2 2 Contenido Enfoques del rea de ciencia y ambiente 1.La curiosidad como principio de la indagacin y la alfabetizacin.4 2.Cmo se origina el conocimiento cientfico y tecnolgico?5 3.Los enfoques de alfabetizacin cientfica tecnolgica e indagacin cientfica.7 3.1El enfoque de indagacin.7 3.2.Enfoque de alfabetizacin cientfica y tecnolgica.8 4.Por quy para qu aprender Ciencia y Ambiente.10 5.Qu caractersticas podemos reconocer en los enfoques del rea de ciencia y ambiente?11 6.Las grandes ideas de la ciencia, cuestiones socio cientficas y paradigmticas16 3 3 Reflexionemos Por qu es importante aprenderciencias en la escuela? Cul fue su experiencia en la escuela?Les gustaba el curso de cienc ias? Cmo motivar a los estudiantespara que quieran aprender ciencias? 4 4 1. La curiosidad como principio de laindagacin y la alfabetizacin Para Isaac Asimov1, el primer paso hacia la ciencia eslacuriosidad,innataentodoserprovisto aunqueseadeunachispadeinteligencia.Quizs algunavezustedobservcmolosperrosolos gatosdemuestransucuriosidadporalgoqueles llamalaatencin.Elloslohacenhusmeandoy levantandoomoviendolasorejas.Msan, cuantosnoshemosadmiradoantelareaccinde algunossimiosquienesprovistosdeunpalitotipo herramientarsticaextraenhormigasolarvasde insectos y se alimentan con ellos.La curiosidad, en el hombre, se ha transformado en eldeseodeconocer ysuvoluntadpara hacerlo.A veces,estedeseoesacompaadoporla creatividad. A la activacin de la dimensin volitiva delhombreyasupensamientodivergenteseune la necesidad de aplicar el conocimiento en resolver susproblemasobuscarelbiencomn.As tenemosqueelserhumanoensuprocesode aprendizajedescubriquenotodaslaspiedras servan para lograr el mismo objetivo: unas servan parahacerfuegoyotrascomolasliceerantiles paracortar.Enlaactualidad,descubriquecon slice puede fabricar elementos semiconductores y utilizarlosenlafabricacindeloschipsyarmar computadoras, celulares, robots, etc.Ensuafndeconocermsydequeeste conocimientotengabasesdemostrables,elser humanohaidoanmslejosdesarrollando mtodossistemticosparaobtenermsrpidoy seguroelconocimientodelosfenmenos naturalesdeluniverso:Inventelmtodo cientfico de indagacin. Lacuriosidadhasidoelimpulsorquehahechode los seres humanos lo que son en la actualidad. Esta ha sido tan productiva que no solo le ha permitido 1 ACADEMIA COLOMBIANA DE CIENCIASEXACTAS, FISICAS Y NATURALES 2012,Apropiacin de la ciencia desde el aula Bogot- Colombia al hombre aprovechar la naturaleza, sino que le ha dadolaposibilidaddecrearcosasquenoexistan parasatisfacersusnecesidades.Enestaactividad, nosoloelserhumanoprodujoartefactossino muchasideasquesirvieronparadarexplicaciones precisas acerca del funcionamiento de todo lo que le rodea. Paradesarrollarsucomprensindelonaturalylo artificialelhombreparticipactivamenteentodo esteproceso.Unadelasprimerasherramientas para desarrollar esta comprensin fue el lenguaje y a partir de su uso puso en marcha su capacidad de interrogarse, de buscar vidamente las respuestas, de verificar su utilidad y comunicar sus hallazgos.Estadescripcindetalladadecmoaprendeel hombreensuestadonatural eslaformadecmo se debe aprender ciencia y tecnologa. Ante ello cabe preguntar: Por qu es importanteaprender ciencia en la escuela? Cmo se origina el conocimientocientfico y tecnolgico? Qu dice el enfoque dealfabetizacin cientfica ytecnolgica e indagacin cientfica? 5 5 2. Cmo se origina el conocimientocientfico y tecnolgico? Enelmundodondevivimosocurrendiferentes fenmenosnaturales.Nuestracuriosidadinnata nos lleva a querer entender por qu llueve?, por qu el sol es amarillo?, qu causan las olas?, etc. Elreconocimientodelmundopartedelas percepciones.Laspercepcionesnosonreflejos simples de los objetos, el dato primario que nos ofrecenuestrossentidossirveparaquenuestro cerebroinicieunarepresentacinmentalde estaspercepcionesoestmulos.Estas representaciones se van construyendo a travs de laexperienciapreviaydelusodellenguaje;esta noesunasimplelaborinterpretativadela interaccinentreelmundoexternoynuestros sentidos,sinoqueesunasituacindebsqueda activa,deatencin,seleccin,exploracin, descubrimientoeintegracindealternativas empleandolacortezacerebralcomounmedio instrumentalquelamenteusaparamodelar (Flores 1994). Al respecto encontramos: [] De la misma manera que en el conocimiento perceptivo la mente manipula activamente el cerebro hasta lograr ensamblar e integrar una imagen coherente de las cosas, as mismo procede la investigacin cientfica. sta tambin construye sus conceptos y sus teoras cientficas, en vez de encontrrselos, como cree la gente cuando se produce un descubrimiento. Un concepto no es, de manera alguna, la copia especular de un fenmeno, sino ms bien un artificio mental, un esquema o un modelo que permite entender mejor el fenmeno observado. La misma observacin cientfica () ya es una interpretacin a partir de conocimientos previos, y el experimento cientfico, que es una observacin manipulada en el laboratorio, est condicionado por los conceptos y teoras que orientan la investigacin.(Flores 1994: 6-7). Estaconstruccinderepresentacionespara comprenderelentornonopartesimplemente delasatisfaccindelasnecesidadeshumanas bsicas,sinoqueatiendetambinala bsquedainnatadelatrascendenciahumana, laconstruccindesupropiaconcienciayla comprensindesupropiaexistenciaylasde sus congneres. En palabras de FLORES (1994: 15) La ciencia es un producto social, existe en unasociedadyenconsecuenciaestinserta enunaculturahistricamentedeterminada con la que guarda diferentes nexos. Luegoderecibidoslosestmulosylas percepcioneselcerebrotratadeorganizarlos y,paraello,seplanteapreguntasrespectoa losacontecimientos/objetos2(problemasde estudio)quelosdesencadena.Laspreguntas movilizannuestrospensamientosyorganizan nuestrasaccionessobreloqueest sucediendo(GOWIN:1981).Estaspreguntas buscanestablecerunaconexincausalentre los acontecimientos/objetos y por su parte las respuestas (explicaciones) expresan relaciones causales.Elresultadodeestaactividadesla ciencia. Latecnologaesunconocimientoorganizado parapropsitosprcticos,buscasignificados parahacercosas(HERSHBACH1995).Este conocimientoestorientadoaprocurarla satisfaccin de necesidades o deseos mediante lamanipulacindelmundoohacereficientes loscontrolesparahacercosas;tienecomo caractersticalaproduccindebienes, servicios,mtodosyprocesos(GAY FERRERAS 1997). 2 Por acontecimiento entendemos cualquier cosa que suceda o pueda provocarse: un relmpago, las guerras, la educacin y por objeto cualquier cosa que exista y se pueda observar: perros, estrellas, las personas, las casas. (Novak Gowin 1988: 22). 6 6 Elconocimientotecnolgicosepuede caracterizardetresmodos:a)descriptivo,b) prescriptivoyc)tcito.Elprimeroprovee informacinsobrelaspropiedadesdelos materiales, informacin tcnica, caractersticas delasherramientas(estossonamenudo aplicacionesdelconocimientocientfico).Es prescriptivoporqueestenunacosntante bsquedadeeficiencia;identifica procedimientos, reglas o tcnicas para mejorar un mtodo (sta se genera por ensayo y error ). Y finalmente es tcito porque es el resultado deljuicioindiviual;esdecir,provienendela prctica,delaexperienciadeunapersona,es subjetivo y slo se aprende trabajando codo a codocontcnicosexperimentados ((HERSHBACH 1995). Enlacienciapodemosverunintentoracional y ordenado del hombre por conocer y explicar elmundofsico,enlatecnologaunintento, tambin racional y ordenado del hombre, para transformarycontrolarelmundofsico.Esta distincinsepuedeplantearcomola diferencia entre la bsqueda del cmo son y elporqudelascosasyelsaberqu hacercuandosedebesolucionarun problema (GAY FERRERAS 1997). Ahoraqueyasabemoscmolosseres humanosconstruimosconocimientos, conviene recordarquelos niosporsupropia naturalezasoncuriososyvidosde informacin. Los mecanismos que les permiten satisfacersucuriosidadsonlosque describimoslneasarribaperoque evolucionanprogresivamentedeacuerdoalo quePiagetllamaestadiosdedesarrollo cognitivo. En ese sentido nos preguntamos: Por qu aprendercienciayambiente?Qu caractersticastienenlosenfoquesde indagacincientficayalfabetizacin cientfica y tecnolgica? hoy en da. 7 7 3. Los enfoques de alfabetizacin cientficatecnolgica e indagacin cientfica 3.1 El enfoque de indagacin Partiremos diciendo que la indagacin es: Un enfoque que moviliza un conjunto de procesos que permite a nuestros estudiantes el desarrollo de habilidades cientficas que los llevarn a la construccin y comprensin de conocimientos cientficos a partir de la interaccin con su mundo natural (Ministerio de Educacin 2013). Laindagacin implicaunprocesodeexploracin delmundoquenosrodea,quellevaahacer preguntas,observaciones,construir representaciones, examinar libros y otras fuentes deinformacinparaencontrarexplicacionesde losfenmenosnaturales,revisarloquesesabe enfuncindelaevidenciaexperimental,utilizar instrumentosparareunirinformacin,analizare interpretardatos;proponerrespuestas, explicacionesypredicciones;ycomunicarlos resultadosenlabsquedadenuevas comprensiones.Hacerindagacinenlaescuela refleja lo ms cerca posible a la empresa de hacer ciencia real (National Research Council 1996). Debe entenderse, entonces, que ensear ciencias desdeesteenfoqueloquebuscaesqueel estudianteporsislo(odemaneraguiada) encuentralasrespuestasaciertosproblemas, fenmenosperolaindagacinesunvehculo paracomprenderlosconceptosycontenidos cientficos.Noessloaprenderahacer preguntas,argumentar,etc.,sinoademsbusca que los estudiantes se enganchen con el tema, lo comprendan y as lo aprendan.Tambinsignificaconstruirestrategiasy desarrollarhabilidadescientficas(observar, hacerpreguntasbasadasenlacuriosidad, plantearunahiptesis,recogerevidencias usando la tecnologa y las matemticas, usar informaciny/oestudiosprevios,proponer explicaciones a los fenmenos observados, hacer conclusiones y comunicar lo encontrado) que les permitancomprenderlarealidadcotidianae interactuardemodoefectivoconella,yser capacesdetomardecisionesconscientesy responsables a partir de esa comprensin. Elpostulado:Dmeloysemeolvidar, mustrameloylorecordar,involcramey entendereslaesenciadelaprendizajepor indagacin.Debe limitarse estetrminoaquela indagacinnoesunmtodoparahacer ciencia, historia ni otra disciplina, ms bien, es un enfoqueparaescogermateriasytemasenlos cualesseinstaahacer preguntasverdaderas,en cualquier momento y por cualquier persona. Esteenfoquerequierequelosestudiantes piensenen formasistemticaoinvestiguen para llegarasolucioneslgicasanteunproblemao dificultadenlacomprensindelmundo.All radicalaimportanciadelaindagacin.Adems, laenseanzaporindagacinsecentraenel estudiante,noenelprofesor,sebasaen problema no en soluciones y promueve el trabajo colaborativo.Porltimo,laindagacinpropicia quelosdocentesestnmejorcapacitadospara ayudaralosestudiantesaprogresarensu conocimiento3. Segn la National Research Council: La Ciencia basada en la indagacin hace referencia a las diversas maneras en que los cientficos estudian el mundo natural y proponen explicaciones basadas en evidencias. La indagacin tambin se refiere a las actividades en la que los estudiantes desarrollan conocimiento y entienden ideas cientficas y comprender como los cientficos estudian el mundo real (rol del cientfico). 3 http://educrea.cl/aprendizaje-por-indagacion/ 8 8 3.2 Enfoque de alfabetizacincientfica y tecnolgica El propsito de la alfabetizacin cientfica [y tecnolgica] es el entendimiento de las implicaciones de la ciencia y sus aplicaciones en la experiencia social. La ciencia tiene un papel tan importante que las decisiones en las reas econmica, poltica y personal no se pueden tomar sin considerar la ciencia y tecnologa involucradas (BYBEE, 2010). Vivimosenunmundorodeadodeunaseriede objetos que usamos en mbitos como, la salud, el aprovechamientoderecursosnaturales,la conservacindelacalidaddelambienteyla gestin de riesgos. Hemos llegado al punto en que tenemostantasopcionesdeseleccinque requerimosinformacincerteraparaelegirunau otra.Elusodelacienciaylatecnologaha cobradogranrelevanciasocialyeconmica, puestoque,enelcontextodescrito,todaslas personastenemosderechoaaccederauna comprensin cientfica del mundo y a implicarnos endiscusionespblicassobretemascientficosy tecnolgicos, razn que hace necesario que todos losciudadanosseamosalfabetizadosenestos temas (Ministerio de Educacin 2013:40). Al respecto encontramos: Laalfabetizacincientficaytecnolgicaesel entendimiento de las implicaciones de la ciencia y la tecnologa y sus aplicaciones en la sociedad. Se tratadequelosciudadanoscuentenconla informacinnecesariarespectoahechosy fenmenosqueocurrenensucotidianidad,que puedantomardecisionesinformadas,por ejemplo,respectoa:eltipodealimentosque debenconsumir,desielmaterialdelqueestn hechassusprendasdevestirsoninocuasparasu salud,silaactividad industrialafectaelambiente enquevivey,sobretodo,lasaccionesquedebe asumirparatenerunavidaenequilibrioconsu entorno. REIDyHODSON(citadosporGil2005:18)proponen que una alfabetizacin cientfica y tecnolgica dirigida hacia una cultura cientfica bsica debe contener: Conocimientos de la ciencia: ciertos hechos, conceptos y teoras. Aplicaciones del conocimiento cientfico: el uso de dicho conocimiento en situaciones reales y simuladas. Habilidades y tcticas de la ciencia: familiarizacin con los procedimientos de la ciencia y el uso de aparatos e instrumentos. Resolucin de problemas: aplicacin de habilidades, tcticas y conocimientos cientficos a investigaciones reales.Interaccin con la tecnologa: resolucin de problemas prcticos. 9 9 La alfabetizacin cientfica implica, entonces, dar sentidoalmundoquenosrodea (PozoyGmez Crespo,1998). Nosetrata,entonces,deconocer la mayor cantidad posible de datos (muchas veces desvinculadosdelavidareal),sinodedesarrollar unabateradeherramientasesencialespara,por unlado,comprendereinteractuardemodo efectivoconlarealidadcotidianay,porotro,ser capacesdetomardecisionesconscientesy responsables a partir de esa comprensin. (Melina Furman, fragmento de un artculo publicado en la revistaNovedadesEducativas,N148,abrilde 2003.) Esasqueenestecaminoderepensarjuntosel porquyelcmodelaenseanzadelaciencia surgen muchas preguntas: Cul es el sentido de ensear ciencia en el Per de hoy?Cmo lograr el objetivo de alfabetizar cientficamente a la poblacin?Hay estrategias mejores que otras? Es posible o slo un deseo utpico? Cmo podemos despertar vocaciones cientficas en nuestros alumnos? Qu desafos nos plantea la enseanza de la ciencia? 10 10 4. Por qu y para qu aprender Ciencia y Ambiente Una maana cualquiera al despertar y levantarnos loprimeroquehacemosesmirarlahoraen nuestroreloj,luegoiralbaodondeempleamos dentfrico para lavar los dientes, jabn de tocador parabaarnos,champyhastaesposibleun secadordecabello.Paradesayunar acostumbramostomarlechedeunamarca determinada,panconmantequillaomermelada, etc.,yparairaltrabajoempleamosunvehculo queempleacombustibleyunaseriedeinsumos. Todosestosproductossonresultadodela aplicacin de algn conocimiento cientfico para la satisfaccin de nuestras necesidades.Duranteestassimplesactividadesdenuestra vida diaria hacemos uso de un sinfn de recursos y confiamosenquecumplirnsufuncinsin preocuparnosporlosprincipiosquerigensu operatividad y las implicancias que devienen de su empleo.Nuestrasociedadysuestilodevida dependen de la ciencia y la tecnologa para todas sus actividades. Hoyenda,sereconocelaimportanciadela enseanzadelacienciaytecnologaporel impactoquetienenenlasociedadyenlavida cotidianadelaspersonas.Porello,lasociedad actualexigeciudadanosqueconozcansus fundamentos, es decir, que estn en capacidad de comprenderlosconceptos,principios,leyesy teorasdelaciencia,yquealmismotiempo desarrollenhabilidadesyactitudescientficas. Esteconocimientolespermitirenfrentar,dar solucionesojuzgaralternativasdesolucinalos problemaspersonales,locales,regionaleso nacionales,talescomoelconsumode transgnicos,lacontaminacinambiental,el cambioclimtico,eldeteriorodenuestros ecosistemas,laexplotacinirracionaldelos recursosnaturales,lasenfermedadesylas epidemias,porelloesnecesarioquenuestros estudiantes,desde losprimerosaos,desarrollen competenciasquelespermitancomprenderel mundoenelqueviven,desenvolverseenlcon autonoma, as como tomar decisiones informadas para mejorar su calidad de vida. Laeducacin en cienciaytecnologa contribuye a desarrollarcualidadesinnatasdelserhumano comolacuriosidadylacreatividad:actitudes comoladisciplina,elescepticismoylaapertura intelectual,habilidadescomolaobservacin,el anlisisylareflexin,indispensablesparalograr unaformacinintelectualslidadenuestros futurosciudadanos.Aspodrnimpulsarel desarrollodenuestropasalgenerarnuevos conocimientos, crear nuevos productos o darle un valoragregadoaloyaexistenteatravsde tecnologas de avanzada, en lugar de depender de laculturaylosavancescientficosytecnolgicos deotrospases,yperpetuarunmodelo econmicobasadoenlaexportacindemateria prima. Esteescenariodemandapersonascreativas, informadas,capacesdecuestionarsurealidady de plantear alternativas de solucin a problemas y situaciones reales. Sin embargo, hay una exigencia previaparalograrqueestascompetenciasse interioricen en los ciudadanos desde la Educacin Bsica: actualizar el proceso de formacin y tener mecanismosgilesparalaactualizacincontinua dedocentes. Estees el reto contemporneopara elsistemaeducativo,laescuela,elmarco curricular, los procesos y estrategias de enseanza y aprendizaje. Lasrutasdeaprendizajedelreadecienciay ambientesonunarespuestaperfectible(aligual queelconocimientocientfico)aestasdemandas de la sociedad. 11 11 5. Qu caractersticas podemos reconocer enlos enfoques del rea de Ciencia y Ambiente? Caractersticas de los enfoques de Ciencia y Ambiente. Veamos los siguientes casos: Caso14 Al comienzo de la clase, el docente les cuenta a losniosquevanafabricartinturadecolores usandopapelcrepyquelovanautilizarpara teirtelas.Pero,paraeso,vanatenerque disearunexperimentoafindeencontrarcul es el mejor solvente para preparar la tintura.Porqunosservirestepapelparateir telas?, pregunta el docente antes de comenzar el diseo experimental. Los nios concluyen que hayalgometidoenelpapelqueledacolor, quesepuedesacarparafabricartinturas.Y queparaeso,esprecisousarunlquidoquelo disuelva(unsolvente).Eldocentecuentaque algoparecidosepuedehacerutilizandolos coloresescondidosenalgunasverduras,como lasremolachas,yqueassefabricabanlas tinturas antiguamente. Lo primero que surge es la necesidad de ponerse deacuerdosobrequsignificaqueunatintura seamejorqueotra:Cmovanadecidirqu solventeeselganador?Entretodos,deciden quelamejortinturaserlamsoscura.Qu significaqueseamsoscura?,preguntael docente. La conclusin del grupo es que el grado deoscuridadtienequeverconlacantidadde colorante (el soluto) que tiene la solucin. Losalumnostrabajanenequipodiseandosus experimentos.Eldocentelesdalalistade materialesdisponibles:tubosdeensayos,papel crepydiferentessolventes:aguatibia,agua fra,alcoholyaceite.Cadagrupotieneque 4 Adaptado de: http://educacion.udesa.edu.ar/ciencias/wp-content/uploads/2014/04/cap1_aique_furman_podesta.pdf presentarsusdiseosexperimentalesantesde recibir los materiales. Luegodeunosminutos,serealizalapuestaen comndelosdiseos.Enellassediscuten cuestionesmetodolgicas.Losalumnosse ponendeacuerdoenquehayquemantener algunascondicionesconstantes,comola cantidaddesolventeydepapelcrep(que contieneelsoluto)para cadatubodeensayo,y lamaneradeextraerelcolordelpapel,porque de lo contrario, la comparacin no vale. Y llegan aunmismodiseo experimentalparatodos los grupos. Solo entonces el docente reparte los materiales. Losnioshacenelexperimento:colocan pedacitosdepapelcrepenlosdiferentes solventesycomparanlaintensidaddela solucin que se forma. 12 12 Los grupos presentan sus resultados al resto. Todos coincidenenqueelmejorsolventeeselagua,y mscuandoesttibia.Elaceite,porsuparte,no disuelveparanadaelcolorante.Elalcohollohace muypoco.Eldocenteretomaestaconclusin:El colorantenosedisuelvedeigualmaneraentodos los solventes. En algunos solventes, se disolvi ms; ysedicequeenellostienemayorsolubilidad (escribelapalabraenelpizarrn).Comoustedes vieron, la solubilidad de los colorantes es mayor en elaguaque enelrestode lossolventes.Qu otra cosaimportaparaqueunsolutosedisuelvamso menos?,preguntamostrandolostubosconagua tibiayaguafra.Losniosrespondenque,cuando elsolventeestmscaliente,disuelvemsel soluto. El docente retoma esta idea y la conecta con unaexperienciacotidiana:Esciertoengeneral,la solubilidaddeunsolutoaumentaamedidaque aumentamos la temperatura del solvente. Notaron algunavezque,cuandonosquedaazcarsin disolverenelfondodelatazaycalentamosla leche, logramos que se disuelva toda?. Tambin les cuenta que as como el agua disuelve muchas cosas, otrossolventescomoelaceitedisuelvenmejor otrossolutos,porejemplo,lanaftalina.Ylesdice que van a hacer la prueba en la clase siguiente.Comopostrecierre,losalumnosusanlafrmula ganadoradeaguacalienteypapelcreppara fabricartinturasdediferentescolores,yconellas tiensustelas.Alfinaldelaclase,todossevan fascinados. Y piden repetir la experiencia. Caso 25 Los estudiantes estn organizados en grupos. Elmaestromuestralaimagendeunabebida gaseosa y solicita a sus estudiantes que estimen sucontenidoenazcar.Pidetambinaun estudiante que mida 10 cucharadas o paquetitos de azcar y lo coloque en un platito. El maestro recuerda a sus estudiantes que si una personaingieremsenergadelaqueusa, ganar peso. Lesmuestralasiguienteimagenylespregunta: causaronlasexcesivasbebidasazucaradasla obesidadaJosopodrahaberotrofactor, comounareduccinenelejerciciofsico realizado? Pidealosestudiantesquesugieranqupodra proporcionarunaevidenciamsslidaque simplementeafirmarqueelazcarcausa obesidad. 5 Adaptado de: http://www.engagingscience.eu/en/ 13 13 Qu necesitaran para responder adecuadamente? Los grupos fueron a investigar y encontraron lo siguiente Eldocenteplantealassiguientes preguntas: Qusenecesitaraparateneruna posicin concluyente al respecto? Sedeberaprohibirlaventade bebidasazucaradasamenoresde edad? Comentarcmolosgruposhantomadosus decisiones.Inducirlarespuestadequela decisinnopuedebasarsesoloenlaciencia. Otrosfactores,talescomofactoresticos, tienen que considerarse. Alfinalizarlaclase,elmaestrosealaque, aunquenohayconsensocientfico,enalgn momentoesrazonableemitirunjuicioy afirmar que las posibles consecuencias de una accin(excesivoconsumodebebidas azucaradas) son tan negativas que tomar otra accin(prohibirlaventadebebidas azucaradasamenoresde18aos)est justificada.Yqueparaconsumiralgn producto los ciudadanos deberan informarse bien para salvaguardar su salud. Enconclusin,podramosdecirqueel enfoquedelaindagacincientficapresenta las siguientes caractersticas: Permitelaparticipacinactivadelestudiante en la adquisicin del conocimiento. Losestudiantesaprendenconstruyendo sobre sus conocimientos previos. Desarrolla el pensamiento crtico. Facilita la capacidad para resolver problemas Otorga mayor habilidad en los procesos de las ciencias en los estudiantes. Losestudiantesaprendenapartirdela interaccin con otros. Guaalosestudiantesaformaryexpresar conceptospormediodeunaseriede preguntas. Permitequelatecnologaenlacealos estudiantes con la comunidad local y mundial. Apartirdeloscasosanterioresdescribelas caractersticas del trabajo en aula desde los dos enfoques del rea de ciencia y ambiente: Enfoque de Indagacin cientficaEnfoque de alfabetizacin cientfica y tecnolgica 15 15 Actualmente,laspropuestasdelaenseanzade lascienciasnaturalesseorientanalaindagacin escolarysefundamentanenalgotansencilloy obvio,enprincipio,comoesquelosprocesos indagadoresestnpresentesenlaspersonasalo largodetodasuvidayconstituyenunrasgo biolgicodegranimportanciaadaptativaen nuestraespecie.Lacuriosidad,lacapacidadde detectarproblemas,latendenciaaexplorarlos medianteplanesdeactuacindirigidosa contrastarsuposicionesypredicciones,la habilidadcomunicativaquenoscaracteriza (incluyendoelhabla,lalectura,laescrituray demsformasdeexpresin),nuestrainnegable capacidadypredisposicinparaelaprendizaje, todoellonosconfiguraprimordialmentecomo grandesexploradores,constructoressocialesde conocimientos y culturas y comunicadores (CAAL 2007). El rea curricular de Ciencia y Ambiente, asume el enfoquedealfabetizacincientficaytecnolgica as como el de indagacin cientfica para construir conocimientoscientficosytecnolgicosatravs delaindagacin,lacomprensindeprincipios, leyesyteorascientficasquebuscaquelos estudiantes alcancen un aprendizaje autnomo; el pensamientocreativoycrtico;actuaren diferentessituacionesycontextosdeformatica yresponsable;eltrabajoenequipo;unproceder conemprendimiento,laexpresindesuspropias ideasyelrespetoalasdelosdems.(Rutasdel aprendizaje de Ciencia y Ambiente 2015) 16 16 6. Las grandes ideas de la ciencia6

cuetiones cientficas y paradigmas Comoresultadodelaactividadcientficaa lolargodelahistoriahumana,seha producidounagrancantidadde informacinenlasdiversasreasdel conocimiento.staestangrandeque resultaraimposiblepretender transmitirlasalosestudiantesenlosaos queduransuescolaridad.Elpropsitode laeducacinenciencias,noesque asimilenestecuerpodehechosyteoras, es ms bien que accedan a ideas claves que lespermitanentendereventosy fenmenosderelevanciaparalavidadel estudiante. Enestesentido,WynneHarlen dice:()laeducacincientficadebera reflejarlasgrandesideasdelaciencia, expresadasdemaneraapropiadaparalos estudiantesenlasdistintasetapasdel desarrollo cognitivo (HARLEN 2010: 19). Lascompetenciasplanteadasenestarea curriculartienenunconjuntode capacidadeseindicadoresbsicosquelos estudiantesdebendesarrollaryejercitar progresivamenteenlaescuelaque conjuganconestosconocimientos,alos quedenominamosLasdiezgrandesideas cientficas. Las cuatro primeras son acerca delacienciaylasltimasseis,sobrela naturaleza(verlaspginas71y72del fascculo general de ciencia y tecnologa). En este mundo del conocimiento cientfico, sepuedenreconoceralgunasideasque han marcado hitos a lo largo del desarrollo cientficoyotrasqueademssonmotivo de controversia entre los acadmicos y que losciudadanosdebemosconocer.Astos conocimientosseleshadenominado 6 Para mayor informacin consulte el documento Las diez grandes ideas cientficas. Conocimientos cientficos fundamentales, elaborado por el equipo de ciencia y tecnologa del Programa de Estndares de Aprendizaje del SINEACE. Octubre, 2013 cuestionessociocientficasy paradigmticas (ver paginas 55-57) Lassituacionessociocientficas, representandilemasocontroversias socialesqueestnbasadasennociones cientficas, es decir, cuestiones en donde la cienciaylatecnologaestninvolucradas en un debate social con implicancias ticas enelcamposocial(economa,salud, convivencia,poltica)yambiental(manejo de recursos naturales). SegnT.Kuhn(2010)losparadigmasson modelosbajosloscualesseplanteany resuelvenproblemasenunacomunidad cientfica,estoimplicaunconjuntode conocimientos y creencias que forman una visindelmundoenundeterminado momentohistrico.Cuandonosreferimos aunhechoparadigmtico,estamos visualizandounhechoquehapuestoen tela de juicio a los modelos y formas de pensamientodeunacomunidadyque handesencadenadoloque el mismo Kuhn llamaunarevolucincientfica.Un ejemplotpicodeelloeslarevolucin copernicana,quediopasodeunmundo quetenaporcentroalplanetatierraa otro que tena por centro al sol, pero qu implicanciastuvoestecambio comprensindelmundo?Quimplicen lanaturalezadelserhumano?Cmo influy en las creencias del hombre? 17 17 Recordemos: Los materiales, ejercicios prcticos no son un fin en s mismos. Hacer ciencia no es hacer manualidades. Conocer conocimientos previos de los estudiantes: para proponer actividades y estrategias que respondan a las necesidades de aprendizaje de los estudiantes. Promover la curiosidad de los nios. Plantear temas relevantes a su vida diaria, ciencia y tecnologa. Docentes deben ser capaces de insertar dentro de los contenidos de la sesin temas que les interesen a los estudiantes, basado en sus conocimientos previos, background cultural, temas cientficos y tecnolgicos de la vida real (clonacin, enfermedades, poder nuclear, transgnicos) Leach y Scott (2003)Hacer preguntas abiertas: qu opinan de un tema; Qu saben sobre el tema, Retar sus ideas, explicar en sus propias palabras lo aprendido. Propiciar la prctica la que ayuda a confrontar ideas previas sobre fenmenos naturales y objetos para desarrollar el razonamiento y la parte deductiva, ello les permite hacer sentido del lenguaje cientfico y as entender conceptos cientficos. Introducir nuevas maneras de pensamiento (se cambia de la lgica del estudiante) y un nuevo lenguaje (cientfico) para que los estudiantes puedan encontrar el sentido de las nuevas ideas aprendidas y luego las puedan hacer suyas y utilizarlas por ellos mismos.Los conceptos cientficos suelen ser conceptos abstractos: por esto es necesario muchas veces utilizar ejemplos concretos, materiales, mentar, situaciones de la vida prctica. Aterrizar nociones tericas Qu podemos hacer los docentes para desarrollar estas habilidades cientficas? 18 18 Areas curricular: Ciencia y Ambiente*Fundamentos del rea: * En el nivel secundario el rea curricular se denomina: Ciencia, Tecnologa y Ambiente. El conocimiento humano es tan vasto, que no se puede pretender abordarlos todos en la escuela, por lo que se deben seleccionar algunos que les permitan entender los eventos y fenmenos que les rodean y tomar parte en las decisiones como ciudadanos informados. Campos temticos: Materia y energa Mecanismos de los seres vivos Biodiversidad tierra y universo Enfoque de indagacin Moviliza un conjunto de procesos que permite a nuestros estudiantes el desarrollo de habilidades cientficas que los llevarn a la construccin y comprensin de conocimientos cientficos a partir de la interaccin con su mundo natural. Grandes ideas de la ciencia 10 Grandes ideas de la ciencia Cuestiones sociocientficas Cuestiones paradigmticas 19 19 Competencias y capacidades del rea Indagamediante mtodoscientficos, situacionesquepueden serinvestigadasporla ciencia. Explica el mundo fsico, basado en conocimientos cientficos Disea y produce prototipos para resolver problemas de su entorno. Construyeunaposicin crticasobrelacienciay tecnologa en sociedad. Problematiza situaciones. Disea estrategias para hacer indagacin Genera y registra datos e informacin Analiza datos o informacin. Evala y comunica. Comprende y aplica conocimientos cientficos. Argumenta cientficamente. Plantea problemas que requieren soluciones tecnolgicas y selecciona alternativas de solucin. Disea alternativas que resuelvan problemas. Implementa y valida alternativas de solucin. Evala y comunica la eficiencia, la confiabilidad y los posibles impactos de su prototipo. Evalalasimplicanciasdelsaberydel quehacer cientfico y tecnolgico. Tomaposicinfrenteasituacionessocio cientficas. CAPACIDADES COMPETENCIA 20 20 Referencias Bibliogrficas BYBEE, Roger W. (2010). Alfabetizacin cientfica, ciudadana y enseanza de la Ciencia. Conferencia magistral, IX Convencin Nacional y II Internacional de Profesores de Ciencias Naturales. Campeche, Mxico. Fecha de consulta: 25/8/2013. . CAAL, Pedro (2007) La investigacin escolar, hoy. En: Alambique Didctica de las Ciencias Experimentales N52 pp. 9-19. abril. CARRETERO, Mario (1997). Construir y ensear ciencias experimentales. Buenos Aires: Aique. FLREZ OCHOA, R. (1994) Hacia una pedagoga del conocimiento. Bogot. Mc Graw Hill. FURMAN, Melina. 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