Propuesta de diseño y desarrollo curricular para el...

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Propuesta de diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados de octavo y noveno Carlos Alonso García Corredor Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Maestría en Enseñanza de la Ciencias Exactas y Naturales Bogotá, Colombia 2017

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Propuesta de diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del

grupo de grados de octavo y noveno

Carlos Alonso García Corredor

Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias

Maestría en Enseñanza de la Ciencias Exactas y Naturales Bogotá, Colombia

2017

Propuesta de diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del

grupo de grados de octavo y noveno

Carlos Alonso García Corredor

Trabajo final de maestría presentado como requisito parcial para optar al título de:

Magister en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales

Director (a): Magister en Matemáticas, Myriam Margarita Acevedo Caicedo

Codirector (a): Doctora, Mary Ruth García Conde

Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias

Maestría en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales Bogotá, Colombia

2017

IV Título del trabajo final de maestría

Dedicatoria

A mis padres por formarme con fuertes

bases de esfuerzo y responsabilidad y por

su apoyo incondicional.

A mi hijo por su apoyo y porque es la

base fundamental de mi esfuerzo.

A mi familia y personas especiales, que

siempre me han apoyado y me apoyaron

en este proceso.

“La educación es el arma más poderosa

para cambiar el mundo”

Nelson Mandela

Agradecimientos

Al Ministerio de Educación por permitirme ser parte del programa “Excelencia

Maestro”, a la Universidad Nacional por guiar mi proceso de formación, a mi

directora de tesis, la Magister Myriam Margarita Acevedo por sus conocimientos,

orientaciones que han sido importantes para mi proceso de formación, al profesor

PhD Fredy Alberto Monroy por sus aportes en el campo de la física y su

colaboración, al Rector Gerardo Rodríguez Nivía, por su contribución en todo

sentido, a los docentes del área Ciencias Naturales de la institución Julio Cesar

Turbay Ayala por su experiencia y apoyo, les agradezco en el desarrollo de este

trabajo.

Resumen y Abstract IX

Resumen

El presente documento describe el proceso que se realizó para la

construcción y estructuración del diseño Curricular para el entorno físico, del

grupo de grados de octavo y noveno de la Institución Educativa Julio Cesar

Turbay Ayala. Diseño que se estructuró teniendo en cuenta las necesidades

del entorno, los lineamientos curriculares del MEN, el análisis de currículos

internacionales, entre otros sustentos teóricos. Para iniciar el proceso se

realizó un diagnóstico a través de una encuesta a los docentes de la I.E, con

el propósito de reconocer sus prácticas pedagógicas y curriculares en el área

de Ciencias y específicamente las relacionadas con el entorno Físico. Los

resultados de este diagnóstico evidenciaron que por lo menos para el caso

del entorno Físico las practicas pedagógicas y curriculares tenían falencias

en su desarrollo y aplicación, teniendo en cuenta esta situación se intervino

el diseño curricular y se presentaron sugerencias para su desarrollo, con la

intención de generar cambios en algunas prácticas e incidir a futuro en los

niveles de desempeño de los estudiantes en el área de física.

Palabras claves: Currículo, entorno físico, diseño curricular, PEI.

X Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

Abstract

This document describes the process that was made in order to the construction

and structure of the curriculum design for the physical environment of eighth and

ninth grades in the Educational Institution Julio Cesar Turbay Ayala. Design that

was structured according to the environment needs of curricular limits of the MEN,

the analysis of international curriculum, among other theoretical supports. In order

to begin the process, we realized a diagnostic through the teacher’s survey of the

I.E, to recognize his pedagogic and curricular practices in Sciences and

specifically the practices related to the Physical environment.

The results of this diagnostic demonstrated in Physical environment the pedagogic

and curricular practices had lacks in development and application, consider this,

the development curriculum was controlled and they presented suggestions for

this, with the intention of generating changes in some practices affecting the levels

of the students’ performance in the physic area.

Key words: Curriculum, physical environment, curricular design, PEI.

Contenido XI

Contenido

Agradecimientos ........................................................................................................ VII

Resumen ..................................................................................................................... IX

Contenido ................................................................................................................... XI

Lista de figuras .......................................................................................................... XIII

Lista de tablas ........................................................................................................... XIV

Introducción ............................................................................................................... 15

1. Fase diagnóstica ................................................................................................. 20

1.1 Análisis del proceso curricular y prácticas curriculares ............................................ 20

1.2 Análisis de encuesta ............................................................................................... 21

1.3 Prácticas curriculares de los docentes ..................................................................... 29

2. Marco teórico ..................................................................................................... 34

2.1 Generalidades del currículo .................................................................................... 34

2.2 Currículo de ciencias y el componente de física ....................................................... 37

2.3 La enseñanza de las ciencias ................................................................................... 40

3. Documentos curriculares de ciencias ................................................................... 44

3.1 Currículo de Chile ................................................................................................... 44

3.2 Currículo México .................................................................................................... 48

3.3 Currículo de España ............................................................................................... 52

XII Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

3.4 Currículo de Colombia ............................................................................................ 56

3.5 Análisis comparativo .............................................................................................. 61

4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo y noveno ...... 68

4.1 Marco referencial .................................................................................................. 68

4.2 Entorno físico......................................................................................................... 73

4.3 Propuesta organización aspectos conceptuales ....................................................... 74

4.4 Organización curricular para los grados de octavo y noveno .................................... 76

4.5 Descripción de algunos de los tópicos para los grados de octavo y noveno .............. 77

4.5.1 Electromagnetismo .................................................................................................................. 77

4.5.2 . Termodinámica ...................................................................................................................... 79

4.5.3 Ondas ....................................................................................................................................... 82

4.6 Algunas sugerencias para el proceso de enseñanza-aprendizaje para los grados

octavo y noveno ................................................................................................................ 85

5. Validación ........................................................................................................... 87

6. Conclusiones y Recomendaciones ........................................................................ 88

6.1 Conclusiones .......................................................................................................... 88

6.2 Recomendaciones .................................................................................................. 89

7. Referencias ......................................................................................................... 91

A. Anexo: Diagnostico prácticas curriculares ............................................................ 95

B. Anexo: Instrumento validación .......................................................................... 101

Contenido XIII

Lista de figuras

Imagen 3-1estructura curricular. Chile ........................................................................................................... 47

XIV Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

Lista de tablas

Tabla 1-1 Descripciones y niveles de ponderación de la encuesta. .................................................................. 22

Tabla 1-2 Ponderaciones asignadas por los docentes ..................................................................................... 23

Tabla 1-3 Acciones del currículo para potenciar los procesos del estudiante .................................................. 23

Tabla 1-4 Conceptos para la enseñanza de las ciencias naturales .................................................................. 24

Tabla 1-5 Conexiones entre la física la química y la biología........................................................................... 25

Tabla 1-6 Ponderaciones de los 6 docentes al enunciado 2 ............................................................................. 25

Tabla 1-7 Valoraciones al enunciado la inclusión de conceptos físicos específicos ......................................... 26

Tabla 1-8 Ponderaciones de los docentes frente al ítem 4 de la aproximación al conocimiento científico

básico ............................................................................................................................................................... 27

Tabla 1-9 Significado de las denominaciones .................................................................................................. 29

Tabla 1-10 Resultados de las ponderaciones asignadas por los docentes del área de ciencias ...................... 30

Tabla 3-1 Ideas científicas propuestas en el plan ............................................................................................ 46

Tabla 3-2 Estándares del conocimiento en ciencias ........................................................................................ 50

Tabla 3-3 Contraste curricular de Colombia, Chile, México y España ............................................................. 62

Tabla 4-1 Lista de Topicos para la enseñanz del entorno físico ....................................................................... 75

Tabla 4-2 Estándares y temas para el grupo de grados de octavo y noveno .................................................. 76

Introducción 15

Introducción

La I.E. Julio Cesar Turbay Ayala donde se desarrolló el trabajo que se presenta

en este documento, es una institución de educación formal de carácter público,

ubicada en el Barrio Julio Rincón del municipio de Soacha en el departamento de

Cundinamarca. La población pertenece a un nivel sociocultural de características

complejas, debido a razones de desplazamiento y baja formación académica. Sin

embargo, la comunidad educativa no puede categorizarse dentro de un estándar,

pues desde hace algunos años y a razón de la construcción de proyectos de

vivienda y el desbordado crecimiento demográfico que atraviesa el municipio, es

difícil establecer con exactitud las características poblacionales de los estudiantes

que actualmente acoge la Institución.

El PEI de la I.E. del 2014, se enmarca en la ley 115 de 1994 del Ministerio de

Educación Nacional y el decreto 1290 del 2009, orienta las disposiciones con las

que funciona la institución en los aspectos académico, administrativo y de

convivencia y su enfoque se planteó pensando en el contexto socio-económico de

la comunidad académica y es por ello que se fundamenta en el modelo

pedagógico social, dirigido a la formación de niños y jóvenes autónomos y críticos

de su papel activo en la sociedad, reflexivos y creativos que aporten a la solución

de problemas sociales del entorno al que pertenecen. No se aprecia, por lo

menos explícitamente en el documento, qué para que el estudiante se integre

realmente a la sociedad actual debe poseer un conocimiento más profundo de las

diferentes ciencias, en particular las naturales y exactas.

Justamente sobre la importancia de la formación científica en la sociedad actual,

que no se menciona en el PEI de la institución Martin María en su libro

16 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

“Enseñanza de las ciencias ¿Para qué?, plantea: “… los objetivos de dicha

enseñanza deben ser educar científicamente a la población para que sea

consciente de los problemas del mundo y de su posibilidad de actuación sobre los

mismos, de su capacidad de modificar situaciones, incluso ampliamente

aceptadas. Esta finalidad de la enseñanza de las ciencias, no sólo es aplicable a

la Educación Secundaria, sino también a la Universitaria. Los científicos no deben

olvidar en su trabajo diario las implicaciones sociales de la ciencia y su faceta de

ciudadanos, y esta formación la deben recibir paralelamente a su preparación

científica”. (María M. , 2002).

Es posible que la falta de claridad respecto a la importancia de la formación

científica de los estudiantes que se aprecia en los documentos incida en la

calidad de la formación que se brinda y en sus niveles de desempeño, pues al

analizar los resultados de pruebas Saber de Ciencias del año 2013 y posteriores,

se pudo evidenciar que no se están logrando las metas propuestas. El índice

sintético de ciencias es uno de los más bajos.

De otra parte, al revisar el diseño y algunas prácticas curriculares del área de

ciencias naturales, se observó que no se trabajan los componentes (entornos)

propuestos por el MEN, en particular los temas del entorno físico, se relegan para

los grados de la media y si bien se citan los estándares para los ciclos anteriores,

no tiene un espacio dentro de la programación académica. Esto hace que el

trabajo con el entorno mencionado, quede sujeto a los tiempos e intereses del

profesor y en consecuencia los estudiantes llegan a la media sin conocimientos y

experiencias previas que les permitan enfrentarse a los conocimientos formales

de la física.

De la situación antes descrita surgió la siguiente pregunta:

¿Cómo se puede enriquecer y articular el marco pedagógico y curricular del PEI

de la I. E. Julio Cesar Turbay Ayala, desde el aporte de los profesores de física,

Introducción 17

de manera que los estudiantes de la básica se aproximen a conceptos del

entorno físico que fundamenten los conocimientos formales de esta disciplina?.

Para responder a la pregunta anterior se propuso aportar al diseño curricular de

ciencias enriqueciendo el marco pedagógico y la estructura de uno de los

entornos, el físico, para los grados octavo y noveno de la educación básica

secundaria, teniendo en cuenta la estructura planteada por el MEN desde la

básica primaria, propiciando la exploración del entorno físico a través del análisis

de experiencias y fenómenos para transitar desde el conocimiento intuitivo hasta

el conocimiento disciplinar formal,. En la práctica, como se comentó

anteriormente, estos acercamientos no se dan y cuando el estudiante llega a los

niveles de la media evidencia dificultades pues nunca se ha aproximado de

manera significativa al conocimiento científico y no está en capacidad de

interpretar y describir con propiedad fenómenos y problemas de estos entornos.

En este trabajo se estructura un diseño para aproximar a los estudiantes al

entorno físico privilegiando las metodologías activas, la experimentación y el

análisis y descripción de fenómenos próximos a sus experiencias.

Para la fundamentación y diseño de la estructura se plantearon los siguientes

objetivos:

Objetivo General

Estructurar una propuesta de diseño y desarrollo curricular, para el componente

de Entorno físico del grupo de grados octavo y noveno, fundamentada en el

análisis de los marcos y estándares de los niveles anteriores, que aporte al

enriquecimiento del enfoque pedagógico del PEI de la institución.

Objetivos Específicos

Indagar por prácticas curriculares y pedagógicas de los docentes de básica

secundaria en ciencias naturales.

18 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

Contrastar documentos curriculares nacionales e internacionales en lo

relativo a los elementos del entorno físico a desarrollar en los niveles de la

básica secundaria.

Seleccionar tópicos, prácticas y actividades a incluir en el diseño.

Elaborar estructura para los grados octavo y noveno de la básica.

Validar la propuesta con los docentes del área de ciencias.

Incorporar los cambios propuesto en la estructura del PEI.

Con la intención de documentar los planteamientos iniciales acerca de las

carencias del diseño curricular de la básica secundaria en el área de ciencias

naturales y en particular sobre el Entorno físico se desarrolló una fase

diagnóstica. En ella se revisó el diseño curricular del grupo de grados octavo y

noveno y el marco del PEI, se aplicó a los docentes del área de ciencias, una

encuesta estructurada, que indagó sobre su percepción acerca de la coherencia

entre el currículo institucional y los documentos del MEN y sobre el tipo de

prácticas que privilegian en las aulas y los recursos que utilizan. El análisis de

esta fase se presenta en el capítulo 1.

En el capítulo 2 se presenta una síntesis de los cambios que a lo largo de las

últimas décadas se han producido en el currículo de ciencias naturales de la

educación básica y más específicamente en el currículo del área de física, en

Colombia y en otros países latinoamericanos.

En el capítulo 3 se incluye el análisis de documentos curriculares (nacionales e

internacionales) de ciencias naturales en lo pertinente al entorno físico, para los

grados octavo y noveno, análisis que permitió fundamentar la propuesta de

diseño, pues se adecuaron algunas orientaciones y elementos conceptuales para

enriquecer las orientaciones del MEN y las prácticas curriculares de los docentes

de ciencias.

Introducción 19

En el capítulo 4 se presenta el diseño y la estructura curricular para los grados

octavo y noveno de la básica secundaria, algunas orientaciones didácticas para

los docentes y una breve reseña acerca de la naturaleza del entorno físico

Y en el 5 se incluyen las conclusiones y recomendaciones sobre la

implementación del diseño y su ampliación a los grados sexto, séptimo, décimo y

once.

20 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

1. Fase diagnóstica

En este capítulo, para documentar los planteamientos iniciales acerca de las

carencias del diseño curricular de la básica secundaria en el área de ciencias

naturales y en particular sobre el entorno físico se presenta el análisis de la fase

diagnóstica. En ella se revisó el diseño curricular del grupo de grados octavo y

noveno y el marco del PEI, se aplicó a los docentes del área de ciencias una

encuesta estructurada, que indagó sobre su percepción acerca de la coherencia

entre el currículo institucional y los documentos del MEN y sobre el tipo de

prácticas que privilegian en las aulas y los recursos que utilizan.

1.1 Análisis del proceso curricular y prácticas curriculares

En el análisis del proceso curricular y las prácticas de enseñanza de los docentes

de ciencias de la institución Julio Cesar Turbay, en lo que respecta al componente

de entorno físico, se encontró qué si bien en el documento del PEI del año 2015

se hace referencia a este componente, no se tiene en cuenta en el desarrollo

curricular que proponen los docentes en el aula en el grupo de grados octavo-

noveno. El diseño curricular para este grupo de grados se centra en el

componente de entorno vivo y algunos aspectos del entorno físico relacionados

con el área de química. En el periodo escolar actual (2016) la institución y los

1. Fase diagnóstica 21

docentes del área de ciencias han avanzado en este aspecto, buscando

soluciones que acerquen el currículo institucional a lo planteado desde las

directrices del MEN.

Un ejemplo del avance en esta dirección es la inclusión del componente entorno

físico, para los grados octavo y noveno, desde el inicio del año 2016. Aunque solo

se dispuso de un semestre para el desarrollo del programa de este entorno, se

debe tomar como un primer paso en el mejoramiento del currículo de ciencias y

en el trabajo sobre los procesos trasversales a los componentes que se describen

en el marco teórico de los lineamientos y estándares de ciencias.

Sin embargo, sí miramos las metas propuestas en los lineamientos y estándares

básicos del MEN y en documentos internacionales, aun se identifican carencias,

el área de ciencias no se percibe como un eje fundamental del desarrollo

cognitivo y creativo de los estudiantes de la institución Julio Cesar Turbay, pero

se aprecian esfuerzos por ajustar el diseño y desarrollo curricular a los

estándares nacionales.

Es importante resaltar al respecto, que en uno de los apartes de los Estándares

básicos de Ciencias (MEN, 2004) se plantea que desde el área se debe “...

promover una educación crítica, ética, tolerante con la diversidad y comprometida

con el medio ambiente; una educación que se constituya en puente para crear

comunidades con lazos de solidaridad, sentido de pertenencia y responsabilidad

frente a lo público y lo nacional” (Ministerio de Educación Nacional, 2004) Para la

elaboración del título se sugiere tener en cuenta el siguiente esquema

1.2 Análisis de encuesta

Para contrastar la revisión de los documentos se aplicó a los docentes del área

de ciencias, una encuesta estructurada, que indagaba sobre su percepción,

acerca de la coherencia entre el currículo institucional y los documentos del MEN

en lo que respecta al eje de los procesos de pensamiento acción. La encuesta se

22 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

dividió en dos partes, la primera orientada a determinar la relación del docente

con el currículo institucional y de este con los elementos propuestos por el MEN

para el área de ciencias naturales; y la segunda con el objeto de determinar la

relación del docente con el desarrollo curricular.

Para la primera parte se les pidió a los docentes asignar ponderaciones (entre 1 y

5) a los enunciados planteados; en la siguiente tabla se encuentran descritos los

niveles de ponderación.

Tabla 1-1 Descripciones y niveles de ponderación de la encuesta.

Descripciones

1. El documento no hace referencia a estos elementos

2. Se mencionan algunos elementos, pero no se describe explícitamente en él cómo

orientar el diseño en el área.

3. Se mencionan algunos elementos y se describe explícitamente cómo orientar y

relacionar el diseño de éstos en el área.

4. Se mencionan todos los elementos propuestos en los Estándares, pero no se describe

como integrarlos al diseño curricular.

5. Se mencionan todos los elementos propuestos en los Estándares y se describe como

integrarlos al diseño curricular.

En el primer enunciado se cuestionó a los docentes sobre procesos de

pensamiento fundamentales en la enseñanza-aprendizaje de las ciencias

naturales.

1. Fase diagnóstica 23

Tabla 1-2 Ponderaciones asignadas por los docentes

Ítem Descripción Ponderaciones

Procesos de

pensamiento

y acción

Discute el documento institucional aspectos

relacionados con la importancia de la

indagación, la formulación de hipótesis y la

explicación de teorías en el proceso de

enseñanza-aprendizaje de las ciencias

naturales.

1 2 3 4 5

1

1

4

La mayoría de los docentes, aproximadamente el 66% pondero el enunciado con

cuatro; es decir consideran que estos elementos se mencionan en el documento,

pero no aparecen orientaciones que permitan involucrarlos en el proceso de

enseñanza aprendizaje, un docente de biología pondero dos, considera que se

mencionan algunos elementos en el documento pero no se describe

explícitamente en él cómo orientar el diseño en el área y un docente de física de

la media vocacional pondero con tres, es decir, para este docente en el

documento se mencionan algunos de los procesos nombrados y además es

explícito cómo orientar y relacionar el diseño de éstos.

Tabla 1-3 Acciones del currículo para potenciar los procesos del estudiante

Ítem Descripción Ponderación

PROCESOS DE

PENSAMIENTO Y

ACCIÓN

Describe las acciones que debe ejecutar el

estudiante para potenciar los procesos

mencionados en el numeral anterior.

1 2 3 4 5

6

24 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

Los seis docentes, el 100% pondero cuatro, según ellos se mencionan en el

documento los procesos citados por el MEN en los estándares, pero no se

describe como integrarlos al diseño curricular, para que el estudiante desarrolle

estas competencias.

Tabla 1-4 Conceptos para la enseñanza de las ciencias naturales

Ítem Descripción Ponderación

Procesos de

pensamiento y

acción

Menciona la relevancia de preparar al

estudiante para que explore aplicaciones

de los conceptos y procedimientos básicos

de las ciencias naturales.

1 2 3 4 5

6

El total de los profesores ponderaron cuatro, es decir que para ellos en el

documento institucional se explicita la relevancia de aproximar al estudiante a las

aplicaciones del conocimiento científico, pero no se aprecia claramente como

reorientar la práctica en el aula. En consecuencia, el diseño y desarrollo curricular

podría acercar al estudiante de una forma organizada al conocimiento científico,

para que este no quede restringido al ambiente de aula, sino que pueda afectar

positivamente la cotidianidad del estudiante.

Se indagó a los docentes del área de Ciencias Naturales en relación con las

competencias que permiten la conexión entre las diferentes áreas de las ciencias.

1. Fase diagnóstica 25

Tabla 1-5 Conexiones entre la física la química y la biología

Ítem Descripción Ponderación

Aproximación al

conocimiento

científico básico

1. Relaciones del entorno vivo:

El documento institucional describe de

forma explícita y clara las competencias

específicas que permiten la conexión de

la biología, la química y la física para

entender la vida, los organismos vivos,

sus interacciones y transformaciones.

1 2 3 4 5

1

1

4

El 37% de los docentes se distribuye equitativamente entre los que consideran

que estas competencias no están explícitas en el documento y los que plantean

que se mencionan algunas, pero no se describe la forma de orientarlas en el

diseño curricular. El 63% restante afirma que se mencionan explícitamente, pero

no es clara la forma de integrarlas al diseño curricular.

Tabla 1-6 Ponderaciones de los 6 docentes al enunciado 2

Ítem Descripción Ponderación

Aproximación al

conocimiento

científico básico

Relaciones del entorno físico:

Describe de forma explícita y clara que

las competencias específicas que

permiten la conexión de la biología, la

química, la física y la geografía para

entender el entorno en el que viven los

organismos, las transformaciones de la

materia y las interacciones que se

1 2 3 4 5

1

5

26 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

establecen entre los objetos y los

organismos presentes en el entorno.

La mayoría de los docentes (5 de 6) ponderaron con cuatro la afirmación, según

ellos, el documento explícita las competencias requeridas para relacionar las

áreas de las ciencias naturales y sociales, pero hay carencias en las

orientaciones, el único que discrepa es el docente de física quien pondera con

tres, para él se mencionan algunos aspectos, pero no hay referencia al diseño en

la práctica.

Tabla 1-7 Valoraciones al enunciado la inclusión de conceptos físicos específicos

Ítem Descripción Ponderación

Aproximación al

conocimiento

científico básico

Conceptos del entorno físico:

El documento incluye orientaciones

del MEN respecto a los conceptos de

energía, transferencia de energía,

ondas, electromagnetismo, óptica y

termodinámica y su relación con el

entorno de ciencia tecnología

1 2 3 4 5

1

5

1. Fase diagnóstica 27

Tabla 1-8 Ponderaciones de los docentes frente al ítem 4 de la aproximación al conocimiento científico básico

Ítem Descripción Ponderación

Aproximación al

conocimiento

científico básico

Ciencia, tecnología y sociedad:

Hace referencia a las competencias

específicas que permiten la

comprensión de los aportes de las

ciencias naturales a la mejora de la

vida humana individual y de las

comunidades, así como al análisis

de los peligros que pueden originar

los avances científicos.

1 2 3 4 5

1

5

Solamente un docente considera que algunas de estas competencias se

mencionan, pero no hay una ruta para que describa claramente su rol dentro de la

estructura curricular, el 83% restante piensa que están presentes, se describen,

pero faltan elementos para vincularlas al desarrollo del currículo.

Partiendo de lo anterior, se puede concluir que según la percepción de los

profesores el documento curricular de la institución considera tópicos y procesos

fundamentales para las nuevas perspectivas de la enseñanza de las ciencias que

se proponen desde los marcos curriculares del MEN, Pero realmente el análisis

del documento muestra una situación diferente, no se ajusta completa y

explícitamente a las concepciones y orientaciones teóricas propuestas en los

referentes oficiales, es pertinente contrastar entonces con las prácticas

curriculares de los docentes en la institución.

El análisis del documento curricular y de la percepción que tienen los docentes de

éste, no deja claro el por qué si hay una correlación clara entre las orientaciones

del MEN y el documento institucional, el componente físico no aparece en

28 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

desarrollo curricular de los grados de octavo noveno y menos aún en los grados

inferiores si desde las orientaciones nacionales debe explorarse desde la básica

primaria. Una razón podría ser la relativa a las limitaciones de tiempo para

desarrollar las temáticas, por lo que los docentes no alcanzan a desarrollar todos

los tópicos planteados en el documento, otra podría ser la relativa a la formación

o perfil profesional de los docentes, la especialidad de la mayoría es la biología y

esto hace que centren los énfasis y la práctica en esta área.

Otro elemento que surge del análisis es el referido a la necesidad de fundamentar

teóricamente las estructuras curriculares de la institución, explicitando referentes

conceptuales, epistemológicos y didácticos que permitan a los docentes cambiar

los énfasis y reorientar las prácticas pedagógicas, pues es posible que no posean

las herramientas y conocimientos requeridos para incorporar las nuevas

perspectivas en su práctica curricular. El planteamiento de Victoria Reyzábal, es

pertinente en este sentido: “…. para la adecuada comprensión de las propuestas

educativas por parte de la sociedad en general y de los docentes en particular,

convendrá encabezar dicho diseño con una introducción que explicite de manera

pertinente estas y otras cuestiones, tanto desde el punto de vista psicológico,

como didáctico, epistemológico y cultural. Aquí habrá de considerarse la división

de los estudios en las correspondientes etapas e itinerarios, explicando la razón

de estos y caracterizándolos convenientemente, tanto desde el punto de vista

curricular, como organizativo y en relación con los rasgos evolutivos de su

alumnado” (Reyzábal, Tomo III).

Otro de los aspectos que está aún ausente en los diseños y desarrollos

curriculares, claramente expresado desde los marcos teóricos oficiales, es el

referido a la transversalidad de contenidos y de áreas respecto a la forma de

abordar los problemas desde perspectivas interdisciplinares y multidisciplinares,

formar un ciudadano integral (solidario, ético, moral) desde el desarrollo de las

competencias científicas. Al respecto Victoria Reyzábal, expresa “(…) una de las

1. Fase diagnóstica 29

opciones más innovadoras de las actuales propuestas curriculares radica en

apostar decididamente por una acción formativa integral, que aúne de manera

equilibrada tanto los aspectos intelectuales como los morales y que potencie el

desarrollo armónico de la personalidad de los alumnos, sin olvidar el problemático

contexto social en que viven” (Reyzábal, Tomo III)

1.3 Prácticas curriculares de los docentes

Se indagó a los docentes sobre el tipo de prácticas que privilegian y los recursos

que utilizan en éstas, a través de enunciados referidos a estos aspectos. El

docente debía asignar una valoración de acuerdo a la frecuencia teniendo en

cuenta las denominaciones: (N: nunca), (CN: casi nunca), (AV: a veces) (CS: casi

siempre) y (S: siempre)

Tabla 1-9 Significado de las denominaciones

CRITERIO

DESCRIPCIÓN

N El docente no vincula elementos de las metodologías activas o del

aprendizaje significativo en el desarrollo de sus clases

CN Organiza su práctica, pero no incluye estrategias de las

metodologías activas y el aprendizaje significativo.

AV

Algunas veces incluye en sus prácticas orientaciones de los

documentos nacionales, pero no incluye estrategias de las

metodologías activas y el aprendizaje significativo.

CS Pone en práctica las orientaciones didácticas del MEN y vincula

algunas estrategias de las metodologías activas y el aprendizaje

significativo.

S Pone en práctica las orientaciones didácticas sugeridas por el

MEN y vincula siempre en sus prácticas estrategias de las

metodologías activas y el aprendizaje significativo.

30 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

Tabla 1-10 Resultados de las ponderaciones asignadas por los docentes del área de ciencias

ENUNCIADOS

PONDERACIONES

POR DOCENTE

N CN AV CS S

1. ¿Parte de los conocimientos previos de los estudiantes?

4 2

2.

¿Complementa los conocimientos de sus estudiantes con la

observación directa de eventos en la naturaleza?

1 2 3

3.

¿Relaciona, las competencias básicas propuestas en los

estándares de ciencias con las tareas y experiencias diarias

de los estudiantes?

1 3 2

4.

¿Utiliza el experimento como base fundamental para la

explicación de fenómenos naturales?

1 3 2

5. ¿Trabaja por proyectos?

1 2 3

6.

¿Usa trabajo colaborativo en el proceso de construcción de

conocimientos básicos de ciencias?

2 3 1

7.

¿Propone experiencias a sus estudiantes que les permitan

usar sistemáticamente un método científico?

2 3 1

8.

¿Consulta y usa para el desarrollo de su clase las

orientaciones del MEN?

6

9. ¿Tiene en cuenta en su práctica la diversidad de estilos

cognitivos de los estudiantes? 2 4

Los enunciados que se presentan en la tabla 10 están relacionados con

estrategias asociadas al aprendizaje significativo que son descritas en el marco

1. Fase diagnóstica 31

teórico de los Estándares Básicos de Ciencias del (MEN, 2006), con el fin de

reconocer el valor que tiene el aprendizaje significativo para los docentes, es

decir, “brindar bases que les permitan a los estudiantes acercase

paulatinamente y de manera rigurosa al conocimiento y la actividad científica a

partir de la indagación, alcanzando comprensiones cada vez más complejas” (p.

109).

En el enunciado uno, el 100% de los docentes afirman que tienen en cuenta los

conocimientos previos de los estudiantes, pues responden (CS o S), con la

intención de vincularlos y transformarlos para adquirir nuevo conocimiento o

resignificar los previos. Sin embargo, los resultados que obtienen los estudiantes

y el estado del desarrollo curricular en la institución no evidencian que los

profesores tengan en cuenta en el proceso este punto de partida, no se conocen

registros de aplicación y análisis de pruebas diagnósticas que permitan reconocer

fortalezas y debilidades de los estudiantes. Con respecto al enunciado 2, de

nuevo la mayoría de los profesores, afirma tener en cuenta la observación directa

de fenómenos, para consolidar los conocimientos científicos de los estudiantes

sobre un fenómeno natural, pero no hay descripción o evidencia respecto a este

tipo de prácticas.

En el tercer enunciado solamente uno de los seis profesores afirma que

ocasionalmente establece esta relación, los restantes dicen involucrar las

competencias propuestas en los estándares en sus experiencias diarias, es decir

incluyen en sus procesos el cuestionamiento, la formulación de hipótesis, la

reflexión, el análisis y la síntesis en sus prácticas curriculares. De nuevo solo uno

de los profesores reconoce que la parte experimental no se tiene en cuenta

generalmente en su práctica, los restantes afirman que tienen en cuenta este

componente, aunque en la práctica se conoce que el trabajo en el laboratorio no

es sistemático para estos grados.

32 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

Con respecto al trabajo por proyectos las declaraciones de los profesores

permiten inferir que este trabajo no es constante en el aula, porque el 100% se

distribuyen en el (CN, AV y CS). Es importante resaltar que los estándares

curriculares de ciencias naturales (2006), plantean que el estudio de las ciencias

no puede darse de manera aislada y es necesario establecer puentes entre los

distintos saberes (p.110) y para esto las instituciones deben generar proyectos

que permitan una mirada interdisciplinaria.

Las ponderaciones con respecto al trabajo colaborativo demuestran que

posiblemente no está claro el significado y proyecciones de éste, lo interpretan

cómo la asignación ocasional de trabajo en grupo; en contraste el MEN propone

en el documento de estándares que el trabajo colaborativo en ciencias se

caracteriza por la constitución de pequeñas comunidades científicas, que sean

capaces de asumir compromisos individuales y colectivos en donde se fortalezca

el conocimiento de los estudiantes, así mismo, los docentes deben conformar una

comunidad científica, donde compartan sus experiencias, debatan sus posturas y

profundicen sus conocimientos. (MEN, 2006, p.111).

En lo relativo al método científico el 100% de los profesores distribuyen sus

ponderaciones entre (AV, CS Y S), sin embargo, el enunciado no permite inferir

que asumen los profesores sobre un método científico, cuál es su concepción

respecto a él. Para el MEN es importante favorecer el desarrollo del pensamiento

científico en el aula y para ello, entre otros, el docente debe impulsar al estudiante

a pensar analítica y críticamente. En este sentido una de las metas del proceso

de enseñanza de las ciencias naturales es aproximar progresivamente a los

estudiantes al conocimiento científico, tomando como punto de partida su

conocimiento “natural” del mundo y fomentando en ellos una postura crítica que

responda a un proceso de análisis y de reflexión, es decir llevar al estudiante del

conocimiento intuitivo al conocimiento científico.

1. Fase diagnóstica 33

Con respecto a las orientaciones del MEN, seis de seis docentes afirman que

tienen en cuenta y consultan las orientaciones dadas por MEN en el documento

de los Estándares curriculares de ciencias naturales, pero el desarrollo de la

práctica contrasta con esta afirmación, debido a que no se observa un documento

en la institución que sea totalmente coherente con lo propuesto en el documento

del MEN.

Finalmente, en el enunciado referido a los estilos cognitivos de los estudiantes las

ponderaciones se distribuyen entre a veces y casi siempre, lo que implica que en

general tienen en cuenta los estilos cognitivos de los estudiantes, pero

considerando el alto número de alumnos (40 y más por aula) es difícil asumir que

el docente disponga del tiempo para realizar un análisis de ritmos de aprendizaje

no hay un espacio para nivelación o refuerzo durante el proceso académico.

34 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

2. Marco teórico

2.1 Generalidades del currículo

En este capítulo se presenta una síntesis de los cambios que a lo largo de las

últimas décadas se han producido en el currículo de ciencias naturales de la

educación básica y más específicamente en el currículo del área de física, en

Colombia y en otros países latinoamericanos.

“El currículo constituye un engranaje esencial de la educación moderna. La

comprensión de su sentido educativo depende de la comprensión que a su vez

tengamos del fenómeno educativo en general. Y es aquí donde precisamente

existe un problema. Las diversas concepciones del currículo son en extremo

solidarias de una concepción de la educación que es posible e imprescindible

cuestionar, sobre la base de la argumentación científica que hoy manejamos

sobre la especificidad de lo humano. En efecto, las concepciones del currículo

están profundamente adheridas a una concepción para la cual la educación se

reduce a la dinámica entre enseñanza y aprendizaje. Y esto sucede incluso en el

caso de las propuestas más valiosas sobre el tema del currículo”. Según

Lawrence Stenhouse. el currículo es fundamentalmente “una tentativa para

comunicar los principios y rasgos esenciales de un propósito educativo…”, estos

principios involucran para Stenhouse cosas como “qué es lo que debe aprenderse

y enseñarse” y “cómo debe aprenderse y enseñarse”, etc. (Stenhouse 1984, p.

30), lo cual es consecuente con su concepción de que tanto la escuela como la

2. Marco teórico 35

enseñanza se definen por la responsabilidad de “planificar y organizar el

aprendizaje” (Stenhouse 1984, p. 53)”. (Organización de las Naciones Unidas,

2006). Los planteamientos anteriores resaltan la importancia del currículo, esto

nos hace reflexionar que sin él no se puede avanzar en el propósito de una

educación exitosa, que la responsabilidad de cumplir con las exigencias del

currículo, cae sobre los que administramos educación en cualquiera de sus

niveles.

El currículo escolar se ha convertido en uno de los ejes más significativos en la

institucionalización del contexto social y cultural, caracteriza y regula las prácticas

pedagógicas en un área particular del saber; sin dejar de ser una construcción

interdisciplinar que pretende integrar conocimientos y aportes de diferentes ramas

de las Ciencias de la Educación. El currículo permite visualizar y regular los

contenidos a aprender en cada uno de los niveles escolares y es un instrumento

esencial para brindar una formación de calidad que esté en concordancia con las

necesidades de la comunidad (Sacristán, 2010).

Inicialmente el currículo jugó un papel esencial para la práctica de enseñanza en

las instituciones educativas al ordenar los contenidos a enseñar teniendo en

cuenta conceptos reguladores como clase o grupo, y esto permitió distinguir y

categorizar a los estudiantes en niveles de conocimiento (Hamilton, 1993) “La

división de los alumnos en clases iba a constituir una de las innovaciones

pedagógicas más importantes en toda la historia de la educación” (Mir, 1968).

En Colombia a comienzos de 1974 se expidió el decreto 080 que tenía como

propósito “… mejorar la calidad de la educación y atender a su mayor

demanda, estudiando un plan fundamental mínimo de estudios, en

consonancia con las modernas tendencias educativas y las necesidades del

país”, (Ministerio de Educación Nacional, 1974). Los nuevos programas

propuestos en el decreto reestructuran el plan de estudios para ofrecer

alternativas de formación en los campos científico, técnico y humanístico, los

primeros cuatro años de la secundaria se siguen considerando como ciclo básico

36 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

y los dos últimos años como ciclo vocacional, lo que constituye por lo menos

desde el papel una innovación, pero no se explicita la secuencialidad entre los

planes de estudio de la primaria y el bachillerato (Mulett, 2014).

Teniendo en cuenta los avances científicos y tecnológicos a nivel internacional y

la necesidad de introducir estos en el currículo escolar el Ministerio de Educación

Nacional, mediante el decreto ley 088 de 1976, establece dos tipos de educación:

educación formal y educación no formal. La educación formal, cuyos planes son

establecidos por el gobierno, comprende los niveles progresivos de preescolar,

educación básica (primaria y primeros cuatro años de secundaria), educación

media e intermedia (dos últimos años de la secundaria con diversificación en

ciencias, tecnología y arte) y educación superior.

Es preciso resaltar, que en la enseñanza no se transmite literatura, conocimiento

social o científico, sino que cada ámbito escolar produce sus propios procesos

culturales de mediación (Derek Edwards, Neil Mercer, 1991). La enseñanza, el

aprendizaje, los docentes y estudiantes, se encuentran bajo la imposición de

unidades de contenidos ordenadas y tiempos que ponen limites en el desarrollo

escolar por un control exterior; cúando se aprende, qué conocimientos se

adquieren, qué actividades son posibles, qué procesos desencadenan y qué valor

tienen. Así mismo, factores de la realidad escolar, como la desmotivación de los

estudiantes, las relaciones interpersonales entre la comunidad educativa, la

indisciplina, el fracaso escolar y otros, obstaculizan la relación directa con la

cultura escolar. En este sistema los docentes se enfrentan a una situación

problemática, porque tienen que privilegiar el aprendizaje centrado en los

estudiantes, pero deben transmitir la cultura en un sistema obligatorio; están entre

lo cuantitativo (aprender lo necesario) y lo cualitativo (descubrirlo por sí mismo).

Replanteando la concepción de currículo como un simple organizador, en 1986

Stephen Kemmis planteó “el currículum debe verse como un problema de relación

2. Marco teórico 37

entre la teoría y la práctica, por una parte, y entre la educación y la sociedad, por

otra” (Kemmis, 1986, p.22).

2.2 Currículo de ciencias y el componente de física

Durante las décadas de los ochenta y noventa se desarrollaron diferentes

proyectos orientados a la modernización de los contenidos y objetivos curriculares

de las asignaturas y disciplinas de las ciencias (Akker, 2003). El proyecto

“Science for All Americans¨ de la Asociación Americana para el Progreso de la

Ciencia (AAAS, 1989) describió aspectos relevantes del deber ser de la

educación científica teniendo en cuenta los desarrollos de la ciencia en ese

momento y esto hizo que en la década de los noventa los enfoques de la

educación científica cambiaran, se buscaba (entre otros aspectos) relacionar la

formación científica con situaciones cotidianas tanto en lo social como en lo

tecnológico a través del desarrollo de la creatividad, las competencias para

plantear y resolver problemas y la responsabilidad ciudadana. (Beatriz Macedo,

2006).

El currículo de ciencias ha experimentado importantes cambios en las últimas

décadas, plantea que éste va más allá de establecer el qué y cómo enseñar, lo

que se considera importante hoy es proporcionar experiencias al estudiante que

le permitan comprender y explicar lo que ocurre en su entorno, a través de la

apropiación del lenguaje, estructura, formas de razonamiento y valores científicos.

Todo esto con la intención de que el estudiante, adopte posiciones críticas frente

a la información y esté en capacidad de tomar decisiones argumentadas que

conlleven a mejorar su calidad de vida (Fourez y otros, 1996; Izquierdo, 2006).

Específicamente sobre los conocimientos científicos básicos en la escuela, Bernal

y López (2005), afirman que hay algunos conocimientos fundamentales que todo

ciudadano debe interiorizar en su formación básica, estos conocimientos que

debería poseer todo individuo son denominados hoy “alfabetización científica”. En

38 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

los proyectos curriculares actuales para el área de ciencias se propende por

formar individuos que sean responsables con el medio, comprometidos por un

futuro sostenible, con un actuar responsable consigo mismo y con los demás

seres humanos.

... una alfabetización científico - técnica debe pasar por una enseñanza de las

ciencias en su contexto y no como una verdad que sea un fin en sí misma.

Alfabetizar científicamente -técnicamente... significa que se tendrá conciencia de

que las teorías y modelos científicos no son nunca bien comprendidos si no se

capta porqué, en vías de qué, y para quien se han inventado... (Fourez, 1997).

Con respecto al currículo de física, a partir del siglo XXI los avances de esta

disciplina, exigieron utilizar ampliamente el lenguaje de una de las ramas

fundamentales de la ciencia, la matemática, y de otras ramas como la tecnología,

debido a que comparten métodos y fundamentos conceptuales (Harlen, 2003).

Según Lederman L.M. (Gonzalez A, 2005), la física se puede considerar como la

columna conceptual (conceptos, leyes, principios, modelos y teorías) de casi

todas las ciencias naturales teniendo por tanto marcado un carácter universal. Es

por ello que se requiere tener claridad respecto a los énfasis y logros que deben

alcanzar los estudiantes en cada año escolar, en esta disciplina, así como

respecto a los nexos e interelaciones de ésta con las otras áreas del currículo

escolar. (Stone, 2005).

“…Al trabajar en el diseño de estrategias didácticas a partir de problemas de

conocimiento físico, se hace necesario enfocar el estudio de los sistemas y

cambios que se dan en la naturaleza desde los conceptos, principios, leyes,

modelos y teorías propias de la física, sin dejar de lado el conocimiento propio de

las otras ciencias naturales, y mostrando la relación estrecha entre la física y las

demás ciencias…” (Lilia Ladino, 2010).

En cuanto a los objetivos especificos para la educación cientifica Lemke (2006),

plantea que se debería desarrollar curiosidad sobre cómo funcionan las

2. Marco teórico 39

tecnologías y el mundo natural, aprender cómo diseñar y crear objetos, cómo

cuidar el entorno y adquirir un conocimiento básico de la salud. Por otra parte, la

escuela secundaria debería abrir caminos hacia las carreras de la ciencia y

tecnología, proporcionar información sobre la visión científica del mundo,

comunicar algunos aspectos del rol de la ciencia y de la tecnología en la vida

social, por medio del desarrollo de habilidades de razonamiento lógico y

complejo, y el uso de múltiples representaciones. En resumen lo que quiere

señalar Lemke (2006) es que los estudiantes deben conocer y valorar el mundo

natural y contar con la información científica que los hará participes de su entorno

como ciudadanos informados que cuentan con la capacidad de pensamiento y

juicio crítico, reflexión, creación y solución de problemas para mejorar su calidad

de vida y la de los demás.

Se destaca en las anteriores referencias la necesidad de impulsar una visión más

integrada de las ciencias y la tecnología, recalcando la relevancia social de la

enseñanza y orientando los ajustes del currículo de ciencias hacia el objetivo de

brindar una “alfabetización científica” a través del desarrollo de habilidades y

competencias de pensamiento científico articuladas con los contenidos

propuestos. (Estela Cols, 2006)

Pero a pesar de los avances en los planteamientos respecto al deber ser del

currículo de ciencias, se sigue planteando que el número de estudiantes que no

logran aprender o alcanzar los estándares mínimos de física es cada vez más

alto, esto se atribuye en la mayoría de casos a que no tienen o son insuficientes

los conocimientos básicos y las aproximaciones intuitivas a los conceptos físicos,

que se proponen en el caso colombiano en los estándares. De donde se infiere

que es posible que el aprendizaje no sea significativo, sino que se limite a una

reproducción de definiciones, fórmulas y procedimientos. Con respecto al

aprendizaje significativo Ausubel (1983) planteaba: “…Un aprendizaje es

significativo cuando los contenidos son relacionados de modo no arbitrario y

sustancial (y no al pie de la letra) con lo que el estudiante ya sabe… las ideas se

40 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

relacionan con algún aspecto existente específicamente relevante de la estructura

cognoscitiva del alumno, como una imagen, un símbolo ya significativo, un

concepto o una proposición” (Ausubel, 1983, p. 18).

Una innovación interesante respecto al desarrollo curricular de física se referencia

en México, donde la Secretaria de Educación Pública, ha incorporado el aula de

tecnociencias como herramienta didáctica para interactuar y construir

conocimiento, a través de proyectos como: Enseñanza de la Física con

Tecnología (EFIT, 1997); Enseñanza de las Ciencias con Tecnología (ECIT,

2006) en secundaria; Enciclomedia en 2003, en primaria, y en la actualidad el

programa Habilidades Digitales para Todos, en 2009; además de incorporar otros

contextos como museos, laboratorios, fábricas etc. Se espera de esta manera

que el currículo de ciencias evoluciones hacia: “…la integración de temas CTSA

(Ciencia, Tecnología, Sociedad y Ambiente), que requieren la intervención

coordinada de cada uno de los profesores de todos los niveles educativos”

(Agustín Adúriz, et al., 2011).

2.3 La enseñanza de las ciencias

El Ministerio de Educación Nacional propone en el marco de los lineamientos

curriculares, orientaciones acerca del proceso de enseñanza-aprendizaje de las

ciencias físicas y naturales a lo largo de todos los ciclos de la educación básica y

media. Al respecto el documento plantea:

“… En un primer período se enseñan las ciencias sin que se distingan las

disciplinas (física, química, biología) desde las cuales hoy se explican los

procesos naturales. (…). Se parte entonces de problemas generales y globales

que tocan el conocimiento de las diversas áreas del conocimiento, y que pueden

ser tratados mediante la metodología por proyectos pedagógicos “…Este período

se extiende desde el grado de transición (grado cero) del preescolar hasta el

2. Marco teórico 41

quinto grado. En un segundo período, que es de transición, se inicia el proceso de

especialización del conocimiento en el que se distinguen y explicitan las

disciplinas desde las cuales se estudian los procesos. Este período se inicia en

sexto grado y debe haber terminado ya en el séptimo. En el tercer período

(séptimo, octavo y noveno) el conocimiento disciplinar es claramente

diferenciado: se habla de física, química y biología. Sin embargo, se debe seguir

haciendo énfasis en la integración de estos saberes en torno a proyectos,

nuevamente lo señalamos, que enfrenten problemas tecnológicos y del medio

ambiente…”. (Ministerio de Educación Nacional de Colombia, 1998).

Lo que propone el MEN es que la formación en ciencias de los estudiantes se

debe iniciar desde los primeros grados con la intención de desarrollar en el

estudiante la capacidad investigativa, lo anterior debe ser todo un proceso y un

reto para el educador, porque las experiencias y análisis de los fenómenos de los

diferentes entornos no se pueden desligar, por lo menos hasta que empiece el

ciclo de especialización.

“… Es necesario que la formación de los estudiantes en todos los niveles se

fortalezca con los conocimientos científicos de tal manera que le permitan a cada

individuo una visión crítica del mundo desde un plano investigativo. Sin embargo,

la presencia de la física en la enseñanza de las ciencias en el nivel básico es

escasa y por lo general solo se toman elementos de la biología, la química y la

ecología para la explicación de algunos fenómenos naturales. En la mayoría de

las clases de ciencias, los conceptos y principios físicos son ignorados, a pesar

de que expertos han recomendado que la enseñanza de la física esté presente en

el currículo escolar desde la educación primaria…” (Martinez, 2010) El MEN se ha

esforzado por darle la relevancia a la enseñanza de las ciencias en el país, la

muestra son los aportes anteriores que hacen referencia al caso específico.

En contraste Mario Redondo en el libro “Didáctica de la Física y la Química en

Educación Secundaria y Bachillerato” en un análisis comparativo entre cinco

países europeos, plantea que España no le da la importancia que la enseñanza

42 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

de las ciencias naturales requiere. “La enseñanza de las Ciencias en España, de

la Física y la Química en particular, ha sido poco valorada en las últimas reformas

educativas (…) Las Ciencias no se consideran importantes en la educación

española (3), y su peso específico ha ido disminuyendo progresivamente (4). La

razón puede ser que el aprendizaje de estas materias requiere un esfuerzo por

parte de los alumnos que las estudian y es causa del fracaso escolar…”

(Redondo, 2010) Según el investigador esto relego a España al último lugar entre

los cinco países tomados para realizar esta investigación, en las pruebas pisa del

año 2010. Los resultados de Alemania que obtuvo los mejores resultados, pueden

obedecer entre otros a que la enseñanza de las ciencias naturales en este país

es de gran importancia “Los alumnos cursan muchas materias. La Física se

imparte siempre de forma separada de la Química en toda la Educación

Secundaria. La Física se enseña desde el 7º curso, es decir desde los 12 años, y

la Química se imparte desde el 9º curso (3º ESO).” Además, añade redondo que

los alemanes le dan particular importancia al uso de los laboratorios que por lo

general están bien dotados, también resalta que “se imparten pocas horas, pero

se hace desde tempranas edades” (Redondo, 2010).

En los últimos años se ha resaltado en diversas investigaciones didácticas la

importancia de replantear la enseñanza de las ciencias y desde esta perspectiva

el MEN ha planteado que la enseñanza de las ciencias debe transformarse no

solo en lo disciplinar sino también en lo didáctico. El docente debe procurar no

llevar al aula un resultado terminado, debe procurar por que el estudiante

desarrolle su propio conocimiento, se afirma al respecto que: “A raíz de las

nuevas comprensiones sobre la ciencia, este enfoque ha sido completamente

revaluado y se ha visto la necesidad de ofrecer una formación en la cual, si bien

los contenidos conceptuales son importantes, también lo son las maneras de

proceder de los científicos, es decir, todas aquellas acciones que se realizan en

un proceso de indagación. Un resultado inicial de este viraje en la manera de

2. Marco teórico 43

concebir la enseñanza de las ciencias fue la aparición del llamado “aprendizaje

por descubrimiento” (Ministerio de Educación Nacional, 2004).

La transformación de la enseñanza de las ciencias es esencial en el proceso

educativo de los estudiantes de básica y media, dado que hoy las ciencias tienen

que marcar el camino para la adquisición de conocimiento y servir a los individuos

para desempeñarse en la sociedad y ser coherente con sus exigencias. “Aunque

la concepción del aprendizaje como un proceso de investigación no es nueva, en

los últimos años las propuestas coherentes con esta idea han adquirido un

desarrollo notable…” (Campanario, Juan Miguel y Moya, Aida, 1999)

44 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

3. Documentos curriculares de ciencias

Para contrastar con el análisis del documento curricular de la institución, su

relación con las orientaciones del MEN y el tipo de prácticas que privilegian los

docentes de ciencias, se estudiaron algunas propuestas curriculares

internacionales, en lo pertinente al entorno físico. En este capítulo se presenta

una síntesis de este estudio.

3.1 Currículo de Chile

En el programa de estudio de ciencias del Ministerio de Educación de Chile

(2013) se afirma que el propósito del proceso educativo en cada una de las áreas

de ciencias naturales (biología, física y química) debe integrar: “conocimientos,

habilidades y actitudes fundamentales para que los estudiantes alcancen un

sistema integral que les permita enfrentar su futuro” (p.10). Pasa luego a

describir estos componentes para que los establecimientos educativos elaboren

los objetivos del aprendizaje (OA) según las realidades de su entorno. Este

documento se enmarca en la ley N° 20.730, (Ministerio de Educación Nacional,

2009) pero su aplicación no es obligatoria, pues la ley plantea que cada centro

educativo es autónomo para elaborar su plan de estudios. Los OA, son los

referentes que se deben tener en cuenta en las asignaturas para determinar cuál

debe ser el conocimiento adquirido por los estudiantes al finalizar el año escolar.

3. Documentos curriculares de ciencias 45

De acuerdo con el objeto de investigación de este trabajo, retomaremos los

objetivos de aprendizaje y procesos de investigación científica del plan de

estudios de física, para los grados primero y segundo de la secundaria básica,

que corresponderían, al octavo y noveno grado de la básica colombiana.

El plan de estudios de ciencias naturales chileno se construyó en el marco de

estos referentes, y en él se proponen 3 ejes: biología, química y física, orientados

a formar estudiantes que participen de manera activa, responsable y crítica en

debates que los afecten individual o colectivamente en la solución de problemas

presentes en la sociedad, así mismo se espera que a través de la formación en

ciencias los estudiantes comprendan leyes, fenómenos, teorías del mundo natural

y el impacto tecnológico en él, cuya responsabilidad corresponde a la actividad

humana ya sea que se considere positiva o negativa (Ministerio de Educación,

2013, p. 36).

La propuesta enfatiza en que el estudiante logre reconocer problemas cotidianos

provenientes de las relaciones entre los seres humanos y el entorno, (Ministerio

de Educación, 2013, p.36) que comprenda que los ejes de las Ciencias Naturales

no se entienden como algo aislado, y para ello propone trabajar sobre ideas

científicas no sobre temas dispersos. Estas ideas, afirma el documento,

introducirían la transversalidad entre los ejes.

46 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

Tabla 3-1 Ideas científicas propuestas en el plan

IDE

AS

CIE

NT

IFIC

AS

PA

RA

LA

EN

SE

ÑA

NZ

A D

E L

A M

ED

IA

Los organismos tienen

estructuras y realizan procesos

para satisfacer sus necesidades y

responder al medioambiente.

Todos los organismos tienen una misma

estructura a partir de las células, por los procesos

químicos logran cumplir funciones propias de los

seres vivos, así mismo responden a estímulos

físicos.

Los organismos necesitan

energía y materiales de los cuales

con frecuencia dependen y por

los que interactúan con otros

organismos en un ecosistema.

Los seres vivos obtienen su energía de elementos

de materiales que consumen, además mediante

procesos de transferencia de energía que ocurren

en la naturaleza

La información genética se

transmite de una generación de

organismos a la siguiente

Las células son la base estructural de los seres

vivos, contienen el material genético que

contribuyen a los procesos de reproducción.

La evolución es la causa de la

diversidad de los organismos

vivientes y extintos

En este contexto, las formas de vida conocidas

actualmente en la Tierra derivan de organismos

unicelulares que, a través de numerosas

generaciones, han dado origen a diversas

especies,

Todo material del Universo está

compuesto de partículas muy

pequeñas

La distribución de la materia en el universo se

compone en su mayoría de átomos, ya sean vivos

o inertes, así las propiedades de la materia se

explican por el comportamiento de los átomos

La cantidad de energía en el

Universo permanece constante

La energía, tiene propiedades propias de

conservación, puede transformase, sin embargo

no puede ser creada o destruida, dentro de los

fenómenos hay transferencia de energía, por

radiación cósmica o por interacciones entre ellas o

transferencia por ondas.

El movimiento de un objeto En el mundo microscópico existe energía eléctrica

3. Documentos curriculares de ciencias 47

depende de las interacciones en

que participa

en el movimiento de los átomos y moléculas.

Tanto la composición de la Tierra

como su atmósfera cambian a

través del tiempo y esos cambios

influyen en las condiciones

necesarias para la vida

“La radiación solar, al incidir en la superficie de la

Tierra, provoca efectos determinantes para el

clima, como el calentamiento del suelo, además

de movimientos en las aguas oceánicas y en aire

de la atmósfera” (Chile, 2013) (p.39).

El programa de estudios chileno propone tres clases de objetivos de aprendizaje

los primeros relacionados con los ejes temáticos que se pueden resumir en las

ideas científicas antes mencionadas, los segundos relativos al aprendizaje de

habilidades y procesos de investigación científica y los terceros relacionados con

las actitudes que pretenden principalmente desarrollar actividades propias del

quehacer científico. (p.42).

Se presenta además la organización del plan de estudios teniendo en cuenta los

diferentes tipos de objetivos de aprendizaje. En el siguiente esquema se ilustra

esta propuesta:

Imagen 3-1estructura curricular. Chile

48 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

Con respecto al eje de física, para los grados mencionados, se espera que el

estudiante aprenda temas generales de astronomía, aspectos básicos de

geofísica, clima y tiempo atmosférico; que adquiera conocimientos sobre la

evolución del planeta y el universo y los diferentes modelos que han explicado su

forma y dinámica. Aparte de lo anterior, plantea que el estudiante debe

comprender las dinámicas propias de su territorio analizando las causas y

consecuencias de los fenómenos de físicos, finalmente hace referencia a temas

específicos como movimiento, fuerza, leyes de Newton, conservación de energía,

las características de ésta y su importancia en el desarrollo de la vida humana.

(Ministerio de Educación, 2013, p. 43).

En relación con las habilidades científicas y procesos de investigación esperan

que en estos grados los alumnos desarrollen actitudes y “habilidades” propias de

la investigación científica, entre ellas: observar y plantear preguntas, planificar y

conducir una investigación, procesar y analizar la evidencia, evaluar y comunicar,

de la misma manera el documento recalca que para el éxito de este proceso el

desarrollo curricular debe mantener el orden propuesto, que es la misma

secuencia que plantea el método científico (Ministerio de Educación, 2013, p. 44).

El documento finaliza afirmando que “las actitudes son Objetivos de Aprendizaje y

se deben desarrollar de forma integrada con los conocimientos y habilidades

propios de la asignatura” (p.46). Estas actitudes y objetivos se derivan de los

planteamientos del ministerio de Educación de Chile y están enarcados en los

objetivos de aprendizaje transversales (Ministerio de Educación , 2013).

3.2 Currículo México

El documento “Guía para el Maestro. Educación Básica. Secundaria. Ciencias” de

la secretaria de educación pública de México del 2011, se estructura mediante la

reforma integral de la educación básica (RIEB), se elaboró para articular los

3. Documentos curriculares de ciencias 49

procesos de enseñanza de la educación básica con los propósitos y fines del

gobierno nacional, en él se incorporaron los enfoques, estándares curriculares y

aprendizajes esperados, respetando la herencia de contenidos y haciendo

énfasis en la diversidad cultural y lingüística de México, las competencias

propuestas pretenden generar y desarrollar en el estudiante una interrelación

positiva de él con la sociedad.

Los grados de enseñanza de la educación mexicana están organizadas así: un

año de preescolar, seis años de educación primaria, tres años de educación

secundaria y dos años de la educación media superior. Para el caso de este

análisis el segundo año de secundaria en la estructura mexicana, segundo año de

secundaria correspondería al grado octavo y el tercer año de secundaria que

corresponde al noveno grado en Colombia.

Según el documento son propósitos de la educación en ciencias naturales que: el

estudiante la valore como una herramienta para buscar explicaciones, reconozca

y sea responsable con su cuerpo, se preocupe por el cuidado del medio

ambiente, y desarrolle habilidades para explicar fenómenos físicos, químicos y

biológicos, generando habilidades y actitudes para solucionar problemáticas de la

vida cotidiana. Secretaria de Educación pública. (Mexico, 2011)

El documento también propone los Estándares curriculares de Ciencias, cuyo

propósito es integrar conocimientos propios de la ciencia, vinculando a la

formación científica.

El conocimiento científico

Aplicaciones del conocimiento científico y de la tecnología

Habilidades asociadas a la ciencia

Actitudes asociadas a la ciencia

Según el documento, los estándares deben contribuir a adquirir, desarrollar,

vincular y procesar elementos del lenguaje científico, explicar los fenómenos

naturales y aplicarlos en contextos sociales y ambientales. (Mexico, 2011)

50 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

Se espera que el estudiante identifique la unidad y diversidad de la vida, que le

permita reconocerse como parte de la diversidad resultante de la evolución; que

comprenda además la interacción entre la materia y la energía y que estos

cambios pueden ser cuantificables. Los estándares pretenden además que a

partir de este conocimiento el estudiante actúe responsablemente con el medio

ambiente y en beneficio de la sociedad. (p.16).

Aparte de lo anterior el documento describe los estándares específicos de cada

una de las categorías. En la tabla 3.2 se consignan estos estándares. Secretaria

de Educación. (pp. 18,19).

Tabla 3-2 Estándares del conocimiento en ciencias

APLICACIONES DEL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO Y LA

TECNOLOGÍA

Explica la interrelación de la ciencia y la tecnología en los avances sobre el

conocimiento de los seres vivos, del universo, la transformación de los

materiales, la estructura de la materia, el tratamiento de las enfermedades y del

cuidado del ambiente.

Relaciona el conocimiento científico con algunas aplicaciones tecnológicas de

uso cotidiano y de importancia social.

Identifica los beneficios y riesgos de las aplicaciones de la ciencia y la tecnología

en la calidad de vida, el cuidado del ambiente, la investigación científica, y el

desarrollo de la sociedad.

Identifica las características de la ciencia y su relación con la tecnología.

HABILIDADES ASOCIADAS A LA CIENCIA

Diseña investigaciones científicas en las que considera el contexto social.

Aplica habilidades necesarias para la investigación científica: plantea preguntas,

identifica temas o problemas, recolecta datos mediante la observación o

experimentación, elabora, comprueba o refuta hipótesis, analiza y comunica los

resultados y desarrolla explicaciones.

Planea y realiza experimentos que requieren de análisis, control y cuantificación

de variables.

3. Documentos curriculares de ciencias 51

Utiliza instrumentos tecnológicos para ampliar la capacidad de los sentidos y

obtener información de los fenómenos naturales con mayor detalle y precisión.

Realiza interpretaciones, deducciones, conclusiones, predicciones y

representaciones de fenómenos y procesos naturales, a partir del análisis de

datos y evidencias de una investigación científica, y explica cómo llegó a ellas.

Desarrolla y aplica modelos para interpretar, describir, explicar o predecir

fenómenos y procesos naturales como una parte esencial del conocimiento

científico.

Aplica habilidades interpersonales necesarias para trabajar en equipo, al

desarrollar investigaciones científicas.

Comunica los resultados de sus observaciones e investigaciones usando

diversos recursos; entre ellos, diagramas, tablas de datos, presentaciones,

gráficas y otras formas simbólicas, así como las tecnologías de la comunicación y

la información (tic) y proporciona una justificación de su uso.

ACTITUDES ASOCIADAS A LA CIENCIA

Manifiesta un pensamiento científico para investigar y explicar conocimientos

sobre el mundo natural en una variedad de contextos.

Aplica el pensamiento crítico y el escepticismo informado al identificar el

conocimiento científico del que no lo es.

Manifiesta compromiso y toma decisiones en favor de la sustentabilidad del

ambiente.

Manifiesta responsabilidad al tomar decisiones informadas para cuidar su salud.

Disfruta y aprecia los espacios naturales y disponibles para la recreación y la

actividad física.

Manifiesta disposición para el trabajo colaborativo con respeto a las diferencias

culturales o de género.

Valora la ciencia como proceso social en construcción permanente en el que

contribuyen hombres y mujeres de distintas culturas.

En cuanto al marco didáctico el documento plantea que el docente debe orientar

la formación científica del estudiante, ampliando sus niveles de interpretación y

representación frente a los sucesos y fenómenos de la naturaleza; que el centro

52 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

del trabajo debe ser el estudiante quien debe aprender interactuando con el

conocimiento y poniendo en práctica las habilidades y actitudes desarrolladas.

Para que el docente pueda alcanzar los fines propuestos para la formación

científica de los estudiantes deberá partir de contextos cercanos e interesantes,

tener en cuenta los conocimientos previos del estudiante, favorecer la

investigación, fortaleciendo el trabajo experimental, privilegiar la resolución de

problemas, el desarrollo de las habilidades y de actitudes de la formación

científica, con el objetivo de que las aplique en su cotidianidad. (Mexico, 2011)

Para finalizar el documento presenta la estructura para la organización de los

aprendizajes, que está dividida en tres partes, en la primera se mencionan los

mismos estándares que propone el Ministerio de Educación de Chile, en la

segunda propone los ámbitos que son preguntas que el estudiante y el docente

deben fortalecer durante el proceso, ampliando el nivel de complejidad cada vez

más. Y en la tercera cita los bloques divididos en 5 sesiones y en cada uno de

ellas, describe las estrategias de enseñanza

3.3 Currículo de España

El currículo de enseñanza de la educación española se estableció mediante una

reforma que buscaba mejorar elementos de enseñanza aprendizaje y generar una

mayor autonomía en los entes territoriales. La ley 8/2013, de 9 de diciembre

modificó el artículo 6 de la ley orgánica de 2/2006, del 3 de mayo. Esta ley

determina como estará integrado el currículo, los objetivos de cada enseñanza y

etapa educativa; se refiere además a las competencias, habilidades y destrezas

que debe alcanzar el estudiante a lo largo de su formación. El objetivo de la

modificación que se realizó en 2013 fue vincular normas para la educación

secundaria obligatoria, asignaturas troncales que les garanticen a los estudiantes

3. Documentos curriculares de ciencias 53

los conocimientos y competencias de una formación sólida, que le permita

continuar con su proceso educativo. Gobierno De España. (España, 2014)

Con respecto a la distribución de los grados de enseñanza, se propone, de los 3 a

los 6 años educación infantil, de los 6 años hasta los 12 aproximadamente, la

educación primaria y de los 12 a los 16 años educación secundaria obligatoria;

esta última etapa se divide en tres ciclos, el primero de tres gados y el segundo

de uno. (España, 2014)

La estructura curricular de la Educación Secundaria Obligatoria tiene seis

componentes, los objetivos que hacen referencia a los logros que debe alcanzar

el alumnado al finalizar cada ciclo, las competencias que se enfocan en la

capacidad de aplicar lo aprendido, los contenidos que son elementos que

fortalecen el desarrollo de habilidades. Estos tres elementos son la base con las

que las instituciones educativas deben planificar su currículo. Gobierno del

Principado de Asturias. (Gobierno, 2015)

Los estándares de aprendizaje evaluables y los criterios de evaluación son otros

de los componentes que propone el documento, son los parámetros con los que

se van evaluar los resultados de la enseñanza y en su mismo orden permitirán

evaluar los aprendizajes de los alumnos. En el último componente de la

estructura se proponen estrategias didácticas que el docente debe seguir para el

desarrollo curricular. (Gobierno, 2015)

Sobre lo anterior es importante resaltar que los objetivos de aprendizaje de la

E.S.O. van enfocados a que el estudiante asuma responsablemente su desarrollo

educativo a través del trabajo individual y grupal, así como a valorar y respetar la

diferencia, entre otros aspectos, en las ciencias, uno de los objetivos centrales se

enfoca en que el estudiante a través del conocimiento científico reconozca una

estructura que sea la base para desarrollarse en otras disciplinas, aplicando sus

métodos para identificar los problemas en los diversos campos del conocimiento

a través de la experiencia. Ministerio de Educación, Cultura y Deporte. Boletín

Oficial del Estado. (2015). Pág. 166.

54 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

En el artículo 9 se hace referencia específica a las “competencias del currículo”

entre ellas las referidas a las ciencias, como un factor vital en los procesos

educativos, pues se enfatiza en que se potenciará la enseñanza de las

matemáticas, la tecnología y las ciencias. Gobierno del Principado de Asturias.

(2015) Currículo Educación Secundaria Obligatoria y relaciones entre sus

elementos. Pág. 18

Concretamente sobre la enseñanza de la física y de la química el documento

plantea que estas áreas (elementos) son importantes en la formación del

estudiante pues a través de ellas se pueden desarrollar las competencias

necesarias para que se pueda integrar activamente en la sociedad. Para que esto

se propone que en estas áreas se debe incentivar un aprendizaje contextualizado

que tenga presente la evolución del conocimiento científico y las interrelaciones

de la ciencia con la tecnología y la sociedad. Gobierno del Principado de Asturias.

(2015) Currículo Educación Secundaria Obligatoria y relaciones entre sus

elementos. Pág. 109.

Es importante resaltar que la enseñanza de la física y de la química en los tres

primeros grados de la E.S.O. son trabajadas como una materia (integrada) aparte

de las otras ciencias. Sin embargo, en el grado cuarto sí se imparte cada una de

ellas por separado, algo similar a lo que pasa en Colombia en los grados de

décimo y once.

Por otra parte, los “bloques de contenidos” en el documento citado hacen

referencia a la formación experimental, se propone que esta actividad se

desarrollará durante los tres años en el primer bloque, además, se reitera que en

este bloque se deben retomar y profundizar los contenidos de primaria, con la

E.S.O y a su vez en el cuarto año se deben retomar los correspondientes al

cuarto año de la secundaria.

En el primer año de la E.S.O no se tiene en cuenta el área de física, porque se

centra en el análisis de los procesos biológicos. En el segundo año de la E.S.O. el

3. Documentos curriculares de ciencias 55

currículo desarrolla aspectos de física y química, los siguientes bloques de

contenidos se desarrollan así: en el primero se retoma lo que venía de primer año

en cuanto a la enseñanza del método científico, en los bloques 2 y 3 se enseñan

los procesos químicos (composición de la materia y reacciones químicas) y en los

bloques 3 y 4 está la física y se trabajan temas relacionados con la dinámica y la

energía. Gobierno del Principado de Asturias. (2015) Currículo Educación

Secundaria Obligatoria y relaciones entre sus elementos. Pág. 109.

En el segundo ciclo o para el cuarto año la enseñanza de la física y la química se

da por separado, manteniendo la secuencia del segundo y del tercer año en los

contenidos con mayor profundización.

En relación con lo anterior, el documento plantea que para lograr coherencia en

los contenidos de la física y de la química se debe tener en cuenta la visión de

otras áreas del conocimiento (y competencias) y ser concordante con los

objetivos y las metas de aprendizaje del área, con el fin de establecer relaciones

coherentes entre las diferentes competencias. Para ello se sugiere emplear

metodologías activas que contribuyan a construir aprendizajes transferibles y más

duraderos, fomentando el trabajo colaborativo, y además plantea la importancia

del trabajo por proyectos y la incorporación de las tecnologías de la información.

Gobierno del Principado de Asturias. (2015) Currículo Educación Secundaria

Obligatoria y relaciones entre sus elementos. Pág. 111

Finalmente destaca la importancia de adquirir aprendizajes significativos a través

de preguntas previamente elaboradas, planteando la integración de nuevos

conceptos de las ciencias atendiendo los intereses y capacidades de los alumnos,

esto para enriquecer la capacidad axiológica propia de la materia (química y

física) lo anteriormente descrito, más el trabajo de laboratorio, la implementación

de recursos virtuales y materiales didácticos propios de la materia contribuirán

con el desarrollo del aprendizaje significativo.

56 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

3.4 Currículo de Colombia

En los Lineamientos de Ciencias Naturales y ambientales (MEN, junio 1998) se

plantea que el objetivo fundamental de la enseñanza de las ciencias es que el

estudiante desarrolle un pensamiento científico que le permita describir el mundo

natural dentro del contexto de un proceso de desarrollo humano integral,

equitativo y sostenible que le proporcione una concepción de sí mismo y de sus

relaciones con la sociedad y la naturaleza armónica con la preservación de la vida

en el planeta. Más específicamente, se plantea que el estudiante en el área de

Ciencias deberá desarrollar (entre otras) la capacidad para formular hipótesis,

diseñar experimentos que pongan a prueba sus hipótesis, hacer observaciones

cuidadosas, argumentar etc.

Y avanzando en esta caracterización de las Ciencias Naturales y su aporte a la

formación de los individuos, en los Estándares Básicos de Competencias de

Ciencias (2004), se amplía la perspectiva reconociendo que la ciencia y la

tecnología se han convertido en parte fundamental de la cotidianidad y del

desarrollo de los pueblos dada la complejidad del mundo actual y por ello la

formación en ciencias es una herramienta potente para que las personas

comprendan lo que sucede en sus entornos, se formulen preguntas, busquen

explicaciones, recojan información, analicen, busquen soluciones a problemas

determinados y hagan uso ético de los conocimientos científicos... Ministerio

(2004) Estándares Básicos. Pág. 96.

Desde la mirada anterior es coherente que en el documento curricular de

Ciencias se integren las Ciencias Sociales y las Ciencias Naturales, nos referimos

en este trabajo solamente a las Ciencias Naturales.

Una de las metas fundamentales de la formación en Ciencias según los

Estándares es procurar que los y las estudiantes se aproximen progresivamente

al conocimiento científico, tomando como punto de partida su conocimiento

3. Documentos curriculares de ciencias 57

natural del mundo y fomentando en ellos una postura crítica que responda a un

proceso de análisis y reflexión. MEN. (2006) Pág. 104 En el proceso además el

estudiante debe adquirir metodologías relacionadas con el cuestionamiento

científico, juicio crítico, reconocimiento de problemas y búsqueda de alternativas

de solución (entre otras).

Esta aproximación progresiva al conocimiento científico, pasa por el interrogarse

del porqué ocurre un fenómeno y la construcción de explicaciones intuitivas sobre

el origen del fenómeno, pero poco a poco el estudiante deberá avanzar a

elaboraciones cada vez más complejas y rigurosas, acordes con las teorías

consensuadas por la comunidad científica. (Pag 104)

Del marco teórico brevemente referenciado se delinean las metas de formación

en Ciencias Naturales, orientadas hacia la preparación de individuos

responsables, solidarios, capaces de pensar autónomamente y de actuar de

manera propositiva y responsable en el contexto en que se encuentren.

Estas metas son: Ministerio de Educación Nacional. (2004). Estándares Básicos

de Competencias en Ciencias Sociales y Ciencias Naturales. Pág. 105, 106

• Favorecer el desarrollo del pensamiento científico: Entendida esta

como la aproximación al quehacer científico, darle herramientas que

le permitan comprender el mundo que los rodea y apropiarse de

modelos que van más allá de lo intuitivo e informal, como la

aproximación a los procesos propios de la investigación científica,

potenciando el pensamiento propiciando un pensamiento crítico y

analítico.

• Desarrollar la capacidad de seguir aprendiendo: Dado que las

ciencias naturales son una disciplina en continua construcción, se

requiere proporcionar a los estudiantes herramientas conceptuales y

metodológicas que les permitan buscar e interpretar información

nueva y establecer relaciones con otras disciplinas.

58 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

• Desarrollar la capacidad de valorar críticamente la ciencia: Preparar

al estudiante para asumir posturas críticas y responsables frente a

los desarrollos de la ciencia.

• Aportar a la formación de hombres y mujeres miembros activos de

una sociedad: La formación en ciencias debe fomentar en los

individuos el respeto por la condición humana y la naturaleza,

fortaleciendo posturas críticas y reflexivas a partir del conocimiento

científico, con base en los intereses de la sociedad.

Se propone a los docentes orientar el proceso de enseñanza- aprendizaje

teniendo en cuenta el quehacer de los científicos, que el estudiante parta del

análisis de situaciones problema y a partir de allí construya su conocimiento, en

este sentido se hace referencia a estrategias metodológicas del aprendizaje

significativo, aclara además que en este proceso se debe tener en cuenta la

complejidad del aprendizaje y su relación con los tiempos acorde a su desarrollo,

reitera que como el aprendizaje es progresivo se debe revisar y profundizar en un

concepto a medida que avanza el proceso educativo y enfatiza en que la

enseñanza de las ciencias se debe introducir desde los primeros años escolares.

MEN. (2004). Estándares Básicos de Competencias en Ciencias Sociales y

Ciencias Naturales. (p.109)

La importancia de la interdisciplinariedad es otro elemento al que hace referencia

el documento, resalta la importancia de trabajar en conjunto con otras áreas del

conocimiento entre ellas la matemática y el lenguaje, enfatiza que las

matemáticas deben estar presentes en todos los procesos de la formación en

ciencias. MEN. (2004). Estándares Básicos de Competencias en Ciencias

Sociales y Ciencias Naturales. (p.110)

Con respecto al lenguaje destaca que a partir de un correcto uso de este se

pueden expresar las ideas científicas, ya sea de forma oral o escrita, y así mismo

3. Documentos curriculares de ciencias 59

esta correlación debe generar en el estudiante la capacidad de enfrentarse a

diferentes contextos de la vida cotidiana. MEN. (2006)

En este sentido destaca la importancia de la participación de los estudiantes en

su propio proceso de construcción del conocimiento científico, aprendizaje

participativo y activo, a partir del trabajo colaborativo, que debe privilegiar el

docente. MEN. (2004). Estándares Básicos de Competencias en Ciencias

Sociales y Ciencias Naturales. (p.111)

Concluye este aparte del marco teórico del documento con orientaciones para la

evaluación en ciencias. Afirma que se debe privilegiar una evaluación del proceso

donde se resalte el análisis crítico, una evaluación que arroje luces sobre los

avances y el camino que debe seguir el estudiante para consolidar sus

aprendizajes, así mismo el camino que debe seguir el docente para modificar sus

prácticas de acuerdo a los obstáculos, dificultades e identificar los aspectos que

deben ser reforzados. MEN. (2004). Estándares Básicos de Competencias en

Ciencias Sociales y Ciencias Naturales. (p.112)

Posteriormente el documento se refiere a la estructura de los estándares en

ciencias, resalta el por qué se vincularon en un solo documento todos los

estándares a pesar de que cada una de las áreas tiene objetos de estudio

diferentes, y afirma que esto se hizo en procura de fortalecer la capacidad del

pensamiento científico y crítico de los estudiantes colombianos, para que lo

apliquen en aspectos de la cotidianidad y aporten de manera positiva al entorno

en el que se desarrolla. MEN. (2004)

En relación con lo anterior el documento explica cómo se deben entender los

estándares y su coherencia, dice que los estándares son tres o cuatro, pero esos

se dividen en grupos de 60, también, expone que estas acciones se concretan en

un cuadro de tres columnas y para que la acción educativa sea exitosa se deben

realizar actividades que relacionen las columnas, esto según el documento

formara al estudiante de forma competente en ciencias. MEN. (2004). Estándares

Básicos de Competencias en Ciencias Sociales y Ciencias Naturales. (p. 113)

60 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

El MEN explica que las tres columnas hacen énfasis en la formación integral

científica del estudiante en su formación en ciencias. (MEN, 2006)

En ciencias naturales y sociales se proponen los ejes articuladores que son

acciones concretas de pensamiento y producción requeridas para alcanzar los

estándares por conjuntos de grados, buscando con ello que a través de su

formación en ciencias todos los niños y jóvenes vivan un proceso de construcción

del conocimiento. Un proceso que parta de su comprensión del mundo y llegue

hasta la aplicación de lo que aprenden, pasando por la investigación y la

discusión sobre la importancia que tienen las ciencias en el bienestar de las

personas y en el desarrollo de una sociedad democrática, justa respetuosa y

tolerante. (pp. 113-114)

Los ejes articuladores propuestos en el documento para ciencias sociales y

ciencias naturales son los siguientes. MEN (2006)

Me aproximo al conocimiento científico social o natural: Este eje

se refiere a desarrollar procesos de pensamiento a través de la

formulación de preguntas relacionadas con fenómenos naturales y a

indagar sobre problemas propios de las disciplinas. Desarrollar la

capacidad de confrontar y sacar conclusiones del resultado de su

indagación.

Manejo conocimientos propios de las ciencias sociales o

naturales: Acciones concretas para fortalecer el conocimiento

conceptual y procedimental de las ciencias. Este eje comprende,

para el caso de ciencias naturales tres entornos: el entorno vivo

relacionado con todos los procesos biológicos, el entorno físico

relativo a los procesos físicos y químicos y el de ciencia y tecnología

en el que se analizan las relaciones e impacto de los avances

tecnológicos en el desarrollo actual de las ciencias.

3. Documentos curriculares de ciencias 61

Desarrollo compromisos personales y sociales: Se refiere

básicamente a la responsabilidad y conciencia que el proceso

educativo debe generar en el estudiante tanto como en su vida

personal como social. (pp. 114-115).

3.5 Análisis comparativo

Al contrastar los documentos curriculares internacionales, en particular el eje de

física, con la propuesta colombiana se observaron coincidencias en los marcos

teóricos tanto en las concepciones de ciencia que subyacen como en el deber ser

del proceso de enseñanza aprendizaje de las ciencias. Todos hablan de explorar

fenómenos científicos desde los primeros niveles y resaltan la importancia de la

experimentación y el análisis de aplicaciones de la ciencia en la cotidianidad.

Pero al contrastar estas orientaciones con el documento y prácticas curriculares

de la Institución Educativa Julio Cesar Turbay se nota que en este último hay

carencias tanto en lo conceptual (específicamente en lo que concierne al eje de

física) como en el desarrollo de procesos de pensamiento.

Aunque tanto en las propuestas internacionales como en el documento nacional

se coincide en el desarrollo de temas de física en los grados octavo y noveno (o

equivalentes), en la institución hasta ahora se están incluyendo en el diseño, pues

anteriormente solo se trabajaban los tópicos de biología y algunos de química.

A continuación, se listan los estándares Básicos de Ciencias Naturales de

Colombia para el componente físico, en contraste con los documentos de Chile,

México y España para el mismo componente.

62 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

Tabla 3-3 Contraste curricular de Colombia, Chile, México y España

ESTANDARES Y COMPETENCIAS PARA LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA DE COLOMBIA, CHIE, MÉXICO Y ESPAÑA, CORRESPONDIENTE AL NIVEL DE OCTAVO Y NOVENO

COLOMBIA CHILE MÉXICO ESPAÑA

Compara sólidos, líquidos y gases teniendo en cuenta el movimiento de sus moléculas y las fuerzas electroestáticas.

Establece relaciones entre las variables de estado en un sistema termodinámico para predecir cambios físicos y químicos y las expreso matemáticamente.

Compara los modelos que explican el comportamiento de gases ideales y reales.

Establece relaciones entre energía interna de un sistema termodinámico, trabajo y transferencia de energía térmica; las expreso matemáticamente.

Relaciona las diversas formas de transferencia de energía térmica

Planificar y conducir una investigación experimental para proveer evidencias que expliquen los efectos de las fuerzas gravitacional, de roce y elástica, entre otras, en situaciones cotidianas.

Explorar y describir cualitativamente la presión, considerando sus efectos en:

Sólidos, como en herramientas mecánicas; Líquidos, como en máquinas hidráulicas y gases, como en la atmósfera.

Explicar, con el modelo de la tectónica de placas, los patrones de distribución de la actividad geológica (volcanes

y sismos), los tipos de interacción entre las placas (convergente, divergente y transformante) y su importancia en la teoría de la deriva continental.

Explicar, sobre la base de evidencias y por medio de modelos, la actividad volcánica y sus consecuencias en

Interpreta la velocidad como la relación entre desplazamiento y tiempo, y la diferencia de la rapidez, a partir de datos obtenidos de situaciones cotidianas.

Interpreta tablas de datos y gráficas de posición-tiempo, en las que describe y predice diferentes movimientos a partir de datos que obtiene en experimentos y/o de situaciones del entorno.

Describe características del movimiento ondulatorio con base en el modelo de ondas: cresta, valle, nodo, amplitud, longitud, frecuencia y periodo, y diferencia el movimiento ondulatorio transversal del longitudinal, en términos de la dirección de propagación.

Describe el comportamiento ondulatorio del sonido: tono, timbre, intensidad y rapidez, a partir del modelo de ondas.

Interpreta y aplica las Leyes de Newton como un conjunto de reglas para describir y predecir los efectos de las fuerzas en experimentos y/o situaciones cotidianas.

Establece relaciones entre la gravitación, la

Identificar la presencia de fuerzas a partir de sus efectos estáticos o dinámicos.

Identificar las fuerzas más comunes: peso, rozamiento, normal, tensiones en cuerdas y fuerzas elásticas.

Dibujar y describir el funcionamiento del dinamómetro.

Reconocer la unidad de fuerza en el Sistema Internacional y realizar lecturas con un dinamómetro.

Señalar el carácter direccional de las fuerzas experimentando con dinamómetros.

Sumar fuerzas de la misma dirección o con direcciones perpendiculares.

Realizar cálculos sencillos usando la segunda ley de Newton. Las fuerzas. Efectos. Velocidad media, velocidad instantánea y aceleración.

Reconocer el carácter relativo del movimiento y la necesidad de fijar un sistema de referencia.

Clasificar los movimientos en

3. Documentos curriculares de ciencias 63

con la formación de vientos.

Establece relaciones entre frecuencia, amplitud, velocidad de propagación y longitud de onda en diversos tipos de ondas mecánicas.

Explica el principio de conservación de la energía en ondas que cambian de medio de propagación.

Reconoce y diferencia modelos para explicar la naturaleza y el comportamiento de la luz.

la naturaleza y la sociedad.

Crear modelos que expliquen el ciclo de las rocas, la formación y modificación de las rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias, en función de la temperatura, la presión y la erosión.

Demostrar, por medio de modelos, que comprenden que el clima en la Tierra, tanto local como global, es dinámico y se produce por la interacción de múltiples variables, como la presión, la temperatura y la humedad atmosférica, la circulación de la atmósfera y del agua, la posición geográfica, la rotación y la traslación de la Tierra.

Identifican la fuerza de gravedad en situaciones cotidianas.

Explican los efectos de las fuerzas en resortes y elásticos.

Aplican la ley de Hooke a situaciones cotidianas.

Describen la fuerza de roce (estática, cinética y con el aire), considerando su efecto en objetos en situaciones cotidianas y los factores de los que depende.

Realizan investigaciones sobre los efectos de fuerzas como la gravitacional,

caída libre y el peso de los objetos, a partir de situaciones cotidianas.

Describe la relación entre distancia y fuerza de atracción gravitacional y la representa por medio de una gráfica fuerza-distancia.

Identifica el movimiento de los cuerpos del Sistema Solar como efecto de la fuerza de atracción gravitacional.

Describe la energía mecánica a partir de las relaciones entre el movimiento: la posición y la velocidad.

Interpreta esquemas del cambio de la energía cinética y potencial en movimientos de caída libre del entorno.

Utiliza las expresiones algebraicas de la energía potencial y cinética para describir algunos movimientos que identifica en el entorno y/o en situaciones experimentales.

Identifica las ideas y experimentos que permitieron el descubrimiento de la inducción electromagnética.

Valora la importancia de aplicaciones del electromagnetismo para obtener corriente eléctrica o fuerza magnética en desarrollos tecnológicos de uso cotidiano.

Identifica algunas características de las ondas en el espectro electromagnético y en el espectro visible, y las

rectilíneos y curvilíneos y diferenciar trayectoria, posición y espacio recorrido.

Definir el concepto de velocidad y diferenciar velocidad media y velocidad instantánea.

Reconocer la unidad de velocidad en el Sistema Internacional y realizar cambios de unidades utilizando factores de conversión.

Resolver problemas numéricos en los que se planteen situaciones de la vida cotidiana que impliquen calcular las magnitudes espacio, tiempo y/o velocidad.

Reconocer el carácter vectorial de la velocidad identificando el velocímetro como un instrumento que mide la rapidez.

Definir el concepto de aceleración y su unidad en el Sistema Internacional.

Señalar la relación entre fuerzas y aceleraciones e identificar las fuerzas que provocan cambios en la rapidez y las que originan cambios en la dirección de la velocidad.

Interpretar gráficas espacio-tiempo y velocidad-tiempo y deducir a partir de

64 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

la de roce y la elástica sobre objetos, en contextos cotidianos.

Comprueban, experimentalmente, predicciones realizadas en relación al efecto de fuerzas simultáneas que actúan sobre un objeto

relaciona con su aprovechamiento tecnológico.

Relaciona la emisión de radiación electromagnética con los cambios de órbita del electrón en el átomo.

Identifica algunas de las ideas acerca del origen y evolución del Universo, y reconoce sus alcances y limitaciones.

Describe algunos cuerpos que conforman al Universo: planetas, estrellas, galaxias y hoyos negros, e identifica evidencias que emplea la ciencia para determinar algunas de sus características.

Reconoce características de la ciencia, a partir de los métodos de investigación empleados en el estudio del Universo y la búsqueda de mejores explicaciones.

Reconoce la relación de la tecnología y la ciencia, tanto en el estudio del Universo como en la búsqueda de nuevas tecnologías.

ellas si un movimiento es acelerado o no.

Reconocer la relación de proporcionalidad directa entre espacio y tiempo en el movimiento uniforme.

Describir la relación de proporcionalidad directa entre velocidad y tiempo en el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (M.R.U.A.).

Relacionar la velocidad inadecuada de los vehículos con los problemas de seguridad vial.

Reconocer los tipos de máquinas simples e identificar ejemplos en aparatos de la vida cotidiana.

Emplear la ley de la palanca para resolver problemas sencillos de máquinas simples e interpretar su efecto multiplicador.

Deducir la ley de Hooke aplicando los procedimientos del método científico.

Realizar cálculos sencillos usando la ley de Hooke.

Se observa al analizar los cuadros anteriores, que las propuestas internacionales

y el documento nacional coinciden en los aspectos conceptuales de física

propuestos para el grupo de grados de octavo y noveno (o equivalentes). En la

I.E. solo hasta ahora se están incluyendo estos temas en el diseño, pues

anteriormente se trabajaban tópicos de biología y algunos de química. Sin

3. Documentos curriculares de ciencias 65

embargo, y pese a los esfuerzos de la institución y los docentes por generar este

espacio, aún se encuentran limitantes que dificultan su proceso, uno de ellos es

que en estos niveles no se asigne un docente licenciado en física, lo que conlleva

a los docentes del nivel a que se enfoquen más en su área de conocimiento, tal

como se destacó en el análisis de las encuestas aplicadas en la fase diagnóstica.

Otro aspecto que deja entrever las dificultades a la hora de desarrollar el

componente de física desde octavo grado es que los docentes (a pesar de que

manifiestan su acuerdo) no siguen realmente las orientaciones del MEN, esto

puede obedecer a que las orientaciones no son suficientemente claras en cuanto

a tópicos o ideas centrales a trabajar, distribución y actividades que se podrían

desarrollar en el aula. Aspecto que si es en algunas de las propuestas

internacionales consultadas. Un ejemplo de esto es el documento chileno, en cual

se presenta una ruta clara al docente, aunque la estructura es similar a la del

MEN, se resalta la organización de los ejes temáticos y los objetivos de

aprendizaje a lograr para generar los resultados planteados en las competencias.

Al comparar los estándares del componente de física de la básica secundaria y

media (MEN) con los encontrados en los documentos internacionales, citados, se

evidencia que se mencionan los mismos temas. Sin embargo, la distribución en

cada uno de los grados cambia, ya sea por la organización o por la intensidad

horaria. Los temas mencionados son los siguientes:

i) Mecánica de solidos

(1) Cinemática, estudio del movimiento

(2) Ley de conservación de la energía (trabajo, potencia, energía,

mecánica)

(3) Dinámica, ¿por qué se mueven los cuerpos? (leyes de Newton,

leyes de Kepler)

(4) Estática condiciones de equilibrio

ii) Mecánica de fluidos

(1) Presión, presión hidrostática

66 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

(2) Principio de Pascal

(3) Principio de Torricelli

(4) Principio de Bernoulli

(5) Conservación de la energía en fluidos

iii) Electromagnetismo

(1) Electroestática, ley de Coulomb

(2) Circuitos eléctricos

(3) Magnetismo (fuerza, y campo magnético)

iv) Ondas

(1) Conceptos fundamentales

(2) Oscilaciones

(3) Ondas mecánicas (clasificación)

(4) Fenómenos ondulatorios

(5) Ecuaciones de onda

(6) Concepto de acústica (efecto Dopler)

(7) Óptica (geométrica, ondulatoria)

v) Termodinámica

(1) Calor, temperatura

(2) Ecuación de estado

(3) Leyes de termodinámica

De los temas extraídos, en el caso de Colombia para el grupo de grados de

octavo a noveno solamente se trabajan dos: termodinámica y ondas, pues los

restantes se incluyen desde el sexto grado, aunque la propuesta en Colombia lo

propone en los niveles de la básica una aproximación al conocimiento científico,

es decir una exploración intuitiva de los temas mencionados. Por otro lado, para

tres de los países analizados los temas se desarrollan en un semestre o un año

independientemente de los otros ejes.

3. Documentos curriculares de ciencias 67

Los profesores de física de la institución analizaron los temas antes citados, su

coherencia y pertinencia y les pareció adecuado hacer algunos ajustes según las

necesidades de la institución, de igual forma propusieron estructurar los temas

para que la secuencia sea más gradual, esos elementos se describen en el

siguiente capítulo.

.

68 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo y noveno

Este capítulo describe la estructura curricular para el grupo de grados de octavo y

noveno. Aparece en él un marco referencial que incluye los referentes teóricos,

didácticos y conceptuales propuestos por el MEN en el Currículo de Ciencias

(Estándares Básicos de Competencias) con referencias específicas al Entorno

Físico, la distribución de los aspectos conceptuales y procedimentales y

sugerencias para su implementación.

4.1 Marco referencial

La estructura curricular está fundamentada en los artículos 22 y 23 de la ley 115

de 1994 y reglamentados por el decreto 1860 capítulo V, artículos 33, 34, 35, 36,

37 y 38. Tiene en cuenta además el decreto 1290 del 2008 y los Derechos

Básicos de Aprendizaje (DBA)

Más puntualmente el marco de referencia para el diseño y desarrollo curricular

son las siguientes metas de formación en ciencias en básica y media planteadas

en el documento (MEN, 2006) Pág. 105, 106, 107 y 108:

Favorecer el desarrollo del pensamiento científico, esta relacionada

con que los estudiantes desarrollen capacidades para plantearse

preguntas, formular preguntas, analizar información usar de manera

rigurosa los procedimientos, comunicar ideas, explicar

4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo

y noveno

69

argumentativamente sus ideas, trabajar en equipo y ser reflexivo sobre

sus actuaciones, también busca, según los estándares en desmitificar

las ciencias y llevarlas a un contexto en el que adquieren su verdadero

significado, a la vida diaria y la explicación que los rodea.

Desarrollar la capacidad de seguir aprendiendo, dado que la ciencia se

encuentra en permanente construcción, se debe ofrecer las

herramientas conceptuales y metodológicas que requiere para acceder

a los conocimientos y para seguir cultivándose a lo largo de sus vidas.

Desarrolla la capacidad para valorar críticamente la ciencia: se

relaciona con el desarrollo de la capacidad de los estudiantes para

observar y analizar críticamente, como los descubrimiento e ideas

científicos han incidido en el pensamiento de las personas, sus

sentimientos, su creatividad, su comportamiento; teniendo en cuenta

que las diferencias culturales influyen en el grado de aceptación de las

ideas científicas su uso y valoración. Lo anterior implica que los

estudiantes asuman una postura crítica frente a las contribuciones de

las ciencias, a la mejora de la calidad de vida de las personas y que

sean responsables frente al consumo, analizando la publicidad entre

otros.

Aportar a la formación de hombres y mujeres miembros activos de una

sociedad: La formación en ciencias debe educar a las personas que

son parte de una sociedad y que conocen su complejidad, que son

responsables de sus actuaciones, que asumen posturas críticas y

reflexivas frente aquello que está establecido, que identifican las

consecuencias de las decisiones que sustentan y debaten sus

planteamientos teniendo en cuenta los postulados científicos, que

escucha los argumento de otro y revisan los propios y que trabajan con

sus compañeros para buscar soluciones a situaciones problemáticas

70 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

En segundo lugar, para desarrollar el currículo de ciencias el docente debe tener

en cuenta como orientar las temáticas y la formación en la educación básica y

media. (MEN, 2006) Pág. 108 a 111

En consecuencia, y de acuerdo a las nuevas tendencias acerca de la enseñanza

de las ciencias se ha visto la necesidad de ofrecer una formación en la cual los

contenidos conceptuales son importantes, pero también lo son las formas de

proceder de los científicos, es decir aquellas acciones que se realizan en el

proceso de indagación, desde una visión contemporánea de las ciencias y de su

proceso de formación, se afirma que es necesario desarrollar las competencias

de los estudiantes conjugando conceptos científicos, metodologías, maneras de

proceder científicamente y compromiso social y personal.

Teniendo en cuenta los elementos anteriores el MEN presenta algunas

orientaciones para el docente que serán valiosas para sus prácticas en el aula.

(MEN, 2006)

Reconocer el valor de los aprendizajes significativos: mientras en el

trabajo científico para presentar una nueva teoría o explicación se

requiere de un proceso largo y complejo, los estudiantes deben

incorporar estos conocimientos en un tiempo corto y sin estar al tanto

de las preguntas y problemas que condujeron a estas nuevas

explicaciones. Se trata entonces de brindar a los estudiantes, las bases

que le permitan aproximarse, paulatinamente y de manera rigurosa al

conocimiento y la actividad científica a partir de la indagación,

alcanzando comprensiones cada vez más complejas a través del hacer.

Para lograr estas transformaciones en las formas de conocer, es

importante que el aprendizaje resulte significativo, es decir que los

nuevos conocimientos se vinculen a lo conocido y se transformen de

manera clara los conocimientos previos. (MEN, 2006) (Asubel,

Hanesian y Novak) Pág. 109

4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo

y noveno

71

Una pedagogía que tiene presente niveles de complejidad del

aprendizaje: es necesario tener en cuenta que el desarrollo del

pensamiento de los niños y niñas avanza poco a poco hacia formas

más complejas. Es por ello que la formación en ciencias debe respetar

ese desarrollo, pero a la vez impulsarlo, enfrentando a los estudiantes a

situaciones en las que el conocimiento previo o ingenuo no les sea útil,

es decir que no les provea explicaciones, de esta manera surgen más

preguntas que llevan a construcciones conceptuales más complejas.

Lo anterior supone revisar un concepto en más de una ocasión para

que los estudiantes tengan el espacio y el tiempo para aproximarse

varias veces a los mismos problemas y vallan profundizando en su

comprensión, en los modelos que requieren para explicarlos y

solucionarlos en el uso de herramientas que van adquiriendo. Es por

ello que se propone enseñar ciencias desde los primeros años

Trabajar desde una mirada interdisciplinaria: no es posible pensar en

aprendizajes auténticos en ciencias que no signifiquen relaciones

profundas y armónicas con otras áreas, como las matemáticas y el

lenguaje. El desarrollo científico implica entre otros, el uso de las

matemáticas como sistema simbólico que permite cuantifica y construir

modelos sencillos de los fenómenos que se observan. La formación en

ciencias debe propiciar además el desarrollo de la capacidad para

comunicar ideas científicas de manera clara y rigurosa, lo que implica

un uso adecuado no solo del lenguaje cotidiano sino aquel propio de la

ciencia (MEN, 2006)

La importancia de la participación activa de los estudiantes en su

aprendizaje: el aprendizaje necesita de la participación activa de los

estudiantes en la construcción de sus conocimientos, no es suficiente la

simple reconstrucción personal de conocimientos previamente

elaborados por otros y comunicados por el maestro o libro de texto.

72 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

Este papel activo del estudiante requiere de un docente que enfoque su

enseñanza de manera diferente, que su papel no se limite a la

transmisión de conocimientos o demostración de experiencias, sino que

oriente el proceso de investigación como un acompañante. Este

acompañamiento permite que los resultados parciales obtenidos por los

estudiantes sean reforzados matizados o cuestionados a partir de

aquellos propuestos por la comunidad científica.

El trabajo colaborativo en el aula: aprender haciendo, permite

desarrollar no solo las capacidades individuales, sino las capacidades

sociales de los estudiantes. Este tipo de aprendizaje proporciona una

posibilidad de trabajo colaborativo entre pares y la constitución de

pequeñas comunidades científicas; con ello se logra que los

estudiantes sean capaces de asumir sus compromisos individuales y

colectivos y esto redunda en el bien del grupo y posteriormente en el de

la sociedad.

Una evaluación diferente: si la ciencia está constituida por un conjunto

de saberes que están en permanente cambio, es decir en ella la

revisión y el análisis crítico es fundamental, es por eso que la

evaluación es un componente que no puede faltar en la formación en

ciencias. Una evaluación que sea vista en consecuencia como un

proceso, es decir que sea permanente, que de luces sobre el camino

recorrido y sobre el que se recorrerá.

No tienen sentido actualmente pensar en una evaluación dirigida a

detectar errores o fallas, se trata de una evaluación orientada a

identificar fortalezas que permita superar las debilidades, una

evaluación que permita determinar que están aprendiendo los

estudiantes y buscar herramientas que posibiliten al docente orientar el

proceso aprendizaje hacia los objetivos propuestos, teniendo en cuenta

los vacíos identificados en los estudiantes. La formación en ciencias

4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo

y noveno

73

debe ir de la mano de una evaluación que contemple no solamente el

dominio de conceptos, sino el establecimiento de relaciones entre los

diferentes conceptos, las formas de proceder científicamente y los

compromisos personales y sociales que se asumen.

4.2 Entorno físico

Desde los inicios de la humanidad los primeros sacerdotes iniciaron el estudio de

la astronomía elaborando calendarios a partir del movimiento de los astros y

registro de los fenómenos, que utilizaron para la predicción del clima, con lo que

podían controlar los periodos para la agricultura, las culturas que desarrollaron

estas técnicas fueron la mesopotámica, la egipcia y la china. (Villegas Rodríguez

Mauricio, 1999)

Estos aportes contribuyeron a que los griegos desarrollaran avances en los

campos de matemática, la física, la mecánica, la astronomía, entre otros. Los que

permitieron la comprensión de muchos de los fenómenos que se plantearon por

los filósofos de la edad antigua, entre estos Aristóteles con los planteamiento del

“movimiento natural de los cuerpos” que dieron paso a importantes formas del

pensamiento y que contribuyeron a entender los principios físicos de algunos

fenómenos, pasando por los postulados científicos de Galileo Galilei, la revolución

de Nicolás Copérnico, las leyes de Newton, entre otros, hasta llegar a los

postulados de la física contemporánea. (Villegas Rodríguez Mauricio, 1999)

En este sentido, el conocimiento de la física deberá contribuir a que los

estudiantes reconozcan diferentes teorías científicas sobre el origen de las cosas

y de la vida misma, analicen aplicaciones y sean conscientes de la importancia de

este conocimiento en la elaboración de modelos científicos que le permitan

comprender la función de los objetos en el universo, acercándolos a problemas

74 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

de su cotidianidad, a las posibles soluciones que se puedan obtener a partir del

conocimiento de la función física en los objetos y analizando constantemente los

procesos del método científico, para aplicarlos en su desarrollo social y personal.

(Academía, 2016)

4.3 Propuesta organización aspectos conceptuales

Teniendo en cuenta los estándares propuestos por el MEN, los documentos

internacionales y algunos elementos sugeridos por los docentes del área, se

propone trabajar los siguientes tópicos de física (con niveles de complejidad

adecuados) en los grados de básica secundaria.

4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo

y noveno

75

Tabla 4-1 Lista de Topicos para la enseñanza del entorno físico

GRADO TEMAS

SEXTO 1. Fenómenos físicos vs fenómenos químicos 2. ¿Qué estudia la física? 3. Conceptos introductorios: proporciones, mediciones, teoría del error, etc. 4. Mecánica de solidos:

Cinemática: MRU, MRV, Movimiento parabólico, MCU

Dinámica: Cantidad de Movimiento, Leyes de Newton, Leyes de Kepler

Estática: concepto de torque, condiciones de equilibrio

Ley de conservación de la cantidad de movimiento

Energía Mecánica y ley de conservación (sin rozamiento y con rozamiento)

SEPTIMO 1. Mecánica de fluidos

Presión, presión hidrostática

Principio de Arquímedes

Principio de Pascal

Principio de Torricelli

Conservación de la energía en fluidos (Teorema de Bernoulli)

OCTAVO 1. Electromagnetismo

Electroestática, ley de Coulomb, Campo eléctrico, Voltaje, Corriente y resistencia eléctrica, condensadores, ley de Ohm

Circuitos eléctricos

Magnetismo (fuerza, y campo magnético) 2. Termodinámica

Calor, temperatura, escalas de temperatura

Ecuación de estado

Leyes de termodinámica

NOVENO 1. Ondas

Conceptos fundamentales

Oscilaciones libres, amortiguadas y forzadas

Ondas mecánicas (clasificación)

Fenómenos ondulatorios

Introducción a la acústica (Cualidades del sonido, velocidad del sonido, efecto Doppler)

Óptica (geométrica, ondulatoria)

76 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

4.4 Organización curricular para los grados de octavo y noveno

Tabla 4-2 Estándares y temas para el grupo de grados de octavo y noveno

GRADO OCTAVO GRADO NOVENO

ESTÁNDAR TEMA ESTÁNDAR TEMA

Verifico la acción de fuerzas electrostáticas y magnéticas y explico su relación con la carga eléctrica.

Explico la formación de moléculas y los estados de la materia a partir de fuerzas electrostáticas.

Comparo sólidos, líquidos y gases teniendo en cuenta el movimiento de sus moléculas y las fuerzas electroestáticas

Establezco relaciones entre las variables de estado en un sistema termodinámico para predecir cambios físicos y químicos las expreso matemáticamente

Comparo los modelos que explican el comportamiento de gases ideales y reales.

Establezco relaciones entre energía interna de un sistema termodinámico, trabajo y transferencia de energía térmica; las expreso matemáticamente.

Relaciono las diversas formas de transferencia de energía térmica con la formación de vientos.

Electromagnetismo

Electroestática, ley de Coulomb, Campo eléctrico.

Circuitos eléctricos Voltaje, Corriente y resistencia eléctrica, condensadores, ley de Ohm

Magnetismo (fuerza, y campo magnético)

Termodinámica

Calor.

Temperatura. Escalas de temperatura

Leyes de termodinámica

Establezco relaciones entre frecuencia, amplitud, velocidad de propagación y longitud de onda en diversos tipos de ondas mecánicas.

Explico las consecuencias del movimiento de las placas tectónicas sobre la corteza de la Tierra.

Explico el principio de conservación de la energía en ondas que cambian de medio de propagación.

Reconozco y diferencio modelos para explicar la naturaleza y el comportamiento de la luz.

Establezco relaciones entre las diferentes fuerzas que actúan sobre los cuerpos en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme y establezco condiciones para conservar la energía mecánica.

Ondas

Conceptos fundamentales

Ondas mecánicas (clasificación)

Fenómenos ondulatorios

Introducción a la acústica (cualidades del sonido, velocidad del sonido, efecto Dopler)

Óptica (geométrica, ondulatoria)

¨.

4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo

y noveno

77

4.5 Descripción de algunos de los tópicos para los grados de octavo y noveno

4.5.1 Electromagnetismo

El electromagnetismo es la rama de la física que estudia las propiedades

eléctricas y magnéticas de la materia. A sí mismo permite dar explicación a los

fenómenos eléctricos, los magnéticos y la relación entre estos. (Sánchez, 2011)

El estudio del electromagnetismo permite la comprensión del funcionamiento de

diversos aparatos electrónicos que se encuentran a nuestro alrededor y que

hacen parte de nuestra cotidianidad como por ejemplo, el motor eléctrico, las

resistencias eléctricas, etc. De igual forma, permite el desarrollo tecnológico de la

sociedad a través de sus diversas aplicaciones.

Para abordar el electromagnetismo se requiere de la siguiente ruta disciplinar:

ELECTROSTÁTICA: en este tópico el estudiante comprenderá que debido a

la estructura de la materia, es decir que todo está compuesto por átomos

(protones y electrones), todos los cuerpos tienen propiedades eléctricas y por

tanto se pueden cargar eléctricamente, bien sea por contacto, por inducción o

por polarización. También se pretende que el estudiante identifique que los

cuerpos cargados pueden hacer fuerza entre sí. Esto se formaliza a través de

la ley de Coulomb la cual enuncia que la fuerza de atracción entre dos

cuerpos cargados es directamente proporcional al producto de sus cargas

eléctricas e inversamente proporcional a la distancia entre ellos. (Sánchez,

2011)

78 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

Para la enseñanza de este tópico se sugiere que el docente utilice

experimentos en donde se evidencie que los objetos no conductores como

globos, plástico, vidrio, etc. Pueden ser cargados eléctricamente al frotarlos

con lana o seda, es decir que los experimentos permitan evidenciar las

propiedades eléctricas de la materia. Con estas mismas prácticas

experimentales, se puede conducir al estudiante a la comprensión de las

diferentes formas de cargar objetos de acuerdo a su naturaleza.

A través de estas prácticas el estudiante podrá evidenciar que al cargar de la

misma forma dos objetos iguales, como por ejemplo dos globos frotados con

lana, y posteriormente acercarlos entre sí, estos van a presentar una

repulsión debido a que su carga es igual. De igual manera podrán

comprender que al acercar dos objetos cargados de diferente manera, como

por ejemplo un globo frotado con lana y un vidrio frotado con seda, estos se

atraerán ya que su carga es diferente.

CIRCUITOS ELÉCTRICOS: Los conceptos claves a desarrollar en este tópico

son: corriente eléctrica, voltaje y resistencia. La corriente eléctrica se define

como el movimiento de electrones que se da en un circuito cerrado. El voltaje

corresponde a la energía potencial eléctrica requerida para que haya una

circulación de electrones, este es proporcionado por una fuente. La

resistencia eléctrica, es la propiedad que presentan algunos cuerpos para

oponerse al paso de la corriente. La relación entre estos tres conceptos se

formaliza a través de la ley de Ohm, esta indica que la corriente total que

pasa por un circuito eléctrico cerrado es proporcional al voltaje de la fuente e

inversamente proporcional a la resistencia. (Saánchez, 2011)

La propuesta didáctica para este tópico es la construcción de circuitos

eléctricos sencillos, en serie y en paralelo, los cuales permitan evidenciar la

relación entre la corriente, la resistencia y el voltaje.

4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo

y noveno

79

MAGNETISMO: Es la propiedad que tienen algunos cuerpos de atraerse y

repelerse. Se espera que los estudiantes evidencien esta propiedad a través

del juego con imanes y limaduras de hierro. Estas prácticas también

contribuyen a la comprensión del concepto de Campo Magnético, como una

perturbación en el espacio generada por la presencia de cuerpos magnéticos.

La construcción de electroimanes permitirá que los estudiantes evidencien

que un circuito eléctrico tiene propiedades magnéticas, es decir que la

electricidad y el magnetismo están estrechamente relacionadas.

4.5.2 . Termodinámica

La termodinámica es el área que estudia los fenómenos en los que intervienen

transferencias de calor y de cambio de temperatura en los sistemas a nivel

macroscópico. Su nombre proviene del término que se ocupa del estudio de los

aspectos térmicos y la mecánica que se ocupa del movimiento, la fuerza y el

trabajo. Su estudio se ha convertido en un eje de gran importancia para la

enseñanza de Física. Uno de sus más grandes representantes fue Sadi Carnot,

quien enfocó la mayoría de estudios al funcionamiento de la máquinas térmicas, y

los enunciados de las leyes de la termodinámica. (Ivan, 2008)

La termodinámica es una de las ciencias más aplicadas a nivel industrial, el

conocimiento de esta ciencia contribuirá a que se reconozca su uso y aplicación

en el campo de la fabricación y modificación de materiales, por ejemplo, la

fabricación de cerámicas, la fundición del hierro, las aleaciones de diferentes

materiales para hacerlos más resistentes y livianos, como en el caso del aluminio

con el titanio, qué ha permitió el desarrollo de la industria aeronáutica.

Para iniciar la enseñanza de la termodinámica es necesario abordar la siguiente

ruta disciplinar:

80 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

TEMPERATURA: es la medida de la energía cinética de las moléculas, la

temperatura se encarga de encontrar la intensidad de la energía interna es

decir de medir la velocidad de las moléculas (energía en movimiento), de lo

anterior se infiere que la temperatura no depende del tamaño. La

temperatura cuenta con las siguientes escalas de temperatura para su

medición en: grados Celsius (centígrados), Fahrenheit y kelvin.

A partir del uso de un termómetro se sugiere que el estudiante mida

cambios de temperatura en diferentes sustancias y cuerpos. Si se tiene la

posibilidad de otro elemento de medición de temperatura que se utilice

para que se reconozcan diferentes elementos para la medición de la

temperatura.

CALOR: Es la transferencia de energía de un sistema al medio que lo

rodea, en él intervienen gran cantidad de partículas, el calor se produce

debido al choque de las moléculas del sistema con el medio, también se

puede decir que es la trasferencia de un sistema con altas temperaturas a

un sistema con bajas temperaturas. El calor se mide en julios o en ergios y

la caloría y la kilocaloría que son medias específicas. (Ivan, 2008)

Otros aspectos que se deben desarrollar en este nivel son el calor y los cambios

de estado, este proceso se lleva a cabo cuando un cuerpo absorbe calor y se

produce un incremento en su temperatura.

Se puede explicar la transferencia de calor y los cambios de estado, cuando se

calienta un recipiente con agua, y el liquido empieza la transformación de estado

líquido a gaseoso, tambien al utilizar un termometro se notará que la temperatura

solo aumenta hasta que empieza el cambio de estado de agua a vapor.

LEYES DE LA TERMODINÁMICA: se reconocen actualmente tres leyes de

la termodinámica, estas leyes se plantearon para facilitar el campo de

4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo

y noveno

81

estudio de los cuerpos y las sustancias, para el caso de este nivel solo se

enfocará en las dos primeras leyes. La primera ley o de conservación de

energía, postula que: la energía no se crea ni se destruye solo se

conserva, así entonces, si un sistema hace una transferencia de calor a

otro, el trabajo generado por la energía potencial hará que los dos

sistemas se equilibre. La segunda ley de la termodinámica plantea que un

sistema puede transferir calor a otro de menor temperatura, pero nunca al

contrario, así mismo plantea que la temperatura del sistema de mayor

temperatura será igual en los otros sistemas, pero no se mantendrá un

equilibrio como en la primera ley. Al empezar a desequilibrarse los

sistemas (las moléculas) entran en un estado que se le denomina la

entropía, que se puede considerar como el desorden del sistema. (Ivan,

2008)

Es importante que el estudiante comprenda las leyes de la termodinamica,

así su comprensión sobre los fenomenos fisicos seran más comprensibles

a su razon, por ejemplo en la primera ley de la termodinamica, se le puede

explicar al estudiante, a partir de someter un recipiente con agua a una

temperatura considerable, se observará como a partir de este fenomeno el

elemento pasa de un estado liquido a un estado gaseoso, con esto podrá

construir hipotesis de como se transforma la materia. En la segunda ley de

la termodinamica el estudiante debe comprender que un elemento con baja

temeratura es incapaz de trasmitir calor a otro cuerpo con mayor

temperatura, dentro de esta segunda ley tambien encontramos la entropia,

que se puede entender como la tendencia al desorden en algún sistema,

en ese caso a las moleculas que conforman los cuerpos. Se abordarán las

leyes de la termodinámica a partir de ejemplos en donde haya intercambio

de enegía entre un sistema y otro. Cómo se relaciona con el trabajo que

realizan ciertas maquinas y como se hace la trasferencia del calor. Para

82 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

esto se puede explicar como funcionan algunas máquinas termicas a partir

de los conceptos de trabajo de calor.

4.5.3 Ondas

Las ondas se entienden como la transferencia de energía de un lugar a otro sin

trasferencia de materia, son generadas a partir de una fuente que oscila y debido

a esto perturba un medio. Esta propagación puede darse en un medio material,

como por ejemplo a través de una cuerda cuando se generan pulsos en uno de

sus extremos mientras el otro está fijo, o en el vacío a lo cual se le conoce como

ondas electromagnéticas. (Monroy, 2016).

La enseñanza de esta temática es pertinente en la escuela ya que el desarrollo

de las tecnologías de información y comunicación han tenido lugar gracias al

estudio de las ondas y los movimientos ondulatorios, que son fenómenos que se

pueden observar en casi todos los campos de la física.

Para la enseñanza de las ondas se deben abordar los siguientes tópicos.

ONDAS MECÁNICAS: Las ondas mecánicas son aquellas que requieren

un medio elástico o material para su propagación, un ejemplo de estas es

el sonido. Las ondas mecánicas necesitan de alguna fuente de

perturbación y de un medio que contenga elementos que permitan la

perturbación de energía. (Monroy, 2016)

Para el desarrollo de este tópico se sugiere realizar experimentos donde se

generen ondas que se propaguen a través de cuerdas, resortes y/o agua.

Esto permitirá observar las características de las ondas mecánicas.

También es necesario el uso de simulaciones, gráficas o esquemas que

permitan a los estudiantes la comprensión de las características propias de

4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo

y noveno

83

las ondas como lo son; cresta, valle, longitud de onda, frecuencia, periodo,

amplitud y elongación.

FENÓMENOS ONDULATORIOS: Cuando una onda interactúa con un

obstáculo, bordes, rendijas o cambia su medio de propagación, se

presentan los fenómenos ondulatorios. La reflexión ocurre cuando una

onda choca con un obstáculo o barrera ubicada en medio de su dirección

de propagación, como consecuencia de este choque se genera un cambio

en la dirección de propagación de dicha onda. La refracción corresponde al

cambio de velocidad experimentado por una onda cuando se cambia su

medio de propagación. La difracción es el fenómeno presentado cuando

una onda interactúa con bordes o ranuras y consiste en la propiedad que

tienen las ondas de cambiar su dirección de propagación y su frente de

onda. La interferencia ocurre cuando dos ondas de la misma naturaleza

coinciden temporal y espacialmente, esta puede ser constructiva o

destructiva. (Monroy, 2016)

Con experimentos sencillos se pueden observar fácilmente los fenómenos

ondulatorios, por lo tanto la sugerencia para su enseñanza es mostrar a los

estudiantes cómo ocurren estos fenómenos y qué cambios se generan en

el movimiento ondulatorio.

SONIDO: El sonido es una onda longitudinal y mecánica. Sus cualidades

son: el tono, el timbre y la altura, estas permiten diferenciar un sonido de

otro, por ejemplo el timbre permite diferenciar el sonido producido por un

violín y el producido por una trompeta cuando se interpreta la misma nota

musical. Los sonidos se clasifican en graves y agudos según la frecuencia,

si es más alta el sonido será agudo y si la frecuencia es baja, el tono será

bajo. En el desarrollo de este tema se debe comprender como funciona la

voz humana. (Rossi, 2003)

84 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

En la aplicación didáctica se puede explicar al estudiante que la voz

humana es producida por vibraciones. A través de un resorte de plástico y

con un pequeño golpe se observará que el resorte no se desplaza, lo que

se desplaza es la energía producida por el impulso, a este impulso de

energía en movimiento se les denomina ondas sonoras.

OPTICA: esta ciencia se encarga de estudiar la naturaleza de la luz y los

fenómenos producidos por esta. Debido a que la luz presenta los mismos

fenómenos que las ondas, se deduce que la luz presenta un

comportamiento ondulatorio. La óptica se divide en dos partes, la óptica

geométrica y la óptica física, la primera se encarga de analizar los

fenómenos de reflexión y refracción, en los cuales solo se estudia el

cambio de dirección de propagación de la luz, mientras que la óptica

ondulatoria se encarga del estudio del comportamiento ondulatorio de la

luz, es decir de los fenómenos de interferencia, difracción y polarización.

(Rossi, 2003)

Es importante que los estudiantes comprendan ¿cómo podemos ver los

objetos que nos rodean? Por ello, es importante explicar el proceso físico y

biológico que permite la visión.

La estrategia didáctica sugerida para este tópico es observar el proceso de

formación de imágenes en espejos planos y espejos esféricos (cóncavo y

convexo). Para abordar los fenómenos de la interferencia y la difracción de

la luz en rendijas y rejillas, se puede realizar el experimento de Young, el

cual permitirá que los estudiantes evidencien el comportamiento

ondulatorio de la luz.

Para el desarrollo de los temas anteriores se sugiere trabajar sobre los

fenómenos y conceptos de propios de los temas, sin embargo se aclara, que para

el estudio de la física, que es una ciencia que obligatoriamente requiere de las

4. Diseño curricular para el entorno físico del grupo de grados octavo

y noveno

85

matemáticas para coexistir, si pretendemos estudiar un fenómeno físico,

necesitamos traducirlo de alguna forma a un término matemático, como puede

ser una ecuación o sencillamente operaciones elementales de la aritmética.

En el caso de los temas a tratar para los grados octavo y noveno las

matemáticas que se utilizan son el manejo de operaciones básicas (suma, resta,

multiplicación, división, potenciación y radicación con números reales), también la

utilización de ecuaciones matemáticas para la resolución de problemas físicos, de

estas ecuaciones se debe realizar el despeje de las mismas, de este modo se

tendrá en cuenta el álgebra, ya que las ecuaciones combinan números y letras

que son las variables (incógnitas) de las ecuaciones, en las unidades de medida

tener el concepto claro de su significado ya que es el lenguaje propio de las

ciencias naturales.

4.6 Algunas sugerencias para el proceso de enseñanza-aprendizaje para los grados octavo y noveno

En su artículo ¨La alfabetización científica y tecnológica en el proceso de

enseñanza-aprendizaje de la física¨ Andrés Felipe Velásquez Mosquera plantea

que el proceso de enseñanza-aprendizaje de la física debe reflejar las

características de la actividad investigativa y para ello es necesario que el

docente de física reoriente sus prácticas teniendo en cuenta (entre otros) los

siguientes aspectos:

Estructurar el aprendizaje a través de situaciones problemáticas abiertas.

Propiciar el compromiso de los estudiantes frente al trabajo científico y los

problemas sociales.

86 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

Vincular la teoría y la práctica mediante la observación, la apropiación de

conceptos y leyes, el desarrollo de habilidades, la formación de hábitos, los

valores y la creatividad en el entorno del trabajo científico.

Promover la independencia en la búsqueda y la formación de una

concepción científica.

Tener en cuenta que el aprendizaje del estudiante depende de su

desarrollo cognitivo, y este depende de los conocimientos previos y del

contexto.

El proceso de enseñanza-aprendizaje de la física debe incorporar aspectos

de la actividad científica, familiarizando al estudiante con actividades de

investigación usando nuevas tecnologías, planteamiento y resolución de

problemas abiertos, planteamiento y refutación de hipótesis, diseño y

realización de experimentos, trabajo en equipo, consulta de bibliografía y

desarrollo de trabajos de investigación en equipo.

Las áreas y actividades que los estudiantes resuelvan deben ser variadas,

de diferentes niveles de dificultad y adecuadas al desarrollo y avances de

los estudiantes.

Evaluar sistemáticamente a los estudiantes teniendo en cuenta el dominio de

conocimientos y habilidades usando diferentes instrumentos y tareas.

5. Validación 87

5. Validación

Con el objeto de realizar una validación preliminar de la organización curricular se

presentó el documento a cuatro docentes del área de ciencias naturales para que

hicieran una apreciación acerca de ésta y para ello se les plantearon las cuatro

preguntas que aparecen en el anexo B

Respecto a las respuestas de los docentes se puede comentar lo siguiente:

Consideran que los tópicos propuestos son adecuados y pueden ser

trabajados en el nivel correspondiente. Podrían adaptarse sin problema al

currículo que se desarrolla actualmente en la institución

En lo relativo a las pruebas (evaluaciones internas y externas) consideran

que los cambios en el currículo pueden incidir positivamente en los niveles

de desempeño de los estudiantes y esto redundaría en el índice sintético

de la institución

Manifiestan su acuerdo con la implementación de la propuesta en el aula

haciendo las adecuaciones pertinentes y teniendo en cuenta que la

evaluación debe ser formativa

88 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

6. Conclusiones y Recomendaciones

6.1 Conclusiones

El diagnóstico que se realizó respecto a las prácticas curriculares de los docentes

de ciencias permitió evidenciar qué en los grados octavo y noveno, se privilegia el

trabajo con el entorno vivo y no se incluyen tópicos relacionados con el entorno

físico, es decir no se desarrollan los aspectos sugeridos en los estándares

básicos. Se concluyó que esta carencia está relacionada con el área de formación

de los docentes, la mayoría son licenciados en Biología.

El análisis de las propuestas curriculares internacionales permitió interpretar y

contrastar marcos teóricos y aspectos conceptuales que contribuyeron estructurar

la organización curricular para los grados octavos y noveno. Así mismo contribuyó

a resaltar la importancia de la enseñanza de la física desde los primeros años de

la básica secundaria.

Con respecto al proceso de enseñanza-aprendizaje de la Ciencias Naturales se

evidenció qué tanto en los documentos internacionales, como los lineamientos y

estándares colombianos, se sustentan los marcos y orientaciones que pueden

ayudar a los docentes a reorientar sus prácticas pedagógicas, con la intención de

que el aprendizaje de las ciencias sea significativo y los niveles de desempeño de

los estudiantes mejoren.

6. Conclusiones y recomendaciones 89

Para estructurar los tópicos de física se tuvieron en cuenta fundamentalmente los

estándares, pero se propusieron algunos cambios para que el diseño sea más

coherente desde la física y permita avanzar secuencialmente con los estudiantes.

La estructuración del diseño se apoyó además en la experticia y en los criterios

de los docentes de física de la institución y es por ello que puede ser una

herramienta para la organización del área de ciencias naturales y se podría a

futuro ampliar a todos los grados de la básica y media.

De la validación preliminar del diseño curricular se puede concluir que éste es

adecuado para la institución pues los profesores que lo analizaron están

dispuestos a ajustarlo y a desarrollarlo.

6.2 Recomendaciones

Para el desarrollo de la propuesta es necesario que se tenga en cuenta la

implementación del proceso de enseñanza del entorno físico desde los grados

sexto y séptimo, con la finalidad de que el proceso éste acorde con lo que se

propone desde el Ministerio de Educación.

Se recomienda crear una comunidad científica entre los docentes, de esta forma

al interior de ésta se puede lograr un intercambio de saberes, que puede

beneficiar a los docentes que tienen que impartir en un campo del saber diferente

al de su formación.

Aunque la propuesta de diseño curricular se definió a partir de las directrices del

MEN, se recomienda que se haga una revisión periódica de los estándares y los

derechos básicos del aprendizaje, para tener actualizada la estructura curricular a

las exigencias de la educación colombiana.

Es importante que los docentes de los niveles de octavo y noveno para el

desarrollo de las temáticas de la física, lo hagan desde metodologías que

favorezcan los aspectos conceptuales y fenomenológicos.

90 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

También es importante resaltar la importancia de la enseñanza de la física, desde

aprendizaje significativo, favoreciendo el trabajo de laboratorio y el aprendizaje a

partir del método científico. Por lo tanto, se recomienda que la institución amplié

la dotación a los laboratorios, así como las horas de practica en estos.

Este es un documento flexible que puede ser modificado según las necesidades

de la institución.

Referencias 91

7. Referencias

Beatriz Macedo, R. K. (2006). La educación de los derechos humanos desde una

visión naturalizada de la ciencia y su enseñanza: aportes para la formación

ciudadana.

Campanario, Juan Miguel y Moya, Aida. (1999). ¿Cómo enseñar ciencias?

Principales tendencias y propuestas. Madrid: Universidad de Alcala

Henares.

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la comprensión en el aula. Cataluña: Paidós, Iberica, S.A.

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para la enseñanza de las ciencias naturales: Tendencias actuales y

perspectivas. En A. A. Estela Cols, La definición de propósitos y contenido

curriculares para la enseñanza de las ciencias naturales: Tendencias

actuales y perspectivas. Buenos Aires: Praxis Educativa.

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entre sus elementos. España.

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Revista Iberoamericana de Educación.

Harlen, W. (2003). Enseñanza y aprendizaje de las ciencias. Madrid : Morata S.L.

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de octavo y noveno

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Boyaca. Facultad de Ciencias e Ingieneria Departamento de Química .

Lilia Ladino, Y. F. (2010). Propuesta curricular para la enseñanza de las ciencias

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en Ciencias Sociales y Naturales. Formar en Ciencias ¡El desafio!

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investigación y la práctica. Buenos Aires: Paidos.

Villegas Rodríguez Mauricio. (1999). Galaxia Física 11. Bogotá: Voluntad.

94 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

Anexos 95

A. Anexo: Diagnostico prácticas curriculares

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

FACULTAD DE CIENCIAS

MAESTRÍA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES

Estimado(a) docente:

RELACIÓN DE LOS ESTANDARES NACIONALES CON EL CURRICULO INSTITUCIONAL:

Por favor lea atentamente los siguientes enunciados. Éstos hacen referencia a marcos y orientaciones de los Lineamientos Curriculares y los Estándares básicos de competencias de Ciencias Naturales propuestos por el MEN. Contraste estas

Nombres y apellidos:

Área de formación

Área(s) de

desempeño

Curso

:

Fecha

:

D M A

96 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

afirmaciones con el documento curricular de la institución y a partir de este análisis asigne una ponderación de 1 a 5, donde 1 corresponde a: no aparecen referencias al respecto y 5 éstas son explícitas, claras y completas.

EJES

FUNDAMENTALE

S

ENTORNOS Y ASPECTOS

FUNDAMENTALES

NIVEL DE

AVANCE

1 2 3 4 5

PROCESOS DE

PENSAMIENTO Y

ACCIÓN

Discute el documento institucional

aspectos relacionados con la

importancia de la indagación, la

formulación de hipótesis y la explicación

de teorías en el proceso de enseñanza-

aprendizaje de las ciencias naturales.

Describe las acciones que debe ejecutar

el estudiante para potenciar los

procesos mencionados en el numeral

anterior.

Menciona la relevancia de preparar al

estudiante para que explore

aplicaciones de los conceptos y

procedimientos básicos de las ciencias

naturales.

APROXIMACIÓN

AL

CONOCIMIENTO

1. Relaciones del entorno vivo:

El documento institucional describe de

forma explícita y clara las competencias

Anexos 97

CIENTÍFICO

BÁSICO

específicas que permiten la conexión de

la biología, la química y la física para

entender la vida, los organismos vivos,

sus interacciones y transformaciones.

El documento incluye orientaciones

sobre la componente celular, funcional y

ecosistémica

2. Relaciones del entorno físico:

describe de forma explícita y clara que

las competencias específicas que

permiten la conexión de la biología, la

química, la física y la geografía para

entender el entorno en el que viven los

organismos, las transformaciones de la

materia y las interacciones que se

establecen entre los objetos y los

organismos presentes en el entorno.

El documento incluye orientaciones del

MEN respecto a los conceptos de

energía, transferencia de energía,

ondas, electromagnetismo, óptica y

termodinámica y su relación con el

entorno de ciencia tecnología

98 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

3. Ciencia, tecnología y sociedad: hace

referencia a las competencias

específicas que permiten la

comprensión de los aportes de las

ciencias naturales a la mejora de la vida

humana individual y de las

comunidades, así como al análisis de

los peligros que pueden originar los

avances científicos.

RELACIÓN DEL DOCENTE CON EL CURRICULO:

Los enunciados siguientes están relacionados con el desarrollo curricular en el área. Es decir, con la manera como usted implementa el currículo de ciencias en el aula. Por favor lea atentamente cada uno de ellos y responda según su percepción.

N: Nunca CN: Casi nunca AV: a veces CS: casi siempre S: siempre

SUB

ASPECTO CARACTERÍSTICA

FRECUENCIA

N CN AV CS S

¿Cómo

desarrolla

su clase?

¿Parte de los conocimientos previos de los

estudiantes?

¿Complementa los conocimientos de sus

estudiantes con la observación directa de

Anexos 99

eventos en la naturaleza?

¿Relaciona, las competencias básicas con

las tareas y experiencias diarias de los

estudiantes?

¿Utiliza el experimento como base

fundamental para la explicación de

sucesos naturales?

¿Trabaja por proyectos?

¿Usa trabajo colaborativo en el proceso de

construcción de conocimientos básicos de

ciencias?

¿Propone experiencias a sus estudiantes

que les permitan usar sistemáticamente un

método científico?

¿Consulta y usa para el desarrollo de su

clase las orientaciones del MEN?

¿Tiene en cuenta para desarrollar su clase

de ciencias la diversidad de estilos

cognitivos de los estudiantes?

¿Qué

materiales

y recursos

emplea?

¿Utiliza recursos tecnológicos (Página

web, portales educativos, software

específico, blog etc.)?

¿Emplea material para la elaboración de

sus experimentos (básculas,

dinamómetros, metros, imanes espejos,

limadora, elementos químicos para la

separación de mezclas, bombillos, cables,

100 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

etc.)?

Usa talleres, guías o textos en el desarrollo

de clase

¿Utiliza el trabajo de campo como una

parte fundamental para desarrollar sus

clases, donde sus estudiantes tengan

contacto con los elementos naturales?

Anexos 101

B. Anexo: Instrumento validación

INSTITUCIÓN EDUCATIVA JULIO CÉSAR TURBAY AYALA

Nombre: Curso:

Diagnóstico: Fecha:

Área en la que se desempeña: ____________________

Respetado docente:

La siguiente encuesta (que se acompaña con el documento construido) tiene el

propósito de conocer su opinión sobre la propuesta de organización curricular

para uno de los componentes del área de Ciencias, el entorno físico, en el grupo

de grados octavo y noveno

Lea por favor cuidadosamente el documento y responda las siguientes preguntas:

1. ¿Usted considera que los tópicos propuestos son adecuados para el grupo

de grados y se pueden ajustar al desarrollo curricular del área en la I.E.

Julio Cesar Turbay Ayala?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

102 Diseño y desarrollo curricular para el entorno físico del grupo de grados

de octavo y noveno

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

2. ¿Son los tópicos propuestos coherentes con los estándares propuestos por

el MEN?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

3. ¿Considera usted que esta propuesta de organización podría incidir en los

niveles de desempeño de los estudiantes en pruebas internas y externas

de Ciencias Naturales? Explique cómo.

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

4. ¿Estaría usted de acuerdo con implementar (con adecuaciones si se

requieren) esta propuesta en el aula?

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

Gracias por su colaboración