10.1.08

CURSO: INTRODUCCIÓN A LA DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS.

Se trata de un curso breve donde se caracteriza el panorama científico-técnico contemporáneo, se destaca la importancia de la educación científica para todos los ciudadanos y se exponen formas y métodos de amplio consenso internacional relacionados con las tendencias más modernas en la Didáctica de las ciencias. Como su nombre lo indica, es sólo una introducción, por tanto no constituye un curso de alto nivel de profundidad y complejidad, no obstante, considero que resulta útil y orientador para todo el que de una forma u otra se dedica a la enseñanza de las ciencias.

Autor: Alexis Gómez Zoque


Índice del curso

1. Introducción
2. Concepto de conocimiento
3. Conocimiento sensoperceptual y conocimiento racional
4. Proceso de adquisición del conocimiento
5. Conocimiento cotidiano
6. Conocimiento científico
7. Concepto de ciencia
8. Importancia de los conocimientos científicos
9. Tareas típicas de un investigador moderno
10. Objeto de la didáctica de las ciencias
11. Principios de la didáctica de las ciencias
12. Principio de la variedad de formas en que se ofrece y procesa la información
13. Principio de la correlación entre lo cualitativo y lo cuantitativo
14. Principio de la importancia y utilidad socio-cultural del contenido
15. Principio de la corrección lógica
16. Principio de la problematicidad.
17. Principio de la contextualización
18. Principio de la relación entre lo abstracto y lo concreto
19. Principio del carácter educativo
20. Principio del carácter holístico
21. Principio de la sistematicidad
22. Principio de la variedad de actividades experimentales
23. Principio de interdisciplinariedad
24. Objetivos de la enseñanza de las ciencias I
25. Objetivos de la enseñanza de las ciencias II
26. El contenido en la enseñanza de las ciencias
27. Los métodos en la enseñanza de las ciencias I
28. Los métodos de la enseñanza de las ciencias II
29. La enseñanza-aprendizaje de las ciencias como actividad investigadora
30. Características de los sistemas de tareas
31. Actividad del profesor y los estudiantes


1. Introducción

La época moderna se caracteriza, entre otras cosas, por el impetuoso avance de la ciencia y la tecnología. Las actividades cotidianas de la mayoría de los ciudadanos de hoy, tanto en el hogar como en el contexto laboral, están fuertemente influidas por los resultados de la ciencia y la tecnología, lo que trae como consecuencia que para lograr una vida plena y disfrutar de entera libertad no baste con un ambiente económico desahogado y un sistema político adecuado, sino que además sea necesario poseer determinada cultura científica.
Los elementos esenciales de la cultura científica se adquieren en la actividad de estudio durante la época en que el niño, el adolescente y el joven se dedican a las actividades escolares en los diferentes niveles educativos.
Una adecuada dirección del proceso de aprendizaje de las ciencias durante la época de estudios es esencial para la adquisición de la cultura científica que cada ciudadano necesita.
Contribuir al perfeccionamiento de la dirección del aprendizaje científico en la escuela, por parte del personal docente que se dedica a la educación es el propósito del presente curso.


2. Concepto de conocimiento

La palabra conocimiento es ampliamente empleada en nuestros tiempos, así se pueden escuchar frecuentemente expresiones como "el hombre moderno posee amplios conocimientos", "en comparación con fines del siglo pasado, nuestros conocimientos han aumentado decenas de veces", "sufrió un ataque y perdió el conocimiento", "cometió el error por no tener conocimiento de esa norma". Como se puede observar el significado del vocablo cambia según el contexto y circunstancias en que se usa.

Para los propósitos que nos ocupan debemos aclarar el significado de la palabra, fundamentalmente desde los puntos de vista filosófico y psicológico. El conocimiento es "una forma especial de reflejo de la realidad en el cerebro humano" (Rakítov 1989) lo que no significa que ese reflejo o conocimiento tenga que ser necesariamente cierto o verdadero, por el contrario, con extraordinaria frecuencia nos damos cuenta que algo que considerábamos cierto realmente no lo era. Este hecho ocurre tanto en la vida cotidiana como en el quehacer científico o en cualquier otro tipo de actividad humana, así por ejemplo, hace poco más de 500 años se pensaba que la tierra estaba inmóvil en el centro del universo. Hasta fines del siglo XIX los científicos consideraban que los átomos eran partículas diminutas indivisibles y que no existía una geometría verdadera que no cumpliera con los postulados de Euclides, etc. Se invita al lector a ampliar la lista de ejemplos que ilustren que en un momento dado el reflejo que se tenía acerca de la realidad no era cierto. Si incluye algunos de su experiencia personal será muy bueno.
Los aspectos de la realidad que se reflejan en el cerebro humano son muy variados, así se tiene idea acerca de la estructura y comportamiento de los objetos, de la forma en que deben comportarse las personas en determinadas circunstancias, de cómo proceder para realizar ciertas acciones u operaciones, etc.

Todos los conocimientos de que disponemos, corresponden, de algún modo, ya a determinados fenómenos y procesos ya a determinadas acciones y tipos de actividad de las personas.
Una cuestión importante que se debe dilucidar está dada en la forma en que se conoce la realidad. Es decir, como se adquieren los conocimientos o como se produce esa forma especial de reflejo en el cerebro. Esto es de capital importancia para el desarrollo del proceso de enseñanza-aprendizaje.


3. Conocimiento sensoperceptual y conocimiento racional

La Psicología distingue dos formas bien diferenciadas de conocimiento teniendo en cuento los procesos o propiedades psíquicas que predominan en su adquisición ellas son; el conocimiento senso-perceptual y el conocimiento racional.
El primero se caracteriza por su inmediatez, por el hecho de que el reflejo se produce a partir de la influencia directa del objeto del conocimiento sobre los órganos de los sentidos, así por ejemplo, conocemos los colores de los cuerpos, los olores de los perfumes, tenemos idea de la forma y dimensiones de los objetos que observamos, detectamos la temperatura o la dureza de un cuerpo, etc. La segunda se distingue por ser un conocimiento mediato, abstracto y sintético al cual se llega después de determinada elaboración mental de la información recibida, donde el proceso de razonamiento tiene un papel de primera importancia. Así se ha llegado a conocer la estructura interna de las sustancias y de las partículas que la componen, el mecanismo de transmisión de las características hereditarias por medio de los genes, las propiedades de los campos Físicos, etc.

El conocimiento sensoperceptual está relacionado fundamentalmente con los hechos o fenómenos, con las características externas de los objetos y procesos mientras que el conocimiento racional tiene que ver con la esencia, con aquello que se esconde detrás de la apariencia. Ambas formas de conocimiento son importantes y cada una juega su papel, las dos están entrelazadas a través de múltiples y variadas relaciones y ninguna de ellas, en el caso de los humanos, existe de forma "pura" independientemente de que en algunos casos una se manifieste más que la otra. Invitamos al lector a ejemplificar esta última afirmación en caso de estar de acuerdo con ella o a refutarla en el caso que discrepe.


4. Proceso de adquisición del conocimiento

Se han expresado algunas ideas relacionadas con el conocimiento, pero ¿cómo se adquiere el conocimiento?. La experiencia demuestra y la teoría confirma que el conocimiento se adquiere a través de la práctica, entendida esta en su sentido más general, mediante la participación de los individuos en las diferentes formas que adoptan la actividad y la comunicación. En este sentido son muy conocidas las palabras de Lenin al afirmar "de la contemplación viva al pensamiento abstracto y de este a la práctica tal es el camino dialéctico del conocimiento.......".
En el quehacer cotidiano de las personas, en su relación con las otras personas y con la diversidad de objetos de la realidad cada uno va reflejando en su mente dicha realidad, va adquiriendo los conocimientos. Cuando un niño o niña nace carece por completo de conocimientos. Éstos se van obteniendo a través de su relación con los objetos y con las demás personas.


5. Conocimiento cotidiano

La enorme variedad de conocimientos que son posibles de adquirir suelen clasificarse según el modo de adquisición (método empleado para ello) y el grado de esencia que contiene en conocimientos cotidianos y conocimientos científicos. Como la palabra indica, el conocimiento cotidiano es aquel que se adquiere en las acciones que realizamos
todos los días, en el trabajo, en el deporte, en la recreación, etc., es decir haciendo "cosas" cuyo objetivo fundamental no es la adquisición de conocimientos sino otro, y los conocimientos resultan ser un producto secundario de la actividad o la comunicación, que se logran algo así como "sin querer". Independientemente de que nos lo propongamos o no cada vez que interactuemos con objetos o personas la realidad se refleja en nuestro cerebro de algún modo y deja alguna huella, lo que conduce a que se reafirmen las ideas que teníamos, las adquiramos o se modifiquen (los cambios pueden ser en los contenidos conceptuales, procedimentales o actitudinales) [1].

Por lo general el conocimiento cotidiano se refiere a las características externas del objeto del conocimiento, contiene propiedades o características esenciales y no esenciales (con predominio de estas últimas), no es sistematizado, posee bajos niveles de abstracción y generalización y no es objeto de verificación experimental.
[1] Se denominan contenidos conceptuales los relacionados con conceptos, principios, leyes, teorías, cuadro. Los contenidos procedimentales se refieren a habilidades y hábitos y los actitudinales están relacionados con las actitudes y los valores.


6. Conocimiento científico

Existe un tipo de actividad humana, cuyo propósito fundamental es precisamente la adquisición y perfeccionamiento constante de los conocimientos de la humanidad, es la actividad científica [1] . Los conocimientos adquiridos por esta vía se denominan científicos, los mismos se diferencian esencialmente de los cotidianos en que generalmente se refieren a las características esenciales de los objetos del conocimiento, tienen alto grado de sistematización y generalización, son abstractos y para considerarlos ciertos se exige su verificación práctica.

El conocimiento científico es resultado de la aplicación consecuente de un método especial que muchos denominan método científico el cual posee, como elementos esenciales, la observación intencionada y minuciosa (de fenómenos, objetos, procesos, etc.), la formulación de problemas e hipótesis, la creación de modelos y su estudio, la experimentación y la revisión, análisis y síntesis minuciosas de la información existente sobre el objeto que se investiga, todo lo cual tiene como fin explicar (revelar las causas, la esencia) de la realidad que se investiga. Uno de los resultados más relevantes de la aplicación de este método consiste en revelar que fenómenos aparentemente muy diferentes se relacionan con causas similares, por ejemplo la caída de una piedra y el movimiento orbital de la Luna alrededor de la tierra, la varicela y el "majT o "culebrilla" (herpes soster), el funcionamiento de un
motor eléctrico y la reproducción del sonido en un magnetófono, etc. Se exhorta al lector a que agregue al menos tres ejemplos más.

También, empleando este método, se ha podido conocer que fenómenos aparentemente similares se relacionan con causas diferentes, tal es el caso de la recuperación de la información almacenada en un disquete de 3½ pulgadas y la contenida en un CD. Se invita al lector a hacer una pequeña lista de ejemplos de este tipo.
[1] En los últimos tiempos la relación entre ciencia y tecnología se ha hecho tan estrecha que es muy difícil distinguir una de la otra y se ha empezado a hablar de "tecnociencias", no obstante en el presente
curso mantendremos la división clásica entre ciencia y tecnología.


7. Concepto de ciencia

La actividad humana donde se aplica de forma sistemática y como herramienta fundamental de trabajo el método de obtención de conocimientos anteriormente referido (método científico) se denomina ciencia la cual constituye un conjunto de conocimientos sistematizados de la realidad obtenidos a través de la aplicación consecuente del método científico. En la actualidad existe un enorme cúmulo de conocimientos que se relacionan con los más variados aspectos de la realidad, que han sido acumulados como parte de la actividad sociocultural de la humanidad, una parte considerable de los mismos pertenecen a la esfera científica la cual a su vez, teniendo en cuenta el objeto de estudio se divide en ciencias y grupos de ciencias, así tenemos: las ciencias naturales, las ciencias sociales, las ciencias técnicas, la matemática, etc.

En este punto es bueno aclarar que con fines organizativos y teniendo en cuenta la estrecha relación existente entre sus contenidos y métodos, en la educación cubana se ha adoptado la clasificación de; ciencias exactas para agrupar la matemática y la física, ciencias naturales que aglutina la biología, la química y la geografía y otros grupos de ciencias que se han denominado ciencias técnicas, ciencias sociales o humanísticas, etc. Lo que se trata en este
curso refiere fundamentalmente a las ciencias exactas y naturales según la clasificación adoptada.

Así pues la ciencia puede definirse como una forma específica de actividad, de trabajo especializado, de búsqueda humana de la verdad. Es una forma de la conciencia social que constituye una sistematización del conocimiento de la realidad, surgida y desarrollada en base al proceso de la práctica histórico-social, reflejando las leyes y propiedades esenciales del mundo objetivo en forma de categorías y leyes científicas abstracto-lógicas, teniendo un carácter teórico-cognoscitivo, ideológico-valorativo y práctico-informador.


8. Importancia de los conocimientos científicos

Acerca de la importancia que para la humanidad, nuestra sociedad y para nosotros como ciudadanos individuales y para nuestras familias tienen los conocimientos científicos y sobre todo su aplicación práctica no es necesario hacer una larga exposición, es suficiente invitarlo a reflexionar acerca de algunas cuestiones, por ejemplo, imagine como sería su casa si no se conocieran las leyes y principios que rigen el funcionamiento de los circuitos eléctricos y los equipos que funcionan con electricidad. El conocimiento de los mismos es resultado de un largo proceso de investigación científica en el cual han participado y participan muchas personas cuya ocupación fundamental es la de científico, imagine cual sería su actitud y cual el resultado si usted o alguno de sus familiares más allegados se enferma y no existieran los conocimientos de que actualmente dispone la comunidad médica y farmacéutica. Se invita al lector que además reflexione acerca de los aspectos positivos y negativos que para la sociedad ha traído el desarrollo científico y además que trate de dilucidar si lo perjudicial o beneficioso valorado, es consecuencia de la actividad científica en sí o del uso de los resultados científicos que se hace por parte de las personas o grupos de éstas que tienen responsabilidades en la dirección de la sociedad.

A lo largo del desarrollo de la humanidad la actividad científica ha tenido diferentes características. En los primeros estadios, a la ciencia se dedicaban algunas personas que poseían suficientes recursos, para los cuales la investigación constituía un hobby. En esta primera época la "ciencia" era más bien especulativa, basada en la observación de las características externas de los objetos y fenómenos y, aunque surgieron geniales ideas, muchas de las cuales son válidas aún, éstas no se demostraban en la práctica y también se acumuló una gran cantidad de conocimientos erróneos que distorsionaban completamente el reflejo de la realidad.

En la época de la edad media predominaron las ideas religiosas y la ciencia tuvo poco desarrollo. A partir del siglo XVII fue que empezó a emplearse de forma regular la experimentación apoyada con los métodos matemáticos como parte importante del método científico siendo ésta una de las razones por las cuales a Galileo se le conoce como el padre de la ciencia moderna.
En la actualidad la ciencia se ha convertido en una importante fuerza productiva, ya no es tarea de algunas personas aisladas y con posibilidades económicas para costearse los gastos personales y los necesarios para el quehacer científico, sino que es una actividad organizada por los estados o por grandes corporaciones, se trabaja en colectivos o equipos de investigadores los cuales tienen propósitos bien definidos, se invierten cuantiosos recursos y se usan grandes y complejas instalaciones.

Si al principio, el tiempo que mediaba entre un descubrimiento científico y su aplicación práctica era enorme (los fenómenos eléctricos se conocen desde varios siglos antes de nuestra era mientras que la primera bombilla de incandescencia útil se construyó en el año 1879 -40 horas de duración-) actualmente es casi inmediato y cada vez demora menos -en la década de 1860 se vio teóricamente la posibilidad de obtener ondas electromagnéticas, en 1880 se obtuvieron experimentalmente y en 1895 se empezó a usar la telegrafía inalámbrica basada en dichas ondas- .

El desarrollo de las comunicaciones y de las formas de difundir la información ha traído como consecuencia que lo que se descubre o inventa en cualquier parte del mundo es conocido de inmediato en cualquier otro lugar. En estos momentos nadie escapa a la influencia de los resultados científicos, el impacto de la ciencia es tal que prácticamente ningún ciudadano moderno puede desarrollar sus actividades cotidianas sin tener algunos conocimientos científicos, aunque sean elementales.

Las ciencias de la naturaleza encierran en sí mismas un elevado valor cultural. Para la comprensión del mundo moderno desarrollado tecnológicamente, es necesario tener conocimientos científicos. La demanda creciente de conocimiento científico por el público en general, es un indicador del gran impacto social de la revolución científico-técnica, como lo indica la existencia de revistas de divulgación, los artículos y secciones fijas en los periódicos de mayor difusión, la publicación de libros escritos por importantes científicos en un formato atractivo y alejados de la aridez de los artículos de las revistas científicas, la publicación de libros de historia de la ciencia y biografías de sus principales artífices, etc.

Todo país que quiera mantenerse en los primeros lugares, con industrias competitivas, y aceptable nivel tecnológico, ha de potenciar el nivel de calidad de la enseñanza de las ciencias en todos los niveles.
Le invitamos a reflexionar sobre los aspe: compare lo que debía conocer una persona para manipular un televisor en la década de los 60 con lo que debe saber para hacerlo actualmente. Todavía a fines del siglo XIX se transportaba mucha mercancía, a distancias relativamente grandes, en carretas tiradas por animales, ahora se hace en camiones, algunos de los cuales son relativamente sofisticados, es incuestionable que un boyero necesita menos conocimientos que un camionero. Ejemplos como estos, donde los conocimientos científicos son importantes para el desarrollo de actividades cotidianas, abundan y seguramente el lector podrá mencionar un sinnúmero de ellos. Lo invitamos a que lo haga.


9. Tareas típicas de un investigador moderno

Mencionemos brevemente las tareas en que se ve regularmente involucrado un investigador que se dedica a la actividad científica.

Estas tareas son:
a) Recopilar y procesar información
b) Redactar documentos científicos (informes, artículos, ponencias, etc.) donde se expongan los resultados de su labor.
c) Asistir a
eventos científicos (conferencias, seminarios, talleres, simposios, etc.).
d) Exponer y defender sus ideas, descubrimientos, posiciones científicas, etc. en eventos, ante tribunales evaluativos o en otros foros.
e) Formular y resolver problemas.
f) Formular y contrastar hipótesis.
g) Trabajar formando parte de un colectivo donde colabora con otros investigadores.
h) Diseñar y realizar experimentos científicos.

Al sistema educativo moderno se le plantea el reto de formar personas altamente preparadas, y con flexibilidad mental suficiente 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, en este sentido las ciencias poseen un papel relevante.
Lo expresado hasta aquí permite, aunque sea en una primera aproximación, argumentar la necesidad de que
todos los ciudadanos, para considerarse medianamente cultos, deben aprender determinados conocimientos científicos y lo que es aún más importante, adquirir y desarrollar un estilo científico de pensamiento, siendo capaz de utilizar algunos elementos del método científico según las necesidades de las tareas que realice y las circunstancias en que lo pone la vida.


10. Objeto de la didáctica de las ciencias

Tradicionalmente las ramas de la didáctica que tienen como objeto de estudio la enseñanza-aprendizaje de los contenidos específicos de alguna ciencia se les ha denominado didácticas particulares o especiales para diferenciarlas de la didáctica general. En nuestro medio se acostumbra a denominarlas metodología de la enseñanza de... (la ciencia o asignatura específica) así, por ejemplo, se habla de metodología de la enseñanza de la física (MEF), de la matemática (MEM), de la química (MEQ), etc. Poco a poco se está adoptando la terminología de didáctica de la ... (ciencia o asignatura específica). Según esta las metodologías anteriores se nombrarían; didáctica de la física, didáctica de la matemática, didáctica de la química, etc.

Teniendo en cuenta por una parte, la semejanza en los contenidos conceptuales, procedimentales y actitudinales de ciencias afines y por otra, la necesidad de formar ciudadanos poseedores de una cultura general integral se hace necesario integrar en un cuerpo único de contenidos los elementos comunes de las didácticas de grupos de ciencias o asignaturas afines, tal es el caso de las denominadas ciencias exactas y naturales. Existen principios, conceptos, procedimientos, métodos, etc típicos de cada una de las didácticas de estas ciencias que son comunes, aunque en ocasiones se les dan nombres diferentes pero en esencia no se distinguen. Algunos de ellos son: los conceptos de problema docente y de tarea, la metodología general para la solución de problemas, los procedimientos para realizar una demostración, etc.

Así la didáctica de las ciencias tiene como objeto de estudio la dirección del proceso de enseñanza-aprendizaje de las ciencias especificadas.

El agrupar en un sistema único de conocimientos, con la debida coherencia y funcionalidad, y desarrollar trabajos de investigación en este sentido constituyen tareas impostergables de la didáctica, toda vez que se necesita formar profesores capaces de dirigir el aprendizaje de contenidos que tradicionalmente han pertenecido a varias asignaturas, los que se han denominado profesores generales integrales.

La precisión de un cuerpo de principios, el esclarecimiento de los objetivos y el contenido así como el análisis de los métodos típicos, teniendo en cuenta las tendencias más actuales, de la enseñanza de las ciencias exactas constituyen tareas fundamentales de la disciplina que nos ocupa.

No hay comentarios.: