10.1.08

3a. PARTE del Curso: Introducción a la didáctica de las ciencias.

21. Principio de la sistematicidad

En la medida en que una persona va adquiriendo conocimientos científicos más amplios y profundos necesita de conocimientos anteriores que le sirven de base a los nuevos. Con frecuencia la preparación básica requerida fue adquirida relativamente separada, en el tiempo, del momento en que es necesaria y se ha producido un olvido relativo de la misma, trayendo como consecuencia que los nuevos conocimientos resulten "difíciles" o simplemente no se comprenden y, en muchos casos, se "aprenden" cadenas verbales carentes de significado. Para evitar este fenómeno es necesario que en la medida que se avance en el aprendizaje de una ciencia, ir retomando sistemáticamente, aquellos contenidos que sabemos son básicos para nuevos aprendizajes e irlos incluyendo de forma natural y armónica en las tareas que se diseñen para el estudio del nuevo material.
Se invita al lector a poner ejemplos del cumplimiento de este principio.


22. Principio de la variedad de actividades experimentales

La experimentación es uno de los métodos fundamentales de obtención y verificación del conocimiento científico. Actualmente no se concibe la enseñanza de las ciencias sin el uso de actividades experimentales (actividades o tareas realizadas por el estudiante o por el profesor cuyo objetivo sea obtener, verificar o perfeccionar conocimientos y/o habilidades a partir de la práctica). La ciencia moderna ha desarrollado variadas formas de actividades experimentales, desde una simple observación hasta un sofisticado experimento en el espacio interestelar. Este hecho tiene que ser reflejado durante el proceso de enseñanza-aprendizaje. La didáctica moderna clasifica las actividades experimentales teniendo en cuenta el grado de participación del estudiante y del profesor en su realización en:
· Observación dirigida
· Experimento demostrativo
· Experimento de clase
· Experimento de laboratorio
- en clase
- extraclase


Teniendo en cuenta otras bases de clasificación existen tipologías que es necesario considerar tales como los problemas experimentales, los experimentos impactantes, los experimentos reales y virtuales etc. Toda esta variedad de actividades experimentales debe estar presente en el desarrollo de los cursos de ciencias. ¿Tendrá sentido hablar de actividades experimentales en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Matemática?. Se reta al lector a que mencione un ejemplo de cada uno de los tipos de actividades experimentales apuntados más arriba.


23. Principio de interdisciplinariedad

Cada ciencia tiene un cuerpo de conocimientos específicos que la distingue de las demás, no obstante, las relaciones y nexos entre los diversos objetos de la realidad es tal que los contenidos de diversas ciencias se entrelazan y se complementan mutuamente, este entrecruzamiento debe ser objeto de tratamiento durante el proceso de enseñanza- aprendizaje. Frecuentemente, un mismo objeto es estudiado por diferentes ciencias desde diferentes puntos de vista. Los resultados así obtenidos se complementan. Es necesario conducir los razonamientos de los estudiantes de tal modo que no surjan contradicciones lógico-formales derivadas de los conocimientos que sobre un objeto aportan diferentes ciencias (hay que distinguir las contradicciones lógico-formales, que no deben existir, de las contradicciones dialécticas, que son inherentes a todo objeto).

Este principio se pone también de manifiesto cuando al dirigir el aprendizaje de ciencias diferentes se utilizan métodos similares, por ejemplo, la Heurística es muy empleada en Matemática pero puede ser usada también en Física y en principio en cualquier ciencia.
Reflexione acerca de contenidos que se tratan en diferentes ciencias que por la forma de hacerlo parecen distintos y crean confusión en los estudiantes. (se sugiere investigar en ciencias afines tales como Geografía, Biología, Química, Física, Matemática). Valore la necesidad de resolver este problema lo que devendría en el cumplimiento del principio que se está tratando.



24. Objetivos de la enseñanza de las ciencias I

Los cursos de ciencias han estado centrados en el conocimiento de hechos, teorías científicas y aplicaciones tecnológicas. Las nuevas tendencias pedagógicas ponen el énfasis en la naturaleza, estructura y unidad de la ciencia, y en el proceso de "indagación" científica. El problema que se presenta al enseñante, es el de transmitir una concepción particular o estructura de conocimiento científico a los estudiantes, de forma que se convierta en componente permanente de su propia estructura cognoscitiva, que pase a formar parte de su personalidad.
Al sistema educativo moderno se le plantea el reto de formar personas altamente preparadas, y con flexibilidad mental para adaptarse a los cambios que ocasiona la introducción de nuevas tecnologías. Estamos en un momento en que se ha perdido la idea de una carrera para toda la vida. De aquí se deriva, la importancia de tener unos conocimientos afianzados que lo suministran las asignaturas básicas, entre ellas las ciencias ocupan un papel relevante.


Como afirma Reif (1995), la enseñanza es un problema que requiere transformar un sistema S (el estudiante) desde un estado inicial Si a un estado final Sf. Para ello, es necesario hacer un análisis de los objetivos finales a los que se pretende llegar, conocer su estado inicial, y diseñar el proceso para llevarlos del estado inicial al final.
Desafortunadamente, la mayoría de los estudiantes considera a las ciencias exactas como asignaturas abstractas, difíciles y áridas, que es necesario aprobar para pasar de grado. Esta opinión, se adquiere a lo largo de los cursos de la educación general, y no cambia substancialmente durante los estudios universitarios.


Objetivos distintivos de la enseñanza de las ciencias.

El aprendizaje de la ciencia, entendida esta en su cabal acepción, como actividad sociocultural, supone la adquisición por los alumnos de ciertos conocimientos y habilidades, pero también de determinada experiencia en la actividad investigadora, de actitudes y valores, con la particularidad, además, de que estos elementos deben estar actualizados hasta nuestros días. Ellos tienen importancia cualquiera que sea el nivel de enseñanza de que se trate, pero tal vez adquieren mayor trascendencia en una enseñanza que es básica y para todos.
Lamentablemente, en la práctica a este enfoque de la educación con frecuencia se antepone la mera transmisión a los estudiantes de conocimientos ya preparados -a veces además demasiado específicos, o desactualizados y el desarrollo de habilidades excesivamente particulares.

Es cierto que los objetivos generales declarados en diversos programas, abarcan tanto conocimientos, como procedimientos y actitudes:
Resolver problemas teóricos y experimentales...
Desarrollar habilidades de carácter experimental...
Ejemplificar los fundamentos de algunos procesos tecnológicos...
Contribuir a la formación en los alumnos de una actitud...

Sin embargo, la interpretación concreta de semejantes formulaciones tiene un carácter histórico. En las asignaturas de ciencias está condicionada por el nivel de desarrollo de estas y su repercusión en la sociedad, así como por la comprensión que se tenga de la actividad científica y del proceso de enseñanza. Objetivos como los anteriores deben ser reinterpretados y concretados a la luz de las nuevas condiciones. Se requiere precisar una serie de cuestiones, como por ejemplo: cuál es el sistema de conocimientos y el modo de estructurarlo para que verdaderamente las asignaturas contribuyan a formar en los alumnos una concepción del mundo global y actualizada; qué se entiende por problema y cuáles son los aspectos fundamentales a tener en cuenta durante el proceso de resolución de ellos; de qué habilidades experimentales se trata, sólo de las de medición y manipulación de ciertos aparatos e instrumentos, como es habitual, o también de otras que tienen un carácter más general; etc. Por otra parte, ciertas cuestiones, como la naturaleza social de la ciencia, las características de la actividad científico-investigadora contemporánea y actitudes y valores relacionados con la ciencia de nuestra época han de encontrar mayor reflejo en los objetivos de la enseñanza de las ciencias declarados en los currículos.


25. Objetivos de la enseñanza de las ciencias II

A continuación procuramos sintetizar algunas ideas que, de acuerdo con el análisis realizado en este trabajo, constituyen, según nos parece, objetivos distintivos de la enseñanza de las ciencias en nuestros días.

· Contribuir a que los alumnos puedan orientarse en el mundo de hoy, altamente influenciado por la ciencia y la tecnología, y a que empleen los conceptos e ideas de la ciencia para interpretar y valorar múltiples situaciones que se dan en la naturaleza, el organismo humano y la sociedad. Es preciso, en particular, formar en los estudiantes una imagen más amplia que en la actualidad del micro y mega mundos, de los diferentes niveles de organización de los sistemas naturales, de su unidad y diversidad; relacionarlos conscientemente con conceptos generales de la ciencia tales como sistema, proceso o cambio, evolución, regularidad y ley, dependencia entre las propiedades y funciones de los sistemas y la estructura de estos, etc.; asimismo, han de comprender el fundamento de ciertas aplicaciones tecnológicas hoy ampliamente extendidas en la vida de la sociedad.

· Coadyuvar a la formación de una visión global acerca de las ciencias, con énfasis en su naturaleza social: qué estudian; qué factores condicionan su desarrollo; cómo se relacionan sus diferentes ramas; cuál es su importancia para la técnica, el desarrollo económico y social y en general la cultura; cuáles son sus métodos y formas principales de trabajo; etc.

· Relacionar a los alumnos con algunos métodos y formas de trabajo habitua­lmente empleados en la actividad científica, reforzando el papel del elemento intelectual durante el aprendizaje: acotamiento de las situaciones examinadas, planteamiento de preguntas o problemas, extracción de información a partir de diversas fuentes, razonamiento lógico, planteamiento y argumentación de suposiciones, trabajo con tablas, ecuaciones y gráficos, diseño de experimentos, realización de mediciones y cálculos, trabajo en equipos e intercambio entre estos, elaboración de informes, comunicación de los resultados obtenidos, etc.

· Favorecer el desarrollo de una actitud crítica hacia las situaciones analizadas, de investigación y profundización más allá de la apariencia de las cosas, así como la disposición para participar en el análisis y la solución de problemas de la vida práctica, para elaborar propuestas fundamentadas, productos de utilidad (determinados dispositivos, informes sobre temas de interés, exposiciones, etc.); favorecer además el desarrollo de cualidades como la disciplina, la perseverancia, etc.

· Ayudarlos a valorar responsablemente la repercusión que la ciencia, la tecnología y también su propia conducta, tienen para su entorno y en general para la sociedad.


26. El contenido en la enseñanza de las ciencias

Tradicionalmente se ha planteado como contenido del aprendizaje los conocimientos y las instrumentaciones, más recientemente se ha incluido dentro de esta categoría a las actitudes y valores, efectivamente, el contenido del aprendizaje científico está incluido en las clases anteriores, sin embargo parece necesario precisar lo que se entiende por cada una de ellas.

Conocimientos: se identifica con este nombre a los conceptos, leyes, principios, postulados, teoremas, etc., es decir, contenidos que, aunque necesarios para el desarrollo de acciones prácticas, no implica que el que los posee esté en condiciones de realizarlas. En ocasiones se les denomina también contenidos conceptuales. Exhortamos al lector a que plantee varios ejemplos singulares pertenecientes a este tipo de contenidos.

Instrumentaciones: se llama así a los contenidos de aprendizaje relacionados con la asimilación por el sujeto de procedimientos que le permitan poner en práctica lo que conoce, que le permitan actuar y modificar, de algún modo la realidad, específicamente se hace referencia a los hábitos y a las habilidades. Se invita al lector a plantear sus propios ejemplos.

Actitudes: La actitud designa la orientación de las disposiciones del ser humano ante un objeto determinado, ante un proceso, ante la acción de otra persona o grupo de personas, etc. Existen actitudes personales relacionadas únicamente con el individuo y actitudes sociales propias de un grupo de personas. Las actitudes predisponen las acciones de un individuo hacia determinados objetivos o metas. Trate de describir lo que para usted sería "mantener una actitud científica ante la vida".

¿Qué ventajas y desventajas podría tener esto?

Valores:
Alcance de la significación o importancia que para la persona tiene una cosa, acción, palabra o frase. Cualidad de la personalidad que mueve a acometer resueltamente grandes empresas y a arrostrar los peligros. Entereza de ánimo para cumplir los deberes de la ciudadanía, sin arredrarse por amenazas, peligros ni vejámenes. Le invitamos a que haga una lista de valores, que según su opinión, pueden ser potenciados por el aprendizaje de las ciencias.
A los contenidos relacionados con las actitudes y valores se les denomina con frecuencia componentes actitudinales del contenido.


No es ocioso aclarar que no se trata de que el aprendizaje de los distintos tipos de contenidos anteriormente enumerados se realice por separado, por el contrario, el proceso de asimilación es único transcurriendo de manera integrada, la separación solamente se hace con fines aclaratorios tratando de lograr claridad en la exposición de las ideas.

A continuación se relacionan algunos tipos de contenidos que no deben faltar en el proceso de aprendizaje de las ciencias.

· Conceptos, principios, teoremas, propiedades de diferentes objetos, procesos, fenómenos, etc., típicos de la ciencia que se estudia.
· Procedimientos más comúnmente empleados durante la aplicación del "método científico" tales como: formulación y solución de problemas, formulación y contrastación de hipótesis, diseño y ejecución de experimentos de diferentes tipos, búsqueda y procesamiento de información, redacción y defensa de documentos científicos, empleo de diferentes medios técnicos incluidas las TIC, etc.
· Uso adecuado de; las operaciones con conceptos (definición, limitación, generalización, división), de los tipos más empleados de razonamiento (inductivo, deductivo, por analogía) y las reglas de la argumentación (demostración), la refutación y la discusión.
· Trabajar en colectivo con precisa delimitación de las responsabilidades individuales.
· Escuchar con atención y respetar las opiniones ajenas a la vez que defender las suyas sobre la base de una correcta argumentación teniendo la capacidad suficiente de reconocer sus errores en caso de que se cometan.
· Hábitos correctos de disciplina y organización en todos los sentidos.
· Espíritu solidario y de cooperación.
· Valoración de la repercusión que tiene el desarrollo científico para la sociedad en general, para el país, para la comunidad y para él como individuo en particular.
Se considera que hay aprendizaje cuando en el sujeto se opera cambios conceptuales, procedimentales y actitudinales.



27. Los métodos en la enseñanza de las ciencias I

Una vez presentadas algunas consideraciones acerca de los principios, los objetivos y los contenidos de la educación científica se harán algunos comentarios acerca de los métodos, las formas de organización del aprendizaje y de la evaluación del mismo.
Por la claridad con que se expresan las ideas, por su actualidad y su carácter sintético reproducimos a continuación algunos párrafos contenidos en la biblioteca ENCARTA 2004 relacionados con este tema.


Tradicionalmente, en la enseñanza de las ciencias dominaba un planteamiento sólo atento a la transmisión de conocimientos: el profesor elaboraba contenidos que el alumno recibía pasivamente, muchas veces con indiferencia, complementados ocasionalmente por la realización de prácticas en laboratorio, no menos expositivas y cerradas. Este modelo didáctico, que adopta la "clase magistral" como paradigma, transmitía una visión de la ciencia muy dogmática, con saberes ya acabados y completos, y una fuerte carga de contenidos memorísticos. Algunas investigaciones pioneras sobre la visión y la actitud que adquirían los alumnos ante la ciencia, a lo largo de su vida educativa en la escuela, revelaron una situación preocupante. Los estudios más interesados en impulsar la investigación didáctica en busca de nuevas metodologías reflejaron una creciente apatía de los jóvenes frente a las ciencias, cuando no franca aversión, según avanzaban los cursos. El panorama se agravaba al comprobar que esos mismos jóvenes habían iniciado los primeros contactos con la ciencia desde la curiosidad y hasta el entusiasmo. De alguna manera parecía suceder que la propia enseñanza de las ciencias alejaba a una parte importante de los niños y niñas de su interés inicial por el conocimiento o la explicación científica de los hechos y los procesos naturales.

La enseñanza de las ciencias, bajo el modelo tradicional de recepción de conocimientos elaborados, ponía toda su preocupación en los contenidos, de forma que subyacía una visión despreocupada del propio proceso de enseñanza, entendiéndose que enseñar constituye una tarea sencilla que no requiere especial preparación. Esta concepción ha pesado sobre la propia formación inicial que se exigía a los profesores de ciencias, tanto en bachillerato (educación secundaria) como en la universidad, de forma que las demandas se reducían al propio conocimiento de las materias y contenidos a impartir, y muy poco o nada a las cuestiones didácticas o del cómo enseñar. Una buena parte de esta visión permanece aún vigente en la práctica.

No todos los profesores de ciencias ni todas las escuelas han seguido el modelo transmisivo-receptivo de conocimientos elaborados. Diversas escuelas o filosofías educativas se distanciaron pronto radicalmente de este modelo.
En las décadas de 1960 y 1970 se extendió entre muchos profesores inquietos una nueva forma de entender la enseñanza de las ciencias, guiada por las aportaciones pedagógicas del pensamiento de Jean Piaget. La aplicación de las teorías de Piaget a la enseñanza de la ciencia como reacción contra la enseñanza tradicional memorística se fundamentó en el denominado aprendizaje por descubrimiento.


Según la concepción del aprendizaje por descubrimiento, es el propio alumno quien aprende por sí mismo si se le facilitan las herramientas y los procedimientos necesarios para hacerlo. Una versión extrema de esta pedagogía en el ámbito de las ciencias llevó a centrar toda la enseñanza en el llamado método científico, que, además, se presentaba en muchos textos educativos considerablemente dogmatizado en pasos o etapas rígidas. Sin entrar a discutir la existencia de un método científico definible como tal, lo cierto es que el aprendizaje por descubrimiento, al girar en torno a la idea de que enseñar prematuramente a un alumno algo que él pudiera descubrir por sí sólo, suponía impedirle entenderlo completamente, llevó a ciertos excesos en el activismo y en el énfasis dado a los procedimientos, lo que hizo perder de vista buena parte de los contenidos.

De todas formas, el aprendizaje por descubrimiento supuso en su momento un importante revulsivo para la enseñanza de las ciencias, al fomentar una preocupación sana en muchos colectivos docentes inquietos por la innovación didáctica y romper así el panorama inmovilista anterior. A pesar de la fuerte crítica que esta línea educativa ha cosechado posteriormente, muchas de sus aportaciones representaron la apertura de nuevas vías para entender y abordar de forma más original la enseñanza de las ciencias que tienen su continuidad directa en la didáctica moderna. El acento en la importancia de los alumnos como eje de su propio proceso de aprendizaje científico está, sin duda, entre esas aportaciones aún válidas, al igual que el valor concedido al descubrimiento y a la investigación como formas de construir conocimientos, un aspecto que liga la enseñanza-aprendizaje de las ciencias a la investigación científica.

Sin embargo, la enseñanza por descubrimiento, tal vez como reacción frente a la rigidez de la enseñanza memorística anterior, se olvida bastante de la importancia de los contenidos concretos e, incluso reniega de ellos, centrando todo su interés en las estrategias de adquisición del pensamiento formal y en los métodos, con la vista puesta en la importancia de las etapas psicoevolutivas de los niños, parte esencial de la teoría piagetiana.
Las experiencias de la enseñanza por descubrimiento en ciencias terminaron evidenciando unas carencias importantes en la consecución de sus objetivos, lo que generó una revisión profunda de la forma de entender la construcción del conocimiento científico, la importancia de los contenidos y la manera en que la enseñanza ha de abordarlos.


Un hito fundamental en la didáctica de las ciencias, como en general en toda didáctica, radica en la aparición de lo que se ha dado en llamar el paradigma del constructivismo, a principios de la década de 1980. Personalizado en la obra y las aportaciones de David P. Ausubel, aunque ciertamente arropado por otros muchos investigadores, el constructivismo recoge buena parte de las aportaciones de la psicología cognitiva e introduce una nueva revisión de los conceptos del aprendizaje. En el caso de las ciencias, frente al aprendizaje por descubrimiento, centrado en la enseñanza de procedimientos para descubrir y en las reglas simplificadas del método científico (observación, construcción de hipótesis, experimentación comprobatoria, etc.), el constructivismo aporta una visión más compleja, en la que al aprendizaje memorístico se contrapone el aprendizaje significativo, rescatando el valor de los contenidos científicos y no sólo de los procedimientos, estrategias o métodos para descubrirlos.

Esta distinción sitúa la cuestión en otro nivel, ya que, para el constructivismo de Ausubel, no hay una relación única ni constante entre el aprendizaje memorístico y la enseñanza receptiva, como tampoco la hay entre el aprendizaje significativo y la enseñanza basada en el descubrimiento. Puede producirse también aprendizaje significativo (la verdadera finalidad de la enseñanza) por medio de enseñanza receptiva, así como no se adquiere necesariamente por aplicar métodos de aprendizaje por descubrimiento.

El consenso que ha alcanzado en la didáctica de las ciencias el constructivismo ha supuesto un cambio fundamental en la orientación tanto de las investigaciones sobre la enseñanza científica como en las innovaciones que el profesorado más avanzado ha ido ensayando. Aunque modernamente se han encontrado muchos escollos en la concreción de numerosos planteamientos ligados al constructivismo, puede afirmarse que, en su versión menos dogmática y más abierta, sigue constituyendo el paradigma dominante en el ámbito de la didáctica de las ciencias.

El constructivismo se asienta sobre todo en varios aspectos que han dado motivo a numerosos trabajos de investigación e innovación didáctica por parte de profesores e investigadores, así como a un activo debate, aún en pie, sobre su importancia y concreción. Entre estos aspectos destacan la aplicación de la idea de cambio conceptual en ciencias y la importancia de las concepciones alternativas, preconcepciones, conceptos previos o errores conceptuales, tal como se han denominado, con diferencias en su aplicación, todas esas formas. A ellos se añaden las consecuencias de todo esto en el ámbito especifico de la enseñanza de las ciencias: resolución de problemas; estrategias de aprendizaje por investigación dirigida; uso del laboratorio y de salidas al campo; diseño de unidades didácticas; integración de aspectos educativos "transversales" (educación ambiental, educación para la salud, educación para la paz, etc.); así como sus concreciones específicas en la didáctica de las distintas disciplinas científicas, lo que supone la definición de campos propios en la enseñanza de la biología, de la geología y las ciencias de la Tierra, de la física o de la química.

Para el constructivismo, las personas siempre se sitúan ante un determinado aprendizaje dotados de ideas y concepciones previas. La mente de los alumnos, como la de cualquier otra persona, posee una determinada estructuración conceptual que supone la existencia de auténticas teorías personales ligadas a su experiencia vital y a sus facultades cognitivas, dependientes de la edad y del estado psicoevolutivo en el que se encuentran. Así, Ausubel resumió el núcleo central de su concepción del proceso de enseñanza-aprendizaje en la insistencia sobre la importancia de conocer previamente qué sabe el alumno antes de pretender enseñarle algo. No es extraño, por tanto, que la destacada importancia que el constructivismo da a las ideas previas haya generado una gran cantidad de investigación educativa y didáctica sobre el tema.

En la enseñanza de las ciencias, las ideas previas o las concepciones alternativas tienen una característica particular, ligada a la importancia de las vivencias y de la experiencia particular en la elaboración de las teorías personales, no siempre coherentes con las teorías científicas. Así, por ejemplo, la confusión entre movimiento y fuerza representa uno de los casos tradicionalmente estudiados de notable influencia entre ideas preconcebidas o previas y teorías científicas.

Las consecuencias de todo esto tienen que ver con la necesidad, destacada por la didáctica de las ciencias, de tener en cuenta e, incluso, de partir de las concepciones o ideas previas de los alumnos. Se rechaza así la idea de la enseñanza tradicional, que otorga un interés muy limitado -sólo relacionado con las necesidades que impone la estructura lógica de los conocimientos científicos- a lo que ocupa la cabeza del alumno antes del aprendizaje. Según las nuevas tendencias educativas, el pensamiento del sujeto que aprende adquiere un valor destacado en la relación entre profesor y alumnos. Para ello, es preciso que éstos alumnos hagan explícitas sus ideas previas sobre lo que se trata de enseñar y, por tanto, tomen conciencia de ellas. Esta nueva visión de la enseñanza-aprendizaje de las ciencias tiene consecuencias muy importantes sobre la forma de organizar los contenidos en los materiales didácticos, al introducir más factores que la mera estructura lógica de las materias científicas.

En el caso de las ciencias, la investigación ha concluido que alumnos de edades o niveles educativos semejantes suelen compartir ideas previas. Ello se debe a que existe una importante relación tanto con la edad o estado psicoevolutivo de los estudiantes como con la historia de la ciencia. En efecto, hay quienes encuentran cierta relación de semejanza, desde luego no mecánica, entre la construcción histórica del conocimiento científico y la construcción del pensamiento personal acerca de esos temas. Esta semejanza no puede ser llevada al límite, pero permite reforzar la importancia de integrar la historia de la ciencia en la enseñanza científica. La existencia de esas ideas previas compartidas ha llevado al uso del término "concepciones alternativas", que puede aplicarse a grupos de edad o niveles educativos y que facilita el trabajo del docente, al poseer información previa sobre las características que se esperan en el pensamiento de sus alumnos ante un determinado aprendizaje. Más cuestionado, aunque ha sido frecuentemente usado en la didáctica de las ciencias, es el término "errores conceptuales", que supone una consideración negativa de la diferencia entre las teorías personales o ideas previas de los alumnos y las teorías o concepciones científicas a enseñar.

La idea del cambio conceptual formó parte desde el principio de las aportaciones nucleares del constructivismo. La noción de construcción personal del conocimiento desde las ideas previas de los alumnos supone la necesaria existencia de un cambio conceptual que permita el salto de una concepción a otra. Se ha señalado que en ese cambio conceptual existen varios aspectos clave, entre los que destaca la necesidad de que el que aprende se sienta insatisfecho con sus preconcepciones, de que las nuevas concepciones estén en el ámbito de lo inteligible para él (no es posible que un alumno de primeros cursos de secundaria pretenda un cambio conceptual que le lleve a la admisión de la mecánica cuántica, ya que ésta es claramente ininteligible en su caso) y que sean satisfactorias y útiles para sus demandas o necesidades, mejorando al aceptarlas su grado de comprensión, interpretación y capacidad de interacción con el mundo. La nueva concepción debe, además, abrir nuevas posibilidades de avance, sin dejar de resolver ninguna de las cuestiones que eran satisfechas por la precedente.

Las ideas del cambio conceptual en la enseñanza de las ciencias han supuesto toda una línea de aportaciones e innovaciones en la definición de métodos y fines educativos. Aunque se han producido muchos avances en este terreno, siguen advirtiéndose graves dificultades en la superación de cambios conceptuales por parte de muchos alumnos, evidenciando así la fortaleza que parecen tener muchas de sus concepciones previas o alternativas.

Una de las consecuencias didácticas más elaboradas de la aplicación del constructivismo y de la importancia de las ideas previas y el cambio conceptual en la enseñanza de las ciencias estriba en la identificación de la actividad didáctica como unidad del proceso de enseñanza-aprendizaje. Como consecuencia de este cambio de enfoque, se han propuesto métodos, guiados o dirigidos, que encadenan secuencias de actividades didácticas, cuyo orden responde a las finalidades explícitas de cada momento del proceso y a las metas u objetivos finales de tales programas. Se elaboran así los llamados programas de actividades que, con ligeras diferencias, dan coherencia a los procesos modernos de enseñanza de las ciencias y de elaboración de materiales didácticos. Los programas de actividades, en el fondo, no hacen sino exponer el trabajo didáctico en forma de programación del profesor con sus alumnos. Estos programas integran secuencias introductorias, cuya finalidad estriba en motivar a los alumnos y favorecer la detección de las ideas previas; secuencias de actividades que introducen nuevas informaciones, permiten el manejo de datos y organizan pequeñas investigaciones dirigidas; y secuencias de recapitulación, aplicación a nuevas situaciones y generalización de los saberes adquiridos. (Hasta aquí lo extraído de ENCARTA)


28. Los métodos de la enseñanza de las ciencias II

Como ha quedado bien claro en los párrafos anteriores, las concepciones didácticas descritas no se basan en la filosofía y psicología materialista dialéctica no obstante sus resultados tanto prácticos como teóricos (cuando no se trata de tendencias extremas) son coherentes y encuentran adecuada interpretación sobre la base del materialismo dialéctico y de la psicología marxista. Como ha sido demostrado por destacados profesores cubanos como los doctores Pablo y Rolando Valdés, la doctora Marisela Rodríguez y otros los resultados didácticos, para el caso de las ciencias, a los que se ha arribado recientemente encuentran un fuerte basamento en las concepciones materialista dialécticas de la actividad y de la comunicación así como en la psicología de Vigotski. No es objetivo del presente curso ofrecer tales demostraciones [1].

Teniendo en cuenta que dos de las tendencias actuales de mayor relevancia en la didáctica de las ciencias, que se basan en las ideas anteriores, se han denominado "aprendizaje como cambio conceptual" y " dirección del aprendizaje como investigación dirigida" a continuación se exponen las estrategias de enseñanza para el aprendizaje según cada una de estas tendencias.

Estrategia de enseñanza para un aprendizaje como cambio conceptual.


1. Identificación y clarificación de las ideas que ya poseen los alumnos sobre el tema que se va a tratar o sobre otros relacionados con él.
2. Puesta en cuestión de las ideas de los estudiantes a través del uso de ejemplos (si las ideas del los estudiantes no son erróneas) o contraejemplos (si las ideas son equivocadas). Crear conflictos cognitivos.
3. Si es necesario, introducir nuevas concepciones mediante tormenta de ideas entre los alumnos o presentadas por el profesor.
4. Proporcionar oportunidades a los alumnos para usar las nuevas ideas en diferentes contextos (fundamentalmente resolviendo problemas).


Estrategias de enseñanza para un aprendizaje como investigación dirigida.

1. Plantear situaciones problemáticas que -teniendo en cuenta las ideas, visión del mundo, instrumentaciones y actitudes de los alumnos y alumnas- generen interés y proporcionen una concepción preliminar de la tarea.

2. Proponer a los estudiantes el estudio cualitativo de las situaciones problemáticas planteadas y la toma de decisiones, con la ayuda de las necesarias búsquedas bibliográficas, para acotar y precisar el problema (ocasión que se aprovecha para que los estudiantes comiencen a explicitar sus ideas).

3. Orientar el tratamiento científico de los problemas planteados, lo que conlleva entre otros
- La precisión de conceptos y emisión de hipótesis (ocasión para que las ideas previas sean utilizadas para hacer predicciones).
- La elaboración de estrategias de resolución (incluyendo en su caso diseños experimentales) para la contrastación de las hipótesis a la luz del cuerpo de conocimientos de que se dispone.
- La resolución y el análisis de lo resultados, cotejándolos con los obtenidos por otros grupos de alumnos y por la comunidad científica. Ello puede convertirse en ocasión de conflicto cognitivo entre distintas concepciones (tomadas todas ellas como hipótesis) y obligar a concebir nuevas hipótesis.


4. Plantear el manejo reiterado de los nuevos conocimientos en una variedad de situaciones para hacer posible la profundización y afianzamiento de los mismos, poniendo un énfasis especial en las relaciones ciencia-técnica-sociedad-ambiente que enmarcan el desarrollo científico (propiciando, a este respecto la toma de decisiones) y dirigiendo todo este tratamiento a mostrar el carácter de cuerpo coherente que tiene toda ciencia.
Favorecer, en particular, las actividades de síntesis (esquemas, memorias, mapas conceptuales...) la elaboración de productos (susceptibles de romper con planteamientos excesivamente escolares y de reforzar el interés por la tarea) y la concepción de nuevos problemas.


Invitamos al lector a que haga una valoración y emita sus opiniones acerca de la utilidad y factibilidad de poner en práctica esta última estrategia.
[1] Para más detalles en este sentido se puede consultar la tesis que en opción al título de master en didáctica de la Física elaboró el autor del presente trabajo.



29. La enseñanza-aprendizaje de las ciencias como actividad investigadora

Una de las tendencias actuales de la didáctica de las ciencias que más aceptación tiene entre los especialistas y que es además una de las más fundamentadas, tanto teórica como empíricamente, es la que concibe el proceso de Enseñanza-Aprendizaje de las ciencias como actividad investigadora, cuya esencia consiste en poner al estudiante en una situación similar a la que se encuentra un investigador novel que trabaja formando parte de un grupo o equipo de investigadores dirigidos por un experto.
A continuación se expone un cuadro resumen que contiene una comparación sintética, entre las acciones fundamentales que realiza un científico durante el desarrollo de la labor investigativa y las que debe acometer un estudiante en el proceso de aprendizaje de las ciencias en el contexto escolar.


Acciones fundamentales que realiza el científico durante el proceso investigativo
Acciones fundamentales que realiza el estudiante en el proceso de aprendizaje de las ciencias en el contexto escolar
Búsqueda y procesamiento de información. En libros, revistas, Internet, entrevistas, visitas, etc., Resúmenes, tablas, gráficos, cuadros sinópticos, diagramas, etc.,
Búsqueda y procesamiento de información. En libros, revistas, Internet, entrevistas, visitas, etc., Resúmenes, tablas, gráficos, cuadros sinópticos, diagramas, etc.,
Formula y resuelve problemas científicos cuyo resultado es un nuevo conocimiento para la ciencia.
Formula preguntas que pueden acercarse más o menos a lo que se entiende por problema. Resuelve preguntas y problemas formulados por el profesor, por él mismo o por otros colegas del grupo. Como resultado se obtiene un nuevo aprendizaje para los estudiantes.
Acota situaciones problemáticas complejas hasta lograr problemas susceptibles de ser resueltos dadas las condiciones concretas en que se desarrolla el proceso investigativo.
Acota situaciones problemáticas relativamente complejas hasta lograr preguntas y problemas susceptibles de ser respondidas y resueltos dadas las condiciones concretas en que se desarrolla el proceso docente-educativo.


Formula y contrasta hipótesis científicas como parte del proceso de solución de los problemas científicos. Si la hipótesis no se verifica en la realidad es necesario modificarla o sustituirla por otra u otras.
En el proceso de solución de las preguntas y problemas docentes formula suposiciones que pueden estar más o menos cerca de una auténtica hipótesis y las contrasta. Si la suposición no se verifica en la realidad es necesario modificarla o sustituirla.
Diseña y realiza experimentos científicos que sirven para verificar o refutar ciertas hipótesis.
Propone la realización de experimentos docentes ideando el diseño con mayor o menor ayuda del profesor. Realiza los experimentos que le permiten verificar o rechazar determinadas suposiciones.


Redacta documentos científicos donde plasma los resultados de su labor investigativa (informes, artículos, ponencias, monografías, etc.,
Redacta documentos docentes donde plasma los resultados de su aprendizaje y sirven de material de apoyo para el aprendizaje de los demás. (informes, pequeñas ponencias, composiciones, notas, etc.,)
Asiste a eventos científicos donde expone sus ideas, defendiendo los resultados de su trabajo de investigación. Intercambia información e ideas con otros científicos (simposios, conferencias, seminarios, talleres, etc., Participa en exposiciones.


Asiste a eventos organizados en su grupo de clases o con otros grupos, donde expone y defiende los resultados de la realización de las tareas asignadas que implican algún aprendizaje, intercambia información e ideas con sus compañeros y con el profesor u otras personas, asiste a conferencias, charlas, conversatorios, seminarios, talleres, etc., que sobre diferentes temas el profesor y los alumnos pueden organizar y dirigir. Inclusive puede asistir a sesiones de algún auténtico evento científico que se desarrolle cerca de la localidad del centro de estudios. Participa en exposiciones.

Trabaja en colectivo formando parte de un grupo de investigadores dirigidos por un experto.
Trabaja en colectivo formando parte de un pequeño grupo (no más de cuatro integrantes) de estudiantes que resuelve una determinada problemática contenida en las tareas asignadas y trabaja, además, formando parte del colectivo de investigadores constituido por todos los alumnos del aula, dirigidos por el profesor, que es el experto.


30. Características de los sistemas de tareas


El sistema de tareas docentes que propicia que el alumno se involucre en la actividad investigadora del tipo que se acaba de describir debe reunir ciertos requisitos generales encontrándose dentro de los fundamentales los siguientes:
· Las tareas deben concebirse y organizarse en sistemas (estrecha vinculación e interdependencia de las tareas). Según el criterio del autor cada unidad didáctica o tema debe desarrollarse a través de un sistema de tareas que agote dicho tema o unidad.
· Las tareas dentro del sistema, deben estar estrechamente relacionadas unas con otras, debe iniciarse con tareas generales, preferiblemente abiertas, que propicien una visión global y superficial del tema pero que permitan valorar la importancia, la significación que tiene y la necesidad que existe del estudio del mismo, tanto para la sociedad en general, para el país, para el entorno del estudiante como para el propio alumno en particular.
· Las primeras tareas deben estimular a los alumnos a formular preguntas y problemas de su interés relacionadas con el tema.
· A medida que se avanza en la formulación de las tareas debe procurarse que la solución de cada una de ellas de lugar, de modo natural, a la siguiente o siguientes tareas.
· Al avanzar en el sistema la problemática general enunciada al inicio se va acotando, precisando, profundizando y, siguiendo un proceso de análisis el tema general se divide en subtemas, las tareas más generales en subtareas, hasta agotar el tema según el nivel de profundidad y extensión exigidos por el currículo, teniendo en cuenta la situación concreta en que se desarrolla el proceso de enseñanza-aprendizaje.
· Al final se retoman las tareas iniciales y se les da una solución más completa y precisa mediante un proceso de síntesis de lo aprendido en el tema.
· Al concluir el desarrollo de un sistema de tareas es recomendable que queden preguntas, problemáticas, tareas, etc., planteadas para ser resueltas en el siguiente o siguientes temas, para ser investigadas de forma independiente o colectiva por los estudiantes, incluyendo algunas, cuyos contenidos, no necesariamente tienen que estar incluidos en el currículo, pero que sean de interés para los estudiantes. Poco a poco debe ir creándose la idea de que la ciencia resuelve innumerables problemas prácticos en beneficio de la sociedad pero, que sin embargo, no es algo acabado sino un campo abierto a la investigación, susceptible de perfeccionamiento.
· En todo sistema de tareas debe haber suficiente representación de las tipologías fundamentales de las mismas; o sea, tareas que preparen las condiciones previas para el nuevo aprendizaje (de recordatorio y diagnóstico) denominadas tareas de preparación, tareas destinadas a lograr el nuevo aprendizaje, llamadas de formación y tareas para consolidar y sistematizar lo aprendido o tareas de desarrollo.
· Deben existir tareas para ser realizadas de forma independiente por los estudiantes a las cuales se les ha llamado " tareas centradas en el alumno", tareas para ser ejecutadas por pequeños grupos de alumnos (equipos) o conjuntamente entre los estudiantes y el profesor las cuales reciben el nombre de " tareas de elaboración conjunta",tareas donde la parte fundamental de su realización la lleva el docente o " tareas centradas en el profesor" y finalmente debe haber tareas para ser realizadas en clase y tareas para hacerlas fuera de la clase. Como las tres clasificaciones anteriores se han hecho sobre bases diferentes puede ocurrir, y generalmente ocurre, que una misma tarea pertenezca a tres clases diferentes, una para cada clasificación, así una tarea puede ser; centrada en el alumno, de formación y para ser realizada en clase, simultáneamente.
Con un adecuado sistema de tareas, en el aula es posible crear un ambiente similar al que existe en un colectivo de investigadores y realizar las acciones que conduzcan a un adecuado aprendizaje, y si bien la actividad científica escolar no produce, en general, nuevos conocimientos para la ciencia, si produce nuevos conocimientos para el grupo de estudiantes y eventualmente para los docentes y desde el punto de vista subjetivo tienen lugar verdaderos descubrimientos.



31. Actividad del profesor y los estudiantes

La idea de dirección del aprendizaje como "investigación dirigida" se basa en la concepción de que el estudiante aprende mejor las ciencias si se les pone en una situación análoga a la que se encuentra un investigador novel cuando trabaja formando parte de un colectivo de investigadores dirigido por un experto. En este caso el estudiante estaría en el papel de investigador, el colectivo de investigadores estaría formado por el grupo de alumnos y el (o los) profesores los cuales a su vez serían el (o los) expertos.

El profesor plantea la problemática que es necesario investigar, o lo que es mejor, propicia las condiciones para que los estudiantes la planteen en una primera aproximación, se discute el asunto, se acota, precisa y formulan los problemas, se analizan las tareas que es necesario realizar para llegar a las soluciones, se define el trabajo que acometerá cada uno de los pequeños grupos de estudiantes en los que está organizada el aula (equipos de estudio de no más de cuatro integrantes), se acuerda la forma en que se deben presentar los resultados, los plazos de cumplimiento y otras cuestiones organizativas. Existen muchas tareas que se realizan en el propio momento de la clase las cuales pueden o no ser por equipos.

El profesor y los alumnos poseen variado grado de participación en el desarrollo de las tareas, así puede que el profesor exponga el contenido de una determinada temática (tarea centrada en el profesor) en este caso la tarea de los alumnos es atender la exposición, seguir el hilo de los razonamientos y responder las pregunta que se hagan o tener otro tipo de participación en el sistema de comunicación que se establezca. En otros casos parte de las tareas es realizada por los estudiantes en equipos, parte de forma individual, puede incluso ocurrir que el profesor tome a su cargo el desarrollo de determinado aspecto o porción de la tarea (tareas de elaboración conjunta) y finalmente existen tareas para que sean realizadas independientemente por los estudiantes (tareas centradas en el alumno).


BIBLIOGRAFÍA

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11. Rodríguez Rebustillo, Maricela, Eduardo Moltó Gil y Rogelio Bermúdez Serguera. La formación de los Conceptos Científicos en los Estudiantes. Ciudad de la Habana. 1998. 15 p. (Material en soporte Magnético).
12. Valdés Castro, Pablo et.. al.. Enseñanza de la Física Elemental en las condiciones actuales. Departamento de Física del ISP "Enrique José Varona". C. De la Habana 2001. 570 p.

1 comentario:

Ximena dijo...

HOLA SOY PROFESORA DE MATEMATICAS Y ME INTERESO ESTE CURSO
TIENE EL PDF PARA PODER LEERLO CON MAS CALMA? MI CORREO ES XMNAC@HOTMAIL.COM
SE LO AGRADECERIA MUCHO