Documentos de Apoyo a La Metodologia Indagatoria UNAB

Metodología Indagatoria, enseñar ciencias haciendo ciencias

Documento de apoyo

Apuntes acerca de la indagación en ciencias

Documento preparado por Esteban Arenas L.

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Índice

1. Acerca de este documento...............................................................................3

2. Metodología indagatoria...................................................................................4

3. Acerca de la enseñanza de las ciencias y la metodología indagatoria............8

4. Las ideas previas...........................................................................................10

4.1. Las ideas de los niños y el aprendizaje de las ciencias...........................104.2. ¿Qué hacer con las ideas previas?..........................................................14

5. Respecto de la exploración y la experimentación en clases..........................15

5.1. La importancia y el sentido de las actividades en ciencias......................155.2. Estrategias de trabajo en ciencias...........................................................165.3. Estructura de los guiones de prácticas....................................................23

6. Reflexión y aplicación del conocimiento.........................................................25

6.1. Complejizar esquemas e introducir nuevo conocimiento.........................256.2. La aplicación del conocimiento como evidencia del aprendizaje.............276.3. Metacognición..........................................................................................27

7. Las bases de una actividad indagatoria.........................................................29

7.1. Una educación centrada en el proceso de construcción de las ideas científicas............................................................................................................30

8. Bibliografía asociada a la didáctica de las ciencias y la educación................36

9. Algunas direcciones y sitios interesantes en Internet.....................................37

10. Cuadro comparativo de niveles educativos....................................................38

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1. Acerca de este documento

El documento que se presenta a continuación es tanto una recopilación como una creación. Surge

de mi personal necesidad de conocer más acerca de la enseñanza de la ciencia, sus fundamentos

teóricos, su conocimiento respecto de cómo los estudiantes aprenden y cómo deberían aprender.

En esto último no hay miradas únicas, y creo que en este sentido hay que sumar y no restar, y el

sentido de este documento es justamente sumar.

La metodología indagatoria de enseñanza de las ciencias es una opción metodológica, pero no es

la única. La resolución de problemas, la pedagogía basada en la investigación, la pedagogía del

descubrimiento y muchas otras tienen bases que son comunes. Y creo que esas bases son las que

deben ser relevadas. Una pedagogía que parte de las ideas previas de los estudiantes, que las

conoce y las pone en juego mediante actividades centradas en el logro de aprendizajes reales y

significativos, que nazcan de los estudiantes y en que el profesor es un guía que acompaña el

proceso, ese es el tipo de pedagogía que, en lo personal, más allá de la metodología utilizada,

espero que se implemente en todas las clases de ciencia de nuestro país.

Creo además que vale la pena compartir lo que he leído y también lo que he escrito, en la idea de

que el compartir no es imponer ideas, sino proponer una visión que amplíe y complemente la visión

del otro. Ese es el sentido de este documento. En todos los casos he citado la fuente de la cual he

obtenido lo que se presenta. En el resto de los casos, las reflexiones y propuestas han sido

escritas por mí en diversas instancias y recopiladas aquí. Si en algún documento no ha sido citada

su fuente y autor original, ruego a ustedes me disculpen por ello y les pido me lo hagan saber, para

incluir la cita como corresponde. Como siempre digo, todo lo bueno que aquí está lo han escrito

otros, y todos los errores son culpa mía.

Esteban Arenas L.

[email protected]

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mailto:[email protected]


2. Metodología indagatoriaEl modelo indagatorio para la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias esta orientado a

facilitar que alumnas y alumnos adquieran y desarrollen las habilidades y destrezas adecuadas para construir en forma participativa y activa los conocimientos planteados en el currículum. Con el modelo indagatorio, niñas y niños aprenderán no sólo los contenidos sino, además, los procesos que permiten aceptarlos como correctos y verdaderos. En ese sentido, una de sus características más notables es que está orientado a superar uno de los problemas más frecuentes en la enseñanza tradicional de las ciencias en el aula: la tendencia a ofrecer respuestas a preguntas que niñas y niños nunca se han planteado.

Esta metodología no es una “novedad” en la enseñanza: desde hace ya un par de décadas se desarrollan programas en Francia y Estados Unidos, así como en muchos otros países del mundo. Así, desde mediados de la década de los 80, tanto la Academia de Ciencias de Francia como el Centro Nacional de Recursos Científicos de Estados Unidos han desarrollado programas para el mejoramiento de la enseñanza de las ciencias a nivel de las escuelas. Las ideas del constructivismo, del aprendizaje significativo, entre otras, son base para esta metodología, que se implementa, a través de diversos programas, en más de 30 países del mundo. En todos los casos, la premisa de trabajo ha sido siempre la misma: La mejor manera de aprender ciencia es hacer ciencia.

La metodología indagatoria para el aprendizaje de las ciencias se basa en que, para lograr aprendizajes realmente significativos y duraderos en los estudiantes, éstos deben, entre otras cosas:

- Interactuar con problemas concretos- Los problemas deben ser significativos e interesantes para los estudiantes- Ser capaces de hacer sus propios descubrimientos- Construir de manera activa su aprendizaje

En Chile, esta metodología actualmente es implementada en 24 escuelas del sector poniente de Santiago y en 40 escuelas de las regiones V y VIII, a través del Programa de Educación en Ciencias Basado en la Indagación (ECBI), que lleva a cabo el Ministerio de Educación junto a la Academia Chilena de Ciencias y la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile.1Al igual que los niños del sector poniente de Santiago, y de la 5ª y 8ª región, niños y niñas de países tan diversos como Francia, Estados Unidos, China, Colombia, Bélgica, Argentina, Serbia y Marruecos (por nombrar sólo algunos) viven la experiencia de aprender ciencias de manera activa, construyendo su propio aprendizaje.

Una actividad indagatoria

En toda actividad indagatoria se parte de una situación-problema, una pregunta respecto de un fenómeno concreto que sea interesante de ser analizado e investigado.

Una vez que se formula la pregunta, el estudiante elabora sus propias explicaciones para responder a esta pregunta, de manera de dar una primera respuesta desde sus conocimientos e intuiciones. Esta primera respuesta (hipótesis), para ser verificada, necesita ser puesta a prueba

Para poder confirmar o desmentir su hipótesis, el estudiante debe realizar una experiencia concreta que le permita saber si su hipótesis es correcta o no.

Ahora el estudiante analiza la experiencia realizada, compara sus resultados con su respuesta original y, si su respuesta no concuerda con los datos obtenidos, corrige y reelabora su respuesta.

Esta respuesta, basada en una experiencia concreta, le permite resolver nuevos problemas y plantearse nuevas interrogantes relacionadas con la experiencia realizada.

1 Mis agradecimientos a Patricia López Stewart, Directora Ejecutiva del Programa ECBI, por su colaboración en la redacción de este documento.

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Etapas de la metodología indagatoria

El esquema de trabajo anterior se plasma en cuatro grandes momentos o etapas de la metodología:

Etapa de focalización:

En esta primera etapa los niños y jóvenes exploran y explicitan sus ideas respecto a la temática, problema o pregunta a investigar. Estas ideas previas son el punto de partida para la posterior experimentación. Es necesario en esta etapa iniciar la actividad con una o más preguntas motivadoras, que permitan al docente recoger las ideas previas de los estudiantes acerca del tema en cuestión. Es fundamental para el éxito del proceso de aprendizaje que los alumnos puedan contrastar sus ideas previas con los resultados de la exploración que sigue.

Etapa de exploración

Esta etapa se inicia con la discusión y realización de una experiencia cuidadosamente elegida, que ponga a prueba los prejuicios de los estudiantes en torno al tema o fenómeno en cuestión. Lo importante es que ellos puedan comprobar si sus ideas se ajustan a lo que ocurre en la realidad o no. Es muy importante propiciar la generación de procedimientos propios por parte de los estudiantes, es decir, que sean los propios estudiantes, apoyados por le docente, los que diseñen procedimientos para probar sus hipótesis. Al igual que en el trabajo de los científicos es fundamental el registro de todas las observaciones realizadas.

Etapa de reflexión:

En esta etapa, y luego de realizada la experiencia, se confrontan las predicciones realizadas con los resultados obtenidos. Es la etapa en que los estudiantes elaboran sus propias conclusiones respecto del problema analizado. Es aquí donde el docente puede introducir algunos conceptos adicionales, terminología asociada, etc. Es importante que los estudiantes registren con sus propias palabras los aprendizajes que ellos han obtenido de la experiencia, y luego compartan esos aprendizajes para establecer ciertos “acuerdos de clase” respecto del tema tratado. Así, los conceptos se construyen entre todos, partiendo desde los estudiantes, sin necesidad de ser impuestos por el docente previamente. Etapa de aplicación:

El objetivo de este punto es poner al alumno ante nuevas situaciones que ayuden a afirmar el aprendizaje y asociarlo al acontecer cotidiano. Esta etapa permite al docente a comprobar si los estudiantes han internalizado de manera efectiva ese aprendizaje. En esta etapa se pueden generar nuevas investigaciones, extensiones de la experiencia realizada, las que se pueden convertir en pequeños trabajos de investigación a los estudiantes, en los que ellos apliquen y transfieran lo aprendido a situaciones nuevas.

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Un ejemplo concreto:

¿Usar o no usar bufanda? He ahí el dilema

1. Focalización

En invierno la gente usa bufandas. ¿Cuál es la función que cumple la bufanda?

2. Exploración

Para ayudarte a responder la pregunta anterior te proponemos las siguientes actividades

Actividad 1:

- Si tienes dos cubos de hielo, uno en un vaso y uno envuelto en una bufanda, ambos sobre la mesa ¿cuál de los dos se derretirá primero? Explica tu respuesta.- Para comprobar lo anterior, envuelve en una bufanda un cubo de hielo y pon un cubo de hielo del mismo tamaño en un vaso plástico. Déjalos durante 30 minutos.- Desenvuelve el cubo y copara ambos cubos de hielo ¿cuál se derritió primero?- En este caso, ¿qué función cumple la bufanda?

Actividad 2:

- Echa en dos vasos la misma cantidad de agua caliente, pero enrolla alrededor de uno de ellos la bufanda (cuidado con derramar el agua). Luego de 5 minutos, y con cuidado, toca el agua de cada vaso ¿Cuál se enfrió primero?

- En este caso, ¿qué función cumple la bufanda?

3. Reflexión

En base a las experiencias realizadas, ¿Cuál es la función de la bufanda? ¿Por qué la gente la usa en invierno?

4. Aplicación

- Explica por qué la gente no usa bufanda en verano- Si quisiéramos derretir un cubo de hielo, ¿Qué sería preferible, envolverlo en un paño y frotarlo con las manos o frotarlo directamente con las manos? Justifica tu respuesta.

Desarrollo de aprendizajes

Un pequeño análisis de la actividad planteada y de las etapas de la metodología indagatoria nos permite ver que el estudiante realiza un proceso similar al que realizan los científicos en su trabajo cotidiano, y que ha sido la forma en que ciencia se ha desarrollado a través de la historia. Al igual que ellos el estudiante aborda un problema, plantea una hipótesis, desarrolla procedimientos para probar esa hipótesis, corrige, desecha o afirma su hipótesis y elabora conclusiones en base a ella. Como se indicaba anteriormente, el estudiante aprende ciencias haciendo ciencias.

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En el desarrollo del ciclo de aprendizaje de una actividad indagatoria no solamente se desarrollan los aprendizajes referidos a la temática específica a abordar.

- Al ser necesario que el estudiante explicite sus ideas de manera escriba y redacte sus propias conclusiones se produce un importante desarrollo del lenguaje.

- Puesto que el estudiante siente la necesidad de conocerlos y utilizarlos, los procedimientos matemáticos que se ponen en juego en la experiencia adquieren sentido y se desarrollan.

- Al ser necesario comprender y ejecutar procedimientos propuestos para poder desarrollar una investigación, y al ser necesario elaborar procedimientos propios para investigar un tema, el alumno desarrolla su capacidad de análisis como la comprensión de la información, tanto de textos continuos como de textos discontinuos (gráficos, tablas, esquemas, etc.).

- Se desarrolla una cultura científica en el estudiante que rompe con el mito de la ciencia alejada de la realidad y propiedad de un grupo selecto y mayormente dotado en lo intelectual, y se apunta a una ciencia a la que todos los niños y jóvenes pueden acceder

Transformaciones en el aula y en la práctica docente

La implementación de la metodología indagatoria implica una serie de cambios al interior del aula y de la propia práctica docente. El modelo indagatorio exige el trabajo en grupos y promueve el diálogo y el intercambio entre docentes y alumnos y de los alumnos entre sí. El registro de las actividades y de sus resultados ya no es un dictado sino la propia elaboración de niños y jóvenes. El cuaderno de ciencias se transforma en bitácora que consigna los sucesos de la clase y condensa los aprendizajes alcanzados, en su formulación escrita. A través de este registro se puede evaluar y apreciar no sólo la aprehensión de los contenidos tratados, sino también el desarrollo de la capacidad de expresar ideas y experiencias. Además, se introduce un nuevo clima en la clase: el desorden y la desatención dejan de ser un problema y dan lugar a la actividad, productividad y creatividad.

En el modelo indagatorio, el rol del docente se transforma. Su función se puede definir como la de un guía que propone y organiza. No hay lugar para enseñar respuestas sino para incentivar la curiosidad y orientarla hacia el planteamiento de interrogantes. El tradicional instructivo escrito en el pizarrón es ahora tarea de los alumnos que, a partir del problema planteado, ensayarán predicciones y propondrán caminos para comprobarlas o desecharlas. El profesor encauzará la actividad e incentivará el registro de logros y errores y de la explicación de unos y otros. El correcto análisis de un experimento fallido será más significativo que el experimento mismo. Así, el docente ya no pedirá respuestas sino preguntas que son la expresión de que el contenido planteado se ha transformado en un desafío por saber.

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3. Acerca de la enseñanza de las ciencias y la metodología indagatoria

Tanto el común denominador de la gente como los niños y jóvenes con que trabajamos tienen una imagen previa acerca de la ciencia. Esa imagen se ha construido a través de lo que han visto en la televisión, en los diarios, y también de lo que han sido para ellos las clases de ciencias en la escuela.

En el caso de usted, su formación en la enseñanza básica y media, luego en la enseñanza superior y en la experiencia cotidiana adulta, han también formado una imagen de las ciencias, del trabajo científico y de la construcción del conocimiento científico, que se transforma en su punto de partida, su referente a la hora de enseñar las ciencias. No significa esto que usted diseñe sus clases de la misma manera en que recibió su instrucción, pero la imagen que usted tiene respecto a las ciencias influye en su manera de hacer clases de ciencias.

En nuestra experiencia escolar muchas veces ocurre que hay profesores con los que lo “pasamos bien”, es decir, profesores con lo que las clases se nos hacen entretenidas, amenas, gratas de ser llevadas en una experiencia escolar normalmente poco grata. La mayoría de las veces, sin embargo, aquellas clases que recordamos con cariño cuando el tiempo ha transcurrido son aquellas en que hemos logrado un aprendizaje importante, que trasciende el tiempo, y que ha sido producto de experiencias interesantes. Lamentablemente las clases de ciencia no han sido, al menos hasta ahora, el espacio donde normalmente se alojan estos recuerdos. Muchas veces hemos escuchado además expresiones del estilo “Uff, a mi me iba pésimo en física, me cargaba”, “Yo siempre he sido malo para las ciencias, por eso me iba mal”, “Me cargaba porque había que aprenderse un montón de fórmulas y yo siempre he sido mala para eso”. Estas expresiones nos muestran lo que la mayoría de las personas piensa acerca de las ciencias: algo difícil, complejo, lleno de fórmulas, alejado de la realidad, sólo útil para los científicos. Esto se ilustra en la alegoría de los científicos en una Torre de Marfil, es decir, científicos encerrados, aislados del mundo, estudiando cuestiones relevantes sólo para ellos y sin relación con el mundo que los rodea.

La ciencia recargada de información y llena de fórmulas se basa en una manera de comprender el conocimiento científico como una suerte de “gran libro del conocimiento”, es decir, la ciencia como un producto ya elaborado y listo, el cual debe ser entregado desde el que lo tiene (en este caso el profesor) al que no lo tiene (en este caso el estudiante). Hay que destacar que esta manera de enseñar y de aprender no es privativa de la ciencia, y responde a lo que se llama el paradigma de transmisión-recepción. Este paradigma se basa en algunos supuestos que reducen el conocimiento científico y lo tergiversan. Por ejemplo:

- Enseñar ciencias es fácil, basta con “saber” razonablemente la disciplina que se debe enseñar

- Enseñar ciencias es, en realidad, transmitir de manera adecuada, conocimientos ya elaborados

- Los fracasos de muchos estudiantes son normales, pues aprender ciencias es difícil, dada la estructura de este tipo de conocimientos

- Los fracasos de los alumnos se deben a su falta de nivel, de capacidad, etc.2

Así, tenemos una ciencia de la fórmula y la memorización que en el contexto escolar se transforma en una ciencia de la recepción de un conocimiento final y listo. En este caso, el sentido de lo que se aprende esta dado netamente por aquello que “el libro dice”. Es decir, es importante conocer los movimientos de la Tierra, el Sol y la Luna porque “está en el libro”, “porque hay que pasarlo”, “porque habrá prueba de ello”, “porque algún día me va a servir”, etc. El problema de estos argumentos es que ninguno de ellos tiene una validez real para los estudiantes, los que

2 Tricárico, Hugo Roberto. Didáctica de las Ciencias Naturales. ¿Cómo aprender? ¿Cómo enseñar? 1ª Ed. Editorial Bonum, 2005, p. 60

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terminan “aprendiendo” las materias para salvar la prueba. Las comillas ponen de manifiesto que en la práctica el aprendizaje no se produce, y lo “aprendido” se olvida rápidamente. La ausencia de sentido en el aprendizaje fue sintetizado en una frase breve pero lapidaria de Ausubel: “Nadie aprende realmente aquello que no quiere aprender”.

Es fundamental que lo que se aprende en las clases de ciencias tenga un sentido para el estudiante a la hora de ser estudiado, puesto que la respuesta a la pregunta respecto a la utilidad de lo que aprende debe provenir del propio estudiante. El cuestionamiento respecto de nuestro entorno es propio del ser humano, pero es una capacidad bajamente explotada en nuestras escuelas, en que nuestros estudiantes se acostumbran a recibir respuestas a preguntas que muchas veces nunca se han hecho, en vez de generar preguntas y caminos de respuesta a preguntas que surgen legítima y espontáneamente de ellos.

“El concepto de ciencia como investigación es básico para la educación en ciencia y un principio fundamental en la organización y selección de las actividades de los estudiantes. Los estudiantes de todos los niveles y en todos los campos de la ciencia deberán tener la oportunidad de usar los métodos de la investigación científica y de desarrollar la habilidad de pensar y actuar de formas relacionadas con la investigación. Estas incluyen el hacer preguntas, planificar y llevar a cabo investigaciones, usar las herramientas y técnicas apropiadas para recolectar datos, pensar de manera crítica y lógica sobre las relaciones entre la evidencia y las explicaciones, y comunicar argumentos científicos”.3 La metodología indagatoria, como metodología de aprendizaje de las ciencias, intenta hacerse cargo de estos desafíos.

Sólo como una última reflexión, y a modo de ejemplo, veamos dos maneras de enfrentar un aprendizaje relacionado con un tema un poco ausente de nuestras salas de clases como es la astronomía.

Consideremos las siguientes actividades acerca de las fases de la luna. a. Los estudiantes construyen una rueda lunar que muestra la posición de la Luna en relación

al Sol y la Tierra para cada una de las fases. Manipularán la rueda para aprender las diferentes fases lunares y entender dónde está ubicada la Luna en relación al Sol y la Tierra para cada fase. Se le pedirá a los estudiantes que usen su rueda lunar para predecir dónde tiene que estar la Luna para producir un eclipse lunar.

b. Dé a los estudiantes una hoja de trabajo para anotar sus observaciones sobre las fases de la Luna. Observarán el cielo durante las siguientes tres semanas para anotar la fase de la Luna en cada día despejado. Después construirán una rueda lunar para aprender dónde está ubicada la Luna en relación al Sol y la Tierra.

c. Los estudiantes escribirán un “libro” de dibujos de cuatro páginas, para explicar sus ideas acerca de las causas de las fases lunares. Después examinarán seis fotografías (cada una mostrando una fase diferente de la Luna) y predecirán en qué orden verían las diferentes fases, si observaran la Luna por unos cuantos días. Los estudiantes observarán las fases de la luna en varias noches consecutivas. Estudiarán la causa de las fases usando un modelo del Sol, la Luna y la Tierra. En este, el Sol será una luz brillante, su cabeza la Tierra y una pelota de tenis la Luna. Cada estudiante manipulará el modelo para determinar dónde está la Luna en relación al Sol y la Tierra para cada fase lunar.

Si usted organiza las actividades listadas en el orden contrario en que aparecen, entenderá la magnitud de lo que necesitamos cambiar en la enseñanza de las ciencias (y de la astronomía en particular). La manera en que enseñamos necesita ir más allá de decirles a los estudiantes lo que sabemos, o cómo lo sabemos. Los estudiantes deben experimentar por ellos mismos cómo sabemos lo que sabemos.4

3 National Research Council National Science Educational Standards. 1995, National Academy Press, Washington, D.C. Disponible en www.nap.edu/readingroom/books/nses/4 Adaptado de Fraknoi, A.; Schatz, D. El Universo a sus Pies. Edición en español. Proyect Astro &, Astronomical Society of the Pacific. http://www.astrosociety.org/education/astro/astropubs/universo.html

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4. Las ideas previas

4.1. Las ideas de los niños y el aprendizaje de las ciencias5

R. Driver, E. Guesne y A. Tiberghien

¿Qué podemos decir en relación con esas ideas?

Las ideas de los niños representan modelos coherentes de los fenómenos que se presentan con frecuencia en los ambientes de clase. Los profesores experimentados comprueban que los estudiantes tienen sus propias concepciones sobre los fenómenos, aunque a veces estas puedan parecer incoherentes, al menos desde el punto de vista del profesor. Asimismo, se comprueba que a menudo persisten aunque no concuerden con los resultados experimentales o con la explicación del docente. En otras palabras, pueden ser ideas estables. Expondremos ahora con mayor detalle estas características de las ideas de los niños: su naturaleza personal, su coherencia y su estabilidad.

Estas ideas son personales

Cuando los niños de una clase escriben sobre el mismo experimento pueden hacer diversas interpretaciones. Cada uno lo ha "visto" e interpretado a su modo. Nuestra propia conducta es semejante: cuando leemos un texto o discutimos un tema con otra persona, podemos o no modificar nuestro punto de vista. La medida en que modifiquemos nuestra forma de pensar depende, al menos, tanto de nuestras ideas de partida como de lo escrito o dicho. Cuando diversas personas escuchan la misma conferencia o leen el mismo libro, incluso un texto científico, no necesariamente aprehenden o retienen los mismos aspectos.Los sujetos interiorizan su experiencia de una forma propia, al menos parcialmente; construyen sus propios significados. Estas "ideas" personales influyen sobre la manera de adquirir la información. También encontramos esta forma personal de enfocar los fenómenos en el modo de generarse el conocimiento científico. La mayoría de los filósofos de la ciencia aceptan que las hipótesis o teorías no representan los llamados datos "objetivos", sino que constituyen construcciones o productos de la imaginación humana. Según esto, las observaciones de los hechos están influidas por las estructuras teóricas del observador. Las observaciones que hacen los niños y sus interpretaciones de las mismas también están influidas por sus ideas y expectativas.El carácter personal de estas ideas, sean del niño o del científico, no significa necesariamente que no puedan ser compartidas por muchas personas (en la historia de la ciencia ha ocurrido en diversas ocasiones que científicos distintos han desarrollado y utilizado independientemente la misma estructura teoría). Los capítulos siguientes pondrán de manifiesto que los estudiantes, aun de países diferentes, pueden tener las mismas ideas o hacer idénticas interpretaciones de hechos semejantes.

Las ideas personales del niño pueden parecer incoherentes

¿Que profesor no ha quedado sorprendido por las distintas y a veces contradictorias interpretaciones de fenómenos propuestas por los alumnos en clase? Aun cuando el docente enfrente a los estudiantes con lo que parecen contradicciones, éstos no se darán necesariamente cuenta de ellas. Además, veremos que el mismo niño puede mantener diferentes concepciones de un determinado tipo de fenómeno, empleando a veces argumentos distintos que conducen a predicciones opuestas en situaciones que son equivalentes desde el punto de vista del científico e, incluso, cambiando de uno a otro tipo de explicación del mismo fenómeno. A lo largo de este libro

5 Driver, R. ;Guesne, E.; Tiberguien, A. Ideas científicas en la infancia y la adolescencia. 2ª Edición. Ediciones Morata, 1989. pp 20 a 30

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veremos muchos ejemplos de estas contradicciones del pensamiento de los estudiantes. ¿Por que se producen? La necesidad de coherencia y los criterios para la misma, tal y como los perciben los estudiantes, no son los mismos del científico: el niño no dispone de un modelo único que incluya el conjunto de fenómenos que el científico considera equivalentes. Por otra parte, no siente indefectiblemente la necesidad de una perspectiva coherente, puesto que puede parecer que las interpretaciones y predicciones ad hoc acerca de los hechos naturales funcionan perfectamente en la práctica.

Estas ideas son estables

Con frecuencia podemos apreciar que, incluso después de enseñada una cuestión, lo estudiantes no modifican sus ideas a pesar de los intentos del profesor para combatirlas mediante pruebas en contra de las mismas. En los capítulos que siguen aparecen unos cuantos ejemplos que ilustran el problema: los niños pueden ignorar las pruebas en contra, o interpretarlas de acuerdo con sus ideas antecedentes. Aunque las nociones infantiles pueden ser persistentes, como hemos manifestado ya, el estudiante no tiene por qué tener un modelo completamente coherente del fenómeno presentado, al menos en el sentido científico de la palabra "coherente' '. Sus interpretaciones y concepciones son a menudo contradictorias, pero no menos estables.

¿Cómo afectan estas ideas al proceso de aprendizaje? Un posible modelo

Las mentes de los niños no son tablas rasas capaces de recibir la enseñanza de modo neutral; por el contrario, se acercan a las experiencias de las clases de ciencias con nociones previamente adquiridas que influyen sobre lo aprendido a partir de las nuevas experiencias de formas diversas. Esas nuevas experiencias abarcan las observaciones de hechos, las interpretaciones ofrecidas sobre esas observaciones y las estrategias que utilizan los estudiantes para adquirir nueva información, incluyendo la lectura de textos y la experimentación.El niño, aún cuando es muy pequeño, tiene ideas sobre las cosas, y esas ideas desempeñan un papel propio en las experiencias de aprendizaje. Muchos autores, como Ausubel, Piaget y Wallon, incluyeron esta noción como elemento integrante de sus teorías. Lo que los niños son capaces de aprender depende, al menos en parte, de "lo que tienen en la cabeza", así como del contexto de aprendizaje en el que se encuentren.El modelo introducido por los científicos cognitivos se ajusta bastante bien a lo que conocemos de la interacción entre las distintas ideas del niño y la forma de evolución que experimentan con la enseñanza. Este modelo se basa en la hipótesis de que la información se almacena en la memoria de diferentes formas y de que todo lo que decimos y hacemos depende de los elementos o grupos de elementos de esta información almacenada, que han sido denominados "esquemas". Un esquema puede referirse al conocimiento del sujeto acerca de un fenómeno específico {por ejem-plo, a la sensación de frío suscitada por un objeto metálico), o a una estructura de razonamiento más compleja (por ejemplo, la asociación de una variable con otra que lleva a que algunos niños prevean que "cuanto más brille la bombilla, mayor será la sombra"). Por tanto, el termino "esque-ma" denota las diversas cosas almacenadas e interrelacionadas en la memoria. Asimismo, estos esquemas influyen sobre la forma de comportarse y de actuar una persona con el ambiente y, a su vez, puede ser influida mediante retroalimentación (feedback) por ese mismo ambiente.Ilustraremos la idea de "esquema" utilizando como ejemplo la noción que un sujeto tiene de un instituto de bachillerato. Este esquema puede incluir relaciones entre hechos o situaciones comprendidas en el y que son, ellas mismas, esquemas. Algunas representan características físicas, p. ej.: uno o más edificios, escaleras, pasillos, salas, campo de deportes; o personas, incluyendo gran cantidad de estudiantes, profesores, técnicos, limpiadoras y un director.Otros aspectos del esquema general del sujeto pueden incluir los tipos de relaciones o actitudes presentes entre las personas implicadas, como amistad, sumisión y poder, y las actividades de estas personas, como subir o bajar las escaleras, escribir, hablar, tocar instrumentos musicales y enseñar.Por tanto, este "esquema" relativamente sencillo del instituto contiene diferentes elementos organizados entre si para formar una estructura. Esta puede hallarse ligada a esquemas de otras estructuras (por ejemplo, profesores, estudiantes, educación, etc.).

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En la teoría científica hay algunos "esquemas" muy elaborados que representan el conocimiento correspondiente a un campo concreto como mecánica, luz o reacciones químicas. Estos "esquemas" científicos, integrados en estructuras, se componen, de manera similar, de elementos y de relaciones entre ellos. Sin embargo, difieren del ejemplo del instituto antes utilizado en que algunos elementos de una teoría científica no corresponden a percepciones directas.Estos modelos de la organización de esquemas integrados en estructuras pueden ser utilizados para describir el aprendizaje o la adquisición de una nueva porción de conocimientos. En primer lugar, consideraremos una analogía con la agrupación de los estudiantes de una clase. Estos se relacionan entre si y forman grupos para actividades distintas, corno deportes, teatro o ciencias. Estos grupos no son estáticos, sino que se modifican cuando cambian las amistades y los intereses; algunos estudiantes puede que no se relacionen con los otros y permanezcan aislados. Pensemos en lo que sucede al incorporarse un nuevo alumno. Cuando Mega, pueden darse varias posibilidades: puede no relacionarse con ninguno de los otros alumnos, permaneciendo aislado; puede unirse a un grupo ya existente, o su presencia puede provocar la reorganización general de los grupos de amigos. El mismo estudiante se integral de forma distinta según la clase que lo acoja.La analogía con el aprendizaje es clara: el modo de asimilación de un nuevo elemento de información depende tanto de la naturaleza de dicha información como de la estructura del aprendiz de "esquemas". Por tanto, la misma experiencia facilitada a los estudiantes en sus clases de ciencias puede ser asimilada de manera muy distinta por cada sujeto.Estas imágenes de la organización de esquemas y de la adquisición de otros nuevos puede dar cuenta de la existencia de estas ideas personales, contradictorias y estables. Cada uno de nosotros tiene una organización característica de esquemas. La información adquirida está ligada a otra información y, aunque la nueva sea idéntica para varias personas, hay pocas probabilidades de que el enlace establecido entre esta información adquirida y la ya almacenada sea el mismo para dos personas distintas.Cuando un estudiante manifiesta diversos conceptos contradictorios, se ponen en juego diferentes esquemas; estas ideas pueden ser estables todas ellas en tanto en cuanto los esquemas las mantengan integradas en estructuras, de manera que el cambio de una de ellas requiera la modificación de una estructura y no meramente de un elemento de la misma.Al aprender ciencias, un alumno puede darse cuenta de que un hecho se opone a sus expectativas, de que no se ajusta a sus esquemas. Sin embargo, la simple comprobación de esta discrepancia no implica necesariamente la reestructuración de las ideas del estudiante; esa reestructuración requiere tiempo y circunstancias favorables. Para ayudar a los niños a llevar a cabo esta reestructuración de su pensamiento acerca de los fenómenos naturales, la enseñanza de las ciencias puede desarrollar un importante papel para proporcionar a los alumnos una amplia muestra de experiencias relacionadas con determinadas ideas clave. En capítulos posteriores se ilustra esta cuestión, especialmente en cuanto a las ideas de los niños respecto a la transferencia de calor (Capítulo IV) y sobre los gases (Capítulo VI). En ambos casos, se presentan y comentan ejemplos que ilustran los "esquemas" conceptuales utilizados por los estudiantes en las clases, señalando que los cambios habidos en algunas de estas ideas no se producen rápidamente, a pesar de las actividades prácticas realizadas por los niños.

¿Qué ganamos al comprender las ideas de los estudiantes?

Una de las estrategias, si bien no es la única, que permite adaptar mejor la enseñanza a los estudiantes consiste en tener en cuenta sus ideas previas. Esta adaptación puede darse de diversos modos:

(1) La elección de los conceptos que se enseñarán En ciertos esquemas de enseñanza utilizados con alumnos de secundaria algunos conceptos se consideran obvios y se dan por sabidos al planificar el curso. Sin embargo, como indican los descubrimientos de los Capítulos IV y VIII, el estudio de las ideas de los niños sugiere que incluso nociones aparentemente tan sencillas como la conservación de la materia o la naturaleza intensiva de la temperatura pueden no ser captadas por

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muchos estudiantes de secundaria. La incomprensión de estas ideas fundamentales puede, en tal caso, llevar a posteriores y más serios problemas de aprendizaje.

(2) La elección de experiencias de aprendizaje. Si conocemos las ideas previas de los estudiantes, podemos atacarlas de modo directo mediante experiencias que entren en conflicto con las expectativas, de manera que les obliguen a reconsiderarlas. No obstante, no es suficiente, para promover tal cambio, ponerlas en tela de juicio; hay que presentar otras alternativas, que han de ser consideradas por los estudiantes no sólo como necesarias, sino como razonables y plausibles. El conocimiento de las ideas infantiles nos permite escoger actividades de aprendizaje que puedan ser interpretadas más fácilmente por los estudiantes en el sentido que pretendemos. Tenemos un ejemplo en el caso de la reflexión de la luz por los objetos, descrito en el Capítulo II. La mayoría de los niños de 13 y 14 años reconocen que un espejo tiene la propiedad de reflejar la luz, pero piensan que los otros objetos no lo hacen. En apoyo de esta idea, manifiestan que con un espejo podemos iluminar un objeto o lanzar ráfagas hacia alguien. El profesor puede proponer expe-riencias semejantes para convencerles de que la luz es reflejada por los objetos corrientes. A mediodía, en verano, un trozo de papel blanco deslumbra cuando recibe la luz del sol. En una habitación oscura, podemos percibir con facilidad un objeto ligeramente coloreado cuando lo iluminamos mediante la luz reflejada por una hoja de papel blanco. Por otra parte, vemos también que el conocimiento de las concepciones de los niños nos permite rechazar algunos experimentos clásicos de la enseñanza que no son interpretados por el niño en el sentido deseado.

(3) La presentación de los objetivos de las actividades pro puestas . Al formular los objetivos de las tareas de aprendizaje es importante tener en cuenta que los alumnos pueden reinterpretar las intenciones del profesor a su modo. El siguiente ejemplo, de unas alumnas de enseñanza secunda-ria que seguían la programación de una serie de actividades en fichas de trabajo, ilustra esta cuestión. Un grupo de niñas realizaba un experimento en el que se colocaba un calentador por inmersión en bloques de igual peso, pero de diferentes metales (Figura 1). El experimento pretendía demostrar la variación del calor específico entre los distintos metales. Las alumnas tenían que dibujar un gráfico que relacionara temperatura y tiempo cuando calentasen cada bloque. Hacia el final de la clase, se pidió a las niñas que mirasen los gráficos y los comparasen, proponiendo una explicación de lo observado en ellos. La profesora (P) toma parte en la conversación.

Figura 1.

P: ¿Qué os muestra el experimento?A2: Que los diferentes... mm..., que tos materiales diferentes y que...vemos cómo puede viajar el calor a través de ellos. P: ¿Qué habéis descubierto? A1: Bueno... pues... que el calor iba a través del... del... hierro más fácilmente que a través del esto... A2: Aluminio.

Las alumnas habían tenido una experiencia directa: recogieron los datos, pero los habían incorporado a un esquema relacionado con la conductividad, en vez de al que se pretendía.

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Si bien es necesario tener en cuenta las ideas de los alumnos al enseñar, ciertamente no es fácil llevar esta exigencia a la práctica. El profesor tiene la responsabilidad de la clase como un todo y puede considerar poco realista prestar atención a las distintas nociones de cada estudiante.Una de las ideas que aparecen reiteradamente en los estudios revisados en los capítulos siguientes es que, aunque los conceptos que los alumnos emplean para interpretar los fenómenos son diferentes, existen ciertas pautas generales en los tipos de ideas que tienden a utilizar los niños de diversas edades. Los estudios de las concepciones infantiles relativas a cierta cantidad de temas científicos se han realizado en distintas partes del mundo con niños cuya experiencia de enseñanza formal de ciencias variaba considerablemente. A pesar de ello, estudios de investigación independientes entre sí han mostrado que los niños mantienen pautas semejantes de ideas. Por ejemplo, los estudios efectuados en el área de las concepciones de los alumnos sobre la dinámica (Capítulo V), sobre sus puntos de vista acerca de la Tierra (Capítulo IX) y acerca del calor (Capítulo IV) se han realizado en países distintos y los resultados muestran un cuadro coherente con la afirmación de que las experiencias previas de los niños con los fenómenos dominan su pensamiento. Los estudios mencionados en relación con la teoría de partículas de la materia en los Capítulos Vil y VIII muestran lo difícil que resulta para muchos estudiantes asimilar aspectos de ese modelo, a pesar del cuidado puesto en el diseño de las secuencias de enseñanza. El informe sobre las ideas de los niños en cuanto a la electricidad del Capítulo II! muestra un hallazgo bastante perturbador: domina a lo largo de la enseñanza secundaria la proporción de estudiantes que utilizan un modelo de "secuencia" de corriente eléctrica incorrecto.Los estudios de este tipo muestran que, a pesar de la aparente variedad de ideas sugeridas en las clases de ciencias, puede ser útil tratar de tener en cuenta las tendencias generales del pensamiento infantil, tanto para planificar las actividades de aprendizaje como para mejorar la comunicación interna de la clase.

4.2. ¿Qué hacer con las ideas previas?

En cualquier discusión es difícil convencer a otro de nuestro punto de vista, podemos asentir que el otro tiene razón y seguir defendiendo nuestro punto de vista de todas maneras. El convencimiento es lento, y no pasa simplemente por saber que estamos “equivocados”, sino también por aceptar el punto de vista del otro como verdadero, para luego adoptarlo paulatinamente. En esta línea, el primer paso para avanzar desde las ideas del estudiante hacia ideas más disciplinariamente correctas es determinar cuales son estas ideas previas, explicitarlas tanto para nosotros como docentes como para nuestros estudiantes. Cuando las ideas se explicitan, en especial de manera escrita, es más fácil poder poner a prueba estas ideas, pues muchas veces somos inconcientes de ellas.El segundo paso es poner a prueba estas ideas a través de alguna experiencia. No se trata de ninguna manera de decir “tú estás equivocado, lo correcto es lo siguiente…” Esta postura no modifica las ideas de los estudiantes, pues para él no aparecen como “más válidas” que las propias. Cuando las ideas previas se deben poner en juego en una situación concreta, la posible contradicción de ellas con la experiencia genera incomodidad, desazón. Sin embargo, esto aún no es suficiente, pues la interpretación de lo observado puede acomodarse al esquema mental del estudiante, puesto que, ante el hecho de no tener una mejor explicación, es preferible tener una respuesta “acomodada” que o tener ninguna respuesta.El tercer paso es, por tanto, poner a disposición del estudiante una explicación alternativa a la suya, que sea comprensible por él, que permita dar respuesta a la experiencia desarrollada a sus experiencias previas. Este modelo debe ser lo suficientemente cercano para que el estudiante pueda apropiárselo, sin por ello transar en lo disciplinario.El cuarto paso es reafirmar el modelo entregado al estudiante con actividades que refuercen el valor del modelo, de manera de segurizar al estudiante en los fundamentos y, sobre todo, en el uso de este modelo para responder a sus propias preguntas.

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5. Respecto de la exploración y la experimentación en clases

5.1. La importancia y el sentido de las actividades en ciencias

Tradicionalmente se ha insistido en la importancia de las actividades de “laboratorio” para aprender ciencias. En múltiples ocasiones surge como un condicionante para el aprendizaje no poder contar con material suficiente o no contar con un laboratorio apropiado para realizar experiencias prácticas. Ante esto, surgen variadas posturas respecto a la función de las experiencias y “experimentos” en ciencias:

- Sin laboratorio no hay experimentos:- Se explica la materia y después se hace un experimento- Si no se puede hacer el experimento no importa, porque los estudiantes aprenden igual

sólo estudiando del libro- El experimento es para que “vean” lo que pasa- Es mejor hacerlo demostrativo- Es muy difícil trabajar con material concreto, así que es mejor hacer todo demostrativo- Las experiencias son difíciles de hacer, porque casi siempre requieren materiales muy

caros y muy complicados

Hemos insistido (y lo seguiremos haciendo) en que la construcción del conocimiento científico debe ser un proceso que realice el estudiante con la ayuda del profesor. Cierto es que existen muchas experiencias que, por lo caras, complejas o riesgosas no son posibles de realizar en la sala de clases. Cierto es también que se ha construido una imagen de la ciencia situada en experimentos complejos, con material caro y complejo de conseguir, por lo que la propia imagen de la experimentación científica que tenemos la aleja de la sala de clases.

Sin embargo, privar a los estudiantes de poder generar sus respuestas a las preguntas que, alguna vez, tuvieron los científicos, es privarlos de la posibilidad real de que construyan conocimiento. El generar experiencias sencillas, con materiales sencillos y fáciles de conseguir permite construir una imagen de una ciencia más real, más cercana, como efectivamente lo es. Estudiar el proceso de digestión de los alimentos no debe ser una larga lista de características de los nutrientes, los alimentos y los órganos de nuestro cuerpo. El comprender la digestión tiene que ser un proceso en que el estudiante descubra qué es lo que come, que le aporta lo que come, como su cuerpo usa aquello que come, para qué lo usa, y como se deshace de aquello que no le es útil. Enseñar acerca de la digestión es convertir al estudiante en un sujeto informado, conciente de su entorno y su propio organismo, para que pueda tomar decisiones informadas y fundamentadas acerca de su salud y la de otros.

¿Qué hacer cuando no es posible o es muy difícil hacer experiencias para todos los estudiantes?

Siempre es mejor realizar una experiencia concreta de manera demostrativa que simplemente hablar de ella, leer sobre ella o directamente no mencionarla. Sin embargo, que una experiencia sea demostrativa no implica que el estudiante sea un receptor pasivo de lo que ocurre con esa experiencia.

Veamos un ejemplo

Queremos que los estudiantes comprendan que la fotosíntesis es un proceso de producción de hidratos de carbono (almidón por ejemplo) que requiere de luz solar para producirse. Para ello, cubrimos hojas de cardenal con un papel oscuro durante tres días, luego tomamos estas hojas junto a hojas de la misma planta que no hayan estado cubiertas y, separadamente, las hervimos en alcohol para quitarles el pigmento. Luego, hacemos la prueba de almidón en ambas hojas, para ver que en las hojas que estaban cubiertas la cantidad de almidón es mínima o inexistente, no así en las hojas que estaban expuestas a la luz solar.

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Lo anterior es la descripción de la secuencia experimental, pero no de una secuencia de trabajo indagatorio.

Una posible secuencia de trabajo indagatorio sería:- Llevar a la sala la planta o mostrar algunas flores cortadas de cardenal a los alumnos.

Explicarles que va a tapar algunas hojas con papel oscuro durante algunos días y dejará el resto sin tapar. Pedirles que registren en ese momento sus predicciones de qué es lo que ocurrirá en ambas hojas después de los tres días.

- La siguiente semana llevar la planta o las hojas cubiertas y descubrirlas frente a los estudiantes. Entregarlas a algunos estudiantes y pedirles en voz alta que describan como se ven las hojas cubiertas y las descubiertas, mientras sus compañeros registran las observaciones

- Hervir las hojas en alcohol, explicándoles a los estudiantes que se hierven para quitarles el pigmento, para poder hacer la prueba de almidón

- Preguntar en cual de las dos hojas la prueba de almidón dará positiva, argumentando su respuesta.

- Pedir a dos estudiantes que hagan la prueba de almidón en ambas hojas, y cuenten que ocurrió en cada caso

- Pedir a los estudiantes que expliquen a que se debe lo observado, guiando las reflexiones a cual es el factor que cambia entre ambas hojas

- Hacer la prueba de almidón en el alcohol en que se hirvieron las hojas, para despejar dudas de si el almidón se quedo en el alcohol.

- Contarle a los estudiantes que otro estudiante (ficticio) dijo que el problema no era que a las hojas cubiertas no les llegara sol, sino que como las hojas estaban cubiertas con papel no podía entrar el aire (el CO2) con comodidad a la hoja. Pedir entonces a los estudiantes que diseñen un procedimiento para probar la veracidad de esa afirmación

Una secuencia de este tipo permite que los estudiantes elaboren hipótesis y predicciones, elaboren procedimientos, realicen observaciones, internalicen nuevo conocimiento, etc. Permite además evitar que todos los estudiantes deban realizar el proceso de conseguir los cardenales, hervir las hojas en alcohol (proceso peligroso por los vapores y la posibilidad de inflamación del alcohol), etc.

5.2. Estrategias de trabajo en ciencias6

En muchos casos, las experiencias de los docentes indican que hay disconformidad de los estudiantes durante las clases de ciencias de la naturaleza. Y ello se traduce en expresiones del tipo:

- Puede que el profesor sepa mucho, pero… ¡no sabe enseñar!- Es muy interesante el tema de la división celular. Lástima que no hayamos visto el video a

tiempo- Yo soy el único que trabaja en mi equipo- Qué aburrido es memorizar y memorizar tantas fórmulas; ¡uno se confunde y al final la

cosa no sirve para nada!- En las demostraciones, ¡sólo el profesor se entiende!- Cuando hago experimentos no sé no lo que estoy haciendo no lo que voy a aprender

¿Cuál será la causa (o las causas) de esta postura de los alumnos?¿Será que, en muchos casos, se ha entendido a la enseñanza de las ciencias experimentales, como una serie de actividades que planifican los docentes y que consisten en:

- Proporcionar un cúmulo de conocimientos a los alumnos, que son los que no saben?- Dictar algunas notas y proporcionar fotocopias de textos para luego guiarse en el estudio?- Pedir que memoricen datos, fórmulas, teorías, biografías?- Verificar en el laboratorio lo expuesto en clases?

6 Tricárico, Hugo Roberto. Didáctica de las Ciencias Naturales. 1ª Ed. Buenos Aires: Bonum 2005, Capítulo 7 “Las estrategias”. pp. 43 a 53.

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Y entonces muy probablemente se tengan alumnos pasivos que:- Reciben y acopian datos- Repiten información- Siguen al pie de la letra las consignas sin saber qué cosa están haciendo realmente.

En lugar de este cuadro, nos parece que se debe entender al proceso de enseñanza y de aprendizaje de las ciencias de la Naturaleza como la organización y el uso de los procedimientos y recursos diversos que propician:

La participación del profesor como asesor y guía en el proceso, que no da, no impone, sino que propone, aporta, sugiere, guía, asesora, trabajando sobre:

- situaciones nuevas e interesantes, acordes con el “aquí” y “ahora”- posibilidades de discutir, argumentar, fundamentar ideas- experiencias válidas para ser observadas y aceptadas o no- la busqueda de respuestas- la busqueda de nuevas informaciones

y también propician:

la participación de los alumnos que ni reciben, ni memorizan, ni repiten sino que:- buscan- adquieren- comprenden- analizan- valoran- ponen en práctica

¿Cómo puede asesorar el docente el proceso de enseñanza y de aprendizaje?Pues sistematizando las formas según las cuales los alumnos cuestionen lo que observan, es decir, tratando de que ellos:

- Perciban una situación concreta:o Por ejemplo, se saca de la heladera una botella de gaseoso, y al destaparla se

forman cristales en el líquido; se ha congelado en parte el contenido- Se cuestionen

o ¿Cuál es la causa de ese brusco cambio de estado- Indaguen, exploren y propongan respuestas (“modelos”)

o Ha bajado más la temperaturao Tiene que ver con el cambio de presióno Tiene que ver con el tamaño y material del recipienteVerifique la validez de cada respuesta, poniendo a prueba cada uno de los “modelos”:o Realmente al sacar la botella de la heladera baja la temperatura? Puede

registrarse eso con un termómetroo ¿cambió la presión en el interior del recipiente al abrirlo?¿aumentó o disminuyó?

Se puede buscar en la bibliografía si hay relación entre los cambios de estado y la presión

o Pueden hacerse varias pruebas cambiando el tamaño y material del recipiente- Busquen otros fenómenos que se hayan estudiando y que aparezcan relacionados

con el problema nuevo- Reconsideren respuestas para hacer ajustes si hace falta. - Lleguen a conclusiones particulares- Y de allí a conclusiones más generales

Este posible modelo de proceso que acabamos de describir forma parte de un cierto modelo didáctico. En él, el docente no debe perder de vista los objetivos y las competencias que busca lograr en los aprendizajes de los estudiantes.

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Así se indaga información, se efectúan interpretaciones, se aplican conocimientos, se valoran actitudes.Por otra parte se deben tener en cuenta las características de los alumnos.En este aspecto, por ejemplo, será necesario conocer sus ideas previas, sus intereses, su capacidad crítica, sus necesidades, su entorno cultural.Además, se deberán prever las circunstancias vinculadas al lugar, a los recursos y al tiempo disponible.Aquí los docentes deberán decidir acerca del uso del aula, del laboratorio, de algún lugar abierto (salida de campo), de alguna industria, etc.; acerca de otros recursos, como proyectores, computadora, etc.; y también cómo hacer las previsiones de tiempo necesarias.Hemos analizado brevemente una propuesta didáctica posible para desarrollar una temática a partir de una situación problemática, y la hemos denominado modelo didáctico.Es bastante común encontrar en diseños curriculares, en planificaciones y aún en textos, la vinculación de estos modelos didácticos, que no son únicos y que deben ser tan flexibles como las circunstancias lo aconsejen, con lo que se suele llama método científico.Es posible que este provenga de una deformación que puede haber resultado útil en algún momento, vinculada con la tarea que desarrollan los científicos en sus profesiones y con la posibilidad de que esas tareas siguieran determinados patrones. La conclusión fue que, si en la enseñanza de Ciencias lo que se quisiera es recorrer caminos similares a los que recorren los científicos, entonces habría que aprender ese supuesto método para seguir los pasos que allí se indican.Pero ocurre que no existe “UN” método científico, sino que existen diversas metodologías de trabajo que los hombres de ciencia utilizan a diario en sus investigaciones. Desde luego que ellos experimentan, miden, hacer predicciones, usan modelos, contrastan, refutan, elaboran hipótesis, verifican, comunican, etc.; todo ellos planificando de acuerdo con la necesidades que en cada caso se presenten. No constituyen pasos obligados que están marcados en un manual, que luego los docentes de Ciencias debiéramos transcribir en nuestra tarea en el aula. Y ello por varias razones: entre ellas porque los estudiantes en nuestras aulas no son científicos (aun cuando insistamos en que adquieran algunas actitudes vinculadas con las ciencias, que no es lo mismo) y además por que la ciencia escolar que enseñamos no es la ciencia de los científicos sino una representación social de la misma y nosotros, docentes de Ciencias, tampoco somos científicos sino profesionales de la docencia.

Algunas estrategias

Pero claro está, podemos comentar la posibilidad de desarrollar algunas estrategias, técnicas y procedimientos aplicables a nuestra tarea, para organizarlos y elaborar modelos didácticos.Por ejemplo, la discusión sobre:

- El resultado de algún experimento- Las dudas de los alumnos- Las últimas aportaciones científicas- Los comportamientos de la naturaleza, hasta ahora sin explicación- Algunas aplicaciones de conocimientos ya adquiridos- La relación de un tema con otros anteriores y con los de otras asignaturas

Se puede llevar a cabo la discusión:- por medio del interrogatorio directo al grupo- A partir del trabajo en equipos- Actuando como moderador- Actuando como guía para intentar llegar a conclusiones razonables- Interviniendo sólo cuando sea necesario o cuando el grupo lo pida- Asesorando a los alumnos para que organicen y lleven a cabo la discusión de la forma en

que ellos lo deseen

Otra estrategia puede ser la exposición:A este respecto es posible escuchar:

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- El profesor va demasiado rápido- La profesora habla muy lento y aburre- Me hubiera gustado una explicación más detallada de lo que es valencia- ¿Por qué no nos da unas fotocopias con lo que dice? Durante la clase tomo notas y

cuando las leo no las entiendo- ¡Para qué expone esto! Me hubiera gustado discutirlo entre todos- ¡Tomo notas de lo que el profesor dice en clases, las paso en limpio y después resulta que

no coinciden con lo que está en el libro!

Lo que está indicando deficiencias o desajustes en el empleo de la exposición, pues muchas veces es:

- Inadecuada- Utilizada en exceso- Incoherente- Confusa- Inconsistente- Tediosa

Debe eliminarse la falsa creencia de que basta que el profesor lleve a cabo su exposición sobre un tema hará que se produzca el proceso de enseñanza y aprendizaje.Esta técnica o procedimiento puede emplearse cuando se inicia, o se resume, o se aclara, o se comenta, o se recapitula un tema.¡Sin perder de vista que no es la única forma que existe para trabajar en clase!Puede utilizarse también, como estrategia, convocar a algún especialista para llevar a cabo charlas o conferencias sobre un determinado tema.Tienen como meta informar sobre temas de actualidad, activar la motivación del estudiante, planteándole desde diversas perspectivas problemas de interés.Es muy importante en este caso que:

- El tema sea pertinente y que enriquezca a los alumnos.- La persona sea la apropiada.- La hora sea la conveniente.- La duración sea la adecuada. Si se abusa, la atención puede decrecer.

Vamos ahora a referirnos a la investigación bibliográfica.En este caso los alumnos buscan y obtienen datos, los recopilan de modo de tener información confirmada, consolida y con profundidad respecto de las temáticas estudiadas. De esta manera exploran soluciones para los problemas propuestos y tienen bases para fundamentar las discusiones de manera sistemática y organizada.¿Cómo se lleva a cabo esta investigación de fuentes?Los alumnos pueden:Visitar bibliotecas y hemerotecas, editoriales, laboratorios, institutos científicos, industrias, comercios, Internet, etc.Allí pueden encontrar material de lectura, bajar archivos, fichar, obtener en general información diversa.Naturalmente, los docentes deben conocer las fuentes de información, deben estar al tanto de las últimas publicaciones y asesorar o guiar a los alumnos que todos participen por igualTambién deben asesorar a los alumnos en la forma o formas de recopilar la información, y guiarlos en su organización y utilización para aprovecharla en toda su amplitud.

¿Y la experimentación, cuando?Primera parte de la respuesta a esta pregunta: no caer en algo así como “experimentitis”, es decir, hacer experimentos sólo por hacerlos, sin que tengan sentido para los jóvenes y los chicos. Estos experimentos cobran sentido si sirven de alguna manera en el proceso de resolución de la situación problemática, de la discusión, de la controversia, de la contrastación de hipótesis.Y ello depende de qué:

- Se posean objetivos claros, precisos, accesibles.

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- Se observe de una manera sistemática lo que se está percibiendo- Se fundamenten las respuestas- Se apliquen los recursos disponibles que permitan alcanzar los objetivos- Se desarrolle capacidad crítica- Se desarrollen actitudes científicas- Se obtenga provecho del experimento, aun cuando éste “fracase”, por ejemplo, indagando

las causas del resultado aparentemente inesperado.

Y no necesariamente que:- El experimento sea siempre “exitoso”- El profesor “entretenga” a los alumnos con actividades cuyos objetivos sólo él conoce- Los recursos utilizados sean “llamativos”

Si no es posible que los alumnos efectúen el experimento….¿qué hacer?En ocasiones es imposible que los alumnos directamente realicen alguna actividad experimental, por:

Carecer de los recursos necesarios Las numerosas precauciones que deben tomar en ciertos tipos de experimentos Limitaciones de tiempo Desconocer técnicas muy especializadas No conocer el uso de nuevos aparatos o instrumentos

Y sin embargo, es importante que ellos verifiquen, por ejemplo: La utilización de una técnica importante El uso de un aparato distinto La obtención de datos para tomar decisiones

Y además, es importante que incrementen la curiosidad por conocer las causas de un fenómeno y despierten su interés por un tema.Se puede recurrir entonces a la demostración experimental que no es otra cosa que la realización de un experimento o el manejo de un instrumento, hecha por el profesor a la vista del grupo.Para que ésta sea efectiva deberán tomarse las siguientes precauciones:

- Tratar de fijar la atención del grupo de alumnos- Llevarla a cabo en un lugar visible por todos los alumnos- Propiciar la participación de los alumnos a través de debatas e interrogatorios muy

dinámicos realizados mientras se efectúa la tarea- Pedir la colaboración de varios alumnos en los distintos momentos del trabajo- Conocer de antemano las características de los materiales a utilizar y de los dispositivos

para optimizar los tiempos

Y en el caso de que no se obtengan los resultados deseados… ¡No desanimarse! Al contrario, esto servirá para discutir e indagar con el grupo las causas de posibles errores y mostrar que ése es el camino normal y natural del trabajo científico.

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DESPUES DE ESTAS DESCRIPCIONES, ¿HAY ALGÚN PROCEDIMIENTO O ESTRATEGIA QUE SEA “EL MEJOR”, PARA LA ENSEÑANZA Y EL APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES?

Existe la idea generalizada de que la selección de procedimientos deberá hacerse teniendo en cuenta que en:

- la experimentación- la discusión y- el diálogo

los alumnos tienen una posición ACTIVA.

En tanto que en:- la exposición- la conferencia y- la demostración

los alumnos tienen una posición PASIVA.

Pero… ¿es válido ese criterio?Puesto que la actividad del alumno no consiste en

- hablar, hablar y hablar- hacer, hacer y hacer- preguntar, preguntar y preguntar, y- mirar, mirar y mirar.

Lo que nos podría llevar a un activismo sin sentido, sino que consiste en una actitud de participación, ya sea:

- Reflexionando- Indagando- Fundamentando puntos de vista- Esclareciendo dudas,- Viendo (no mirando)- Escuchando (no oyendo)

que ponga de manifiesto su intervención conciente y responsable en el proceso de enseñanza y de aprendizaje, concluimos en que:

Los procedimientos didácticos en sí mismos no propician la actividad o pasividad del alumno. Esto depende de la inteligente selección, organización y aplicación que el profesor haga de los procedimientos, para lograr los objetivos propuestos y no del abuso que haga de los que “estén de moda”.

Cada procedimiento tiene su propio valor; de hecho nunca utilizamos uno exclusivamente, como puede apreciarse en el ejemplo que presentamos a continuación:

Puede proponerse un proyecto integral vinculado con la laguna de San Vicente por ejemplo, su ambiente geográfico, los aspectos fisicoquímicos y biológicos, los posibles problemas de contaminación, etc. Entonces se podrá desmenuzar el tratamiento en múltiples cuestiones. Tomemos una:

¿Qué tipo de organismos se encuentran en el agua de la laguna de San Vicente?

Los alumnos, con la asesoría del profesor: Efectúan observaciones en los lugares apropiados Colectan muestras de diferentes partes de la superficie y del fondo de la laguna Llevan las muestras al laboratorio y las observan en el microscopio Llevan control de todo lo que observa en ellas Recurren a la investigación bibliográfica

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Con el objeto de identificar por su nombre a los microorganismos observados, consultan la bibliografía adecuada

Extraen conclusiones parciales

Hay diversidad de organismos y ya conocen sus nombres. Con esto dan respuesta a la pregunta que inicialmente se había planteado.

Pero surgen nuevas preguntas:- Notan que el tipo de microorganismos depende del lugar de colección. Parece ser que

ellos no están uniformemente distribuidos. ¿De qué dependerá esta distribución?Entonces diseñan un nuevo experimento para responder a esta pregunta-problema,Consultan la bibliografía para conocer qué factores afectan la población de los diferentes microorganismos, y se enteran de que para cada muestra que colecten deberán indicar, por ejemplo: su temperatura, los nutrientes, la luz, el PH.Vuelven a colectar, registrando en cada caso, el valor de las variables fisicoquímicas, y efectúan el experimento.

- En el laboratorio ponen los microorganismos en condiciones controladas. Sus variables son: la temperatura, los nutrientes, la luz, el PH(que puede variar a voluntad)

- Miden y registran la variación en las poblaciones de microorganismos en función del tiempo y para diferentes valores de las variables fisicoquímicas.

- Elaboran las tablas o los gráficos correspondientes- Comunican los resultados al grupo y así lo enriquecen.

Por lo tanto:El modelo de enseñanza más eficaz es aquel que organizamos si perder de vista los objetivos de aprendizaje propuestos y la dosificación de procedimientos y estrategias coherentes para el logro de aquellos.

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5.3. Estructura de los guiones de prácticas7

¿Como hacer buenos guiones?

Un buen guión debería tener presente los resultados de la investigación didáctica sobre cómo aprenden los alumnos, como hacer significativo el trabajo experimental, además debe tener en cuenta el material que normalmente se encuentra en las aulas y las limitaciones de tiempo de laboratorio del que se dispone.Diversos autores han estudiado la estructura de los guiones de prácticas para experimentos en tiempo real (Pintó et al, 1999; Pérez-Castro, 2001; Borghi et al. 2003).La estructura de los guiones de prácticas que proponen estos y otros autores procede de una visión didáctica en la que se suele tener en cuenta:

- la necesidad de que el trabajo experimental que realizan los alumnos sea el resultado de responderse a una cuestión o problema, de buscar saber algo y no simplemente de seguir unas pautas o una receta.

- la conveniencia de que los alumnos se construyan una representación mental del fenómeno a analizar antes de empezar a manipular.

- la utilidad de hacerse propias las metas que el profesor desea que ellos/ellas alcancen (autorregulación de los aprendizajes)

- la importancia de verbalizar entre iguales y mediante lenguaje oral, escrito y gráfico lo que están observando gracias al equipo experimental y al ordenador.

- la conveniencia de que cada alumno exprese sus concepciones entorno a la evolución del proceso o fenómeno que observa. De este modo después de haber tomado las medidas y leído las gráficas resultantes podrá constatar el acierto de sus concepciones y también la idoneidad del modelo teórico que se utiliza para describirlo.

- El interés de aplicar las ideas utilizadas en una situación a otros ámbitos más generales para ampliar su significatividad.

Estas premisas pueden dar lugar a un guión con distintas secciones como las que muestra la tabla 18.

SECCIONES CONTENIDOPlanteamiento del problema a resolver Se presenta un fenómeno cotidiano o situación

problemática en la que se plantean interrogantes. Se remarca que la práctica tiene como objetivo responder a ellos

Proceso a estudiar Se expone cómo el fenómeno será estudiado y qué aspectos del mismo se analizarán

Materiales a utilizar Identificación de los distintos materiales necesarios para el estudio

Montaje Identificación y explicación del montaje experimental a realizar

Descripción cualitativa del fenómeno a observar En este apartado se solicita a los estudiantes que expliquen con sus propias palabras el fenómeno que estudiarán.

7 Membiela, P (Editores) (2007). Experiencias innovadoras de utilización de las NTIC en actividades prácticas de ciencias. Educación Editora. La versión en línea del artículo puede descargase en http://webs.uvigo.es/educacion.editora/volumenes/Libro%203/C7_Tortosa.pdf

8 La tabla presentada es una adaptación de la propuesta original de los autores.

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http://webs.uvigo.es/educacion.editora/volumenes/Libro%203/C7_Tortosa.pdf


Predicciones Se pide al alumnado que explique cómo evolucionará el fenómeno. Si corresponde, los alumnos deben dibujar la forma que cree tendrá el gráfico de evolución del proceso.

Toma de datos Algunas instrucciones para la recogida de datos por parte de los alumnos

Análisis de datos obtenidos e interpretación de las gráficas

Se plantea a los estudiantes, a través de cuestiones el análisis cualitativo y cuantitativo de los resultados: lectura del gráfico, diferencia entre los resultados experimentales y sus predicciones; cambios de escala e interpretación con el gráfico, diferencias entre los distintos gráficos experimentales obtenidos, etc.

Uso de términos científicos para explicar el fenómeno

Se pide a los alumnos que expliquen el fenómeno que han estudiado y los resultados obtenidos, haciendo uso de terminología científica.

Extensión de los resultados Se presenta una situación que promueva que los estudiantes extiendan los resultados obtenidos a situaciones más generales, más complejas o de la vida diaria, que contenga los elementos esenciales del fenómeno estudiado.

Esta tabla corresponde a la manera de estructurar el guión o pauta de trabajo para los estudiantes. Las secciones como tales corresponden a elementos a incluir en el guión, mucho más que títulos o partes bien definidas dentro de éste. En esta línea el informe de laboratorio que deben elaborar debe ser coherente con esta pauta de trabajo. La siguiente es nuestra propuesta para la elaboración del informe de laboratorio:

- Portada: La portada debe incluiro Colegio (de preferencia incluir la insignia del colegio)o Nombre de la experiencia (tú debes darle un nombre a la experiencia)o Integrantes del grupoo Cursoo Nombre del profesor

- Introducción: Explicar en breves palabras en que consiste la actividad que han realizado- Predicciones : Indicar las predicciones realizadas para esta experiencia.- Desarrollo Experimental

o Materialeso Montaje experimentalo Procedimientoo Datos obtenidos

- Análisis de los datos : Incluir en este punto los gráficos realizados, los análisis hechos, la comparación entre las predicciones y los resultados, la respuesta a las preguntas planteadas y las investigaciones realizadas.

- Conclusiones : Las conclusiones deben ser coherentes con los resultados obtenidos, y resultan de confrontar las predicciones realizadas con dichos resultados. Las conclusiones también incluyen propuestas para mejorar el experimento y posibles extensiones para la investigación.

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- Bibliografía: Indicar las fuentes de las cuales se obtuvo información (si corresponde). Por ejemplo:

o Hewitt, Paul. Física Experimental. Páginas 50 a 55o Curva de calentamiento del agua, en

http://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20060919120915AA3pY86

6. Reflexión y aplicación del conocimiento

6.1. Complejizar esquemas e introducir nuevo conocimiento

La enseñanza de las ciencias se ha basado tradicionalmente en la entrega de un cierto modelo explicativo respecto a algún fenómeno, y luego (en el mejor de los casos) entregar argumentos o evidencias que respaldan este modelo o explicación. Se transmite, de esta manera, no solo un modelo para comprender un fenómeno, sino una visión de la ciencia basada en el “producto hecho”, es decir, una serie de científicos llegaron a la conclusión que tal o cual explicación es la mejor para entender un cierto fenómeno, y el estudiante lo que debe hacer es, por tanto, “acatar” dicho modelo.La forma en que el conocimiento científico se construye nunca parte de un modelo listo. Por el contrario, el trabajo mayor de la ciencia es encontrar explicaciones y modelos que permitan dar cuenta de los fenómenos que estudia. Si pudiéramos establecer una suerte de “cronología” del conocimiento científico, esta sería, en forma aproximada, de la siguiente manera:

- Se observa un fenómeno- Se plantean posibles explicaciones para ese fenómeno (hipótesis)- Se formulan predicciones (consecuencias de esas hipótesis)- Se establecen procedimientos para verificar o refutar estas predicciones- En base a los resultados experimentales, se validan o refutan las predicciones- Con los datos anteriores se reafirman, modifican o descartan las hipótesis

El proceso anterior nunca acaba. Nueva evidencia puede implicar que las hipótesis se modifiquen o deban ser cambiadas. Los modelos (asociados a las hipótesis) solo intentan explicar, de manera simplificada, como se comporta nuestro entorno.

Para generar las competencias necesarias para la validación y construcción del conocimiento científico se requiere que el alumno puede vivenciar en su aprendizaje de las ciencias la construcción del conocimiento. Esto se logra entregando una estructura que permita a la estudiante formular hipótesis y modelos y ponerlos a prueba. No se tata de que construir nuevamente todo el conocimiento científico (no es necesario “volver a inventar la rueda”) sino generar u proceso guiado que ponga a disposición del alumno las evidencias y experiencias necesarias para construir un conocimiento que sea cercano al saber científico y que al mismo tiempo sea cercano y coherente con la realidad que observa.

El construir una imagen de las ciencias que tome como punto de partida la capacidad y posibilidad que todos tenemos de desarrollar y generar conocimiento científico es central para generar competencias en el ámbito del análisis crítico de la información, elemento fundamental en la construcción de nuevo conocimiento. Los resultados de las pruebas internacionales (PISA, TIMMS)9 indican que uno de los grandes déficits de nuestra población10 (no solo de nuestra población escolar sino de nuestra población en general) es la baja comprensión lectora y la mínima capacidad crítica respecto de la información que se recibe. La capacidad de cuestionar la información y construir opiniones propias y fundamentadas es un desafío del que las ciencias son parte fundamental, pero que requiere una mirada respecto de éstas que rompa el mito del

9 Mayor información respecto a estos estudios los puede encontrar en el sitio www.simce.cl en la sección “Estudios Internacionales”10 El documento refiere a la población chilena

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http://www.simce.cl/


“conocimiento listo” y lo sitúe en la perspectiva de un conocimiento que se ha construido, que se sigue construyendo día a día, y del cuál todos podemos y debemos participar.

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6.2. La aplicación del conocimiento como evidencia del aprendizaje

La aplicación del conocimiento es ciertamente uno de los pasos más difíciles de desarrollar, tanto en nosotros mismo como en nuestros estudiantes. En una enseñanza tradicionalmente centrada en el memorismo y la transmisión la aplicación del conocimiento se centra en la reescritura de definiciones o en el desarrollo de ejercicios o problemas teóricos. En este contexto, la necesidad de contestar preguntas “reales” es mínima, puesto que el conocimiento (entendido de manera exclusiva como contenidos o conceptos) es importante en sí mismo, y no requiere de un contexto para ponerse en juego.La puesta en juego del conocimiento requiere poner en movimiento una serie de procesos mentales superiores, relacionados con el análisis de una situación, la determinación de las variables involucradas y la pertinencia de ellas, la determinación o elección de un procedimiento adecuado para la solución de dicho problema, la resolución del mismo, y la elaboración de una respuesta que de cuenta del problema. La alfabetización científica a la que se apunta en diversas partes del mundo refiere justamente al desarrollo de estas capacidades. El estudio internacional PISA (Programme for International Student Assessment) define que el resultado fundamental de la educación científica es lograr que los estudiantes logren una alfabetización científica, definiendo esta como “la capacidad de utilizar el conocimiento científico para identificar preguntas y sacar conclusiones basadas en evidencia, con el fin de comprender y ayudar a tomar decisiones acerca del mundo natural y de los cambios que la actividad humana produce en él”11. Este sentido de uso y apropiación del conocimiento científico permite relevar tanto el conocimiento científico como los procesos mediante los cuales se obtiene, e indica que para obtener conclusiones basadas en la evidencia se debe conocer y aplicar criterios de selección y evaluación de información y datos.

6.3. Metacognición

a. Definiciones12

Metacognición es el conocimiento y regulación de nuestra propia cognición y de nuestros procesos mentales, es decir un conocimiento autorreflexivo. Para entenderla es preciso tener en cuenta, que en la literatura metacognitiva, cognición significa, cualquier operación mental, como percepción, atención, memorización, lectura, escritura, comprensión, comunicación, etc.. De ahí que la metacognición es el conocimiento que tenemos de todas estas operaciones mentales; es decir, en qué consisten, cómo se realizan, cuándo hay que usar una u otra, qué factores ayudan o interfieren en su operatividad, etc. Al hacer referencia específica a cada uno de estos aspectos metacognocitivos se habla de metamemoria, meta-atención, metalectura, metaescritura, metacomprensión, etc., y todo el conjunto de estas metas es la metacognición.

Meta-atención es el conocimiento de los procesos implicados en la acción de atender: qué hay que atender, qué hay que hacer mentalmente para atender, cómo se evitan las distracciones y poner los remedios para controlarlas. La ausencia de desarrollo meta-atencional se manifiesta en los alumnos con atención dispersa, que no saben ignorar estímulos irrelevantes y atienden a todo sin centrarse profundamente en nada; estos alumnos no saben qué es atender ni qué deben hacer para atender.

Metamemoria es el conocimiento que tenemos de nuestra memoria: su capacidad, sus limitaciones; qué hay qué hacer para memorizar y recordar, qué factores impiden recordar, en qué se diferencia la memoria visual de la auditiva, qué hay que hacer para recordar lo que se mira o lo que se escucha.

11 “Resumen Ejecutivo Informe Nacional de Chile PISA 2000. Habilidades para la lectura en el mundo del mañana”, en http://www.simce.cl/doc/01_Resumen_Ejecutivo_Informe_Nacional_PISA_2000.pdf12 Extraído de http://www.esimecu.ipn.mx/diplomado/Estrategias%20para%20aprender.htm

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http://www.esimecu.ipn.mx/diplomado/Estrategias%20para%20aprender.htm


Metalectura es el conocimiento que tenemos sobre la lectura y las operaciones mentales implicadas en la misma: para qué se lee, qué hay que hacer para leer, qué impide leer bien, qué diferencia hay entre unos textos y otros, etc. Conviene distinguir bien la lectura de la metalectura: cuando estamos leyendo un libro podemos hacer una pausa para pensar sobre la lectura que hemos hecho, juzgar si es fácil o difícil, interesante, coherente, profunda, etc. Al hacer esto no estamos leyendo sino juzgando la lectura, y esto no podríamos hacerlo si no la conociéramos. Este conocimiento mismo de la lectura es la metalectura. Un elemento importante de la metalectura es el conocimiento de la finalidad por la que leemos y lo es porque el objetivo que se busca al leer determinar cómo se lee. El conocimiento de la finalidad determina cómo se regula la acción de leer. Este conocimiento y la autorregulación son dos aspectos fundamentales en la metalectura.

Metaescritura es el conjunto de conocimientos que tenemos sobre la escritura y la regulación de las operaciones implicadas en la comunicación escrita. Entre otros conocimientos se incluye saber cuál es la finalidad de escribir, regular la expresión, de forma que logre una comunicación adecuada; evaluar cómo y hasta qué punto se consigue el objetivo.

Metacomprensión es el conocimiento de la propia comprensión y de los procesos mentales necesarios para conseguirla: qué es comprender, hasta qué punto comprendemos, que hay que hacer y cómo para comprender, en qué se diferencia comprender de otras actividades como memorizar, deducir o imaginar; qué finalidad tiene el comprender. Si no conociéramos nuestra propia comprensión y sus límites no nos daríamos cuenta, al leer, de que no hemos entendido una frase o un párrafo y, como consecuencia, no se nos ocurriría volver a leerlos. La metacomprensión es quizás el aspecto más importante del aprendizaje.

Metaignorancia es la ignorancia de la propia ignorancia. La ignorancia es no saber, la metaignorancia es no saber que no se sabe. Quien sabe que ignora algo está en condiciones de salir de su ignorancia pensando, preguntando o consultando; es consciente de los límites de sus conocimientos y pregunta para aclarar sus dudas. El que ignora su propia ignorancia, por el contrario, ni siquiera sospecha que debe hacer algo para salir de su situación; el metaignorante no duda por eso, no pregunta y aprende poco.

b. ¿Qué aprendí? como metacognición

Una manera de recoger evidencias respecto de los aprendizajes desarrollados durante una secuencia de aprendizajes es a través de preguntas. Preguntas como “¿Qué aprendí?” o “¿Cuáles son los aprendizajes más importantes desarrollados durante estas actividades?” tienen un fuerte sentido metacognitivo porque implican la generación de una serie de procesos mentales asociados a reconocer aquellos elementos que, desde su personal perspectiva, considera que fueron aprendidos. Lo que se aprende no refiere solamente a elementos asociados directamente con el dominio de uno o más conceptos. La puesta en juego de estos conceptos implica aprendizajes en el ámbito de ciertas habilidades, y al mismo tiempo, el desarrollo de una serie de actitudes. La reflexión respecto del propio aprendizaje es una práctica poco común pero enormemente valiosa, pues cuestiona nuestro propio aprendizaje, y nos obliga a establecer seguridades respecto de aquello que se aprende. El conocer qué fue aprendido por parte de los estudiantes permite además establecer y evaluar la distancia (siempre existente) entre aquello que se enseña y aquello que se aprende. En muchos casos existe una distancia entre estos dos elementos, que no implica necesariamente un aprendizaje erróneo por parte de los estudiantes, sino en que el foco del aprendizaje que el profesor establece puede ser diferente al foco que el estudiante considera como principal. Por ejemplo, si un profesor desarrolla una serie de experiencias para comprender por qué un trozo de cera flota en el agua, los estudiantes pueden establecer que lo aprendido fue el procedimiento para medir el volumen y la masa de un objeto, y cómo calcular su densidad. No implica esto que los estudiantes no hayan aprendido sobre densidad (puede implicarlo como puede

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no implicarlo) sino que ellos consideran como fundamental el aprendizaje respecto a los procedimientos experimentales asociados. En ese caso se hará necesario indagar y (en algunos casos) profundizar de manera específica en las causas de la flotación de la cera (asociada a la menor densidad de ésta comparada con el agua).

El reflexionar respecto al propio aprendizaje implica además un proceso fundamental, que es la metacomprensión. Si se comprende de qué manera algo fue comprendido se pueden comprender otras cosas. En otras palabras, si yo no solo sé como pescar truchas, sino que sé como pescar, será mucho más posible pescar salmones y pejerreyes. Probablemente pescar salmones sea distinto a pescar truchas, pero si comprendo los procesos y pasos involucrados en la pesca de la trucha, podré mejorarlos y adaptarlos para la pesca del salmón. Como dice el dicho “Si ves a un hombre junto al mar, no le des un pescado, enséñale a pescar”.

7. Las bases de una actividad indagatoria

Es muy importante destacar que la potencia y la virtud de la metodología indagatoria no radica simplemente en una sucesión de pasos. Son los fundamentos de la metodología los que le dan sustento a cada una de las fases. Por lo mismo, existen diferentes metodologías de aprendizaje de las ciencias que recogen varios de los principios en los que se basa la indagación (por ejemplo el aprendizaje basado en problemas).

En términos muy reducidos, es fundamental cautelar que en toda situación de aprendizaje indagatorio se den los siguientes elementos:

- Qué el aprendizaje refiera a una situación que tenga sentido y sea interesante para el estudiante

- Partir de las ideas y conceptos de los propios estudiantes- Generar situaciones de aprendizaje en base a experiencias concretas o construcción de

modelos- Generar hipótesis y predicciones antes de realizar los experimentos- Recoger y sistematizar información de las experiencias realizadas- Contrastar las ideas originales y los resultados de las experiencias- Introducir nuevo conocimiento, a través de lecturas guiadas o investigaciones bibliográficas- Sistematizar lo aprendido y ponerlo por escrito- Aplicar el conocimiento adquirido en situaciones nuevas, o en el diseño de nuevos

procedimientos o experiencias

La construcción de actividades indagatorias es una tarea ardua en un principio, pues exige romper muchos paradigmas y tentaciones:

- la tentación de decirle a los estudiantes lo que va a ocurrir- La tentación de enunciar la teoría antes de la actividad- La idea de que los estudiantes no podrán llegar a las conclusiones que se espera- Qué las dificultades iniciales asociadas al trabajo experimental hagan optar por una clase

expositiva

Las dificultades en un principio también serán parte de los alumnos. Ellos no están acostumbrados a preguntas tan extrañas como “¿Qué crees tú?”. Estamos (ellos también) acostumbrados a las seguridades, a responder solo cuando tenemos “la” respuesta correcta. Estamos acostumbrados a memorizar, no a investigar. En definitiva, tanto ellos como usted deben luchar por vencer a la tradición, con la que hemos vivido durante muchos años. Eso implica un esfuerzo mayor al principio, pero implica recompensas mayores al final.

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Para cerrar este análisis, le presentamos un párrafo particularmente clarificador del profesor Walter Bateman, del libro “Alumnos curiosos: Preguntas para enseñar, preguntas para aprender”

Primer intento13

De modo que usted es lo suficientemente capaz de intentar dar una clase enseñando por medio de la indagación. Se prepara para el gran día. Tiene usted un problema preparado para comenzar la clase.Plantea dicho problema. Espera una respuesta. Tres segundos más tarde, comienza a entrar en pánico. Sus manos transpiran. La clase sólo lo mira en silencio.Cálmese. Los alumnos necesitan tiempo para pensar. Necesitan tiempo para digerir la idea en la que usted quiere que piensen. Necesitan tiempo para imaginarse lo que la pregunta significaba y si se animan a exponerse al ridículo.Espere.Sonría. No siquiera mire su reloj de reojo.Mire fijamente en forma expectante a uno o dos alumnos de los que usted habitualmente sabe que están listos. Codéelos un poco con su sonrisa.Espere. No diga una palabra.Sonría expectante.Espere.En dos o tres horas, alguien ofrecerá una respuesta tentativa. Si usted pudiera echar una mirada al reloj, se daría cuenta de que esas dos horas fueron en realidad unos cuarenta segundos.Alabado sea el alumno que al hablar en voz alta dé la respuesta “correcta” sacada del texto. Muy agradecido quiere usted gritar: “Muy bien. Eso esta bien. Sabía que podía contar contigo”.No se atreva. No se atreva a decirle a ese alumno que la respuesta es correcta. No se atreva a quitarle a la clase la diversión de pensar y decidir y juzgar.Al contrario, se da vuelta y ofrece ese deleite a otro alumno: “¿estas de acuerdo con eso?”Asombro. A muchos alumnos nunca se les ha preguntado eso. Otro comentario sobre nuestro sistema.Los alumnos sobrevivirán. Usted lo sobrellevará. Con un poco de paciencia y de práctica, tanto usted como sus alumnos aprenderán a discutir un tema, a cuestionar las suposiciones, a definir una palabra, a explorar alternativas, a ganar las habilidades necesarias para pensar. Como usted ya sabe cómo hacer esto, su trabajo es aprender a quedarse callado.Esto lleva tiempo y muchas repeticiones. Los alumnos aprenderán; y si usted es la mitad de inteligente de lo que yo creo que es, usted también aprenderá. La laringitis ayuda.

7.1. Una educación centrada en el proceso de construcción de las ideas científicas14

Tradicionalmente, la educación ha consistido en la transmisión de un cuerpo de conocimientos, suponiendo que el profesor es el custodio del saber y los alumnos son tabulas rasas que, como un disco a grabar o un cesto vacío, deben llenarse de contenido. La educación en ciencias en el nivel medio ha girado tradicionalmente en torno a un programa de contenidos "canónicos" impartidos en clases teóricas magistrales, clases de laboratorio (en las que el alumno se familiariza con aparatos, drogas y procedimientos y comprueba las ideas formuladas en la clase teórica) y clases de resolución de problemas (para practicar los razonamientos y aplicaciones del tema). Aunque como concepción pedagógica este enfoque actualmente se considere anticuado, en la práctica se sigue usando. Posiblemente, porque no les resulte claro a muchos docentes cómo encararía enseñanza de otra forma. De esto, en parte, trata este libro.

13 Bateman, Walter. Alumnos curiosos. Preguntas para aprender y preguntas para enseñar. 1ª edición. Editorial Gedisa, España, 1999. pp 211-21214 Gellon, G.; Rosenvasser, E.; Furman, M; Gollombek, D. La ciencia en el aula. Lo que nos dice la ciencia sobre cómo enseñarla. 1ª edición. Editorial Paidós. 2005. pp 16-19, 39, 82, 133, 180, 219

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El enfoque actual de la enseñanza sostiene que los alumnos, lejos de ser recipientes vacíos, llegan al aula con ideas que son fruto de sus experiencias previas. Sobre la base de estas ideas y de sus interacciones con la realidad física y social del aula, los alumnos construyen nuevos conocimientos. Desde esta perspectiva, una de las tareas del docente debería ser ayudar al alumno a tomar conciencia de sus propias ideas preexistentes, dándole oportunidad para confrontarlas, debatirlas, afianzarlas o usarlas como andamiaje para llegar a ideas más sofisticadas. En suma, el alumno elabora o construye en forma activa su conocimiento y deja de ser un recipiente pasivo a la espera de material que le llega de afuera. Y el docente debe convertirse en facilitador y guía de este aprendizaje activo de sus alumnos.

Esta visión actual de la enseñanza cobra fuerza a partir de la década del setenta. En esos años aparecen, en forma independiente pero paralela, tres movimientos que buscan formas novedosas de entender cómo los alumnos construyen su propio entendimiento, y de poner en práctica los resultados. Revisemos brevemente estos movimientos. Por un lado, las sociedades científicas abrieron nuevas secciones en sus congresos, especialmente dedicadas a la presentación de trabajos de investigación sobre las dificultades de los alumnos para aprender conceptos científicos. Estas investigaciones diferían fundamentalmente de los trabajos educativos tradicionales que se centraban en análisis estadísticos del desempeño de los alumnos en pruebas y exámenes. Los nuevos trabajos, más bien, eran estudios cualitativos, que buscaban precisamente el detalle que se esfuma en los tratamientos estadísticos. Las metodologías se importaban de las ciencias sociales: algunos eran estudios de casos discretos; otros usaban entrevistas abiertas al estilo de Piaget; otros comparaban las estrategias de novicios y de expertos para resolver problemas. Los investigadores no eran ya educadores interesados en la enseñanza de la ciencia sino científicos interesados en cuestiones de aprendizaje.

En esta época también nace la "ciencia de la cognición", un campo interdisciplinario en la intersección de la biología, la inteligencia artificial, la psicología y la filosofía (Gardner, 1996). Esta ciencia busca entender cómo los seres humanos pensamos, resolvemos problemas, formamos conceptos. El surgimiento de la ciencia cognitiva representó una verdadera revolución ya que, previamente, los conductistas (también llamados behavioristas) sostenían que sólo era posible estudiar las respuestas a estímulos de un organismo que aprende y, desde esa perspectiva, la mente del estudiante o "aprendedor" permanecía como una incógnita, una caja negra de la que nada podía inferirse (recordemos, por ejemplo, los estudios en los que se mide el aprendizaje mediante la toma de pruebas a los alumnos pre-enseñanza y postenseñanza de un módulo académico, en las que no se evalúa el proceso de pensamiento). Por el contrario, para los científicos de la cognición lo verdaderamente interesante es lo que sucede dentro de la cabeza del que aprende y la disciplina reúne una gran variedad de formas de encarar el problema.

Al mismo tiempo en que nace la ciencia cognitiva y surgen los trabajos de investigación sobre los procesos de aprendizaje de las ciencias, aparecen, también, los primeros museos de ciencia participativos. La base pedagógica de estos museos, claramente articulada en el Exploratorium de San Francisco, Estados Unidos, es que para aprehender un fenómeno de la naturaleza es necesario tener la oportunidad de experimentar y explorar cómo se manifiesta. O sea que un estudiante necesita involucrarse total y activamente con el fenómeno para llegar a comprenderlo a fondo. Estos museos novedosos (y altamente exitosos por la cantidad de público que los visita) permiten, a niños y adultos por igual, una exploración libre de los fenómenos naturales que es inusual (o inexistente) en las aulas.

El saldo de estos treinta años en los que estos tres enfoques han prosperado y nos han enriquecido es el legado de importantes conocimientos sobre cómo los alumnos aprenden ciencia. Y la certeza de que la enseñanza tradicional deja importantes huecos en el proceso de comprensión de los estudiantes.

Los estudios pormenorizados de la adquisición de conceptos científicos sugieren, en muchos casos, formas de abordaje, secuencias de ideas o tipos de actividades que promueven la

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comprensión de dichos conceptos. De manera general, para que los estudiantes construyan un edificio de conocimientos sólido, resultan necesarios la experimentación, las preguntas frecuentes, el diálogo socrático, los razonamientos rigurosos, lógicamente consistentes y carentes de circularidades. Todas estas son facetas del buen pensar en la clase de ciencias. Pero también son características distintivas del pensamiento de los científicos cuando hacen investigación. O sea, sostenemos que para lograr una verdadera comprensión del conocimiento científico es indispensable saber cómo se adquiere ese conocimiento. De ahí nuestra tesis central: la construcción del conocimiento científico en el aula debe reflejar de alguna manera la construcción del conocimiento científico por parte de los investigadores profesionales. La cuestión clave, entonces, es cómo promover en el aula la construcción por parte de los alumnos de los conceptos que deseamos enseñar.

LA CIENCIA Y EL AULA

Hemos hablado de "construcción de ideas científicas" utilizando dos acepciones diferentes. Por un lado, nos referimos a la construcción social del conocimiento científico, es decir, a la manera en que la humanidad, a través de la actividad científica, construye un cuerpo de conocimientos. Por otro lado, nos referimos a la tarea individual que cada alumno realiza para incorporar los nuevos conocimientos a su esquema de saberes previos. Estas dos actividades, si bien son descriptas igualmente como "construcción de ideas científicas", comprenden procesos cognitivos y sociales muy distintos.

La diferencia más significativa entre ambas actividades es que la comunidad científica genera nuevo conocimiento en las fronteras de lo que se conoce, mientras que en el aula los alumnos construyen conceptos que, si bien son nuevos para ellos, han sido previamente validados por la ciencia.

¿Cómo podemos acercar el proceso de aprendizaje de ciencias en el aula al proceso de indagación científica de los científicos? Hay aspectos fundamentales de la actividad científica que pueden ser incorporados al aula y que, según nuestra experiencia, mejoran y enriquecen el aprendizaje y la enseñanza de las ciencias. De primerísima importancia en el aula, a nuestro criterio, son los aspectos empírico, metodológico, abstracto, social y contra-intuitivo de la ciencia, que elaboramos a continuación.

Para empezar podemos reconocer que la investigación científica busca producir descripciones y explicaciones de la realidad o, dicho de otro modo, dar cuenta de lo que percibimos con nuestros sentidos. Ésta es una diferencia sustancial con otras disciplinas como la lógica (donde lo que importa es la consistencia interna), la ética o la literatura. En ciencias, el arbitro final de nuestras aseveraciones es lo que observamos (al margen de las limitaciones inherentes a cualquier observación). En el aula, la fuente última del saber es tradicionalmente el docente o el libro de texto. Pero un estudiante que nunca puede apreciar hasta qué punto las ideas científicas derivan del estudio de una realidad externa a nosotros, tendrá una idea distorsionada del valor de un enunciado científico. Si en nuestras clases de ciencia la respuesta siempre está en los libros y nunca en los resultados de los experimentos, estamos proveyendo una visión mutilada o falsa de la ciencia. Esta conexión indisoluble entre las ideas científicas y lo que experimentamos con nuestros sentidos es lo que llamamos el aspecto empírico de la ciencia . Ahondaremos en este aspecto en el capítulo 1, y en los capítulos 2 y 3 daremos ejemplos concretos de cómo incorporar ese aspecto de la ciencia a nuestras actividades en el aula.

¿Debemos concluir de lo antedicho que hay que desterrar las clases expositivas tradicionales e instituir únicamente clases de laboratorio? ¿Es el problema principal de la educación en ciencias la falta de experimentos en el aula? Podríamos pensar que si hacemos experimentos el aspecto em-pírico tiene que estar presente, pero esto no es así. Es totalmente posible realizar experimentos y experiencias de laboratorio de forma mecánica, repitiendo recetas; y, si bien en una clase práctica los estudiantes pueden familiarizarse con aparatos y procedimientos, esto no garantiza la

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comprensión conceptual. La genuina actividad mental consiste en hacerse preguntas, indagar, compartir las ideas propias, ser capaz de defenderlas y cuestionar las de otros. Si hablamos del rol activo del estudiante nos referimos a la actividad cognitiva y no al mero hacer. Una clase teórica puede hacer referencia clara y sin ambigüedades a la evidencia empírica que sostiene esta idea o aquel modelo. Esta actitud, sin experimento alguno, es ya un enorme paso adelante hacia la incorporación del aspecto empírico de la ciencia en el aula.

Además de su estrecha relación con la realidad a estudiar, la ciencia se caracteriza por el conjunto de herramientas del pensamiento y la indagación conocidas bajo el nombre general de "método científico". Se trata de un cúmulo de procedimientos, estrategias y técnicas que llamamos el as - pecto metodológico de la ciencia. Como discutiremos en el capítulo 4, el método científico no es una receta infalible que puede aplicarse paso a paso en todos los experimentos. Pero si queremos que los alumnos entiendan cómo se hace ciencia y cómo llegamos a saber lo que sabemos, el método científico tiene que ser protagonista permanente de la clase de ciencias. En los capítulos 5 y 6 ilustramos la incorporación del método científico al aula.

A estos dos aspectos fundamentales de la ciencia -su conexión rigurosa con la realidad de los sentidos y su elaborado arsenal de métodos de indagación- debemos agregar otros, igualmente característicos y definitorios, que limitan y contextualizan a los primeros dos. Muchas de las ideas más importantes en ciencia no se derivan directamente de la observación de la realidad, sino que son el fruto de la imaginación humana. En general, estas ideas impuestas sobre la realidad desde la mente humana se denominan "modelos teóricos", teorías o construcciones teóricas. Las nociones de gen, átomo o energía han sido grandes actos de creación, ideas inventadas para explicar la realidad, pero no derivadas directamente de la simple observación. Las nociones teóricas tienen un rol central dentro del pensamiento científico, no sólo por su alcance explicativo, sino porque además moldean aquello que observamos o juzgamos relevante en una observación. Es por lo tanto crucial que los estudiantes de ciencia en un aula aprecien cómo surge y se valida una idea teórica, y cómo cambia con el tiempo por una combinación de evolución interna, fuerzas sociales y evidencia empírica. Estas ideas abstractas que se inventan para explicar la evidencia empírica constituyen lo que llamamos el aspecto abstracto de la ciencia . Si un estudiante no logra distinguir claramente entre una idea derivada de la observación directa y otra inventada para acomodar observaciones, no sólo no podrá entender de manera cabal la dinámica interna del proceso científico, sino que tendrá una visión frágil y caricaturizada de conceptos científicos importantes.

Así como las teorías moldean nuestras observaciones, también las fuerzas sociales dentro y fuera de la comunidad científica determinan lo que conocemos y cómo lo conocemos. Tanto la formulación de ideas por parte de los científicos como la construcción de conocimiento por parte de los estudiantes son procesos sociales en los que los participantes interactúan unos con otros para poner a prueba sus ideas y verificar si encajan con las de los demás. Actualmente se reconoce que el aspecto social del aula es un instrumento importante para una educación eficaz, un instrumento que está ausente de las clases en que el profesor expone los contenidos y los estudiantes toman nota y resuelven problemas sin interactuar entre sí. El aspec to social de la ciencia difiere de su contraparte en el aula, y es necesario resaltar esa diferencia para poder hacer al aula más científica. Mientras que en el aula puede existir un arbitro con autoridad, como puede ser el docente o el libro de texto, la actividad científica construye sus conocimientos mediante el consenso informado de una gran multitud de participantes, ninguno de los cuales es depositario apriori de la verdad. El proceso de crítica y mutua corrección por pares es característico de la ciencia y aparece en los sistemas de referato para la publicación de artículos en revistas profesionales y para la evaluación de proyectos de investigación. Las ideas o explicaciones a las que la ciencia arriba no resultan "ciertas" mediante criterios objetivos, infalibles y externos al grupo que debate sobre ellas; más bien se aceptan cuando la vasta mayoría de los participantes está convencida más allá de toda duda razonable.

A veces los estudiantes (o el público lego en general) miran con aprehensión este aspecto de la ciencia, como si negara todos los demás. Si todo depende de consensos y no hay criterios

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"objetivos", definitorios, ¿entonces la ciencia es un mero juego subjetivo en el que cualquier respuesta es válida? Para comprender que no es así, los estudiantes deben de alguna manera participar de la generación de conocimiento en grupo, a través de discusiones e intentos de persuasión en los cuales la evidencia empírica y la lógica interna cumplen un papel central. Este tipo de experiencia lleva a los alumnos a entender que muchas veces los contextos culturales e históricos afectan a, y son afectados por, las ideas científicas en boga, y que tabúes culturales o personalidades intimidantes pueden determinar qué problemas se investigan y qué descubrimientos son viables.

Todo esto parece sugerir que la base de una eficaz y rica educación científica consiste en reproducir en el aula las condiciones de producción de conocimiento que encontramos en el laboratorio o equipo de investigación, es decir, permitir que los estudiantes se sumerjan en el libre juego de hacer ciencia como los científicos. Una posibilidad sería exponer a los estudiantes a un problema o serie de problemas reales, o a una colección de fenómenos desafiantes, y dejar que ellos mismos generen las ideas y descubran las leyes científicas. Este método de "jugar con las cosas y ver qué es lo que sucede" puede ser estupendo en la escuela primaria. Pero no se puede pretender que niños o adolescentes descubran por sí mismos las ideas sutiles y poderosas de la ciencia.

Ocurre que muchas de las ideas importantes del conocimiento científico son profundamente contraintuitivas, y no se llega a ellas mediante las formas naturales de pensamiento del común de la gente. En otras palabras, podemos apostar que librados a su propio "descubrimiento" los estudiantes no siempre llegarán a las ideas y comprensiones buscadas por el docente. La ciencia es frecuentemente un desafío al sentido común. No sólo las ideas científicas suelen ser difíciles, sino que la forma misma de pensar que caracteriza a la investigación científica debe ser enseñada y aprendida. A este aspecto crítico del pensamiento científico lo denominamos el aspecto contraintuitivo de la ciencia. Lo trataremos en detalle en el capítulo 13, y en los capítulos 14 y 15 daremos ejemplos de las formas en que el pensamiento cotidiano, basado en el sentido común, dificulta el acceso a ciertas ideas científicas, y de cómo se puede allanar el camino a los alumnos.

En definitiva, la misma investigación que muestra lo inadecuado de la educación tradicional nos alerta sobre esquemas basados en la exploración sin guía por parte de los estudiantes. Es importante que los estudiantes formulen sus propias hipótesis y aprendan de otros más avezados cómo comprobarlas o refutarlas. Es importante que aprendan a realizar observaciones y extraer conclusiones de ellas, a hacer simplificaciones y generar modelos, a identificar los supuestos implícitos y tantos otros trucos del pensamiento científico. Una clase teórica clásica no puede brindar todas estas herramientas, pero tampoco pueden surgir del mero juego. El docente debe crear las condiciones que resulten una guía eficaz para la indagación y el desarrollo de las ideas científicas por parte de los alumnos.

PRÁCTICAS PEDAGÓGICAS SUGERIDAS PARA DESTACAR:

a. EL ASPECTO EMPÍRICO DE LA CIENCIA Brindar la oportunidad a los estudiantes de observar fenómenos y de formar sus propias

ideas sobre ellos. Usar la secuencia "fenómeno-idea-terminología" al explorar un tema. Utilizar preferentemente definiciones operacionales en lugar de definiciones de tipo teórico. Modificar o refinar conceptos y definiciones de términos sobre la base de nuevas

observaciones o ideas. Desarrollar ideas a partir de experiencias o prácticas de laboratorio. Usar actividades de exploración guiadas que arranquen "desde cero", es decir, fomentando

que los estudiantes construyan sus ideas de acuerdo con lo que perciben. Prestar atención a la dinámica del aula; por ejemplo, brindando suficiente tiempo a los

alumnos para que piensen y elaboren sus respuestas a las preguntas del docente.

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Poner especial atención en indagar la evidencia empírica que lleva a formular conceptos cuando se trata de fenómenos no observables en el aula.

Considerar casos históricos, analizando la secuencia de desarrollo de una idea a partir de las observaciones y experimentos e incluyendo la definición y redefinición de términos.

b. EL ASPECTO METODOLÓGICO DE LA CIENCIA Analizar casos históricos de desarrollo de preguntas, hipótesis, experimentos y análisis de

resultados. Entrenar a los estudiantes en el arte de formular preguntas deliberadamente. Fomentar en

los estudiantes el hábito de preguntar "cómo" antes de "por qué". Desarrollar el hábito de preguntarse "¿Qué pasaría si...?" (es decir, qué pasaría si cambio

variables en el fenómeno observado). A falta de predicciones basadas en explicaciones causales se pueden admitir "conjeturas educadas" pero no adivinanzas descabelladas. Incentivar en los estudiantes el hábito de formular hipótesis frente a cualquier pregunta.

Promover en los estudiantes la costumbre de hacer predicciones basadas en la hipótesis formulada.

Fomentar en los estudiantes la capacidad de observación y descripción de lo que ven. Enseñar a distinguir entre observación e inferencia o interpretación. Estimular el diseño de experimentos que puedan contestar las preguntas o contrastar las

hipótesis propuestas. Involucrar a los alumnos en experimentos en los que tengan que realizar mediciones para

interpretar la validez o no de una hipótesis propuesta. Estimular en los alumnos la exploración de diversos tipos de metodologías alternativas o

complementarias para la resolución de los experimentos. Cuando sea posible, resolver problemas en forma cualitativa antes de embarcarse en

cálculos matemáticos.

c. EL ASPECTO SOCIAL DE LA CIENCIA Fomentar la discusión en pequeños grupos (análisis de experimentos, formulación de

hipótesis, etc.). Promover las presentaciones orales y escritas de los alumnos a sus pares, con amplia

discusión y crítica constructiva. Utilizar diálogos socráticos para detectar saltos lógicos en las argumentaciones y facilitar la

construcción de argumentos consistentes. Buscar consensos en la clase sobre la base de la evidencia disponible. Considerar casos

históricos en los que una idea científica fue modificada o descartada, haciendo hincapié en la naturaleza de la crítica (empírica, ideológica, filosófica u otra).

Analizar con ejemplos concretos la relación entre ciencia y sociedad (en sus aspectos históricos, políticos, éticos y económicos).

d. EL ASPECTO CONTRAINTUITIVO DE LA CIENCIA Reconocer explícitamente el carácter contraintuitivo de algunas ideas científicas e ilustrarlo

con casos históricos. Dar oportunidad a los alumnos para que expliciten y tomen conciencia de las ideas que

traen a clase sobre el tema a encarar. Buscar fenómenos, situaciones o experimentos discrepantes que pongan de manifiesto la

contradicción entre las preconcepciones de los estudiantes y los resultados científicos consensuados.

Usar la técnica de pedir predicciones y explicación de las predicciones, y luego contrastar la predicción con lo que sucede. Si fuera necesario, lograr que el alumno cambie su explicación incorporando la nueva evidencia.

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8. Bibliografía asociada a la didáctica de las ciencias y la educación

- Enseñar las ciencias experimentales. Didáctica y formación. Publicado por la Oficina Regional de Educación para América Latina y el Caribe, UNESCO. Muy buen libro, muy preciso y conciso para tratar una serie de temas relacionados con la educación en ciencias

- Ideas científicas en la infancia y la adolescencia Rosalin Driver, Edith Guesne y Andrée Tiberguien. Ediciones Morata, 1992. A mi parecer, imprescindible para cualquier estudiante de pedagogía en ciencias, y muy recomendado para todo docente de ciencias, especialmente de física. Despliega una serie de estudios de diversas partes del mundo respecto a ideas previas científicas de los niños

- Didáctica de las Ciencias Naturales. Hugo Roberto Tricárico. Editorial Bonum. 2005. Resume en pocas páginas los elementos centrales (a mi parecer) de la didáctica de las ciencias naturales, y da con “tips” muy asertivos para el profesor. Vale la pena, es cortito y muy barato (de comprar y fotocopiar)

- Alumnos curiosos. Preguntas para aprender y preguntas para enseñar. Walter Bateman. Editorial Gedisa, 2000. Aunque más cercano a las ciencias sociales es un libro muy muy grato de leer, lleno de anécdotas docentes. Es curioso que un libro como este (acerca de indagación) haya sido editado en ingles hace ya 16 años atrás, y ahora todo esto aparezca como una novedad. Trae su propia bibliografía adicional al inicio del libro, con varios libros más de la misma colección dedicados a la enseñanza de las ciencias por medio de la indagación

- Historias para pensar la ciencia. Eduardo Wolovelsky Un libro muy breve, con historias acerca de la historia y la génesis de la ciencia y el pensamiento científico. Es parte del proyecto de alfabetización científica del Ministerio de Educación de Argentina. Puede descargarse en http://www.me.gov.ar/curriform/p_pensarcs.html

- Maestros, alumnos y conocimiento en contextos de pobreza. María I. Vega, María J. Miranda.Ediciones Homo Sapiens, 2005. Recomendable, aunque no es del ámbito de la educación en ciencias es un estudio etnográfico acerca de las representaciones acerca de su práctica y su rol por parte de docentes que trabajan en sectores de pobreza en Argentina. Bueno para un análisis de nuestra propia realidad

- La ciencia en el aula. Lo que nos dice la ciencia sobre como enseñarla Gabriel Gellon et al. Ediciones PAIDOS 2005. Muy buen libro, muy claro y con ejemplos que pueden llevarse a la sala de clases.

- Miradas para pensar la enseñanza de las ciencias. Silvina Gvirtz (dir.) Ediciones Novedades Educativas. 2000.

- La ciencia posible. Propuestas de enseñanza-aprendizaje de las ciencias Naturales para el Segundo Ciclo. Ana Sargoroschi (coord.) Ediciones Novedades Educativas

- Didáctica de las Ciencias Naturales. Enseñar a enseñar Ciencias Naturales. Liliana Liguori, María Irene Noste. Ediciones Homo Sapiens, 2005.

- Aprender de los errores. El tratamiento didáctico de los errores como estrategia de aprendizaje. Saturnino de la Torre, Editorial Magisterio del Río de la Plata, 2004

- Educación Secundaria: Un camino para el desarrollo humano. UNESCO

- ¿Qué educación secundaria para el siglo XXI? UNESCO

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http://www.me.gov.ar/curriform/p_pensarcs.html


9. Algunas direcciones y sitios interesantes en Internet

Educación en general:

Revista RedEscolarhttp://redescolar.ilce.edu.mx/redescolar/Revista/06/articulos/03.html

Revista Electrónica de Enseñanza de las Cienciashttp://www.saum.uvigo.es/reec/index.htm

Revista Iberoamericana de Educaciónhttp://www.campus-oei.org/revista/deloslectores.htm

Ciencias

Cientechttp://www.cientec.or.cr/ciencias.html

Colombia Aprende. Listado de sitios de Interéshttp://www.colombiaaprende.edu.co/html/sitios/1610/propertyvalue-21143.html

Libros para descargar, Colección “La ciencia, una forma de leer el mundo”http://redteleform.me.gov.ar/pac/articles.php?lng=es&pg=81

Sitios de Física:

Listado de sitios con experimentos de Físicahttp://www.tianguisdefisica.com/otros.htm

A mi me gusta la cienciahttp://www.uv.es/~jaguilar

Grupo Profisicahttp:// www.profisica.cl Muy Recomendable

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http://www.profisica.cl/

http://www.uv.es/~jaguilar

http://www.tianguisdefisica.com/otros.htm

http://redteleform.me.gov.ar/pac/articles.php?lng=es&pg=81

http://www.colombiaaprende.edu.co/html/sitios/1610/propertyvalue-21143.html

http://www.cientec.or.cr/ciencias.html

http://www.campus-oei.org/revista/deloslectores.htm

http://www.saum.uvigo.es/reec/index.htm

http://redescolar.ilce.edu.mx/redescolar/Revista/06/articulos/03.html


10. Cuadro comparativo de niveles educativosCHILE URUGUAY ESPAÑA ESTADOS UNIDOS ARGENTINA FRANCIA MÉXICO VENEZUELA COLOMBIA

1) EducaciónParvularia: de0 a 6 años de edad. Se encuentra dividida en tres ciclos: SalaCuna, de 0 a 2años de edad;Nivel Medio, de2 a 4 años deedad y Nivel deTransición, de 4a 6 años de edad

1) EducaciónPreescolar oInicial: de 3 a 6años de edad

1) EducaciónInfantil: de 0 a 6 años de edad. Se encuentra dividida en dos ciclos:de 0 a 3 años y de 3 a 6 años

1) Jardín deInfantes: de 3 a6 años de edad.Se encuentradividido enGuardería(Nursery School)de 3 a 5 años deedad y Jardín deInfantes (Kindergarten de 5 a 6 años de edad)

1) EducaciónInicial: de 0 a 6 años de edad. Seencuentradividida enJardín Mater-nal, de 0 a 3años de edad, yJardín deInfantes, de 3 a6 años de edad

1) EscuelaMaternal oJardín deInfantes (EcoleMaternelle): de0 a 6 años deedad

1) EducaciónPreescolar: de3 a 6 años deedad



2) EducaciónGeneral Básica: de 6 a 14 años de edad. Seencuentradividida en dosciclos de cuatroaños

2) EducaciónPrimaria: de 6a 12 años deedad

2) EducaciónPrimaria: de 6 a12 años de edad.Se encuentradividida en tresciclos

Elemental oPrimaria(Elementary orPrimary School):de 6 a 12 años de edad

2) EducaciónGeneral Básica: de 6 a 15 años de edad. Seencuentradividida en tresciclos de tresaños

2) EscuelaPrimaria(Ecole Elementaire):de 6 a 11 añosde edad

2) EducaciónPrimaria: de 6a 12 años deedad

2) EducaciónBásica: de 6 a15 años de edad.Se encuentradividida en tresciclos de tresaños cada uno

2) EducaciónBásica: de 6 a15 años de edad. Dividida en dos ciclos: Básica primaria de cinco años yBásica secundaria de cuatro años

3) EducaciónMedia: de 15 a18 años de edad. Se encuentra dividida en dos ciclos, Formación General (2 años, común) y Formación Diferenciada Técnico-profesional o Científico-Humanista (2 años).

3) EducaciónMedia: de 12 a18 años de edad.Dividida en: Ciclo Básico (tres años) y Segundo CicloBachillerato (3 años). En lugar de este último, se puede optar por la Educación técnico-profesional (dos a siete años)

3.a)EducaciónSecundaria: de12 a 16 años de edad. Se encuentra dividida endos ciclos3.b)Bachillerato o Formaciónprofesional degrado medio, de 16 a 18 años

Secundaria(High School): de12 a 18 años de edad. Se encuentra dividida endos ciclos de tresaños

3) EducaciónPolimodal: de15 a 18 años deedad

3) EnseñanzaSecundaria(EnseignementSecondaire): de11 a 18 años de edad. Se encuentra dividida en dos subciclos: cuatro años de Colegio(Collége) y tresaños de Liceo(Lycée)

3)EducaciónSecundaria: de12 a 17 años de edad. Se encuentra dividida en dos ciclos de tres y dos años,respectivamente

3) EducaciónMedia:diversificada yprofesional de15 a 18 años deedad

3) EducaciónMedia Vocacional: de 15 a17 años

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