COMO DESARROLLAR COMPETENCIAS CIENTÍFICAS EN EL AULA

Educación Primaria 2015

¿CÓMO DESARROLLAR

COMPETENCIAS CIENTÍFICAS EN EL AULA?

Capacitadoras: Eliana Ames Santillán Rosa Toro Chochabot

COLECCIÓN 2015 Ingresa a:

WWW.COREFO.COM

CAPACITACIÓN DE VERANO 2015

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Contactos Corefo: 1. Prof. Jacobo Miranda C.

Subgerente de Capacitaciones y Proyectos especiales Correo electrónico: [email protected] Cel: 946043976

2. Prof. José G. Landeo P. Coordinador de Capacitaciones Correo electrónico: [email protected] Cel.: 961593980

3. Prof. Willy Silva A. Coordinador de Capacitaciones y Soporte técnico Correo electrónico: [email protected] Cel.: 941045630


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INTRODUCCIÓN Para abordar el tema de competencias científicas, es necesario entender el significado de competencias. La educación basada en competencias nace como respuesta a las exigencias de lograr una educación de calidad, esta propuesta para educar se ha experimentado en diversos países de América Latina y Europa: la educación basada en competencias permite tener líneas y guías comunes que proporcionan la posibilidad de implantar mecanismos basados en experiencias exitosas así como diversas herramientas y procedimientos. En ese sentido, la construcción de currículos basados en competencias se puede decir que son integrales en los que se consideran tanto líneas de formación especializada como sería el saber, así como líneas de formación general, como el saber, saber ser, saber hacer y saber emprender. Sobre competencia, el Marco del Sistema Curricular Nacional (2014) - Tercera versión, define: Llamamos competencia a la facultad de toda persona para actuar conscientemente sobre una realidad, sea para resolver un problema o cumplir un objetivo, haciendo uso flexible y creativo de los conocimientos, habilidades, destrezas, información o herramientas que tengan disponibles y consideren pertinentes a la situación. La competencia es un aprendizaje complejo, pues implica la transferencia y combinación pertinente de saberes o capacidades humanas muy diversas para modificar una circunstancia y lograr un determinado propósito en un contexto particular. Representan un saber actuar contextualizado, crítico y creativo, siendo su aprendizaje de carácter transversal, pues se reitera a lo largo de toda la escolaridad para que pueda irse complejizando de manera progresiva y permita al estudiante alcanzar en cada una de ellas niveles cada vez más altos de desempeño. Las competencias del Marco Curricular Nacional, en la medida que son comunes para todo el país y se traducen en estándares, no son objeto de diversificación. (p.14) Las competencias a su vez tienen capacidades, el Marco del Sistema Curricular Nacional (2014) – Tercera versión afirma: Desde el enfoque de competencias, hablamos de capacidad en el sentido amplio de capacidades humanas. Así, las capacidades que pueden integrar una competencia incluyen tanto conocimientos de campos diversos como habilidades de distinta clase: intelectuales, sociales, verbales, motoras o actitudinales, tanto en el plano cognitivo, interactivo como manual. Incluyen, entonces, el dominio de determinados conocimientos considerados necesarios para el desarrollo de la competencia y el manejo de información sobre un determinado campo del saber, tanto como la posibilidad de discriminar, identificar, clasificar, demostrar o redactar, para poder convertir la información en conocimiento. Pueden incluir, asimismo, cualidades de otra naturaleza como la imaginación, la creatividad, el control de impulsos, la disposición a jugar, entre otras. Desde la perspectiva del desarrollo de una competencia, importa tanto el dominio específico de estas capacidades como su combinación y utilización pertinente en contextos variados. No obstante, una competencia selecciona un conjunto variado, pero delimitado, es decir, no exhaustivo, de capacidades humanas: no todas las deseables o posibles desde un criterio de pertinencia, sino solamente las indispensables para actuar eficazmente en un campo determinado, sea en el de la comunicación, la convivencia, las ciencias, las artes o en cualquier otro. (p.14, 15).

Y, ¿qué es ciencia? El ser humano trata de entender el mundo; y, sobre la base de su inteligencia, imperfecta pero perfectible, intenta modificarlo y transformarlo para hacerlo cada vez más confortable. En este proceso, construye una representación del mundo que da origen a un conjunto de conocimientos llamados “ciencia”. La ciencia es, pues, una actividad


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racional, sistemática, verificable y falible, producto de la observación y de la investigación científica, que responde a un paradigma consensuado y aceptado por la comunidad científica. Entonces, cuando hablamos de competencias científicas nos estamos refiriendo a la capacidad para emplear el conocimiento científico para identificar preguntas y obtener conclusiones basadas en pruebas, con el fin de comprender y poder tomar decisiones sobre el mundo natural y sobre los cambios que la actividad humana produce en él. La atención no se centra en cómo “hacer ciencia”, tampoco en cómo crear conocimientos científicos, ni en cómo recordarlos brevemente en un examen final. “… Así pues, en ciencias, se debería pedir a los estudiantes que fueran capaces de evaluar pruebas factuales, de distinguir entre teorías y observaciones y de valorar el grado de confianza que hay que conceder a las explicaciones proporcionadas” (Millar y Osborne, 1998). El desarrollo de un conocimiento científico implica comprender los elementos característicos del área (lenguaje científico, tablas, gráficos, diagramas, etc.) y también aprender a utilizarlos para resolver problemas en una gran variedad de situaciones sociales. Desafortunadamente, se da a veces la circunstancia de que una persona conoce bien los elementos del área o materia y, sin embargo, no logra entender su estructura ni sabe cómo utilizarlos para resolver problemas. En el año 2009, la prueba aplicada por PISA para el área de ciencias respondió a la siguiente definición de la competencia científica.

El conocimiento científico y el uso de ese conocimiento científico por parte de un individuo para identificar preguntas, adquirir nuevos conocimientos, explicar fenómenos científicos, y formular conclusiones basadas en evidencias acerca de temas relacionados con las ciencias, comprensión de los rasgos característicos de la ciencia como forma humana de conocimiento e indagación, conciencia de cómo la ciencia y la tecnología modelan nuestros ambientes materiales, intelectuales y culturales, y voluntad para involucrarse en asuntos relacionados con la ciencia y con las ideas de la ciencia, como ciudadano reflexivo [traducción propia]. (p.14)

El documento para la evaluación PISA del año 2009 señala que la competencia científica deber ser entendida como la habilidad para usar el conocimiento científico y los procesos de la ciencia no solamente para comprender el mundo natural, sino también para participar en las decisiones que lo afectan. Entonces, a partir de lo antes descrito, podemos decir que desarrollar competencias en nuestros estudiantes requiere de algunas condiciones que debemos tener presentes. Las conclusiones de la investigación “Desarrollo de competencias científicas a través de una estrategia de enseñanza y aprendizaje por investigación” realizada por Germán Antonio García Contreras y Yolanda Ladino Ospina, nos pueden orientar al respecto:

Es necesario que los docentes de ciencias propongan e implementen estrategias de enseñanza y aprendizaje en las que presenten conceptos ligados a la realidad y a contextos específicos.

Los proyectos de investigación escolar son estrategias que permiten al estudiante aproximarse a la forma en que trabajan y piensan los científicos; esta condición es fundamental y privilegia el desarrollo de competencias científicas que permitirán al estudiante tener una perspectiva mucho más clara en su fututo profesional.

Para enseñar y aprender en ciencias es necesario abordar, en lo posible, todas las dimensiones y procesos de las ciencias. Con esto se garantiza un aprendizaje útil y se contribuye a la formación de individuos críticos y reflexivos.

Retomar la dinámica del conocimiento científico como referente para el diseño de modelos didácticos supone que el docente tenga un pleno conocimiento de la ciencia


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que pretende enseñar, sin olvidar la necesidad de una fuerte formación en didáctica específica, historia y epistemología, principalmente.

Finalmente se espera que la implementación de proyectos de investigación en el ámbito escolar, encaminados al desarrollo de competencias científicas, aproximen al estudiante a la solución del problema abarcando todos los aspectos conceptuales, metodológicos y actitudinales; que se traduzca en acciones concretas y que motive a los estudiantes a continuar trabajando en sus proyectos de investigación en su etapa universitaria.

Marticorena (2010):

La formación en ciencias naturales en los colegios no está destinada única ni principalmente a preparar a los jóvenes que más adelante se orientarán a carreras científicas y técnicas, sino a desarrollar su sentido de pertenencia a la sociedad de la que son parte y al territorio en la que habitan. La enseñanza de las ciencias entonces está destinada, principalmente a la formación de ciudadanos, a promover en todo su potencia el juicio crítico, la tolerancia ante nuevas ideas, la responsabilidad intelectual y social, la capacidad relacionadora de los hechos que rodean la vida del ser humano, el afecto por la naturaleza y la sociedad y el goce de la diversidad cultural y geográfica del Perú. (p.17)

Para que un niño se acerque a la ciencia, primero debe sentirla como actividad concreta e incluso divertida, en la que puede tocar, experimentar y hasta equivocarse, haciendo de lado el estigma que se tiene de las ciencias que es aburrida o difícil. Te invitamos a contestar las siguientes preguntas:

¿Qué actividades realizas

con tus niños y niñas para

el desarrollo de las

capacidades del área de

C.A.?

¿Qué debes considerar

con tus niños y niñas

para trabajar el área de

C. A.?

¿Qué son capacidades

científicas? Escribir

ejemplos.

¿Qué son

competencias

científicas?

Escribir ejemplos.


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Las Rutas del Aprendizaje en Ciencia y Ambiente Proponen un enfoque moderno de las ciencias: el enfoque de indagación y la alfabetización científica. En las Rutas de Aprendizaje (Ministerio de Educación, 2013 pág. 34) se define la indagación científica como: “Un enfoque que moviliza un conjunto de procesos que permite a nuestros estudiantes el desarrollo de habilidades científicas que los llevarán a la construcción y comprensión de conocimientos científicos a partir de la interacción con su mundo natural”.

En las Rutas de Aprendizaje (Ministerio de Educación, 2013 pág. 39), hemos asumido el enfoque de la indagación para la enseñanza de las ciencias porque consideramos que aporta más oportunidades de favorecer en nuestros estudiantes el desarrollo integrado de habilidades, actitudes y conocimientos. Esto porque dicho enfoque se encuentra sustentado por propuestas psicopedagógicas, epistemológicas y sociales contemporáneas, y también por la experiencia recabada de prácticas docentes exitosas en muchos lugares del mundo. El enfoque de la indagación científica presenta las siguientes características: Es fundamentalmente formativo, puesto que, al abordar los contenidos desde contextos

que favorecen la relación de la ciencia con la tecnología y la sociedad, privilegia el desarrollo de competencias. Considera a cada estudiante como el centro de los procesos de aprendizaje y enseñanza, favoreciendo la autonomía de su construcción personal del conocimiento.

Redimensiona y fortalece el papel del docente mediador en la formación del estudiante, para ir más allá de solamente dejar tareas y actividades motrices, al promover la indagación y situarlo como guía durante su puesta en práctica.

Atiende a la diversidad cultural y social, y promueve el uso adecuado de recursos y materiales didácticos, así como de estrategias e instrumentos de evaluación.

Promueve una visión humana de la naturaleza de la ciencia y del trabajo científico. En muchos países se impulsa la enseñanza de las ciencias basada en la indagación para que sus estudiantes puedan aprender la ciencia y los procedimientos para hacer ciencia. En los últimos años, la indagación está presente en los estándares y currículos de países como Estados Unidos, Australia, Inglaterra, Chile, Colombia.

Cuando los estudiantes indagan, aprenden a pensar como un científico; es decir, hacen ciencia y son capaces de describir objetos y fenómenos, de elaborar preguntas, de construir explicaciones, de probar sus explicaciones contrastándolas con los hechos o con lo que se sabe del conocimiento científico, y de comunicar sus ideas a otros. Poner en práctica estas habilidades compromete a los estudiantes a utilizar su pensamiento crítico y lógico: “De esta forma, los estudiantes desarrollan activamente su comprensión de la ciencia al combinar el conocimiento científico con las habilidades de razonamiento y pensamiento” (National Research Council 1996) En este documento nos interesa resaltar las dos últimas visiones; y sobre ellas, lo que debemos saber y saber hacer los docentes y nuestros estudiantes:

Desarrollar habilidades de indagación Conocer acerca de la indagación (comprender qué es y cuál es su naturaleza) Cómo aprender/enseñar los conocimientos científicos. El ramal de Habilidades de indagación científica involucra la identificación y formulación de preguntas; la planificación, realización y reflexión sobre investigaciones; el procesamiento, análisis e interpretación de evidencias; y la comunicación de hallazgos. Este ramal


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considera la evaluación de afirmaciones, la verificación de ideas, la solución de problemas, la formulación de conclusiones válidas y el desarrollo de argumentos basados en evidencias. Las investigaciones pueden involucrar una diversidad de actividades, como ensayos experimentales, trabajo de campo, búsqueda y uso de fuentes de información, realización de estudios, aplicación del modelado y las simulaciones; la elección del enfoque dependerá del contexto y el objeto de la investigación. La colección y el análisis de los datos se pueden hacer mediante tablas, gráficos, flujogramas, diagramas, textos, esquemas, hojas de cálculo o bases de datos. Este ramal comprende cinco subdivisiones:

Preguntar y predecir (hipótesis) Planear y conducir Procesar y analizar datos e información Evaluar Comunicar.

Principios de la indagación científica La metodología se sustenta en 10 principios que son: 1. Los estudiantes observan un problema que es real y que les resulta familiar. A partir de este

problema hacen una investigación que les permite descubrir el conocimiento que se asocia al problema.

2. En el desarrollo de la investigación, los estudiantes van elaborando hipótesis y planteando argumentos con sus propias palabras. Ellos discuten sus propias ideas y poco a poco van construyendo su propio conocimiento.

3. Las actividades que desarrollan los estudiantes obedecen a una secuencia que organiza el profesor a objeto que el conocimiento que van construyendo esté graduado y debidamente coordinado.

4. Se requiere de varias sesiones semanales para un estudio acabado de un problema en particular. Esto implica que la actividad a realizar no necesariamente esté en el programa de estudio, pero sí que se encuentre relacionado o bien sea parte de él. En todo caso se puede modificar la duración de las actividades para ocupar más contenidos del programa.

5. Cada estudiante lleva un registro individual: bitácora. En este cuaderno especial, el estudiante anota todo lo que observa, concluye y aprende del problema que está estudiando.

6. El objetivo final de toda actividad indagatoria es que el estudiante se apropie, progresivamente, de aprendizajes. Así el aprendizaje les será significativo. En el proceso, también habrá consolidación de la expresión oral y escrita en torno a los aprendizajes.

7. En el trabajo de los estudiantes se integrará la familia y la comunidad.

En las Rutas de Aprendizaje (Ministerio de Educación, 2013 pág. 41) El otro enfoque es la Alfabetización científica. “El propósito de la alfabetización es el entendimiento de la implicaciones de la ciencia y sus aplicaciones en la experiencia social. La ciencia tiene un papel tan importante que las decisiones en las área económica, política y personal no se pueden tomar sin considerar la ciencia y tecnología involucradas” (Rodger W. Bybee, 2010). Daniel Quineche (2010): La alfabetización científica significa que la gran mayoría de la población llega a disponer de los conocimientos científicos y tecnológicos necesarios para desenvolverse en la vida diaria, ayudar a resolver problemas y necesidades básicos de salud y supervivencia, tomar conciencia de las complejas relaciones entre ciencia y sociedad y, en definitiva considerar la ciencia como parte de


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la cultura de nuestro tiempo (Furió y Vilches, 1997). Lógicamente, la enseñanza de la ciencia deberá contribuir a la consecución de dichos objetivos, comprendiendo conocimientos, procedimientos y valores que permitan a los estudiantes tomar decisiones y percibir tanto la utilidad de las ciencias y sus aplicaciones en la mejora de la calidad de vida de los ciudadanos, como las limitaciones y consecuencias negativas de su desarrollo. (p. 86-87)

Competencias y capacidades del aprendizaje fundamental “Aplica fundamentos de Ciencia y Tecnología” Aplica conocimientos científicos y tecnológicos para comprender, apreciar y aprovechar el mundo natural; contribuir a la sostenibilidad del ecosistema; mejorar su calidad de vida; tomar decisiones informadas, y proponer soluciones a situaciones en diversos contextos, asumiendo una postura crítica ante la ciencia y la tecnología. Este aprendizaje fundamental se vincula con algunas áreas curriculares como: Matemáticas, Comunicación, Educación para el trabajo y formación cívica y ciudadana al desarrollar competencias de INDAGACIÓN Y ALFABETIZACIÓN CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA, considerando aspectos sociales, ambientales, a través de capacidades relacionadas, por ejemplo, a la solución de problemas, comprensión, evaluación, argumentación, exposición de ideas, emprendimiento, reflexión, entre otros.

Competencia INDAGA, MEDIANTE MÉTODOS CIENTÍFICOS. Indagar, mediante métodos científicos, situaciones que pueden ser investigados por la ciencia, describe el proceso que demuestran los estudiantes cuando indagan. Ellos lograran este propósito cuando identifican problemas que relacionan con un conjunto de conocimientos establecidos y plantean preguntas; además, cuando ensayan explicaciones y diseñan e implementan estrategias orientadas a recoger evidencia que responda a esas preguntas. Éstas, a su vez, permiten contrastar las hipótesis que luego serán comunicadas, considerando la evaluación de los puntos débiles de la investigación y las mejoras convenientes del proceso. Asimismo, los alumnos lograran indagar mediante el planteamiento de nuevas interrogantes y la

reflexión sobre el grado de satisfacción de la respuesta obtenida, lo que posibilita la comprensión

de los límites y alcances de su investigación.

Capacidades Problematiza situaciones. Diseña estrategias para hacer indagación. Genera y registra datos e información. Analiza datos o información usando hojas de cálculos y gráficadores. Evalúa y comunica.

¿Qué semejanzas y diferencias encuentras entre la indagación y

alfabetización científica?

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Competencia EXPLICA EL MUNDO FÍSICO, BASADO EN CONOCIMIENTOS CIENTÍFICOS. Esta competencia supone que los estudiantes expliquen hechos o fenómenos y apliquen, cualitativamente o cuantitativamente, los conocimientos científicos adquiridos a nuevos contextos y situaciones. Esto se logrará a partir de la comprensión e interpretación de conceptos, principios, leyes y teorías científicas; del entendimiento y la comprensión de evidencias, información y datos científicos proporcionados de manera oral, escrita o visual, y complementados con conocimientos previos o tradicionales que hubieran contribuido a la ciencia y tecnología.

Capacidades

Comprende y aplica conocimientos científicos. Argumenta científicamente.

Competencia DISEÑA Y PRODUCE PROTOTIPO Diseña y produce prototipos tecnológicos para resolver problemas de su entorno, se concibe como un esfuerzo dirigido a la resolución de dificultades de su entorno, orientado a mejorar la calidad de vida de la población, o vinculado a optimizar procesos de producción en un contexto determinado (situación geográfica, limitación de materiales, escasez de recursos económicos, entre otros). Para ello el alumno debe poner en juego capacidades relacionadas con el planteamiento de problemas que requieran de soluciones tecnológicas; con el diseño de alternativas y su implementación, validación y evaluación (impacto social, cultural, productivo y ambiental). Desde una perspectiva intercultural, los estudiantes conocerán las técnicas y tecnologías desarrolladas por diversos pueblos en diferentes espacios y tiempos, y las reinterpretarán a partir de conocimientos aprendidos en la escuela y respaldados por la comunidad por la comunidad científica. Así, incrementarán sus alternativas de solución a los problemas planteados.

Capacidades Plantea problemas que requieren respuestas tecnológicas y selecciona alternativas de

solución. Diseña alternativas que resuelvan el problema Implementa y valida alternativas de solución. Evalúa y comunica la eficiencia, la confiabilidad y los posibles impactos de su prototipo.

Competencia CONSTRUYE UNA POSICIÓN CRÍTICA SOBRE CIENCIA Y TECNOLOGÍA. Construye una posición crítica sobre la ciencia y la tecnología en sociedad, se concibe como la construcción, por parte del estudiante, de una postura ideológica autónoma (relación estructurada y compleja de ideas), política (participación ciudadana) y práctica ( que lleva a la acción). Este fin se conseguirá a partir de la evaluación de cuestiones sociocientíficas y de aquellas que dan lugar a eventos que cambian la cosmovisión de las personas. La consolidación de esta posición crítica permitirá a los estudiantes participar, deliberar y tomar decisiones en asuntos personales y públicos relacionados con la ciencia y la tecnología y abrir la posibilidad de una discusión desde diferentes perspectivas a fin de visualizar alternativas y plantear soluciones y acciones comunes.

Capacidades

Evalúa las implicancias del saber y del que hacer científico y tecnológico. Toma posición crítica frente a situaciones sociocientíficas.

¿Qué condiciones deben generar los docentes para favorecer el aprendizaje?


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• Desarrollar actividades que movilicen la curiosidad (las clases no deben ser monótonas) • Enseñarles a desarrollar la capacidad de plantear preguntas. (permite utilizar el

conocimiento previo que los estudiantes tienen). Mark Prenski (2011), manifiesta que las preguntas serán buenas si:

Son abiertas y requieren de una contestación compleja. Tienen múltiples soluciones. Tienen implicancias locales y globales. Tienen resultados prácticos. Se pueden adaptar a diferentes intereses de los estudiantes. Dirigen a los estudiantes a acciones reales de su mundo cotidiano.

• El docente debe proponer situaciones problema(acontecimiento/objeto)

Por acontecimiento entendemos cualquier cosa que suceda o pueda provocarse: un relámpago, las guerras, la educación y por objeto cualquier cosa que exista y se pueda observar: perros, estrellas, las personas, las casas. (Novak-Gowin, 1988:22)

• Identificar los conocimientos previos y desarrollo cognitivo de los estudiantes. • Seleccionar una estrategia de indagación para solución del problema. • Diseñar los respectivos instrumentos de evaluación para la estrategia seleccionada.

¿Cuáles son los espacios para el aprendizaje de la ciencia y la tecnología?

• Aulas • Laboratorios • Entorno • Biblioteca • Aula de innovación pedagógica • Museo de ciencia

¿Con qué materiales se debe trabajar ciencias en Educación Primaria?

Presentamos algunos ejemplos:

• Laboratorio básico. • Juego de investigación. • Esqueleto humano interactivo (desarmable). • Modelo torso humano desmontable. • Simulador del ciclo del agua. • Set de hidroponía. • Otros, etc.

¿Cuáles son las posibles estrategias que se sugiere para lograr aprendizajes en los estudiantes de Educación Primaria?

Hemos manifestado que existen muchas formas de diseñar actividades de indagación en el aula. Una de ellas es el diagrama de V de Gowin, es una herramienta que nos ayuda a identificar los componentes del conocimiento, establecer sus relaciones e interpretar de forma clara y compacta.

El diagrama de V de Gowin permite implementar los procesos de indagación propuesto en

el fascículo general de ciencia pág.33


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Otras estrategias podrían ser los proyectos de investigación, ¿Qué categorías podría darle a los proyectos de investigación?

• VALENCIA et. Al.(2012: 80-100), plantea categorías para los proyectos de investigación que pueden ser abordados desde el enfoque de indagación:

• Experiencias científicas. • Monografías. • Demostraciones de principios y procesos científicos y tecnológicos. • Proyectos de investigación científica. • Proyecto de investigación y desarrollo tecnológico

Experiencias científicas Se trata de buscar respuestas a las interrogantes que nacen de sus intereses y necesidades, no constituyen demostraciones de principios científicos y tecnológicos, ni experimentos elaborados por los adultos (familia o docente). Monografías La monografía es un documento que aborda un tema a partir de información que el grupo de estudiantes obtiene de libros, enciclopedias, publicaciones periódicas, entrevistas con expertos o visitas a instituciones que tienen temas afines. El objetivo fundamental es comunicar el conocimiento adquirido por el grupo sobre el tema.

Demostraciones de principios y procesos científicos y tecnológicos Consiste en una serie de actividades por medio de las cuales se demuestran la validez de un principio o se explica un proceso

Manifestar curiosidad,

definir preguntas a

partir de conocimientos

previos

Proponer explicaciones

o hipótesis

preliminares.

Planificar y llevar a

cabo investigaciones

sencillas.

Recopilar

evidencia a partir

de la observación.

Considerar otras

explicaciones.

Explicar fundándose

en evidencia. Comunicar las

explicaciones.

Comprobar Explicación.


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científico o tecnológico. El propósito es que el estudiante aprenda mediante esa demostración, se apropie de ese conocimiento científico pre existente, lo convierte en conocimiento para sí mismo y lo comparta. Proyecto de investigación científica Es un conjunto de actividades dirigidas a generar conocimiento científico, mediante la recolección de información, ordenamiento e interpretación, con el fin de llegar a conclusiones válidas. Proyecto de investigación y desarrollo tecnológico Conjunto de actividades que utilizan los conocimientos (teóricos y empíricos) y las técnicas existentes, así como las habilidades y la experiencia práctica, para la creación de nuevos productos, materiales, dispositivos, procesos, sistema, servicios o para la mejora de los ya existentes. Estos proyectos tienen finalidades prácticas, y por ello su objetivo será la satisfacción de una necesidad, deseo o demanda concreta mediante la aplicación de un método reflexivo, sistemático y explícito que conducirá a la solución del problema planteado. Hemos conocido algunas de las estrategias, ahora aprenderemos como se elabora la V de Gowin.


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Diagrama V de Gowin, modificado por PALOMINO (2003)


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Ejemplo:

Estudiando

Ciencias Naturales

Calor Temperatura Conducción de calor

¿QUÉS ES LO QUE QUIERO SABER?

PENSAR HACER

¿Todos los cuerpos son buenos conductores del calor? ¿Cuánto tiempo demora en los caramelos de color en una cucharadita de metal, plástico y de madera? ¿Caerán al mismo tiempo? ¿Hay diferencie entre un cuerpo y otro? ¿Qué pasa en las cucharitas a medida que los mecheros calientan el agua?

¿CÓMO RESOLVERÉ EL PROBLEMA?

¿QUÉ ÁREAS, CAMPOS DEL CONOCIMIENTO

EXPLICAN EL PROBLEMA?

VOCABULARIO DE CONCEPTOS CLAVE PARA

COMPRENDER EL PROBLEMA.

PROBLEMA

Se tiene pegados con mantequilla caramelos en los extremos de una Cucharadita de madera, de plástico y de metal respectivamente y agua caliente

PARA QUE SIRVE LO QUE CONOZCO

Para evitar accidentes

Para diseñar mangos de ollas.

QUE ES LO QUE CONOZCO DEL PROBLEMA (hipótesis)

Que cuando se calienta las cosas, si no

se tiene cuidado pueden quemar.

La mantequilla se derrite rápido.

¿CÓMO ORGANIZARÉ MIS DATOS E

IDAEAS?

Se realizará un cuadro comparativo entre las

tres cucharas.

Se realizará una explicación gráfica de que

pasó en las cucharitas.

Se hará un informe de la experiencia.

¿QUÉ NECESITO PARA RESOLVER EL

PROBLEMA?

Cucharitas de madera, plástico

y metal.

Caramelos de colores (chinchin).

Tubos de ensayo.

03 mecheros.

02 cronómetros

Mantequilla.

Agua caliente.


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Para iniciar el proceso de indagación, deseñaremos un diagrama V de planificación (entrada), luego de realizado el trabajo de campo o de gabinete se realizará un nuevo diagrama para le informe de los resultados(de salida) ¿Cómo se elabora un diagrama V? 1. Enuncian el problema de manera clara y precisa (acontecimientos / objetos, o problema de estudio en el diagrama dosificado para niños) 2. Define los objetivos de la investigación en términos de las preguntas centrales o “¿Qué quiero saber?” en el diagrama dosificado para niños 3. Se precisan las teorias, principios y leyes que posibilitarán la comprensión del tema investigado(¿Qué áreas o campos del conocimiento explican el problema? Los puntos anteriores orientan las acciones propias de la investigación tales como: 4. La selección de estrategias métodos, materiales, equipo, etc. que son los registros(¿Qué necesito para resolver el problema?) 5. Se precisa la forma en que se procesarón los resultados, es decir las transformaciones (¿cómo organizo mis datos e ideas?) 6. Se formulan las hipótesis que se estimen convenientes. Se plantean como afirmaciones de conocimiento(¿Qué conozco?) en el diagrama previo), estos planteamientos son transitorios y quedarán probados o refutados como resultado del desarrollo de la investigación en el diagrama de salida (en el diagrama dosificado para niños: ¿Qué aprendí?) Llegado a este punto los estudiantes plantean la importancia y utilidad de lo que se aprenderá y cómo se aprenderá (si es el diagrama V previo) tomando la forma de afirmaciones de valor y filosofias respectivamente (¿Para qué me sirve lo que aprendi? Y ¿Cómo resolví el problema?). Dichos planteamientos se verán más definidos en forma de conclusiones en el diagram V de salida o final.

La indagación científica en los espacios de aprendizaje Una de las mejores formas de entender la ciencia escolar como indagación es observar lo que ocurre en los espacios de aprendizaje donde se le pone en práctica. El caso que presentamos a continuación ejemplifica una situación de aprendizaje particular en Educación Primaria. Tengamos en cuenta, sin embargo que la indagación ocurre en todos los niveles educativos.

Realizo mi

propia V de Gowin a

partir de la experiencia

desarrollada.


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Un día de otoño, varios estudiantes del quinto grado, a cargo de la docente Rocío, regresaron muy agitadas a su salón después del recreo. La llevaron hasta la ventana, la señalaron hacia afuera y le dijeron: “Notamos algo en los árboles del patio de juegos ¿Qué les pasa?”. Rocío no sabía que preocupaba a sus estudiantes, así que les dijo: “Explíquenme, ¿qué quieren decir con que algo les pasa a los árboles?”. Los estudiantes le señalaron los tres árboles, que crecían una al lado del otro. El de la izquierda había perdido todas sus hojas, el del centro tenía hojas multicolores en su mayoría, amarillas y el de la derecha tenía hojas verdes y un follaje exuberante. Los estudiantes preguntaron “¿Por qué están diferentes los tres árboles? Antes se veían iguales. Rocío no conocía la respuesta. La docente sabía que su materia contemplaba, más adelante, en ese mismo año, estudiar las plantas. Esta era una oportunidad, entonces, para que sus estudiantes investigaran, partiendo de la pregunta que ellos mismos se habían formulado (por consiguiente, tenía una motivación especial para responderlas). Aunque no estaba segura de hacia dónde las llevaría la pregunta, Rocío escogió asumir el riesgo de dejar que sus estudiantes, orientados por ella, se dedicaran a investigar. Después de todo, habían tenido alguna experiencia el año anterior al examinar la forma en que crecían las semillas en distintas condiciones. Ya decidida, Rocío pegó un papelógrafo en un lugar donde todos sus estudiantes lo vieran, y les propuso: “Hagamos un listado de ideas que puedan explicar lo que les está sucediendo a esos tres árboles de afuera” Inmediatamente, chicas y chicos levantaron sus manos para responder: ¡Tiene que ver con la luz solar! ¡Debe ser demasiada agua! ¡No, debe ser poco agua! ¡Los árboles se ven diferentes y antes se veían iguales…! ¡Es la estación! ¡Algunos pierden sus hojas antes que otros! ¡Seguro que hay veneno en la tierra! ¡Los árboles tienen edades diferentes! ¡Tal vez los insectos se están comiendo los árboles! ¡Un árbol es más viejo que los otros! Cuando consideraron que había suficientes ideas, la docente los animó a pensar cuales serían las probables explicaciones posibles a investigar y que, a la vez, describieran los hechos. Solicitó a cada estudiante escoger una explicación que, a su juicio, pudiera ser la adecuada, y los reunió según las respuestas: un “grupo del agua”, “uno de las estaciones”, otro de los insectos”… A continuación le pidió a cada grupo que planificara una investigación sencilla para hallar(o no) evidencias que respondieran a sus preguntas. Mientras planeaban sus investigaciones, Rocío visitaba a cada grupo y escuchaba atentamente sus planes. A continuación, solicitó que explicaran sus ideas a la clase, lo que dio como resultado un afinamiento de las hipótesis. Mediante esta evaluación rápida y abierta del punto donde se encontraban, la docente logró ayudar a sus estudiantes a pensar en los procesos que estaban utilizando para enfrentar su pregunta y considerar si otras aproximaciones funcionarían mejor.

LA HISTORIA DE LOS TRES ÁRBOLES


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Durante las tres semanas siguientes reservaron periodos de la clase de Ciencia para que cada grupo llevara a cabo su investigación: recopilaban información de múltiples fuentes sobre las características de los árboles, sus ciclos vitales y sus entornos. El grupo de estudiantes que tuvo a su cargo indagar en si la explicación residía en que un árbol era más viejo que los otros, respondió con rapidez a su pregunta (“¿Los árboles tienen edades diferentes?”). Se pusieron en contacto con las personas de la Asociación de Padres de Familia encargadas de plantar en esa parte del patio y, con su ayuda, hallar los recibos originales por la compra de los árboles. Así verificaron que los tres eran del mismo tipo y de aproximadamente la misma edad. Como algunos grupos completaron antes su investigación, la docente invitó a sus miembros a integrarse a otros grupos que todavía estaban trabajando. El grupo del agua decidió examinar cada hora la tierra de alrededor de los árboles, mientras les fuera posible. Hicieron turnos y llevaron un diario conjunto de sus observaciones individuales. Como algunos vivían cerca de la escuela, sus observaciones continuaban después de la jornada escolar y en los fines de semana. Aunque no lograron hacer algunas de las observaciones programadas, consiguieron suficientes datos para informarle a la clase: “El árbol sin hojas casi siempre está rodeado de agua, el árbol del medio a veces está rodeado de agua y el árbol verde tiene tierra húmeda pero nunca está rodeado de agua”. Un estudiante recordó que hacía varios meses las hojas de uno de los geranios de su mamá habían empezado a amarillarse, y que ella le había dicho que estaba recibiendo demasiada agua. Rocío le entregó a este grupo el folleto de un vivero local titulado “Cómo cultivar plantas sanas”. El grupo leyó en el folleto que cuando las raíces de las plantas están rodeadas de agua no pueden recibir aire del medio alrededor de las raíces y, en esencia, “se ahogan”. Así con base en sus observaciones y en la información del folleto, concluyeron que el árbol sin hojas se estaba ahogando, el árbol de la mitad se estaba más o menos ahogándose y el tercero estaba “justo como debe ser”. El grupo del agua continuó su trabajo investigando el origen de tanta agua. Encontraron que el vigilante de la escuela activaba un sistema de riego para césped tres veces por semana. Como lo dejaba funcionando más tiempo del necesario, el exceso de agua corría fuera del césped y se recogía en la base de los árboles. Finalmente, ya que el suelo tenía una pendiente, la mayor parte del agua se acumulaba en un extremo, en el área donde crecían los árboles. En asociación con los otros grupos, informaron sus resultados al resto de la clase. A medida que los grupos presentaban sus informes, la clase aprendió por determinadas observaciones e informaciones – como las del grupo que investigó si los árboles eran de distinta especie o edad – no proveían una explicación adecuada. Los resultados de otras investigaciones, tales como la idea de que los árboles pudieran tener una enfermedad, respaldaban en parte las observaciones. Pero la explicación que les parecía más razonable, se ajustaba a todas las observaciones y se ceñía a lo aprendido de otras fuentes, era la de exceso de agua. Luego de tres semanas de trabajo, la clase se sintió satisfecha de haber encontrado, colectivamente, una respuesta razonable a su pregunta. Además, a sugerencia de la docente, le escribieron al vigilante una cata contándole lo que habían descubierto. Carta al vigilante: Estimado señor José: Nuestra clase ha notado que los tres árboles situados al lado de afuera de nuestra ventana se ven distintos uno de otro. Uno totalmente sin hoja, en el segundo las hojas son de colores distintos y el último tiene las hojas verdes. Hemos contactado con las personas de la Asociación de Padres de Familia que compraron esos árboles y nos dijeron que todos los árboles eran de la misma clase y de la misma edad, o sea que esa no es la razón parque se vean diferentes.


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Después descubrimos que el árbol sin hojas siempre está rodeado de agua, el árbol con hojas de distintas colores a veces está rodeado de agua y el árbol de hojas verdes en realidad nunca está rodeado de agua. Nuestra clase ha leído que las plantas pueden ahogarse debido al exceso de agua y pensamos que está podría ser la razón para que los árboles se vean diferentes. Hemos notado que usted pone a funcionar el sistema de riego muy a menudo y que el agua se empoza en el lugar donde están el árbol sin hojas y el árbol con hojas de varios colores. Nos preguntamos si usted puede evitar regar las plantas tan a menudo. Atentamente, Los alumnos del quinto grado de primaria

Problematizar: hacer preguntas sobre lo observado. Por ejemplo: *Observación: Los árboles del patio están distintos. Uno no tiene hojas, el otro las tiene amarillentas y en el último las hojas están verdes y exuberantes. *¿Por qué los árboles están diferentes?

Manifestar curiosidad, definir preguntas a partir de conocimientos previos.

Plantear posibles explicaciones. *Tiene algo que ver con la luz. *Debe ser demasiada agua. *Debe ser poco agua. *Los árboles tienen diferentes edades. *Es por los insectos.

Proponer explicaciones o

hipótesis preliminares.

Buscar posibles explicaciones que se puedan investigar y sean descriptivas. Escoger una explicación que pueda ser una respuesta. Agruparse según las respuestas “grupo del agua”, “grupo de las edades”, “grupo de los insectos”….

Recopilar información de múltiples fuentes. Por ejemplo: ciclos vitales y entorno de los árboles. Así, los del” grupo de las edades” se contactaron con la Asociación de Padres de familia, hallaron los recibos de compra de los árboles y verificaron que los tres eran de la misma edad.

Planificar y llevar a cabo investigaciones sencillas.

Recopilar evidencia a partir de la observación.

Verificar si la explicación obtenida en la investigación es correcta (comprobar si el resultado verifica la hipótesis). En el ejemplo, al año siguiente los tres árboles estaban totalmente cubiertos de hojas. Así, quedaron convencidos de que su explicación era válida.

Presentar informes por grupos (otras investigaciones pueden tener resultados diferente y algunas pueden respaldar parte de las observaciones. Seleccionar la explicación más razonable y tomar una decisión para cambiar la realidad. Reflexionar: ¿Cómo verificar si la explicación es correcta? En el ejemplo, una explicación se ajusta a las observaciones y a otras fuentes: el exceso de agua. Deciden escribir una carta sobre lo descubierto, y con eso modifican la forma de riego. Deciden esperar un año para verificar el cambio.

Buscar nuevas informaciones que expliquen el fenómeno observado (recordar información, leer textos, etcétera). Por ejemplo recuerdan que unos geranios se amarillaron por exceso de agua., y en un texto se explica que las raíces rodeadas de agua “se ahogan” por falta de aire. Así concluyen, que el árbol sin hojas se estaba ahogando, el de la mitad estaba casi ahogándose y el tercero estaba “sano”. El agua se acumulaba en el área del primero.

Conseguir suficientes datos basados en observaciones para concluir en informar. Por ejemplo, el “grupo del agua” examinó la tierra alrededor de los árboles por turnos casi cada hora, llevó un diario de sus observaciones y consiguió suficientes datos para informarle a la clase…

Explica fundándose en evidencia. Considerar otras

explicaciones. Comunicar las explicaciones.

Comprobar explicación

En el ejemplo de la historia de los tres árboles se citan los siguientes procesos

considerados en la indagación.

• Observación: Despertar curiosidad, definir preguntas a partir de conocimientos previos.

• Plantear hipótesis

• Planificar y llevar a cabo investigaciones sencillas

• Recopilar evidencia a partir de la observación y considerar otras explicaciones. Organizar y

analizar datos.

• Comunicar las explicaciones. Presentar informes.

• Comprobar la explicación y formular conclusiones.

• Proponer explicaciones o hipótesis preliminares (De no confirmar la hipótesis se plantean

otras hipótesis).

Se ha hecho énfasis en diversos enfoques de la ECBI (Enseñanza de la Ciencia Basada

en la Indagación).

a) Conectar al estudiante con el mundo natural de su entorno.

b) Llevar al estudiante a “descubrir conocimientos científicos”

c) Desarrollar competencias (científicas) es un proceso que asocia al método científico.


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¿Qué estrategias debo tomar en consideración para desarrollar competencia científica en

mis estudiantes del nivel primaria?

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¿Cuáles son los enfoques de la ciencia según rutas del aprendizaje?

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¿Cuáles son las competencias, capacidades y el aprendizaje fundamental de la ciencia

según rutas del aprendizaje?

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¿Cuáles son los procesos de la metodología indagatoria que permiten desarrollar

habilidades científicas?

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¿De qué manera conocer los procesos de la metodología indagatoria te ayudaría a mejorar

tu práctica pedagógica en Ciencia y Ambiente?

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Entonces, ¿qué son competencias científicas?

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Anoto mis reflexiones sobre el desarrollo de competencias

científicas


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BIBLIOGRAFÍA

MINISTERIO DE EDUCACIÓN, (2014). Rutas de aprendizaje: ¿Qué y cómo aprenden

nuestros estudiantes de primaria el aprendizaje fundamental referido a Ciencia y Tecnología? Diez tesis sobre la aparente utilidad de las competencias en educación Por José GIMENO

SACRISTÁN Universidad de Valencia MINISTERIO DE EDUCACIÓN, UNIDAD DE MEDICION DE LA CALIDAD. Preguntas PISA. MINISTERIO DE EDUCACIÓN, Rutas de aprendizaje: Ciencia y tecnología Fascículo

General. MINISTERIO DE EDUCACIÓN, (2014). Marco Del Sistema Curricular Nacional PERÚ. INSTITUTO PERUANO DE EVALUACIÓN, ACREDITACIÓN Y CERTIFICACIÓN DE

LA CALIDAD EDUCATIVA BÁSICA (2013). COMPETENCIAS CIENTÍFICA ¿Cómo abordar los estándares de aprendizaje de ciencias?. Perú : IPEBA

RIVEROS, H.(2009). Método Científico Experimental. México. Trillas.

WEB GRAFÍA PORTAL INTERNACIONAL QUE PROMUEVE LA METODOLOGÍA ENSEÑANZA DE

CIENCIAS BASADA EN LA INDAGACIÓN EN LATINOAMÉRICA [en línea]

http://www.indagala.org/es/node/784 [citado en 14 de enero del 2015]

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COMO DESARROLLAR COMPETENCIAS CIENTÍFICAS EN EL AULA

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