Explorando el Suelo: Caso Práctico de Edafología para Geólogos en Formación
Creado por Bárbara R.
Cómo fue en el aula
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Descripción
Este plan de clase tiene como propósito introducir a los estudiantes universitarios de Geología en el estudio de la Edafología mediante el análisis de un caso real que les permita comprender la importancia del suelo en los procesos geológicos y su impacto ambiental. Los estudiantes aprenderán a identificar, analizar y evaluar las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo para establecer su relación con el uso sostenible del territorio y la prevención de riesgos geológicos.
La relevancia del tema radica en que el suelo es un recurso vital para la estabilidad del ecosistema y la actividad humana, además de ser un indicador clave en la interpretación geológica. Al conectar el conocimiento con situaciones concretas, los estudiantes desarrollarán competencias para la toma de decisiones informadas en su futura práctica profesional, promoviendo un enfoque integral y responsable sobre el manejo del suelo y sus implicaciones ambientales.
El aprendizaje basado en casos favorecerá el pensamiento crítico, el análisis interdisciplinar y la colaboración, elementos esenciales para la formación de geólogos capaces de enfrentar desafíos reales en su campo laboral.
Objetivos de Aprendizaje
- Analizar las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo a partir del estudio de un caso real.
- Evaluar el impacto de las características del suelo en la gestión ambiental y la prevención de riesgos geológicos.
- Aplicar métodos de diagnóstico edáfico para interpretar su relevancia en contextos geológicos específicos.
- Argumentar decisiones técnicas fundamentadas para el manejo sostenible del suelo en escenarios prácticos.
Recursos Necesarios
- Mapa topográfico y geológico impreso del área del caso (1 por grupo).
- Muestras de suelo representativas (3 tipos diferentes) para análisis físico-químico (1 set por grupo).
- Kit básico de análisis de suelo: pH-metro portátil, medidor de humedad, lupa de campo (1 por grupo).
- Computadoras con acceso a software SIG básico y navegador web para investigación complementaria (1 por grupo).
- Presentación digital con datos del caso y guía de análisis (proyectada y en PDF para cada estudiante).
- Cuaderno o plantilla para registro de observaciones y respuestas (1 por estudiante).
- Material audiovisual: video introductorio de 5 minutos sobre la importancia del suelo en geología.
Requisitos Previos
- Conocimientos básicos de geología general y propiedades físicas del suelo adquiridos en cursos previos.
- Habilidad para interpretar mapas topográficos y geológicos simples.
- Experiencia previa en trabajo colaborativo y análisis de datos científicos básicos.
Actividades
Fase de Inicio
Tiempo estimado:
20 minutos
Propósito de la sesión:
Docente: Explica que hoy explorarán un caso real para comprender cómo las características del suelo influyen en la geología y gestión ambiental, enfatizando la importancia del conocimiento edáfico en su formación profesional.
Estudiantes: Escuchan y se preparan para interactuar con el caso práctico.
Activación de conocimientos previos:
Docente: Presenta un video de 5 minutos que ilustra la relación entre el suelo y procesos geológicos clave, invitando a responder oralmente: "¿Qué factores del suelo creen que afectan la estabilidad del terreno?"
Estudiantes: Observan el video y participan mencionando factores como la textura, humedad, composición química y actividad biológica.
Motivación y enganche:
Docente: Comparte un dato curioso: "¿Sabían que un centímetro de suelo fértil puede tardar hasta 500 años en formarse naturalmente?" y plantea el reto: "Hoy descubrirán cómo analizar el suelo para que esa formación sea aprovechada responsablemente."
Estudiantes: Reflexionan y muestran interés en aprender la metodología para interpretar el suelo.
Contextualización:
Docente: Relaciona el aprendizaje con su futuro trabajo como geólogos, señalando cómo entender el suelo es fundamental para evaluar riesgos de deslizamientos y para la planificación territorial sostenible.
Estudiantes: Conectan el tema con situaciones reales que podrían enfrentar profesionalmente.
Fase de Desarrollo
Tiempo estimado:
80 minutos
Presentación del contenido:
Docente: Introduce el caso práctico: una zona con riesgo potencial de deslizamientos y problemas agrícolas. Explica que trabajarán en grupos para analizar muestras de suelo y mapas, aplicar técnicas de diagnóstico edáfico y proponer soluciones sustentadas.
Actividad 1: Análisis de muestras de suelo
- Objetivo: Analizar las propiedades físicas y químicas del suelo para determinar su calidad y estabilidad.
- Instrucciones:
- Formar grupos de 3-4 estudiantes.
- Recibir un set de muestras de suelo y el kit de análisis.
- Medir pH, humedad y observar textura y estructura con lupa.
- Registrar resultados en la plantilla.
- Discutir brevemente qué indican esos resultados sobre la calidad del suelo.
- Organización: Grupos de 3-4 estudiantes
- Producto: Registro de análisis físico-químico y conclusiones preliminares.
- Tiempo: 35 minutos
- Rol del docente: Supervisa la correcta aplicación de métodos, formula preguntas como "¿Cómo afecta el pH al crecimiento de plantas?" y "¿Qué relación puede tener la humedad con la estabilidad del terreno?" para guiar la reflexión.
Transición:
Docente: Invita a los estudiantes a preparar una breve presentación con sus hallazgos para compartir con el grupo completo.
Actividad 2: Interpretación de mapas y datos ambientales
- Objetivo: Evaluar el impacto de las características del suelo en la gestión del territorio y riesgos geológicos.
- Instrucciones:
- Utilizando mapas topográficos y geológicos del área, identificar zonas críticas.
- Relacionar los resultados del análisis de suelo con la información del mapa.
- Discutir en grupo posibles causas y consecuencias de problemas detectados.
- Preparar recomendaciones para manejo sostenible y mitigación de riesgos.
- Organización: Grupos de 3-4 estudiantes
- Producto: Informe escrito breve con diagnóstico y propuestas.
- Tiempo: 35 minutos
- Rol del docente: Facilita el acceso a recursos digitales, plantea preguntas para profundizar como "¿Qué áreas presentan mayor riesgo según sus análisis?" y "¿Qué prácticas podrían evitar la degradación del suelo?"
Actividad 3: Puesta en común y debate
- Objetivo: Argumentar decisiones técnicas fundamentadas para el manejo sostenible del suelo.
- Instrucciones:
- Cada grupo expone su diagnóstico y propuestas durante 5 minutos.
- Se promueve un debate guiado donde los demás grupos cuestionan y complementan las presentaciones.
- Organización: Plenaria
- Producto: Discusión crítica y consensos formados.
- Tiempo: 10 minutos
- Rol del docente: Modera el debate, fomenta la argumentación basada en evidencias y sintetiza puntos clave.
Diferenciación:
- Para estudiantes que terminan antes: Proponer investigar casos similares en otras regiones y presentar breves comparaciones.
- Para estudiantes con dificultades: Brindar apoyo directo en la interpretación de resultados y ofrecer ejemplos concretos para facilitar la comprensión.
Fase de Cierre
Tiempo estimado:
20 minutos
Síntesis:
Docente: Solicita que cada estudiante redacte en su cuaderno un resumen en tres ideas clave sobre la importancia del análisis del suelo para la geología y gestión ambiental.
Estudiantes: Escriben individualmente su síntesis y luego la comparten con un compañero para retroalimentación.
Reflexión metacognitiva:
Docente: Plantea las siguientes preguntas para discusión oportuna:
- ¿Cómo contribuyó el análisis del suelo a comprender mejor los riesgos geológicos en el caso estudiado?
- ¿Qué habilidades desarrollaron para aplicar métodos edafológicos en contextos reales?
- ¿De qué manera pueden transferir este conocimiento a otros escenarios geológicos?
Estudiantes: Responden reflexivamente y dialogan brevemente en plenaria.
Retroalimentación:
Docente: Proporciona comentarios inmediatos sobre los análisis, argumentaciones y síntesis, reforzando aciertos y aclarando dudas.
Transferencia:
Docente: Conecta el aprendizaje de hoy con temas futuros de geomorfología y riesgos naturales, enfatizando la continuidad del enfoque interdisciplinar.
Tarea o reto:
Docente: Propone realizar una breve investigación sobre técnicas avanzadas de análisis edáfico y su aplicación en proyectos geológicos actuales, a presentar en la siguiente clase.
Evaluación
Tipo de evaluación:
- Diagnóstica: Al inicio, mediante la activación de conocimientos con el video y preguntas iniciales.
- Formativa: Durante el desarrollo, con la observación directa en el análisis de muestras, interpretación de mapas y participación en el debate.
- Sumativa: En el cierre, a través del resumen escrito, respuestas reflexivas y el informe grupal entregado.
Criterios de evaluación:
- Claridad y precisión en el análisis de las propiedades del suelo (objetivo 1).
- Capacidad para relacionar características del suelo con riesgos y gestión ambiental (objetivo 2).
- Aplicación adecuada de métodos diagnósticos edáficos (objetivo 3).
- Argumentación fundamentada en la propuesta de manejo sostenible (objetivo 4).
Instrumentos sugeridos:
- Lista de cotejo para seguimiento de actividades prácticas.
- Rúbrica para evaluar el informe grupal y presentación oral.
- Observación directa y registro anecdótico durante debates.
- Autoevaluación individual sobre la síntesis y reflexión metacognitiva.
Evidencias de aprendizaje:
- Plantillas con resultados del análisis de muestras.
- Informe escrito con diagnóstico y recomendaciones.
- Participación activa en el debate y argumentación.
- Resúmenes individuales y respuestas a preguntas de reflexión.
Actividades Enriquecidas con IA
Ejemplos Prácticos y Casos de Estudio para "Explorando el Suelo: Caso Práctico de Edafología para Geólogos en Formación"
Los ejemplos y casos de estudio que se proponen a continuación están diseñados para promover la aplicación práctica de conceptos edafológicos en contextos reales, fomentando la reflexión crítica y el análisis desde la perspectiva geológica. Cada caso se estructura para ser abordado en una sesión de 2 horas mediante la metodología Aprendizaje Basado en Casos (ABC), favoreciendo la discusión, el trabajo en equipo y la toma de decisiones fundamentadas.
Objetivos de Aprendizaje (para alinear casos)
- Identificar y describir las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo en distintos contextos geológicos.
- Analizar la formación y evolución del suelo considerando factores ambientales y geológicos.
- Aplicar técnicas básicas de muestreo y análisis de suelos para interpretar su calidad y aptitud para diferentes usos.
- Relacionar las características del suelo con procesos geológicos y ambientales para la toma de decisiones en proyectos geológicos.
Ejemplo Práctico 1: Estudio de Perfil de Suelo en Zona Volcánica
Contexto: Los estudiantes recibirán un caso donde un equipo de geólogos debe evaluar un área reciente afectada por actividad volcánica para determinar la evolución del suelo y su potencial para soportar vegetación.
Actividades y preguntas para guiar el caso:
- Analizar descripciones de perfiles de suelo recogidos en campo (horizontes, textura, color, humedad).
- Relacionar las propiedades observadas con procesos de formación del suelo en ambientes volcánicos.
- Discutir las implicancias para la estabilidad del terreno y posibles usos futuros (agricultura, construcción).
- Proponer un plan de muestreo para monitorear la evolución del suelo en los próximos años.
Ejemplo Práctico 2: Evaluación de Suelos en Área de Construcción Urbana
Contexto: Un proyecto urbanístico requiere un análisis detallado del suelo para prevenir problemas estructurales. Los estudiantes reciben datos de muestras de suelo y contextos geológicos de un área metropolitana.
Actividades y preguntas para guiar el caso:
- Interpretar análisis físico-químicos de muestras de suelo (pH, granulometría, capacidad de retención de agua).
- Identificar riesgos geológicos relacionados con las propiedades del suelo (suelos expansivos, susceptibilidad a erosión o licuefacción).
- Diseñar recomendaciones para la preparación del terreno o selección de materiales para la edificación.
- Debatir cómo las características edafológicas influyen en la ingeniería civil y planificación urbana.
Ejemplo Práctico 3: Impacto de la Agricultura en la Calidad del Suelo
Contexto: Los estudiantes analizan un caso donde se observa la degradación del suelo en una zona agrícola intensiva y deben proponer estrategias para su recuperación.
Actividades y preguntas para guiar el caso:
- Evaluar datos de fertilidad, compactación y contaminación del suelo recogidos de diferentes parcelas agrícolas.
- Relacionar prácticas agrícolas con los cambios observados en las propiedades del suelo.
- Proponer medidas de manejo sostenible del suelo para restaurar su calidad y productividad.
- Reflexionar sobre el rol del geólogo en la gestión ambiental y conservación del suelo.
Recomendaciones para la Implementación en la Sesión
- Dividir a los estudiantes en grupos pequeños para fomentar el análisis colaborativo y discusión.
- Facilitar materiales con datos reales o simulados (perfiles de suelo, resultados de laboratorio, mapas geológicos).
- Asignar roles dentro de los grupos (coordinador, analista, presentador) para mejorar la dinámica.
- Concluir con una puesta en común donde cada grupo exponga sus conclusiones y recomendaciones.
Estos casos permiten aplicar conocimientos teóricos en situaciones prácticas y reales, fortaleciendo las competencias profesionales de los futuros geólogos en el área de edafología.
Elementos de Gamificación para la Fase de Desarrollo
Para la sesión de 2 horas sobre Edafología, se propone incorporar mecánicas de gamificación que motiven a los estudiantes universitarios a involucrarse activamente con el caso práctico y refuercen los objetivos de aprendizaje, sin perder el foco en los contenidos geológicos y edafológicos.
Mecánicas y Dinámicas de Juego
- Desafío por equipos: "Detectives del Suelo"
Dividir la clase en equipos de 3-4 estudiantes. Cada equipo recibe un perfil de suelo con datos y muestras ficticias relacionadas con el caso. Su misión es analizar y diagnosticar características clave del suelo (composición, textura, estructura, etc.) para resolver preguntas específicas.
- Objetivo: Fomentar trabajo colaborativo y análisis crítico.
- Recompensa: Puntos por respuestas acertadas que se acumulan para un ranking final.
- Reto Cronometrado: "Carrera de Diagnóstico"
Al final del análisis, se propone un mini concurso donde cada equipo debe responder en un tiempo limitado (3-5 minutos) una serie de preguntas rápidas relacionadas con la interpretación de datos del suelo.
- Objetivo: Promover rapidez mental y aplicación práctica del conocimiento.
- Recompensa: Puntos adicionales que pueden cambiar el ranking.
- Tarjetas de Pista
Durante el desarrollo, los equipos pueden solicitar “tarjetas de pista” que les brindan información complementaria o aclaraciones sobre propiedades del suelo. El uso de estas tarjetas tiene un costo en puntos, lo que genera decisiones estratégicas.
- Objetivo: Incentivar la reflexión antes de pedir ayuda y promover el análisis autónomo.
- Medallas Temáticas
Al final de la sesión se otorgan medallas simbólicas en categorías como “Mejor Diagnóstico”, “Trabajo en Equipo”, “Mayor Creatividad en Interpretación”, para reconocer diferentes fortalezas.
- Objetivo: Reforzar motivación intrínseca y sentido de logro.
Integración con Objetivos de Aprendizaje
Estas mecánicas están diseñadas para que los estudiantes apliquen conocimientos sobre propiedades del suelo, análisis de muestras y resolución de problemas en contextos reales simulados, fortaleciendo competencias claves en Edafología y Geología.
Consideraciones para la Implementación
- Preparar previamente el material con datos reales o simulados que sean desafiantes pero accesibles.
- Controlar los tiempos para que todas las actividades encajen en las 2 horas de la sesión.
- Mantener un ambiente colaborativo y competitivo saludable, con énfasis en el aprendizaje.
- Utilizar herramientas visuales o digitales para mostrar el ranking y medallas en tiempo real.
Tareas Estructuradas para la Fase de Desarrollo
Para la sesión de 2 horas del plan "Explorando el Suelo: Caso Práctico de Edafología para Geólogos en Formación", se proponen las siguientes tareas alineadas con la metodología Aprendizaje Basado en Casos (ABC). Cada tarea está diseñada para promover el análisis crítico, la aplicación práctica y la discusión colaborativa, fomentando el logro de los objetivos de aprendizaje.
| Tarea | Instrucciones | Tiempo Estimado | Producto Esperado | Objetivo de Aprendizaje Asociado |
|---|---|---|---|---|
| Tarea 1: Análisis Inicial del Caso |
|
30 minutos | Lista de factores edafológicos claves y breve explicación en equipo (máx. 1 página) | Reconocer las propiedades y factores que influyen en los suelos desde una perspectiva geológica. |
| Tarea 2: Interpretación y Diagnóstico del Suelo |
|
40 minutos | Informe corto (2-3 párrafos) con la interpretación y diagnóstico del perfil de suelo. | Aplicar conocimientos de edafología para interpretar perfiles y clasificar suelos. |
| Tarea 3: Propuesta de Manejo y Aplicaciones Prácticas |
|
40 minutos | Propuesta escrita (máx. 1 página) y presentación oral de 5 minutos. | Integrar conocimiento teórico y práctico para proponer soluciones basadas en la edafología. |
| Tarea 4: Reflexión y Retroalimentación |
|
10 minutos | Comentarios orales en discusión y breve nota escrita de autoevaluación (opcional). | Desarrollar capacidad reflexiva y crítica sobre el proceso de aprendizaje y aplicación del caso. |
Recomendaciones de IA para el Plan
Recomendaciones para Integrar Tecnología e Inteligencia Artificial en el Plan de Clase
Fase de Inicio
-
Herramienta: Plataforma de video interactivo (ej. EdPuzzle)
Implementación: El docente utiliza un video sobre la relación entre suelo y procesos geológicos, insertando preguntas interactivas en puntos clave para fomentar la participación activa. Los estudiantes responden en tiempo real desde sus dispositivos, lo que permite verificar comprensión inmediata.
Contribución a objetivos: Promueve la activación de conocimientos previos y el pensamiento crítico sobre factores del suelo que afectan la estabilidad del terreno, facilitando un aprendizaje más reflexivo y participativo.
Nivel SAMR: Aumento (mejora la efectividad mediante interactividad sin cambiar la tarea fundamental de visualización).
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Herramienta: Aplicación de presentación colaborativa (ej. Google Slides o Microsoft PowerPoint Online)
Implementación: El docente comparte datos curiosos y contextualiza el contenido usando diapositivas que los estudiantes pueden comentar o completar en tiempo real con ideas sobre la importancia del suelo en su formación profesional.
Contribución a objetivos: Facilita la contextualización y motivación, permitiendo que los estudiantes expresen y compartan sus reflexiones iniciales, fomentando la conexión con su futura labor profesional.
Nivel SAMR: Sustitución (las diapositivas digitales sustituyen la pizarra tradicional, mejorando la presentación pero manteniendo la función original).
Fase de Desarrollo
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Herramienta: Aplicación para análisis de datos y visualización (ej. Microsoft Excel o Google Sheets con complementos de análisis estadístico)
Implementación: Los grupos ingresan los datos obtenidos de las muestras de suelo en hojas de cálculo para calcular propiedades físicas y químicas, generar gráficos y comparar resultados, facilitando el análisis cuantitativo.
Contribución a objetivos: Mejora la precisión y rapidez en el análisis de datos del suelo, fortaleciendo la comprensión de cómo las propiedades afectan la calidad y estabilidad, y desarrollando competencias analíticas.
Nivel SAMR: Aumento (mejora la tarea tradicional de análisis con tablas y cálculos manuales, sin cambiar la naturaleza del análisis).
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Herramienta: Software de mapas interactivos y SIG básico (ej. QGIS o Google Earth Pro)
Implementación: Los estudiantes usan estas herramientas para superponer mapas geológicos con datos de muestras y riesgos, identificando zonas críticas y visualizando posibles escenarios de deslizamientos.
Contribución a objetivos: Permite una rediseñada actividad de análisis espacial y diagnóstico edáfico, vinculando datos reales con mapas digitales para propuestas fundamentadas y visualmente claras.
Nivel SAMR: Modificación (rediseña la actividad tradicional agregando análisis espacial digital que antes no se podía realizar fácilmente).
Fase de Cierre
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Herramienta: Plataforma de discusión y retroalimentación con soporte de IA (ej. Forum de Moodle con integración de chatbots o IA para feedback)
Implementación: Los estudiantes presentan sus conclusiones en un foro digital donde un asistente IA genera retroalimentación inicial basada en criterios técnicos y plantea preguntas para profundizar en el análisis.
Contribución a objetivos: Facilita la reflexión crítica y la mejora continua del trabajo, promoviendo la argumentación científica y el autoaprendizaje guiado por inteligencia artificial.
Nivel SAMR: Redefinición (crea una interacción y retroalimentación automatizada antes imposible, enriqueciendo el proceso de evaluación formativa).
-
Herramienta: Herramienta de presentación multimedia colaborativa (ej. Prezi, Genially)
Implementación: Los grupos elaboran presentaciones dinámicas que integran texto, imágenes, mapas y resultados de análisis para exponer sus soluciones, facilitando la comunicación efectiva y creativa.
Contribución a objetivos: Permite la creación de productos finales atractivos y multidimensionales que sintetizan el aprendizaje y fomentan habilidades de comunicación científica.
Nivel SAMR: Modificación (transforma la tradicional presentación oral en un producto digital interactivo y colaborativo).
1. Competencias Cognitivas
Para estudiantes universitarios en una sesión práctica de edafología, las siguientes competencias cognitivas pueden desarrollarse naturalmente:
- Pensamiento Crítico: Evaluar la relación entre propiedades del suelo y riesgos geológicos, así como la validez de las soluciones propuestas.
- Resolución de Problemas: Aplicar técnicas de diagnóstico para identificar problemas en el suelo y diseñar estrategias apropiadas para mitigarlos.
- Análisis de Sistemas: Comprender el suelo como un sistema integrado que influye en procesos geológicos y ambientales, y analizar sus interacciones.
Modificaciones específicas a actividades existentes:
- Actividad de análisis de muestras: Incorporar una etapa donde los grupos debatan hipótesis sobre cómo cada propiedad del suelo afecta la estabilidad, promoviendo el pensamiento crítico.
- Propuesta de soluciones: Solicitar a cada grupo que justifique científicamente su solución, fomentando la argumentación basada en evidencia.
- Incluir un breve análisis de sistemas: Pedir a los estudiantes que identifiquen y describan las interrelaciones entre factores físicos, químicos y biológicos del suelo y su impacto en riesgos geológicos.
Técnicas de facilitación para el docente:
- Uso de preguntas socráticas para guiar la reflexión y evaluación crítica.
- Dinámicas de lluvia de ideas estructurada para analizar causas y efectos.
- Promover la autoevaluación y reflexión grupal al final de la actividad para consolidar aprendizajes.
2. Competencias Interpersonales
Estrategias de trabajo colaborativo:
- Formar grupos heterogéneos de 3-4 estudiantes que repartan roles claros (coordinador, registrador, presentador, analista) para fomentar la responsabilidad compartida.
- Incluir momentos de discusión guiada donde cada integrante aporte su perspectiva y se promueva la escucha activa.
- Implementar actividades de feedback entre pares, donde cada grupo reciba retroalimentación constructiva de otro, incentivando la comunicación efectiva y la negociación de ideas.
Puntos de reflexión adaptados al nivel de madurez:
- ¿Cómo influyó la colaboración en la calidad del análisis y las soluciones propuestas?
- ¿Qué desafíos enfrentaron al comunicarse y cómo los superaron?
- ¿De qué manera la diversidad de opiniones enriqueció el trabajo grupal?
3. Actitudes y Valores
Momentos específicos para su desarrollo dentro de la sesión:
- Inicio: Fomentar la curiosidad presentando el dato curioso sobre la formación del suelo y planteando el reto, invitando a la mentalidad de crecimiento.
- Durante el análisis: Promover la responsabilidad al asignar roles claros y expectativas individuales y grupales.
- Conclusión: Facilitar una breve reflexión sobre la adaptabilidad y resiliencia al enfrentar problemas complejos y ajustar propuestas.
Preguntas de reflexión o actividades breves:
- ¿Qué aprendieron sobre la importancia de ser pacientes y perseverantes al analizar procesos naturales lentos como la formación del suelo?
- ¿Cómo pueden aplicar la responsabilidad ambiental en su futuro profesional como geólogos?
- Realizar una microdinámica donde cada estudiante comparta un aprendizaje inesperado y cómo esto influye en su motivación para seguir aprendiendo (fomentando la curiosidad y mentalidad de crecimiento).