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Cuaderno de indagación en el aula y competencia científica

Colección: Aulas de VeranoSerie: Ciencias

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Dirección editorial de la obra Cuaderno de indagación en el aula y competencia científica: MARÍA DEL PILAR

JIMÉNEZ ALEIXANDRE

Coordinación: LUIS FERNÁNDEZ LÓPEZ

Autores:

David BRUSI BELMONTE

Profesor titular. Especialidad: Geodinámica externa. Universidad de Girona.

Ramón CID MANZANO

Catedrático de educación secundaria. Especialidad: Física y Química. IES de Sar, Santiago de Compostela (A Coruña).

Luis FERNÁNDEZ LÓPEZ

Profesor de educación secundaria. Especialidad: Biología y Geología. IES Carlos Casares, Viana do Bolo (Ourense).

Juan Ramón GALLÁSTEGUI OTERO Catedrático de educación secundaria. Especialidad: Física y Química. IES As Barxas, Moaña (Pontevedra).

María Pilar JIMÉNEZ ALEIXANDRE Catedrática de universidad. Especialidad: Didáctica de las Ciencias Experimentales. Universidad de Santiago de Compostela.

Conxita MÁRQUEZ BARGALLÓ Profesora titular. Especialidad: Didáctica de las Ciencias. Universidad Autónoma de Barcelona.

Begoña OLIVERAS PRAT Profesora de educación secundaria. Especialidad: Física y Química. IES Menéndez y Pelayo, Barcelona

José Luis OLMO RÍQUEZ Profesor de educación secundaria. Especialidad: Biología y Geología. IES Guadiana, Villarubia de los ojos (Ciudad Real)

David SABIN JEREZ Profesor de Educación secundaria. Especialidad: Biología y Geología. IES Lazarillo de Tormes, Escalona (Toledo)

Neus SANMARTÍ PUIG Catedrática emérita. Especialidad: Didáctica de las Ciencias. Universidad Autónoma de Barcelona

Jordi SOLBES MATARREDONA Profesor Titular. Especialidad: Didáctica de las Ciencias Experimentales. Universidad de Valencia

Nuria SOLSONA I PAIRÓ Departamento de Educación. Generalitat de Catalunya

MINISTERIO DE EDUCACIÓNSECRETARÍA DE ESTADO DE EDUCACIÓNY FORMACIÓN PROFESIONALMINISTERIO DE EDUCACIÓN

SECRETARÍA DE ESTADO DE EDUCACIÓN Y FORMACIÓN PROFESIONALInstituto de Formación del Profesorado, Investigación e Innovación Educativa (IFIIE)

Edita:© SECRETARÍA GENERAL TÉCNICASubdirección General de Documentación y Publicaciones

Catálogo de publicaciones del Ministerio: educacion.gob.esCatálogo general de publicaciones oficiales:publicacionesoficiales.boe.es

Fecha de edición: 2011NIPO 820-11-507-2ISBN 978-84-369-5215-5Depósito Legal: M-49828-2011Imprime: OMAGRAF S.L.

Colección: Aulas de VeranoSerie: Ciencias

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Presentación

Argumentar y usar pruebas en clase de cienciasMaría Pilar Jiménez Aleixandre

Los proyectos de investigación del alumnado y las competencias básicas y científicas Luís Fernández López

¿Cómo promover el desarrollo de la competencia científica?Conxita Márquez Bargalló

Leer críticamente las ideas y pruebas que aportan los artículos periodísticosNeus Sanmartí Puig y Begoña Oliveras

La indagación en el laboratorioJuan Ramón Gallástegui Otero

Indagación sobre la visiónJordi Solbes Matarredonda

Una educación química que promueva el interés de chicas y chicosNuria Solsona i Pairó

La física contemporánea y los experimentos del CERN en la ESORamón Cid Manzano

Volcanes de película: el uso didáctico del cine en la enseñanza de la geologíaDavid Brusi Belmonte

MATERIAL COMPLEMENTARIO

El nacimiento de un blog “serendípico”David Sabín Jerez y José Luís Olmo Ríquez

Ediciones del Instituto de Formación del Profesorado, Investigación e Innovación Educativa

Índice

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Presentación

Esta publicación comprende un conjunto de propuestas de profesorado de educación secundaria y univer-sidad, con el objetivo de ayudar a aproximarnos a la indagación en el aula y, desde la práctica, valorar de qué modo diferentes estrategias educativas favorecen el desarrollo de las competencias científicas. Se dirige principalmente a profesorado de ciencias de secundaria, aunque también puede ser útil para docentes de otros niveles. Combinando una aproximación teórica a la argumentación, la indagación y las prácticas cien-tíficas, con propuestas experimentadas para el aula, pretende aportar ideas y recursos que los profesores y profesoras puedan llevar a sus clases.

La publicación recoge las ponencias del curso Indagación en el aula y competencias científicas, que tuvo lugar en la sede de la UNED de Ávila entre el 5 y 9 de julio de 2010, en el contexto de los cursos de verano para el profesorado del Ministerio de Educación.

Las competencias científicas, en el contexto de las competencias básicas, son un elemento clave en los nue-vos currículos que han sido desarrollados tras la aprobación de la Ley Orgánica de Educación. Como punto de partida es necesario caracterizar lo que entendemos por competencias científicas y conceptos que pueden ser útiles para desarrollarlas, como indagación, argumentación, uso de pruebas o prácticas científicas.

Y, ¿cómo llevar esto al día a día de nuestras clases de Biología, Geología, Química o Física? En este trabajo se ofrecen varias experiencias con este objetivo. Por ejemplo: el uso de modelos, las prácticas de química desde la cocina, la lectura crítica de textos científicos de la prensa, los proyectos de investigación pensados, desarrollados y comunicados por el alumnado, las prácticas de óptica, el uso del cine, el conocimientos de las

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experiencias realizadas en el CERN, el uso del laboratorio para favorecer la capacidad argumentativa o el uso crítico de las falsedades de las pseudociencias son ejemplos concretos que ofrecemos para trabajar y mejorar las competencias científicas del alumnado.

En definitiva se pretende poner al alcance de las y los docentes herramientas teóricas y prácticas que les puedan ayudar a innovar y a mejorar la enseñanza de las ciencias.

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Argumentar y usar pruebas en clase de ciencias

María Pilar Jiménez Aleixandre

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María Pilar Jimenez Aleixandre

Índice

1. Argumentación como participación en las prácticas científicas

2. Argumentación y competencia científica en los currículos

3. La argumentación y el uso de pruebas en la clase de ciencias

Referencias

¿Qué es la argumentación? ¿Por qué es importante que el alumnado aprenda a argumentar? ¿Qué relación tiene con el desarrollo de la competencia científica? ¿Cómo podemos favorecer la práctica

de la argumentación en la clase de ciencias? En este capítulo abordamos estas cuestiones en tres apartados: en primer lugar la caracterización de la argumentación y su papel en el aprendizaje de las ciencias, desde el punto de vista teórico; en segundo, su posición en relación con la competencia científica; y en tercero algunas ideas sobre cómo introducirla en la clase de ciencias.

1. argumentación como ParticiPación en las Prácticas científicas1

¿Qué es la argumentación? Se puede definir de distintas formas, pero la que tomamos como punto de partida es: argumentación es el proceso de evaluación del conocimiento (teorías, hipótesis, explicaciones) en base a las pruebas disponibles (Jiménez Aleixandre, 2010). Hay que tener en cuenta que esa evaluación, como resul-

1. Este trabajo forma parte del proyecto EDU2009-13890-C02-01 (subprograma EDUC) financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación.

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tado de la cual se aceptan o se rechazan determinados enunciados, explicaciones etc., tiene una importante dimensión de persuasión, es decir, de convencer a una audiencia, sean personas que leen o escuchan, de un argumento determinado. En consecuencia con esta definición, el proceso de argumentación implica seleccio-nar, interpretar y utilizar pruebas. Hablamos de pruebas disponibles en cada momento, porque estas pueden cambiar, y la aparición de nuevas pruebas llevarnos a modificar la evaluación de una teoría, a aceptar algo previamente descartado o a descartar algo anteriormente aceptado. Es decir, los conocimientos científicos pueden cambiar en el tiempo en función de nuevas pruebas.

Así por ejemplo Copérnico trató de convencer a sus contemporáneos de que la Tierra giraba en torno al Sol y no al revés. A mediados del siglo XX, de entre las distintas teorías que intentaban identificar las causas del relieve terrestre, la de la tectónica global empezó a ser considerada compatible con más pruebas de distinto tipo, y acabó imponiéndose a otras como la contracción de la Tierra debido al enfriamiento. Otro ejemplo es la hipótesis de Avogadro para establecer las fórmulas y las masas de las moléculas, que no fue tenida en cuenta hasta ser retomada por Cannizzaro casi 50 años después de su publicación (Jiménez Aleixandre y Gallástegui, 2011).

¿Por qué es importante que el alumnado aprenda a argumentar? Hay un amplio consenso entre las personas que trabajan sobre la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias acerca de lo que significa aprender ciencias. En esa perspectiva, lo que se entiende hoy día por aprender ciencias incluye, además de comprender y usar conceptos y modelos científicos, participar en prácticas científicas. Estas prácticas se corresponden, más que con una serie de “pasos” o etapas del llamado método científico, con formas de trabajar de la comunidad científica, con procesos relacionados con la producción o elaboración del conocimiento (Jiménez Aleixandre, 2011). No se trata pues de que el alumnado aprenda una lista de fases del método científico, sino de que

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tome parte en estas prácticas, en estos procesos. Se ha propuesto que estos procesos son fundamentalmente tres: construcción, evaluación (que incluye la argumentación, que hemos definido como evaluación del cono-cimiento) y comunicación del conocimiento. La discusión sobre estos tres procesos está más desarrollada en otros trabajos (por ejemplo Jiménez Aleixandre, 2010).

Puede decirse que este enfoque supone un reconocimiento de que el trabajo científico tiene una dimensión experimental o empírica, y también una dimensión discursiva, es decir, relacionada con leer, discutir o escribir sobre ideas científicas. No cabe duda de que una gran parte del tiempo de una investigadora o un investi-gador está ocupado por la lectura de libros o artículos, por la discusión con otras personas del equipo sobre cómo diseñar un estudio o una experiencia, cómo interpretar unos datos, qué aplicaciones o implicaciones pueden tener. También una gran parte de tiempo se dedica a escribir, por ejemplo, propuestas de investiga-ción para financiar sus estudios, informes de investigaciones realizadas, libros o artículos.

En consecuencia, el aprendizaje de las ciencias debe incluir, además del trabajo experimental, la participación en estas actividades discursivas, leer críticamente o escribir textos científicos (Sanmartí, 1997) y evaluar teo-rías o enunciados en base a pruebas, es decir, argumentar, que es el aspecto discutido en este capítulo.

Cabe hacer notar que argumentar no significa simplemente debatir, oponer dos posiciones, expresar una opi-nión. Argumentar implica relacionar una posición o enunciado determinado con las pruebas que lo apoyan, o por el contrario, descartar una hipótesis en función de unas determinadas pruebas. En otro lugar (Jiménez Aleixandre, 2010) se discuten por ejemplo las distintas teorías que se oponían en el siglo XIX sobre las causas de las enfermedades que hoy llamamos infecciosas, y los datos que llevaron a Semmelweis a sostener la hi-pótesis del contagio. Otro ejemplo pueden ser las pruebas, genéticas, bioquímicas, embriológicas o paleon-

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tológicas que sustentan la teoría de la evolución, es decir, la idea de que todos los seres vivos descendemos de un antepasado común (o de unos pocos antepasados comunes).

¿De qué forma contribuye la argumentación al aprendizaje de las ciencias, y en general al aprendizaje? De varias formas, entre las que podemos destacar:

La argumentación contribuye a los objetivos relacionados con la mejora de los procesos de aprendizaje, ya que ayuda a desarrollar la competencia para aprender a aprender. Así como los aprendices de un oficio pueden observar directamente el desempeño de la persona experta y ser guiados, cuando se aprende a aprender no es posible observar los procesos cognitivos de los expertos (del profesorado), por ejemplo cómo se construye o se usa el conocimiento para llevar a cabo una tarea compleja o cómo se resuelve un problema. Tampoco el profesorado tiene acceso a los procesos cognitivos del alumnado. La argumentación ayuda a hacer públicos, mediante el lenguaje, algunos procesos cognitivos.

La argumentación contribuye al desarrollo del pensamiento crítico. Esto está relacionado con la formación de una ciudadanía responsable, capaz de participar en las decisiones sociales. Por pensamiento crítico entendemos la capacidad de desarrollar una opinión independiente, adquiriendo la facultad de reflexionar sobre la realidad y participar en ella.

La argumentación contribuye el desarrollo de competencias relacionadas con las formas de trabajar de la comunidad científica, con las prácticas científicas mencionadas al principio de este apartado. También favorece el desarrollo de ideas sobre la naturaleza de la ciencia que hagan justicia a su complejidad, lo que se denomina a veces cultura científica.

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2. argumentción y comPetencia científica en los currículos

¿Qué relación tiene la argumentación con el desarrollo de la competencia científica?

Desde el punto de vista del currículo, la argumentación y el uso de pruebas pueden enmarcarse en la compe-tencia científica (llamada en los documentos curriculares “competencia en el conocimiento e interacción con el mundo físico”. La competencia científica es una de las ocho competencias básicas recomendadas por la Unión Europea (UE, 2006) como el núcleo central para desarrollar un aprendizaje permanente a lo largo de toda la vida. A raíz de esta recomendación, las competencias han pasado a ser el eje de los currículos de diferentes paí-ses. En España, por ejemplo, la introducción de las competencias es el cambio más sustancial introducido por la LOE. La competencia científica ha sido, desde 1999, el eje de la evaluación internacional PISA (OCDE, 2006).

La competencia se define como la capacidad de poner en práctica de forma integrada, en contextos y situa-ciones diversos, los conocimientos, destrezas y actitudes desarrollados en el aprendizaje. Esta noción supone dos novedades importantes, en primer lugar se subraya la puesta en práctica, la aplicación de lo aprendido a contextos y situaciones nuevas y en segundo lugar se plantea la integración de saberes conceptuales, destrezas y actitudes. El énfasis en la aplicación de lo aprendido no es una cuestión menor, pues uno de los problemas del aprendizaje escolar es la incapacidad de una gran proporción del alumnado para aplicar los conocimientos y destrezas a situaciones nuevas. Por ejemplo, preguntados por la nutrición de las plantas en general son capaces de repetir la definición de fotosíntesis, pero cuando se les pide que expliquen el cre-cimiento de un árbol o de la planta en una maceta, recurren a explicaciones alternativas, al “alimento que contiene la tierra de la maceta” o al agua, o incompletas, refiriéndose a ella como si se tratase únicamente de un intercambio gaseoso, dejando en segundo plano la síntesis de materia orgánica.

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La argumentación y el uso de pruebas tienen relación con la competencia científica. Dentro de esta compe-tencia pueden considerarse tres dimensiones o capacidades requeridas para su desarrollo que están presen-tes tanto en PISA como en los currículos del Ministerio de Educación:

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En nuestra opinión (Jiménez, Bravo y Puig, 2009) estas tres capacidades, llamadas en PISA “competencias científicas” están conectadas entre sí. En resumen, el uso de pruebas (parte del proceso de argumentación) es una de las tres capacidades que constituyen la competencia científica, según la evaluación PISA y los do-cumentos curriculares.

Sin embargo, no es suficiente con que una práctica se recomiende en los documentos curriculares, y no siempre resulta fácil para el profesorado trasladar estas recomendaciones al aula. Esta es la cuestión que se discute en el tercer apartado.

Identificar cuestiones científicas, que pueden ser abordadas por las ciencias, preguntas que pueden respon-derse a la luz de las pruebas; incluye también reconocer los rasgos esenciales de una investigación científica.

Explicar o predecir fenómenos aplicando el conocimiento científico adecuado.

Utilizar pruebas para extraer y comunicar conclusiones y para identificar los supuestos y el razonamiento en los que se basa una conclusión. También criticar argumentos de otras personas basándose en pruebas. En el marco de PISA se incluye en esta dimensión el manejo de información científica y la selección de conclu-siones alternativas en relación con las pruebas.

2)

3)

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3. la argumentación y el uso de Pruebas en la clase de ciencias

¿Cómo podemos favorecer la práctica de la argumentación en la clase de ciencias? Esta cuestión es compleja y no puede abordarse con detalle en unas pocas páginas. A continuación se resumen algunas ideas sobre ella, y en otros trabajos se ha tratado en más detalle. En el documento Actividades para trabajar el uso de pruebas y la argumentación en ciencias (Jiménez, Gallástegui, Eirexas y Puig, 2009), que se puede descargar en la página Web del proyecto RODA (www.rodausc.eu), se reúnen algunos recursos y actividades para llevar la argumentación al aula. Un trabajo de mayor extensión es el libro 10 Ideas clave: Competencias en argu-mentación y uso de pruebas (Jiménez-Aleixandre, 2010), en el que se discuten tanto aspectos teóricos como actividades para llevar la argumentación a las clases de ciencias.

Hay que tener en cuenta que muchos profesores y profesoras trabajan la argumentación, por ejemplo cuando solicitan al alumnado que justifique sus explicaciones o respuestas, o cuando organizan debates sobre cues-tiones científicas en las que se enfrentan dos o más posiciones. El reto es cómo lograr hacerlo de una forma más sistemática y explícita.

La argumentación se favorece a través de ciertos enfoques didácticos más que con otros. Hay consenso en cuanto a las relaciones entre argumentación e indagación, es decir, un currículo basado en unidades en las que el alumnado debe resolver un problema o llevar a cabo un proyecto de investigación, tomando parte en prácti-cas científicas. Lo que se entiende en este caso por prácticas científicas, como se ha indicado en el primer apar-tado, no son necesariamente prácticas idénticas a las de la comunidad científica, pues ni el tipo de problemas ni las tareas son iguales. A veces se identifica acercar la ciencia al alumnado con llevarlo a un laboratorio donde pueden manipular aparatos o practicar técnicas sofisticadas, pero creemos que esta idea no es muy productiva.

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La implicación del alumnado en las prácticas científicas significa que toman parte en actividades de producción, evaluación y comunicación del conocimiento.

En nuestra opinión (Jiménez-Aleixandre, 2010) el alumnado toma parte en la argumentación si su papel en clase lo requiere. Como otras competencias, la argumentación y el uso de pruebas necesitan ser practicadas para desarrollarse. En otras palabras, no es suficiente con que el o la docente lo exponga, aunque en algunos casos puede ser útil combinarlo con la enseñanza de algunas ideas sobre la argumentación. Para que esta participación del alumnado tenga lugar es necesario que el diseño de tareas y del ambiente, clima o cultura del aula favorezca sus experiencias con la argumentación.

Las clases en las que se promueve la argumentación forman parte de las clases que adoptan una perspectiva constructivista, constituyen comunidades de aprendizaje y de pensamiento en las que lo característico son las prácticas de evaluación del conocimiento. En ellas se llevan a cabo indagaciones, pequeños proyectos de investigación como los descritos en el capítulo de Luis Fernández.

La argumentación se favorece con un currículo basado en problemas auténticos. Estos son problemas en los que los alumnos y alumnas pueden reconocer su relación con la vida real, como elegir un sistema de calefac-ción para un edificio real, evaluar un plan de gestión ambiental, diseñar una gestión eficiente de recursos en un ecosistema, problemas que requieren trabajar con datos, seleccionar explicaciones u opciones.

Los niños y niñas que protagonizan su aprendizaje toman parte en argumentos. En estas clases el alumnado tiene un papel activo, elaboran productos que pueden ser evaluados y comparados, escogen entre alternati-vas en base a pruebas, intentan llegar a acuerdos. El profesorado en estos ambientes ejerce el papel de mo-delo y guía estos procesos, favorece que el alumnado controle sus aprendizajes y reflexione sobre sus propias ideas. Son clases en las que el conocimiento se utiliza como una herramienta para resolver problemas.

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referencias

Jimenez AleixAndre, M.P. (2010). 10 Ideas Clave. Competencias en argumentación y uso de pruebas. Barcelona: Graó.

— (2011). “Argumentación y uso de pruebas: construcción, evaluación y comunicación de explicaciones en biología y geología”. En P. Cañal (Ed.). Didáctica de la Biología y la Geología. Barcelona: Graó.

Jimenez AleixAndre, m.P.; BrAvo, B. y Puig, B. (2009) “¿Cómo aprende el alumnado a evaluar pruebas?”. Aula de Innovación Educativa, 186, 10–12.

Jimenez AleixAndre, m.P. y gAllástegui, J.r. (2011). “Argumentación y uso de pruebas: construcción, evaluación y comunicación de explicaciones en física y química”. En A. Caamaño (Ed.). Didáctica de la Física y la Química. Barcelona: Graó.

Jimenez AleixAndre, M.P.; gAllástegui, J.r.; eirexAs, F. & Puig-mAuriz, B. (2009). Actividades para trabajar el uso de pruebas y la argumentación en ciencias. Santiago de Compostela: Danú. Proyecto Mind the Gap [Hay versiones en gallego e inglés]. Descargable en www.rodausc.eu

OCDE (2006) PISA 2006. Marco de la evaluación: Conocimientos y habilidades en Ciencias, Matemáticas y lectura. Madrid: Santillana/Ministerio de Educación y Ciencia.

sAnmArtín, N. (1997) “Enseñar a elaborar textos científicos en la clase de ciencias”. Alambique, 12, 51–61.

UE (2006). “Recomendación del Parlamento Europeo sobre las competencias clave para el aprendizaje permanen-te”. Diario Oficial de la UE, 30/12/2006. Bruselas.

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Los proyectos de investigación del alumnado y las competencias

básicas y científicas

Luis Fernández López

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Índice

Introducción

1. Los proyectos de investigación pensados y desarrollados por el alumnado

2. Reflexión final

Anexo

Bibliografía

introducción1

Los cambios en el sistema educativo siempre provocan algún tipo de rechazo en parte de los y las docentes porque significan cambios en la manera de trabajar y la necesidad de aprender estrategias que ni hemos

vivido como estudiantes, ni ha formado parte de nuestra formación inicial como profesores o profesoras.

Con la Ley Orgánica de Educación aparece un nuevo cambio en la legislación educativa: aparecen las compe-tencias básicas, es decir, la necesidad de que nuestros alumnos y alumnas sepan manejar los conocimientos en contextos concretos. ¿Un nuevo cambio? ¿Hasta cuándo? En palabras de la profesora de didáctica de las ciencias Mª Pilar Jiménez Aleixandre, de la Universidad de Santiago de Compostela, las competencias bási-cas han llegado para quedarse.

¿Qué hacer como docentes para que, desde las clases de ciencias, el alumnado sepa razonar, argumentar, escri-

1. Este trabajo forma parte del proyecto EDU2009-13890-C02-01 (subprograma EDUC) financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación.

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Los proyectos de investigación del alumnado y las competencias básicas y cientificas

bir, hablar, manejar el correo electrónico, respetar, buscar sus soluciones, manejar las matemáticas en la realidad, presentar gráficamente unos resultados, etc.? Las estrategias pueden ser diversas y complementarias.

En este capítulo se intenta valorar en qué grado la investigación del alumnado de ESO y Bachillerato, a partir de proyectos diseñados por ellos y ellas, contribuye a la adquisición de las competencias básicas en general, y científicas en particular.

1. los Proyectos de investigación Pensados y desarrollados Por el alumnado

Los proyectos de investigación son algo diferente a una práctica de laboratorio que siga una receta dada por el profesorado o por el libro de texto. Se trata de aproximarse, en el máximo grado posible, a la investiga-ción científica real, es decir, hacer que los alumnos y alumnas trabajen como científicos y científicas. En una práctica clásica de Química, Física o Biología, con indicación cerrada del trabajo a realizar, el alumnado se parece más a un técnico de laboratorio que a una investigadora o investigador porque ni decide la pregunta de investigación, ni diseña la metodología y, por supuesto, no toma decisiones a lo largo del proceso.

Autores como Chinn o Malhotra de la Universidad de New Jersey o Mª Pilar Jiménez-Aleixandre, de la Univer-sidad de Santiago de Compostela han publicado trabajos y comunicaciones sobre los aspectos que asemejan o diferencian los proyectos de investigación de aula a la investigación científica real.

Algunos aspectos de la indagación (inquiry) que aproximan los proyectos de investigación en la escuela a la ciencia aparecen en el cuadro siguiente:

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Queda claro, con estas premisas, la diferencia de un proyecto de investigación del alumnado de una práctica, por ejemplo la detección de almidón, de glúcidos redutores o la determinación puntual del pH en una deter-minada muestra. En resumen, en los proyectos la experiencia de aprendizaje es vivida por el alumnado como algo propio y no como algo impuesto por el profesorado.

Desde el punto de vista práctico hay que indicar que esta metodología es compatible con el desarrollo del currículo. Muchas veces una resistencia a la innovación es decir que hay programas que cumplir. Esto, en las diferentes ocasiones que ya hemos llevado al aula los proyectos, no ha sido un problema. No solo no se ha podido desarrollar el programa sino, como veremos, ha permitido desarrollarlo de forma más completa, al trabajar la totalidad de competencias básicas.

A continuación se detalla cómo se introducen los proyectos a lo largo de un curso escolar, sea en la ESO o Bachillerato:

- Primer trimestre: el profesor introduce al alumnado en el trabajo experimental.

• El alumnado es el que decide la pregunta que va a investigar.• El alumnado estudia otras fuentes relativas al problema que quiere estudiar (informes, artículos, etc.).• El alumnado diseña la metodología de investigación, guiados por el o la docente.• El alumnado realiza las investigaciones, observa, toma datos y los transforma en datos estadísticos o gráficos, supervisados por el o la docente. • El alumnado explica los resultados y formula conclusiones y teorías.• El alumnado comunica los resultados a la comunidad (escolar o, en ocasiones si los resultados son de

impacto por alguna cuestión, a la comunidad en general).

Se describe el método experimental con aplicaciones repetidas, sobre el papel, con casos propuestos y en los que se identificaron variables dependientes, independientes y posibles variables extrañas. Se aclaran de

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Los proyectos de investigación del alumnado y las competencias básicas cientificas

Todos los grupos, como corresponde a todo proceso de investigación, comunican sus resultados a la comu-nidad escolar de tres maneras:

• Memoria de investigación en papel: obligatoriamente incluye título en castellano e inglés, resumen y palabras clave, materiales y métodos, resultados y conclusión. • Panel en el “Congreso de Ciencias”. Exponen en los pasillos los resultados en póster, con el formato habitual en congresos de ciencias.

algunos conceptos estadísticos y se recuerda la representación gráfica. Se puede decir que es una fase de entrenamiento dirigido totalmente por el o la docente.

Segundo trimestre: el alumnado plantea cuestiones científicas y formula, con el profesor, su proyecto de investigación.

El alumnado, primero individualmente y luego en grupo, realizó proyectos de investigación sencillos en base a preguntas planteadas por el profesor, del tipo ¿influye la fase de la luna en los partos humanos? o ¿cómo afecta el café a la presión arterial? Después de este entrenamiento, en una segunda fase, los grupos de in-vestigación proponen su propia cuestión científica a investigar, emiten sus hipótesis y redactan su proyecto de investigación. El proyecto tiene que contar con objetivos, descripción detallada de materiales y métodos y presupuesto (asumido por el instituto). El profesor intercambia ideas, siempre a través de correo electrónico, para ir mejorando el proyecto hasta considerarlo correcto y viable para comenzar la investigación.

Tercer trimestre: El alumnado desarrolla sus proyectos de investigación y comunica sus resultados.

Los diferentes suelen tardar una media de seis semanas en realizar las experiencias, utilizando metodologías específicas.

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Los espacios y tiempos no son homogéneos. De media se utilizan unos diez minutos de los cincuenta de una sesión de clase. Son necesarios para acercarse a las prácticas científicas, recordar aspectos matemáticos, mostrar cómo se redacta el proyecto o la memoria, etc. Luego, la mayoría de consultas con el o la docente son de cada grupo y, por tanto, se realizan en tiempos fuera de la clase. Los espacios, dependiendo del tema a investigar, son variables, desde el laboratorio escolar, al aula de clase o los domicilios del alumnado.

En cuanto a la evaluación indicar que el trabajo experimental supone un 25% de la calificación y se reparte así: 1 punto corresponde a la memoria de investigación entregada, 0,75 puntos al panel presentado en el congreso de ciencias y 0,75 puntos a la ponencia delante del grupo.

Al final de este capítulo se reproduce uno de los trabajos realizados por el alumnado tal y como se presentó al profesor.

2. reflexión final

Retomando el título del capítulo, parece claro que la introducción de la investigación en el día a día de las clases de ciencias de ESO y Bachillerato permite que trabajemos más y mejor, la consecución de las ocho competencias básicas y, de manera específica, las competencias científicas, entre ellas la argumentación. Tra-bajar con proyectos, paralelamente al desarrollo de las distintas unidades didácticas, es posible, viable y es muy agradecido por el alumnado.

• Ponencia: delante del grupo clase, durante 10 minutos y con un máximo de 5 diapositivas de Power- Point, exponen su trabajo y resultados. Al terminar, el grupo abre un debate, aceptándose críticas fundamentadas y defensa razonada, siempre en un contexto de respeto y convivencia.

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Comunicación lingüística

Matemática

Conocimiento e interacción con el mundo físico

Tratamiento de la información y competencia digital

Social y ciudadana

Cultural y artística

Aprender a aprender

Autonomía e iniciativa personal

COMPETENCIA EJEMPLOS

- Lectura comprensiva de textos científicos- Cuidado de la ortografía y la escritura- Uso de argumentación escrita y oral en la investigación- Defensa oral de ideas propias

- Manejo de datos estadísticos y representación gráfica para llegar a las conclusiones.

- Formular cuestiones científicas- Emitir y contrastar hipótesis- Usar pruebas empíricas y teóricas- Proponer modelos explicativos- Razonar

- Uso de correo electrónico y buscadores- Uso de procesador de texto, Power-Point y equipos informáticos- Uso de fuentes de información diversas

- Saber escuchar y defender con respeto los propios argumentos- Valorar la importancia de los científicos y científicas en la sociedad

- Presentación adecuada y atractiva de los trabajos dirigidos a la comunidad escolar

- Despertar inquietud y motivación por seguir aprendiendo, valorando la propia capacidad en la búsqueda del conocimiento

- Reconocer errores en el proceso de investigación y buscar soluciones

En el cuadro siguiente se indican algunas de las unidades de competencia que se trabajan cuando el alumna-do se convierte en investigador:

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anexo

Para completar la aproximación a los proyectos de investigación del alumnado ponemos a disposición de los lectores y lectoras uno de ellos, pensado y desarrollado por alumnado de 4º de ESO de un programa de diversi-ficación curricular y que recibió un premio Luis Freire de Investigación Científica para Escolares de La Casa de las Ciencias de A Coruña. Publicamos la memoria de investigación original presentada por el grupo.

¿QUÉ SUSTANCIAS PODEMOS UTILIZAR PARA REPELER A LAS HORMIGAS?

Cotado Jares, Jorge; Granja Corzo, Jessica; Macias Anta, Roberto; Rodríguez Diez, Guillermo; Rodríguez Yánez, Estefanía

4º de ESO A. Instituto de Educación Secundaria Carlos Casares. Viana do Bolo (Ourense)

introducción

Las hormigas a veces causan muchos problemas en nuestras casas tanto en la misma casa como en los campos de cultivo. Pero también son animales, y quizás, sea mejor buscar sistemas para ahuyentarlas y no matarlas. Además de permitir que

vivan, no usaremos insecticidas perjudiciales para el medio.

El tener que trabajar sobre ellas, sobre su tipo de vida y cuidarlas en clase, nos ha acercado a un mundo apasionante y así se reforzó más nuestra intención de no matarlas. Intentamos buscar alternativas ecológicas.

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objetivo

Investigar que sustancias podemos utilizar para ahuyentar a las hormigas sin matarlas.

materiales y métodos

Construyendo una casa para las hormigas: el terrario

El primer problema que tuvimos que solucionar es que necesitábamos hormigas de forma permanente para ir haciendo los experimentos, y tener un número de ellas suficiente. Para ello nos pusimos a buscar información de cómo construir un terrario y como mantener en nuestra aula de 4º A, una colonia de hormigas.

En una cristalería de Viana do Bolo compramos las piezas y construimos el terrario. Está fabricado en cristal con una tapa-dera de metacrilato. Las piezas que han hecho falta son dos piezas de 40x40 cm y 4 piezas de 40x20 cm.

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Las paredes laterales las forramos con papel de periódico para mantener una zona de oscuridad. Terrario


La tierra la cogimos en una zona de monte bajo en la parroquia de Meda del Ayuntamiento de A Veiga (Ourense). La tuvimos una semana metida en la nevera y después la metimos en el horno del laboratorio de química del instituto a una temperatura de 200º C durante 20 minutos. Realizamos estos pasos para que no tuviesen microorganismos, sobre todo hongos que pueden acabar matando a todas las hormigas. Después de hacer esto la echamos en el terrario.

Las hormigas fueron cogidas en un bosque de monte bajo en la parroquia de Meda, Ayuntamiento de A Veiga. Para coger-las pusimos un bote de cristal en el centro del hormiguero y cuando estaban dentro lo cogimos y lo cerramos. A las pocas horas pusimos a las hormigas dentro del terrario. Siempre que trabajamos con ellas lo hicimos con el máximo cuidado. Al final del experimento devolvimos las hormigas, con algo de tierra, a su lugar de origen.

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Para alimentar las hormigas diariamente echamos en el terrario una pequeña cantidad de cosas diversas, al no conocer exactamente la dieta de estas hormigas. Echamos azúcar, harina, pan, hierba y agua. La tierra la humedecíamos dos veces por semana con agua mineral Sousas.

Sustancias que utilizamos en los experimentos

Durante el experimento probamos el efecto para las hormigas de los compuestos siguientes:

Colonia: Usamos colonia Lavanda Puig. Mojamos un algodón con ella, enfrentada a un algodón mojado solo con agua. Azufre: Utilizamos azufre del utilizado en nuestras casas para los trabajos del campo, de la marca Sublimado Flor.Azúcar blanco: Utilizamos azúcar blanco puro Santa Ana refinado.Azúcar moreno: de la marca Comasucas de caña de la Isla de la Reunión.Laurel: Fue obtenido de un árbol situado en la propiedad de Estefanía Rodríguez Yánez en Fornelos de Cova (Viana do Bolo).Cebolla: fue obtenida del comedor del IES Carlos Casares de Viana do Bolo.Pan: Obtenido de la panadería Larouco de Viana do Bolo.Sal: obtenido en el comedor del IES Carlos Casares de Viana do Bolo.Pimentón dulce: de marca Capricho. Vinagre: Marca GAR.

26 27


Los experimentos

Las pruebas necesarias fueron realizadas en laboratorio siempre con la misma cantidad de luz y evitando todo tipo de rui-do. Los observadores llevábamos bata blanca para no llamar la atención de las hormigas con los colores de la ropa.

Usamos como la caja de experimentos, una caja de caucho blanco, dividida con una línea con rotulador en dos mitades de las mismas dimensiones. En un cuadrante se ponía una sustancia y en el cuadrante contrario nada.

10 hormigas se depositaban en el centro de la caja, sobre la línea negra, y se esperaba cinco minutos observándolas y apuntando todos sus movimientos. Al finalizar los cinco minutos contamos el número de hormigas en cada cuadrante. A continuación vemos la caja de experimentación:

Después de hacer el experimento depositábamos las hormigas de nuevo en el terrario.

El experimento era hecho cada segundo día para que pudieran descansar y la caja era aireada para evitar interferencia de olores.

Las hormigas fueron transportadas para hacer el experimento en un bote de cristal con la tapadera de plástico y agujerea-da, y para cogerlas usamos un pequeño pincel.

En la tabla siguiente registramos el número de hormigas que se encontraban en los cuadrantes, con y sin sustancia, al pasar los 5 minutos y una pequeña descripción de lo que pasó:

28 29


Experimento.

Caja de experimentos con 10 hormigas.

28 29


1º

2º

3º

4º

5º

6º

7º

8º

9º

10º

GRUPO

TABLA DE RESULTADOS

SUSTANCIACON

SUSTANCIACON

SUSTANCIA OBSERVACIONES

Algodón con colonia

Azufre

Azúcar

Azúcar moreno

Laurel

Cebolla

Pan

Algodón con vinagre

Sal

Pimiento dulce en polvo

2

0

10

6

7

2

9

1

5

0

8

10

0

4

3

8

1

9

5

10

Todas menos una no se aproximaron a mas de 4 cm del algodón

con colonia.

Casi todas permanecieron en el cuadrante sin azufre. Alguna se

acercaba pero daba la vuelta rápidamente.

Todas estuvieron en la parte con azúcar y algunas se alejaban

pero volvían rápido.

Solo algunas se acercaban al azúcar moreno y otras no le hacían

caso.

La mayor parte de ellas fueron al laurel y lo agarraban y tiraban

por él.

Solo dos se acercaron a la cebolla pero se retiraban pronto.

La mayor parte se acercaba al pan y cogían migas.

Sólo algunas se acercaban pero no llegaban a tocarlo.

Pasaban completamente de la sal. Aunque al final quedaron

repartidas igual, durante el experimento se movieron indistinta-

mente por la caja.

No se acercaron al pimiento y no pasaban de la mitad del cua-

drante.

30 31

Los proyectos de investigación del alumnado y las competencias básicas cientificas

coclusiones

1. Hay sustancias con mucho poder para ahuyentar a las hormigas sin matarlas, como es el pimiento, el azufre o el vinagre.

2. Algunas sustancias tiene alguna capacidad para ahuyentar a las hormigas como la colonia o la cebolla.

3. Otras sustancias son indiferentes para las hormigas como la sal.

4. Otras sustancias, al ser posibles alimentos, atraen a las hormigas como el azúcar, el pan o el laurel.

5. Las hormigas prefieren el azúcar blanco al azúcar moreno.

6.

agradecimientos

Agradecemos a las personas que nos ayudaron a construir el temario y a buscar las hormigas, ya que no fue fácil al ser al

comienzo de la primaria.

Podemos seguir una serie de normas ecológicas para evitar los problemas que nos pueden causar las hormigas, evitan-do matarlas y evitando usar sustancias tóxicas para el medio ambiente. El hecho de no dejar al aire sustancias que les gusten a las hormigas es algo bueno para no atraerlas y, como vemos, muchas cosas de uso rutinario las ahuyenta sin matarlas.

30 31


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32 33

Cómo promover el desarrollo de la competencia científica

Conxita Márquez Bargalló

32 33


Índice

1. Finalidad de la educación científica

2. La actividad científica escolar

3. Soportar las afirmaciones con pruebas

4. Las preguntas, un elemento clave de la actividad científica escolar

5. Reflexiones finales

Bibliografía

1. finalidad de la educación científica

Las finalidades de la educación científica han cambiado a lo largo de los años. En un momento, cuando la enseñanza no era obligatoria y solo accedían a la misma unos pocos elegidos, la finalidad era básicamente preparar para poder seguir estudios superiores. Actualmente, la situación es muy distinta al ser la educación obligatoria para todos los alumnos hasta los 16 años y al haber cambiado de manera importante tanto el mundo que nos alberga como las sociedades que en la actualidad lo componen. Uno de los cambios está relacionado con la presencia de la ciencia en nuestras vidas, en los medios de comunicación. Y está presen-cia no es neutra ni objetiva, sino que a menudo plantea situaciones, innovaciones, aplicaciones que generan controversias o debates sociales. Pensemos en el caso del uso de células madre en terapias, los efectos del uso de la telefonía móvil, la manipulación del clima para provocar lluvias o nevadas artificiales, etc. Así, ac-tualmente la finalidad de la educación científica va dirigida a la formación de personas capaces de participar en esta sociedad cambiante.

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Todo ello lleva a preguntarnos qué ciencia se debe enseñar en la educación obligatoria. La respuesta no es fácil, pero en nuestro país se ha apostado por considerar que la ciencia a enseñar es aquella que ayude a los alumnos a desarrollar una comprensión más coherente, sistemática, flexible y principalmente crítica del mun-do (Justi, 2006) y a tomar decisiones fundamentadas en relación a los fenómenos naturales y a los cambios introducidos a través de la actividad humana.

Para conseguir este objetivo se propone un currículum competencial que consta de una serie de competen-cias que los alumnos tendrían que desarrollar a lo largo de su escolarización (PISA, 2006). La definición más consensuada de competencia es: Capacidad de responder a demandas complejas y realizar tareas diversas de manera adecuada. Supone una combinación de habilidades prácticas, conocimientos, motivación, valores éticos, actitudes, emociones y otros componentes sociales y de comportamiento que se movilizan conjunta-mente para conseguir una acción eficaz (SeDeCo, 2002). De esta definición se desprende que la competencia, a diferencia de un simple contenido, comporta la realización de una acción, es decir, saber utilizar de manera integrada los distintos saberes para actuar frente a una demanda compleja y diversa.

Si nos situamos en el ámbito de la educación científica, ser competente científicamente conlleva disponer de conocimientos científicos, pero no tanto con el fin de repetirlos como de saberlos utilizar para comprender y actuar. La idea que se podría destacar de este planteamiento es que el alumnado, para actuar en un contexto y situación específica, debe movilizar el saber, el saber hacer científico, así como unos valores que permiten situarse personalmente en el mundo –saber ser– y ante los demás –saber estar– (Delors, 1994).

En esta línea, la definición de competencia científica propuesta en el proyecto de evaluación PISA (2009) incide en este aspecto y lo concreta en tres dimensiones: a) Identificar preguntas científicas, b) describir, ex-

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plicar o predecir fenómenos basándose en el conocimiento científico y c) usar pruebas científicas para tomar y comunicar decisiones.

A continuación se exponen algunas actividades que pretenden promover el desarrollo de la competencia científica en alumnos de secundaria. Todas ellas están planteadas desde la perspectiva de la actividad cientí-fica escolar (Izquierdo, Sanmartí, Espinet, 1999; Adúriz-Bravo, 2001).

2. la actividad científica escolar

La comunidad científica, cuando construye conocimiento científico, explicita, razona y comparte las repre-sentaciones internas de sus miembros, diseñando representaciones externas acordes con el conocimiento científico del momento (Giere, 1999; Gilbert, 1993). Se denominan modelos conceptuales y responden a re-presentaciones simplificadas de la realidad que centran la atención en unos aspectos específicos para intentar responder a una pregunta concreta planteada previamente, formular nuevas preguntas que, para ser respues-tas, pueden generar nuevos modelos conceptuales. Mediante dichos modelos la comunidad científica pue-de simplificar fenómenos complejos, visualizar entidades abstractas, apoyar interpretaciones de resultados experimentales, elaborar nuevas explicaciones y formular predicciones. Los modelos creados por la ciencia responden a una actitud, a una forma concreta de situarse frente a los fenómenos, que se manifiesta median-te un tipo característico de preguntas, experiencias y explicaciones, generando una construcción y recons-trucción continuada del conocimiento científico. En dicho quehacer el pensamiento orienta la actividad y la explicación de sus resultados, y estos vuelven a reorganizar el pensamiento para reorientar la experiencia y la

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explicación. Es por ello que el “pensar”, el “hacer” y el “comunicar”, constituyen tres procesos indisociables de la actividad científica en la creación de modelos conceptuales que expliquen el mundo físico y natural.

Al igual que la ciencia, para explicar los eventos y fenómenos del mundo natural, opera con modelos concep-tuales, en el aula pueden construirse, modelos teóricos que tengan sentido para los estudiantes y les posibiliten comprender el mundo haciendo, pensando, comunicando e integrando valores y maneras de intervenir en la realidad. La ciencia se convierte en una actividad que también puede ser realizada en un contexto escolar. Es lo que se denomina actividad científica escolar (Izquierdo, Sanmartí, Espinet, 1999; Adúriz-Bravo, 2001).

Trabajar con el alumnado desde está perspectiva implica ayudarle a construir, usar, evaluar y revisar sus mode-los (Schwarz et ál., 2009) en función de unos objetivos que deben tener sentido para el alumnado y que desde la perspectiva competencial estén relacionados con alguna actuación (Sanmartí, 2010).

3. soPortar las afirmaciones con Pruebas

Como profesor es sorprendente y necesario conocer las distintas explicaciones, o modelos iniciales que pue-den expresar los alumnos ante un mismo fenómeno porque solo a partir de evidenciarlos se pueden diseñar los mecanismos de intervención que permitan su revisión y evaluación.

Cada estudiante parte de sus ideas previas, generalmente alternativas a las del conocimiento científico. A menudo, el nuevo conocimiento que se quiere introducir se superpone a estas ideas sin cambiarlas. Por ejemplo, en la situación que se comenta a continuación los alumnos que otorgan un origen volcánico al agua

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caliente que sale de una fuente termal, incorporarán las nuevas informaciones, pero probablemente no harán un cambio en profundidad, pasando de una explicación basada en procesos volcánicos a una en la que inter-vienen el agua subterránea, las fracturas, la composición del terreno, el gradiente geotérmico y otros aportes energéticos de origen tectónico o radioactivo.

En la figura 1 se muestra la tipología de respuestas dadas por 178 alumnos de 15 años de Ourense1 ante la pregunta de por qué creen que sale agua caliente de la fuente de las Burgas de su mismo municipio.

La opinión de un porcentaje relativamente alto de estudiantes (39.3 %) es que el vulcanismo es la causa fun-damental del termalismo, a pesar de la ausencia de materiales y estructuras volcánicas en la zona. Esta res-puesta no es tan sorprendente si nos remitimos a las explicaciones científicas en épocas pasadas (Wandersee, 1985), cuando se explicaba un fenómeno como el termalismo mediante la intervención de uno de los agentes geológicos más espectaculares y de acción rápida como es el vulcanismo. Los alumnos, en sus explicaciones según Pedrinacci (1987, 1992) también son propensos al catastrofismo.

Esta situación de aula permite establecer los puntos de partida, compartir con los estudiantes las distintas explicaciones, buscar incoherencias, lo que facilita el inicio del proceso de modelización y de regulación del aprendizaje. Como profesor es imprescindible saber de qué manera están los alumnos mirando e interpretan-do el fenómeno para así poder aportar estrategias y conocimientos que les permitan interpretarlos de manera distinta, más acorde con la científica. El autor de la actividad (Membiela, 2001) propone distintas acciones orientadoras del proceso de la evolución de estos modelos iniciales: observar e identificar los materiales y las estructuras de los alrededores que posibilita desestimar el origen volcánico de los mismos, analizar un mapa geológico-tectónico que permite deducir la relación existente entre fracturación y termalismo.

1. MEMBIELA, P. (2001). “Utilización de las ideas previas de los estudiantes sobre termalismo en el diseño de acividades de aulas” . Enseñanza y de la Tierra. 9.1 45-48

38 39


Como se ha comentado anteriormente, una de las dimensiones de la competencia científica es el uso de pruebas. En esta actividad es fácil incorporar una reflexión con los alumnos sobre la necesidad de disponer de pruebas científicas para soportar las afirmaciones y para poder evaluarlas. Es decir, que identifiquen observa-ciones, experimentos o razones con las que puedan justificar que sus afirmaciones están más acordes con el conocimiento científico actual o que las de sus compañeros son mejorables.

Se puede proponer a los alumnos que hagan una interpretación del alto porcentaje de compañeros que otor-gan un origen volcánico al agua caliente de la fuente de las Burgas a pesar de no haber ningún vestigio de vulcanismo en la zona. También, que expongan las pruebas científicas que aportarían para demostrar que el termalismo en Orense es debido a las características de la zona (fracturas, tipo de rocas…). En definitiva, que justifiquen sus explicaciones. Como ayuda a este proceso de justificación se pueden plantear preguntas del tipo: ¿cómo se puede saber que las aguas termales no son de origen volcánico?, ¿a través de qué método se podrían comprobar las causas del termalismo en esta zona?, ¿qué evidencias hay de una u otra explicación?

38 39


Origen de las aguas termales

Existencia de un volcán. “Debajo de ellas hay un volcán”, “Se dice que hay un volcán que está dormido” “Porque hay un pequeño volcán que calienta un río subterráneo que va a dar a las Bur-gas” “Este volcán es demasiado pequeño para hacer erosiones o terremotos y aún menos para desprender lava” “Porque las Burgas son una especie de volcán que echa agua caliente en vez de lava, no me acuerdo de este tipo de volcanes”. Aunque algunos se muestran un poco escépticos con esta explicación: “Dicen que hay un volcán pero yo no me lo creo”.

Bebido a las temperaturas más altas que hay en zonas profundas de la tierra. “Porque vienen de capas de la Tierra que están más cerca del interior y allí las temperaturas son muy altas”

Un manantial profundo de agua caliente. “Porque hay ríos subterráneos de agua caliente” “Es debido a un manantial profundo de agua subterránea y por eso está caliente”.

Confunden causa con procedencia. “Sale de debajo de la Tierra”. “Viene de zonas profundas”.

El agua se calienta por contacto con aguas calientes o magmas. “Pasa por rocas calientes”, “Algún magma la calienta”.

Otras respuestas. “Viene de algún lado, pero nunca me paré a pensarlo”. “Porque hay un ma-nantial de agua que pasa por una cámara construida durante el imperio romano que la calienta”, “En su curso hay un desnivel que hace que se caliente el agua”.

No sabe no contesta.

%

39,3

12,4

11,2

7,9

6,2

3,9

19,7

Figura 1. Respuestas de los alumnos a la pregunta: ¿Por qué crees que sale agua caliente de la fuente de las Burgas? Membiela (2001).

40 41


Otra actividad que permite familiarizar a los alumnos en la evaluación de pruebas es la propuesta por Os-borne et ál., (2004) en el proyecto IDEAS2. En esta actividad se proporciona a los alumnos una serie de rocas- sedimentarias, magmáticas y metamórficas y unas fichas, tantas como rocas, en las que se presentan una lista de evidencias que permiten identificar la roca. A partir de la información aportada por la ficha, y sus conocimientos, los alumnos deben justificar su afirmación de que una determinada roca es sedimentaria, magmática o metamórfica. El objetivo de la actividad es identificar todas las rocas y clasificarlas de manera justificada aportando pruebas. Para muchos alumnos es relativamente fácil identificar el granito, por ejemplo, como roca magmática, pero es mucho más complejo aportar observaciones y razones pertinentes que justi-fiquen su origen. En la figura 2 se presenta la tabla que cada grupo de alumnos rellena y utiliza como base para consensuar con el resto de la clase el tipo de roca que corresponde a cada muestra. También dos de las fichas de evidencias relacionadas con cada tipo de roca, en este caso las correspondiente al granito (roca 2) y a la arenisca (roca 5). La actividad completa se puede encontrar en: http://phobos.xtec.cat/cdec/index.php?option=com_content&view=article&id=58&Itemid=48

2. OSBORNE, J.; ERDURAN, S.; SIMON, S. (2004). Ideas, evidence and argument in science. London: King’s College London. Proyecto financiado por la Fundació Nuffield.

40 41


Roca

1

2

3

4

5

6

¿Tipo de roca? Exponed la decisión de vuestro grupo en base a las evidencias

Es multicolor: presenta tonalida-des de color diferentes.

Es más pesada que las otras muestras.

Es más dura.

Contiene cristales

Es más difícil de romper

Refleja la luz

La roca contiene granos.

Se desmenuza.

Te ensucia la ropa.

Es fácil rayarla.

Se encontró en la base de la montaña.

Figura 2. Una propuesta para trabajar la relación entre pruebas y afirmaciones. Adaptación de Osborne et al (2004).

¿Sedimentaría, magmática o metamórfica? Evidencias para la roca 2

Evidencias para la roca 5

42 43


4. las Preguntas, un elemento clave de la actividad científica escolar

Otra de las dimensiones que plantea la competencia científica es la capacidad para identificar preguntas cien-tíficas. Esta dimensión nos acerca a la manera en que se desarrolla la actividad científica y propone trabajar en el aula desde esta perspectiva. Es decir, no transmitir el conocimiento científico en su versión final y abstracta, sino trabajar en el aula de manera similar a la de la ciencia. Esto requiere el planteamiento de un problema y de preguntas investigables, en relación con situaciones que tengan sentido para quienes aprenden y con un objetivo: elaborar unas primeras representaciones, buscar pruebas que las confirmen, contrastar puntos de vistas con los compañeros o con personas expertas, ordenar y comunicar las nuevas representaciones, com-probar si son útiles para explicar nuevos fenómenos y así recomenzar el proceso.

En la siguiente actividad se propuso a los alumnos la consigna: “dibujar lo que pensáis que hay debajo del pa-tio del instituto, representando hasta la máxima profundidad posible”. Esta demanda genera muchas dudas (“¿qué puedo encontrar si excavo un metro, y diez, y un kilómetro?”, “¿hasta qué profundidad podría exca-var?”...). También acciona conocimientos anteriores (radio de la Tierra, la diferenciación por capas del interior de la Tierra, temperatura, composición, obliga a tomar decisiones y puede despertar interés para confirmar sus ideas o rebatirlas. Conocimientos y observaciones anteriores realizadas por el alumnado (afloramientos en los laterales de la carretera, zanjas en las calles, excavaciones de cimientos de viviendas...) les permiten reconstruir icónicamente un nuevo conocimiento que relaciona uno de los aspectos más problemáticos del conocimiento geológico: lo observable y lo inaccesible. La imaginación y la memoria permiten crear una historia con la que representar lo no visible, abriéndose camino para introducir en la historia la necesidad de métodos indirectos para tener información de lo inaccesible. En la figura 3 pueden verse algunos de los dibu-jos realizados por un grupo de alumnos de tercero de ESO. Son diversos y explicitan la dificultad en concebir y representar la escala espacial y una comprensión coherente del interior de la Tierra.

42 43


Una vez realizados los dibujos individualmente se hizo una selección de los mismos y se propuso a los alumnos que por parejas se imaginaran que eran unos científicos y que se plantean un problema o pregun-ta que fuera de interés resolver. Seguidamente, debían consensuar qué conocimientos de los trabajados hasta el momento en clase les podrían ser útiles para contestar la pregunta y qué información necesitarían buscar, dónde la buscarían y cómo. En la figura 3 se reproducen algunas de las preguntas planteadas por los alumnos.

Las preguntas y las predicciones sobre los fenómenos naturales que el alumnado puede hacer en cada nivel educativo son sin duda diferentes que las de la comunidad científica, pero también generan conocimiento en el proceso de observar, experimentar, hablar y escribir dado que transforman el pensamiento al comunicarlo. Construir modelos científicos en el aula conlleva animar al alumnado a plantearse preguntas que permitan enfocar aspectos nuevos de la realidad, incorporando nuevas variables y promocionando así el desarrollo de un pensamiento más complejo. A través de la identificación y selección de preguntas el profesorado podrá iniciar procesos de construcción de modelos que aporten elementos para cambiar la visión de los fenómenos del mundo. Pero, ¿qué preguntas escoger?, ¿cómo formularlas para que faciliten el proceso de enseñanza-aprendizaje de las ciencias? Un punto de referencia para dar respuesta a estas preguntas es analizar el proce-so de elaboración de las explicaciones científicas. En esta construcción intervienen según Pickett et ál. (1994) los siguientes aspectos:

En primer lugar, se da la observación y la descripción del fenómeno, que permite reconocer sus componen-tes y su estructura. En segundo lugar, se establecen diferentes tipos de relaciones causales entre los com-ponentes del fenómeno observado. Para confirmar estas posibles relaciones se hacen comprobaciones, es decir, se buscan evidencias, mediante el análisis experimental, el análisis de datos, etc.

44 45


En el dibujo pone que la tem-peratura en el núcleo de la Tie-rra es superior a 400º. Si la tem-peratura en la cima del Everest (8848) es de aproximadamente -45ºC. ¿Cuál es la temperatura a 8848 m bajo tierra?¿Cómo afecta que haya capas líquidas y con magma?

¿Qué es lo que hace que haya está separación de capas?¿Cómo se ha podido saber la composición de estas capas?

44 45

¿Hasta qué profundidad se puede llegar excavando?

¿Cómo se puede saber cómo es la Tierra por dentro?

¿En nuestra zona, es posible encontrar el “calor de la tierra” a escasamente 20 metros de profundidad? ¿Qué pasaría si hubiera tanta agua a 6 metros?


Figura 3. Selección de dibujos en relación a la actividad “Dibujar lo que pensáis que hay debajo del patio del instituto, representando hasta la máxima profundidad posible” y propuesta de problemas o preguntas científicas planteadas por los alumnos.

(1)Suelo normal y corriente como el re-lieve, (2) Arena, (3) Agua con tierra, (4) Piedra, (5) Calor de la tierra

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El establecimiento de las diferentes relaciones causales y su comprobación permiten llegar a la generaliza-ción, o a la elaboración de una explicación o teoría. Esta generalización deberá servir para hacer predicciones e hipótesis sobre nuevos fenómenos; también debería poder aplicarse en la gestión de nuevas situaciones y en la evaluación de las mismas de manera argumentada.

En un estudio realizado por Roca (2008) se muestra cómo muchas de las preguntas formuladas en el proceso de enseñanza-aprendizaje están centradas en la descripción, es decir, sobre los componentes y la estructura del fenómeno objeto de estudio (“¿cómo?”, “¿dónde?”, “¿cuáles?”, “¿cuántos?”, “¿qué pasa?”, “¿cómo

Figura 4. Relación entre los diferentes componentes de la explicación científica. Adaptación a partir de Pickett et al, 1994.

DESCRIPCIÓN

EXPLICACIÓN CAUSAL GENERALIZACIÓN GESTIÓN

PREDICCIÓN

EVALUACIÓNCOMPROBACIÓN

FEN

OM

ENO

S

46 47


pasa?”…). De igual modo son frecuentes las preguntas que plantean las relaciones causa-efecto, es decir, que buscan el establecimiento de las relaciones causales implicadas (“¿por qué?”, “¿cuál es la causa de?”, “¿cómo te explicas que?”…). Así mismo, también es habitual que se formulen preguntas que requieren de la generalización o el enunciado de la teoría (“¿qué es?”, “¿qué diferencia hay?”, “¿por qué, según la teoría X?”…). Junto a ello, son pocas las preguntas sobre pruebas o evidencias que han permitido llegar a una idea y resulta poco frecuente que se formulen cuestiones del tipo: “¿cómo se puede saber?”, “¿cómo se puede demostrar…?”. También escasean las preguntas que demandan hacer una predicción (“¿qué consecuencias tiene…?”, “¿qué pasaría si…?”…), es decir, aquellas que requerirían una respuesta en la que es necesario el uso del condicional, o las que plantean actuaciones ante una determinada situación problemática, requirien-do la formulación de propuestas de acción, opiniones o valoraciones justificadas (“¿qué se puede hacer?”, “¿cómo se puede resolver?”...).

Si se quiere que el alumnado vea y comprenda la ciencia como una actividad que pretende interpretar el mundo de manera rigurosa para poder tener criterio y poder tomar decisiones u opinar, no se puede olvidar el papel de las experiencias o la necesidad de pruebas o evidencias. Tampoco se puede dejar de lado la toma de decisiones y la formación de la propia opinión. Para ello es necesario que las actividades que se propon-gan y las preguntas que se pidan en clase sean variadas y posibiliten que el alumnado se plantee cómo se ha llegado a hacer una determinada afirmación y en qué pruebas se fundamenta. También es necesario que el alumnado se dé cuenta de la implicación del conocimiento científico en la toma de determinadas decisiones o en la defensa de las opiniones. En la figura 4 se presentan algunas formas de preguntas y ejemplos relacio-nados con el ciclo del agua que pueden facilitar la comprensión de cada uno de los procesos implicados en la elaboración de las explicaciones científicas.

48 49


Figura 5. Ejemplos de preguntas de cada proceso implicado en la elaboración de una explicación científica (Roca, 2008).

CATEGORÍA

Descripción

Explicación causal

Comprobación

Generalización

Predicción

Gestión

Opinión, valoración

EJEMPLO

¿De dónde sale el agua que hay en el nacimiento de un río?

¿Por qué el agua del río es dulce y el agua del mar salada?

¿Cómo se puede saber que el agua está formada por O2 y H2?

¿Por qué todos los rios acaban desembocando en el mar?

¿El agua se gastará?

¿Cómo puede ser que se construyan autopistas sin los sesagües suficientes?

¿Estás deacuerdo con el señor Dolç cuando dice que no se ha tenido en cuenta la hidrología de Castelldefels?

CATEGORÍA

“¿cómo?”, “¿dónde?”, “¿cuáles?”, “¿cuántos?”, “¿qué pasa?”, ¿cómo pasa?”

“¿por qué?”, “¿cuál es la causa de?”, “¿cómo te explicas que?”

“¿cómo se puede saber?”, “¿cómo se puede demostrar?”

“¿qué es?”, “¿qué diferencia hay?”, “¿por qué según la teoria X?”

“¿qué consecuencias tiene?”, “¿qué pasaría si...?”

“¿qué se puede hacer?”, “¿cómo se puede resolver?”

“¿cuál es tu opinión?”, “¿qué es para ti lo más importante?”

48 49


A partir de esta iniciativa de Roca (2008) se propuso a los alumnos reflexionar sobre las preguntas planteadas en la actividad: ¿Qué preguntas se plantearía un científico?, y que rellenaran a nivel de clase el cuadro que se muestra en la figura 6. Los alumnos buscaban ejemplos de preguntas de cada categoría y si era necesario for-mulaban nuevas. Además relacionaban cada pregunta con algún contenido científico relevante.

Esta actividad es un ejemplo de una manera de involucrar a los alumnos en las prácticas científicas a partir de proponer ambientes de aprendizaje en el que se promuevan discusiones, en las cuales los alumnos plantean preguntas, las discutan, busquen pruebas, las relacionen con las afirmaciones, construyan explicaciones y sepan evaluarlas y aplicarlas.

50 51


Figura 6. Clasificación de las preguntas formuladas en la actividad: ¿Qué preguntas se plantearía un científico?

CATEGORÍA

Descripción

Explicación causal

Comprobación

Generalización

Predicción

Gestión

Opinión, valoración

¿SOBRE QUÉ PREGUNTA?

Gradiente geotérmico

EJEMPLO

La temperatura en la cima del Everest (8848) es de aproximadamente -45º C. ¿Cúal es la tempe-ratura a 8848 m bajo tierra?

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En la escuela, el alumnado aprende a responder preguntas, pero poco a formularlas. Y cuando se les pide que las formulen tienden a plantear preguntas que se centran en la descripción y explicación causal. En cam-bio, casi ningún alumno plantea demandas que requieran evaluar, opinar o comprobar. Este hecho se puede interpretar haciendo una analogía con la vida cotidiana en la que preguntar quiere decir pedir “qué, cómo, cuándo, dónde y por qué”. Y también observando el tipo de preguntas de los libros de texto, donde funda-mentalmente encontramos estas categorías de preguntas además de las relacionadas con la generalización. Por todo ello, si queremos que los alumnos sean capaces de plantearse preguntas científicas será imprescin-dible trabajar esta dimensión con ellos.

5. reflexiones finales

En estos momentos, que se pide que ayudemos a los alumnos a desarrollar competencias, no se puede ob-viar un trabajo en las aulas orientado a esta finalidad. Y esto requiere incorporar cambios a nuestra práctica docente.

52 53


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Leer criticamente las ideas y pruebas científicas que aportan

artículos periodísticos

Neus Sanmartí y Begoña Oliveras

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Índice

1. La lectura de artículos periodísticos y el aprendizaje de las ciencias

2. ¿Qué se entiende por leer críticamente?

3. ¿Cómo enseñar a leer críticamente la prensa en las clases de ciencias?

4. Análisis de algunas experiencias y resultados

5. Reflexiones finales

Bibliografía

1. la lectura de artículos Periodísticos y el aPrendizaje de las ciencias

La lectura es un proceso fundamental en el aprendizaje de las ciencias, ya que no solo es uno de los recur-sos más utilizados durante la vida escolar, sino que puede convertirse en el instrumento fundamental a

partir del cual se pueda seguir aprendiendo a lo largo de toda la vida. Los medios de comunicación, y espe-cialmente la prensa escrita, constituyen la principal fuente de información científica para la mayoría de perso-nas adultas (Jarman & McClune, 2002). En estos medios a menudo se fundamentan opiniones y actuaciones en base a conocimientos científicos que hay que saber analizar críticamente.

Leer artículos de prensa con contenido científico comporta saber aplicar, en diferentes contextos, los cono-cimientos de ciencia adquiridos. No es extraño que las cuestiones del programa de evaluación PISA (OECD-

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Leer criticamente las ideas y pruebas científicas que aportan artículos periodísticos

PISA, 2006) partan de plantear situaciones a partir de textos muy a menudo similares a los publicados en artículos periodísticos o de divulgación, ya que suponen que una buena alfabetización científica requiere comprender y analizar críticamente el contenido de lo que se publica en la prensa.

Desde las ciencias se considera que se es competente si se es capaz de utilizar el conocimiento para plantear-se preguntas e identificar problemas investigables científicamente, y para extraer conclusiones basadas en pruebas. Leer sobre ciencias comporta pues aplicar estas capacidades, generando “buenas preguntas” que se espera que el texto responda e identificando los datos y pruebas que se aportan en el texto. Pero en el contexto actual, en que cualquier persona escribe sus ideas y sus datos, es más necesario que nunca ser capaz de analizar críticamente lo que se lee e inferir la calidad de las pruebas y argumentos aportados.

Hasta hace poco, en la escuela, la lectura se utilizaba solo como instrumento para la transmisión de un saber científico bien establecido, pero actualmente reconocemos que es mucho más: es una forma de construirlo y de utilizarlo críticamente (Wellington & Osborne, 2001), necesaria para continuar aprendiendo a lo largo de la vida. Sin embargo, los profesores constatamos que son pocos los alumnos que llegan a descubrir y ex-perimentar esta reconstrucción del conocimiento a partir del trabajo de lectura que se realiza en la escuela y mucho menos la emoción que representa comprobar que se es capaz de aplicar aquello que se ha aprendido para analizar un contenido y criticarlo.

Normalmente se considera que la causa reside en el contexto actual, en el cual la lectura ha de competir con otro tipo de actividades mucho menos costosas intelectualmente. Pero también cabría preguntarse si la es-cuela ayuda a experimentar esta emoción. En nuestra experiencia hemos comprobado que a los jóvenes de todos los niveles culturales les gusta leer, pero no qué leen, ni para qué, ni cómo se les propone leer en las aulas. Pero no es suficiente con pedir que lean y respondan a preguntas sobre el contenido de la lectura. Hay

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que ayudar al alumnado a conectar la ciencia escolar con la ciencia que aparece en la prensa o en artículos de divulgación, ya que esta conexión no es necesariamente automática.

En general, los profesores tenemos dificultades para pensar en cómo trabajar la ciencia a partir del periódico. Lo más fácil es utilizarlo como medio para ayudar a conectar la ciencia escolar con la vida real, pero en poquí-simas ocasiones se utiliza para desarrollar la capacidad de leer y responder críticamente a las ideas científicas que se pueden leer en los diarios (McClune & Jarman, 2010). En este texto analizaremos experiencias orien-tadas a esta finalidad.

2. ¿Qué se entiende Por leer críticamente?

Los estudiantes creen que “leer es ser capaz de decir las palabras correctamente” y, generalmente, los textos científicos se les presentan como un medio para recibir conocimientos que han de almacenar en la memoria. Pero, de acuerdo con Olson (1994), hay que entender la lectura como un proceso activo de construcción de significado a partir del texto, a partir del que se han de conectar de manera consciente tres mundos diferentes: El mundo del lector formado por sus conocimientos, sus creencias y sus emociones; el mundo de papel que viene definido en el texto; y el mundo exterior que aporta vivencias y experiencias. Esto significa que el significado del texto no está en el propio texto, sino que cada lector debe construirlo a partir de sus referentes.

La lectura, por tanto, depende de los conocimientos previos del lector y requiere contextualizar e inferir las intenciones del autor y la construcción activa de nuevos conocimientos. Cuando, como personas lectoras, nos

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enfrentamos a la lectura de un texto, podemos adoptar diferentes posiciones, pero sin duda la más difícil es la crítica, ya que hay que realizar un proceso de negociación entre el texto y los propios conocimientos para po-der construir una interpretación. La mayoría de los estudiantes no suelen integrar bien sus ideas previas con la información del texto y aceptan sin más las afirmaciones del escrito, dado que implícitamente confían en los autores y en raras ocasiones cuestionan su autoridad. Seguramente ello se debe a que su aprendizaje se ha fundamentado básicamente en la lectura del libro de texto, que se considera depositario de la “verdad”.

Por lo tanto, para ser competente como lector no es suficiente ser capaz de leer y comprender un texto, sino que es necesario leerlo críticamente e inferir, por ejemplo, la credibilidad de los datos, pruebas y argumentos que aporta. En un texto hay que reconocer la ideología, el estatus y el grado de certeza de los argumentos científicos que aparecen, diferenciando entre afirmaciones, hipótesis, especulaciones y predicciones (Cassany, 2006). La comprensión crítica de muchos tipos de textos supone asumir que el discurso no refleja la realidad con objetividad, sino que ofrece una mirada particular y contextualizada.

El pensamiento crítico incluye formular hipótesis, ver un problema desde puntos de vista alternativos, plantear nuevas preguntas y posibles soluciones y planificar estrategias para investigar. Pero también el desarrollo de un conjunto de actitudes o disposiciones: estar interesado en plantear interrogantes y llegar a conclusiones, estar dispuesto a tener cuenta globalmente la situación y a buscar y dar razones, ser sensible a la necesidad de estar bien informado y de buscar alternativas, tender a juzgar si las evidencias y razones aportadas son insuficientes…

Al mismo tiempo, para poder analizar, interpretar y criticar un texto de contenido científico se necesita haber integrado en la memoria conocimientos abstractos y complejos, con gran potencialidad para ser aplicados a la interpretación de hechos diversos. No se puede interaccionar con un texto sobre mecánica cuántica si se ha aprendido esta teoría de una forma memorística y reproductiva.

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Todo ello implica una nueva manera de trabajar en las clases. Habrá que seleccionar cuidadosamente los con-tenidos que se enseñan y dejar tiempo al alumnado para que se apropien de los problemas, formulen buenas preguntas, planteen hipótesis, identifiquen pruebas y elaboren buenas argumentaciones. Por tanto, para lograr el desarrollo del pensamiento crítico es fundamental el papel del enseñante, y su capacidad para fomentar la discusión entre iguales y estimular interacciones que promuevan la creación de significados.

Pero no es fácil. Los estudiantes muestran dificultades en transferir los contenidos aprendidos al análisis de problemas planteados en contextos reales. De ahí que la lectura de artículos de periódico puede ser un me-dio para ayudarles a concretar el pensamiento crítico en la vida diaria. Distintas investigaciones demuestran que las habilidades asociadas a la lectura y al pensamiento crítico pueden ser enseñadas con buenos resulta-dos, aunque el desarrollo de estas capacidades no es el resultado de una o pocas actividades de aprendizaje, sino que se requiere un proceso de construcción a lo largo de los años de escolaridad.

3. ¿cómo enseñar a leer críticamente la Prensa en las clases de ciencias?

Cuatro son los campos en los que se ha de incidir especialmente:

- Selección de contenidos.- Argumentación basada en pruebas e ideas fundamentadas científicamente.- Aplicación de estrategias propias de la lectura y el pensamiento crítico.- Aplicación de estrategias interactivas y autorreguladoras.

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a) Selección de contenidos

Los textos que podemos dar a leer al alumnado, extraídos de periódicos y revistas, se caracterizan porque en ellos el modelo teórico de referencia que sirve para interpretar los hechos es muy implícito. Así pues, para que el alumnado pueda leer artículos con contenido científico, los currículos de ciencia que se aplican en la escuela deben proporcionar conocimientos científicos suficientes y significativos. No se trata tanto de transmitir muchas informaciones (ya están en el texto o se pueden encontrar en Internet) como de promover la construcción de modelos teóricos, generales y abstractos, que potencialmente se puedan transferir a la in-terpretación de hechos muy diversos y al análisis de temáticas que aparentemente no parecen tener relación con lo aprendido. Si el modelo de la mecánica newtoniana es potente es porque es útil para explicar tanto por qué cae una manzana de un árbol como por qué los planetas no “caen”.

Cada disciplina proporciona modelos teóricos de referencia para analizar los fenómenos y problemas, y sin ellos es difícil poder pensar de forma crítica. Los modelos son parte de las teorías científicas que nos permiten explicar los hechos y prever su comportamiento gracias a las hipótesis teóricas que los vinculan. Los modelos teóricos son, pues, las entidades principales del conocimiento científico, siempre que conecten con los fenó-menos y permitan pensar para poder actuar.

Cuando el alumno lee sobre un hecho o problema debe poder establecer puentes entre sus conocimientos de ciencia y el contenido de la lectura, de tal manera que le permitan comprender el texto y analizarlo críti-camente (a la vez que aprender ciencias). Al leer un texto se encuentran unas pistas que llevan a activar un determinado modelo teórico, a partir del cual se realizan inferencias y se evalúa el contenido, estableciendo relaciones entre lo que se conoce y las nuevas ideas. Muchas veces, para poder interpretar el problema des-

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de su complejidad, se necesita ser capaz de activar modelos teóricos que provienen de disciplinas científicas diferentes y establecer relaciones entre ellos.

Todo ello requiere de un aprendizaje a partir de unas actividades diseñadas a tal fin y de un acompaña-miento por parte del profesorado. Las estrategias más habituales que utilizamos se relacionan con el plan-teamiento de preguntas, pero a menudo son demasiado literales –buscando que el alumnado responda repitiendo alguna parte del texto– y tampoco favorecen el desarrollo de su autonomía (Roca, 2005). Son mejores aquellas que promueven que los que aprenden piensen por ellos mismos, sepan en qué han de pensar para analizar el texto y que intercambien puntos de vista, para así aprender a autorregularse.

Sin que el profesorado sea capaz de plantear buenas preguntas será difícil que los estudiantes lo sean, ya que no hay que olvidar que se aprende mucho por imitación.

b) Argumentación basada en pruebas e ideas fundamentadas científicamente

Para leer y comprender críticamente un texto es necesario ser capaz de inferir la credibilidad de los da-tos y argumentos que aporta. Una característica fundamental del pensamiento científico es que sus afir-maciones se basan en pruebas, pero el uso que se hace de ellas y de las ideas al justificar un argumento en un artículo está condicionado por valores y por el contexto cultural. Su autor no es una persona neu-tra, sino que tiene un propósito. Muchas veces se mezclan datos, opiniones, hipótesis, especulaciones, creencias…, que se presentan como pruebas, y además se seleccionan unos datos y se obvian otros.

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Para Roberts y Gott (2006) las pruebas o evidencias son las ideas utilizadas para la toma de decisiones. Que un dato sea una evidencia depende de si es confiable y válido y de su idoneidad para argumentar.

Pero relacionar afirmaciones con evidencias comporta también haber construido los conceptos que son la base de los modelos teóricos. Estas relaciones serán la base de toda argumentación. Cuando existen distintos puntos de vista o explicaciones, las afirmaciones son distintas y también los datos que se reconocen como pruebas. Que un punto de vista o una teoría se imponga depende tanto de los argumentos fundamentados en pruebas como de factores sociales –credibilidad de quienes la defienden, financiación u objetivos de la línea de investigación, etc.–

Por lo tanto, entender qué es una evidencia y cómo reconocerla es importante tanto para generar conoci-miento científico como para aplicarlo a la interpretación de hechos o problemas (Pipitone et ál., 2008). Pero también es necesario ser capaz de escoger las más idóneas para argumentar.

c) Aplicación de estrategias propias de la lectura y pensamiento crítico

Consecuentemente, leer un texto que argumenta con datos, informaciones e ideas científicas comporta ser capaz de analizar críticamente su contenido. Hay distintos tipos de propuestas para favorecer el desarrollo de esta capacidad. Por un lado, las relacionadas con la caracterización del pensamiento crítico como, por ejem-plo, los llamados “elementos de razonamiento” de Paul & Elder (2006), que recogen los aspectos-clave que caracterizan el pensamiento crítico. Otra propuesta es el cuestionario que responde al acrónimo C.R.I.T.I.C. de Bartz (2002), que busca que el alumnado identifique las principales afirmaciones del discurso y los intere-

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Cuadro 1. Elementos para la lectura crítica de textos con contenido científico. (Oliveras, Márquez y Sanmartí, 2011).

Ejemplos de cuestiones-tipo

¿Qué problema se expone en el texto? ¿Cuál es la idea princi-pal? ¿Qué otras ideas se exponen y cómo están relacionadas?¿Con qué contenidos científicos pueden estar relacionadas?

¿Quién ha escrito este documento? ¿Por qué lo debe haber escrito?

¿Cómo pensáis que se posiciona el autor de la noticia respecto este tema? ¿Qué frases del texto os permiten reconocer la opi-nión del autor? ¿Qué suposiciones hace el autor en el texto? ¿Son justificables? ¿Qué pregunta se haría un/a científico/a para investigar el pro-blema que aborda el texto?¿Qué prueba o experimento se podría hacer para comprobar la credibilidad de la afirmación principal?

¿Qué datos, pruebas y argumentos científicos incluye el texto que justifiquen la afirmación inicial?

¿En qué aspectos crees que las conclusiones del artículo están de acuerdo o no con el conocimiento científico actual que conoces?¿Cómo argumentarías tu acuerdo o desacuerdo con la informa-ción de base científica aportada por el texto?

En función de lo que has leído ¿en qué sentido ha cambiado tu conocimiento sobre el tema o sobre el problema? ¿Qué actua-ciones se podrían derivar?

Elementos para la lectura crítica de textos con contenido científico

1. Identificar las ideas principales del texto

2. Identificar el propósito del autor

3. Identificar las suposiciones y el punto de vista del autor

4. Plantear qué haría un/a científico/a para comprobar la información aporta-da por el texto

5. Identificar datos y pruebas que apor-ta el texto

6. Valorar las conclusiones a partir de las pruebas e informaciones aportadas por el texto

7. Discutir posibles implicaciones y con-secuencias de la lectura realizada

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ses que mueven al autor a construir el punto de vista que adopta, valore la solidez, fiabilidad y validez de las pruebas y argumentos aportados, y detecte incoherencias, imprecisiones, errores y/o contradicciones.

A partir de estas propuestas hemos descrito (cuadro 1) los “Elementos para la lectura crítica de textos con contenido científico” y tipos de preguntas que pueden favorecer el desarrollo de esta capacidad al promover la lectura de textos periodísticos y de divulgación.

d) Aplicación de estrategias interactivas y autorreguladoras

En el diseño y aplicación de las actividades en el aula para promover la lectura crítica son importantes las cuestiones planteadas pero también otras estrategias metodológicas.

Entre ellas valoramos como básicas las relacionadas con el aprendizaje cooperativo y la discusión en grupo ya que mejoran tanto la comprensión de los textos como su lectura crítica, y a la vez fomentan el desarrollo de habilidades de pensamiento. Será importante trabajar la lectura en el aula a partir del análisis de las ideas encon-tradas en el texto, promoviendo que los alumnos hablen de sus puntos de vista, estimulando la discusión sobre los problemas que plantea el texto y sus posibles soluciones. En nuestra experiencia hemos aplicado estrategias muy diversas. Por ejemplo, cada alumno del grupo lee una parte del texto y explica a los demás la idea princi-pal y/o los datos o argumentos que aporta, o bien todos leen el texto completo pero a partir de una pregunta distinta y posteriormente se comparten las respuestas (Márquez y Prat, 2005; Marbà et ál., 2009).

Leer es el resultado de una actividad social compartida. Los alumnos entienden mejor un texto y retienen mejor la información cuando el texto se ha analizado en grupo que cuando se ha trabajado únicamente de

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manera individual (Colomer, 2002). La discusión en grupo fomenta el aumento de habilidades de orden supe-rior, como criticar, analizar y juzgar, y mejora las estrategias de razonamiento. Y también hemos comprobado que favorece la expresión de valores, sentimientos y emociones que forman parte de la lectura, cosa que no se da normalmente en el marco del gran grupo.

También es necesario promover estrategias orientadas a la reflexión metacognitiva sobre cómo leemos y a la autorregulación (Sardà et ál., 2006). Estas estrategias son básicas para aprender a aprender a leer críticamen-te ya que posibilitan activar habilidades conscientes para orientar la lectura y analizar los sentimientos que despierta, racionalizar el tiempo y esfuerzo, vigilar la comprensión, evaluar el proceso y regular las dificulta-des. Por ejemplo, es importante que se promueva pensar sobre por qué responder a un tipo de pregunta en relación a una lectura puede ser más difícil que otras, o sobre qué estrategias ha aplicado cada estudiante para encontrar la idea principal o para valorar la calidad de la información y pruebas que aporta.

Leer ha de posibilitar aprender a participar críticamente en la propia comunidad y en sus prácticas sociales.

4. análisis de algunas exPeriencias y resultados

En nuestra experiencia hemos comprobado que es útil empezar a trabajar la lectura crítica a partir de leer algún texto corto o, mejor incluso, un anuncio.

1. Adaptado de Bartz, 2002.

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a) ¿Qué afirma el anuncio/artículo? (idea principal).

b) ¿Quién lo ha escrito? ¿Será una persona experta en el tema? ¿Por qué lo ha escrito? (Inferir

intenciones del autor y del texto).

c) ¿Qué ideas o creencias hay detrás de la afirmación? (Relaciones del texto con posibles intereses

de los lectores).

d) ¿Qué pruebas aporta? ¿Son fiables? ¿Se podría repetir el experimento? (Identificación y valora-

ción de las pruebas/evidencias aportadas).

e) ¿Qué otros argumentos aporta? ¿En qué se fundamentan? (Valoración de la información que

incluye el texto y de su uso para argumentar).

f) ¿A qué conclusiones llegamos sobre si las afirmaciones tienen base científica? (Argumentación

de acuerdos y desacuerdos con el contenido del documento).

Por ejemplo, leemos el anuncio de la figura 1 y nos planteamos1 :

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Figura 1. Anuncio que pretende fundamentar “científi-camente” la eficacia de un producto.

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Cuando se empiezan a realizar actividades de este tipo hemos constatado (Marbá, 2010) que los alumnos:

Poco a poco más estudiantes van aprendiendo a leer “tras las líneas” (en palabras de Daniel Cassany, 2006), siempre que se vayan realizando actividades de este tipo.

Tienen dificultades para identificar la idea principal y reescribirla. Tienden a copiar alguna de las frases del texto.

Algunos identifican quién lo ha escrito (en este caso, personas que trabajan para la marca cosmética), pero otros piensan que es la persona retratada o gente famosa y bella).

Les es muy difícil inferir las razones de las ideas manifestadas. Tienden a copiar las ideas, pero no a relacionarlas con el por qué se han incluido en el texto.

Al inicio tienden a creer que se ha hecho un buen estudio. Pero al introducir dudas, reconocen, por ejemplo, que no se dice la edad de las mujeres de la muestra, ni se fijan otras variables.

Son capaces de distinguir argumentos que podrían comprobarse: “reduce la celulitis”, de aquellos que son más retóricos: “el buen humor se queda más tiempo”.

La argumentación final es muy diversa, desde los que creen que dice la verdad porque se ha hecho un experimento, hasta los que concluyen que no se demuestra nada de lo que se afirma, pasando por aquellos que piensan que solo es útil para mujeres como la de la foto.

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Normalmente introducimos la lectura de artículos como aplicación de los contenidos aprendidos en un tema, y también para evaluar si su aprendizaje ha sido significativo, es decir, pueden utilizar el conocimiento aprendido para interpretar hechos diversos. Buscamos que el alumnado relacione las ideas del modelo teórico que se está trabajando con situaciones o problemas que suceden en su entorno y hemos comprobado que no es fácil, ya que para ellos y ellas el mundo de la escuela tiene poca conexión con el mundo fuera de ella.

Estas actividades pueden tener una duración de 4-5 horas. Se puede pensar que es mucho tiempo, pero es un tiempo no perdido ya que se consolidan aprendizajes y adquieren más significatividad. Además descubren el placer de leer y desarrollan su pensamiento crítico. En nuestra experiencia, los estudiantes piden realizar más actividades de este tipo.

Por ejemplo, planteamos la lectura de artículos sobre el problema de la contaminación por metales pesados (1º de ESO), sobre si Google contamina o no (figura 2) (trabajando el concepto de energía, en 2º de ESO), sobre cómo es que no se pueden “borrar” los grafitis realizados sobre vidrio (en relación al aprendizaje del concepto de cambio químico en 3º o 4º de ESO) o sobre si realmente los nuevos bañadores influyen en la consecución de marcas en natación (en el contexto de aprendizaje de la mecánica newtoniana en 4º de ESO). Estos ejemplos, y muchos otros, se pueden encontrar descritos en la web leer.es o en Márquez y Prat, 2010.

En el diseño de las actividades tenemos en cuenta las tres fases del proceso lector: fase previa (relacionada con la activación de ideas previas y la formulación de hipótesis iniciales), fase de lectura (que conlleva la regulación del proceso de lectura) y fase post-lectura (de evaluación e investigación de implicaciones) (ver Sanmartí, 2010).

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Antes de la lectura propiamente dicha se promueve compartir con el alumnado su propósito el producto final esperado y el proceso para llegar a él, así como las razones de todo ello.

En el ejemplo del texto de la figura 2 (ver la actividad completa en Oliveras & Sanmartí 2009 –web leer.es–), se propuso al alumnado que primero hiciera predicciones sobre su contenido y dijera cuál sería su respuesta inicial a la pregunta que el título plantea. También que se pensara en qué contenidos se deberían activar en la memoria para poder fundamentar la respuesta. Los diferentes puntos de vista expresados se compararon, discutieron y regularon.

Algunas respuestas fueron: “Yo diría que Google no contamina porque es un servidor que utiliza muchísima gente en el mundo y no puede ser que contamine”; “No, porque ¿cómo puede contaminar un programa informático?” o bien “Sí, porque gastamos mucha energía cuando nos conectamos”. Cabe destacar que muchos alumnos leyendo solamente el título y mirando la imagen no fueron capaces de conectar los co-nocimientos que habían aprendido en la clase de ciencias con el texto y no infirieron que era un problema de energía. La discusión posterior en el aula permitió empezar a conectar la ciencia que habían aprendido con el texto que iban a leer.

Hemos podido comprobar que esta fase es esencial para promover el deseo de leer, centrar su objetivo y empezar a despertar el espíritu crítico.

a)

Durante la lectura se promueve que la persona lectora identifique el problema que plantea el texto o sobre qué quiere convencer, las soluciones que defiende el autor o autora, las evidencias y todo tipo de argumentos que aporta, las conclusiones, los valores asociados a su contenido...

b)

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Figura 2. Fuente: “La Vanguardia” 05.10.08.

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Los alumnos, al comparar las distintas lecturas, pueden regular sus puntos de vista, releyendo de nuevo el texto. También reconocen que leer no es solo descifrar palabras, sino que requiere integrar la información que proporciona el texto con sus propios conocimientos.

Un aspecto a tener en cuenta es la dificultad que muestra el alumnado para diferenciar datos de pruebas y opiniones.

Después de la lectura se anima a los estudiantes a profundizar en el contenido de la lectura y a establecer relaciones entre lo que ha leído y la producción final que se espera de ellos. Habitualmente las tareas se orientan a profundizar en el rol científico y en el rol comunicador.

c)

En este ejemplo, primero individualmente y después en pequeño grupo, los estudiantes tuvieron que iden-tificar la afirmación inicial del artículo, quién lo afirma, cuál es el principal argumento que da el artículo para avalarla, qué datos y pruebas se aportan, cómo Google contraargumenta y a qué conclusión se llega.

El hecho de hacer una primera parte de reflexión individual y después una puesta en común colectiva permitió que todos los grupos identificasen el principal argumento del texto y lo relacionasen con la idea científica que habían trabajado en clase. El trabajo cooperativo ayudó a detectar los datos y pruebas que exponían las dos partes (Harvard y Google). Muchos alumnos habían identificado al principio un solo dato o prueba y en la puesta en común con el grupo pudieron detectar todos los datos y pruebas de las que hablaba el texto, hecho que les permitía tener más información para poder posteriormente posicionarse respecto a la noticia. Con todo esta información discutieron entre ellos sobre qué datos, pruebas o argu-mentos les merecían más credibilidad, y verbalizaron las dudas que se les planteaban.

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En este ejemplo se estimula a que expliciten lo que no han entendido del contenido del artículo y que resuelvan sus dudas en el marco del grupo, buscando y leyendo nuevos textos si creen que lo necesitan. Y que validen los datos que se aportan en el artículo consultando otras fuentes y valoren cuáles son las más fiables.

También se les pide que piensen en posibles razones por las que el autor escribió el artículo, qué perse-guía con ello.

Finalmente se les pide que argumenten qué sistema de obtener información creen ellos que contamina más, y que escriban su argumentación como si fueran científicos, ya sea para incluirla en el blog de la clase, ya sea para darla a conocer a compañeros de otras clases o a las familias.

En nuestra experiencia hemos constatado que la mayoría de los textos elaborados son coherentes, aunque hay una gran tendencia a argumentar en función de solo alguna de las variables posibles o apoyándose en un solo tipo de argumentos, que incluso puede no estar recogido en el texto. Por ejemplo, piensan que el problema se debe fundamentalmente a que la energía proviene de quemar combustibles fósiles, cosa que el artículo no dice, y muy pocos se plantean el problema del uso poco eficiente de la energía.

También es interesante comprobar que los argumentos que para el alumnado tiene más fuerza son los numéricos.

Este tipo de actividades posibilitan además reconocer qué contenidos de la enseñanza aplicada el alum-nado no ha integrado de forma significativa. Los alumnos tienden a centrarse en si la fuente de energía es alternativa o no, pero no en la eficiencia de los procesos de transferencia.

Los alumnos, al comparar los datos del artículo con datos obtenidos de Internet, encontraron diferencias significativas. Los datos de emisión de CO2 que encontraron, diferentes en función de la fuente, les lleva-

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ron a valorar, por ejemplo, que “Los datos de la Universidad de Harvard son exagerados si los compara-mos con la información que hemos encontrado en Internet” y, en general, empezaron a tomar conciencia de que la información no es neutra y que siempre hay alguien que la escribe probablemente con alguna finalidad. Fue necesario discutir con el alumnado criterios para validar la información, y la discusión per-mitió al alumnado darse cuenta de la necesidad de estar bien informado para poder ser crítico con las afirmaciones que se emiten.

La última parte de la actividad, en la que se tiene que argumentar el propio punto de vista y relacionarlo con la actuación (búsqueda de información), ayuda a los alumnos a darse cuenta de que leer implica inte-grar la información que proporciona el texto con sus propios conocimientos y, a la vez, crear uno nuevo, una interpretación que va más allá del contenido de la lectura, que ha de tener en cuenta las intenciones del autor y que conlleva pronunciarse. En este caso, reflexionar sobre cómo se obtiene la energía que consumimos, los efectos de su utilización y en qué sentido afecta a nuestras formas de actuar. A las pro-fesoras nos ha mostrado la dificultad del alumnado en incorporar el concepto de eficiencia energética y la necesidad de revisar cómo lo enseñamos.

5. reflexiones finales

La lectura de estos artículos periodísticos ayuda al alumnado a conectar la ciencia escolar con el mundo real y a reconstruir su conocimiento. Creemos que la lectura de este tipo de textos debería ser fundamental en las clases de ciencias, no solo para mejorar la comprensión de fenómenos científicos, sino también para ayudar al alumnado a desarrollar una serie de capacidades para desenvolverse en el mundo y poder discutir con ar-gumentos científicos y con espíritu crítico problemas de relevancia social.

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Hemos comprobado lo costoso que es para los estudiantes conectar el mundo sobre el que leen con el mun-do de la ciencia. Pero cuando reconocen que el conocimiento científico les posibilita buscar y encontrar infor-maciones complementarias útiles para fundamentar mejor su opinión y llegar a argumentar coherentemente, se sienten muy motivados.

Destacamos también la dificultad en reconocer evidencias, en el texto o provenientes de su experiencia, que sean significativas para poder validar la información que aportan los distintos documentos consultados, ya que a priori todos piensan que la información escrita es siempre cierta e imparcial y, además, solo se fijan en alguno de los datos o variables a tener en cuenta.

Finalmente, valoramos como muy importante que la actividad finalice con la realización de alguna acción en la que los estudiantes tengan que comunicar las conclusiones a las que han llegado, argumentándolas, y que autoevalúen su producción. El hecho de hablar o escribir les ayuda a reorganizar sus ideas, teniendo en cuen-ta el modelo científico de referencia, y a interiorizarlas.

Tras la realización de este tipo de actividades el alumnado manifiesta tener más interrogantes que al inicio en relación a los temas científicos estudiados, ya que les posibilita reconocer dudas y plantearse preguntas nuevas. Y, como se ha dicho, piden realizar más actividades similares, poniendo de manifiesto que la lectura les interesa siempre que tenga sentido para ellos tanto su contenido como aquello que se les propone realizar a partir de ella.

Sin olvidar que como dice Paulo Freire:

No leemos ni comprendemos significados neutros; leemos discursos de nuestro entorno y comprendemos datos e

informaciones que nos permiten interactuar y modificar nuestra vida.

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La indagación en el laboratorio

Juán Ramón Gallastegui Otero

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Índice

Introducción1. Ejemplo 1: elección entre hipótesis alternativas

2. Ejemplo 2: construir una explicación a partir de datos: la caída de objetos

3. Ejemplo 3: de: “preparamos disoluciones” a “la homeopatía ¿cura las enfermedades?”. un ejemplo para

argumentar sobre una cuestión sociocientífica

3.1. Preparamos disoluciones:

3.2. Actividades:

Anexos

Referencias bibliográficas

introducción

Las actividades de argumentación en Ciencias de la naturaleza pueden tener diferentes finalidades y pro-ducirse en situaciones variadas. Hay ocasiones en que se pretende justificar una hipótesis propia, otras

en que se trata de elegir entre distintas teorías para explicar algún fenómeno. También podemos pretender evaluar explicaciones de otros o tomar decisiones de forma fundamentada sobre temas sociocientíficos. En las páginas que siguen ofrecemos tres ejemplos de argumentación con finalidades diferentes. En el primer caso se trata de elegir entre dos explicaciones alternativas, o teorías que compiten en la explicación de un fenómeno, concretamente de lo que ocurre cuando cubrimos con un matraz invertido una vela que arde so-bre agua. En el segundo caso se trata de construir una explicación a partir de datos empíricos, en este caso sobre la caída de objetos. En el tercer caso el objetivo es evaluar críticamente afirmaciones de otros sobre una cuestión sociocientífica, como es la capacidad curativa de la homeopatía.

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ejemPlo 1: elección entre hiPótesas alternativas

Esta actividad está basada en una experiencia propuesta con frecuencia en libros y manuales de ciencias: se coloca una vela encendida en un recipiente que contiene agua y se tapa la vela colocando sobre ella un ma-traz invertido. El resultado es que la vela se apaga y el agua asciende por el recipiente invertido hasta alcanzar una cierta altura, tal como se refleja en la figura:

80 81


Al realizar la experiencia, los hechos más relevantes (aparte de que la vela se apaga un tiempo después de taparla) observados por la mayoría de los participantes, son los siguientes:

Se proponen dos explicaciones diferentes para explicar lo que sucede en la experiencia, y el objetivo de la actividad es contestar a la pregunta:

¿Cuál de las dos explicaciones de la entrada de agua es mejor en función de las pruebas?

Con este objetivo se busca que los participantes comprueben hasta qué punto las dos explicaciones diferen-tes que se les ofrecen son compatibles con los hechos experimentales observados. El hecho de proporcionar las dos teorías en competencia desde el principio, en vez de pedirles a los participantes que las propongan, es intencionado, y se trata con ello de evitar que se sientan más inclinados hacia la hipótesis que ellos mis-mos podrían proponer. Sobre todo teniendo en cuenta que los destinatarios últimos de estas actividades son alumnos y alumnas de secundaria.

Las dos explicaciones proporcionadas son:

Explicación a) Al arder la vela se consume el oxígeno del interior del matraz, y el agua ocupa su lugar ascendiendo por él.

Explicación b) Al arder la vela el aire del matraz se calienta y se dilata. Cuando la vela se apaga, el aire se enfría y se contrae, provocando el ascenso del agua.

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No puede explicar la salida de burbujas porque el consumo de oxígeno conduce a la disminución de volumen de gas, en ningún momento al aumento del mismo. Tampoco puede explicar que siga entrando agua con la vela apagada, porque al apagarse la vela cesa el consumo de oxígeno y debía cesar la entrada de agua. En cambio sí puede explicar que el agua ocupe un 20% del volumen del recipiente si admitimos que se consume prácticamente todo el oxígeno del aire, que sería el 21%, y que no hay ningún otro efecto.

La explicación b) explica las tres observaciones. En la 1 al principio salen burbujas porque el aire se está calen-tando y dilatando y, al no caber en el matraz, sale en forma de burbujas. En la 2 el agua asciende al disminuir la temperatura, que hace que el aire se contraiga. Al apagarse la llama el aire se enfría más y entra más agua. Para explicar la observación 3, una entrada de agua del 20% supone una disminución del volumen del gas dentro del matraz del 20%. Teniendo en cuenta las leyes de los gases, una bajada del 20% de la temperatura absoluta produciría una disminución del volumen del gas del 20%. Si admitimos una temperatura ambiente de unos 290 K, un calentamiento y posterior enfriamiento de unos 70 K supondría una variación de volumen del orden de la observada.

Llegados a este punto podríamos decir que la explicación b) “gana” a la a) por 3 a 1.

A la hora de comparar la capacidad explicativa de las dos propuestas, la explicación a) no puede explicar las observaciones 1 y 2, pero sí puede explicar la 3.

1. Al principio, mientras la llama está ardiendo, salen burbujas por debajo del matraz.2. Después de unos segundos la llama va disminuyendo hasta apagarse, y el agua asciende por el matraz. Parte del ascenso ocurre con la llama ya apagada.3. El agua sube hasta ocupar aproximadamente el 20% del matraz.

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Si pretendemos profundizar un poco más en la interpretación del fenómeno, podemos considerar dos datos más:

Dato complementario 1:

El aire contiene un 21% de oxígeno, pero una vela se apaga cuando el porcentaje de oxígeno desciende a un valor del orden del 15%, es decir, mucho antes de que se haya consumido todo el oxígeno que contiene el aire.


Las velas no suelen estar formadas por sustancias puras pero, simplificando, supongamos que son parafinas de fórmula tipo CnH2n+2, siendo la reacción de combustión:

2 CnH2n+2 + (3n+1) O2 2n CO2 + (2n+1) H2O

Estos dos datos hacen que la explicación a) pierda el poco poder explicativo que ya tenía. El primer dato nos lleva a que la disminución del volumen por desaparición del oxígeno sería solo del 6%, dado que las velas no son capaces de consumir más que una parte del oxígeno del aire. El segundo dato nos lleva a que esa dismi-nución de volumen por desaparición de oxígeno se vería al menos parcialmente compensada por la aparición de dióxido de carbono, pues aunque desaparece el gas oxígeno en cantidad “3n+1”, aparece el gas dióxido de carbono en cantidad “2n”, compensando unos dos tercios de la disminución de volumen.

Teniendo en cuenta estos últimos datos, la explicación a) es incapaz de explicar los hechos observados, mien-tras que la explicación b) es compatible con ellos.

Cabe señalar en este punto que la influencia de la dilatación en la medida de los volúmenes de aire en este

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tipo de combustiones ya era señalada por Lavoisier en 1776 (Cardoso Ferreira, 1898) y sin embargo es lamen-tablemente frecuente encontrar materiales curriculares en que se propone esta experiencia para “demostrar” que el aire contiene un 21% de oxígeno.

ejemPlo 2: construir una exPlicación a Partir de los datos: la caida de los objetos

La caída de graves es un tema clásico en el que la ciencia escolar, que sostiene que todos los objetos caen con la misma velocidad, es contraria al conocimiento cotidiano que, en general, considera que los objetos pesados caen a mayor velocidad que los ligeros. Esto supone una fuente continua de ideas alternativas y de propuestas para mejorar la enseñanza.

Para comenzar la actividad proponemos realizar una secuencia POE (predicción-observación-explicación). En primer lugar, en la fase de predicción, se presenta a los participantes una situación y se les pide que predigan lo que va a ocurrir. En este caso se presentan tres objetos, una goma de borrar de 20 g de masa, una hoja de papel, de masa 5 g y una segunda hoja de papel, pero en este caso arrugada formando una bola. Se pide a los participantes que predigan cómo van a caer.

Si los participantes son profesores en ejercicio o profesores en formación, la mayoría predice que llegará an-tes la goma, un poco después la hoja arrugada y mucho después la hoja sin arrugar.

La siguiente fase es la fase de observación: se dejan caer los objetos y se observa lo que ocurre. En este caso

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no se observa diferencia entre la caída de la hoja arrugada y la caída de la goma, que llegan al suelo al mismo tiempo. La hoja de papel sin arrugar, en cambio, cae mucho más despacio.

En la tercera fase, la fase de explicación, se explican los hechos observados. La igualdad en la caída de la hoja arrugada y la goma refuta la hipótesis de que la velocidad de caída es proporcional a la masa de los objetos, pues un objeto tiene una masa 4 veces mayor que el otro y sin embargo no se observan diferen-cias.

La diferencia entre la caída de la hoja arrugada y la hoja sin arrugar, o de la hoja sin arrugar según la soltemos en posición horizontal o vertical, nos lleva a ver que las diferencias observadas no son debidas a la diferente masa, sino al efecto del rozamiento del aire. Este efecto debido al rozamiento del aire también se puede poner de manifiesto si colocamos la hoja de papel sobre un libro de su mismo tamaño y los dejamos caer conjuntamente. Al no sentir los efectos del rozamiento del aire la hoja cae a la misma velocidad que el libro.

El hecho de que las diferencias en la caída sean debidas al medio en el que caen en vez de a la masa, puede ponerse también de manifiesto comparando la caída de dos huevos, uno de gallina y uno de mármol, primero en el aire y luego en el agua. En el aire los dos huevos caen igual, mientras que en agua el huevo de gallina cae mucho más lentamente. Galileo usó esta experiencia para hacer ver que era el medio el que provocaba las diferencias.

Teniendo en cuenta que el medio influye en la caída de los cuerpos, en contextos escolares solemos limitarnos a caídas en el vacío o a caídas en el aire en condiciones en que no se diferencian mucho de las caídas en el vacío. Si queremos aproximarnos algo más a las caídas reales en el aire, podemos acudir a gráficas como las siguientes, descargadas en http://ciencianet.com/paraca.html el 01/07/2010:

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En ellas podemos observar que en las caídas reales en el aire hay una fase inicial en que la velocidad aumen-ta linealmente con el tiempo, como en el vacío. Sin embargo, en las caídas en el aire llega un momento en que la velocidad deja de aumentar de forma lineal, su aumento se va suavizando para finalmente alcanzar un valor máximo, la velocidad límite, que depende de varios factores, como la resistencia aerodinámica, la masa o la densidad del aire. A título de ejemplo podemos incluir las velocidades límite de varios objetos (tabla 1), tomada de Halliday & Resnick (1988).

Gráfica 1. Gráfica 2.

86 87

m/s

60

42

20

14

9

7

5

Km/h

216

151

72

50

32

25

18

Objeto

Paracaidista con paracaídas cerrado

Pelota de tenis

Balón de baloncesto

Granizo

Pelota de ping pong

Gota de lluvia

Paracaidista con paracaídas abierto

velocidad límite


En la tabla 1 podemos ver que algunos objetos, como una gota de lluvia, una pelota de ping pong o un pa-racaidista con el paracaídas abierto, alcanzan durante su caída velocidades límite bastante pequeñas. Esto significa que, como puede verse en la gráfica 2, solo durante las primeras décimas de segundo de su caída caen con el movimiento uniformemente acelerado que se le suele asignar en las clases de secundaria.

Sírvanos esto para que intentemos evitar proponer en clase ejercicios cuyos resultados queden totalmente alejados de la realidad, aunque estén formalmente bien resueltos.

En el anexo 2 se incluye el guión de la actividad para alumnado de secundaria.

Tabla 1.

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procedimiento

1 ml de la disolución original en tubo de ensayo con 9 ml de agua

1 ml de la disolución anterior en tubo de ensayo con 9 ml de agua

1 ml de la anterior en tubo de ensayo con 9 ml de agua

lo mismo

lo mismo

0,1 ml de la disolución original (3 gotas) en 10 ml

0,1 ml de la disolución anterior (3 gotas) en 10 ml

0,1 ml de la disolución anterior (3 gotas) en 10 ml

lo mismo

lo mismo

0,05 (o 5·10-2)

0,005 (o 5·10-3)

0,000 5 (o 5·10-4)

0,000 05 (o 5·10-5)

0,000 005 (o 5·10-6)

0,005 (o 5·10-3)

0,000 05 (o 5·10-5)

0,000 000 5 (o 5·10-7)

0,000 000 005(o 5·10-9)

0,000 000 000 05 (o 5·10-11)

Nº

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

concentración resultante (M o mol/L)


ejemPlo 3: de: “PreParamos disoluciones” a “la homeoPatía ¿cura las enfer-medades?”. un ejemPlo Para argumentar sobre una cuestión sociocientífica

3.1. PreParamos disoluciones

Partimos de una disolución 0,5 M de permanganato de potasio (KMnO4), y preparamos las siguientes:

88 89


El permanganato de potasio tiene algunos usos en medicina. Se usa por ejemplo en concentración 1/10 000 para tratar afecciones de piel. También existen preparaciones homeopáticas de permanganato de potasio. En la figura 1 se muestra un extracto de las formulaciones de un laboratorio homeopático, donde aparece el permanganato de potasio en varias formulaciones.

La homeopatía es un método de tratamiento de enfermedades, iniciado en 1796 por el médico Samuel Hahnemann. Los tratamientos homeopáticos suponen administrar a los pacientes por vía oral sustancias en disoluciones de concentración muy baja. Sus dos principios son la curación con “lo similar” y la administración de dosis “infinitesimales”, obtenidas a través de diluciones sucesivas de las sustancias activas.

De acuerdo con el primero se trata a los pacientes con sustancias que producen en una persona sana los mismos síntomas que la enfermedad. Hahnemann observó que la administración de quinina producía fiebre, y propuso administrarla para curar la fiebre.

Algunas de las sustancias son venenos potentes, como el arsénico. Hahneman observó que si se reduce la dosis lo suficiente, se reducen también los efectos nocivos: el segundo principio establece que cuanto más diluida esté la sustancia, mayores son sus efectos beneficiosos y más rápida y eficaz la curación.

Nombramos las disoluciones anteriores al estilo homeopático:

La disolución 0,5 M de permanganato de potasio es una tintura madre de kalium permanganicum. Las disolu-ciones números 1, 2, 3, 4 y 5 serían preparaciones 1X, 2X, 3X, 4X y 5X respectivamente (diluimos a la décima parte cada vez) Las disoluciones números 6, 7, 8, 9 y 10 serían preparaciones 1C, 2C, 3C, 4C y 5C respecti-vamente (se diluye a la centésima parte cada vez).

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La indagación

Figura 1. Ejemplos de preparaciones homeopáticas.

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3.2. actividades

a) ¿Se te ocurre alguna razón por la que una sustancia tenga mayor efecto y más rápido cuanto más diluida esté?

En general ninguno de los asistentes se les ocurre razón alguna para justificar mayor efecto a mayor dilución. En algún caso se cita la posible comparación con las vacunas, en que para que tengan efecto beneficioso, el antígeno ha de estar en pequeña cantidad.

Las preparaciones homeopáticas 6 C, 15 C y 3 CH obtenidas a partir de una tintura madre de KMnO4 0,5 M tienen concentraciones de 5·10-13 M, 5·10-31 M y 5·10-61 M respectivamente.

b) Calcula el nº de iones MnO4 que habrá en 1 ml de cada disolución.

Los cálculos dan 3·108, 3·10-10 y 3·10-40 respectivamente, lo que supone que en el segundo y tercer caso no hay ningún ión permanganato.

c) Calcula cuántos litros de la segunda preparación harían falta para que contuviesen un único ión MnO4.

Este resultado es tal vez más intuitivo para los menos acostumbrados a manejar números de moléculas: hacen falta 3,3.106 L, más de tres millones de litros de una preparación 15 C para encontrar un único ión perman-ganto.

d) ¿Puedes dar alguna razón para que tenga algún efecto una disolución en que ya no hay principio activo?

Para esta pregunta tampoco suelen tener los participantes contestación alguna.

-

-

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La indagaciónn el laboratorio

A continuación se proponen dos textos breves que manifiestan opiniones opuestas. En el primero de ellos un persona conocida, y a la que debía suponérsele “autoridad”, proporciona un mecanismo para explicar los efectos de disoluciones donde no queda ya principio activo. El segundo texto está extraído de un informe del comité de ciencia y tecnología del parlamento británico.

Lee los siguientes textos:

Texto 1 (El País, 06-03-2010): Luc Montagnier, premio Nobel de medicina en 2008 por el descubrimiento del virus del sida, señala:

Es verdad que se puede explicar el efecto de los medicamentos después de la dilución por el hecho de que la estructura del agua puede seguir representando a la molécula. El agua puede conservar la forma y la información del principio activo de la molécula.

Una teoría que explicaría la influencia sobre el organismo de esa sustancia primitiva, aunque no quedara ni una sola molécula del original.

Texto 2: Extraído del informe del comité de ciencia y tecnología del parlamento británico sobre la homeopa-tía (House of Commons, 2010):

El principio de la curación por lo similar es teóricamente débil y no proporciona modo de actuación fisiológico verosímil para los productos homeopáticos.

La noción de que las ultra-diluciones pueden mantener una impronta de sustancias previamente disueltas en ella no es científicamente plausible.

Las revisiones sistemáticas de los estudios realizados demuestran que los productos homeopáticos no tienen me-jores resultados que los placebos.

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Para reflexionar sobre los textos anteriores se proponen las preguntas siguientes:

e) ¿Cuál de los dos textos te parece más convincente?

f) ¿Cuál de ellos crees que está basado en pruebas?

g) Si el agua conserva “memoria” de las sustancias con las que estuvo en contacto ¿ves alguna razón para que sólo conserve memoria de las que intervienen en los medicamentos homeopáticos y no de todas las demás?

h) Imagina que trabajas como técnico para sanidad y consumo y haces un control de calidad de medicamen-tos homeopáticos. ¿Cómo determinarías si una preparación 15C de kalium permanganicum está correcta-mente preparada o no?

Puede ser también interesante señalar que aunque la homeopatía se presenta a menudo como algo alternati-vo y casi artesanal, también hay grandes empresas en el sector, como por ejemplo Boiron, con cuatro plantas de fabricación en España y más de 4000 empleados en todo el mundo.

Esta actividad puede completarse analizando algún artículo científico y buscando más información sobre el tema. Es muy interesante la unidad didáctica sobre homeopatía del proyecto SATIS 14-16, adaptada al espa-ñol por José L. Cebollada, disponible en www.arp-sapc.org/docentes/index.html.

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anexo 1. guión de la combustión de una vela

Coloca una vela encendida en un cristalizador o un recipiente grande con uno o dos centímetros de agua y cúbrela con un matraz dado la vuelta. Coloca el matraz de modo que quede apoyado en el cristalizador. La vela queda así ardiendo en el interior del matraz.

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Observa atentamente todo lo que ocurre.

La vela se apaga un tiempo después de taparla. ¿Puedes explicar por qué se apaga?

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..............................................................................................................................................................................

Otra cosa que ocurre es que el agua asciende por el matraz hasta alcanzar una cierta altura, que es aproxima-damente el 20% del volumen del matraz. ¿Por qué sube el agua?

Podemos pensar en dos explicaciones diferentes para esta subida:

Analizando con más detalle lo ocurrido, podrás decidir cuál de las dos explicaciones de la subida del agua es mejor: anota qué fenómenos has observado y qué explicación crees que puede explicar cada uno de ellos. Si es necesario, repite la experiencia.

Explicación a) Al arder la vela se consume el oxígeno del interior del matraz, y el agua ocupa su lugar ascendiendo por él.

Explicación b) Al arder la vela el aire del matraz se calienta y se dilata. Cuando la vela se apaga, el aire se enfría y se contrae, provocando el ascenso del agua.

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Observación 1:

He observado que al principio, mientras la llama está ardiendo, salen burbujas de aire por debajo del matraz. sí no

¿Crees que esta observación está correctamente explicada por a)? sí no

Indica las razones:.................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................................

¿Crees que esta observación está correctamente explicada por b)? sí no


..............................................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................................

Observación 2:

He observado que después de unos segundos la llama va disminuyendo hasta apagarse y el agua asciende por el matraz. Parte del ascenso ocurre con llama ya apagada. sí no


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¿Crees que esta observación está correctamente explicada por a? sí no


..............................................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................................

¿Crees que esta observación está correctamente explicada por b? sí no


..............................................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................................

Observación 3:

He observado que el agua sube hasta ocupar aproximadamente el 20% del matraz. sí no

¿Crees que esta observación está correctamente explicada por a? sí no


..............................................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................................

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¿Crees que esta observación está correctamente explicada por b)? sí no


..............................................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................................

¿Cuál de las dos explicaciones a) o b) crees que es la mejor?

Explica por qué:....................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................................

Actividad complementaria

A continuación se aportan dos informaciones complementarias de la experiencia anterior. Debes indicar si las explicaciones a) y b) son adecuadas para ellas y por qué.


El aire contiene un 21% de oxígeno. Una vela se apaga cuando el porcentaje de oxígeno desciende a un valor del orden del 15%, es decir, mucho antes de que se haya consumido todo el oxígeno que contiene el aire.

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¿Crees que la explicación a) es compatible con este dato? sí no


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..............................................................................................................................................................................

¿Crees que la explicación b) es compatible con este dato? sí no


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..............................................................................................................................................................................


Las velas no suelen estar formadas por sustancias puras pero, simplificando, supongamos que son parafinas de fórmula tipo CnH2n+2, siendo la reacción de combustión:

2 CnH2n+2 + (3n+1) O2 2n CO2 + (2n+1) H2O

Aunque “desaparece” el gas oxígeno en cantidad “3n+1”, aparece el gas dióxido de carbono en cantidad “2n”, compensando unos dos tercios de la disminución de volumen.

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¿Crees que la explicación a) es compatible con este dato? sí no


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..............................................................................................................................................................................

¿Crees que la explicación b) es compatible con este dato? sí no


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anexo 2. guión de caída libre

Adriana y Carlos están midiendo lo que tardan tres objetos en alcanzar el suelo cuando los dejamos caer. Los tres objetos son: 1) goma de borrar, masa 20 g; 2) hoja de papel (masa 5 g) arrugada hasta ocupar un volumen parecido al de la goma y 3) hoja sin arrugar.

Al dejarlos caer comprueban que llegan al mismo tiempo la goma y el papel arrugado, mientras que la hoja de papel sin arrugar tarda mucho más.

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Construye una explicación que te parezca adecuada para esta experiencia utilizando alguna o varias de las siguientes opciones (u otras que te parezcan):

A. Debe haber algún error en la realización de la experiencia, porque la goma debería llegar antes.

B. La masa no influye en la velocidad de caída, que depende de la gravedad.

C. La velocidad de caída es mayor cuanto mayor es la masa.

D. La menor velocidad de la hoja de papel se debe a tener más superficie y al rozamiento con el aire.

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Indagación sobre la visión

Jordi Solbes Matarredona

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Indagación sobre la visión Jordi Solbes Matarredona

Índice

1. Primeras ideas acerca de la visión

2. Refracción de la luz. lentes

3.Reflexión de la luz. espejos

Referencias bibliográficas

L a óptica es una de las ciencias más antiguas y a lo largo de toda la historia de la ciencia se ha prestado una particular atención a los problemas relacionados con la luz y la visión. Esto es debido al hecho de que

más del 70% de toda la información que recibimos del exterior proviene de la vista. De ahí, también, que ya en la edad media se fabricasen las primeras lentes para corregir defectos del ojo. Y en la actualidad continua manteniendo su pujanza gracias al láser y sus múltiples aplicaciones y a la fibra óptica y su papel en las TIC (tecnologías de la información y la comunicación).

De acuerdo con la introducción estudiaremos la luz y la visión, por lo que desarrollaremos el tema según el siguiente índice:


2. Refracción de la luz. Lentes

3. Reflexión de la luz. Espejos

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Comentarios para el profesor. Este tema tiene una gran importancia, y por ello ha sido objeto de estudio desde la antigüedad. Además tiene múltiples aplicaciones técnicas e implicaciones sociales (relaciones CTS) en astronomía (telescopios), en biología (microscopios), en medicina (lentes correctoras, cirugía láser, son-deos con fibras ópticas), en TIC (transmisión de información con fibras ópticas), en las múltiples aplicaciones del láser (bélicas, industriales, artísticas, holografía, etc.). Y tiene gran impacto en la vida cotidiana: objetos de uso corriente como cámaras fotográficas o de vídeo, discos compactos, etc., explicación de fenómenos naturales, la visión, etc.

Pese a su importancia, solo se estudia en la secundaria en dos cursos:

En las Ciencias de la naturaleza de 2º de ESO (BOE, 2007/01/05) en el bloque 3, Transferencia de energía, donde aparece el apartado Luz y sonido en el que se introduce:

En la Física de 2º de Bachillerato (BOE, 2007/11/06), en el bloque 4, Óptica, se introduce:

Luz y visión: los objetos como fuentes secundarias de luz.

Propagación rectilínea de la luz en todas direcciones. Reconocimiento de situaciones y realización de experiencias sencillas para ponerla de manifiesto. Sombras y eclipses.

Estudio cualitativo de la reflexión y de la refracción. Utilización de espejos y lentes. Descomposición de la luz: interpretación de los colores.

Controversia histórica sobre la naturaleza de la luz: modelos corpuscular y ondulatorio. Dependencia de la velocidad de la luz con el medio. Algunos fenómenos producidos con el cambio de medio: reflexión, refracción, absorción y dispersión.

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Además, en el bloque 5, Interacción electromagnética, tenemos: Aproximación histórica a la síntesis electro-magnética de Maxwell.

Y en el 6, Introducción a la Física moderna: El efecto fotoeléctrico y los espectros discontinuos: insuficiencia de la Física clásica para explicarlos.

Aquí realizaremos una propuesta para 2º de ESO que tenga en cuenta las aportaciones de la investigación en didáctica de las ciencias (Perales y Nievas, 1989; Solbes y Zacarés, 1993; Perales, 1994; Osuna et ál., 2007) que ponen de manifiesto que la enseñanza habitual de la óptica no tiene en cuenta las preconcepciones de los y las estudiantes.

Por otra parte, como este campo ha sido objeto de estudio desde la antigüedad, existen múltiples mode-los explicativos. Entre ellos se pueden mencionar los siguientes: los rayos de luz de griegos y árabes; la luz como vibraciones en un medio, de Huygens y Hooke; la luz como corpúsculos, de Descartes y Newton; la luz como ondas periódicas y transversales de Young y Fresnel; la luz como ondas electromagnéticas de Maxwell y Hertz; la luz como fotones de Einstein, Compton y Bohr. Según los estándares de la National Science Edu-cation (National Research Council, 1996)

Óptica geométrica: comprensión de la visión y formación de imágenes en espejos y lentes delgadas. Peque-ñas experiencias con las mismas. Construcción de algún instrumento óptico.

Estudio cualitativo del espectro visible y de los fenómenos de difracción, interferencias y dispersión. Aplica-ciones médicas y tecnológicas.

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Los modelos son esquemas o estructuras provisionales que se corresponden con objetos reales, situaciones, o tipo de situaciones, con un poder explicador. Los modelos ayudan los científicos e ingenieros a entender cómo funcionan las cosas.

La dificultad es que los estudiantes piensan que los modelos son una descripción real y correcta, ignorando que todo modelo tiene sus limitaciones y que solo es útil si se es consciente de ellas (Solbes et ál., 2010). Además, su uso permite familiarizar a los alumnos con los procedimientos de trabajo de los científicos, que elaboran modelos para explicar los problemas hasta que surgen dificultades que obligan a cambiarlos.

Además, cabe señalar que la enseñanza usual de la óptica no favorece los procesos de indagación y argu-mentación, al no pedir que se prueben los enunciados (Jiménez-Aleixandre, 2010), como se evidencia en la escasa utilización de las cajas de óptica de los IES, en cuyo interior se encuentran dispositivos sencillos de manejo fácil y cotidiano (espejos, lentes, prismas, etc.) que permitirían comprobar los diversos enunciados presentados en la óptica.

Por ello, las actividades que a continuación se presentan, basadas en Solbes y Tarín (1996), Hewitt (2004) y Pé-rez y Falcón (2009), procuran tener en cuenta las ideas previas de los estudiantes, comprobar los enunciados mediante experiencias sencillas, mostrar las relaciones CTS y elaborar un modelo, el de rayo de luz. En cuanto al orden, la enseñanza usual empieza por la ley de reflexión, que se descubrió mucho antes por su sencillez matemática, pero como en 2º de ESO no se puede enunciar la ley de refracción (solo mostrar que los rayos se doblan al cambiar de medio), se propone en estos materiales empezar por la refracción y las lentes, que nos facilitan la comprensión de la visión, si previamente se ha introducido la cámara oscura.

Por otra parte, como estas actividades cualitativas se realizan muy pocas veces en 2º de ESO, continúan sien-do novedosas e interesantes para los alumnos de 2º de Bachillerato, y es muy conveniente realizarlas para

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evitar la tendencia usual de este curso de dar más importancia a las expresiones matemáticas, porque no se puede enseñar física sin fórmulas… pero sí sin experimentación (Solbes, 2011).


En el estudio de cualquier fenómeno las observaciones más elementales se acompañan habitualmente de interpretaciones más o menos confusas, pero sin las cuales difícilmente se podría avanzar.

A.1. Exponer, a título de hipótesis, las ideas que se posean sobre la visión, es decir, sobre cómo se produce la luz y cómo se propaga desde los objetos hasta nuestros ojos.

Comentarios para el profesor. La actividad pretende poner de manifiesto si la educación primaria ha permitido superar las ideas infantiles sobre la percepción visual y alcanzar el esquema físico, es decir, la luz emitida por la fuente es reemitida por el objeto hacia nuestro ojo. Las ideas previas de los alumnos han sido puestas de mani-fiesto en diversos trabajos (Driver et ál., 1999; Hierrezuelo y Montero, 1991) y las podemos resumir en:

a) La luz ambiente no establece relaciones entre la fuente, el objeto y el ojo.

b) La luz relaciona el objeto y la fuente, pero no el ojo.

c) La luz ilumina el objeto, pero el ojo emite algo que permite ver el objeto.

Existe un cierto paralelismo entre estas ideas y las de los antiguos, pero su alcance es limitado: no hay una co-rrespondencia exacta. Otras ideas sobre la luz son su identificación con las fuentes, no reconocer su carácter

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material, etc. (Hierrezuelo y Montero 1991). Así mismo, Kaminski (1989) ha constatado que muchos alumnos piensan que la luz se ve, apoyándose en la experiencia de los rayos de luz en una habitación oscura, focos de vehículos, faros, etc. Pero, de hecho, esto es debido a la existencia de partículas difusoras (polvo, vapor de agua, etc.). Solo se ven las fuentes y los objetos difusores, pero la luz misma es invisible. Esto se puede mostrar fácilmente con un diodo láser (láser de bolsillo), cuyo haz no se ve, salvo cuando atraviesa el polvo de tiza producido al golpear el borrador contra la pizarra.

A.2. Todas las teorías sobre la luz sugieren una propagación rectilínea. Sugerir alguna forma de contrastar dicha predicción y realizarla.

A.3. La propagación rectilínea de la luz permite explicar la formación de sombras y penumbras así como los eclipses de Luna y Sol. Dibujar los correspondientes esquemas de rayos.

Comentarios para el profesor. La experiencia cotidiana suministra muchas ocasiones de constatar la propa-gación rectilínea: los haces de luz, las sombras y penumbras, etc. Los y las estudiantes sugieren en la actividad A.2 sencillos diseños como la cámara oscura, dos agujeros en pantallas separadas y alineadas, etc. Es muy conveniente representar los diseños y dibujar en ellos rayos en todas direcciones, para que no se limiten a dibujar los que se dirigen hasta el agujero o el ojo, olvidando que cada punto de la fuente (o el objeto ilumi-nado) emite igualmente en todas direcciones.

A.4. ¿Cómo construirías una cámara oscura?

Comentarios para el profesor. Se puede construir con materiales cotidianos como tubos de cartón, papel vegetal y papel de aluminio. Se recortan discos de papel vegetal con un diámetro un poco menor que el del

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tubo. Se hace un corte (con cutex) en la parte central del tubo, por el que se introduce el papel vegetal per-pendicularmente al tubo, que actuará de pantalla. Un extremo del tubo se cubre con papel de aluminio, que se puede sujetar con una goma y en cuyo centro hacemos un orificio con un alfiler. Y ya tenemos la cámara oscura. Si se pone el papel vegetal (o de seda) en un extremo, como dicen Pérez y Falcón (2009), la cámara solo se puede utilizar en la oscuridad, condición difícil (y poco recomendable) de conseguir en un aula o la-boratorio. Al situar el papel vegetal en la parte central del tubo, y si se cubre el corte con la mano, la pantalla queda en la oscuridad y permite visualizar el paisaje que vemos por las ventanas del aula o laboratorio. Cuan-do los alumnos lo utilizan ven, sorprendidos, el paisaje al revés. Por otra parte, esta cámara oscura permite variaciones en su diseño, con pantallas más cercanas o lejanas del orificio y orificios de diferente diámetro.

A.5. ¿Cómo se explica la formación de la imagen? ¿Qué características tiene?

Comentarios para el profesor. La explicación se ve facilitada con la representación de los rayos. No es sufi-ciente que los y las estudiantes los vean en el libro o que los dibuje el profesor en la pizarra. Deben dibujarlos ellos mismos, ya que este es un conocimiento procedimental que se aprende haciéndolo, es decir, dibujando. Además, este caso es más fácil que las lentes y, por ello, conveniente para empezar. El esquema de rayos muestra como el orificio hace que de todos los rayos que emite un punto del objeto, solo lleguen a la pantalla los rayos que pasan por el agujero, dando lugar a una imagen invertida, menor que el objeto y real (puesto que se puede formar sobre una pantalla). Así se comprueba que la condición para que se forme la imagen es que a cada punto de la pantalla solo debe llegar luz proveniente de un punto del objeto. Por eso, la imagen es de poca intensidad. Si se quiere aumentar la intensidad aumentando el orificio, a la pantalla llegan pequeños círculos de luz provenientes de cada punto del objeto, que se superponen dando una imagen borrosa, tanto más borrosa cuando mayor sea el orificio.

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A.6. Si colocamos una lámina de papel frente a un objeto luminoso (p. ej. una vela), ¿se formará la imagen del objeto en la lámina? ¿Por qué? Comprobarlo. ¿Cómo podría conseguirse?

Comentarios para el profesor. Algunos alumnos piensan que la luz transporta imágenes (Kaminski 1989) y que por ello se verá la vela. Precisamente no se forma la imagen de un objeto en una lámina que se coloca frente a él, porque a cada punto de la lámina está llegando simultáneamente luz proveniente de muchos pun-tos del objeto (además de la luz proveniente de otros objetos). Para que se forme la imagen, a cada punto de la lámina solo debe llegar luz proveniente de un punto del objeto. Esto se logra con una lente convergente o, como ya hemos visto, con una cámara oscura.

2. refracción de la luz. lentes

A continuación se plantea qué sucede cuando la luz pasa de un medio transparente a otro distinto.

A.7. Explicar qué le sucede a un haz de luz al pasar del aire a un medio transparente más denso (p. ej. agua o vidrio). Comprobarlo.

Comentarios para el profesor. La actividad permite que los alumnos sugieran que la luz se desvía con un ángulo de refracción menor que el incidente al pasar a un medio más denso (y con un ángulo de refracción mayor al pasar a uno menos denso). Esto se puede comprobar fácilmente con un diodo láser y un trozo de metacrilato (que se puede encontrar en las cajas de óptica), que si se interpone en el haz del láser hace que este se desvíe. Con un transportador se podría, incluso, medir la relación entre el ángulo de incidencia y el

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de refracción, aunque no es fácil, como no lo fue históricamente, encontrar la ley que los relaciona. Pensamos que es suficiente en 2º de ESO realizar el experimento, sin pretender obtener la ley de refracción dada la complejidad de la misma.

A.8. Explicar la curvatura aparente de los objetos parcialmente sumergidos en agua.

Comentarios para el profesor. Esto se puede observar fácilmente metiendo un lápiz en un vaso y mirando lo que sucede desde arriba, no lateralmente. Si se dibuja un rayo que salga del extremo sumergido del lápiz, por refracción se desvía con un ángulo mayor. Como para nuestro ojo los rayos vienen en línea recta, parecen venir desde un punto situado más arriba del punto del objeto, lo que permite explicar que el lápiz parezca doblarse o que las piernas de una persona de pie en una piscina parezcan más cortas. El profesor puede hacer que los y las estudiantes busquen información sobre cómo la refracción permite explicar otros fenómenos cotidianos: la formación de espejismos, el crepúsculo, la forma ovalada del Sol cuando está a punto de po-nerse, etc.

Sin duda, el dispositivo óptico más importante basado en la refracción es la lente delgada, conocida ya en el siglo XIV. Las lentes delgadas suelen ser circulares y sus caras son porciones de esfera (o de plano). Esto da origen a las lentes biconvexas, planoconvexas, bicóncavas, planocóncavas y meniscos convergentes y diver-gentes. Son estos últimos los que se utilizan en las gafas.

A.9. Predecir, aplicando la idea de refracción, qué sucede con los rayos paralelos incidentes sobre lentes biconvexas y bicóncavas. Comprobarlo. Mostrar la existencia de un foco a cada lado de la lente biconvexa y dar una estimación de la distancia focal.

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Comentarios para el profesor. En la actividad se puede predecir, mediante las ideas sobre la refracción de los rayos, que la lente biconvexa hace que los rayos paralelos converjan en un punto, denominado foco, y la bicóncava que diverjan, de ahí los nombres de lente convergente y divergente que se les asigna. Si se di-bujan los rayos, los que divergen lo hacen a partir del foco situado detrás de la pantalla. Para comprobarlo se pueden realizar diferentes experiencias. La más conocida, una experiencia que casi todo el alumnado ha realizado, quemar papel con una lente convergente (los rayos del Sol, paralelos, convergen en el foco). Con una lente divergente es imposible, puesto que los rayos divergen. En las cajas de óptica encontramos usual-mente lentes convergentes de 5, 10 y 20 dioptrías (y divergentes de -5, -10 y -20 D) y se puede comprobar en las convergentes, mediante una simple regla, que a más potencia P menor distancia focal f, es decir, que la distancia focal es el inverso de la potencia (f=1/P), en consecuencia, los rayos convergen a 0,2 m, 0,1 m y 0,05 m, respectivamente. En las cajas de óptica también se encuentran secciones de lentes de metacrilato. Si enviamos sobre las mismas 2 rayos láser paralelos entre sí y al eje óptico, apoyando los diodos láser y la sección de lente en la pizarra, podemos ver la convergencia y divergencia de los rayos.

A.10. Localizar la imagen de un objeto luminoso a través de una lente delgada convergente mediante una pantalla. ¿Qué sucedería si quitásemos la lente? ¿Y si cubriésemos con un cartón media lente? Comprobarlo. Ídem con una divergente.

Comentarios para el profesor. Las actividades propuestas permiten comprobar si se ha comprendido el me-canismo de visión, de formación de imágenes. Para que aparezca la imagen es necesario que el foco esté a una distancia un poco superior a la focal. Podemos pedirles que enfoquen los tubos fluorescentes del techo sobre la mesa o, más espectacular aún, el paisaje de la ventana sobre la pared. Comprueban que a la distancia focal se forma una imagen real, menor e invertida. A distancias mayores o menores que la distancia focal, la imagen es borrosa. Si la distancia del objeto es mucho mayor, como en el caso del Sol, la imagen es un punto,

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el foco. Si los alumnos no han comprendido la producción de imágenes, pensarán que al quitar la lente la imagen no desaparece, solo se endereza, porque para ellos la lente no hace más que invertir o deformar la imagen. Igualmente los alumnos creen que desaparece media imagen, cuando en realidad solo disminuye la intensidad de esta.

Para dibujar la formación de esta imagen basta con dos rayos provenientes del extremo del objeto: uno pa-ralelo al eje que pasa por la focal y otro que pasa por el centro de la lente que no se desvía. Su intersección nos da el extremo de la imagen. Es conveniente dibujar más rayos provenientes del extremo del objeto de los estrictamente necesarios, para que vean que todos los que atraviesan la lente convergen en el punto imagen. Por eso se sigue formando imagen, cuando se tapa la mitad de la lente, y esta es más nítida que en la cámara oscura, donde solo llega “un” rayo.

A.11. Comprobar qué sucede con la imagen de un objeto (p. ej. esta hoja de papel) utilizando ambos tipos de lente. Construir el esquema de rayos que lo justifique.

Comentarios para el profesor. En la actividad se trata de que el alumnado, como en la actividad anterior, manipule las lentes y compruebe que la lente divergente proporciona siempre una imagen derecha, menor y virtual (no aparece en una pantalla, como hemos visto en la actividad anterior, y solo existe para el ojo, que percibe la imagen en el lugar donde convergen las prolongaciones de los rayos, detrás de la lente). En cam-bio, en la convergente la imagen depende de la distancia del objeto al foco. Cuando el objeto está entre el foco y la lente la imagen es mayor, derecha y virtual (actúa como lupa); si alejamos la lente del papel la ima-gen desaparece (justo cuando el papel coincide con el foco), para volver a reaparecer invertida, real y mayor primero y menor si seguimos alejándola. La explicación mediante esquemas de rayos es sencilla. Se puede realizar la observación y su explicación, pero también puede tener interés empezar por el esquema de rayos,

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planteándolo como una predicción que luego podemos comprobar.

A.12. ¿Qué es, física y biológicamente hablando, un ojo humano?

Comentarios para el profesor. Un ojo es una cámara oscura, con una pantalla fotosensible, mejorada con una lente convergente de potencia variable (el cristalino), como la cámara fotográfica. Darwin lo consideraba una estructura maravillosa. Los creacionistas cuestionan que la selección natural produzca órganos como el ojo y, sobre todo, cuestionan la evolución del ojo a partir de estructuras incipientes con apenas visión, que no serían útiles para la supervivencia. Pero como señala Dawkins (1988), es mejor un cinco por cien de visión que la ceguera total (¡qué se lo digan a personas que han ido perdiéndola por retinitis degenerativa pigmentaria!) y, en consecuencia, es posible una evolución mediante variaciones que pueden conectar el ojo humano actual con un estado evolutivo en el que no existía ojo. Se parte de células detectoras de luz en una superficie. Si se hunden en una oquedad mejora su protección y se confiere una dirección a la luz. Después cabe suponer que el orificio de entrada de la luz se reduce, lo que permite ver imágenes borrosas, como en una cámara oscura y no solo luz. La protección mejora si el orificio es cubierto por una membrana, y la visión si esta se transforma en lente convergente. Con cada una de estas variaciones aumentan las posibilidades de supervivencia del organismo. En cuanto a la perfección del diseño del ojo, lo cierto es que este es una buena prueba del “bri-colaje de la evolución”, que trabaja a partir de lo que tiene a mano (Jacob, 1997). Así, en contra de cualquier diseño racional, en el ojo de los vertebrados las conexiones pasan por encima de los conos y bastones, hasta que se hunden en la “mancha ciega”.

Como el cristalino es convergente, la imagen que se forma en la retina es invertida y es el cerebro el que la transforma en derecha. Puede surgirnos la siguiente pregunta: si el ojo es una cámara oscura con una lente

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convergente, ¿por qué la imagen no es derecha? Implícitamente se está considerando que se tendrían que producir dos inversiones, primero la del orificio de la cámara oscura y después la de la lente.

En una primera aproximación, se puede considerar que la pupila y la lente están muy juntas y, por tanto, la pupila actúa de diafragma y solo se produce la inversión del cristalino. Pero indagando un poco más nos po-demos preguntar qué pasaría con una cámara oscura con una la lente que se moviera por el interior. Si fueran dos lentes está claro que la imagen de una sería el objeto de la otra, pero el orificio de la cámara oscura forma la imagen en cualquier lugar donde se ponga la pantalla (como vimos), por lo tanto la formaría en la superficie de la propia lente que, por tanto, no cambiaría la imagen del orificio.

De hecho, en optometría se enseña qué cuando llega una persona con problemas de visión al óptico, lo primero que se debe hacer es que el paciente mire por un orificio. Este es el que forma la imagen, ya que el cristalino no la cambia, como hemos visto. Por tanto, si el paciente ve mal, es un problema de la retina y hay que enviar el paciente al oftalmólogo. Pero si ve bien, el problema está en el cristalino (que ha sido “anulado” por el orificio distante) y el problema lo trata el óptico.

A.13. Enumerar algunos defectos del ojo, indicando el tipo de lente adecuado para corregirlo.

Comentarios para el profesor. En cuanto a los defectos indicados en la actividad conviene señalar el ojo miope, que enfoca los objetos lejanos delante de la retina y el hipermétrope, que enfoca los próximos detrás de la retina. En ambos casos, no hay una correspondencia punto a punto entre objeto e imagen y esta resulta borrosa. Pueden corregirse con lentes divergentes la miopía y con convergentes la hipermetropía. Así, las pri-meras, al separar los rayos previamente a la acción del cristalino, hacen que estos converjan justo en la retina. Lo contrario sucede con las convergentes.

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A.14. Construir una lente con un vidrio de reloj o con otros materiales de vidrio.

Comentarios para el profesor. La actividad sirve para profundizar en algunas de las aplicaciones de la óptica, basadas en La isla misteriosa de J. Verne, en la que el ingeniero Ciro Smith fabrica una lente convergente uniendo dos vidrios de reloj y rellenándolos de agua, lo que le permite producir fuego, vital para la supervi-vencia de los náufragos en la isla. También se puede rellenar completamente de agua un tubo de ensayo y, taponándolo, se puede comprobar que actuará como una lente convergente gruesa.

3. reflexión de la luz. esPejos

En este apartado estudiaremos una serie de fenómenos que se producen cuando la luz interacciona con la materia.

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A.15. Explicar qué le sucede a un rayo de luz que incide sobre un espejo, exponiendo, a título de hipótesis, la relación existente entre el ángulo de incidencia y el de reflexión. ¿Cómo se puede comprobar?

Comentarios para el profesor. Los alumnos señalarán en la actividad que la luz “rebota”, se refleja, etc. Una experiencia bastante cotidiana de ello es la producción de reflejos de un espejo (“ratas”) sobre la pared. El diseño más simple que se propone en esta actividad debe incluir un transportador, para determinar cuanti-tativamente los ángulos. Para poder hacerlo a la luz del día es necesario interponer una lente convergente entre el foco y el espejo pero, si se hace en la penumbra, bastará con interponer una rendija o mejor utilizar un láser.

A.16. Explicar la formación de la imagen de un lápiz en un espejo plano, aplicando las leyes de reflexión.

Comentarios para el profesor. No ofrece excesiva dificultad a los alumnos en la actividad dibujar los rayos que salen del foco y rebotan en el espejo, de manera que el ángulo de incidencia y el de reflexión sean igua-les. Sin embargo la formación de la imagen exige, como ya hemos visto, la correspondencia punto a punto entre el objeto y la imagen, es decir, los rayos procedentes de un punto del objeto deben converger en su correspondiente punto de la imagen. Sin embargo, como se puede apreciar en la figura adjunta, que también deben dibujar los alumnos, los rayos procedentes de un punto divergen después de reflejarse, por lo que hay que resaltar el papel del ojo como parte integrante del sistema óptico (especialmente cuando este produce imágenes virtuales), que hace que estos rayos divergentes se junten idealmente detrás del espejo.

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A.17. ¿Qué diferencias hay entre la reflexión en espejos y la que nos permite que veamos objetos que no son luminosos?

Comentarios para el profesor. La actividad plantea dificultades, porque los alumnos piensan que la luz solo se refleja en los espejos (Driver et ál., 1989) y desconocen la reflexión difusa (en todas direcciones que se produce en la superficie de cualquier objeto no pulido). Para clarificar esto se puede plantear que los alumnos envíen el reflejo de un espejo (“rata”) hacia otro espejo, hacia la pared o una mitad sobre el espejo y la otra sobre la pared.

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A.18. Predecir, aplicando la ley de reflexión, qué sucede con los rayos incidentes sobre espejos cóncavos y convexos. Verificarlo –una cuchara pulida puede servir– y sugerir alguna aplicación práctica del espejo cóncavo.

Comentarios para el profesor. La aplicación de la ley de reflexión en la actividad conduce a la convergencia en un foco y a la divergencia de rayos, respectivamente, en ambas superficies. Se comprueba con facilidad haciendo incidir dos haces de luz láser sobre las secciones de espejo de las cajas de óptica, apoyados sobre la pizarra (si no se dispone de estas secciones, las dos caras de la cuchara). La convergencia de rayos en espejos cóncavos tiene muchas aplicaciones, desde pequeños hornos solares hasta grandes centrales solares térmicas (denominadas así para distinguirlas de las fotovoltaicas) o los grandes telescopios de reflexión o de Newton. También el efecto contrario de colocar una fuente en el foco de un espejo cóncavo, para que sus rayos salgan paralelos: faros, las luces largas de los coches, etc.

A.19. Comprobar qué sucede con las imágenes formadas en los espejos cóncavos y convexos. Construir el esquema de rayos que lo explique.

Comentarios para el profesor. En la actividad, si los alumnos se limitan a mirar sus rostros en ambas caras de la cuchara, en la cóncava se comprueba que la imagen esta invertida, y en la convexa tenemos siempre una imagen derecha. Sin embargo, si en el cóncavo tomamos un objeto más pequeño (por ejemplo, un lápiz), la imagen invertida desaparece cuando aproximamos el objeto al foco, reapareciendo derecha poco después. La explicación mediante esquemas de rayos es sencilla. Si el profesor piensa realizar ambas partes de la acti-vidad, la observación y su explicación, puede tener interés empezar por la segunda, planteándola como una predicción que luego podemos comprobar. Como mínimo creemos que se debe garantizar la realización de las manipulaciones.

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referencias bibliofráficas

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Una educación química que promueva el interés de

chicas y chicos

Núria Solsona i Pairó

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Índice

1. La tradición química escolar

2. Mujeres y hombres en la historia de la química

3. ¿Cómo implicar a chicas y chicos en clase de química?

4. Una química escolar en nuevos contextos de aprendizaje

Bibliografíca

1. la tradición Química escolar

La investigación en Gender and Science tiene un largo recorrido en la comunidad anglosajona, como mues-tran las iniciativas planteadas desde los años sesenta en el proyecto GIST (Girls into Science and Techno-

logy) y por Kelly, Whyte y Smail (1983). Otras investigaciones desde la perspectiva de género en la educación científica fueron las contribuciones de Kahle, J. (1985), Whyte, J. (1986), Harding, J. (1986), Spear, M. (1987) y Roser, Sue V. (1997). Por otro lado, la didáctica de las ciencias latina empezó a prestar atención al análisis de género más recientemente y de forma menos relevante. La mayoría del profesorado de ciencias cree que hoy la educación científica ya es coeducativa. Se argumenta que en una escuela mixta, donde chicas y chicos estén juntos en clase, hagan las mismas actividades y la mayoría del profesorado intente no discriminar garan-tiza la igualdad de oportunidades y elimina las posibles desigualdades entre los sexos, por el solo hecho de compartir el mismo escenario escolar. Sin embargo, la realidad es terca y demuestra ser otra y los desequili-brios continúan. La igualdad legal y formal conseguida en los últimos tiempos no ha venido acompañada de un decisivo aumento de la coeducación en ciencias, de la misma forma que otras áreas de conocimiento.

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Una educación química que promueva el interés de chicas y chicos

La estructura y los modelos familiares han ido cambiado a lo largo del tiempo y la educación y socialización familiar diferencial de chicas y chicos comporta que ellas y ellos tengan habilidades y valores diferentes en el proceso de aprendizaje, de acuerdo con unos estereotipos de cultura femenina y masculina asimétricas. La educación reglada es la institución más igualitaria de nuestra sociedad, pero la educación científica no es ajena al sexismo presente en el sistema escolar. Así, en clase de química se considera “normal” que la mayoría de chicos sean poco sistemáticos en la organización y realización de trabajos, manifiesten competitividad y falta de empatía, poca autonomía en el aprendizaje y se aprovechen del mayor liderazgo de las chicas. Tam-bién se considera “normal” que la mayoría de chicas sean más trabajadoras, que ayuden a los demás en el laboratorio y en los trabajos de grupo, sean buenas dinamizadoras de las tareas colectivas de la clase, a costa de un esfuerzo personal importante (Solsona, 2000).

Ya sabemos que la ciencia moderna, a diferencia de las tradiciones científicas que la precedieron, fue cons-truida siguiendo un patrón de masculinidad, centrada en el hombre y las actividades consideradas propias del mundo masculino (Sánchez, 1991; Fernández, 1997). En consecuencia, el concepto de ciencia escolar que subyace en la intervención educativa del profesorado incluye una visión androcéntrica del conocimiento cientí-fico. Y la química escolar al ser androcéntrica, considera el cuerpo, la experiencia, la historia y las necesidades masculinas como representativas del conjunto de la humanidad, callando o minimizando lo que son, hacen y crean las mujeres. Bajo un supuesto criterio de objetividad de la ciencia se estudian y modelizan los fenómenos químicos propios de la cultura masculina histórica. Y en la química de manera “natural” se ha establecido una tradición química escolar que solo recoge la producción del cincuenta por ciento de la humanidad.

En la mayoría de clases, el imaginario colectivo y el lenguaje simbólico del profesorado siguen representando unos estereotipos de feminidad y masculinidad que no recogen los cambios actuales en los perfiles concep-

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tuales de aprendizaje científico en chicos y chicas. Si tenemos en cuenta el currículum oculto, aquello que implícitamente se transmite en la intervención docente de forma inconsciente, se evidencia la preponderancia del modelo masculino que en muchas ocasiones ignora, margina o inferioriza las mujeres. Por ello, en clase de química, al utilizar un libro de texto u otro material, no estamos simplemente enseñando (y aprendiendo) quí-mica, estamos enseñando (y aprendiendo) cómo es el mundo, cómo ha llegado a ser así, quién ha contribuido a ello y de qué manera, qué vale la pena y qué es insignificante… a quién podemos tomar como modelo, dónde está nuestra genealogía… (Blanco, 2008).

Paradójicamente, en nuestro país las chicas tienen mejor rendimiento académico en ciencias y son mayoría en todas las carreras universitarias, excepto en Física y alguna ingeniería. Es decir, las chicas aprueban más, repiten menos cursos y acaban las carreras universitarias antes que los chicos. Además, las pautas de com-portamiento de las chicas respecto al estereotipo tradicional están cambiando más rápidamente y de forma más activa que las de los chicos. Ellas son cada vez más visibles y su presencia en la clase de química es más relevante. A pesar de ello, varios estudios muestran que el profesorado tiene expectativas académicas dife-rentes, superiores para los chicos e inferiores en las chicas (Margaret Spear, 1987).

El sexismo presente en clase de ciencias es un problema de desigualdad social, en la medida que las chicas encuentran dificultades, no formales, pero si reales para poder optar por determinados estudios. Por ejem-plo, la escasa presencia de chicas en el bachillerato científico-tecnológico, donde hay una o dos alumnas por curso frente al cincuenta por ciento de presencia en el bachillerato científico. Frente a ello, hay por lo menos dos estrategias que han resultado operativas: ofrecer modelos de mujeres y hombres no estereotipados que han existido a lo largo de la historia de la ciencia e incorporar los saberes de las mujeres en la ciencia escolar (Solsona, 2002).

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2. mujeres y hombres en la historia de la Química

La historia de la química construida durante mucho tiempo casi exclusivamente por historiadores varones prescinde de la aportación de las mujeres y la mayoría de textos y materiales didácticos de química recogen solo los conocimientos científicos y aportaciones de los hombres (Solsona, 2003). Si partimos de una defini-ción de química como la ciencia de la transformación de los materiales, que engloba en sus orígenes a las tradiciones alquimista, perfumista, tintorera, metalúrgica y otras tradiciones artesanales, entonces la historia de la química es una buena vía para ofrecer modelos de mujeres y hombres que no coinciden con los estereo-tipos actuales. A lo largo de la historia de la química y de su antecesora, la alquimia, encontramos hombres y mujeres con itinerarios epistemológicos diferenciales que crearon espacios de libertad y son ejemplos de valor por su contribución a la construcción del conocimiento. Por ejemplo, la aportaciones de María la Judía, Marie le Jars, Marie Meurdrac e Isabella Cortese están ampliamente documentadas en la bibliografía disponi-ble (Bailey, 1986; Schiebinger, 1989; Phillips, 1990; Solsona, 1997; Magallón, 1999; Lires y otras, 2003). Otras mujeres contribuyeron a la construcción de la química a lo largo de la historia, como Marie Anne Paulze, Jane Marcet, Maria Sklodowska, Rosalind Franklin, Irène Joliot Curie, Dorotea Barnés, Dorothy Crowfoot y Gertru-de Elion, entre otras.

El uso didáctico de textos históricos en clase puede ser útil para el estudio y conceptualización de algunas entidades y fenómenos químicos. Y si su autoría corresponde a mujeres químicas, permite construir genealo-gías de práctica científica femenina, al mismo tiempo que sirve como modelo de imitación y referencia para la construcción de la personalidad de chicas y chicos y para fomentar la continuidad de estudios científicos. Además, en la tradición alquímica y de los “libros de secretos” la producción escrita se agrupó en forma de recetario, una tipología textual preferida por las mujeres, que además tiene la ventaja de ser más fácil de utilizar en clase que otros textos científicos históricos.

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En esta línea de trabajo hemos organizado seis secuencias de aprendizaje que incluyen las entidades nece-sarias para la iniciación a la química, en las que se trabajan textos y recetas de diferentes autores, relaciona-dos con el bloque conceptual correspondiente a mezcla, disolución, cambio químico, etc. (Solsona, 2009a, 2009b). También se han utilizado textos del libro Conversation on Chemistry de Jane Marcet (1769-1858) para el estudio de la electroquímica en varias ocasiones (Camacho, 2009, 2010).

Para ilustrar el tipo de textos que podemos utilizar en clase, a continuación incluimos algunos ejemplos del diálogo que mantienen la profesora y sus dos alumnas en el libro de Jane Marcet, Conversaciones sobre quí-mica (1837, 13ª edición), en la conversación I sobre los principios generales de la química:

Mrs. B: Dado que ya habéis adquirido algunos principios elementales de Filosofía Natural, os quiero proponer otra rama de la ciencia, en la que tengo un interés particular para que compartáis vuestra atención. Se trata de la Quími-ca, que está estrechamente conectada con la Filosofía Natural, de manera que el estudio de una es incompleto sin algunos conocimientos de la otra; es obvio que se puede caer en una idea imperfecta de los cuerpos cuyo estudio de las leyes generales que los gobiernan, si nos mantenemos completamente ignorantes de su naturaleza íntima.

Carolina: Si tengo que confesaros la verdad, Mrs B, no estoy dispuesta a formarme una idea muy favorable de la química, tampoco espero mucho entretenimiento de ella. Prefiero las ciencias que muestran la naturaleza a gran escala, aquellas qué la confinan a la minucia de los pequeños detalles. ¿Es posible que los estudios que hemos seguido durante mucho tiempo, las propiedades generales de la materia, o las revoluciones de los cuerpos pe-sados, pueden compararse con la mezcla de drogas insignificantes? Reconozco, sin embrago, que puede haber experimentos divertidos en química, y no me desagradará intentar hacer algunos: por ejemplo, la destilación de la lavanda o el agua de rosas.

Mrs. B: Imagino más bien, querida Carolina, que deseas una muestra de los procedimientos químicos a partir de la idea limitada que tienes de su finalidad. Tú limitas el laboratorio químico a los estrechos límites de las oficinas de farmacia y de perfumes, mientras son útiles para una inmensa variedad de altos y más útiles propósitos. Además, querida, de ninguna manera la química se reduce a los trabajos del arte. La Naturaleza también tiene su laborato-rio, que es el universo, y que se utiliza constantemente en las operaciones químicas.

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Carolina: La acción química y las propiedades de los elementos de los cuerpos! Oh! Mrs. B. esto parece difícil de forma alarmante.


En tiempos recientes, se han identificado y recuperado las aportaciones de mujeres pioneras en la física y quí-mica en España y de las primeras mujeres que se incorporaron a las instituciones científicas. Destacamos por su rigor los trabajos realizados por Carmen Magallón Portolés (1996, 1999, 2001, 2003) y a Martina Casiano Mayor, la primera socia de la Real Sociedad Española de Física y Química, el 4 de marzo de 1912, cuando tra-bajaba en el laboratorio dirigido por José Casares. En aquella época, para poder acceder a la Sociedad, cada nuevo socio tenía que ser presentado por dos antiguos. En el caso de Martina Casiano la labor recaló en los investigadores Casares y Piña, pero hay que destacar a Enrique Moles, director de la Sección de Química Fí-sica del Instituto Nacional de Física y Química, que fue el miembro de la sociedad que más mujeres presentó, 27 de un total de 150 socias, un 18% del total. Es importante recordar no solo a las grandes investigadoras y científicas olvidadas, sino también a aquellos hombres que con gestos como el de Enrique Moles ayudaron a cambiar en parte el destino de muchas mujeres de la época y con ello el destino de la mujer científica en la actualidad (Gantes, 2008).

3. ¿cómo imPlicar a chicas y chicos en clase de Química?

La génesis o proceso por el que se ha formado el concepto de saberes femeninos comporta la necesidad de nombrar al conjunto de conocimientos que habitualmente han estado en manos de las mujeres a lo largo de la historia y que forman parte de su currículo cultural. Estos conocimientos han ocupado un lugar fronterizo entre distintas disciplinas y son invisibles para la Academia. La concepción del conocimiento empírico de las

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mujeres es múltiple y compleja, un factor que las aleja en determinados momentos de una visión más sectorial de las disciplinas (Solsona, 2009, 2010). A lo largo de la historia, si nos fijamos en un primer grupo de saberes relacionados con la cocina vemos que han sido paulatinamente asimilados a las tecnologías industriales de la alimentación o de la farmacia, o han quedado aislados en el ámbito de la vida privada. Actualmente los conocimientos culinarios imprescindibles para la vida no son objeto de aprendizaje por parte del conjunto de la población y han quedado reducidos a la instrucción oral, cuando se trasmite de abuelas o madres a hijas, excepto en algunos países europeos, donde la cocina y los conocimientos químicos implicados en ella forman parte del currículum de la educación obligatoria. Un segundo grupo de conocimientos son las aportaciones que las mujeres hicieron a la construcción del conocimiento científico, es decir, a los saberes académicos que han sido directamente cancelados por la historia y hoy no son objeto de conocimiento en la educación regla-da (Cabaleiro y otras, 2009).

Una parte de la comunidad didáctica científica desconoce o muestra resistencias para dar espacio a saberes científicos desarrollados mayoritariamente por las mujeres e identificados desde el siglo XIX (Bassi, 1914, ci-tado por Caldo, 2009; Solsona, 2003). O actúa como si no hubieran existido las barreras que históricamente han obstaculizado el reconocimiento de las aportaciones de las mujeres a la construcción del conocimiento científico.

En muchas clases de química, la visibilización de chicas y profesoras en los lenguajes orales, escritos, gráficos y simbólicos todavía no se ha conseguido. Se usa de forma abusiva el masculino genérico, y el discurso es-colar se articula alrededor de la inferiorización de las mujeres y la cultura femenina. Ni la lengua ni la historia de la química presentes en la ciencia escolar recogen el protagonismo de las mujeres en la construcción del conocimiento.

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Además, el androcentrismo presente en las ciencias no afecta solamente a las chicas, como han observado desde hace un par de décadas en los países anglosajones, donde la idea de la desventaja de los chicos en el aprendizaje se convirtió en un lugar común, identificado con la crisis educacional de los noventa.

Un análisis de la coeducación en clase de química debe realizarse con rigor y de forma sistemática y permite observar que los estereotipos de género se transmiten, consolidan y recontextualizan en las actividades de enseñanza y aprendizaje. Para ello, se utilizan indicadores de análisis (Fernández, 1995), pautas de observa-ción e intervención en clase de química que permiten identificar los elementos no coeducativos. Por ejemplo, se puede averiguar si el currículum de química y la visión de la química del profesorado son androcéntricos si los libros y materiales educativos recogen los saberes de las mujeres (Solsona, 2003; Blanco, 2008); si el currículum oculto del profesorado todavía incluye expectativas diferenciales respecto a chicas y chicos y si se producen situaciones abusivas en la interacción en los grupos de trabajo, laboratorios, ordenadores y espa-cios escolares (Solsona, 1998); y si en la organización y dinámica del aula de química, así como en los valores que se fomenten, hay una identificación con los valores tradicionalmente asociados a la masculinidad, como la competitividad.

La coeducación en clase de ciencias debe incluir la autoridad femenina y promover aprendizajes de actitudes y procedimientos en relación. La enseñanza y aprendizaje de las ciencias juega un papel fundamental en la transmisión de actitudes y comportamientos no sexistas y en la construcción de un nuevo imaginario y una nueva ciencia escolar. Y por ello debemos apostar por una formación química que comporte la creación de nuevas habilidades y destrezas que no estén marcadas por el sexo. El profesorado puede jugar un papel fun-damental en impulsar una educación química que fomente la libertad femenina y contribuya a la revolución simbólica de unos modelos de mujeres y hombres sin estereotipos. De forma aislada o en pequeños núcleos,

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profesoras y profesores han tomado la iniciativa en clase de química y llevan a cabo experiencias que incor-poran los saberes relacionales y las experiencias de las mujeres, que trabajan contra la jerarquización entre la cultura femenina y masculina y que desean establecer relaciones de corresponsabilidad y interdependencia personal entre las mujeres y los hombres. Se trata de un proceso exponencial, que se caracteriza porque al principio no se nota y de repente impregna la química escolar. Por ello, las dos líneas posibles de aprendizaje, la de aprender a ser por un lado y aprender a vivir por el otro, deben converger para potenciar los aprendi-zajes comunes y aprender a ser en relación.

Para avanzar hacia una clase de química coeducativa, es necesario un cambio metodológico y otro de modelo didáctico. Metodológicamente, hay que identificar las propuestas de aula y dinámicas escolares no coedu-cativas. A partir de su identificación, hay que modificar y evaluar la introducción de pequeños cambios en la intervención docente en clase de química o si es necesario repensar la propuesta de aula en conjunto. Para facilitar el cambio de modelo didáctico hay que trabajar con un modelo de conocimiento y de ciencia no an-drocéntrica, donde las mujeres tengan protagonismo y que sea cercano a la realidad de las personas. Es una manera de reconocer la existencia de la práctica de la autoridad femenina y de una autoridad científica fe-menina que ha contribuido a la construcción del conocimiento actual de nuestra sociedad. Esta recuperación de la autoridad femenina en las propuestas didácticas sirve de modelo de identificación y referencia para las chicas y los chicos para construir una personalidad alejada de la masculinidad y de la feminidad hegemónicas. Y es necesario el desarrollo de los modelos de relación en el plano simbólico de nuestra tradición escolar científica que formen parte del imaginario escolar, en las actividades y relaciones de aula, en el uso de las nuevas tecnologías, etc. Para ello es útil incorporar en las actividades de enseñanza y aprendizaje la mirada y el mundo femenino, es decir, aquello que se entiende socialmente como esfera privada de la vida: el mundo reproductivo, el cuidado instrumental y el de las demás personas.

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La diferencia sexual impregna la relación de los seres humanos con la realidad, y por tanto afecta la relación de cada persona con el conocimiento. Este es un hecho que históricamente ha tenido mucha importancia ya que se consideraba que niñas y niños tenían que realizar aprendizajes diferentes. Hoy, los estudios sobre estilos de aprendizaje diferenciales en química señalan que las chicas mayoritariamente son más holísticas, buenas planificadoras, lideran los trabajos en grupo, son empáticas, utilizan la informática para el aprendizaje, mientras que los chicos son más analíticos, más abstractos, presentan dificultades para el trabajo en grupo y utilizan la informática para los juegos (Solsona, 1998; Watanabe, Ischinger, 2009; Vassiliou, 2010). Por ello hay que enfocar la coeducación en una perspectiva de igualdad y diferencia sexual. Igualdad entendida como justicia social y diferencia al reconocer que las niñas y los niños siguen socializaciones diferenciadas desde el momento de nacer, que hacen que mujeres y hombres ocupen lugares distintos en la vida, que producen vivencias y experiencias diferentes.

4. una Química escolar en nuevos contextos de aPrendizaje

En los últimos años, después de reflexionar sobre la importancia de la educación química en la sociedad ac-tual, ha adquirido resonancia la importancia del “contexto de aprendizaje” (Gilbert, 2006). Los contextos de aprendizaje son situaciones focalizadas y complejas que recogen hechos importantes y, en lo posible, relevan-tes socialmente (con valores asociados). Se caracterizan por su potencialidad para generar un conocimiento suficientemente general y significativo desde la ciencia, es decir, un conocimiento útil para interpretar los hechos relacionados con este contexto y con otros muchos más. Mercè Izquierdo (2010) señala que hasta hoy parecía que el contexto de la educación científica era la clase y que el conocimiento académico servía para

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resolver los problemas que las personas pudieran encontrarse en el futuro. Pero al introducir la visión compe-

tencial del aprendizaje se produjo un cambio, porque el mundo plantea problemas mucho más complejos que

requieren salir del contexto escolar. Actualmente los currículos tienen como finalidad el desarrollo de com-

petencias en el alumnado, es decir, la capacidad de actuar responsablemente y con iniciativa en situaciones

complejas e imprevisibles, fundamentando en conocimientos la toma de decisiones (Sanmartí, 2002).

Desde el siglo XVIII, la química escolar, por tradición y de acuerdo con el patrón androcéntrico, ha privilegiado

los contextos de aprendizaje relacionados con la química teórica o aplicaciones industriales. Estos contextos

tradicionales no han mostrado ser los más operativos para facilitar el aprendizaje de chicas y chicos. Mercè

Izquierdo (2010) indica que hay situaciones de las que se derivan conocimientos científicos “en contexto”

que son importantes para la formación del alumnado adolescente, dado que inciden en posibles decisiones

y criterios de actuación para el desarrollo de su personalidad. Uno de los contextos de aprendizaje posibles

para la química escolar es el culinario que presenta por lo menos tres grandes ventajas:

La incardinación de nuevos contextos, como el culinario que parte de la observación de cambios habituales

en el entorno y que incluye los saberes científicos de las mujeres, es indispensable, en una perspectiva com-

petencial, con el objetivo de incidir en la formación personal, científica y cognitiva simultáneamente. El con-

Es muy atractivo y facilita la implicación práctica de chicas y chicos.

Permite aprender a disfrutar con la Ciencia y desarrollar las actitudes científicas.

Es uno de los contextos cotidianos en los que se han desarrollado los saberes científicos de carácter em-pírico de las mujeres.

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texto culinario permite además establecer puentes entre las disciplinas, ya que las explicaciones biológicas,

nutricionales y químicas de los fenómenos culinarios están estrechamente relacionadas en él.

En la ESO, el laboratorio químico escolar no entusiasma especialmente a las chicas, a no ser que tengan claro que van a seguir estudios científicos universitarios, pero tampoco es muy atractivo para una mayoría de chicos. A veces se plantea la disyuntiva de si hay contextos de aprendizaje “más de chicas” y otros “más de chicos”. Una falsa disyuntiva pues los contextos más de chicas, como el culinario, los perfumes, jabones, farmacéutico, etc., en general son también de interés para los chicos de estas edades. En general, hemos observado que ellas muestran más interés por estos contextos en los que se sienten más cómodas porque tienen muchas experiencias previas sobre ellos: han jugado a cocinitas de pequeñas, han preparado carame-lo y pasteles en sus meriendas con las amigas, un poco mayores, saben de los distintos tipos de jabones y perfumes, etc. Es decir, en conjunto las estructuras de acogida de las chicas son más amplias y potentes en estos contextos que las de los chicos. No podemos asegurar que sea así en todos los niveles socioeconómicos pero, en Barcelona y otras ciudades de centros urbanos, con alumnado de familias trabajadoras, los chicos de 14 o 15 años muestran interés en la cocina y los entornos considerados de la vida privada, y se entusiasman realizando preparaciones culinarias e intercambiando recetas.

Nos interesa señalar que a través del contexto culinario damos significado al saber de las mujeres, que han construido un saber de vida y para la vida, un saber diverso que ayuda a resolver conflictos estableciendo otro tipo de relaciones. Los saberes culinarios empíricos de las mujeres, de acuerdo con el funcionamiento cogni-tivo de las personas, no son un conjunto de ideas aisladas, sino que son un grupo relativamente integrado de conocimientos con un cierto grado de consistencia interna. Por ello, el contexto culinario permite la elección de determinados hechos que puedan ser idealizados y permiten la modelización del cambio químico. Por

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ejemplo, el fenómeno de fabricación de caramelo permite hablar de los conceptos científicos necesarios para la modelización del cambio químico, a diferentes niveles. Un primer nivel de iniciación química incluye entida-des como azúcar, caramelo, sustancias, propiedades, formación de nuevas sustancias, energía/temperatura, estructura, reorganización atómica, etc., que serían las entidades propias del modelo de cambio químico me-cano, cocina o interactivo (Solsona, Izquierdo, De Jong, 2003). Pero el mismo hecho científico puede ser cons-truido para plantear la modelización a un nivel más complejo que incluya más información como sacarosa, disacárido, polisacárido, polimerización, caramelano, carameleno, caramelino, coloide, viscosidad, energía de enlace, enlace alfa, enlace beta, propiedades coligativas, propiedades reológicas, edulcorantes, hidrólisis, deshidratación, descomposición, azúcar invertido, unión glucosídica, estructura en cadena, etc.

Otros hechos en contexto culinario útiles para la modelización del cambio químico en un primer nivel de iniciación a la química son la preparación de un bizcocho y la formación de requesón. No disponemos de una investigación sistematizada a pesar de que llevamos bastante tiempo reflexionando sobre los mejores ejemplos para el estudio del cambio químico (Solsona, 1995), pero los datos empíricos de aula de los que disponemos parecen indicar que la preparación del bizcocho podría ser considerado el experimento para-digmático de cambio químico, en contexto culinario. Y la experimentación y la actividad escolar sobre estos hechos culinarios permiten que el alumnado establezca relaciones entre los conceptos químicos implicados que son la base de la modelización.

En el contexto culinario se encuentran suficientes hechos sobre los que la química elabora explicaciones, y además a veces las opiniones personales y las razones nutricionales ayudan a tomar decisiones al respecto. Algunos ejemplos son: ¿Qué tipo de aceite es mejor para freír y para hacer ensaladas? ¿Por qué no liga la ma-yonesa? ¿A qué temperatura es mejor preparar el chocolate a la taza? ¿Qué tipo de levadura hay que utilizar

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para preparar un bizcocho? ¿Por qué el requesón preparado en el laboratorio no sabe igual que el requesón comercial? Todas estas preguntas tienen la virtud de incidir en la motivación para elaborar explicaciones cien-tíficas, pero también potencian la opinión del alumnado sobre en un campo muy personal que es el de sus preferencias alimenticias y culinarias (Solsona, 2006, 2008, 2010; Solsona y otros, 2003).

El reto es ambicioso, introducir el contexto culinario y los saberes asociados al mismo en la educación química con toda la autoridad femenina. Con propuestas de trabajo en el aula de química en contexto culinario que construyan una cultura química escolar en la que se valoren los saberes y las experiencias de las mujeres, los sentimientos, las emociones y las capacidades relacionales.

Hemos señalado en distintas ocasiones que en la construcción de una nueva química escolar deben coincidir los intereses de chicas y chicos, con la participación del profesorado, hombres y mujeres, porque está relacio-nado con el ideal de masculinidad y feminidad presentes en las aulas. Coincidimos con Jennifer Coates (2004) que con una mirada hacia el futuro señala que.

El pánico moral sobre la masculinidad en crisis parece estar promoviendo un regreso a los patrones androcéntricos del pasado... En los últimos 20 años, algunos profesores y profesoras se han esforzado por reconocer las contribu-ciones femeninas en las aulas. Hoy, parece ser, existe el peligro de que las formas de leer, escribir y hablar de las niñas vuelvan a quedar marginadas conforme se exhorta al profesorado a que sus aulas sean más adecuadas a los varones... realmente algunos de los logros de las incitabas de igualdad de oportunidades de los últimos 20 años peligran conforme las necesidades de las niñas pasan, nuevamente, a segundo plano.

Deberemos detenernos a analizar si pudieran darse algunas situaciones similares indicadas por la autora en las aulas de ciencias, para ratificar si las investigaciones no ofrecen evidencia suficiente para establecer con-clusiones definitivas y que las relaciones de género están en proceso de cambio.

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La física contemporánea y los experimentos del CERN en la ESO

Ramón Cid Manzano

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Ramón Cid Manzano

Índice

Introducción

1. El LHC – CERN

2. Justificación teórica de la estrategia

3. Objetivos de la acción

4. Metodología en el aula: aspectos generales

5. Criterios de evaluación

6. Posibilidades de generalización del trabajo a otros niveles y contextos educativos

7. Otros aspectos a destacar del trabajo presentado

Referencias

introducción

A finales de 2009 entró definitivamente en funcionamiento la máquina más grande que la humanidad ha construido: Large Hadrón Collider (LHC) –Gran Colisionador de Hadrones– para revelar algunos de los se-

cretos más importantes que esconde el universo, constituyendo el mayor experimento científico de la historia.

En marzo de 2010 los protones fueron acelerados en el LHC hasta 3,5 TeV superando así su propio record en energía meses atrás, y dejando lejos el registro del Tevatron de Chicago que ostentó el record con 0,98 TeV durante la última década.

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Es posible que estos números no impresionen a muchos docentes de secundaria e incluso no digan nada a otros muchos. Sin embargo, la trascendencia de este logro es de tal magnitud que no puede quedar al mar-gen en un centro educativo de secundaria. Estamos hablando del mayor desafío científico y tecnológico de la historia de la humanidad.

A pesar de la enorme disponibilidad de información sobre el LHC, no es fácil encontrar materiales específicos destinados al alumnado y profesorado en los niveles de secundaria, y aún menos una aproximación a los cál-culos que los puedan acercar a este experimento.

Básicamente, el propósito de esta intervención es presentar este experimento, y el CERN como institución en general, orientado a su introducción en el aula de secundaria, a fin de resaltar las implicaciones didácticas de la utilización de este recurso en los procesos de enseñanza-aprendizaje de contenidos científicos, tanto en Se-cundaria como en Bachillerato. Además de las consecuencias directas en la adquisición de la competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico, aparece la contribución a la mejora en la familiarización con el trabajo científico para el tratamiento de situaciones de interés y con su carácter tentativo y creativo. Una tercera dimensión no menos importante tiene que ver con el objetivo de que los alumnos y alumnas co-nozcan y valoren de forma crítica la contribución de la ciencia y de la tecnología al cambio de las condiciones de vida, y la significativa aportación que desde grupos de investigación española se está haciendo a este trascendental experimento.

Es importante señalar que aunque nuestro propósito se centra en las acciones relacionadas con la enseñanza de conceptos científicos, las implicaciones que sobre todo tiene en el campo de los contenidos actitudinales –mujer y ciencia, colaboración internacional, ciencia española, nuevas tecnologías, lenguas extranjeras, iden-tidad europea– hacen que se pueda extender su utilidad a otras áreas del currículum de la secundaria.

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Al final de este artículo se presentan referencias de algunos de los artículos publicados en los que se presentan estratregias para llevar diferentes contenidos científicos al aula usando el experimento LHC como recurso. Ade-más, el profesorado interesado puede encontrar otras informaciones, recursos, libros y materiales de ayuda.

1. el lhc – cern

The European Organization for Nuclear Research (originalmente Conseil Européen pour la Recherche Nu-cléaire), comúnmente conocido como CERN, es el más grande laboratorio de Física de partículas del mundo, y está situado en Ginebra en la frontera entre Francia y Suiza.

El acuerdo que estableció el nacimiento del CERN fue firmado el 29 de septiembre de 1954. De los iniciales doce firmantes de este acuerdo, el número ha crecido hasta los actuales veinte estados miembros.

Su principal función es proporcionar su complejo de aceleradores y otras infraestructuras para la investigación en la Física de Altas Energías. Numerosos experimentos han sido llevados a cabo en el CERN a través de colaboraciones internacionales.

En el CERN trabajan diariamente unas 2600 personas. Además, alrededor de unos 8000 científicos e inge-nieros (pertenecientes a unas 500 instituciones y 80 nacionalidades) están relacionados con los experimentos operados en el CERN.

LHC (Large Hadron Collider) es el más potente de los aceleradores de partículas del mundo y está ubicado en el CERN bajo la frontera franco-suiza.

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L A R G E (Gran):

El tamaño de esta máquina con una circunferencia de 27 km, y situado a unos 100 m bajo tierra, la convier-te en el dispositivo más grande de todos los construidos por la humanidad.

H A D R O N:

En el LHC se aceleran dos haces de partículas del mismo tipo en sentido contrario que pertenecen a lo que los físicos llaman hadrones. Ejemplos de hadrones son los protones y los neutrones.

C O L L I D E R (Colisionador):

Un colisionador es una máquina en la que haces de partículas circulando en sentidos contrarios chocan a gran energía, lo que da lugar a nuevas partículas que serán estudiadas en cuatro gigantescos detectores.

2. justificación teórica de la estrategia

La enseñanza de la ciencia en general, y la física en particular, en la secundaria se encuentra en la mayoría de los casos limitada al estudio de los conceptos clásicos, sin abordar los avances y descubrimientos más actuales.

Repasando las temáticas presentes en el currículum de Física podemos observar que el mayor peso recae en el período anterior al siglo XIX (Galileo, Newton, Boyle...) y muy tímidamente aparecen ciertas contribucio-nes del siglo XX, básicamente relacionadas con los modelos atómicos (Thomson, Planck, Rutherford y Bohr).

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Estamos pues hablando de hechos y logros situados muy lejos en el tiempo, lo que es de especial incidencia negativa para los adolescentes (para ellos lo que ocurrió antes de su nacimiento es “prehistoria”). Si además la presentación de la materia va acompañada de los tradicionales ejemplos y problemas descontextualizados, podemos decir que quedamos detenidos en el tiempo y los estudiantes quedarán atónitos ante las imágenes televisivas o noticias periodísticas relacionadas con la ciencia contemporánea y que apenas son mencionadas en el aula.

Un profesor o profesora del ámbito científico debe ser consciente de dónde se dirige la investigación de su área de conocimiento para poder poner en contacto a su alumnado con las perspectivas del desarrollo de la ciencia actual. Tiene, por tanto, la obligación de llevar al aula los avances y acontecimientos más actuales. Varios estudios (Solves et ál., 2007) ponen de manifiesto que existe un gran desinterés del alumnado hacia los estudios científicos. La enseñanza usual de la ciencia es la responsable, junto con la imagen y valoración negativa de la misma y el tema de género, de la disminución del número de alumnos y alumnas que cursan el secundario científico, también las materias científicas optativas y, en particular, que un gran porcentaje de alumnas abandonen la Física.

La enseñanza habitual de la ciencia no tiene en cuenta todo esto y se centra en los aspectos más conceptuales y propedéuticos ignorando otros que, según la investigación en didáctica (Caamaño, 2010), conseguirían una mayor motivación del alumnado y un aumento de su interés por las ciencias con un tratamiento más experi-mental, más contextualizado, que muestre sus contribuciones para resolver problemas reales y responda a preguntas fundamentales.

Además, la existencia de una valoración social escasa de la ciencia da lugar a que los estudiantes tengan una imagen negativa de la misma (poco interesante, difícil, aburrida, solo apta para genios…) y, sobre todo, en el

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caso de la Física, de sus repercusiones peligrosa para la sociedad y el medio ambiente ya que las asocian con contaminación, armamento, energía nuclear… A esto hay que sumarle que la presencia de mujeres científicas a lo largo de la historia, aunque existente, fue escasa, y aunque en la actualidad esta desigualdad numérica se está corrigiendo, sigue habiendo problemas de visibilidad de las contribuciones de las mujeres al campo de la ciencia. El resultado es la existencia de una huida progresiva por parte de los alumnos y, sobre todo de las alumnas, de los estudios de ciencias a nivel general y de los de Física en particular (Gil y otros, 2005).

Por todo el anterior, cobra más importancia la utilización de un recurso de estas características. Con esta ac-tuación se pretende que el profesorado se implique en el conocimiento y en la docencia de una parte de la física tan importante y actual, consiguiendo además que los alumnos y alumnas relacionen la ciencia que se enseña en el aula con la que hacen los científicos y científicas hoy en día.

3. objetivos de la acción

La pretensión fundamental de las actividades llevadas a cabo es profundizar en la formación científica a través de lograr una mayor familiarización del alumnado con la naturaleza de la actividad científica y tecnológica de este enorme experimento.

Se quiere así contribuir de forma importante a desarrollar todas las competencias, pero de forma más especí-fica la competencia en indagación, la competencia en el análisis y la reflexión sobre la naturaleza de la ciencia, y la competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico.

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Por otra parte se quiere ayudar de forma significativa al aprendizaje de los principales conceptos, modelos, leyes y teorías de la física, así como las estrategias empleadas en su construcción.

Los objetivos específicos inherentes al uso de este recurso son los siguientes:

Dar a conocer uno de los ejemplos más paradigmáticos de colaboración internacional entre países de todo el mundo, apareciendo la dimensión europea y la presencia de mujeres científicas como dos de los grandes valores presentes.

Ayudar a que alumnado y profesorado adquieran una mayor competencia científica, motivándolos para que se interesen a partir de esta colaboración internacional por otras muchas que desarrollan otros tópicos científicos también de gran importancia, como nanotecnología, superconductividad, astrofísica, proyecto ITER, etc.

Colaborar en el logro de un aprendizaje significativo de los contenidos conceptuales, pero también actitu-dinales, de las materias de secundaria donde este recurso puede ser directamente utilizado.

Presentar uno de los retos científicos más importantes de la humanidad en todos los tiempos, como resul-tado de la implicación de miles de personas que se han preparado de forma intensa para ello.

Proporcionar a los profesores y profesoras un recurso de gran impacto para ser llevado al aula de ciencias en cualquiera de los niveles de secundaria, promoviendo estrategias de actualización, en un ámbito tan cambiante como es el de la ciencia y la tecnología, lo cual permite mejorar su calidad didáctica.

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Desarrollar actitudes de valoración del esfuerzo individual y colectivo (cultura del esfuerzo como estrategia imprescindible para el progreso científico y social).

Aproximar la ciencia al entorno próximo del alumno y alumna, a través del conocimiento del trabajo de científicos y científicas “con nombres y apellidos” pertenecientes a instituciones cercanas a ellos.

Despertar en el alumnado una motivación e interés hacia lo desconocido, de forma que se eliminen en muchos casos ciertos prejuicios sobre la imposibilidad de acercarse a determinados contenidos científicos inicialmente muy complejos.

Familiarizarse con algunos aspectos de la naturaleza de la ciencia y el uso de los procedimientos más comunes que se utilizan para abordar su conocimiento, desarrollando actitudes de antidogmatismo y de fomento de la argumentación razonada como base de las discusiones, que son estrategias inherentes al trabajo científico.

Reconocer la estrecha relación entre el desarrollo científico y el tecnológico, siendo este tipo de activida-des de muy alto nivel y complejidad y un motor decisivo para la creación de sociedades más justas.

Mejorar la competencia lectora del alumnado a través del manejo de artículos de divulgación, documentos de prensa y libros de divulgación científica relacionados con este experimento.

Utilizar este tópico como eje conductor de una correcta aproximación a las TIC en un acercamiento razo-nable y crítico a la sociedad de la información.

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4. metodología en el aula: asPectos generales

Al tratarse de la utilización de un recurso de tal envergadura son muy diversos los contenidos que pueden ser objeto de aproximación. Además, al ser el protagonista de esta actividad, por una parte, un alumnado muy diferente –desde primer ciclo de la ESO hasta 2º Bachillerato– y, por otra, profesorado de diversas áreas científicas y tecnológicas, se hace necesaria una metodogía muy variada.

Destacamos las siguientes estrategias metodológicas generales:

La estrategia metodológica general ha consistido en utilizar las herramientas habituales para llevar los contenidos conceptuales, procedimentales y actitudinales al aula, pero introduciendo de forma específica los que se relacionan con el LHC y el CERN, de forma que las actividades se contextualizan en un marco de referencia que excita su interés y que resulta muy estimulante a la hora de abordar esos contenidos.

Se presentan en el Anexo la concreción realizada para los contenidos en la Etapa de la ESO, y las corres-pondientes al curso de Ciencias para el mundo contemporáneo, Física y Química de 1º de Bachillerato, y Física de 2º de Bachillerato.

Son de especial interés los contenidos de carácter actitudinal, insistiendo en la dimensión internacional, la presencia de mujeres científicas en este experimento y los grandes resultados tecnológicos que desde el CERN se obtienen. De forma muy especial se intenta que asuman con naturalidad los beneficios de la cultura del esfuerzo, de las actitudes responsables y de cooperación. Ayudamos así a mejorar su dimensión social y ciudadana.

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Podemos acercar inicialmente el LHC y el CERN a través de charlas periódicas –en sesiones normales de aula– con gran apoyo visual (fotos, dibujos, esquemas, infografías, etc.), adaptando la información presen-tada a los contenidos que son propios de cada nivel.

Otro apoyo de gran eficacia didáctica es el que nos proporcionan las simulaciones. Dado su diseño espe-cialmente orientado a las edades de nuestros alumnos, constituye un tipo de herramienta que puede ser utilizada por el alumnado en sus casas, dada la creciente presencia de Internet en la mayoría de los hoga-res de nuestros alumnos y alumnas.

Todas estas acciones se deben desarrollar de forma coordinada en relación a la secuenciación de los conteni-dos correspondientes, como se recoge en la tabla del Anexo. Pero dado que el LHC es un “experimento vivo” será preciso realizar incursiones curriculares siempre que se produzcan noticias de interés en este campo.

De forma eventual se puede usar el aula de informática para que en sesiones específicas visiten sitios web preestablecidos que les puedan proporcionar una información cualitativa suplementaria. Son de especial utilidad los blogs y WebQuest destinadas a divulgar y facilitar información sobre el CERN y el LHC. De esta forma estamos orientando su competencia digital en una dirección más apropiada y correcta.

La búsqueda de información sobre este experimento en revistas de divulgación científica, páginas web y noticias de la prensa diaria, permite un uso contextualizado de las Tecnologías de la Información y de la Comunicación (TIC), ayudando a que sean capaces de seleccionar adecuadamente los contenidos de in-terés. En particular, son de gran interés pedagógico los gráficos que sobre el LHC-CERN se han publicado en medios de prensa online (El Pais, El Mundo, ABC, etc.). Esta contextualización promueve la asunción de prácticas de uso crítico y responsable en el tratamiento de la información.

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Se puede complementar la estrategia con la participación en concursos escolares de relatos cortos, cómics, ensayos, noticias, colaboraciones resumidas, etc., teniendo el LHC y el CERN como centro de interés.

También se pueden elaborar noticias y entrevistas con científicos (directamente o a través del correo elec-trónico) para la revista del centro escolar o para actividades externas como “El Pais de los Estudiantes”. Contribuimos así a su competencia lingüística, cultural y artística desde el área científica y tecnológica.

Como complemento a las actividades realizadas en el contexto habitual de la actividad docente, desarro-llamos otras actividades, como conferencias realizadas por científicos relacionados con este tema, tanto en el centro escolar como en otras patrocinadas por la Universidad de Santiago de Compostela, visitas a exposiciones (ver Anexo II – I) sobre este experimento en la Semana de la Ciencia y Tecnología, actividades del Departamento de Física de partículas de la USC como “Hands on Physics – Física con las manos” en la que nuestro centro ha participado en todas las ediciones. (Ver Anexo II – J)

Finalmente, existe la posibilidad de realizar un viaje de estudios al CERN (Suiza) con alumnos y alumnas de 1º y 2º de Bachillerato, dada la existencia de actividades regladas para estos alumnos preparadas en esa institución.

5. criterios de evaluación

Se indican los criterios de evaluación que deben permitir valorar cómo este recurso ha contribuido a la adqui-sición de competencias en el alumnado.

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Reconocer problemas de actualidad relacionados con la ciencia y tecnología, como son los que trata de resolver el LHC, apreciando su multidimensionalidad, tanto por los aspectos implicados como por la can-tidad de científicos involucrados.

Conocer y valorar la contribución de este experimento en la mejora de nuestra vida diaria a través de las tecnologías que genera en campos como la energía, las comunicaciones, la informática o la medicina.

Comprender cómo trabaja la ciencia en este tipo de experimentos, apreciando los valores substanciales que están detrás, como su no dogmatismo, su carácter no comercial y la búsqueda del conocimiento.

Entender la importancia del esfuerzo individual y del papel de la colaboración entre países a la hora de acometer una empresa de la envergadura del LHC.

iReconocer el papel enorme de las mujeres científicas en este experimento y en el resto de las actividades del CERN.

Conocer de forma adecuada los aspectos más simples que están detrás de la física que se estudia en este experimento: las partículas fundamentales, las interacciones, el comienzo y evolución del universo, etc.

Valorar el esfuerzo de la ciencia española, que contribuye de forma significativa en el LHC y en otras mu-chas iniciativas del CERN.


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6. Posibilidades de generalización del trabajo a otros niveles y contextos edu-cativos

Aunque básicamente esta propuesta está vinculada a la enseñanza secundaria y a las materias relacionadas con la Física, podemos extenderla a otros niveles y contextos como se señala a continuación.

a) Interdisciplinaridad.

Teniendo en cuenta la múltiple dimensión de este experimento son evidentes las conexiones curriculares con materias como las Matemáticas, la Historia o la Filosofía.

b) Enseñanza de idiomas.

Dado que una gran parte de la información general –tanto en documentos en papel o multimedia como en las diferentes sitios web– está en inglés y francés (y a menor escala en otros idiomas) aparece la posibilidad de que sean utilizadas para actividades en clases de lengua extranjera. Estamos hablando tanto de estas enseñanzas en la secundaria como en las Escuelas Oficiales de Idiomas, con las obvias diferencias de inten-sidad, tratamiento y complejidad de los textos, documentales, clips, etc.

c) Enseñanza primaria.

Con carácter meramente cualitativo e informativo es posible llevar algunas de estas actividades a los últimos cursos de primaria en el área de Conocimiento del medio. De hecho, en el Sitio web del CERN podemos en-contrar materiales adaptados a esas edades (CERN_Land) que dado su carácter lúdico son de gran utilidad.

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d) Ciclos formativos.

Muchos ciclos formativos de grado medio y superior tienen un fuerte componente tecnológico. El experimen-to LHC ha supuesto el mayor reto en ese campo nunca antes acometido por la tecnología, siendo miles de técnicos de cuadros medios –de distintas familias profesionales– los que han sido protagonistas en la construc-ción de esta enorme máquina. En los materiales y direcciones web aportadas para estas actividades existe la posibilidad de encontrar muchos datos, esquemas, gráficos, imágenes, vídeos, que sirven como materiales de trabajo, discusión y como indudable fuente de motivación en la preparación para su futuro laboral.

e) Máster de Profesor de Secundaria.

Este nuevo máster, en el itinerario de Ciencias experimentales, puede beneficiarse de estas actividades a la hora de abordar los diferentes elementos curriculares: metodología, atención a la diversidad, educación en valores, multidisciplinaridad o evaluación. Dada las características tan especiales del LHC, y que estamos hablando de licenciados (o graduados) en disciplinas científicas, la utilización de este recurso como ejemplificación proporcio-na una rápida compresión de la dimensión didáctica de los elementos didácticos antes indicados.

7. otros asPectos a destacar del trabajP Presentado

Se indican a continuación otras particularidades que se pueden derivar de la utilización de esta acción:

Beneficio didáctico al ir trasladando este recurso de un nivel al siguiente, lo que genera un aprendizaje más profundo en el ámbito de esta estrategia educativa en espiral: continuidad con aumento de la intensidad.


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La atención a la diversidad. En unas aulas cada vez más heterogéneas, en las que la presencia de alumnado inmigrante es cada vez mayor, se necesitan recursos que pongan en valor la eficacia de la colaboración multinacional más allá de las diferencias culturales, de creencias, etc.

Nuestro alumnado está cada vez más cerca de las tecnologías punta, por lo que necesita estímulos educati-vos que se correspondan con esa realidad. Utilizar como recurso el CERN y el experimento LHC se integra precisamente en esa estrategia didáctica.

La presencia de investigadores –con nombres y apellidos– que por edad y nacimiento son próximos a nues-tros estudiantes hace más verosímil el discurso de que el esfuerzo personal y la voluntad son las mejores armas para superar las dificultades.

Este experimento de carácter transnacional en el que participan profesionales de muy diversas cualificacio-nes pone en evidencia que el conocimiento de lenguas extranjeras no es una opción sino una necesidad en un mundo cada vez mas interdependiente.

La puesta en valor de la formación profesional, dada la enorme importancia que los cuadros medios profesio-nales han tenido y tienen en la construcción y mantenimiento de la máquina y de los detectores del LHC.

La constatación de que el profesorado de enseñanza no universitaria está capacitado para llevar al aula, como recurso, un experimento de la magnitud del LHC.

La acción abre las puertas a que se puedan trabajar otros eventos de carácter semejante, como el Proyecto de Fusión Nuclear (ITER), la Estación Espacial Internacional (ISS), el Genoma Humano, la GRID, etc.

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La posibilidad para el profesorado de escribir artículos en revistas de enseñanza nacionales e internacio-nales sobre tópicos de esta naturaleza.

La participación en programas para profesores auspiciados por las más importantes instituciones. Este es el caso del High School Teacher’ Programm organizado por el CERN en Ginebra (Suiza) todos los años.

El valor añadido de utilizar recursos educativos de “última generación” en el campo de la tecnología edu-cativa, al estar relacionado con instituciones tan importantes.

La posibilidad de entrar en contacto con los científicos y científicas que trabajan en ese evento para que colaboren en pequeñas actividades como charlas o la revista del centro.

La relación que se puede establecer con instituciones universitarias y otros organismos que están involu-cradas en este experimento.

anexo

Concreción realizada para los contenidos de la etapa de la ESO, y las correspondientes Ciencias para el mun-do contemporáneo, Física y Química de 1º de Bachillerato y Física de 2º de Bachillerato.

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Primer curso - CCNN

Bloque 1. Contenidos comunes.• Familiarización con las características básicas del trabajo científico: CERN – Colaboración científica internacional.• Utilización de los medios de comunicación y de las tecnologías da información para selec-cionar información sobre la naturaleza: el LHC en los medios (análisis de cómo se trata este tópico).• Reconocimiento de la importancia del conocimiento científico y su evolución histórica para comprender mejor los argumentos que facilitan la toma de decisiones sobre situaciones socia-les e individuales: el nacimiento de la World Wide Web en el CERN.

Bloque 2. La Tierra en el Universo.• La materia en el universo: los experimentos del CERN y el conocimiento de la constitución de la materia.

Segundo curso - CCNN

Bloque 1. Contenidos comunes.• Familiarización con las características básicas del trabajo científico, mediante la propuesta de problemas, discusión de su interés, aproximación a la formulación de hipótesis, experimen-tación, comunicación de los resultados en diferentes formatos, etc. La construcción del LHC: un largo camino de casi veinte años.• Utilización de la experimentación para conocer mejor los fenómenos naturales y comprobar suposiciones sobre su evolución: la estructura de la materia, desde Thomson el el s. XIX hasta el s. XXI con el LHC.

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• Empleo de modelos sencillos para interpretar los fenómenos e identificar las relaciones en-tre conceptos: el LHC como ejemplo paradigmático de cómo se realiza el trabajo desde un modelo a su confirmación experimental.• Utilización de los medios y tecnologías de la comunicación y de la información para obtener referencias sobre los fenómenos naturales, en el tratamiento de datos e interpretación gráfica, en la visualización de modelos explicativos, en la búsqueda de relación entre variables y en la comunicación de resultados y conclusiones: revisión frecuente de cómo las noticias sobre el LHC aparecen en los diferentes medios de comunicación.

Bloque 2. Materia y energía.• La energía en los sistemas materiales. Introducción desde el LHC a cómo se usa el concepto de energía y cuál es su importancia en todos los experimentos.

Tercer curso - FÍSICA Y QUÍMICA

Bloque 1. Contenidos comunes.• Búsqueda, selección y valoración crítica de la información de carácter científico utilizando las tecnologías de la comunicación y de la información y otras fuentes: el LHC en los medios de comunicación y sobre todo en Internet.• Interpretación de información de carácter científico con ayuda de modelos adecuados, y utilización de esta información para formar una opinión propia y expresarse correctamente: participación en concursos o actividades en las que se comuniquen noticias o hechos relacio-nados con el CERN – LHC

Bloque 2. Diversidad y unidad de la estructura de la materia y sus cambios.• Utilización de diversos formatos como el verbal, el icónico, el gráfico y el simbólico para expresar, de forma comprensiva, información sobre la estructura de la materia: las partículas

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elementales y su representación.

Bloque 3. La naturaleza eléctrica de la materia.• Selección de información y análisis crítico de la contribución del estudio de la electricidad al conocimiento de la estructura de la materia: la carga eléctrica como base para la aceleración y detección de las partículas en LHC.• Incorporación de la carga eléctrica a la estructura atómica: el estudio de las partículas elemen-tales y su carga en la composición de la materia.• Identificación de los componentes estructurales de la materia: electrones, protones y neutro-nes, algunos de los protagonistas de los experimentos del CERN

Cuarto curso - FÍSICA Y QUÍMICA

Bloque 1. Contenidos comunes.• Utilización de estrategias propias del trabajo científico, mediante la propuesta de problemas, análisis de variables que intervienen, formulación de hipótesis, planificación de experiencias, organización dos datos, interpretación de resultados y comunicación de conclusiones: el pro-grama del LHC como paradigma del trabajo científico.• Búsqueda, selección y valoración crítica de la información de carácter científico utilizando las tecnologías de la comunicación y de la información y otras fuentes: el LHC en los medios de comunicación y sobre todo en Internet.• Elaboración de argumentaciones y explicaciones sobre hechos, observaciones o resultados experimentales, empleando modelos científicos adecuados: cómo se organizan los proyectos y experimentos en el LHC.• Valoración de los logros de las ciencias de la naturaleza para dar respuesta a la necesidades

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de los seres humanos y mejorar las condiciones de su existencia: el CERN y las tecnologías que ha creado (WWW, TAC, Superconductividad, nanotecnología...).• Valoración de la evolución del pensamiento científico a lo largo de la historia, resaltando la importancia que supone para el desarrollo científico y tecnológico de cada época: el LHC, una máquina del s. XXI resultado de los logros científicos del s. XX.• Valoración de la educación científica de la ciudadanía como requisito para sociedades demo-cráticas sostenibles: el consenso para una colaboración internacional para el funcionamiento de una institución como el CERN.• Consideración de la cultura científica como fuente de satisfacción personal: el CERN donde miles de mujeres y hombres hacen ciencia, siendo la vocación, el deseo de conocer y el placer intelectual su principal motivación.

Bloque 2. Las fuerzas y los cambios de movimiento.• Análisis de movimientos rectilíneos y curvilíneos. Ecuaciones y gráficas: los movimientos en la cadena de aceleradores del CERN-LHC.• Caracterización del concepto de fuerza como interacción acción-reacción: las fuerzas presen-tes en el acelerador LHC para conducir a los partículas hasta su colisión. • Aproximación cualitativa a las ideas actuales sobre el universo: el LHC detrás de los secretos del Big Bang.• Valoración crítica de los avances científicos-tecnológicos para la exploración del universo: re-lación entre los experimentos que tratan de entender lo más pequeño y lo más grande (CERN: del microcosmos al macrocosmos.

Bloque 3. Profundización en el estudio de los cambios.• Identificación de las formas de energía mecánica: cinética y potencial con los cambios en la velocidad y posición de los objetos: el LHC nos proporciona un excelente ejemplo de conver-sión entre energía potencial y cinética.• Interpretación cualitativa del calor como mecanismo de transferencia de energía: el LHC es la

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máquina frigorífica más grande del mundo.• Utilización del principio de conservación de la energía: los experimentos del LHC como para-digma de la conversión de unos tipos de energía en otros.

Bloque 4. Estructura y propiedades de las substancias.• Interpretación de la estructura atómica: los protones son los protagonistas del experimento LHC.

1º de bachillerato - FÍSICA Y QUÍMICA

1. Contenidos comunes.• Utilización de estrategias básicas de la actividad científica tales como el planteamiento de problemas y la toma de decisiones acerca del interés y la conveniencia o no de su estudio; for-mulación de hipótesis, elaboración de estrategias de resolución y de diseños experimentales y análisis de los resultados y de su fiabilidad: el LHC paradigma de experimento científico en términos de planteamiento, estrategia y diseño.• Búsqueda, selección y comunicación de información y de resultados utilizando la terminología adecuada: el CERN es una comunidad que reune a miles de científicos trabajando en los cinco continentes, que se comunican a través de reuniones convencionales, videoconferencia, correo electrónico, publicaciones, congresos, etc.

2. Estudio del movimiento.• Importancia del estudio de la cinemática en la vida cotidiana y en el surgimiento de la cien-cia moderna: aproximación a la cinemática de los protones en la cadena de aceleradores del CERN.• Estudio de los movimientos rectilíneo uniformemente acelerado y circular uniforme: análisis del movimiento en los aceleradores lineales (LINAC) y circulares (PS, SPS y LHC) del CERN.

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3. Dinámica.• De la idea de fuerza de la física aristotélico-escolástica al concepto de fuerza como interac-ción: las partículas elementales protagonistas del moderno concepto de interacción.• Revisión y profundización de las leyes de la dinámica de Newton. Cantidad de movimiento y principio de conservación: el momento lineal y su conservación, claves físicas para entender las colisiones en el LHC.• Dinámica del movimiento circular uniforme: estudio de las características de la fuerza centrí-peta presente en los aceleradores circulares.

4. La energía y su transferencia: trabajo y calor.• Revisión y profundización de los conceptos de energía, trabajo y calor y sus relaciones: la eficacia en la conversión de energía potencial a energía cinética en los protones en el LHC es fundamental para la eficacia de todo el proceso.• Principio de conservación y transformación de la energía: la conversión entre formas de ener-gía constituyen la base en la detección de eventos.

5. Electricidad.• Revisión de la fenomenología de la electrización y la naturaleza eléctrica de la materia ordina-ria: la repulsión entre protones es una de las cuestiones que más dificultad presenta a la hora de conducirlos en el LHC.

6. Teoría atómico-molecular de la materia.• Revisión y profundización de la teoría atómica de Dalton. Interpretación de las leyes básicas asociadas a su establecimiento: análisis comparativo del estado de la Teoría atómico-molecular a principios del s. XIX y a principios del s. XXI.

7. El átomo y sus enlaces.• Primeros modelos atómicos: Thomson y Rutherford. Los espectros y el modelo atómico de

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Bohr. Introducción cualitativa al modelo cuántico: el experimento LHC una versión gigantesca del realizado por E. Rutherford a principios del s. XX.

1º Bachillerato - CCMC

1. Contenidos comunes.• Búsqueda, comprensión y selección de información científica relevante de diferentes fuentes para dar respuesta a los interrogantes, diferenciando las opiniones de las afirmaciones basadas en datos: el trabajo de investigación en el CERN está basado en la discusión crítica por parte de muchos científicos y científicas de los proyectos y diseños presentados.• Reconocimiento de la contribución del conocimiento científico-tecnológico a la comprensión del mundo, a la mejora de las condiciones de vida de las personas y de los seres vivos en general, a la superación de la obviedad, a la liberación de los prejuicios y a la formación del espíritu crítico: las colaboraciones científicas desarrolladas en el CERN son un ejemplo de cómo miles de científicos de muy diferentes culturas e ideologías pueden cooperar en la búsqueda de objetivos comunes.• Reconocimiento de las limitaciones y errores de la ciencia y la tecnología, de algunas aplicacio-nes perversas y de su dependencia del contexto social y económico, a partir de hechos actuales y de casos relevantes en la historia de la ciencia y la tecnología: la creación del CERN es un acto de paz que surge poco después de la finalización de la Segunda Guerra Mundial contraponiendo la ciencia más noble a aquella que fue utilizada para fines impropios en los años anteriores.

2. Nuestro lugar en el universo.• El origen del universo. La génesis de los elementos: polvo de estrellas: los experimentos en el CERN constituyen una vía de unión entre el Microcosmos y el Macrocosmos.

3. Vivir más, vivir mejor.• Los condicionamientos de la investigación médica. Las patentes. La sanidad en los países de nivel de desarrollo bajo: las investigaciones desarrolladas en el CERN, como institución pública,

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han dado lugar al desarrollo de grandes avances médicos, como el TAC, el RMN o la Hadronte-rapia, que poco a poco van siendo utilizado de forma creciente en más paises.

4. Hacia una gestión sostenible del planeta.• Los impactos: la contaminación, la desertización, el aumento de residuos y la pérdida de biodi-versidad. El cambio climático: además de estudios en el campo de la Física teórica, en el CERN se llevan a cabo investigaciones en el campo e la Física aplicada que están relacionados con los problemas a gran escala que nuestro planeta está sufriendo. Por ejemplo la relación entre los rayos cósmicos y el clima.

5. Nuevas necesidades, nuevos materiales.• La respuesta de la ciencia y la tecnología. Nuevos materiales. Nuevas tecnologías: para cons-truir el LHC se desarrollaron las tecnologías y materiales más novedosos hasta la fecha, desde elementos electrónicos para la detección de los eventos hasta sistemas superconductores de gran eficiencia.

6. La aldea global. De la sociedad de la información a la sociedad del conocimiento.• Procesamiento, almacenamiento e intercambio de la información. El salto de lo analógico a lo digital: la World Wide Web fue creada en el CERN en 1989 por físicos que pretendían dar otra dimensión, funcionalidad y prestaciones a Internet.• Internet, un mundo interconectado. Compresión y transmisión de la información. Control de la privacidad y protección de datos: el experimento LHC genera la mayor cantidad de datos nunca antes producida por otra actividad humana, por lo que se han desarrollado las técnicas de inter-conexión, transmisión, control y protección de datos más compleja en este campo.• La revolución tecnológica de la comunicación: ondas, cable, fibra óptica, satélites, ADSL, te-lefonía móvil, GPS, etc. Repercusiones en la vida cotidiana: eL LHC ha dado lugar a una nueva herramienta de comunicación y transferencia de datos denominada GRID, que está destinada a revolucionar la actual forma de entender la comunicación y control de la información.

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Ramón Cid Manzano

2º Bachillerato - FÍSICA

1. Contenidos comunes.• Utilización de estrategias básicas de la actividad científica, tales como el planteamiento de problemas y la toma de decisiones acerca del interés y la conveniencia o no de su estudio; formulación de hipótesis, elaboración de estrategias de resolución y de diseños experimenta-les y análisis de los resultados y de su fiabilidad: el LHC paradigma de experimento científico en términos de planteamiento, estrategia y diseño.• Búsqueda, selección y comunicación de información y de resultados utilizando la terminolo-gía adecuada: el CERN es una comunidad que reune a miles de científicos trabajando en los cinco continentes, que se comunican a través de reuniones convencionales, videoconferencia, correo electrónico, publicaciones, congresos, etc.

2. Interacción gravitatoria:• El problema de las interacciones a distancia y su superación mediante el concepto de cam-po gravitatorio: las interacciones son la base teórica en el estudio de las colisiones en el LHC. Se espera sacar conclusiones para entender mejor la gravedad.

3. Vibraciones y ondas.• Movimiento ondulatorio. Clasificación y magnitudes características de las ondas. Aspectos energéticos: los sistemas de aceleración de protones en un acelerador como el LHC está ba-sado en “cavidades de radiofrecuencia” en las que la transmisión de energía a las partículas se realiza a través de un proceso de características ondulatorias.

4. Óptica.• Controversia histórica sobre la naturaleza de la luz: modelos corpuscular y ondulatorio. Depen-dencia de la velocidad de la luz con el medio. Algunos fenómenos producidos con el cambio de medio: reflexión, refracción, absorción y dispersión. Los fenómenos propios de la luz en su

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interacción con la materia están muy presentes a la hora de detectar el paso de las partículas que emergen de las colisiones por los diferentes sistemas de detección: interacción luz-materia.

5. Interacción electromagnética.• Campo eléctrico. Magnitudes que lo caracterizan, intensidad de campo y potencial eléctrico: los campos eléctricos son los responsables de que las partículas cargadas sean aceleradas, y la interacción entre ellas es un condicionante en el diseño de las características del experimento.• Relación entre fenómenos eléctricos y magnéticos. Campos magnéticos creados por corrien-tes eléctricas. Fuerzas magnéticas: ley de Lorentz e interacciones magnéticas entre corrientes rectilíneas. Difícilmente se pueda encontrar otro experimento como el LHC en el que el mag-netismo juegue un papel tan determinante y a una escala sin precedentes.

6. Introducción a la Física moderna.• La crisis de la Física clásica. Postulados de la relatividad especial. Repercusiones de la teoría de la relatividad: el diseño de una máquina como el LHC es un ejemplo paradigmático de cómo opera la Teoría especial de la relatividad de Einstein.• El efecto fotoeléctrico y los espectros discontinuos: insuficiencia de la Física clásica para explicarlos. Hipótesis de De Broglie. Relaciones de indeterminación. Valoración del desarrollo científico y tecnológico que supuso la Física moderna: las impliaciones tecnológicas que están detras de los experimentos del CERN son una manifestación de cómo la investigación científica da lugar a la aparición de nuevos materiales y tecnologías: TAC, RMN, WWW, superconducti-vidad, GRID, etc.• Física nuclear. La energía de enlace. Radioactividad: tipos, repercusiones y aplicaciones. Reac-ciones nucleares de fisión y fusión, aplicaciones y riesgos: los experimentos en el LHC implican procesos de naturaleza nuclear a niveles de enorme energía, y constituyen por otra parte un enorme reto en relación a la seguridad radiológica por los niveles que se van a dar en este sentido.

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Ramón Cid Manzano

referencias

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— (2009). “Taking energy to Physics classroom from LHC (CERN)”. Phys. Educ., 44, 78-83.

— (2009). “Luminosidad: la luz al final del túnel (LHC)”. Lat. Am. J. Phys. Educ., vol. 3, nº 3, 638-642.

— (2010). “The Higgs Particle: a useful analogy for physics classrooms”. Phys. Educ., 45 nº 1, 73-75.

gil, D. et ál. (ed.) (2005). ¿Cómo promover el interés por la cultura científica? Santiago de Chile: OREALC UNESCO.

Jiménez AleixAndre, M.P. (Coord.), et ál. (2003). Enseñar Ciencias. Barcelona: Editorial Graó.

solBes, J. et ál. (2007). “El desinterés del alumnado hacia el aprendizaje de la ciencia: implicaciones en su ense-ñanza”. Didáctica de las ciencias experimentales y sociales, 21, 91-117.

Sitios web“Taking a closer look at LHC”: http://www.lhc-closer.esCERN: http://public.web.cern.ch/public/High School Teacher Programme: http://education.web.cern.ch/education/Chapter1/Page2a.htmlCERN_Land: https://project-cernland.web.cern.ch/project-CERNland/Hands on Particle Physics: http://www.physicsmasterclasses.org/index.php?cat=country&page=spRecursos online: http://lhc-closer.es/php/index.php?i=2&s=7&p=2&e=0

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Volcanes de película: el uso didáctico del cine en la

enseñanza de la Geología

David Brusi Belmonte

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resumen

Una buena parte del contenido expuesto en la conferencia “Volcanes de película”, del curso “Indaga-ción en el aula y competencias científicas”, forma parte de un trabajo que ha sido publicado, con otros

autores, por el Instituto Geológico y Minero de España, y cuya referencia aparece en la bibliografía. En el Material complementario, a continuación de este resumen, se adjunta el artículo citado.

En la reducción de los desastres naturales la prevención juega un papel fundamental. Para que esta sea efec-tiva debe apoyarse, sin duda, en una correcta planificación territorial y en la adopción de medidas que mini-micen el riesgo. Entre las actuaciones no estructurales, los planes de emergencia y la formación de los ciuda-danos adquieren una importancia extraordinaria. Una sociedad correctamente instruida frente a los riesgos y conocedora de las medidas de autoprotección es mucho menos vulnerable en los episodios catastróficos.

En nuestro contexto educativo, la enseñanza aborda el tratamiento de los riesgos naturales desde distintas asignaturas de ESO y Bachillerato. El tema aparece en materias como Ciencias de la tierra y del medioam-biente, Ciencias para el mundo contemporáneo o Biología y Geología con enfoques que priorizan su aborda-je científico o su trascendencia social, económica y ambiental.

El enfoque tan poliédrico de los riesgos naturales permite explorar nuevos recursos didácticos en parcelas que, aunque absolutamente cotidianas, pudieran parecer alejadas del ejercicio docente. Así, por ejemplo, la presencia de los riesgos en los “mass media” (periódicos, revistas, televisión, radio, cine,...) ofrece excelentes oportunidades para acercar el tema a nuestras aulas (ver Brusi y Roqué, 1998; Brusi et ál., 2007; Brusi, 2008; Brusi et ál., 2008; González et ál., 2010).

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Volcanes de películas: el uso didáctico del cine en la enseñanza de la geología

Si nos centramos en el cine, son numerosos los trabajos que destacan su interés didáctico (ver, por ejemplo, Ambrós y Breu, 2007). El caso del cine de catástrofes constituye un subgénero muy prolífico del cine de cien-cia ficción. Estas producciones suelen compartir unos rasgos muy característicos: espectacularidad de las imá-genes, derroche de efectos especiales, tratamiento dramático y mucha acción. Su ritmo se acerca a menudo al trhiller por su capacidad de generar tensión, emoción y suspense.

Las temáticas abordadas por el cine de catástrofes cubren un amplio espectro que incluye la mayor parte de riesgos naturales conocidos: tornados, terremotos, tsunamis, inundaciones, cambios climáticos, impactos meteoríticos... En un trabajo centrado en esta temática, Alfaro et ál. (2008) reflexionan sobre el escaso rigor científico de algunas de estas producciones y sobre las posibilidades de su empleo como recurso didáctico en las clases de Ciencias naturales. Remitimos a dicha publicación a todas aquellas personas interesadas en desarrollar más profundamente estas ideas.

La presentación multimedia “Volcanes de película” profundiza en la caracterización de las disaster movies y repasa algunos ejemplos de películas de volcanes, prestando una especial atención a los aciertos y errores de las más conocidas. A través de un conjunto de secuencias seleccionadas, se revisan las nociones más básicas de la vulcanología.

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Volcanes de películas: el uso didáctico del cine en la enseñanza de la geología

REFE RENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AlFAro, P.; Brusi, d. y gonzález m. (2008). “El cine de catástrofes. ¡Qué catástrofe de cine!”. En Calonge, A.;

reBollo, l.; lóPez-cArrillo, m.d.; rodrigo, A.; ráBAno, i. (eds.). “Actas del XV Simposio sobre Enseñanza de la

Geología”. Cuadernos del Museo Geominero, nº 11, 1-12. Madrid: Instituto Geológico y Minero de España.

AmBrós, A. y Breu, r. (2007). Cine y educación. El cine en el aula de primaria y secundaria. Barcelona: Ed. Graó.

Brusi, d. (2008). “Simulando catástrofes. Recursos para la enseñanza de los riesgos naturales”. Alambique, 55,

32-42.

Brusi, d. y roqué, c. (1998). “Los riesgos geológicos. Algunas consideraciones didácticas”. Enseñanza de las

Ciencias de la Tierra, 6.2, 127-137.

Brusi, d.; AlFAro, P. y gonzález, m. (2007). ¡Cuándo las catástrofes naturales son noticia! CD-ROM IV Comunica-

ción Social de la Ciencia. Madrid.

Brusi, d.; AlFAro, P. y gonzález, m. (2008). “Los riesgos geológicos en los medios de comunicación. El tratamien-

to informativo de las catástrofes naturales como recurso didáctico”. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra,

16.2, 154-166.

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Brusi, d.; AlFAro, P. y gonzález, m. (2010). “Recursos para trabajar los terremotos ‘mediáticos’ en el aula”. En

Alcalá, L. y Mampel, L. (coord.). ¡Fundamental!, 16, 136-152. XVI Simposio sobre Enseñanza de la Geología.

Fundación Conjunto Paleontológico de Teruel-Dinópolis. Teruel.

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Cine de catástrofes, ¡qué catástrofe de cine! P. Alfaro, D. Brusi y M. González

El nacimiento de un blog “serendípico” David Sabin Jerez, José Luis Olmo Ríquez

MATERIAL COMPLEMENTARIO

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P. Alfaro, D. Brusi y M. González

A continuación se reproduce íntegramente el artículo publicado por el Instituto Geológico y Minero de Es-paña en 2008*.

el cine de catástrofes, ¡Qué catástrofe de cine!

disaster movies, a movie disaster! P. Alfaro1, D. Brusi2 y M. González3

resumen

En esta comunicación se muestran varios ejemplos de cine de catástrofes que abordan fenómenos natu-rales. Destacaremos aciertos y errores de películas conocidas con el fin de demostrar la “responsabilidad

social” del género en el tratamiento de los temas científicos. ¿Es compatible el entretenimiento y la cultura científica de los ciudadanos? ¿Debemos exigir a los directores, productores y guionistas un mayor com-promiso con el rigor científico? ¿Podrían incluirse en las películas de catástrofes explicaciones claras sobre medidas preventivas y de autoprotección frente a los riesgos? Millones de espectadores se beneficiarían de estas recomendaciones. No podemos olvidar que, el objetivo principal del cine es entretener y no tanto edu-car (discutible para algunos). Pero una cosa es educar y otra transmitir a la sociedad una imagen falsa de la Ciencia y de nuestro Planeta. En los últimos años, están proliferando en Internet los análisis científicos de las nuevas películas de catástrofes naturales, así como recursos educativos para ser utilizados en el aula. En esta comunicación hacemos una descripción de algunos de estos recursos.

* ALFARO, P.; BRUSI, D. y GONZÁLEZ, M.(2008). “El cine de catástrofes. ¡Qué catástrofe de cine!”. En Calonge, A.; Rebollo, L.; López-Carrillo, MD.; Rodrigo, A.; Rábano, I. (eds.). “Actas del XV Simposio sobre Enseñanza de la Geología”. Cuadernos del Museo Geominero, nº11, 1-12. Madrid: Instituto Geológico y Minero de España.

1. Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente. Facultad de Ciencias, Universidad de Alicante. 2. Departament de Ciències Ambientals/GEOCAMB. Facultat de Ciències. Universitat de Girona.

3. Institut Geològic de Catalunya. Balmes 209-211. Barcelona.

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Cine de catastrofes, ¡qué catástrofe de cine!

Palabras clave: Cine de catástrofes, catástrofes naturales, actividades didácticas, medidas de autoprotección.

abstract

This contribution shows several examples of natural disaster movies. We analyze several movies sceneswith great skill and errors in order to demonstrate the “social responsibility” of disaster movies aboutscience divul-gation. Are entertainment and scientific culture compatibles? Could directors, film producers and screenwri-ters be more implicated in scientific culture? Could self-protection and preventive measures be included in disaster movies? Millions of people would be benefit in applying these measures. In the case of natural disas-ters, good information can save thousands of lives. Obviously, the main goal of disaster movies is to entertain and no necessarily to educate (well, that is debatable). Try to educate with disaster movies is one thing, but giving a false image about our Planet or about Science is another matter altogether. During the last years, scientific analysis of recent disaster movies is widespread on the internet. Also didactic resources are offered in many webs, some of which are describe below.

Key words: Disaster movies, natural hazards, didactic activities, self-protection measures.

introducción

La utilidad didáctica del cine en el contexto educativo ha sido ampliamente reconocida y abordada en múlti-ples trabajos. El pasado mes de febrero de 2008, el libro “Cine y educación” (Ambrós y Breu, 2007), publicado por la editorial Graó, ha obtenido el Premio AULA1 al “Mejor Libro de Educación 2007”. En sus páginas, sus

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autores defienden que “Hay que educar para hacer posible ver películas en toda la extensión de la palabra. Se trata de luchar por romper con el hábito de “tragarse” películas sin pensarlas…”. Este objetivo genérico adquiere un valor añadido cuando se aplica a los contenidos científicos de muchas producciones.

En este sentido, a lo largo de los últimos años ha aparecido una moda, que está muy relacionada con Internet, consistente en el análisis crítico de las películas que abordan algún aspecto científico. No son una excepción las películas de catástrofes naturales y en la red se pueden encontrar cada vez más páginas web donde se analizan, desde un punto de vista científico, diferentes escenas. Un aspecto positivo de esta corriente es que algunos de estos análisis son realizados por expertos en la materia, sus comentarios son publicados en páginas web institucionales, lo que garantiza en gran medida su rigor y calidad. Pero todavía más positiva es la elaboración y publicación de recursos educativos que pueden ser utilizados libremente por el profesorado con sus estudiantes.

En esta comunicación, analizaremos las películas de catástrofes naturales, ofreceremos un listado de las más conocidas y describiremos algunos de los recursos didácticos existentes en la red.

El objetivo de esta contribución es dar continuidad a una línea de trabajo que los tres autores firmantes ini-ciamos en una comunicación reciente (Brusi et al., 2007). En ella planteábamos un código de buenas prácticas informativas en los medios de comunicación frente a las noticias de catástrofes naturales. Estamos convenci-dos del gran interés que ofrecen los medios audiovisuales en la formación científica de los ciudadanos y, en especial, para divulgar el tema de los riesgos geológicos. Si allí defendíamos que es fundamental la complici-dad de los periodistas, ahora nos centramos en las enormes posibilidades del cine de catástrofes. Probable-mente, cualquier ciudadano de a pie ha dedicado mucho más tiempo a ver este tipo de películas que todo el que ha acumulado a lo largo de su formación abordando desde una perspectiva científica el conocimiento

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de los riesgos naturales. Por su fuerte impacto social, es preciso que el cine de catástrofes sea analizado con una visión crítica y que de ella surja una reivindicación unánime que impulse a los profesionales del celuloide (guionistas, directores, productores,…) a reconocer su responsabilidad frente a los espectadores. La película Un pueblo llamado Dante’s Peak (1997) sirve de ejemplo para demostrar que el entretenimiento y el “rigor” científico no tienen por qué estar reñidos. A pesar de contener algunos errores claros es un ejemplo positivo de cómo puede realizarse una película “taquillera” sin renunciar al asesoramiento científico (al menos, en parte); su calidad científica contrasta notablemente con la de Volcano (1997) en la que los errores se suceden de forma casi continua. Sin embargo, la tendencia en los últimos años es justamente la contraria ya que han irrumpido con fuerza películas y miniseries realizadas en exclusiva para televisión en las que los directores y guionistas parecen tener todavía menos escrúpulos que en el cine. En ellas (al menos en muchas de las reali-zadas en los últimos años) el asesoramiento de expertos brilla por su ausencia y, en consecuencia, acumulan errores científicos que se transmiten impunemente a los espectadores. Estas producciones pueden llegar a convertirse en un material didáctico muy eficaz porque, como dice el refrán, de los errores se aprende. Es importante resaltar, tal y como comenta en alguna página web K.P. Furlong, uno de los diseñadores de la asignatura Natural disasters: Hollywood vs Reality, que las carcajadas que generan algunas escenas de pelí-culas de catástrofes naturales son un buen punto de partida para motivar al alumnado y para despertar en él el espíritu crítico y científico.

Los Premios AULA tienen como finalidad estimular la investigación y la producción escrita del pensamiento educativo y pedagógico español y la edición de obras sobre teoría y práctica educativa. Están convocados por el Comité Organizador de AULA, Salón Internacional del Estudiante y de la Oferta Educativa, que organiza IFEMA-Madrid, con el patrocinio del Ministerio de Educación y Ciencia y con la financiación de la Obra Social Caja Madrid. La citada obra fue galardonada con el primer premio de la modalidad “b” (Obras sobre práctica educativa o de divulgación científica que puedan despertar el interés en los jóvenes).

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las Películas de catástrofes naturales

Dentro del género cinematográfico de la Ciencia Ficción, las películas de catástrofes tienen una larga tradi-ción y cuentan con muchísimos aficionados. Estas producciones suelen compartir unos rasgos muy caracte-rísticos: espectacularidad de las imágenes, derroche de efectos especiales, tratamiento dramático y mucha acción. Su ritmo se acerca a menudo al trhiller por su capacidad de generar tensión, emoción y suspense. Sea cual sea el argumento o el tema abordado, el cine de catástrofes, tiende a presentar la historia desde un enfoque en el que los descubrimientos y métodos científicos, las teorías, y la tecnología adquieren un es-pecial protagonismo. Las películas de catástrofes siguen un esquema en el que se repiten bastantes tópicos. El guión suele empezar presentando algunos sucesos aparentemente inconexos que permiten al científico de turno percatarse del peligro que se avecina. Sus advertencias premonitorias serán inicialmente menos-preciadas por sus superiores jerárquicos o por los gobernantes, que siempre afirman que la seguridad está garantizada. Lamentablemente, los hechos irán dándole la razón. Mientras las evidencias del cataclismo se acumulan y una teoría va tomando forma, puede ser que una relación sentimental vaya cuajando entre los protagonistas o que algún familiar (mucho mejor si es un niño o niña) se vea sometido a un peligro inminente, contribuyendo así a aumentar el tono dramático de la historia. Por el camino, irán cayendo personajes anóni-mos bajo los efectos de la “furia de la naturaleza” (o de las triquiñuelas de “los malos”). Incluso es probable que algún actor secundario se sacrifique para salvar al resto. Pero esto sólo ha sido el aperitivo. Finalmente, se alcanza el clímax de la catástrofe. Todo lo visto hasta entonces no tiene parangón con el despliegue de medios y violencia de las escenas en las que el volcán, el terremoto, el tornado o el meteorito exhiben todas sus “capacidades”. Pero, no hay nada que temer… ¡Los héroes y la Ciencia siempre acaban venciendo a las adversidades! Puede que las víctimas sean numerosas, que los daños sean incalculables, o que la devastación

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no haya dejado títere con cabeza, pero siempre quedará un hilo de esperanza para encarar el futuro y una bonita puesta de sol para poner los créditos.

Las temáticas abordadas por el cine de catástrofes cubren un amplio abanico que incluye la mayor parte de riesgos naturales conocidos (Tabla 1). Un libro publicado en español: “Catastrorama” (Batlle, 1998) reúne los principales filmes realizados hasta esa fecha y también algunas páginas web contienen listados de pro-ducciones clasificadas por tipos de desastres (p.e. http://en.wikipedia.org/wiki/List_ of_disaster_films). Las factorías de Hollywood hace mucho tiempo que apostaron por este género. Tras algunas películas clásicas memorables, la década de 1970 está repleta de títulos entre los que también abundan los desastres tecnoló-gicos, incendios colosales o accidentes aéreos, entre otros. A la par que evolucionaban las técnicas de efectos especiales, desde finales de la década de los 90 hasta nuestros días, el cine de catástrofes ha animado las carteleras y nutrido recurrentemente los ciclos de este género programados por las cadenas de TV.

Los datos estadísticos de taquilla (http://cubodeideas.wordpress.com/2007/08/24/las-300-peliculasmas- ta-quilleras-de-la-historia/) ponen al descubierto que tres de estas películas se sitúan entre las 60 más vistas de todos los tiempos: Armageddon (1998) en el puesto 41, El día de mañana (2004) en el puesto 48 y Twister (1996) en el puesto 53. Sus recaudaciones permiten establecer que cada una de ellas ha sido vista por más de 100 millones de personas. Otros muchos títulos ocupan posiciones nada despreciables. Si además, asumimos que más allá de su fase de estreno, estas producciones llegan al circuito de alquiler, PPV, pases televisivos en abierto o descargas de Internet resulta fácil concluir que la influencia del cine de catástrofes sobre la Sociedad es notoria.

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Avalanches ExpressVertical LimitAvalanche Alley

DelugeSan FranciscoThe Rains of RanchipurThe day the Earth Caught FireCrack in the WorldEarthquareAftershock: Earthquare in New YorkEpoch10.5Descent10.5 Apocalypse

The last day of PompeiiJourney to the center of the EarthThe Devil at 4 o´clockKrakatoa, East of JavaThe Island at the top of the WorldVolcanoDante´s PeakPompeii: The last Day (docudrama)

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Mark RobsonMartin CampbellPaul Ziller

Felix E. FeistWoody Van DykeJean NegulescoVal GuestAndrew MartonMark RobsonMikael SalomonMatt CoddJohn LafiaTerry CunninghamJohn Lafia

Ernest B. SchoedsackHenry LevinMervyn LeRoyBernard L. KowaskiRobert Stevensonck JacksonRoger DonaldsonPeter Nicholson

USAUSACanadá

USAUSAUSAInglaterraUSA USA USAFinlandiaUSA USA USA

USA USA USAUSA USA USAInglaterra BBC

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esCONTENIDOS

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End DaySupervolcano (docudrama)The Volcano Disaster

DelugeThe Dam BustersThe Rains of RanchipurThe day the Earth Caught FireDaylightNoahDeep ImpactThe Day after TomorrowEvan Almighty

The HurricaneHard RainThe perfect StormCategory 7: The End of the WorldEnd Day

WaterworldAn Inconvenient TruthThe 11th HourEarth

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19371198200020052055

1995200620072007

Gareth EdwardsTony MitchellMark Roper

Felix E. FeistMichael AndersonJean NegulescoVal GuestRob CohenKen KwapisMimi LederRoland EmmerichTom Shadyac

John FordMikael SalomonWolfgang PetersenDick LowryGareth Edwards

Kevin ReynoldDavid GuggenheimNadia ConnersRobert Stevenson

Inglaterra BBCInglaterra BBCBulgaria

USAInglaterraUSAUSAUSA USA USAUSAUSA

USAUSA USAUSAInglaterra

Inglaterra USA USAUSA

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ento

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CONTENIDOS

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Night of The TwistersTwister

When Worlds CollideMeteorNight of the CometAsteroidAmageddonDeep ImpactJudgement DayThe CoreSolar Attack (also called Solar Stike)Sunshine

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Timothy BondJan de Bond

Rudolpn MatéRonald NeameThom EberhardtBradford MayMichael BayMini LederJohn TerteskyJon AmielPaul ZillerDanny Boyle

Cánada/USAUSA

USAUSAUSAUSAUSA USA IslandiaUSACnadá Inglaterra

Torn

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esCONTENIDOS

Tabla 1. Algunas de las principales películas de catástrofes.

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recursos didácticos con Películas de catástrofes naturales

Tal como apuntan Ambrós y Breu (2007), el cine puede ser de utilidad para educar a los espectadores puesto que “nos proporciona elementos de análisis, elementos de formación…, de sentido crítico…”. Las películas de catástrofes naturales producidas para el cine o la televisión son una muy buena excusa para abordar el tratamiento de los riesgos en la clase. Su ritmo y temática les añaden un atractivo que las hace muy adecua-das. En una asignatura que permita el tratamiento exhaustivo de los riesgos naturales podría programarse un visionado previo o final para cada tipología de riesgos. Existen incluso asignaturas universitarias como la Earth 101 Natural Disasters: Hollywood vs. Reality, diseñada por Furlong, K.P. y Whitlock, J., que se imparte en algunas universidades americanas como la Penn State University o University of Arkansas. No obstante, iniciativas esporádicas o menos ambiciosas pueden ser igualmente útiles. Y también existe la opción de, a partir de la proyección en televisión de una película de catástrofes, iniciar un debate en el aula sobre ese tipo de riesgo natural. Aunque en este caso se está supeditado a la programación televisiva es muy poco probable que en un periodo de varios meses no se proyecte ninguna con esta temática.

En la utilización didáctica de una película resulta fundamental aplicar ciertas pautas de análisis para que la actividad no se convierta en algo trivial. Ambrós y Breu (2007), realizan una propuesta de esquema de estudio que contempla los siguientes aspectos generales:

Título de la película y nombre del director;

Ficha de la película. A. Ficha técnica: título original, nacionalidad, año, productores, guión, fotografía, música, duración, … B. Ficha artística: actores y actrices con el papel que representan;

1.

2.

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P. Alfaro, D. Brusiy M. González

Sinopsis argumental (inicio, nudo, desenlace);

Biofilmografía del director;

Contexto histórico y cinematográfico del filme;

Revisión de los elementos estructurales del filme: fotografía, iluminación, vestuario, maquillaje, ritmo, escenarios, efectos especiales, banda sonora, etc.;

Comentarios personales, valoración.

En el caso particular de las películas de catástrofes naturales y de su utilización didáctica en asignaturas de Geología y de Ciencias de la Tierra, es necesario que el docente diseñe un guión más específico que se centre especialmente en el tratamiento de los fenómenos naturales. La utilidad docente de las películas de catástro-fes radica, tal y como apunta Brusi (2008), en el análisis crítico del enfoque científico que de ellas se haga en clase. En el citado trabajo se exponen algunas preguntas para el debate o el trabajo posterior al visionado de la película, que bien podrían servir de guión para orientar el análisis:

– ¿Es posible que se produzca una catástrofe con las características planteadas por el guión?

– ¿Se producen fenómenos precursores que anuncien la inminencia del peligro?¿Son posibles estos fe-nómenos?

– ¿Son correctas las teorías e interpretaciones científicas de los procesos?

3.

4.

5.

6.

7.

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¿Quedan claros los factores que han desencadenado el fenómeno catastrófico?

¿Se han exagerado los efectos de la catástrofe?

¿Son adecuadas las medidas de prevención adoptadas? ¿Se dan a conocer posibles medidas de auto-protección?

¿Se han adoptado medidas de prevención “estructurales”: obras de contención, obras de refuerzo, obras de adaptación a un determinado nivel de riesgo, instalaciones de control y alerta, etc.?

¿Se han adoptado medidas de prevención “no estructurales”: análisis de probabilidad de ocurrencia del fenómeno, cartografías de riesgo, ordenación territorial, planes y protocolos de actuación, evacua-ción o emergencia, formación de los ciudadanos, etc.?

¿La afectación de la catástrofe se plantea desde una perspectiva antropocéntrica? ¿Las consecuencias afectan al medioambiente o al equilibrio ecológico?

¿La tecnología utilizada para enfrentarse al riesgo o mitigar sus efectos es verosímil?

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En Internet se pueden encontrar cada vez más análisis realizados por expertos sobre películas de contenido científico y, en particular, sobre películas de catástrofes naturales. Incluso en algunas páginas se encuentran actividades didácticas diseñadas a partir de varias películas. Immor (2006) ha diseñado la página web http://www.geoteach.com que contiene abundantes recursos sobre Ciencias de la Tierra. Entre ellos merece la pena destacar un apartado titulado The Science in Movies; Movies: the Good and Bad Science (http://www.geolor.com/geoteach/Geoteach_Earth_Science_Extra_Credit_ Page_geolor.htm), en el que incluye actividades so-bre las películas El Núcleo (2003), Parque Jurásico (1993, 1997, 2001), El día de mañana (2004) y Un pueblo llamado Dante’s Peak (1997).

A continuación exponemos, a título de ejemplo, cómo han sido utilizadas algunas de estas películas como recurso educativo.

Figura 1. Mosaico de carteles de algunas películas de catástrofes naturales.

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Volcano

La película de Volcano se basa en que bajo los pozos de alquitrán de “La Brea” en Los Ángeles (California), se forma súbitamente un violento volcán. Una lluvia de cenizas volcánicas se sucede simultáneamente a grandes coladas de lava y bombas volcánicas. Una de las escenas estrella de la película en la que los protagonistas detienen una colada de lava que se dirigía hacia un hospital, debe estar basada en el hecho real ocurrido en enero de 1973 en Westman Heimaey (Islandia), cuando arrojando agua del mar desde varios barcos consi-guieron enfriar la lava, detenerla y salvar parte del pueblo y la planta procesadora de pescado.

Algunos elementos para el debate son: ¿existe riesgo de erupción volcánica en Los Ángeles? En el mapa de Google Earth (Fig. 2) se observa que en Los Ángeles no existe ningún volcán activo ya que su contexto geológico (la ciudad está próxima a la falla de salto en dirección dextroso de San Andrés) no favorece su formación.

Figura 2. Mapa de Google Earth en el que se localizan volcanes activos y recientes alrede-dor de la ciudad de Los Ángeles (California).

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Por otra parte, para que se forme un volcán es necesaria la existencia de una cámara magmática, muy fácil de detectar por técnicas geofísicas. Precisamente Los Ángeles, debido a su peligrosidad sísmica (que en este caso sí es real), ha sido objeto de numerosos estudios geológicos y geofísicos, ninguno de los cuales ha puesto de manifiesto la existencia de cámaras magmáticas cerca de la superficie. Además, los fenómenos eruptivos que aparecen son una sucesión de despropósitos: bombas volcánicas que parecen misiles dirigi-dos a los principales edificios, magmas que salpican como si fuesen fluidos inflamables, coladas de lava que se desplazan a velocidades de vértigo,… En definitiva, el rigor científico se ha sacrificado en aras del puro espectáculo “pirotécnico”. La existencia de zonas volcánicas les importó todavía menos a los guionistas de la película Volcán en Nueva York (2006). En relación al título de esta película se puede proponer a los estu-diantes que activen la vista de volcanes dentro de la galería de Google Earth, hasta obtener una panorámica completa de Norteamérica. En ella podrán observar la ausencia de volcanes en toda la costa este; el volcán más próximo a Nueva York se sitúa en el Caribe, a más de 2500 km de distancia.

Un pueblo llamado Dante’s Peak

En la página web geoteach.com se puede encontrar material didáctico muy interesante sobre esta película: (1) documento en el que se analizan algunas de las manifestaciones volcánicas que se observan en la película, (2) ficha de trabajo para los estudiantes en la que se incluye una tabla en la que deben incluir, mientras visionan la película, qué aspectos son reales y cuáles no y (3) recomendaciones para los docentes. Estos tres documentos se pueden descargar en pdf, y adaptarlos a los estudiantes según el nivel educativo en el que estén.

Otras guías geológicas para esta película se encuentran en http://www.geol.umd.edu/pages/facilities/ lmdr/dante/dante.htm

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http://science.uniserve.edu.au/school/movies/dantespeak.html

Algunos elementos para la discusión analizados en estas páginas web (p.e. geoteach.com) son: tipo de erup-ción (¿es posible la coexistencia de lava fluida y de nubes ardientes o flujos piroclásticos?), temperatura de la lava (¿es posible que un todoterreno atraviese una colada de lava?), densidad de la ceniza volcánica, acidez de los lagos próximos a un volcán, emisiones de dióxido de carbono que matan animales, precursores a la gran erupción volcánica (actividad sísmica, acidez del agua, emisiones de dióxido de carbono, etc.), entre otros.

10.5

En la página earthquakecountry.info, en la que participan entre otras instituciones el USGS (Servicio Geoló-gico de los Estados Unidos), el Departamento de Emergencias de la ciudad de Los Ángeles, el USC (Centro sismológico del Sur de California) y UCLA (Universidad de California en Los Ángeles), se encuentra el siguien-te enlace http://www.earthquakecountry.info/10.5/ donde se analiza desde un punto de vista científico la película 10.5.

A continuación se exponen algunos elementos para el debate; es solo una pequeña muestra porque la pelí-cula ¡no tiene desperdicio!

¿Es posible que en el Planeta se produzcan terremotos de magnitud 10.5? ¿Cuál es la magnitud máxima registrada hasta ahora? Es una buena oportunidad para explicar al estudiante que la magnitud depende de la superficie de ruptura y del desplazamiento de los bloques (indirectamente de la longitud de falla). Los te-rremotos de mayor magnitud se producen en las zonas de subducción, allí donde se encuentran las fallas de

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mayor longitud. Por ejemplo, el famoso terremoto de Sumatra de 2004, que provocó el tsunami del Índico, y que superó la magnitud 9 (ha sido uno de los de mayor magnitud de la historia) tuvo una ruptura de algo más de 1000 km. Teniendo en cuenta que la escala de magnitud es logarítmica, un terremoto de 10.5 necesitaría una longitud de ruptura muy superior a la de la falla de San Andrés. Y eso sin tener en cuenta que la falla de San Andrés, como el resto de fallas activas del Planeta, suelen estar segmentadas y no rompen en toda su lon-gitud, ya que las rocas de la corteza no tienen resistencia suficiente para acumular tanta deformación elástica. Otro punto en contra del título de la película (magnitud 10.5) es que en las fallas de salto en dirección, como la falla de San Andrés, no suelen ser habituales los terremotos de magnitud superior a 8. Estos enormes terre-motos de magnitud >8.0 se limitan casi exclusivamente a las zonas de acoplamiento existentes en las zonas de subducción. En González-Herrero et al. (2005) se encuentra información sobre las zonas de acoplamiento y cómo éstas son capaces de producir los terremotos de mayor magnitud del Planeta.

¿Se puede separar un fragmento de continente del resto durante un terremoto?

Al final del filme se produce la escena “estrella” de la película: a favor de la falla de San Andrés, parte de California (que pertenece a la placa Pacífica) se separa del resto (perteneciente a la placa Norteamericana) formándose una nueva isla separada varios kilómetros del resto del continente. Esta escena, que ocurre en unos pocos minutos, ¿estará basada en el hecho geodinámico real de que la península de Baja California, situada en el extremo meridional de la falla de San Andrés, se está separando del resto de México? (ver la explicación geodinámica en Alfaro et al., 2007). Este proceso que ocurre con una velocidad de pocos milíme-tros al año y necesita varios millones de años es resumido, como se comenta anteriormente, en unos escasos minutos, proporcionando una alta dosis de dramatismo y espectacularidad a la película, pero dándole una gran “patada” a la Tectónica de Placas.

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¿Cómo es en realidad el proceso de ruptura en superficie durante un terremoto?

A partir de algunas escenas de la película se pueden analizar con los estudiantes varias de las manifestacio-nes superficiales de los terremotos, especialmente la de la ruptura en superficie. ¿Por qué unos terremotos sí producen ruptura y otros no? ¿Por qué sólo los de mayor magnitud producen ruptura? Una respuesta a esta pregunta se encuentra en Alfaro (2008). Otro aspecto a debatir tiene que ver con la idea extendida entre el público no entendido en la materia de que cuando se produce un terremoto los coches, trenes, ani-males, los malos de la película, entre otros, “se cuelan” por la falla. De ahí puede venir la idea de este cartel tan divertido (Fig. 3, cortesía de J.A.

Cuchí de la Universidad de Zaragoza). Es cierto que los deslizamientos asociados a terremotos y la licuefac-ción generan colapsos locales, hundimientos del terreno, etc., pero la falla no se abre durante el terremoto salvo pequeñas diaclasas de tensión asociadas al plano principal.

Además, una de las escenas más impactantes es ¡la persecución que hace la ruptura de falla a un tren de pasajeros! Uno de los aspectos más ridículos es cuando el tren gira en una curva y ¡la ruptura de falla tam-bién lo hace!

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Figura 3. Cartel advirtiendo del “peligro” de la Falla del Callejón de Huaylas, “terrible productora de terremotos” (Huaraz, Perú). Cortesía de José Antonio Cuchí.

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San Francisco

Otra película de terremotos realizada para televisión es “The Great San Francisco Earthquake” (2006), de la que se puede encontrar una guía didáctica útil en: http://www.pbs.org/wgbh/amex/earthquake/tguide/index.html.

¿el PaPel educativo de las Películas de catástrofes naturales?

Si hacemos una encuesta en la calle o directamente a nuestros estudiantes sobre si “el malo de la peli” se puede hundir hasta quedar totalmente sepultado en las arenas movedizas, ¿cuál sería el resultado? Todo cala, hasta la fina lluvia, y las películas son probablemente las responsables de que la mayoría de ciudadanos, no expertos en este tema, tengan este concepto erróneo. Se puede encontrar información muy interesante so-bre el comportamiento real de arenas movedizas en http://www.howstuffworks.com/quicksand.htm. La falta de rigor puede crear concepciones científicas erróneas en los espectadores.

Un ejemplo de signo contrario es la producción Tsunami, la Ola Asesina, de Nacional Geographic (Fig. 4). Abdul Razzak, empleado del puerto indio de Teresa Island, identificó lo que estaba ocurriendo en el puerto en la mañana del 26 de diciembre de 2004 gracias al documental que había visto recientemente. Consiguió que 1500 personas evacuasen la zona y salvasen sus vidas.

La historia de Razzak nos hace reflexionar sobre el gran potencial de transmisión de la información que tienen los documentales y, todavía más, la televisión o el cine. ¿Podría hacerse una película sobre tsunamis con ase-

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soramiento científico que fuese capaz de transmitir de forma directa y sencilla cómo avisan estos fenómenos naturales con varios minutos de antelación antes de la llegada de las grandes olas destructivas? ¿Podrían transmitirse mensajes tan sencillos como: (1) Si vive en la costa y siente un terremoto lo suficientemente fuerte para agrietar muros, es posible que dentro de los veinte minutos siguientes pueda producirse un maremoto o tsunami o (2) Muchos tsunamis se presentan, primero, con un retroceso del mar que deja emergidas gran-des extensiones del fondo marino. Corra, no se detenga, aléjese a una zona elevada, el tsunami llegará con una velocidad de más de… ¿Podríamos imaginar al héroe “científico” de la película en una escena de 2 ó 3 minutos (¡porque no se necesita más tiempo!) explicando a los habitantes de la región que cuando se retira el mar es inminente la llegada de un tsunami? ¿Cuántas vidas salvaría esta película cuando ocurra el próximo gran tsunami dentro de 25, 50 ó 100 años?

En el actual currículo de enseñanza obligatoria son muy escasas las horas dedicadas al estudio y análisis de los fenómenos naturales como terremotos, erupciones volcánicas, inundaciones, tsunamis, etc.

Según el itinerario escogido un ciudadano puede finali-zar sus estudios obligatorios sin conocer apenas cómo se comporta el Planeta en el que vive. A no ser que la persona sea consumidora de “documentales” o tenga una preocupación especial por su formación, es muy probable que la mayor y más significativa información que reciba sobre los riesgos naturales se la proporcio-ne el cine de catástrofes o la televisión.

Figura 4. Cartel del documental de National Geographic que permitió a Abdul Razzak salvar a aproximadamente 1500 personas en el tsunami de 2004.

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Aunque el objetivo principal del cine es entretener y no podemos dejar en sus manos (o en el de la televi-sión) la educación de los ciudadanos, también es cierto que en muchas ocasiones juega un papel perjudicial transmitiendo una imagen falsa de la Ciencia y del funcionamiento de muchos fenómenos naturales. El cine y la televisión pueden convertirse en grandes aliados de la Ciencia (y en particular de las Ciencias de la Tierra y de la Geología) debido a su gran capacidad de difusión (Fig. 5). Millones de espectadores de todo el mundo podrían beneficiarse, por ejemplo, de algunas recomendaciones de autoprotección frente a algunos fenóme-nos naturales. El entretenimiento y la cultura científica de los ciudadanos no tienen por qué ser incompatibles y estas producciones de millones de euros de coste deberían realizar un trabajo previo de documentación y de asesoramiento por parte de expertos en la materia.

Figura 5. ¿Es incompatible el cine de entreteni-miento y la cultura científica?

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conclusiones

Las películas de catástrofes naturales pueden convertirse en un recurso educativo muy útil en el aula. Para que su tratamiento no sea trivial, el docente debe diseñar materiales didácticos que estimulen el sentido crítico y el análisis científico en el alumnado. En Internet existen cada vez más materiales elaborados sobre películas de terremotos, volcanes, inundaciones, etc., que el docente puede aprovechar como punto de partida para elaborar los suyos propios en función del nivel educativo.

No obstante, estaríamos haciendo un flaco favor a los ciudadanos si admitiésemos que la falta de rigor cien-tífico del cine de catástrofes puede seguir siendo tolerada por el valor formativo que conlleva el análisis de los errores que puede transmitir. Es preciso reflexionar sobre la responsabilidad social de todos los artífices de este tipo de películas o series. Productores, directores y guionistas deben asumir que el cine contribuye a la formación de los espectadores y que, más allá del entretenimiento, las películas sobre fenómenos natura-les pueden ayudar a incrementar la cultura científica de quien las ve. Sería muy recomendable y, hasta cierto punto, exigible por parte de los responsables de protección civil, que el cine de catástrofes adoptase algún tipo de código de buenas prácticas de aplicación generalizada.

Siendo conscientes de que el objetivo principal del cine es entretener, también pensamos que no es incom-patible con la transmisión de una buena información científica. Y especialmente en el caso de las catástrofes naturales, en el que una buena información puede salvar muchas vidas.

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bibliografía

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Immor, L. (2006). http://geoteach.com

Immor, L. (2008). http://geolor.com

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El nacimiento de un blog “serenpídico”

el nacimiento de un blog “serendíPico”

El blog del curso de verano del Ministerio de Educación, celebrado en Ávila en julio de 2010, “Indagación en el aula y competencias científicas” (http://indagacionavila.blogspot.com/), nace como una “serendipia”, es decir, de forma casual, sin ser buscado. El término “serendipia” fue acuñado por Horace Wolpale en una carta a su amigo Sir Horace Mann en 1974, debido a que Walpole quedó impresionado por un cuento que había leído sobre las aventuras de Los tres príncipes de Serendip, los cuales estaban siempre haciendo descubrimientos, por accidente y sagacidad, de cosas que no se habían planteado. Son muchos los descubrimientos, inventos o ideas que han surgido de esta forma, como muy bien describe Royston M. Roberts en su libro titulado Serendi-pia. Descubrimientos accidentales en la ciencia. El presente blog no puede ni mucho menos considerarse como un gran descubrimiento, pero sí comparte la forma casual en la que surgió la idea de crear el blog.

1. ¿cómo, dónde y con Qué finalidad nace el blog?

Después de las interesantes conferencias y exposiciones impartidas durante el curso, llegaba la hora de las co-midas, excelente lugar de encuentro y discusión de todo aquello que habíamos aprendido durante las conferen-cias. El azar, la casualidad hizo que los autores del blog compartieran mesa, además de las mismas inquietudes e intereses. Entre plato y plato, estuvimos todo el rato comentando las diferentes charlas de los ponentes de esa mañana, así como de nuestros conocimientos de informática y más particularmente de los blogs. La com-binación de ambas conversaciones dio origen a la idea de crear un blog, donde todos los participantes, tanto profesores como alumnos, pudiéramos compartir y tener a nuestra disposición de forma muy sencilla: (1) las presentaciones de los ponentes y todo aquel material que estimaran oportuno (fotocopias entregadas, direc-

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David Sabin Jerez y José Luis Olmo Ríquez

ciones web, artículos publicados, etc.), (2) las direcciones de correo de todos los participantes, para mantener un contacto después del curso, (3) el material gráfico (fotografías) que varios alumnos realizaron a lo largo del curso, (4) las experiencias llevadas a cabo por diversos profesores de secundaria asistentes al curso, relacionadas con la indagación en el aula y la competencia científica, (5) la información para participar en nuevos proyectos y (6) un lugar para la discusión, el debate e intercambio de ideas.

2. ¿Por Qué un blog?

Los blogs (también llamados bitácoras o weblogs) son sitios web frecuentemente actualizados, en el que los contenidos aparecen en orden cronológico inverso (es decir, que los últimos aparecen primero) y que pueden contener tanto texto como imágenes u otros elementos multimedia: audios, vídeos y animaciones. Se puede decir que es una especie de diario electrónico (que es el fin inicial de este tipo de herramientas).

Lo que realmente hace tan potente al blog es que permite, de manera fácil y rápida, que cualquier persona con muy poquitos conocimientos informáticos sea capaz de publicar, organizar, almacenar, compartir e inter-cambiar información a través internet. Esta fue la principal razón por la que se empleó el blog como herra-mienta de comunicación y publicación.

3. ¿Qué estructura y contenidos Presenta un blog?

El blog está confeccionado en blogger (http://www.blogger.com/), para ello fue necesaria la creación de una cuenta de correo electrónico en Gmail. Posteriormente se eligió una plantilla, la cual se modificó ligeramente,

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El nacimiento de un blog “serenpídico”

dando como resultado el aspecto actual del blog.

Su estructura es la típica de los blogs, es decir, con diversas entradas de contenido muy variado: presentacio-nes de los ponentes, fotografías, vídeos, proyectos, direcciones de correo electrónico, etc.

El material e información de las entradas ha sido suministrado por los ponentes del curso así como alguno de los alumnos participantes al mismo, los cuales enviaban la información a la cuenta de correo electrónico [email protected].

Además, todo el material se puede descargar a través de los enlaces correspondientes.

Es un blog muy sencillo que intenta ser los más práctico posible.

4. ¿Quíen realiza su mantenimiento?

El mantenimiento del blog es llevado a cabo por los autores del mismo, David Sabín Jerez y José Luis Olmo Rísquez, que tienen acceso al mismo a través de una clave, la cual está a libre disposición para todos aquellos que quieran participar de forma directa en el mantenimiento y gestión del blog.

El seguimiento del blog y del correo electrónico se realiza quincenalmente. Es también por medio de este correo electrónico como se informa a todos los participantes del curso de verano de las actualizaciones o nuevas entradas de interés.

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David Sabin Jerez y José Luis Olmo Ríquez

5. ¿cuáles son las utilidades Posibles del blog?

Muy probablemente este blog sea el primero que se crea en un curso de verano del MEC por la acción de los propios alumnos del curso. Una iniciativa que ha merecido con creces la pena y de la cual hemos podido recoger algunos frutos, como la posibilidad de participar en los proyectos europeos de “KidsINNsciences”, o el excelente material suministrado por Jordi Solbes sobre la materia de bachillerato “Ciencias para el mundo contemporáneo”, entre otros muchos.

Esperamos que este blog se mantenga activo por mucho tiempo y para ello es fundamental la colaboración de todas aquellas personas interesadas en la enseñanza de las ciencias, que nos continúen suministrando material para la creación de nuevas entradas y, por tanto, compartir experiencias, informaciones, noticias y materiales de interés, que permitan que nuestros alumnos desarrollen adecuadamente la competencia científica.

6. agradecimientos

Un especial agradecimiento a todas las personas que han participado tanto directamente como indirecta-mente en el blog, así como aquellas que nos han animado en su creación y mantenimiento, especialmente a los coordinadores del curso, María Pilar Jiménez Alexander y Luis Fernández López, a Antonio Martín por sus fotos y a José Vicente por las actividades realizadas con sus alumnos para indagar sobre la veracidad de la publicidad en Carrefour.

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INSTITUTO DE FORMACIÓN DEL PROFESORADO, INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN EDUCATIVA

Colecciones Aulas de Verano y Conocimiento Educativo

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El Instituto de Formación del Profesorado, Investigación e Innovación Educativa tiene como objetivo, entre otros, impulsar, incentivar, financiar, apoyar y promover acciones formativas realizadas por las instituciones, universidades y entidades sin ánimo de lucro, de interés para los docentes de todo el Estado español que ejercen sus funciones en las distintas comunidades y ciudades autónomas. Pero, tan importante como ello, es difundir, extender y dar a conocer, en el mayor número de foros posible, y al mayor número de profesores, el desarrollo de estas acciones. Para cumplir este objetivo formativo, este Instituto pondrá a disposición del profesorado español, con destino a las bibliotecas de centros y departamentos, estas dos colecciones, divi-didas cada una en cuatro series.

Con ellas se pretende difundir los contenidos de los cursos, congresos, investigaciones y actividades que se im-pulsan desde este Instituto, con el fin de que su penetración difusora en el mundo educativo llegue al máximo posible, estableciéndose así una fructífera intercomunicación dentro de todo el territorio del Estado.

La primera de nuestras colecciones se denomina Aulas de Verano y tiene como objetivo difundir entre el pro-fesorado el contenido de las actividades profesionales docentes que se desarrollan durante la época estival en la Universidad Internacional Menéndez Pelayo de Santander, en los cursos de la Universidad Complutense en El Escorial, en los de la Universidad Nacional de Educación a Distancia en Ávila y en los de la Fundación Universidades de Castilla y León en Segovia.

Se divide en cuatro series, dedicadas las tres primeras a la Educación Secundaria (la tercera a F.P.), y la cuarta a Infantil y Primaria, se identifica por el color de sus páginas:

• Serie “Ciencias” • Serie “Humanidades” • Serie “Técnicas” • Serie “Principios”

Color verdeColor azulColor naranjaColor amarillo

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• Serie “Didáctica” • Serie “Situación” • Serie “Aula Permanete”

Color azul claroColor verde claroColor rojo

La segunda colección se llama Conocimiento Educativo. En sus obras se difunden investigaciones realizadas por el profesorado o grupos de profesores, el contenido de los cursos de verano de carácter más general y aquellas acciones educativas que desarrolla el Instituto durante el año académico.

La primera serie de esta colección está dedicada fundamentalmente a la investigación didáctica y, en parti-cular, a las didácticas específicas de cada disciplina; la segunda serie recoge análisis de la situación educativa y estudios generales, en ella se darán a conocer nuestros congresos, y la tercera serie, Aula Permanente, recoge distintos cursos de carácter general que realizamos durante el periodo estival.

Los colores que identifican cada serie son:

Estas colecciones, como hemos señalado, tienen un carácter de difusión y extensión educativa, y con ellas se pretende fomentar la intercomunicación entre los docentes que desarrollan sus tareas en las distintas comu-nidades y ciudades autónomas de nuestro Estado. También es su vocación ser un vehículo del máximo rigor científico y académico en el que encuentren su lugar el trabajo, el estudio, la reflexión y la investigación de todo el profesorado español, de todos los niveles, sobre el hecho educativo.

Esta segunda función es singularmente importante, porque incentiva en los docentes el imprescindible obje-tivo investigador sobre la propia función, lo que constituye la única vía científica y, por tanto, con garantías de eficacia, para el más positivo desarrollo de la formación personal y los aprendizajes de calidad en los niños y los jóvenes españoles.

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NORMAS DE EDICIÓN DEL INSTITUTO DE FORMACIÓN DEL PROFESORADO, INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN EDUCATIVA:

• Los artículos han de ser inéditos.

• Se entregarán en papel y se añadirá una copia en disquete o CD con formato Word.

• Los autores deben dar los datos personales siguientes: referencia profesional, dirección y teléfono personal y

del trabajo y correo electrónico.

• Se deben evitar los textos corridos y utilizar epígrafes y subepígrafes con la frecuencia adecuada.

• Se elaborará, al principio de cada artículo, un índice con los epígrafes y subepígrafes del texto.

• Cuando se reproduzcan textos de autores, se destacarán entre comillas.

• Al citar un libro debe aparecer la página de la que se toma la cita.

• Se adjuntarán fotografías, esquemas, trabajos de alumnos..., que ilustren o expliquen el contenido del texto.

• Al final de cada artículo, se recogerá la lista de la bibliografía utilizada que se citará siguiendo la normativa APA.

INSTITUTO DE FORMACIÓN DEL PROFESORADO, INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN EDUCATIVA

c/ General Oraa, 55. 28006 Madrid.Teléfono: 917459412/18Puntos de venta:Ministerio de Educación. C/ Alcalá, 36. Madrid.www.educacion.es

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TÍTULOS EDITADOS

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colección aulas de verano

SERIE: Humanidades

La iconografía en la enseñanza de la Historia del Arte

La dimensión artística y social de la ciudad

La lengua, vehículo cultural multidisciplinar

El entorno de Segovia en la historia de la dinastía de Borbón

Aprendizaje de las lenguas extranjeras en el marco europeo

El impacto social de la cultura científica y técnica

Lenguas extranjeras: hacia un nuevo marco de referencia en su aprendizaje

Habilidades comunicativas en las lenguas extranjeras

Didáctica de la Filosofía

Nuevas formas de aprendizaje en las lenguas extranjeras

Filosofía y economía de nuestro tiempo: orden económico y cambio social

Las artes plásticas como fundamento de la educación artística

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La ficción novelesca en los siglos de oro y la literatura española

La empresa y el espíritu emprendedor de los jóvenes

La dimensión humanística de la música: reflexiones y modelos didácticos

La enseñanza de las lenguas extranjeras desde una perspectiva europea

Valores del deporte en la educación (año europeo de la educación a través del deporte)

El pensamiento científico en la sociedad actual

Hacia el aula intercultural. Experiencias y referentes

La biblioteca: un mundo de recursos para el aprendizaje

El portfolio europeo de las lenguas y sus aplicaciones en el aula

Las lenguas españolas: un enfoque filológico

El espacio geográfico español y su diversidad

Personajes y temáticas en la literatura juvenil

Condición física, habilidades deportivas y calidad de vida

La articulación de los recursos en el funcionamiento de la biblioteca escolar

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La educación artística como instrumento de integración intercultural y social

Los lenguajes de las pantallas: del cine al ordenador

El desarrollo de competencias en lenguas extranjeras: textos y otras estrategias

50 años de teatro contemporáneo: temáticas y autores

Nuevas enseñanzas en las escuelas oficiales de idiomas: renovación metodológica

800 años de Mío Cid: una visión interdisciplinar

La novela histórica como recurso didáctico para las ciencias sociales

Percepción y expresión en la cultura musical básica

Nuevas funciones de la evaluación

Las lenguas extranjeras como medio de comunicación intercultural

La web 2.0 como recurso para la enseñanza del francés como lengua extranjera

La pluralidad lingüística: aportaciones formativas, sociales y culturales

Hacia un mundo sin fronteras. La inserción de España en la Unión Europea. Aspectos económicos y culturales

Las escuelas oficiales de idiomas en el desarrollo de las políticas lingüísticas del Consejo de Europa

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SERIE: Ciencias

La enseñanza de las matemáticas a debate: referentes europeos

El lenguaje de las matemáticas en sus aplicaciones

Globalización, crisis ambiental y educación

La Física y la Química: del descubrimiento a la intervención

El número, agente integrador del conocimiento

De la aritmética al análisis: historia y desarrollo recientes en matemáticas

Los sistemas terrestres y sus implicaciones medioambientales

Metodología y aplicaciones de las matemáticas en la ESO

Últimas investigaciones en Biología: células madres y células embrionarias

Ramón y Cajal y la ciencia española

Usos matemáticos de internet

Química y sociedad, un binomio positivo

La empresa y el espíritu emprendedor de los jóvenes

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Nuevos enfoques para la enseñanza de la Física

Del punto a los espacios multidimensionales

Enfoques actuales en la didáctica de las matemáticas

Las matemáticas y sus aplicaciones en el mundo social y económico

La bioética en la educación secundaria

Fuentes de energía para el futuro

Dibujo técnico y matemáticas: una consideración interdisciplinar

Construcción de modelos matemáticos y resolución de problemas

Desarrollo de competencias básicas a través de las matemáticas

SERIE: Técnicas

Grandes avances de la ciencia y la tecnología

Nuevas profesiones para el servicio a la sociedad

Servicios socioculturales: la cultura del ocio

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La transformación industrial en la producción agropecuaria

La formación profesional como vía para el autoempleo: promoción del espíritu emprendedor

Actualización de las competencias profesionales: Sanidad y Formación Profesional

Las competencias profesionales relacionadas con las TIC y el espíritu emprendedor

SERIE: Principios

Grandes avances de la ciencia y la tecnología

La Educación Artística, clave para el desarrollo de la creatividad

La experimentación en la enseñanza de las ciencias

Metodología en la enseñanza del Inglés

Destrezas comunicativas en la Lengua Española

Dificultades en el aprendizaje de las Matemáticas

La Geografía y la Historia, elementos del medio

La seducción de la lectura en edades tempranas

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Lenguas para abrir camino

Los lenguajes de la expresión

La comunicación literaria en las primeras edades

Los lenguajes de las ciencias

Educación científica ahora: el informe Rocard

Perspectivas para las ciencias en la Educación Primaria

Leer y escribir desde la Educación Infantil y Primaria

Números, formas y volúmenes en el entorno del niño

El lenguaje de las artes plásticas: sensibilidad, creatividad y cultura

Andersen, Ala de Cisne: actualización de un mito (1805-2005)

Aplicaciones educativas de las Tecnologías de la Información y la Comunicación

Aplicaciones de las nuevas tecnologías en el aprendizaje de la Lengua Castellana

Juego y deporte en el ámbito escolar: aspectos curriculares y actuaciones prácticas

Descubrir, investigar, experimentar: iniciación a las ciencias

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El cuento como instrumento para el desarrollo de la creatividad artística

Introducción temprana a las TIC: estrategias. Estrategias para educar en un uso responsable en educación infantil y primaria

Enseñar a pensar: sentando las bases para aprender a lo largo de la vida

La magia de las letras. El desarrollo de la lectura y la escritura en educación infantil y primaria

Aprender matemáticas. Metodología y modelos europeos

La competencia en comunicación lingüística en las áreas del currículo

Competencia matemática e interpretación de la realidad

El desarrollo del pensamiento científico-técnico en la educación primaria

La competencia artística: creatividad y apreciación crítica

La biblioteca escolar como espacio de aprendizaje

Autonomía e iniciativa personal en educación primaria

La música como medio de integración y trabajo solidario

Inmersión temprana en lenguas extranjeras

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SERIE: Situación

EN CLAVE DE CALID@D: La Dirección Escolar

Investigaciones sobre el inicio de la lectoescritura en edades tempranas

EN CLAVE DE CALID@D: Hacia el éxito escolar

La convivencia en las aulas: problemas y soluciones

La disrupción en las aulas: problemas y soluciones

De la educación socioemocional a la educación en valores

Formación del magisterio en España. La legislación normalista como instrumento de poder y control (1834-2007)

SERIE: Didáctica

Didáctica de la poesía en la Educación Secundaria

Los fundamentos teórico-didácticos de la Educación Física

La estadística y la probabilidad en el Bachillerato

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La estadística y la probabilidad en la Educación Secundaria Obligatoria

Orientaciones para el desarrollo del currículo integrado hispano-británico en Educación Infantil

Orientaciones para el desarrollo del currículo integrado hispano-británico en Educación Primaria

Bases para un debate sobre investigación artística

SERIE: Aula Permanente

Contextos educativos y acción tutorial

Imagen y personalización de los centros educativos

Nuevos núcleos dinamizadores en los centros de Educación Secundaria: los Departamentos Didácticos

Diagnóstico y educación de los alumnos con necesidades educativas específicas: alumnos intelectualmente superdotados

Gestión de calidad en la organización y dirección de centros escolares

La orientación escolar en los centros educativos

El profesorado y los retos del sistema educativo actual

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SERIE: Didáctica

Agua y sostenibilidad: recursos, riesgos y remedios

La estructura colegiada en los centros educativos. Trabajo coordinado y trabajo en equipo

Principales aspectos normativos para una escuela pública de calidad

El tratamiento de la diversidad en los centros escolares

Participación de las familias en la vida escolar: acciones y estrategias

La acción tutorial: su concepción y su práctica

Equipos directivos y autonomía de centros

Coeducación y prevención temprana de la violencia de género

El desarrollo de las competencias docentes en la formación del profesorado

La evaluación como instrumento de aprendizaje. Técnicas y estrategias

Funciones del departamento de orientación

Autonomía de los centros educativos

Educación emocional y convivencia en el aula

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TÍTULOS EN COEDICIÓN

Internet en el aula: Abecedario para la Educación Primaria

Educación Intercultural en el aula de Ciencias Sociales

Prensa y educación: acciones para la desaparición de un gueto

Diagnóstico y educación de los más capaces

Colección Los Reales Sitios:

Palacio Real de Aranjuez

Palacio Real de Madrid

Real Monasterio de La Encarnación

Real Monasterio de Santa Clara de Tordesillas

Palacio Real de La Granja de San Ildefonso

Monasterio de San Lorenzo de El Escorial

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TÍTULOS EN EL AÑO

Competencia en el conocimiento e interacción con el mundo físico: la compren-sión del entorno próximo

Las enseñanzas artísticas superiores en el espacio europeo de educación superior

Nuevas formas de lectura en la era digital

Niveles C: currículos, programación, enseñanza y certificación

Isabel II y la mujer en el siglo XIX

Códigos artísticos y desarrollo de la expresión en la competencia cultural y artística

Materiales curriculares, integración de las TIC y atención a la diversidad

La evaluación como proceso sistemático para la mejora educativa

Competencia matemática. Instrumentos para las Ciencias Sociales y Naturales

El liderazgo educativo. Los equipos directivos en centros de Primaria, elementos básicos del éxito escolar

El liderazgo educativo. Los equipos directivos en centros de Secundaria, elemen-tos básicos de éxito escolar

Escuela de Educación Matemática “Miguel de Guzmán”: enseñar divulgando

Aulas de Verano Principios

Aulas de Verano Humanidades



Aulas de Verano Ciencias

Aulas de Verano Ciencias


Didácticas

Conocimiento Educativo





Aula permanente

Aula permanente

Aula permanente

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Este volumen tiene su origen en el CURSO DE FORMACIÓN DEL PROFESORADO: “Cuaderno de indagación en el aula y competencia científica”, celebrado en la Universidad Nacional de

Educación a Distancia, en Ávila, el verano de 2010.

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