial picture of what may be happening in the Dominican schools in the practice of Science teaching.

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En esta tesis se estudian los efectos del estrés de origen natural y humano en los ecosistemas, usando macroinvertebrados y productores primarios de ríos como organismos modelo, y la salinidad del río y la intensificación de los usos del suelo en la cuenca como indicadores de estrés de origen natural y humano, respectivamente. Los Capítulos 1, 2 y 3 se centran en el desarrollo de herramientas de biomonitoreo basadas en la estructura y el funcionamiento de los ríos salinos (conductividad eléctrica > 5000 µS cm-1). A pesar de su alto valor ecológico, estos ríos están sufriendo una gran presión debido al incremento de la superficie agrícola y urbana en sus cuencas vertientes. Esta situación es especialmente alarmante teniendo en cuenta que ni la Red Natura 2000 ni las herramientas de evaluación ecológica desarrolladas bajo la Directiva Marco del Agua abarcan a estos ecosistemas, subrayando la necesidad de implementar métodos eficaces para evaluar el estado ecológico de los ríos salinos. El Capítulo 1 muestra como la biomasa del biofilm que cubre el lecho del río es un indicador capaz de detectar cambios de salinidad a corto plazo producidos por la actividad humana. En el Capítulo 2 se observa que la relación producción primaria : respiración y la biomasa de productores primarios y macroinvertebrados son indicadores capaces de detectar descensos crónicos en la salinidad debidos a la presencia de cultivos de regadío. En el Capítulo 3 se proporcionan tres métodos de clasificación automática de ríos, diseñados para poder tipificar un gran número de ríos simultáneamente y recoger la gran diversidad de ríos que aparecen en la cuenca Mediterránea. Además, este capítulo concluye que los indicadores convencionales de biomonitoreo no funcionan en ríos salinos, mientras que se proponen nuevas métricas basadas en macroinvertebrados, especialmente diseñadas para detectar la presencia de taxones indicadores de naturalidad o degradación, que resultaron mucho más eficaces. En los Capítulos 4 y 5 se desarrollan métodos para predecir qué patrones de biodiversidad surgirán en respuesta a factores estresantes nuevos, en el contexto del cambio global. Teniendo en cuenta el distinto grado con el que los organismos se han adaptado y especializado al estrés durante su evolución, podemos esperar patrones distintos o similares a lo largo de gradientes de estrés natural o antropogénico. En el Capítulo 4 se comparan los patrones de diversidad beta de las comunidades de macroinvertebrados a lo largo de estos gradientes. Los resultados del Capítulo 4 muestran como los cambios en composición que origina el estrés natural se deben al reemplazamiento de especies, mientras que el estrés antrópico genera conjuntos de especies anidados a lo largo del gradiente, que comparten un gran número de especies. El Capítulo 5 desarrolla una nueva metodología para calcular las características funcionales a nivel de taxón y comunidad, usando los rasgos biológicos de los organismos). Los resultados de este estudio revelan que tanto las condiciones estresantes de origen natural como las antrópicas inducen cambios similares y deterministas, en los patrones funcionales de las comunidades. En ambos casos, la riqueza funcional media a nivel de taxón y la similitud funcional media aumentan conforme aumentaba el nivel de estrés, mientras que la riqueza funcional a nivel de comunidad y la redundancia funcional se reducen a lo largo de ambos gradientes. Estos resultados considerados en conjunto podrían resultar de gran utilidad a los gestores ambientales para detectar los primeros signos de degradación en los ecosistemas y para predecir qué consecuencias biológicas tendrá la intensificación del cambio global. / This thesis analyses the effects of natural and anthropogenic stressors on ecosystems using stream macroinvertebrates and primary producers as model organisms, and water salinity and land-use intensification as examples of natural and anthropogenic stressors, respectively. Chapters 1, 2 and 3 are focussed on the development of structural and functional biomonitoring tools for naturally saline streams (conductivity > 5000 µS cm-1). Despite their high conservation value, these ecosystems are not included by Water Framework Directive biomonitoring programs or the Nature 2000 Network. There is evidence that saline watercourses are currently experiencing high pressures from agriculture and urbanisation, highlighting the necessity of developing appropriate classification and biomonitoring tools. Chapter 1 concludes that biofilm biomass is able to detect short-term reductions in salinity produced by freshwater pulse inputs. Chapter 2 shows that the production : respiration ratio and the biomass of primary producers and consumers responds to chronic reductions in salinity caused by the presence of irrigated agriculture. Chapter 3 provides biologically-validated tools to automatically classify large datasets of Mediterranean basin streams covering the full gradient of environmental variability. Furthermore, this chapter suggests a set of taxonomic-based indicators that assess the ecological status of saline streams. Chapters 4 and 5 develop methods to predict which biodiversity patterns will arise in response to novel stressors in the light of global change. Given the varying degree to which regional species pools have adapted and specialised over evolutionary to dominant stressful conditions, different or similar ecosystem properties will emerge along natural and anthroponegic stress gradients. The patterns of taxonomic beta-diversity components and functional community features are compared along natural and anthropogenic stress gradients. Chapter 4 reveals that species replacement explains compositional changes along natural stress gradients, while nested subsets develop along anthropogenic stress gradients. Chapter 5 develops a new method to quantify taxon and community-level functional features using a trait-based approach. The results of this study shows similar, non-random functional patterns along natural and anthropogenic stress gradients. In both stress gradients studied, mean taxon functional richness and similarity increased with stress, whereas community functional richness and redundancy decreased. The combination of these results may help environmental managers to detect early signs of alteration in ecosystems and predict which consequences will arise as global changes intensify.

La presente tesis se propone como objetivo primordial, el estudio de las relaciones entre arte y ciencia, a través de los dibujos histológicos realizados por Santiago Ramón y Cajal, durante sus estudios sobre la estructura del sistema nervioso del hombre y de los vertebrados. Para ello, primeramente se ha procedido a establecer su perfil personal, científico y artístico. A continuación hemos consultado y analizado información contenida en las fuentes bibliográficas, para establecer una base de conocimiento sobre las relaciones históricas entre el arte y la ciencia, a través del dibujo y de la imagen, como medios de ilustración, que han sido empleados por la ciencia a lo largo de la historia. Además, se pone en consideración la evolución de las técnicas para crear las imágenes objeto de la ilustración científica, los procedimientos de observación de la realidad, para la elaboración de dichas imágenes, así como la evolución acontecida en el proceso creativo de las mismas. Apoyándonos en todo ello como base de conocimiento, hemos procedido a abordar el estudio de los dibujos histológicos sobre el sistema nervioso, realizados por Cajal, con una perspectiva exclusivamente artística. Para llevar a cabo dicho estudio, hemos recurrido tanto a fuentes indirectas, presentes en la literatura, como a visionar los propios dibujos, que se encuentran en el Museo Cajal, del Instituto Cajal, del Consejo Superior de investigaciones científicas de Madrid, como fuente directa de información. A continuación, tomando como base nuestra propia experiencia en el laboratorio de Histología, y utilizando la información técnica impresa, se presenta un conjunto de consideraciones básicas sobre las técnicas de laboratorio realizadas por Cajal y otros científicos coetáneos, responsables de la creación del material microscópico, a partir del cual se realizaron los dibujos objeto de nuestro trabajo. Determinados aspectos de estas técnicas y su relación con las técnicas fotográficas analógicas, nos han permitido establecer consideraciones relativas a las formas, colores o naturaleza de los soportes utilizados para la realización de los dibujos de Cajal. En el apartado de resultados se muestra una selección de dibujos realizados por Santiago Ramón y Cajal. La selección se ha hecho tomando en consideración los diferentes temas científicos a partir de los que fueron realizados los dibujos. El estudio cuidadoso y pormenorizado de estos, nos ha permitido llevar a cabo un conjunto de comentarios relativos a sus características formales (composición, luz, color, temática, etc.), así como sobre al procedimiento artístico creativo y al lenguaje iconográfico de los mismos. De todo ello se concluye que a las reconocidas cualidades científicas de Cajal, se han de sumar unas sorprendentes cualidades para la creación plástica, que desarrolló dentro del rigor de los criterios de objetividad impuestos por la ciencia, en el campo de la observación microscópica. Estos dibujos constituyen verdaderos documentos de gran atractivo pictórico, provistos de una extraordinaria sensibilidad y sentido estético. Cajal realizó estos exquisitos dibujos siguiendo la siguiente secuencia: visualización, observación, análisis, síntesis y representación. Se trata de ilustraciones naturalistas de carácter romántico, provistas de sencillez, delicadeza, espontaneidad, precisión y soltura, que sirvieron de base de partida para la neurociencia moderna. Sin duda, estos dibujos son parte esencial de la obra artística de Santiago Ramón y Cajal, la cual se ve proyectada constantemente hacia el futuro sin perder el nexo con el presente y el pasado próximo. Finalmente, con intención de hacer patente esta proyección y este nexo, como parte y complemento de la presente tesis doctoral, se presenta una instalación de material, que con el título “Imágenes desde la Ciencia” pretende ser una muestra representativa de nuestro recorrido creativo en los campos de la investigación, la docencia y el arte, como parte de la relación arte y ciencia, que es el objetivo de esta tesis doctoral. En ella ofrecemos un conjunto de materiales desarrollados en la Universidad de Murcia como resultado de nuestro trabajo de ilustración científica, al que sumamos material de apoyo docente e investigador y obra pictórica personal. En definitiva, esperamos haber sido capaces de informar adecuadamente sobre la importancia y enorme calidad artística que poseen los dibujos histológicos de Santiago Ramón y Cajal. Estos son, exponente y parte esencial de su capacidad de observación, de estudio, de interpretación y de expresión. Estas cualidades, le sirvieron como medio para el desarrollo de una obra de gran riqueza, tanto para el arte como para la ciencia. La perfecta conjunción y armonía entre arte y ciencia en su obra, como medios para proyectar su afán de conocimiento, le impulsaron a conseguir un lugar de honor entre las figuras más brillantes de nuestra historia y de la historia del mundo. / This thesis aims to achieve, as a main objective, the study of the relationships between art and science, through the histological drawings by Santiago Ramón y Cajal, carried out during his studies on the structure of the neuron and nervous tissue of man and the vertebrates. To do this, first of all has been to establish personal, scientific and artistic profile of Cajal. We then consulted and analyzed information on bibliographic sources to establish a base of knowledge about the historical relations between art and science, through drawings and images, as a means of illustration, which has been used by science throughout history. It is in consideration, the evolution of the techniques to create images object of scientific illustration, procedures for observation of reality, for the elaboration of such images, as well as their evolution in the creative process. All this, as a basis of our knowledge, has allowed us to address the study of histological Cajal drawings, with an exclusively artistic perspective. To carry out the study, we have used the literature as an indirect source, and viewing these drawings, which are found in the Cajal Museum, in the Instituto Cajal, of the Consejo Superior de Investigaciones Científicas in Madrid, as a direct source of information. Then, on the basis of our own experience at the laboratory of histology, and using the technical information from the literature, we present some considerations about the basic laboratory techniques performed by Cajal and other scientists peer, responsible for the creation of microscopic materials from which were made the drawings that are the subject of our work. Certain aspects of these techniques and their relationship to the classical photographic methods, have enabled us to establish considerations regarding forms, colours, or features of the supports used for the realization of the histological Cajal drawings. The results section shows a selection of drawings by Santiago Ramón y Cajal. The selection has been done at the light of the different scientific topics from which these drawings were made. The careful and detailed study of the drawings of Cajal has allowed us to carry out a set of commentaries to their formal characteristics (composition, light, colour, topic, etc.), as well as the creative artistic procedure and iconographic language of these drawings. From all this we concluded that the recognised scientific qualities of Cajal, they have add some surprising qualities to plastic creation, developed within the rigour of the objectivity criteria imposed by science in the field of microscopic observation. These drawings are true pictorial appeal documents, provided with an extraordinary sensitivity and aesthetic sense. These exquisite drawings were made by Cajal trough the following sequence: visualization, observation, analysis, synthesis, and representation. They are naturalist illustrations of romantic character, provided of simplicity, sensitivity, spontaneity, precision and ease, which served as the starting point for modern neuroscience. These drawings are an essential part of the artistic work of Santiago Ramón y Cajal, which is projected towards the future without losing the link with the present and near past. Finally, with the aim of follow this projection and this link, as a part and complement of this doctoral thesis, we presents an installation of material, titled “Images from the Science”, which is intended to be a representative sample of our creative work in the fields of the research, the teaching and the art, inside the relation science and art, which is the subject of this thesis. In this installation we offer a set of materials developed at the University of Murcia as a result of our work of scientific illustration, to which we add teaching support material and pictorial personal work. To conclude, we hope to have been able to adequately inform about the importance and artistic quality of the histological drawings by Santiago Ramón y Cajal. These are, without doubt, exponent and an essential part of its observation, study, interpretation and expression abilities. These qualities, served him as a means for the development of a work of great wealth, both art and science. The perfect combination and harmony between art and science in his work, as a means to project their knowledge desire, pushed Cajal to get a place among the most brilliant figures of our history and the history of the world.