10.1.08

2a. PARTE del curso: Introducción a la didáctica de las ciencias.

11. Principios de la didáctica de las ciencias

Haciendo un análisis de los contenidos tradicionales de las didácticas particulares, considerando las tendencias actuales en el desarrollo de las mismas y teniendo en cuenta la experiencia personal de los autores se propone el siguiente sistema de principios para la didáctica de las ciencias.

· Principio de la variedad de formas en que se ofrece y procesa la información.
· Principio de la correlación entre lo cualitativo y lo cuantitativo.
· Principio de la importancia y utilidad socio-cultural del contenido.
· Principio del historicismo.
· Principio de la corrección lógica.
· Principio de la problematicidad.
· Principio de la contextualización.
· Principio de la relación entre lo abstracto y lo concreto.
· Principio del carácter educativo.
· Principio del carácter holístico.
· Principio de la sistematicidad.
· Principio de la variedad de actividades experimentales.
· Principio de interdisciplinariedad.
Hagamos un breve análisis del contenido de cada uno de los principios enunciados anteriormente.



12. Principio de la variedad de formas en que se ofrece y procesa la información.

La información científica suele ofrecerse en varias formas siendo las más importantes las siguientes,
lenguaje común (científico), lenguaje simbólico, fórmulas o ecuaciones, gráficos, tablas, esquemas, croquis, fotos (figuras). Frecuentemente, para facilitar su comprensión, la misma información se brinda en más de una forma, esto hace que resulte necesario, para el que aprende ciencias, dominar la forma en que se codifica y decodifica (interpreta) la información en cada uno de los modos mencionados más arriba.

Durante la etapa de procesamiento de la información o cuando se formulan, reformulan y resuelven problemas, con frecuencia resulta necesario transformarla de una forma a otra para manipularla con más facilidad y claridad. Las razones anteriores son suficientes para argumentar la necesidad de que durante el proceso docente-educativo de las ciencias el estudiante se entrene en el uso de las formas señaladas, de lo contrario confrontará dificultades para comprender y para exponer con claridad sus ideas y le resultará muy difícil ser protagonista de su propio aprendizaje


13. Principio de la correlación entre lo cualitativo y lo cuantitativo


Una de las principales dificultades que presentan los alumnos cuando resuelven problemas cuantitativos consiste en no saber explicar el significado de los resultados a los cuales arriban después de haber aplicado leyes, teoremas, principios, etc., expresados mediante fórmulas u otros procedimientos simbólicos y operacionales. En buena medida este problema deriva de la falta de costumbre de hacer análisis cualitativos de las situaciones planteadas cuando se trata de ejercicios y problemas donde se exigen respuestas numéricas o algún tipo de relación cuantitativa. Para evitar esta situación es necesario que durante el proceso de aprendizaje se entrene a los estudiantes en la realización de valoraciones cualitativas de los enunciados y resultados cuantitativos de los ejercicios y problemas así como de cualquier otro planteamiento que lo admita.

Lo contrario, es decir, realizar estimaciones cuantitativas de planteamientos, que por su forma o contenido, son cualitativos es también necesario (cuando la naturaleza del objeto que se analiza lo admita) para dar mayor precisión a lo que se dice y facilitar la comprensión del asunto.
Especialmente útil es la observancia de este principio en los casos en que se inicia el estudio de un tema que necesite un tratamiento cuantitativo extenso, caso en el que resulta conveniente hacer una valoración cualitativa general antes de iniciar el tratamiento cuantitativo y luego al concluir el estudio debe realizarse nuevamente un análisis cualitativo, ahora con más riqueza de elementos que se han adquirido sobre la base de los cálculos realizados. Por ejemplo cuando se estudia el lanzamiento de proyectiles conviene iniciar por un análisis cualitativo global donde se reflexione acerca de la influencia que tienen factores tales como: la velocidad inicial, el ángulo de lanzamiento (inclinación con respecto a la horizontal), masa del proyectil, resistencia del aire, etc., en el alcance y altura máxima del proyectil y luego desarrollar el análisis cuantitativo riguroso del tema.


Al final, sobre la base de las ecuaciones, se debe hacer una reflexión cualitativa del comportamiento general del proyectil la cual será, desde luego, más precisa. La constante referencia a elementos cualitativos y cuantitativos de muchos de los contenidos de ciencias exactas es recomendable para lograr una comprensión más cabal de los mismos. El análisis de las situaciones límites y críticas aporta mucha claridad a lo que se estudia y esto se logra mediante una combinación de tratamiento cuantitativo con tratamiento cualitativo.


14. Principio de la importancia y utilidad socio-cultural del contenido

La psicología educativa demuestra que el aprendizaje es más efectivo cuando el que aprende está convencido de la importancia y utilidad de los conocimientos que adquiere, la conciencia de este hecho es una fuente de motivación para el aprendizaje, por tanto, es necesario dirigir las acciones de tal modo que se le revele al educando lo útil que resulta el contenido que se le va a enseñar convenciéndolo de la necesidad que existe de que él lo aprenda. Para ello hay que mencionarle productos, tanto intelectuales como materiales, (conocidos o no por él) para cuya obtención son necesarios los conocimientos que se les pretende enseñar. Mientras más cercano al alumno esté el producto mejor. No es efectivo el método de decirles e insistir que lo que va a aprender es importante, es mucho mejor organizar las acciones de aprendizaje de tal modo que el propio estudiante se dé cuenta de la importancia del contenido, que ésta resulte un "descubrimiento" para el alumno.

Las aplicaciones tecnológicas del contenido, su repercusión social, en dependencia de la ideología de las personas que deciden donde, como y cuando se aplica incluyendo el impacto que esto implica para el medio ambiente son aspectos esenciales que deben tenerse presente para el cumplimiento de este principio.
Los estudiantes deben tener la posibilidad de hacer valoraciones críticas (positivas, negativas o indiferentes) respecto a la utilidad y aplicaciones prácticas de los contenidos que estudian, esta es una vía para la formación de valores. ¿Cómo se podrá cumplir con este principio cuando se estudia el lanzamiento de proyectiles? y ¿Cómo cuando se estudia el cálculo de cuerpos?. Invitamos al lector a responder las preguntas anteriores.


Principio del historicismo.

Revelar el surgimiento y evolución de los conocimientos científicos contribuye grandemente a la asimilación de los mismos, ilustra el funcionamiento del método científico y da una idea clara acerca de la naturaleza y características de la actividad científica, aspectos estos que se incluyen en el contenido de la enseñanza de las ciencias. Por otra parte, el cumplimiento de este principio contribuye de forma importante a formar en los alumnos un estilo científico de pensamiento, cuando se analiza y se somete a crítica la forma en que "pensaban " los grandes creadores de la ciencia ubicados en el contexto histórico que les correspondió vivir. Facilita además analizar ciertas características de determinadas épocas históricas contribuyéndose así a la formación cultural general de los educandos. Reflexione acerca de cómo se puede cumplir con este principio al estudiar los diferentes campos o dominios numéricos, los modelos atómicos y la teoría de la evolución de las especies. Trate de encontrar un contenido donde sea imposible cumplir con el principio que estamos analizando


15. Principio de la corrección lógica

Este principio plantea que todo lo que se haga o diga por parte del profesor y los estudiantes, en el marco del proceso de enseñanza aprendizaje de las ciencias, debe ser lógicamente correcto. Aunque lo anterior parece una verdad de perogrullo, lo real es que con extraordinaria frecuencia se encuentran, tanto en los textos escolares como en las exposiciones de profesores y estudiantes, errores lógicos de todo tipo, correspondiendo los fundamentales a incorrecciones en:
Operaciones con conceptos.
Razonamientos
Argumentación
Demostración-Refutación


La observancia de este principio es imprescindible para una educación correcta del pensamiento de los estudiantes, lo cual es uno de los objetivos fundamentales de la educación científica.
En ciertas ocasiones (fundamentalmente en física y en matemática) se designa al mismo objeto con símbolos diferentes trabajándose en un mismo contexto y no se advierte oportunamente de ello, esto es una violación de la ley lógica de la identidad.


A veces con los resultados de un experimento o con el uso de un ejemplo hacemos generalizaciones para todos los objetos similares o análogos, sin más razones. Esto es un incorrecto uso del razonamiento inductivo y una violación de la ley lógica de la razón suficiente.
Con relativa frecuencia se hacen clasificaciones sin especificar sobre que base está hecha, ocasionalmente dichas clasificaciones son incorrectas por este motivo, manifestándose el error lógico de suplantación de base.
Es común encontrar definiciones de conceptos erróneas. En este caso los errores barren un amplio espectro en el que encontramos definiciones demasiado amplias, definiciones demasiado estrechas y definiciones amplias en un sentido y estrechas en otro.
Los alumnos, y algunos profesores, acostumbran a plantear argumentos no válidos como es el caso de justificar un planteamiento aduciendo que "así está en la libreta" o "así lo dijo el profesor" etc.
Solo se han puesto algunos ejemplos de la enorme variedad de errores lógicos que se cometen, ¿Podría usted señalar otros ejemplos?. Reflexione acerca de las consecuencias que traerían estos errores para el desarrollo del pensamiento de los estudiantes.



16. Principio de la problematicidad.

Los contenidos científicos deben presentarse a través de situaciones problemáticas.
Las situaciones problemáticas suelen presentarse a los estudiantes en dos formas básicas; expuestas por el profesor, directamente o a través de algún medio, o creando las condiciones para que mediante las propias actividades realizadas por los estudiantes surjan en ellos situaciones problemáticas. Una vez establecida la situación es necesario que se formule y reformule el problema y luego se establezca determinada estrategia para su solución. Al contrario de lo que generalmente se piensa, el planteamiento de problemas no es la última fase del estudio de determinado contenido sino su inicio, lo cual sirve de "pretexto" para emprender las acciones que conducirán al nuevo aprendizaje. Esto no significa que se renuncie a la solución de problemas como vía de profundización y consolidación, elemento que es esencial.

Todos conocemos que las modernas radio grabadoras pueden funcionar correctamente con la alimentación eléctrica de la red doméstica (110 v, 60 Hz de corriente alterna) y también con baterías (6 ó 9 v de corriente directa). ¿Cómo es posible que el mismo equipo pueda funcionar con corrientes tan diferentes? Lo anterior es un ejemplo de situación problemática planteada por el profesor que es potencialmente motivante.
Se invita al lector a poner sus propios ejemplos.
Una importancia especial, para el surgimiento de situaciones problemáticas tiene el hecho de conocer las posibles concepciones alternativas o creencias (ideas, puntos de vista, etc., que no coinciden con las ideas científicas) de los estudiantes las cuales es necesario diagnosticar con la mayor precisión posible y desarrollar tareas para su tratamiento. La teoría acerca de las concepciones alternativas está ampliamente desarrollada, su estudio en profundidad no corresponde al contenido y objetivos del presente curso. Es recomendable que el lector se interese en el tema y profundice en el mismo. Sin su conocimiento es prácticamente imposible dirigir el aprendizaje de las ciencias en los momentos actuales.



17. Principio de la contextualización

El contenido científico, objeto de aprendizaje, debe ser contextualizado. Esto significa que debe destacarse el ambiente que existía, en la ciencia en cuestión y en la sociedad en general, en el momento de su surgimiento y desarrollo además, revelar el modo en que ese contenido se expresa en los momentos actuales tanto en el ambiente científico y sociocultural actual como en el entorno inmediato del estudiante.
A través de la reproducción (dándole la forma de investigación orientada) de los experimentos de Oersted y de Faraday se pueden estudiar las relaciones entre la
electricidad y el magnetismo. Con ello pueden explicarse, luego, los procesos de registro y reproducción de información en cintas y discos magnéticos. En este caso se analiza el contenido en el contexto sociocultural de la época en que la humanidad logró el conocimiento y se revela su aplicación en el contexto actual del estudiante. Intente aportar tres ejemplos de contextualización, haciendo reflexiones acerca de la importancia que esto puede tener para el proceso de aprendizaje y educativo en general.


18. Principio de la relación entre lo abstracto y lo concreto

El conocimiento científico avanza de lo concreto sensorial" (fenómeno) a lo concreto "pensado" (esencia). Para llegar a la esencia frecuentemente el pensamiento debe recorrer un largo camino a través del cual generalmente se hacen abstracciones que permiten obviar rasgos no esenciales y llegar a la esencia. Este hecho debe ser reflejado en el proceso de aprendizaje de las ciencias. Presentar los hechos, lo tangible, lo perceptible (lo concreto sensorial, el fenómeno) y sobre la base de repetidos actos de análisis, síntesis, abstracciones avanzar hacia lo interno, hacia las causa últimas posibles de alcanzar, hacia la esencia (lo concreto pensado). Luego recorrer el camino un tanto al revés o sea partiendo de lo esencial predecir el comportamiento de determinados objetos y luego observar si dicho comportamiento tiene o no lugar según lo previsto.
Se invita al lector a ejemplificar el cumplimiento de este principio cuando se estudia la teoría cinética del gas ideal.



19. Principio del carácter educativo

Toda actividad que se realice organizada por la escuela tiene que tener un carácter marcadamente educativo general, la dirección del aprendizaje de las ciencias no es una excepción en este sentido. El contenido científico ofrece amplias posibilidades para contribuir a la formación integral de la personalidad de los educandos. En particular puede aportar elementos educativos en las siguientes direcciones:

- Educación cívica.
- Educación laboral.
- Educación estética.
- Educación política.
- Educación ideológica.
- Educación ambiental.


Por tanto las tareas que se programen deben ser potencialmente educativas y desarrollarse de tal forma que esas potencialidades se realicen. Cuando se exige reflexión, razonamiento, argumentación consecuente, etc. Se educa en el apego a la verdad, en la aceptación de las ideas por persuasión, comprensión y convencimiento y no por acto de fe, de creer en lo que se dice, teniendo solo en cuenta la autoridad del que lo dice. Al discutir la repercusión de determinado conocimiento científico en la sociedad y para el medio ambiente en general, en nuestro país en particular o para el propio estudiante y su familia, en lo singular, se contribuye a formar actitudes y valores relacionados con el papel de la ciencia y del científico en la sociedad que le ha tocado vivir.

La necesidad, frecuente en la ciencia, de repetir razonamientos, experimentos, etc, haciendo modificaciones una y otra vez hasta llegar al resultado que se busca, hasta resolver el problema, es un importante factor en la educación de la perseverancia, la laboriosidad y la honestidad, elementos fundamentales en la formación de la personalidad. Especial importancia tiene el conocimiento científico en la formación de la concepción el mundo en los estudiantes, según el carácter de las acciones se formará o no una concepción científica.
Se invita al lector a que valore las potencialidades educativas de los ejemplos puestos más arriba.



20. Principio del carácter holístico

Los fenómenos de la realidad están interrelacionados entre sí a través de múltiples conexiones, algunas cercanas y evidentes otras más lejanas y difíciles de descubrir, inclusive es de suponer que existen relaciones aún insospechadas puesto que en la medida en que se profundizan y amplían los conocimientos se detectan relaciones entre objetos y fenómenos que antes no se conocían, las cuales muchas veces poseen una importancia imprevista. Este hecho tiene que ser necesariamente reflejado en la educación científica lo que se logra revelando a los estudiantes las relaciones existentes entre los objetos y fenómenos que se estudian. Sabemos que lo usual es aislar el objeto de estudio, idealizarlo, construir modelos y estudiarlo más o menos "puro" haciendo abstracción de múltiples relaciones existentes que pueden resultar no esenciales para el cumplimiento del objetivo que se persigue.

Este procedimiento es necesario y útil para lograr la comprensión de lo que se estudia, no obstante, es también necesario dejar claro, en la mente del estudiante, la existencia de factores que influyen en el fenómeno dado y que por determinadas razones no se consideraron pero que en tratamientos más profundos o con otros objetivos no se pueden obviar.
¿Puede estudiarse la mecánica sin conocer álgebra o geometría?
¿Puede estudiarse la física sin la matemática?
¿Tiene algo que ver el estudio de las partículas fundamentales con la cosmología o con la biología?

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