0

Universidad Pedagógica Nacional Unidad Ajusco

Licenciatura en Psicología Educativa

Informe de Intervención Profesional

“La modelización como estrategia didáctica en la enseñanza de la

Fuerza de Gravedad en niños de primaria”

Tesis que para obtener el título de

Licenciada en Psicología Educativa

Presenta:

Dulce Jazmín Martínez Piedras

Asesora:

Dra. Claudia López Becerra

México, D, F., 2013

Si sobrevives, si persistes, canta, sueña, emborráchate.

Es el tiempo del frío: ama, apresúrate.

El viento de las horas barre las calles, los caminos.

Los árboles esperan, tú no esperes, éste es

el tiempo de vivir, el único.

Jaime Sabines

DEDICATORIAS

Con amor y respeto dedico esta tesis a:

Mis padres

Que sin importar las circunstancias me apoyaron

en todo momento de mi formación profesional…

Jamás dejaron de creer en mí.

Mi hermana Eli

Que siempre creyó en mí, me animó a

seguir Intentando ingresar a la universidad…

Me enseñó a ser perseverante y

. a esforzarme cada día más.

Mi sobrino Ángel

Al que no tuve la oportunidad

de ver crecer…

Estoy segura que desde el cielo me cuida.

AGRADECIMIENTOS

Mis sinceros agradecimientos a:

Dios

Por darme la oportunidad de realizar este sueño…

Mi mamá

Por la vida, el amor y las noches de desvelo de tu ser al ayudarme a crecer…

Chiky, siempre creíste en mí, en los momentos difíciles me

apoyaste y muchas Veces sin importar tu cansancio me escuchaste y sabias palabras

me aconsejaste.

Me enseñaste que después de cada tropezar se debe continuar.

En muchas ocasiones me viste llorar cuando las cosas no salían bien y estuviste ahí

para abrazarme y animarme…

Gracias por ser mi mejor amiga. Te amo.

Mi papá

Por apoyarme en cada una de mis decisiones que he tomado a lo largo de mi vida…

Me enseñaste a crear convicciones y a luchar por lo que se quiere.

Jusgaste conmigo cuando niña, me llamaste la atención cuando fue necesario y hoy

compartes conmigo la alegría de ver hecho realidad este sueño que sin tu apoyo y el de

mi madre difícilmente hubiese sido posible…

Gracias por ser y estar. Te amo.

A mis herman@s

Eli, Paty, Danny y Giovas:

Gracias por el apoyo incondicional y moral que siempre me

han brindado, por guairme y alentarme acertadamente ante los problemas que se han

presentado en mi camino. Los quiero mucho.

A mi cuñada

Sandra, gracias por apoyarme en aquella etapa de mi vida en lo personal

y en lo académico… Gracias por cada uno de tus consejos.

A mi primo Iván Piedras

Gracias por ser un gran apoyo para mí y estar siempre presente cuando

lo he necesitado, más que primo eres un amigo y te quiero mucho.

A mi gran amigo P-chan

Por estar a mi lado cuando más lo he necesitado, porque te has alegrado por cada uno de

mis logros y en los momentos difíciles has estado ahí…

Gracias por estos 12 años de amistad.

A mis amig@s de licenciatura

Cinth

Por ser la mejor enfermera que pude tener cuando estuve enferma.

Amix, tu amistad y compañerismo durante la lic y hasta ahora ha resultado un tesoro

invaluable, gracias por cada goloseada. TQM

Yuyú

Por tu amistad, apoyo y comprensión. Por cada comento compartido (pláticas,

risas, fiestas, borracheras), porque cada vivencia a tu lado ha resultado maravillosa y

porque cada que me desanimaba de la tesis estuviste ahí para animarme a continuar…

Gracias por estar en todo momento y los abrazos rompehuesos, tqm mi piernas largas.

Sandy

Por todo el aprendizaje que dejaste en mí,

pero sobre todo, por recordarme el CARPE DIEM.

Compartimos grandes sueños e ilusiones, iluminaste mi vida

con hermosos colores. Te agradezco que en el camino de la licenciatura

hayas trabajado en más de una ocasión conmigo, eso para mí fue excepcional…

Lo acepto, me pegaste lo ñoña, hay ajá… jajaja

Gracias por tú conmigo, Mi oddie.

Fanny y Wendy

Por ser las primeras personas en compartir hrs conmigo en la universidad,

por su amistad, apoyo y comprensión… Gracias club Wendy´s.

Ana Pichardo

Me enseñaste a luchar contra todo, a levantarme y sonreír aún cuando las cosas no marchaban

bien, por ser un gran apoyo y una excelente amiga siempre.

Gracias, incluso por ser tan molesta conmigo…

Sin ti mi vida no sería la misma.

A mi amiwui Raulin

Te agradezco que me hayas dado la oportunidad de conocerte

y de convivir durante el tiempo que pasamos en el servicio social, por las pláticas tan interesantes,

las risas cuando la torcida de rabiux jaja y el repertorio de canciones que hicieron menos pesado el

trabajo en EDUCIEN, claro, sin olvidar que te convertiste en el mejor de los chilakiles.

Ari Méndez

Porque no sólo fuiste mi profesor en la licenciatura sino porque para

mí fuiste y sigues siendo un gran apoyo.

Gracias por ser amigo, y por tus sabios consejos cuando así te los he pedido.

A mi asesora de tesis

Dra. Claudia López Becerra

Por su apoyo, paciencia y comprensión en este camino llamado tesis…

Gracias no sólo por ser mi asesora, sino también por demostrarme su amistad y escucharme

cada que se daba cuenta que algo no andaba bien.

Alberto Monnier Treviño

Por todo el aprendizaje que me dejaron cada una de sus clases, pero sobre todo

por esa calidad humana que lo caracteriza y lo hace ser aún más especial.

Por su apoyo y comprensión

en este camino y por dedicar parte de su tiempo a la revisión de mi tesis… Gracias

Dra. Xóchitl Bonilla Pedroza y la Dra. Rosa María Soriano Ramírez

Por tomarse el tiempo y dedicación para

leer mi trabajo de tesis y con sus comentarios enriquecer aún más mi trabajo… Gracias

Índice

Resumen .......................................................................................................................... 1

Introducción ..................................................................................................................... 2

Marco Referencial…………..…………………………………………………………………….6

Capítulo 1. Ideas previas en la enseñanza de las ciencias; el caso de la fuerza de

gravedad…………………………………………………………………………...……………….6

1. Enfoque Constructivista ................................................................................................ 7

1.2 Ideas previas. Selección del término ........................................................................... 8

1.2.1 Antecedentes de las ideas previas. ........................................................... 11

1.2.2 Qué son las Ideas previas .......................................................................... 13

1.2.3 Características de las ideas previas ........................................................... 15

1.3 Importancia de las ideas previas en la enseñanza de la Física en educación

primaria ................................................................................................................ 17

1.4 Estado del arte. Ideas previas reportadas en la literatura sobre la fuerza de gravedad en

educación básica ............................................................................................................. 19

Capítulo 2. Modelización en el campo de la didáctica de las ciencias ....................... 29

2.1 La enseñanza de las ciencias vista como un proceso de modelización .......... 31

2.2 Construcción de modelos en la enseñanza de las ciencias ............................ 32

2.2.1 Características de los modelos científicos ................................................... 34

Capítulo 3. Procedimiento: Diseño de la estrategia didáctica ........................................... 37

3.1 Estrategias de aprendizaje ......................................................................................... 38

3.1.2 Estrategia didáctica desde la modelización ................................................. 39

3.2 Identificación de la problemática ............................................................................... 40

3.3 Objetivos .................................................................................................................. 41

3.4 Participantes ............................................................................................................ 41

3.5 Escenario.................................................................................................................. 41

3.6 Criterios para el desarrollo de la estrategia didáctica ........................................... 42

3.6.1 Aspectos teóricos .................................................................................................... 42

3.7 Modelo curricular ....................................................................................................... 43

3.7.1 Aprendizajes esperados .............................................................................. 43

3.8 Modelo científico erudito ............................................................................................ 44

3.9 Modelo cognitivo ........................................................................................................ 49

3.9.1 Aspectos prácticos .................................................................................................. 49

3.10 Procedimiento de la estrategia didáctica: Fase inicial .............................................. 50

3.11 Diseño de la Estrategia Didáctica ............................................................................ 51

3.11.1 Descripción de las actividades de la estrategia didáctica ........................... 52

Capítulo 4. Seguimiento y evaluación del proyecto de intervención ........................ 57

Conclusiones ................................................................................................................... 81

Alcances y limitaciones ...................................................................................... 82

Sugerencias ......................................................................................................... 83

Papel del psicólogo educativo .............................................................................. 83

Referencias .................................................................................................................... 84

Anexos............................................................................................................................ 88

1

Resumen

Hoy día, se sabe que los alumnos mantienen un conjunto de preconcepciones sobre

contenidos científicos a las cuales Driver (1999) define como las ideas de los niños sobre

diversos fenómenos naturales, estas puedan ser incoherentes, en la medida en la cual se

modifique la forma de pensar de los alumnos tanto de las ideas de partida como de lo ya

escrito o dicho, puesto que las ideas son personales e influyen en la manera de adquirir el

conocimiento.

De ahí que se considere a la modelización como estrategia didáctica para modelizar el tema

fuerza de gravedad impulsando a la construcción activa de los significados partiendo de las

ideas previas de los alumnos y dándoles oportunidades a estos para construir y aproximar

sus ideas a las científicas. En este sentido, el objetivo de este trabajo fue diseñar, aplicar y

evaluar una estrategia didáctica para la construcción de un modelo científico escolar de la

fuerza de gravedad en alumnos de 5to grado de primaria.

La estrategia didáctica se aplicó a 61 niños de edades entre 10 y 11 años de 5to año de una

escuela primaria pública ubicada en la delegación Iztacalco. Los resultados obtenidos fueron

tres modelos, inicial, intermedio y final, dichos modelos hacen ver que las ideas de los

estudiantes se encuentran alejados de las de la ciencia escolar.

2

Introducción

Durante mucho tiempo enseñar ciencia supuso casi, exclusivamente, la transmisión de

conocimientos que se encontraban alejados del entorno, interés y necesidades de los

alumnos (Pozo & Gómez, 2000) haciendo notar una de las problemáticas en la enseñanza

de las ciencias en la falta de capacidad técnica de los profesores frente al grupo (Candela,

1988), en donde los docentes tratan de presentar los saberes científicos de la manera más

simple como cosas objetivas y concretas que se deben conocer y memorizar para que los

alumnos respondan posteriormente en un examen. De ahí, que especialmente los niños

perciban la asignatura de ciencias naturales como algo aburrido y de poca utilidad en la vida

cotidiana (Aleixandre, Caamaño, Orboñe, Pedtinaci, Rivas y Rocha, 2003).

En la actualidad, el caso de la enseñanza de la ciencia en general y de la física en particular

presenta desafíos debido a que ha sido considerada como una de las materias de mayor

complejidad, que a su vez, se ha visto limitada a la descripción macroscópica de los

sistemas y sus cambios, omitiendo estrategias de argumentación y razonamiento en las que

están implicados sus modelos (iniciales), lo que priva al alumnado de la oportunidad de

comprender cómo se desarrolla el conocimiento científico (Castineiras y García, 1996). En el

caso de la física uno de los saberes que se enseña o se pretende enseñar en educación

básica es el de fuerza de gravedad, tema en el que se ha detectado la dificultad que

presentan los sujetos de 5to grado al definir qué es y en qué consiste, pues las concepciones

que estos tienen acerca del tema se encuentran alejados de la ciencia escolar (Mora y

Herrera, 2009; Hierrezuelo y Montero, 2002).

En el caso de la enseñanza de la fuerza de gravedad (en el quinto grado) la SEP espera

que los alumnos reconozcan la caída de los objetos como evidencia de la acción de la

misma, y que deduzcan que el peso de un objeto produce efectos sobre otros debido a la

fuerza de atracción que ejerce la tierra (SEP, 2009).

En cuanto a las secuencias didácticas, la SEP espera que el docente recupere y aproveche

lo que saben los alumnos (ideas previas), sin embargo, y a pesar de que se plantea el uso

de secuencias didácticas que permitan cubrir los objetivos planteados en el plan y programa

2009, no se menciona qué estrategias o secuencias son las que se deben implementar a la

hora de enseñar ciencias, por ello y como profesionista de la educación, la labor del

psicólogo educativo en este tipo de problemáticas, es el de participar en el diseño de

3

estrategias didácticas de las que pueda hacer uso el docente a la hora de enseñar ciencias,

permitiémdole a los alumnos tener un aprendizaje significativo, contextualizado y aplicado a

situaciones reales.

De ahí que, desde la Psicología Educativa se brinde una estrategia didáctica basada en la

modelización que sirva de apoyo al profesor al momento de impartir las clases de ciencias,

tomando en cuenta que el papel del docente es hacer pensar a los alumnos, y pensar junto

con ellos induciéndolos a la construcción de un modelo científico escolar.

Para poder justificar el por qué de esta propuesta psicopedagógica se considera importante

decir que se revisó los planes de estudios actuales de educación primaria, donde el enfoque

basado en competencias actualmente no plantea que las secuencias didácticas estén

basadas desde una perspectiva de modelización, a su vez, se llevó a cabo la identificación

de las ideas previas que tienen los alumnos acerca de la fuerza de gravedad; para esto, se

utilizaron dos técnicas que permitieran identificar el modelo inicial (ideas previas); en

primera instancia aplicando la técnica de redes semánticas naturales modificadas de Reyes

Lagunes (1993), y posteriormente el dibujo, esto, con la finalidad de identificar la relación de

conceptos que hacen los sujetos para dar explicación al fenómeno físico.

Partiendo de esto, se hicieron evidentes las múltiples ideas que tienen los estudiantes y de

las que hacen uso para dar explicación a dicho tema, y que la mayoría de estas ideas

previas están alejadas de las de la ciencia escolar, por lo que se reconoce que estas son uno

de los factores clave que deben tenerse en cuenta como condición necesaria (aunque no

suficiente) para dar pie a la construcción del conocimiento científico a través de modelos que

faciliten tal aprendizaje de las ciencias.

De ahí que se haga esta aportación psicopedagógica cuyo objetivo general es diseñar,

aplicar y evaluar una estrategia didáctica para la construcción de un modelo científico escolar

de la fuerza de gravedad en alumnos de 5to grado de primaria.

Siendo así, el diseño e implementación de la estrategia didáctica nos lleva a abordar la

importancia que juegan las ideas previas que tienen los alumnos durante el proceso de

enseñanza y de aprendizaje de la fuerza de gravedad.

4

Se decidió utilizar el término ideas previas para referir a las construcciones presentes que los

sujetos poseen para explicar conceptos que no están necesariamente en conflicto con las

aceptadas por la comunidad científica puesto que las ideas de los niños son coherentes en la

forma de pensar del alumno aunque no lo sean para la ciencia escolar (Driver, 1994). Se

tomó esta denominación para nombrarlas porque la construcción de las ideas científicas se

desarrollan en los niños antes de que se les enseñe ciencia en la escuela y en algunos

casos estas ideas están de acuerdo con la ciencia que se les enseña (Driver, Squires,

Rushworth y Wood-Robinson, 1999).

Por lo anterior se consideró viable hacer uso de la estretagia basada en la modelización para

la enseñanza de la fuerza de gravedad, esto, porque es vista como la actividad central en la

enseñanza de las ciencias, ya que la resolución de un problema de investigación demanda

que el fenómeno estudiado sea representado mediante un constructo: el modelo científico

(Driver y Oldham, 1986; Gallarreta y Merino, 2005).

Así, hablar de modelización como estrategia didáctica es poner acento en la construcción

de modelos o tramas de ideas, que les proporcionen a los alumnos una representación y

explicación de la fuerza de gravedad, útiles en la vida cotidiana. Estos modelos, se generan

a partir de las ideas previas que posee el sujeto, es decir, la elaboración de un modelo

mental es una actividad llevada a cabo por sujetos ya sea de manera individual o grupal

(Justi, 2006).

Siendo así, la presente intervención psicopedagógica pretende aportar elementos teórico

metodológicos de corte constructivista donde se ve al alumno como el que asume el papel

esencialmente activo para aprender, debe ser autónomo y constructor de su propio

conocimiento y a su vez, desarrollar una forma inquisitiva de ser (Driver y Oldham, 1986).

Para abordar el objetivo planteado se elaboró un marco teórico metodológico de cuatro

capítulos. El primero presenta la enseñanza de las ciencias en educación primaria, se define

qué son las ideas previas y sus características, y se muestra la literatura encontrada de las

ideas previas acerca de la fuerza de gravedad en nivel básico (estado del arte).

5

El capítulo dos hace referencia a los modelos, sus características del modelo de sentido

común y del modelo científico escolar que es a los que se pretende llegar al aplicar la

estrategia didáctica con lo que es la modelización. El capítulo tres está dedicado al

procedimiento de la estrategia didáctica, al inicio de este capítulo se explica qué es una

estrategia didáctica desde la modelización. Se establecen los criterios bajo los que se

diseñó.

En este tercer capítulo también se encuentra el diseño de la estrategia, el seguimiento y

evaluación de la misma (contiene los modelos generados a lo largo de la intervención

psicopedagógica). Y por último, el capítulo cuatro presenta los resultados y las conclusiones

de la estrategia didáctica, así como los alcances y limitaciones que se presentaron durante la

intervención.

6

Capítulo 1. Ideas previas en la enseñanza de las ciencias; el caso de la fuerza de

gravedad

Durante mucho tiempo se ha considerado que los alumnos salen del curso en condiciones

muy parecidas a cuando llegaron. Es común que terminen el curso y no tengan claros los

conceptos e ideas con respecto a un tema, esto porque en la mayoría de las veces los

alumnos no tienen presente que cierto tema pertenece a la física, sino que lo ven de manera

más general como parte de las ciencias naturales y por ello los contenidos son olvidados o

simplemente, no son tomados en cuenta por los alumnos (Herrera y Mora, 2009).

Lo relevante de esto es que no se deben a simples olvidos momentáneos, sino que se

expresan como ideas muy seguras y persistentes. Además dichas ideas afectan de manera

similar a los distintos niveles educativos (Herrera y Mora, 2009). Por ello, resulta importante

poner atención en lo que se enseña y lo que los alumnos realmente aprenden sobre los

contenidos científicos (Pozo y Gómez, 2000).

Actualmente, existe consenso entre investigadores y educadores en que una de las

dificultades para el aprendizaje de conceptos científicos radica en la existencia de las ideas

previas que tienen los alumnos antes de la instrucción. Resulta común encontrar que los

sujetos utilizan términos distintos para referirse a los fenómenos científicos, en este caso, al

de fuerza de gravedad.

En resumen, los niños de primaria poseen diversas ideas previas sobre contenidos

científicos como resultado de sus propias experiencias, lo que en la mayoría de las veces se

alejan de las concepciones de la ciencia escolar (Mahmud y Gutiérrez, 2008). De ahí que

surja el interés por la identificación de estas ideas previas y posteriormente se persiga el

proceso de modelización, lo cual significa, hacer la aportación del diseño, aplicación y

evaluación de una estrategia didáctica basada en la modelización que cobre sustento desde

el enfoque constructivista.

Por lo anterior fue necesario revisar las ideas previas con las que cuenta la literatura (estado

del arte), así como la elaboración del diseño, la aplicación y la evaluación de dicha estrategia

didáctica.

7

1. Enfoque Constructivista

El constructivismo surge como una corriente epistemológica preocupada por saber cómo se

origina, se construye y se modifica el conocimiento. Dicho enfoque tiene un pasado en la

tradición occidental.

Coll (1991) menciona que:

“existen diversas teorías, tanto en el ámbito de estudio de los procesos psicológicos

como en el ámbito de estudio de los procesos escolares de enseñanza y aprendizaje,

que comparten principios o postulados constructivistas y que coinciden en señalar

que el desarrollo y el aprendizaje humano son básicamente el resultado de un

proceso de construcción, que el hecho humano no puede entenderse como el

despliegue de un programa inscrito en el código genético ni tampoco como el

resultado de una acumulación y absorción de experiencias”.

Este enfoque constructivista menciona que el sujeto determina al objeto por lo que la

construcción que hace de la realidad no es una copia fiel de ésta, sino la interpretación que

hace el sujeto cognoscente. Es decir, el sujeto conserva la realidad mediante unidades de

esquemas, concepciones o representaciones (Coll, 1991).

Siendo así, lo importante de la teoría constructivista es la aceptación de aquellos modelos y

teorías que posee el sujeto y que están fundamentadas en la construcción social que

responde a ciertos intereses, por tanto, el conocer la ciencia no es conocer la realidad, sino

elaborar una serie de modelos que permitan explicarla e interpretarla.

Coll (1991) desde la postura constructivista menciona que existe una organización del

conocimiento:

1. El alumno es el único responsable de su propio proceso de aprendizaje, ya que es él

quien construye su propio conocimiento.

2. La actividad mental constructiva del sujeto se aplica a los contenidos que ya posee

(ideas previas).

8

3. El hecho de que se tome en cuenta los contenidos que el alumno ya posee

condiciona lo que el profesor debe desempeñar como mediador, el cual ha de

orientar sus actividades con el fin de propiciar que la construcción del conocimiento

sea significativo.

Siendo así, el enfoque constructivista es el que toma en cuenta de manera natural a las

ideas previas y aquel que permita dar pie a la construcción de un modelo científico escolar

(Carretero, 2004).

En este sentido, hablar de ideas previas y de modelización nos hace hablar de

constructivismo, y partiendo de este es que se hace necesario, a su vez, explicar qué son

las ideas previas y cuáles son las características que tienen, así como su importancia dentro

de la enseñanza delas ciencias. Por esto se hace necesario en primer lugar hacer la elección

del término (ideas previas).

1.2 Ideas previas. Selección del término

La investigación sobre la didáctica de las ciencias experimentales ha desarrollado en los

últimos años una línea fructífera de investigación sobre las preconcepciones que poseen los

sujetos respecto a un tema en específico, tanto por la importancia que tiene para

comprender la forma en que se da el aprendizaje, como por su aplicación inmediata en las

clases. Se trata de analizar, cuáles son las preconcepciones que utilizan los alumnos para la

interpretación de diversos fenómenos antes de recibir la enseñanza de las ciencias

(Hierrezuelo y Montero, 2002).

En este sentido, una de las ideas centrales de la investigación reciente sobre el aprendizaje

en contextos educativos e instruccionales, es sin duda, la importancia de las concepciones

previas de la persona que aprende y su influencia, tanto de los resultados del aprendizaje

como de los procesos de instrucción mediante los que éste debe ser promovido (Pozo, Sanz,

Limón y Pérez, 1992).

De esta manera, se ha dado lugar a una gran cantidad de investigaciones sobre los

conocimientos y concepciones de los alumnos en muy diversas materias y contextos de

instrucción (Pozo, Sanz, Limón y Pérez, 1992).

9

En la actualidad existe una diversidad de términos para denominar a las concepciones que

tienen los sujetos en relación con los conceptos científicos, sin embargo, se aclara

finalmente cuál es el término que se utilizó para denominarlas en este trabajo.

Según Herrera y Mora (2009) Entre los términos más comunes para referirse a las

concepciones que tienen las personas en torno a los conceptos científicos están:

“preconceptos”, “concepciones espontáneas”, “teorías implícitas”, “ideas alternativas”, “ideas

previas”, “ideas de los niños”, “concepciones alternativas”, entre otras como el término que

habitualmente ha designado a este tipo de ideas o concepciones en el idioma inglés es el de

“misconception” que podría traducirse como “concepción errónea”, sin embargo, se ha

preferido no denominarlas así, puesto que estas ideas son incorrectas desde el punto de

vista científico, pero en realidad no lo son desde el punto de vista del alumno, ya que indican

la representación que tiene el estudiante sobre el fenómeno en cuestión (Carretero, 2000).

Por otro lado, el uso del término “concepciones alternativas” es una manera adecuada de

nombrar a las concepciones de los estudiantes, principalmente porque no denota una visión

despectiva del complejo proceso conceptual que implica construir nociones o concepciones

(Herrera y Mora, 2009).

Pozo y Gómez (2000) Mencionan que las “concepciones alternativas” son una manifestación

de la problemática del aprendizaje de las ciencias que tiene dimensiones actitudinales,

procedimentales y conceptuales: la desconexión entre el conocimiento que los alumnos

generan para dar sentido al mundo que les rodea, un mundo de objetos y personas. Por lo

cual, es necesario comprender cómo se acercan los alumnos a ese mundo de objetos y

personas que se agitan a su alrededor, mostrando que dicho acercamiento requiere no sólo

de procedimientos y actitudes, sino también de conceptos diferentes a los que requiere el

aprendizaje de la ciencia.

Las “concepciones alternativas” son de algún modo, el resultado del “sentido común”, es

decir, del funcionamiento del sistema cognitivo humano como producto biológico y cultural,

aplicado a la predicción y control de los fenómenos científicos, por lo que cambiar esas

concepciones alternativas requiere algo más que sustituir las ideas que tienen los alumnos

por otras científicamente más aceptables (Pozo y Gómez, 2000).

Otro de los términos para referirse a las concepciones de los alumnos es el de “teorías

implícitas”, las cuales según Pozo son: otra perspectiva distinta, que mencionan que las

10

personas utilizan ciertas teorías personales, generalmente implícitas y de sentido común

para interpretar lo que sucede con su alrededor (Pozo, Sanz, Limón y Pérez, 1992).

Aunque las teorías personales como las científicas están compuestas por conceptos

organizados jerárquicamente, existen algunas diferencias significativas entre los conceptos

científicos y los conceptos personales.

Por otro lado Bello (2004) concuerda con la denominación que da Driver (1989) a las

concepciones que tienen los alumnos sobre el conocimiento científico, denominándolas

“ideas previas”, término que se decidió abordar en este trabajo debido a que los niños de

primaria no han recibido instrucción formal en las ciencias y a su vez porque las “ideas

previas” han sido un suceso importante en el desarrollo de la enseñanza de las ciencias por

varias razones:

1 Han proporcionado conocimiento acerca de las concepciones con las que los

estudiantes se enfrentan en el aprendizaje de los conocimientos científicos en la

escuela.

2 Han puesto en manifiesto que dicho aprendizaje lleva implícito un problema de

construcción y transformación conceptual.

3 Han colocado al sujeto que aprende en el eje del proceso enseñanza y de

aprendizaje, es decir, buena parte de la investigación y el desarrollo educativo actual

lo toman como elemento central.

Una vez definido el término del que se hará uso en esta investigación y del por qué; surge la

necesidad de hablar cuándo surge este término y quiénes son los primeros autores que

hablan al respecto, así como de las investigaciones que se han hecho de las ideas previas

que tienen los sujetos acerca de la fuerza de gravedad.

11

1.2.1 Antecedentes de las ideas previas.

Como señala Driver (1989), es a partir de los años setenta cuando la investigación sobre la

enseñanza de la ciencia empieza a demostrar un creciente interés por estos modelos

conceptuales de los estudiantes, y no sólo de sus procesos de razonamiento sobre los

contenidos científicos concretos. Sin embargo, es hasta los años ochenta (Carretero, 2000),

cuando comienzan a proliferar en revistas y monografías especializadas los trabajos sobre

las ideas previas de los alumnos respecto a los numerosos conceptos científicos,

principalmente físicos, tales como el de fuerza, velocidad, aceleración, electricidad, calor,

temperatura, y muchos otros.

Normalmente se considera a la teoría psicológica de Piaget como modelo de los cambios

generales en las estructuras de conocimiento de los sujetos y como la teoría de mayor

impacto y repercusiones en la enseñanza de la ciencia. En primer lugar porque se trata de

una teoría sistemática, coherente y acabada, y por tratarse de una teoría que desde hace

tiempo ha ejercido una enorme influencia en las investigaciones sobre el desarrollo

intelectual (Carretero, 2000).

Para Piaget, alcanzar el estadío de operaciones formales suponía la posibilidad de que el

alumno utilizara el razonamiento hipotético-deductivo, el esquema de control de variables y

el manejo de preposiciones, así como el dominio de operaciones lógicas y a menudo

necesarias para resolver problemas de contenido científico (Piaget, Saussure y Inhelder,

1956).

Sin embargo, la teoría de Piaget fue criticada, debido a la ausencia de generalización del

pensamiento formal, así como por la importancia que tiene la familiaridad del sujeto con el

contenido de la tarea o del problema, puesto que la experiencia previa como una tarea

puede facilitar o dificultar su resolución. Por lo que la eficacia de habilidades de

razonamiento del individuo parecería depender del contenido específico de la tarea y del

conocimiento previo que tenga sobre ella (Carretero, 2000).

Tomando como referencia a Piaget y a su teoría constructivista, Carretero (2000) menciona

que el auge de la perspectiva del aprendizaje en el que se enmarcan las investigaciones

realizadas sobre ideas previas, es, sin duda, uno de los factores que ha contribuido a su

12

consolidación, y a que en la actualidad continúe la proliferación de los estudios sobre las

ideas de los alumnos.

En relación a los aportes realizados a “lo que el alumno sabe”, es decir, lo que los alumnos

han adquirido sobre un determinado contenido de enseñanza, y de las dificultades que han

presentado en este proceso, se puede revisar desde el punto de vista del cognoscitivismo;

en el caso del área de la didáctica de las ciencias experimentales, en el que se ha

observado que el trabajo educativo, en general, de ciencias, apunta hacia una concepción

constructivista del aprendizaje, existiendo por supuesto diferentes posturas al respecto

(Ausubel, Novak y Hanesian, 2006).

De esta manera Ausubel, Novak y Hanesian (2006) plantean que “El factor más influyente

sobre el aprendizaje es lo que el alumno “ya sabe”, además, plantean que se deben

encontrar las ideas anteriores de los alumnos y determinar las relaciones necesarias entre

aquello que se sabe y lo que se va a enseñar, al referirse a ello con estas palabras, estaban

dando pasos certeros a la idea de las concepciones previas o percepciones de los alumnos

frente a un determinado contenido, por tanto, se consideran los aportes realizados por las

corrientes Piagetianas y Ausubelianas en el procesamiento de la información en relación al

proceso cognitivo desarrollado por los niños que parte de la base para llegar al movimiento

de las ideas previas.

Sin embargo, y a pesar de haber sido Piaget uno de los principales en dar origen a diversos

enfoques para la investigación en el aprendizaje de la ciencia, y de las aportaciones de

autores como Ausubel, Novak y Hanesian, es principalmente con los aportes de Driver y

Easley que, con sus análisis en estudiantes de los niveles básico y superior, contribuyeron

de forma definitiva, a fijar la atención en la importancia que tiene conocer las ideas previas

que los estudiantes elaboran en relación con las nociones y procesos científicos, mismas

que no corresponden a las expectativas de los profesores (Driver, 1989).

Por ello, hablar de ideas previas nos lleva a saber más sobre ellas, para saber cómo es que

los estudiantes las construyen y hacen uso de ellas, por lo que es importante aclarar que

son las ideas previas según diversos autores y según Driver, autora de la cual se retoma el

término.

13

1.2.2 Qué son las Ideas previas

Para Herrera y Mora, (2009) Las ideas previas son construcciones que las personas

elaboran para responder a su necesidad de interpretar fenómenos naturales, ya sea porque

dicha interpretación es necesaria para la vida cotidiana, para solucionar un problema práctico

o porque es requerida para mostrar cierta capacidad de comprensión que le es solicitada a

un sujeto. De esta manera, la construcción de las ideas previas se encuentra relacionada

con la interpretación de fenómenos naturales y conceptos científicos, para brindar

explicaciones, descripciones y predicciones. Son construcciones personales (Bello, 2004)

pero a la vez son universales y muy resistentes al cambio; muchas veces persisten a pesar

de largos años de instrucción escolarizada.

La mayoría de los autores coinciden en considerar a las ideas previas como el fruto de las

experiencias cotidianas, tanto físicas como sociales. La construcción de estas ideas está

asociada a explicaciones causales y a la construcción de esquemas relacionales. Sin

embargo, ninguno de los argumentos mencionados da cuenta de la manera en la que las

personas construyen las ideas previas, explicación que está ligada a poder explicar, a su

vez, cómo se genera el conocimiento en los sujetos (Herrera y Mora, 2009).

Para Moneo (1999) Las ideas previas son construcciones mentales que el sujeto elabora en

su contacto con situaciones cotidianas, con grupos o individualmente y que varían en función

del contexto en el que se encuentre el sujeto y en su relación con el entorno. Por tanto, se

puede decir que las ideas previas son construcciones que el sujeto va internalizando al

interactuar con su entorno, de ahí que estas no necesariamente sean explícitas y en la

mayoría de las situaciones el sujeto no sea consciente de las mismas.

En un sentido más amplio y utilizando los planteamientos de Pozo y Gómez (2000):

“Las ideas previas no son algo accidental o coyuntural sino que tienen una naturaleza

estructural sistemática que es el resultado de un sistema cognitivo que pretende dar

sentido al mundo definido no sólo por las relaciones entre objetos físicos, sino

también por las relaciones sociales y culturales que se establecen en torno a esos

objetos”.

14

Para lo cual Pozo y Gómez (2000) mencionan que las ideas previas pueden tener tres

orígenes diferentes:

Un primer origen sensorial, es decir, se forman de manera espontánea, como producto del

intento de explicación de las actividades cotidianas, de la búsqueda de información que dé

cuenta de los sucesos imprevistos por los cuales el individuo atraviesa diariamente;

búsqueda que en muchas ocasiones conduce a confusiones o falsas soluciones (Pozo y

Gómez, 2000).

Un segundo origen cultural, que refleja el conjunto de creencias compartidas por las

comunidades o grupos sociales y que se difunden de manera esquemática, naturalizada o

interiorizada. Pues en nuestra cultura no existe una organización de circulación de la

información, hecho que genera un bombardeo de conocimientos supuestamente científicos,

pero que en su estructura no son coherentes y enmascaran la naturaleza de los mismos

(Pozo y Gómez, 2000).

Un tercer origen es el escolar que tiene que ver con las concepciones analógicas, en donde

la manera de presentar y discutir los conceptos científicos hace que el alumno los asimile de

igual manera que sus otras fuentes de conocimiento (sensorial y cultural), generando

confusión y la no distinción entre la naturaleza del conocimiento científico y el conocimiento

sensorial o social (Pozo y Gómez, 2000).

A pesar de haber dado distintas definiciones sobre lo que son las ideas previas, en este

trabajo, es la postura de Rosalind Driver la que se toma en cuenta para el desarrollo del

mismo.

Driver (1999) denomina a las “ideas previas” como las ideas que tienen los niños sobre

diversos fenómenos, estas puedan ser incoherentes, en la medida en la cual se modifique la

forma de pensar de los alumnos tanto de las ideas de partida como de lo ya escrito o dicho,

puesto que las ideas son personales e influyen en la manera de adquirir el conocmiento.

Siendo así, la construcción de las ideas científicas se desarrollan en los niños antes de que

se les enseñe ciencia en la escuela. En algunos casos estas ideas están de acuerdo con la

ciencia que se les enseña. Sin embargo, muchos son los casos en los que hay diferencias

15

significativas entre las nociones de los niños y la ciencia escolar (Driver, Squires, Rushworth

y Wood-Robinson, 1999).

Según Driver (1999) La concepciones que los niños desarrollan respecto a los fenómenos

naturales proceden de sus experiencias sensoriales. Algunas de estas concepciones o

esquemas de conocimiento, aunque influyen en la interacción de los niños con su entorno no

se pueden representar de forma explícita mediante el lenguaje. Debido a que el lenguaje de

los niños es diferente por obvias razones al lenguaje de la ciencia escolar.

1.2.3 Características de las ideas previas

Como se ha mencionado, las ideas previas se encuentran dentro del marco constructivista y

aunque varios autores utilizan distintos términos para referirse a ellas, no son consideradas

como errores conceptuales, ya que para los alumnos son funcionales y les satisfacen.

Se puede decir que en ocasiones las ideas previas de los estudiantes podrían parecer

incoherentes (no hay razón para contar con un modelo completamente coherente y

persistente aunque no concuerden con los resultados experimentales o con la explicación del

docente) (Hierrezuelo y Montero, 2002). Sin embargo, son estables para el alumno y muy

resistentes al cambio.

Algunas causas u orígenes de las ideas previas en la enseñanza y aprendizaje de las

ciencias se pueden resumir en:

- Las ideas de los alumnos se encuentran en buena medida reguladas por la percepción (los

alumnos basan inicialmente su razonamiento en las características observables del

problema).

- La mayoria de las ideas previas tienen como referente los aspectos visibles de los

fenómenos (en la mayoría de los casos, los alumnos consideran solamente aspectos

limitados de situaciones físicas particulares).

- Las ideas de los alumnos son dependientes de situaciones contextuales locales, esto es,

relativas al fenómeno observado.

- En general, los conceptos a los que aluden las ideas previas están indiferenciados, lo que

implica poca precisión.

16

- Las ideas previas son generadas principalmente a partir de situaciones de cambio, y no de

aquellas que presentan procesos estáticos o de conservación.

- El conocimiento que se genera de forma genérica para las ideas previas es causal directo,

esto es, son inferencias simples que involucran una premisa y una conclusión (Hierrezuelo y

Montero, 2002).

Una posible explicación de Driver (1989) acerca de cómo afectan las ideas previas al

proceso de aprendizaje, se basa en la hipótesis de que la información se almacena en la

memoria de diferente forma y que todo lo que se dice y se hace depende de los elementos o

grupos de elementos de la información almacenada, mismos que han sido denominados

“esquemas” (conocimiento del sujeto acerca de un fenómeno específico), este término

denota los diversos elementos almacenados e interrelacionados en la memoria. Los

esquemas contienen diferentes elementos organizados entre sí para formar una “estructura”.

Estos esquemas integrados en estructuras, se componen de manera similar de elementos y

de relaciones entre ellos.

De acuerdo con Driver (1989) las ideas de los alumnos se caracterizan por:

1. Ser esquemas activos, una serie de posibles “modos de ver” de que ellos disponen

(los niños tratan de entender situaciones nuevas viéndolas como algo que conocen o

reconocen).

2. Las ideas de los alumnos son coherentes dentro de su modo de pensar (tienen

sentido en su propia manera de ver las cosas).

3. El razonamiento está ligado a un contexto específico.

4. Diferenciación de ideas. Los niños pueden reflejar nociones relativamente no

diferenciadas, esto permite que pasen de un significado o aspecto a otro sin ser

necesariamente conscientes de ello.

5. Van del pensamiento perceptivo al conceptual.

6. Razonamiento causal. El razonamiento de los niños se centra sobre estados

cambiantes más que en estados de equilibrio. La idea de cambio es lo que requiere

explicación.

7. Se encuentran presente de manera semejante en diversas edades, género y culturas.

8. Las ideas previas en una misma persona pueden ser contradictorias cuando se

aplican en contextos diferentes.

17

9. Son persistentes y no se modifican facilmente por medio de la enseñanza tradicional

de la ciencia, incluso cuando la instrucción es reiterada.

10. Guardan cierta semejanza con ideas que se han presentado en la historia de la

ciencia.

11. Se originan a partir de las experiencias de las personas, con relación a fenómenos

cotidianos.

12. Interfieren con la instrucción científica.

13. Parecen dotadas de cierta coherencia interna.

1.3 Importancia de las ideas previas en la enseñanza de la Física en educación

Primaria

La ciencia es el equivalente contemporáneo de lo que solía llamarse filosofía natural. La

filosofía natural era el estudio de las preguntas acerca de la naturaleza que aún no tenían

respuesta. A medida en que se iban encontrando estas respuestas pasaban a formar parte

de lo que hoy llamamos ciencia.

La ciencia contemporánea se divide en el estudio de los seres vivos y de los objetos sin

vida, es decir, en ciencias de la vida y ciencias físicas. Las ciencias de la vida se dividen en

áreas como la biología, zoología y la botánica. Las ciencias físicas se dividen en áreas como

la geología, astronomía, química y la física (Hewitt, 1999).

La física es más que una rama del área de las ciencias físicas; y es importante dentro de las

ciencias. La física estudia la naturaleza de las realidades básicas como el movimiento, las

fuerzas, la energía, la materia, el calor, el sonido, la luz y el interior de los átomos. Por su

parte la química estudia la manera en la que está integrada la materia, la manera en que los

átomos se combinan para conformar los diversos tipos de materia que nos rodean. La

biología es aún más compleja, pues trata de la materia viva. Es así que tras la biología se

encuentra la química y tras esta está la física. De esta manera las ideas de la física se

extienden a estas ciencias más complicadas, de ahí que la física sea la más fundamental de

las ciencias. Se puede entender la ciencia en general si antes se entiende algo de física

(Hewitt, 1999)

18

La Educación Primaria comprende cursos de “Ciencias Naturales”, en los que se incluyen

contenidos de Física, y que habitualmente, algunos de los profesores normalistas no son

especialistas en los temas (Pozo y Gómez, 2000).

Dentro de los temas de física que vienen en el contenido del libro texto de “Ciencias

Naturales” del quinto grado de Educación Primaria está el tema de fuerza de gravedad, que

junto con el resto de los temas que componen dicho libro, resulta imprescindible para

comprender otros fenómenos físicos; así como para poder participar con criterios propios

ante algunos de los grandes problemas que la sociedad tienen en la actualidad.

A lo largo del siglo XX la Física ha realizado avances importantes, algunos de los cuales es

preciso incorporar, para evitar que se produzca una separación cada vez mayor entre la

ciencia escolar y la ciencia presente en la vida cotidiana, entre la ciencia que se enseña en

las aulas y los conocimientos que los ciudadanos deberían poseer para comprender

mínimamente los avances científicos y tecnológicos, y ser capaces de valorar críticamente

las implicaciones sociales que tienen (ANQUE, 2005).

En este sentido, la finalidad de la enseñanza de la Física consiste en preparar al alumnado

para una adecuada inserción en la sociedad a través de los contenidos que forman parte de

las diferentes materias que componen el currículo escolar. Estos contenidos deben ir

destinados a adquirir conocimientos y a desarrollar actitudes y hábitos que garanticen una

adecuada inserción. Es responsabilidad de los legisladores educativos proporcionar un

currículo que responda a esas necesidades distribuyendo las horas escolares entre las

diversas materias que lo componen dotándolos de los contenidos más adecuados a la edad

y a la finalidad básica de la enseñanza (ANQUE, 2005).

Como se mencionó la Física como parte de las ciencias aborda distintos tópicos a

desarrollar y uno de ellos es el de fuerza de gravedad, de ahí la importancia de tomar en

cuenta las ideas previas que tienen los estudiantes con respecto al tema en el que está

pensada y diseñada la estrategia didáctica basada en la modelización que permita la

construcción del modelo científico escolar en niños de quinto grado considerando el papel

que estas juegan, ya que estas ideas previas les servirán para comprender no sólo este

tema sino de cualquier otro tópico perteneciente a la física y por ende los de la química y la

bilogía.

19

De acuerdo a lo anterior sobre qué son las ideas previas, sus orígenes, así como sus

características y la importancia que tienen en física es que en este trabajo se decidió tomar

en cuenta la importancia del papel que estas juegan en el proceso de enseñanza y de

aprendizaje de las ciencias en educación primaria tratándose específicamente del tema

“fuerza de gravedad”. Posteriormente surge la necesidad de conocer más sobre el tema, es

decir, se hizo una revisión de la literatura la literatura sobre de las ideas previas que tienen

los alumnos sobre el tema (estado del arte).

Una vez revisada la literatura se encontraron hallazgos que se presentan a continuación,

mismos que fueron tomados en consideración, pues los resultados que se presentan en las

diversas investigaciones realizadas guardan relación con las ideas previas que se obtuvieron

en este trabajo, lo cual demuestra la crisis que sigue existiendo año tras año en la educación

científica, pues estas ideas siguen estando alejadas a las de la ciencia escolar. Las ideas

que tienen los sujetos en estas investigaciones siguen persistiendo en las nuevas

generaciones.

1.4 Estado del arte. Ideas previas reportadas en la literatura sobre la fuerza de

gravedad en educación básica

Recientes desarrollos en el campo de la psicología cognitiva, sugieren que el aprendizaje de

los alumnos sobre materiales complejos tiene lugar mediante la organización y

reestructuración imaginativa de experiencias anteriores, más que a través de la asimilación

de una nueva información (Driver, 1986).

Para ilustrar hasta qué punto se hace uso de la imaginación en la interpretación del más

sencillo fenómeno, por ejemplo, se considera dejar caer una bola sobre una plancha

metálica. Alguien que pasase en ese instante vería la bola caer, golpear la plancha y rebotar

hasta casi su misma altura inicial. Un físico, al interpretar el fenómeno, pensará en términos

del campo gravitacional en el que la bola está situada, de la fuerza que actúa sobre ella

acelerándola y haciéndole ganar energía cinética, de la deformación que tiene lugar cuando

golpea la superficie metálica y, admitiendo que la colisión ha sido elástica, de la recuperación

por la bola de la energía cinética, lo que permite que ascienda de nuevo (Driver, 1986).

20

Según Driver (1986) Si se reflexiona un instante en la cantidad de conceptos que se hacen

intervenir en este simple suceso; tales como (campo gravitatorio), “energía” e incluso un

modelo de estructura de la materia. Ninguna de estas ideas es un hecho observable

directamente; constituyen esquemas conceptuales intersubjetivos que se relacionan entre sí

de manera precisa y que utilizan para descubrir, predecir, y explicar sucesos como el

considerado.

Driver (1999) Menciona que un estudiante que observe el mismo suceso también aportará

sus esquemas conceptuales al análisis de la situación, pero estos pueden y suelen diferir de

los del físico. Precisamente, el proceso de aprendizaje está asociado a la reestructuración de

estos esquemas conceptuales (ideas previas) a partir de las nociones intuitivas iniciales.

En el caso de las investigaciones que se han hecho y que abordan el tema de fuerza de

gravedad en Educación Primaria son muy pocas, Driver (1999) en una de sus publicaciones

habla sobre las ideas previas que tienen los alumnos sobre la gravedad, y menciona que

existe cierto número de ideas relacionadas entre sí que han sido identificadas en las

concepciones de los estudiantes.

Haciendo revisión en la literatura sobre las ideas previas que tienen los alumnos; se

emprendió una búsqueda que permitiera dar cuenta de las ideas de los niños en cuanto a la

fuerza de gravedad.

Así, se elaboró una tabla que permitiera dar cuenta de las investigaciones que se

encontraron sobre ideas previas en niños de educación básica (acerca de la fuerza de

gravedad). Estas investigaciones son aportaciones que se han hecho y este trabajo pretende

sumarse a contribuir no sólo con la identificación de las ideas previas de los niños de 5to

grado, sino también con la estrategia didáctica como aportación a las mismas

investigaciones.

Las ideas previas de los alumnos en el campo del conocimiento científico se han abordado

en muy diversas áreas. En la siguiente tabla citaremos algunos estudios sobre las ideas de

los alumnos

La tabla 1 está organizada cronológicamente según las investigaciones encontradas. Este

consta de año, autor u autores, así como de las ideas que fueron encontradas en dichas

21

investigaciones sobre la fuerza de gravedad como tema de la física, del peso como causa y

caída como efecto de la misma.

Tabla 1. Ideas previas en relación al fenómeno fuerza de gravedad

Ideas previas sobre fuerza de gravedad

Año

Autor/es

Ideas de los alumnos

1980

Stead, K., Osborne R. (1980).

- Debe existir aire para que actúe la

gravedad.

- La fuerza de gravedad disminuye con la

altura sobre la superficie terrestre. Entre

más alto, más fuerte (la gravedad se

aplica hasta que las cosas salen de la

atmósfera).

- La gravedad depende de la altura.

Estudio en niños de 11 a 17 años

1982

Watts, D. M, (1982)

- La gravedad depende de la altura, entre

más alto, mayor es la fuerza de gravedad.

- La gravedad es una fuerza muy grande

puesto que afecta tantas cosas a la vez.

Estudio en niños de 12 a 17 años

1986

Driver, R. (1986)

- Cuanto más alto llegue mayor será el

efecto de la gravedad sobre la misma.

- Los cuerpos más pesados caen más

aprisa que los ligeros.

22

Estudio en niños de 11 años

2001

Palmer, D. (2001)

- La gravedad actúa sobre una serie de

objetos en movimiento o sin movimiento

Estudio en niños de 6 a 10 años.

2004

Bradamante, F. Michelini, M.

(2004)

- La fuerza de gravedad también se

representaba como un "gran imán que

mantiene nuestros pies pegados en la

Tierra" o como un "imán que atrae todo

hacia el centro de la Tierra".

- El uso de aire como una referencia de

espacio.

Estudio en niños de 5 a 9 años

2004

Yueh-Hsia Chang (2004)

- Los objetos que no tienen fuerza de

equilibrio hacia arriba se caen hacia el

suelo (o en el centro de la tierra) por la

gravedad.

- El espacio es un lugar único y de la

gravedad no existe en el espacio.

Estudio en niños de 5to y 6to grado.

23

Tabla 1. Continuación…

Ideas previas que donde relacionan el “peso” con la fuerza de gravedad.

1980

Stead, K. ; Osborne R. (1980)

- La gravedad sólo afecta a las cosas

pesadas, sin el peso, no existe la

gravedad.

- La gravedad mantiene las cosas arriba.

Estudio en sujetos de 11 a 17 años

1981 M. Vicentini‐Missoni (Driver,

Squires, Rushworth, & Wood-

Robinson, 1985)

- La gravedad está relacionada con el peso,

el aire y la presión atmosférica.

Estudio en niños de 6 a 9 años

1982

Watts, D. M, (1982)

- El aire es necesario para mantener las

cosas sobre el suelo y el peso está

afectado por el aire o depende de él.

Estudio en niños de 12 a 17 años

1985

S. Ruggiero, A. Cartelli, F. Duprè

y M. Vicentini‐Missoni (1985)

- La gravedad actúa en unión con el peso

por mantener las cosas abajo.

Estudio en sujetos de 12 a 13 años

2001

Galili, I (2001)

- El peso no es la fuerza de la gravedad.

Peso es una fuerza ejerciendo sobre un

cuerpo, pero no es la fuerza gravitatoria.

- el peso es una especie de fuerza, pero no

la misma que la fuerza gravitatoria.

- El peso es una fuerza creada por la fuerza

de la gravedad.

Estudio en niños de 11 años

24

Como se muestra en la tabla 1. Después de haber revisado la literatura sobre las

investigaciones que se han realizado acerca las ideas previas que tienen los alumnos sobre

la fuerza de gravedad, se encontró que la mayoría de los niños hacen mención de conceptos

que involucran en dicho fenómeno.

Tabla 1. Continuación…

Ideas previas donde relacionan “caída” con la fuerza de gravedad.

1980 Stead, K. ; Osborne R. (1980) - Las cosas caen debido a su peso.

- Las cosas más pesadas caen más rápido

y las barreras detienen las caídas de las

cosas.

Estudio en sujetos de 11 a 17 años

1981

M. Vicentini‐Missoni(Driver,

Squires, Rushworth y Wood-

Robinson, 1985).

- La gravedad empieza a actuar cuando un

objeto empieza a caer y deja de actuar

cuando el objeto aterriza en el suelo.

Estudio en niños de 6 a 9 años

1984

Osborne R. (1984)

- Cuando hay una velocidad creciente

durante la caída libre debe ser grande la

gravedad para acercarse a la tierra.

- La gravedad actúa sobre el peso del

objeto para causar la caída.

1985

S. Ruggiero, A. Cartelli, F. Duprè

y M. Vicentini‐Missoni (1885)

- La gravedad y el peso actúan de forma

separada para causar la caída.

- El peso y el fenómeno de la caída son

entidades independientes.

Estudio en niños de 12 a 13 años

25

Se encontró que los sujetos tienen dificultades para dar una explicación concreta, pues la

lista de ideas previas con las que cuentan los sujetos es extensa en cuanto al tema, sin

embargo, hay una sorprendente falta de investigación sobre conceptos estudiantiles de

gravedad, la falta de trabajos por parte de los estudiantes indica la necesidad de ampliar

este ámbito de la investigación (Palmer, 2010).

Por ello, y porque no se encontraron investigaciones con respecto a este tema en México es

que se haya decidido tomar en cuenta estas investigaciones como antecedentes sobre las

ideas previas que han tenido los sujetos de nivel básico (primaria) con respecto a la fuerza

de gravedad para el diseño, aplicación y evaluación de la estrategia didáctica que se

presenta en este trabajo.

Primero, se identificaron las técnicas utilizadas en las investigaciones que pudieran servir al

presente trabajo, de tal manera que se decidió retomar y hacer uso de la técnica del dibujo

para la identificación de las ideas previas en este trabajo, únicamente aumentándole que los

niños dieran explicación a sus dibujos para una mayor riqueza de los resultados, A su vez,

en el presente trabajo se hizo uso de otra técnica (redes semánticas naturales modificadas)

para la identificación de las ideas previas lo cual permitió obtener el modelo cognitivo de los

sujetos con los que se trabajó durante la estrategia didáctica.

De acuerdo a las investigaciones reportadas en la tabla 1. Tal es el caso de la investigación

que llevaron acabó Stead, K., Osborne R. (1980), quienes trabajaron 42 estudiantes de 11 a

17 años, “empujando”, “tirando” o “manteniendo”. En donde la mayoría de los estudiantes

tenían la percepción de que la gravedad parecía ser “que mantiene”, lo que estaba unido a

las ideas de la gravedad conectada con el aire que empuja hacia abajo, y con un escudo

atmósferico que evita que las cosas salgan volando, así mismo, consideran que la fuerza de

gravedad va disminuyendo con la altura sobre la superficie terrestre, es decir, entre más alto,

más fuerte y que las cosas pesadas caen más rápido que las cosas menos pesadas.

Mientras que Watts, D. M, (1982) encontró en su investigación realizada con estudiantes de

12 a 17 años que los alumnos pensaban que la gravedad, depende de la altura, pero

parecían confundir gravedad con energía potencial al suponer una mayor fuerza de gravedad

a mayores alturas. Por su parte Driver (1986) en su investigación menciona que en algunos

casos los estudiantes consideran que la fuerza de gravedad es mayor cuanto más arriba se

encuentra el objeto. Así, un niño de 11 años puede explicar mientras sostiene una bolita:

26

“Cuanto más alto llegue mayor será el efecto de la gravedad sobre la misma, porque

si usted se queda ahí y alguien deja caer un aguijarro sobre él, solo le dará una

punzada. Pero si yo lo dejo caer desde un aeroplano, se aceleraría más y más rápido

y cuando golpeara a alguien lo mataría”

Con relación a las nociones de fuerza y movimiento, la idea de que los cuerpos más pesados

caen más aprisa que los ligeros, persiste incluso entre estudiantes universitarios. Por otra

parte, algunos alumnos asocian la gravedad con el aire y la atmósfera, de forma que al

pedirles que predigan la trayectoria de un proyectil lanzado en un recipiente en el que se ha

hecho el vacío, un elevado número de estudiantes afirmaban que la trayectoria sería una

línea recta horizontal, argumentando que “la gravedad necesita un medio” (Driver, 1986).

En muchos casos, los argumentos utilizados por los estudiantes para explicar sus

concepciones (como es el caso de la fuerza de gravedad) son válidos en determinados

contextos. Como se mencionó, en general no se trata de ideas irracionales, sino

simplemente fundamentadas en premisas diferentes que responden a intentos racionales de

explicar las experiencias físicas (Driver,1986). Por lo que los estudiantes manejan un

lenguaje impreciso y términos indiferenciados para expresar sus ideas. En algunos casos

pueden incluso no hacerlas explícitas para ellos mismos.

Palmer (2001) En su investigación que hizo con niños de 6 a 10 años sobre las

concepciones alternativas y concepciones científicamente aceptables acerca de la gravedad,

demuestra que los niños a menudo parecen tener múltiples concepciones de la ciencia.

Siendo el propósito de su investigación el identificar las ideas previas de los alumnos,

además de los conceptos que podrían ser categorizados como científicamente aceptables, y

para investigar la naturaleza de cualquier posible relación entre estos conceptos.

Autores como Bradamante, F. Michelini, M. (2004) realizaron trabajos con niños de 5 a 9

años de edad donde las ideas previas fueron exploradas en un contexto informal de la

difusión de la cultura científica. Las reflexiones se hicieron sobre el cuerpo que cae y la

fuerza de gravedad. En donde los alumnos relacionan la gravedad de la caída libre en la

tierra o la fuerza que atrae a la tierra, así mismo mencionan que están estrechamente

relacionados con el aire o con el magnetismo. Y en la investigación realizada por Yueh-Hsia

Chang en el 2004 con niños de 5to y 6to grado se encontró que los niños mencionan que los

27

objetos que no tienen fuerza de equilibrio hacia arriba se caen hacia el suelo (o en el centro

de la tierra) por la gravedad y que el espacio es un lugar único y de la gravedad no existe en

el espacio.

Por otra parte la investigación realizada por Ruggiero, Cartelli, Dupre y Vicentini-Missoni

(1985) para conocer las representaciones mentales de una muestra de 40 niños italianos

(de 12 y 13 años de edad) sobre el tema de peso y gravedad, se llevó a cabo una serie de

preguntas diferentes y la búsqueda de la consistencia posible, entre todo el conjunto de

respuestas surgen tres esquemas de respuestas: en el primero, la fuerza de gravedad

opera en el peso de los objetos, lo que provoca su caída; en el segundo, la fuerza de

gravedad y el peso son independientes para la caída de los objetos; y en el tercero, la fuerza

de gravedad, el peso y el fenómeno de la caída son entidades independientes entre sí, por lo

que la mayoría de los estudiantes concluían que el aire es implícita o explícitamente

invocado como una causa de la gravedad o del peso o por último de ambos. (Ruggiero,

Cartelli, Dupre y Vicentini-Missoni, 1985).

Los resultados muestran que los alumnos hacen relaciones entre conceptos físicos para dar

explicación a la gravedad, sin embargo, no todas las expresiones de los alumnos son ideas

previas, tal es el caso de las que presentan un error específico de información, que no se

puede considerar como un problema de interpretación o enunciados que indican una

cualidad sin tener un contexto explícito.

Y por último la investigación de Galili (2001) con niños de 11 años se encontró que los niños

mencionan que el peso no es la fuerza de gravedad, sino que el peso es una fuerza ejercida

sobre un cuerpo, es decir, que el peso es una especie de fuerza pero jamás la misma que la

fuerza gravitatoria.

Tomando en consideración las investigaciones realizadas se hace evidente que los alumnos

hacen uso de diferentes conceptos para explicar el fenómeno fuerza de gravedad, y de la

relación que hacen entre dichos fenómenos, sin embargo, aunque parecieran explicaciones

lógicas desde el punto de vista de los alumnos no lo son por completo dentro de un contexto

científico escolar.

En este sentido y tomando en consideración los hallazgos encontrados en la literatura sobre

las ideas previas de los alumnos se hace evidente la problemática que pudieran presentar al

28

momento de explicar el fenómeno de fuerza de gravedad. Sin duda, los alumnos mal

entienden dicho fenómeno, o simplemente sus ideas no llegan a ser vistas como ideas de la

ciencia escolar.

Es evidente la carencia de argumentos y de ideas que llegan a tener los alumnos con

respecto a fenómenos físicos, dicho de esta manera, su explicación sobre los mismos se ve

alejada de las ideas y del lenguaje científico, y más sorprendente es encontrar que en la

actualidad estas ideas siguen estando presentes en las nuevas generaciones, se nota que la

crisis cienífica de la que hacen mención Pozo y Gómez (2000) sigue presente en la

identificación de la ideas previas del presente trabajo de investigación. De ahí que, el interés

y próposito de este trabajo se centre en la construcción de modelos acerca de la fuerza de

gravedad que les permitan a los alumnos reorganizar y reestructurar sus ideas o modelos,

que a su vez, les permita explicar y comprender dicho tema.

Una vez hecha la revisión del estado del arte y a su vez, de la identificación de las ideas

previas utilizando las dos técnicas antes mencionadas (dibujo/explicación y redes

semánticas naturales modificadas) se obtuvo el modelo cognitivo (inicial) de los estudiantes

de 5to grado de educación primaria, el cual se presenta en el capítulo de resultados.

La modelización como estrategia buscaría modelizar la fuerza de gravedad en los niños de

5to grado de educación primaria para que se puedan acercar a una explicación científica

escolar de dicho tema. Por tanto modelizar, implica también, hacer que el profesor deje de

ser un mero transmisor de conocimientos ya elaborados, para asumir nuevos roles

coherentes con el nuevo modelo metodológico y con la existencia de las ideas previas de

sus alumnos, brindándoles la oportunidad de elaborar sus propios modelos que expliquen

cierto fenómeno.

29

Capítulo 2. Modelización en el campo de la didáctica de las ciencias

En las últimas tres décadas del siglo pasado se presentó un debate sobre “qué es la ciencia”

qué modificó su concepción, lo cual tuvo consecuencias muy importantes para la didáctica

de las ciencias. Se pasó de considerar que la ciencia es un conjunto organizado y validado

de conocimientos a creer que la ciencia es un tipo de actividad humana. En consecuencia,

entraron en crisis tanto los modelos de ciencia “empiristas”, como los “racionalistas” que dio

lugar a un nuevo modelo de ciencia más adecuado para orientar la enseñanza de la ciencia

en la escuela (Izquierdo, 1999).

Estos nuevos modelos de ciencia destacan el hecho de que, como en toda actividad

cognitiva, para hacer ciencia es necesario actuar con una meta propia (que en este caso es

interpretar el mundo, darle significado para intervenir en él) utilizando la capacidad humana

de representarse mentalmente lo que se está haciendo y de emitir juicios del Modelo

Cognitivo de Ciencia.

Desde esta perspectiva se considera que los científicos son pensadores humanos que

desarrollan conocimientos específicos porque tienen una meta específica: conocer el mundo.

Y para alcanzarla construyen modelos y teorías de los fenómenos del mundo real,

consiguiendo así interpretarlos (Carey, 1985; Nersessian, 1992).

Siendo así la ciencia es una actividad humana, de igual manera la enseñanza de la ciencias

debe concebirse como actividad humana compleja y para ello debe tener la meta, el método

y el campo de aplicaciones adecuados al contexto escolar, conectando con los valores del

alumnado y con el objetivo de la escuela (que es promover la construcción de conocimientos

y hacerlos evolucionar) (Sanmartí, 2002).

Para la didáctica de la ciencia implica poner el centro de actividad escolar en la construcción

de modelos, que como fuentes depositarios de analogías y metáforas, sirven para conocer

algo de lo nuevo a partir de lo ya conocido. Pensar a través de modelos posibilita establecer

relaciones entre lo real y lo construido y desarrollar una visión multicausal a partir de

considerar más de una variable, todo ello con la finalidad de poder predecir y explicar

(García y Sanmartí, 2006).

30

En este sentido el estudio de las representaciones mentales que construyen los estudiantes

de su interacción con el mundo, los fenómenos y artefactos constituyen una línea de

investigación importante para la enseñanza de las ciencias y ha sido la Psicología Cognitiva

la que ha intentado describir estas representaciones internas que los sujetos elaboran a

través de su conocimiento sobre el mundo (Justi, 2006).

Durante la década de los setenta, la investigación educativa destinó atención preferencial a

la detección e identificación de las ideas propias de los estudiantes sobre contenidos

específicos y cómo es que estas ideas se modifican acercándolas a ideas científicas

escolares (Justi, 2006).

En este sentido, el propósito de las ciencias experimentales es explicar eventos y fenómenos

del mundo natural, persistiendo, actualmente un debate en torno a las formas lógicas y los

distintos niveles de las relaciones entre teorías, modelos, observaciones y experimentos

(Gallarreta y Merino, 2005).

Por tanto, es importante destacar el uso de los modelos en la investigación científica, ya que

a través de ellos, los científicos formulan cuestiones acerca del mundo, describen,

interpretan, explican fenómenos, y realizan predicciones (Gallarreta y Merino, 2005).

La modelización como actividad didáctica en la enseñanza de las ciencias en las escuelas

mexicanas no es algo que se lleve a cabo en la aulas al momento de enseñar ciencias

puesto, esto debido a que la enseñanza y aprendizaje de estas se ha venido dando de la

manera tradicional en donde se ha considerado al alumno como aquella vasija donde el

profesor va depositando lo que él desea que aprenda el sujeto por lo que resulta importante

que se tomen en consideración las nuevas formas y estrategias como la modelización que

permitan al alumno ser el constructor de su propio conocimiento siendo como base el

constructivismo y que sea este el que se tome en cuenta a la hora de diseñar y desarrollar

estrategias a la hora en la que los profesores enseñan ciencias a sus alumnos de educación

básica en México.

31

2.1 La enseñanza de las ciencias vista como un proceso de modelización

Los programas de investigación y desarrollo en la enseñanza de las ciencias han generado

diversos enfoques de enseñanza-aprendizaje, y uno de mayor auge, es la modelización.

La modelización ha sido considerada como la actividad central en la enseñanza de las

ciencias, ya que la resolución de un problema de investigación demanda que el fenómeno

estudiado sea representado mediante un constructo: el modelo científico (Gallarreta y

Merino, 2005).

Desde esta perspectiva de ciencia, aprender en la escuela, implica ayudar a los alumnos a

construir modelos que sean significativos para ellos, mismos que serán relevantes, siempre

y cuando conecten con fenómenos familiares sobre los cuales puedan pensar, hablar y

actuar, por tanto, resulta incoherente pensar que la enseñanza de la ciencias se limite a la

trasmisión de una serie de conocimientos desvinculados y muchas veces obsoletos, por lo

que el proceso de modelización busca la construcción de modelos de enseñanza que

ayuden a los alumnos y alumnas a desarrollar una comprensión coherente, flexible,

sistemática y principalmente crítica (Justi, 2006).

Como se mencionó, para la didáctica de las ciencias hablar de modelización conlleva a

poner acento en la construcción de modelos o tramas de ideas, que les proporcionen a los

alumnos una representación y explicación de las características de los hechos del mundo,

útiles en su momento evolutivo.

Por tanto, resulta importante aclarar el significado que se le ha dado a la palabra modelo.

Esta definición ha sido discutida, por científicos, filósofos de la ciencia, psicólogos, lingüistas

y educadores. Una de las definiciones más aceptadas es la que dice que un modelo

representa una idea, objeto, acontecimiento, proceso o sistema creado con un objetivo

específico (Justi, 2006).

Así, los modelos son generalmente vistos como copias de la realidad estando constituidos

por cosas que son externas a la mente del individuo. Estos modelos, se generan a partir de

las ideas previas que posee el sujeto, por tanto, la elaboración de un modelo es una

actividad llevada a cabo por sujetos ya sea de manera individual o grupal (Justi, 2006).

32

2.2 Construcción de modelos en la enseñanza de las ciencias

Los modelos de enseñanza juegan un rol importante en la educación científica. Ya que

pueden ser definidos como modelos especialmente desarrollados para ayudar a los

estudiantes a comprender modelos científicos y a sostener la evolución de modelos mentales

en determinadas áreas. Dada esta función, los modelos de enseñanza tienen un especial

nivel de complejidad, que es, preservar la estructura conceptual del modelo consensuado, y

negociar con el conocimiento previo de los estudiantes para proveer modos en los que

puedan construir su comprensión personal de la ciencia (Gallarreta y Merino, 2005).

Según Gallarreta y Merino (2005) En situaciones de enseñanza y aprendizaje los

estudiantes pueden conocer, comprender, elaborar modelos y además, desarrollar una mejor

comprensión de los procesos y propósitos de la ciencia junto con los contenidos mediante la

modelización, dado que el proceso de modelización, es una parte significativa de los

procesos y productos de la ciencia.

Teniendo en cuenta la importancia de la elaboración de modelos y de su proceso de

construcción en la enseñanza de las ciencias, se dice que estos son “constructos humanos”

y, por consiguiente, su existencia inicial es en la mente de la persona. Tales constructos

individuales (privados y personales) también suelen ser denominados “modelos mentales”

(Gallarreta y Merino, 2005).

Los modelos mentales están constituidos fundamentalmente por aspectos lingüísticos y

representacionales. Por tanto, hablar con el lenguaje y las representaciones propias de la

ciencia escolar es un paso necesario en el camino hacia aprender la ciencia de los científicos

(Galagovsky y Adúriz-Bravo, 2001).

Haciendo mención a los “modelos mentales” como unidad de análisis, se pueden encontrar

notables diferencias entre el lenguaje de la ciencia escolar de los niños, cercano al del

sentido común, y el lenguaje más complejo de los científicos (Galagovsky y Adúriz-Bravo,

2001).

Los modelos de “sentido común” se construyen idiosincrásicamente partiendo de la

experiencia cotidiana en el mundo natural y de las interacciones sociales; son

33

eminentemente figurativos y casi pictóricos. Este modelo, funciona entonces, como una

representación de primer orden, esto es, poniéndose en acción con una serie de reglas

lógicas que frecuentemente difieren de las del pensamiento hipotético-deductivo riguroso

(Galagovsky y Adúriz-Bravo, 2001).

Por otro lado, los modelos “científicos” se construyen mediante la acción conjunta de una

comunidad científica, que tiene a disposición de sus miembros, herramientas poderosas para

representar aspectos de la realidad (Galagovsky y Adúriz-Bravo, 2001).

Los modelos científicos pasan a ser representaciones de segundo orden, hechas sobre los

sistemas, que ya son en sí mismos abstracciones de la realidad (Galagovsky y Adúriz-Bravo,

2001). Por tanto, el concepto de “modelo” recibe una mayor atención en la epistemología, a

raíz, entre otras cosas, de las investigaciones específicas en psicología del aprendizaje,

ciencia cognitiva y didáctica de las ciencias, señalándolo como un concepto poderoso para

entender la dinámica de la representación que tanto científicos como estudiantes hacen

sobre el mundo (Galagovsky y Adúriz-Bravo, 2001).

Para la construcción de estos modelos científicos se consideran tres aspectos básicos:

a) Pensamiento: Se puede pensar en y con ellos.

b) Lenguaje: se puede comunicar y discutir.

c) Acción: se pueden hacer cosas con ellos, es decir, se puede intervenir en el mundo.

En este sentido, se trata de tres aspectos que se han de relacionar al construir modelos o al

modelizar fenómenos.

Como se ha mencionado, se consideran a los modelos como abstractos, es decir, como un

conjunto de ideas relacionadas para explicar un fenómeno. Se entiende, entonces, que los

modelos que se construyen en los centros escolares no son los mismos que los modelos

científicos eruditos. Sin embargo, estas ideas son equivalentes en el sentido que sirven para

ver los fenómenos desde otra perspectiva científica. Así, los modelos escolares han de poder

evolucionar, haciéndose más robustos y coherentes, es decir, incluyendo cada vez más

ideas y formas de expresión (Galagovsky y Adúriz-Bravo, 2001).

34

De esta manera, generar modelos en la ciencia escolar, no trata únicamente de que los

alumnos los construyan de forma independiente partiendo de las experiencias escolares,

sino también de que los y las docentes los guíen, acompañen y ayuden durante la

construcción del mismo.

2.2.1 Características de los modelos científicos

De acuerdo a lo que se ha mencionado sobre la elaboración y uso de modelos científicos en

la enseñanza de las ciencias; según Gallarreta y Merino (2005), estos pueden ser

caracterizados con base a que:

1. Son construcciones de la mente humana, por lo tanto de naturaleza temporal.

2. Representan ideas o conceptos que se tienen sobre algún aspecto de la realidad.

3. Son uno de los principales productos de la ciencia.

4. Cumplen un importante papel en la construcción del conocimiento y la comprensión

de los fenómenos naturales.

5. Proveen representaciones de ideas y conceptos presentados dentro de una teoría.

6. Ayudan a los científicos a predecir, describir y explicar fenómenos naturales, objetos

y estructuras.

7. Simplifican fenómenos o los hacen más fáciles para trabajar con ellos.

8. Coexisten distintos modelos que se pueden utilizar para describir un mismo aspecto

de la realidad.

Según Galagovsky y Adúriz-Bravo (2001):

Los modelos se caracterizan por ser construcciones provisorias y perfectibles. A lo largo de

la historia de la ciencia, los modelos han ido surgiendo en el avance hacia formas cada vez

más poderosas y útiles de explicar la realidad. La consecuencia más importante de esta

visión de la historia de la ciencia es la de que todo modelo, como tal, es provisorio y

perfectible, y que ningún modelo científico posee la verdad absoluta y definitiva sobre nada.

Los modelos científicos alternativos pueden no ser compatibles entre sí. Por ejemplo, dos

modelos que pretenden explicar simultáneamente la misma porción de la realidad no son

35

necesariamente incompatibles; esta aparece si ellos no comparten sus presupuestos de

partida, es decir, se inscriben en diferentes escuelas teóricas o paradigmas.

Un modelo que reemplaza a otro no suele contener al anterior, puesto que implica una nueva

forma de pensar y modelar la realidad en distintos términos.

Siendo estas algunas características de los modelos científicos, resulta imposible separar la

ciencia de la enseñanza basada en modelos, dado que dichos modelos son, a la vez,

productos de la ciencia y las principales herramientas de aprendizaje y enseñanza. Aunque

los modelos de la ciencia escolar no tienen por qué ser los mismos que los de la ciencia

experta sirven como fuertes depositarios de analogías y metáforas para conocer algo nuevo

a partir de lo ya conocido y para unir dos realidades que hasta el momento eran extrañas

(Gallarreta y Merino, 2005).

De esta manera, pensar a través de modelos posibilita establecer relaciones entre lo real y lo

construido, desarrollar una visión multicausal a partir de considerar más de una variable al

mismo tiempo, todo ello con la finalidad de poder predecir y explicar. Los modelos en este

sentido, son los constructos principales del conocimiento científico siempre que estos

resulten relevantes para los alumnos (Gallarreta y Merino, 2005).

Concluyendo, los modelos para la enseñanza de las ciencias denominadas constructivistas

aparecen en los años setentas y actualmente, dentro del abanico de metodologías

constructivistas, (el cambio conceptual y el método científico), los dos enfoques no son ni

mucho menos antagónicos y cada vez más confluyen en uno sólo que hace hincapié en la

modelización de los fenómenos. Este nuevo planteamiento considera la enseñanza como un

conjunto de acciones que promueve el profesorado para favorecer el proceso de

modelización que realizan los alumnos y las alumnas con la finalidad de dar “sentido” a los

hechos del mundo, un sentido que da a entender y a ser más coherente con el conocimiento

científico actual (Sanmartí, 2002).

Desde este punto de vista, hacer ciencia (y en la escuela hacer ciencia escolar) es llevar a

cabo una actividad en la cual la modelización, la experimentación y la discusión se

entrecruzan para la reconstrucción de los fenómenos. De esta manera y a partir del estudio

de situaciones transformadas en problemas para los alumnos, estos pueden expresar sus

36

ideas y el profesorado les ayuda a ponerlas en juego, promoviendo la discusión sobre

aspectos que a su juicio son relevantes en relación con el modelo o teoría científica de

referencia (Sanmartí, 2002) .

En esta perspectiva metodológica el acento no se pone en el “cambio conceptual”, ni en la

aplicación del “método científico”, sino en la explicación, a través de distintos lenguajes, de

modelos explicativos por parte del alumnado que sean coherentes con los hechos

observados, y que evolucionen a partir de la génesis de nuevas experiencias y del

intercambio de puntos de vista entre los miembros del grupo-clase (Sanmartí, 2002).

En resumen, los modelos que van construyendo los alumnos son el resultado de ajustes

entre las experiencias de su mundo y las representaciones provisionales que van teniendo

para explicarla. Desde esta visión, implica un cambio radical en la concepción sobre qué es

importante enseñar y cómo hacerlo en el campo de las ciencias, y en particular en la

enseñanza de la Física, de ahí que el objetivo de este trabajo sea propiciar la construcción

de un modelo científico escolar acerca de la fuerza de gravedad a través de la modelización

como estrategia en la enseñanza de las ciencias.

37

Capítulo 3. Procedimiento: Estrategia didáctica

En este capítulo se da explicación a la estrategia didáctica que aplicada a un grupo de 5to

grado de educación primaria pueda dar cuenta de la funcionalidad de la propuesta basada

en la modelización que permita favorecer la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias

dentro del aula, en el ámbito particular de la fuerza de gravedad.

El diseño de esta estrategia didáctica cobra sustento en el marco teórico, denominado

constructivismo ya mencionado en el capítulo 1, el cual, considera elementos fundamentales

para la construcción del conocimiento, del lenguaje y de la interacción con los otros,

basándose principalmente en el constructivismo social.

De esta manera, Driver y Oldham (1986) afirman que en el método pedagógico de corte

constructivista es el alumno el que asume el papel esencialmente activo para aprender. Nos

dicen además, que este enfoque metodológico está basado en las siguientes características:

1. La importancia de los conocimientos previos, de las creencias y de las motivaciones

de los estudiantes.

2. . El establecimiento de relaciones entre los conocimientos para la construcción de

mapas conceptuales y la ordenación semántica de los contenidos de memoria

(construcción de redes de significado).

3. Capacidad de construir significados a base de reestructurar los conocimientos que

se adquieren de acuerdo con las concepciones básicas previas del aprendiz.

4. Los estudiantes auto-aprenden dirigiendo sus capacidades a ciertos contenidos y

construyendo ellos mismos el significado de esos contenidos que han de procesar.

Por tanto, Driver y Bell (1986) tienen un punto de vista en la enseñanza y el aprendizaje de

las ciencias que resalta el hecho de que al requerirse cierto nivel de esfuerzo para la

construcción de significados, es, en último término, la persona que aprende la responsable

de su propio aprendizaje. Así las construcciones realizadas se conciben como modelos

38

provisionales, que cambian continuamente a través de la experiencia y son modificados en

consecuencia.

Esta línea del pensamiento se ocupa de las intenciones y creencias de las personas y de su

conceptualización, al mismo tiempo que reconoce la importancia de la experiencia previa

para percibir e interpretar los fenómenos, de ahí que se tomen en cuenta las ideas previas

de los estudiantes en este caso, sobre la fuerza de gravedad, al momento del proceso de

enseñanza y de aprendizaje (Driver y Oldham, 1986).

3.1 Estrategias de aprendizaje

El término estrategia que ya aparece en los textos griegos y latinos es actualmente de uso

común dentro de la comunidad de hablantes por lo que se coloca a las estrategias de

aprendizaje en tópicos tan básicos en Psicología de la Educación como capacidades y

habilidades cognitivas, hábitos de trabajo intelectual, técnicas y métodos de estudio, así

como resolución de problemas o procedimientos de aprendizaje (Monereo, 2001).

Así el concepto de estrategias de aprendizaje se incorpora recientemente a la psicología del

aprendizaje y la educación como una forma más de resaltar el carácter procedimental que

tiene todo aprendizaje. Este concepto de estrategia implica una connotación finalista e

intencional. Toda estrategia ha de ser un plan de acción ante una tarea que requiere una

actividad cognitiva que implica aprendizaje (Llera, 2003).

Desde este punto de vista, las estrategias de aprendizaje tienen por objetivo ayudar a los

alumnos a aprender de forma significativa y autónoma los diferentes contenidos curriculares

(Monereo, 2001). Así una estrategia supone, algo más que el conocimiento y la utilización de

técnicas o procedimientos en la resolución de una tarea determinada.

Estas estrategias de aprendizaje pueden desde el punto de vista del constructivismo suelen

ser siempre conscientes, suponen una respuesta socialmente situada, tienen un carácter

específico y por último pueden inferir diferentes procedimientos (Monereo, 2001).

En cuanto a las estrategias de aprendizaje en la enseñanza de las ciencias los diversos

objetivos de la intervención psicopedagógica surge la necesidad de promover en los alumnos

el uso de estrategias y capacidades de aprendizaje. En donde las estrategias específicas

39

son aquellas que permiten identificar y comprender los rasgos característicos del trabajo

científico, permitiendo a los alumnos captar la lógica de la ciencia como una forma diferente

y relevante de conocer el mundo. Las estrategias más generales, a su vez, permiten

conectar el aprendizaje de las ciencias con otras áreas de conocimiento, y desde el punto de

vista de la intervención psicopedagógica sirven para establecer puentes transversales, o

interdisciplinares, lo cual debe constituir una de las funciones del asesoramiento

psicopedagógico (Pozo y Gómez, 2000).

3.1.2 Estrategia didáctica desde la modelización

Para Driver (1986) Una secuencia basada en estrategias didácticas es aquella que intenta

impulsar la construcción activa de significados partiendo de las ideas previas del alumno y

dando oportunidades a éste para construir y aproximar sus ideas a las concepciones

científicas.

Por otra parte, Sanmartí (2002) hace mención de estas estrategias didácticas llamándolas,

unidades didácticas, las cuales están orientadas al aprendizaje de un contenido en

específico, menciona que, habitualmente una unidad didáctica está formada por secuencias,

y que cada una de estas tiene objetivos de aprendizaje específicos, es decir, una secuencia

está formada por un conjunto de lecciones o sesiones de clase, y estas a su vez, por un

conjunto de actividades, aunque generalmente hay una actividad central alrededor de la cual

se planifican el resto. Y cada diseño de una unidad didáctica es reinterpretado por la persona

que lo aplica en función de sus propias ideas sobre la ciencia, el aprendizaje y la enseñanza.

Por último y de acuerdo con López y Mota (2002) las “estrategias didácticas” son:

… todas aquellas maneras de proceder docente -etapas o fases seguidas en una

secuencia de enseñanza-, fundamentadas -es decir, sustentadas en desarrollos

teóricos- y validadas -puestas en práctica y valoradas desde el punto de vista de los

resultados obtenidos,- para temáticas contenidas en distintas disciplinas de

enseñanza -biología, física y química

40

Con base a la definición de estrategias didácticas de López y Mota (2002) se trataron los

criterios que permitieron el diseño, la aplicación y la evaluación de la estrategia didáctica

basada en la modelización.

3.2 Identificación de la problemática

A partir de ser revisados los planes de estudios actuales de educación primaria, donde el

enfoque basado en competencias actualmente no plantea que las secuencias didácticas

estén basadas desde una perspectiva de modelización, se llevó a cabo la identificación de

las ideas previas (detección de necesidades) que tienen los alumnos acerca de la fuerza de

gravedad; para esto, se utilizaron dos técnicas que permitieran identificar el modelo inicial

(ideas previas).

Partiendo de esto, se hicieron evidentes las múltiples ideas que tienen los estudiantes y de

las que hacen uso para dar explicación a dicho tema, y que la mayoría de estas ideas

previas están alejadas de las de la ciencia escolar, por lo que se reconoce que estas son uno

de los factores clave que deben tenerse en cuenta como condición necesaria (aunque no

suficiente) para dar pie a la construcción del conocimiento científico a través de modelos que

faciliten tal aprendizaje de las ciencias.

De ahí que se haga esta aportación psicopedagógica, siendo una estrategia didáctica

basada en la modelización, donde la contrucción de modelos considera la enseñanza como

un conjunto de acciones que promueve el profesorado para favorecer el proceso de

modelización que realizan los alumnos y las alumnas con la finalidad de dar “sentido” a los

hechos del mundo, un sentido que da a entender y a ser más coherente con el conocimiento

científico actual.

41

3.3 Objetivos

Objetivo general

Diseñar, aplicar y evaluar una estrategia didáctica para la construcción de un modelo

científico escolar de la fuerza de gravedad en alumnos de 5to grado de primaria.

Objetivos específicos

1. Conocer las ideas previas que hay sobre la fuerza de gravedad reportadas en la

literatura para generar un modelo inferido.

2. Identificar las ideas previas que tienen los alumnos de 5to grado acerca de la fuerza

de gravedad.

3. Modelizar el fenómeno “fuerza de gravedad” a través de una estrategia didáctica en

alumnos de 5to grado de primaria.

3.4 Participantes

Se trabajó con 61 niños (de los cuales 37 serán niños y 24 niñas) que tienen entre 10 y 11

años de edad y que cursan actualmente el Quinto Grado de Educación Primaria de una

Escuela Pública, en el turno vespertino. Ubicada en la delegación Iztacalco.

3.5 Escenario

Las actividades de la estrategia didáctica que se llevaron a cabo durante la intervención

psicopedagógica fueron dentro de las aulas de la Escuela Primaria República Federal de

Alemania, ubicada en la delegación Iztacalco, asimismo se hizo uso de un salón audiovisual.

El horario en el cual se trabajó durante la intervención fue de 5:20 pm a 6:30 pm.

42

3.6 Criterios para el desarrollo de la estrategia didáctica

Lo que da sentido a las actividades, lo que las convierte potencialmente en útiles para

aprender, es su organización y secuenciación a lo largo del proceso diseñado,

específicamente para promover el aprendizaje de los alumnos.

Por tanto mencionan los criterios que empleados en el diseño de la estrategia didáctica, los

cuales se basan en:

a. Aspectos teóricos (constructivismo en la enseñanza de la ciencia).

b. Aspectos prácticos (Actividades, material, tiempo, etc).

3.6.1. Aspectos teóricos

De esta manera los criterios teóricos que se tomaron para el diseño de la estrategia didáctica

fueron:

1. Programas de estudio 2009, sobre la “Fuerza de gravedad” (modelo curricular).

2. Modelo científico sobre la “Fuerza de gravedad” (modelo de la ciencia erudita).

3. Identificación de ideas previas acerca del fenómeno “Fuerza de Gravedad”. (modelo

cognitivo).

4. Construcción de modelos cercanos al modelo científico escolar a partir de contrastar

sus ideas previas (a través de las actividades experimentales) acerca del fenómeno

Fuerza de Gravedad.

5. Elaboración de conclusiones y evaluación basándose en los resultados obtenidos en

la aplicación de la red semántica, dibujos, lluvia de ideas, preguntas abiertas,

discusión y maquetas.

43

3.7 Modelo curricular

Las formas clásicas de transposición didáctica consisten en escoger un campo de saber, un

modelo o teoría científica, y romperlo, o mejor dicho, desintetizarlo en conceptos o

procedimientos que se enseñan de manera separada y secuencial a través de las diferentes

lecciones del temario, distribuidas, según lo que considera la lógica de la disciplina.

En este caso se eligió el tema fuerza de gravedad que se encuentra en el plan y programa

de estudios 2009 de Educación Primaria del 5to grado. Dicho tema se encuentra en el

bloque tres denominado: ¿Cómo son los materiales y sus interacciones?; Ámbitos: Los

materiales; la tecnología; el ambiente y la salud; el conocimiento científico. Dentro de estos

la fuerza de gravedad se localiza en el tema tres.

A los temas se asocian habilidades relativas a la ciencia escolar, como la representación, la

comprobación, la deducción, la relación causa-efecto, la obtención de conclusiones, la

argumentación, y actitudes como la participación, la responsabilidad en el cuidado del

ambiente y la creatividad en la realización de los proyectos.

3.7.1 Aprendizajes esperados

Los aprendizajes esperados por el alumno en el tema citado en el presente trabajo (fuerza

de gravedad), según lo señala el programa de estudio 2009 de Ciencias Naturales

(SEP.2009), son los siguientes:

1. Reconoce la caída de los objetos como evidencia de la acción de la fuerza de

gravedad.

2. Deduce que el peso de un objeto produce efectos sobre otros debido a la fuerza de

atracción que ejerce la Tierra.

A partir del análisis de los aprendizajes esperados se puede vislumbrar lo que sería el

modelo curricular. En los aprendizajes esperados se pretende que los alumnos conciban a

44

la fuerza de gravedad no como un ente que poseen los cuerpos que puede ser transmitido a

otros, sino como una consecuencia al ser ejercida una fuerza a un objeto, lo que da como

resultado la caída de los mismos. Aun cuando en el tema se ponen actividades

experimentales estas únicamente se quedan en la las consecuencias de dejar caer un objeto

sin razonar por qué este cae, por lo tanto las explicaciones de los sujeto pueden llegar a

quedar alejadas a las de la ciencia escolar.

3.8 Modelo científico erudito

¿Qué es la fuerza de gravedad para la ciencia erudita?

Para la explicación y comprensión de la fuerza de gravedad es necesario hacer mención de

los conceptos básicos de los que la ciencia erudita hace mención a la hora de hablar del

tema.

Conceptos básicos para comprender la fuerza de gravedad

Para comprender la fuerza de gravedad es necesario tener claridad de los diferentes

conceptos que se vinculan entre sí, y que son factores clave para que los sujetos

comprendan o no el tema. Conceptos como el de inercia, movimiento, aceleración, fuerza,

fricción, caída libre, peso e inclusive la masa, estos dos últimos se mencionan puesto que

en la identificación de las ideas previas se muestra que los niños hacen mención a estos

conceptos pero sin tener claridad y comprensión de ellos, de ahí el interés por definir cada

concepto. Permitiendo identificar si las ideas previas de los alumnos están cercanas o no a

los conceptos dados en la ciencia escolar.

Por tanto, hablar de fuerza de gravedad conlleva a poner acento principalmente, al concepto

de inercia, la cual es, como mencionó Galileo, es la capacidad que tienen los objetos de

resistir cambios de movimientos. Es decir, la inercia es la tendencia de un cuerpo a oponerse

a cualquier cambio de su estado de reposo o movimiento, lo que permitiría la caída o no de

un cuerpo.

Así, hablar de inercia es hablar entonces de movimiento, lo que a su vez, conlleva a poner

acento en la primera ley de Newton, también conocida como la ley de la inercia que dice:

45

Todo objeto persiste en un estado de reposo, o de movimiento en línea recta con rapidez

constante, a menos de que se aplique una fuerza externa que lo obliguen a cambiar dicho

estado. La fuerza, que se aplica al cuerpo es según Newton es parte de una acción mutua,

es decir, de una interacción entre una cosa y otra.

En este sentido, al tomar en cuenta la primera ley de newton, el estado de movimiento de un

objeto se puede modificar cambiando su rapidez o la dirección de movimiento, o ambas

cosas. Cualquiera de estos cambios constituye un cambio de velocidad, a este cambio de

velocidad se le conoce como aceleración. Puesto que la aceleración es una razón de

cambio, es una medida de cómo cambia la velocidad respecto al tiempo.

Es decir, una fuerza causa aceleración, pues se considera que un objeto en reposo al

aplicársele una fuerza este comenzará a moverse, por lo tanto, también cambia de

movimiento. En el caso de la fricción también se ve involucrada en la fuerza de gravedad,

ya que esta es una fuerza que afecta al movimiento como cualquier otra. La fuerza de

fricción depende, de la clase de los materiales que está en contacto y de la intensidad con

que una comprime a la otra. En el caso de la resistencia del aire, es cuando la fricción actúa

sobre un cuerpo que se mueve en el aire, (esta se hizo mención en una de las actividades

experimentales en la estrategia didáctica) es una forma muy común de fricción en un fluido.

Cuando hay fricción un objeto puede moverse con velocidad constante mientras se le aplique

una fuerza externa.

De esta manera, al aplicarse una fuerza a un cuerpo y provocar el movimiento de este

también se habla a su vez de caída libre. Galileo demostró que todos los objetos que caen

experimentan la misma aceleración sin importar su masa. Así, la resistencia del aire afecta la

aceleración de un objeto que cae, de ahí que todo objeto en caída libre están sujetos

únicamente a la acción de la gravedad. Y por esta razón es necesario hacer mención al

concepto de peso y si este es lo mismo que la masa.

Es común que se confunda el peso con la masa. Sin embargo, la masa es algo más

fundamental que el peso. Esta es una medida de la cantidad de materia que ay en un objeto

y depende sólo del número y del tipo de átomos que lo componen. Por otro lado, el peso, es

una medida de la fuerza gravitacional que actúa sobre el objeto. El peso depende de la

ubicación del objeto.

De esta manera se pude definir el peso y la masa como:

46

Masa es la cantidad de materia de un objeto. En términos más específicos, la masa es una

medida de la inercia, que en un cuerpo manifiesta una respuesta a cualquier esfuerzo que se

hace para ponerlo en movimiento, detenerlo, o cambiar de alguna otra forma a su estado de

movimiento.

Peso es la fuerza de gravedad que se ejerce sobre un objeto.

Aunque la masa y el peso no son iguales, son proporcionales entre sí, en un lugar

determinado. Los objetos con mucha masa pesan mucho, los objetos con poca masa tienen

poco peso.

La fuerza de gravedad desde la ciencia erudita

Galileo fue uno de los precursores del planteamiento de la teoría de Newton. Fue él quien

introdujo el concepto de inercia por primera vez. A su vez, hizo mención al movimiento en

donde se retoma la primera ley de Newton: El estado natural de todo cuerpo en la Tierra es

el reposo a menos que una fuerza externa lo ponga en movimiento. Es decir, se utilizará la

acción de una fuerza para aumentar o disminuir la velocidad de las cosas que están en

movimiento o para hacer que se desvíe de un lado a otro. Y es aquí donde se toma en

cuenta el trabajo de Newton; sus tres leyes del movimiento, que le permitieron explicar

también la fuerza de gravedad haciendo la vinculación de los distintos factores que se

relacionan al tratar de explicar dicho tema (Hewitt, 1999).

Por esta razón para comprender la fuerza de gravedad es necesario mencionar la

vinculación de los diferentes factores para la comprensión de esta; la inercia, el movimiento,

la fuerza, la velocidad y la fricción son factores clave que guardan relación en la fuerza de

gravedad.

Galileo de acuerdo con Newton, dijo que al aplicar una fuerza a un cuerpo que se encuentre

en reposo, este se pondrá en movimiento, para esto, dependerá de la superficie en la que

se encuentre el cuerpo (fricción), ya que si se aplica una fuerza a un cuerpo que se

encuentre en una superficie horizontal lisa, el cuerpo recorrerá una distancia mayor y con

mayor velocidad que si la superficie es porosa, concluyendo entonces que el objeto se

detiene una vez que se deja de aplicar una fuerza en virtud del efecto de la fricción o roce

47

que tiene el cuerpo con la superficie donde se encuentre este, que siempre actúa para

retardar su movimiento, (Hewitt, 1999).

Es en el siglo XVII Newton concibe la idea de fuerza de gravedad cuando estaba sentado

bajo un manzano pensando en las fuerzas de la naturaleza y estudiando el concepto de

inercia que había introducido años antes Galileo.

Una manzana madura propicio lo que habría de convertirse en una de las generalizaciones

de mayor alcance de la mente humana. Newton vio caer la manzana y por otra parte le

intrigaba el hecho de que la luna no siguiera una trayectoria en línea recta, sino que

describía círculos alrededor de la Tierra.

De ahí que durante la segunda mitad del siglo XVII Isaac Newton describa y mencione que

formalmente la fuerza de gravedad, es un fenómeno por el cual todos los objetos con una

masa determinada se atraen entre ellos. Esta atracción depende de la masa del objeto en

cuestión; mientras más masa, mayor será la fuerza de atracción (Hewitt, 1999).

Siendo esto así, Newton tuvo que inventar una nueva rama de las matemáticas que le

permitiera probar su hipótesis del centro de gravedad; lo que es uno de los grandes logros

de la mente humana: La ley de la gravitación (Ribeiro y Alvarenga, 1998).

Newton hace referencia a que no fue él quien descubrió la gravedad, lo que él descubrió fue

que la gravedad es universal. Es decir, todos los objetos tiran de otros de una forma

maravillosamente simple en la que solo interviene la masa y la distancia.

La ley de gravitación de Newton, establece que todo objeto atrae a todos los demás objetos

con una fuerza que, para dos objetos cualesquiera, es directamente proporcional a la masa

de cada uno de ellos. Mientras sean mayores las masas, más grande es la fuerza de

atracción sobre ellas. En este sentido, Newton dedujo que la fuerza disminuye en medida de

que aumenta el cuadrado de la distancia entre dos objetos (Hewitt, 1999).

Esta ley se expresa de la siguiente manera:

F= m1 m2

d2

48

Donde m1 es la masa de uno de los objetos y m2 es la del otro y d es la distancia que separa

sus centros de gravedad. Mientras más grandes sean las masas m1 y m2 mayor será la

fuerza de atracción entre ellas. Mientras mayor sea la distancia d de los objetos, menor será

la fuerza de atracción entre ellos (Hewitt, 1999).

Y que la constante de la gravitación universal se puede expresar como la proporcionalidad

de la ley de gravitación universal en una forma de ecuación exacta, introduciendo la

constante de proporcionalidad G, llamada constante de la gravitación universal, en donde la

ecuación es:

F= G m1 m2

d2

En este caso, es la fuerza de gravedad que se ejerce entre dos objetos se determina

multiplicando sus masas, dividiendo entre el cuadrado de la distancia que separa sus centros

y multiplicando este resultado por la constante G (Ribeiro & Alvarenga, 1998).

Es importante mencionar que la constante G fue calculada por primera vez 150 años

después del descubrimiento de Newton de la gravitación universal por el físico inglés Henry

Cavendish, quien lo consiguió midiendo la diminuta fuerza existente entre dos masas de

plomo con una balanza de torsión extremadamente sensible.

Por último surge la idea de que la tierra es redonda a causa de la gravitación. Puesto que

todos los objetos se atraen mutuamente, la Tierra se atrajo así misma antes de solidificarse.

En este sentido, cualquier esquina que la tierra haya podido tener ha sido atraída de tal

manera que la Tierra es redonda (Hewitt, 1999).

La fuerza de gravedad como cualquier otra fuerza, causa aceleraciones. Dos cuerpos se

atraen uno al otro por influencia de la gravedad y se aceleran (mientras nada impida la

aceleración). Por esta razón se piensa en la gravedad mucho más como algo que mantiene

a los sujetos en la Tierra que como algo que los acelera (Hewitt, 1999).

De ahí que la gravedad sea una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza, junto con el

electromagnetismo, (los dos actúan a grandes distancias). Sin embargo, al contrario que el

electromagnetismo, la gravedad siempre es acumulativa. Este es el motivo de que la

gravedad sea la fuerza más importante a tener en cuenta con relación a la materia.

49

Por último, hablar de fuerza de gravedad implica hablar de la ingravidez, que no es la

ausencia de la fuerza de gravedad sino la ausencia de una fuerza de soporte.

Con la anterior explicación acerca los conceptos básicos de física y de la concepción que se

tiene sobre fuerza de gravedad es que se permite comprender el tema con mayor facilidad al

dar cuenta de la vinculación que tienen estos en dicho fenómeno físico.

3.9 Modelo cognitivo

Este modelo se obtuvo a través de la identificación de las ideas previas con las que cuentan

los sujetos que participaron en la intervención psicopedagógica.

El modelo cognitivo inicial fue obtenido a través de la estrategia didáctica (se trabajó con 3

grupos de 5to grado). Los modelos cognitivos iniciales fueron obtenidos por grupo (B, C Y

D) y se encuentran en el apartado de resultados.

3.9.1 Aspectos prácticos

Los criterios prácticos que se tomaron en cuenta para el diseño de la estrategia didáctica

fueron:

1. La utilización de tiempos clase normales (sesiones aproximadamente de 55

minutos) dentro del aula.

2. Se procuró tener material suficiente para la realización de las actividades que

buscan modelizar el modelo cognitivo de los niños.

50

3.10. Procedimiento de la estrategia didáctica: Fase inicial

Técnicas utilizadas para la evaluación

A. Redes semánticas naturales modificadas

Tiene como propósito fundamental aproximarse al estudio psicológico de los sujetos de

manera natural.

Objetivo de las redes semánticas naturales modificadas:

Es explorar (identificar) las ideas previas que tienen los niños de 5to grado de Primaria, en

este caso del tema en particular de la “FUERZA DE GRAVEDAD.

En este sentido, el valor de las redes semánticas naturales reside en que las taxonomías

obtenidas fueron generadas de manera directa de la memoria del sujeto, y el orden otorgado

va de acuerdo en su mayoría a sus experiencias.

B. Técnica del dibujo

Es una técnica que permite expresar las ideas de los niños de manera gráfica.

Objetivo de la técnica del dibujo:

Identificar qué elementos y relaciones son los que relacionan los niños para dar explicación

al fenómeno físico.

C. Explicación redactada del dibujo

Este análisis de contenido pretende complementar los elementos y relaciones que los

sujetos expresaron a través del dibujo.

Objetivo de la explicación del dibujo:

Identificar elementos y relaciones que hacen los niños

51

3.11 Diseño de la Estrategia Didáctica

De acuerdo con López y Mota (2002) las actividades se organizaron en tres fases:

Fase de inicio (actividades de exploración) las ideas previas involucradas en la enseñanza

del tema (Fuerza de gravedad) y la identificación o evocación de las mismas.

Fase de desarrollo (actividades de aprendizaje, modelización y reestructuración de

conceptos) en donde los estudiantes tienen que efectuar una serie de actividades

experimentales, y ser capaces de dar nuevos puntos de vista, así como posibles formas de

dar solución a problemas donde puedan predecir y explicar fenómenos naturales en un

lenguaje apropiado a la ciencia escolar.

Fase de cierre, en esta se presentan actividades que permitan al alumnado aplicar sus

concepciones revisadas, procesos de análisis, reflexión y discusión que posibiliten acercarse

a un conocimiento de la ciencia escolar.

Es conveniente señalar tres aspectos que son considerados en la propuesta didáctica: El

tiempo clase para llevar a cabo las actividades fue de 55 min, incluida la estancia en salón

audiovisual.

La ficha descriptiva de la estrategia didáctica se encuentra en anexos (ver anexo 1).

Tabla 2. Fases de la estrategia didáctica.

Fases de la estrategia didáctica Instrumentos

1. Inicio (exploración inicial)

Red semántica

Dibujo y explicación

2. Desarrollo (introducción de nuevos puntos de vista)

Preguntas abiertas por equipo,

explicación de actividades

experimentales, lluvia de ideas,

selección de dibujos.

3. Cierre (Síntesis-generalización) Elaboración y explicación oral

de maqueta (por equipo),

preguntas abiertas por equipo,

lluvia de ideas.

52

3.11.1 Descripción de las actividades de la estrategia didáctica

Fase de inicio

Sesión 1. Detección de necesidades

Propósito: Explorar e identificar ideas previas

Actividad 1. Red Semántica natural:

Durante la primera fase y como parte de la detección de necesidades, se aplicó la técnica

de redes semánticas naturales, que tiene como propósito fundamental aproximarse al

estudio psicológico de los sujetos de manera natural.

Para la aplicación de la red semántica se entregó a cada niño una tarjeta impresa que

contenía la palabra estímulo: “FUERZA DE GRAVEDAD” y diez líneas en donde ellos

tuvieron que escribir las palabras definidoras dándoles las siguientes instrucciones:

1. Una vez que les de la indicación de que pueden comenzar, ustedes tendrán que

escribir por lo menos 5 palabras que consideren mejor definan el término (fuerza de

gravedad), no pueden escribir enunciados ni palabras con artículos. (Para realizar

esta actividad contaran con un tiempo límite de 5 minutos), cuando se les pida que

dejen de escribir deben hacerlo.

2. Se solicitó a los alumnos que jerarquizaran las palabras que dieron como definidoras

a partir de la importancia de cada una de ellas, asignando el número 1 a la más

importante o que mejor defina a las palabras estímulo. (Para esta actividad contaran

con un tiempo límite de 3 minutos).

Actividad 2. Realización de dibujos y explicación escrita de manera individual:

En esta actividad se repartió a cada niño la mitad de una hoja en blanco y se les pidió

realizaran un dibujo donde pudieran representar el fenómeno “Fuerza de gravedad”. Se les

pidió que únicamente fueran dibujos, sin escritos de conceptos. Una vez que terminaron el

dibujo, se les pidió que al reverso de la hoja escribieran la explicación del mismo; con la

finalidad de identificar qué conceptos son los que relacionan para dar explicación al

fenómeno físico.

53

Fase de desarrollo

Sesión 2. Construcción del modelo acerca de la fuerza de gravedad

Propósito: Introducción de nuevos conceptos que permitan la construcción del nuevo

modelo.

Material: Pizarrón, plumones, hojas de rotafolio, deshechos de material orgánico e

inorgánico.

Actividad 3. Caída de objetos:

La caída de objetos es una actividad experimental. Dicha actividad consistió en presentarles

a los alumnos objetos de diferentes formas y tamaños (lapiceras, gomas, botellas de agua,

hojas, bolígrafos, zapato, etc). Se pasó a un alumno al frente para que ayudara a realizar la

actividad, posteriormente se le dio un objeto para que sostuviera uno en cada mano y este

debía sostenerlos a la misma altura y se le dijo que los dejara caer al mismo tiempo, siendo

esto así, se les preguntó al resto de los alumnos: ¿cuál de los dos objetos caerá primero?

¿Caerán al mismo tiempo o existirá alguna diferencia? y se cuestionó el porqué de su

respuesta, preguntándoles con el propósito de que dieran una explicación al fenómeno de la

caída y de los conceptos que involucran la fuerza de gravedad.

¿Qué objeto piensan que caerá primero?, ¿Cuáles son las causas de que un objeto caiga

antes que el otro?, ¿Podríamos aventar un objeto sin hacer que este caiga? y ¿Por qué?

Actividad 4. Lluvia de ideas con relación a la pregunta ¿Qué es la fuerza de gravedad?

Se pidió a los alumnos comentaran lo que se trató en la sesión anterior, a manera de

recordatorio. Después se hicieron las preguntas: ¿Qué es la fuerza de gravedad? y ¿En

dónde y cómo se presenta el fenómeno fuerza de gravedad? Las ideas que se manifestaron

y se anotaran en el pizarrón.

Para esto fue importante y necesario poner ejemplos de la vida real que sirvan para orientar

a los alumnos a pensar en situaciones que pudieran explicar.

54

Sesión 3. (Construcción del modelo acerca de la fuerza de gravedad)

Actividad 5. Video “La mejor idea de siempre”

Se proyectó un video titulado la mejor idea de siempre (este video no tiene articulación de

palabras, es únicamente visual) el cual muestra el surgimiento de la idea que tuvo Newton

de por qué las cosas caen. El objetivo de este video fue generar ideas nuevas en los

alumnos sobre por qué las cosas caen y que den explicación a ello. El video permitirá la

introducción de nuevos conceptos como es el del peso, el aire y la velocidad, lo que da como

resultado la caída, la fricción y la inercia, mismos que tendrían que ser explicados por los

alumnos una vez que hayan sido identificados por estos, las explicaciones dieron paso a la

discusión entre pequeños grupos.

Sesión 4. (Construcción del modelo acerca de la fuerza de gravedad)

Actividad 6. Selección de dibujos:

En esta actividad se les presentó a los alumnos dibujos donde se tenían que identificar lo

que era el movimiento, inercia y fricción, los alumnos seleccionaron los elementos que ellos

consideraron intervenían o tenían que ver con la fuerza de gravedad, esta actividad tuvo

como propósito la introducción de nuevos conceptos de los cuales los alumnos no hacían

uso al momento de explicar la fuerza de gravedad. (la actividad fue de manera individual).

Sesión 5. Generar nuevas ideas para ampliar el nuevo modelo construido.

Propósito: Ampliar el modelo construido.

Materiales: Plastilina, tablas de madera, Bolas de unisel, hojas de papel blancas y de

colores, muñecos de plástico, tijeras, Resistol, hilo, envases de plástico, papel china, papel

de baño, pinturas de agua, pinceles, etc.

55

Actividad 7. Elaboración y explicación de maqueta

En esta actividad se explicará a los alumnos los conceptos de peso, aire y caída.

Posteriormente los alumnos comentaran por equipo (cinco equipos conformados por 8

integrantes y tres equipos conformados por 7 integrantes) dichos conceptos que se

encuentran presentes en el fenómeno de gravedad, al haber concluido la discusión se

repartió material para que siguieran trabajando en equipo en la elaboración de una maqueta

en donde representen una situación donde se encuentren presentes estos conceptos y que

a su vez, dieran explicación al fenómeno fuerza de gravedad.

SESIÓN 6. Generar nuevas ideas para ampliar el nuevo modelo construido.

Actividad 8. Elaboración de preguntas por equipo.

Se les realizarán preguntas con el propósito de que ellos den explicación en base a las

nuevas ideas generadas: ¿Qué hace que las cosas caigan?, ¿De qué depende que un

objeto caiga más rápido que otro?, ¿Qué efectos tiene la aplicación de una fuerza sobre

algún objeto?

Fase de cierre

SESIÓN 7. Análisis y reflexión sobre el modelo construido

Propósito: Conocer las ideas de los niños acerca de la Fuerza de Gravedad con base en el

proceso de modelización que se realizó.

Material: Hojas blancas

Actividad 9. Lluvia de ideas

Ahora que se todos han aportado nuevas ideas… ¿Qué sería la fuerza de gravedad?

Al igual que en la primer lluvia de ideas que se llevó acabo en la estrategia didáctica se

preguntó a los alumnos qué es la fuerza de gravedad con el propósito de percibir si la

56

concepción de esta había cambiado o se había enriquecido después de la estrategia

didáctica.

Actividad 10. Discusión y reflexión final sobre la fuerza de gravedad

Por último se pidió a los alumnos que explicaran por equipo qué era la Fuerza de Gravedad,

(primero se pidió comentaran en equipo y llegaran a una conclusión de lo que era la fuerza

de gravedad) y de los conceptos involucrados en dicho fenómeno. Así mismo se pidió

comentaran frente al grupo su explicación del mismo, esto con el objetivo de saber si en

realidad se encuentran cambios del modelo final al modelo inicial acerca de la fuerza de

gravedad y cerrar con una reflexión final de la intervención misma.

A través de las actividades llevadas a cabo se buscó la construcción de un modelo que

permitiera entender a los alumnos el tema fuerza de gravedad, cada una de las actividades

correspondía al objetivo planteado en cada fase de la estrategia didáctica, es decir, fue una

secuencia la que permitió que los sujetos fueran construyendo el modelo que se acercara a

un modelo científico escolar.

57

Capítulo 4. Seguimiento y evaluación del proyecto de intervención

Resultados de la fase de inicio de la estrategia didáctica

Técnica de redes semánticas naturales modificadas

Con base al protocolo de esta técnica, se sacaron los resultados de la siguiente manera:

1. Se obtuvo el tamaño de la red (TR) de cada uno de los grupos con los que se trabajó

(B, C y D) que es sólo el número total de las diferentes definidoras producidas por los

sujetos.

2. Posteriormente, se obtuvo el peso semántico (PS) de cada una de las definidoras.

Este valor se obtuvo a través de la suma de la ponderación de la frecuencia por la

jerarquización asignada por el grupo, donde los unos (más cercanos) son multiplicados

por cinco, los dos por cuatro, los tres por tres, los cuatro por dos y los cinco por uno.

En síntesis, es la suma de la ponderación de la frecuencia por la jerarquización

asignada por el grupo.

3. Siendo así, la distancia semántica cuantificada (DSC) se obtiene asignándole a la

definidora con Peso Semántico más alto el 100% y produciendo los valores a través

de una regla de tres simple a partir de ese valor.

4. Por último, se obtiene el núcleo de la red (NR). Tomando en consideración que el

objetivo primordial de este conjunto es identificar clara y objetivamente aquellos

elementos que representan (definen) al estímulo. Su delimitación se realiza a través del

punto de quiebre (Scree test) propuesto por Cattell (1952) para el análisis factorial.

Para tomar esta decisión se requirió graficar los pesos semánticos en forma

descendente y hacer el corte cuando el peso semántico empieza a ser asintótico. Es el

punto en donde se dejó de considerar las definidoras para el análisis

Este procedimiento para la obtención de resultados de las redes semánticas naturales

modificadas propuesto por Reyes Lagunes en 1993 se aplicó a los tres grupos de niños que

participaron en la intervención y que permitió posteriormente sacar lo que se denomina

como “Modelo cognitivo” de cada grupo (B, C y D). A continuación se presentan las tablas 2

(grupo 5°B), 3 (grupo 5°C) y 4 (grupo 5°D) en donde se muestra el tamaño de la red (TR)

de cada grupo, donde se observa que el tamaño de la red del grupo “B” tuvo 25 definidoras,

el grupo “C” 32 y el grupo “D”, 28. Así mismo aparece el resultado del peso semántico de

cada una de las definidoras, apareciendo en la última columna de las tablas.

58

Tabla 3. Tamaño de la red (TR) del grupo 5°B

Orden (jerarquía)

1

2

3

4

5

Ponderación

5

4

3

2

1

#

Definidoras

PS

1 Pelota 1X5=5 1X1=1 6 2 Peso 8X5=40 4X4=16 4X3=12 68 3 Tierra 2X5=10 3X4=12 3X3=9 1X2=2 3X1=3 36 4 Velocidad 2X5=10 1X4=4 4X3=12 2X2=4 1X1=1 31 5 Movimiento 1X5=5 5 6 Imán 1X3=3 2X2=4 2X2=2 9 7 Atracción 2X2=4 4 8 Caída 2X5=10 3X4=12 2X3=6 28 9 Natural 1X4=4 1X3=3 7

10 Aire 5X4=20 1X3=3 4X2=8 4X4=4 35 11 Altura 1X3=3 1X2=2 1X1=1 6 12 Rebotar 1X2=2 2 13 Galaxia 1X5=5 5 14 Planetas 1X1=1 1 15 Invisible 1X1=1 1 16 Luna 1X3=3 1X1=1 4 17 Fuerza 1X5=5 1X3=3 8 18 Rápido 1X2=2 2 19 Impulsar 2X4=8 8 20 Equilibrio 1X5=5 5 21 Objeto 2X2=4 2X1=2 6 22 Arriba 1X2=2 2 23 Baja 2X1=2 2 24 Magnitud 1X2=2 2 25 Distancia 1X2=2 2

TR= 25

59

Tabla 4. Tamaño de la red (TR) del grupo 5°C

Orden (jerarquía)

1

2

3

4

5

Ponderación

5

4

3

2

1

#

Definidoras

PS

1 Fenómeno 1X5=5 3X4=12 1X1=1 18 2 Planeta 1X1=1 1 3 Espacio 1X3=3 1X2=2 1X1=1 6 4 Jalar 1X5=5 1X2=2 7 5 Natural 2X5=10 3X4=12 1X3=3 1X4=4 29 6 Imán 2X3=6 1X2=2 4X1=4 12 7 Fuerza 2X4=8 1X3=3 1X2=2 13 8 Peso 12X5=60 1X4=4 3X3=9 1X2=2 2X1=2 77 9 Abajo 2X1=2 2 10 Flotante 2X4=8 8 11 Baja 1X3=3 1X2=2 5 12 Invisible 1X3=3 1X2=2 1X1=1 6 13 Atracción 1X4=4 1X3=3 3X2=6 2X1=2 15 14 Tierra 1X5=5 2X3=6 3X2=6 17 15 Sube 1X2=2 2 16 Traslado 1X2=2 2 17 Necesaria 1X5=5 5 18 Velocidad 1X5=5 6X4=24 2X3=6 35 19 Suelo 1X1=1 1 20 Atmósfera 1X2=2 1X1=1 3 21 Magnetismo 1X1=1 1 22 Tirar 1X1=1 1 23 Movimiento 2X3=6 6 24 Caída 1X5=5 3X4=12 17 25 Altura 1X3=3 1X2=2 1X1=1 6 26 Tensión 1X2=2 2 27 Magnitud 1X5=5 1X3=3 8 28 Saltar 1X3=3 3 29 Impulsar 1X2=2 2 30 Arriba 1X2=2 1X1=1 3 31 Aire 1X3=3 3 32 Rotación 1X1=1 1

TR= 32

60

Tabla 5. Tamaño de la red (TR) del grupo 5°D

Una vez obtenido el peso semántico (PS) de cada definidora, se procedió a realizar una tabla

donde se muestran de forma descendente las palabras definidoras de acuerdo a su peso

semántico y a su distancia semántica cuantificada (DSC), es decir, se acomodaron las

definidoras de menor (PS) a mayor (PS). Para posteriormente con los datos de la columna

PS ser graficados los datos (utilizando una gráfica de líneas por grupo) con el fin de

determinar el punto de quiebre, el punto donde se dejó de considerar las palabras

definidoras para análisis (donde la curva se vuelve asintótica).

La palabras que se toman en cuenta hasta el punto de quiebre son las que conforman el

Núcleo de la red (NR)

Orden (jerarquías) 1 2 3 4 5

Ponderación

5

4

3

2

1

#

Definidoras

PS

1 Baja 1x4=4 3x3=9 2x1=2 15 2 Aire 2x5=10 2x4=8 1x3=3 1x2=2 2x1=2 25 3 Aventar 1x5=5 1x1=1 6 4 Peso 7x5=35 2x3=6 2x2=4 2x1=2 47 5 Tierra 1x4=4 1x2=2 6 6 Agua 1x5=5 1x4=4 1x3=3 1x2=2 1x1=1 15 7 Pelota 1x5=5 2x4=8 3x2=6 1x1=1 20 8 Caída 5x5=25 4x4=16 5x3=15 2x2=4 1x1=1 61 9 Sube 5x1=5 2x4=8 2x3=6 4x2=8 3x1=3 30

10 Fuerza 2x5=10 2x4=8 1x3=3 3x1=3 24 11 Elevación 1x2=2 2 12 Rebotar 1x5=5 5 13 Magnetismo 1x1=1 1 14 Tirar 2x4=8 8 15 Arriba 1x2=2 1x1=1 3 16 Saltar 1x2=2 1x1=1 3 17 Invisible 1x2=2 2 18 Sujeto 1x3=3 3 19 Cosas 1x4=4 1x3=3 7 20 Velocidad 1x3=3 3 21 Abajo 2x3=6 1x2=2 1x1=1 9 22 Fruta 1x4=4 4 23 Hoja 1x1=1 1 24 Lanzar 1x4=4 4 25 Mundo 1x1=1 1 26 Imán 1x2=2 2 27 Elemento 1x2=2 2 28 Objetos 1x3=3 3

TR = 28

61

Tabla 6. Palabras definidoras con equivalencias al peso semántico y a la DSC.

Grupo 5°B Grupo 5°B Grupo 5°B

# Definidoras PS DSC Definidoras PS DSC Definidoras PS DSC

1 Planetas 1 1% Rotación 1 1% Mundo 1 1%

2 Invisible 1 1% Tirar 1 1% Hoja 1 1%

3 Rebotar 2 2% Magnetismo 1 1% Magnetismo 1 1%

4 Rápido 2 2% Suelo 1 1% Elemento 2 3%

5 Magnitud 2 2% Planeta 1 1% Imán 2 3%

6 Distancia 2 2% Impulsar 2 3% Invisible 2 3%

7 Baja 2 2% Tensión 2 3% Elevación 2 3%

8 Arriba 2 2% Traslado 2 3% Objetos 3 5%

9 Luna 4 6% Sube 2 3% Velocidad 3 5%

10 Atracción 4 6% Abajo 2 3% Sujeto 3 5%

11 Movimiento 5 7% Aire 3 4% Saltar 3 5%

12 Galaxia 5 7% Arriba 3 4% Arriba 3 5%

13 Equilibrio 5 7% Saltar 3 4% Lanzar 4 7%

14 Objeto 6 9% Atmósfera 3 4% Fruta 4 7%

15 Altura 6 9% Necesaria 5 6% Rebotar 5 8%

16 Pelota 6 9% Baja 5 6% Cosas 6 10%

17 Natural 7 10% Altura 6 8% Aventar 6 10%

18 Impulsar 8 12% Movimiento 6 8% Cosas 7 11%

19 Fuerza 8 12% Invisible 6 8% Tirar 8 13%

20 Imán 9 13% Espacio 6 8% Abajo 9 15%

21 Caída 28 41% Jalar 7 9% Agua 15 25%

22 Velocidad 31 46% Magnitud 8 10% Baja 15 25%

23 Aire 35 51% Flotante 8 10% Pelota 20 33%

24 Tierra 36 53% Imán 12 16% Fuerza 24 39%

25 Peso 68 100% Fuerza 13 17% Aire 25 41%

26 Atracción 15 19% Sube 30 49%

27 Caída 17 20% Peso 47 77%

28 Tierra 17 20% Caída 61 100%

29 Fenómeno 18 29%

30 Natural 29 38%

31 Velocidad 35 45%

32 Peso 77 100%

(Ver figuras 1 (5°b), 2 (5°c) y 3 (5°d) y las tablas 7, 8 y 9 de las definidoras con mayor peso

semántico que fueron las que conforman el núcleo de la red (NR) de cada grupo).

62

Como se observa en la figura 1, (gráfica de lineal) el punto de quiebre se hace evidente a

partir de la palabra número 20, de ahí que las definidoras que se muestran en la tabla sean

las 5 definidoras consideradas como el NR obteniendo un mayor PS.

Figura 1. Gráfica lineal del grupo 5°B Tabla 7. Definidoras del NR

En el grupo 5° C, el punto de quiebre se da en la definidora número 25 quedando 8 palabras

como el núcleo de la red (NR) tal como se muestra en la tabla.

Figura 2. Gráfica lineal del grupo 5°C Tabla 8. Definidoras del NR

Definidoras PS DSC

Caída 28 41%

Velocidad 31 46%

Aire 35 51%

Tierra 36 53%

Peso 68 100%

Definidoras PS DSC

Imán 12 16%

Fuerza 13 17%

Atracción 15 19%

Caída 17 20%

Tierra 17 20%

Fenómeno 18 29%

Natural 29 38%

Velocidad 35 45%

Peso 77 100%

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25

Figura 1. Peso Semántico (PS)

PS

0

10

20

30

40

50

60

70

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27

Figura 2. Peso semántico (PS)

PS

63

En el grupo “D”, el punto de quiebre se encuentra, como se observa en la figura 3, el punto

de quiebre cae en la palabra número 21, siendo 8 las palabras que conforman el núcleo de la

red (NR), tal como se muestra en la tabla 8.

Figura 3. Gráfica lineal del grupo 5°D Tabla 9. Definidoras del NR

Después de analizar cada grafica lineal y determinar el núcleo de la red (por grupo) se

prosiguió a la elaboraron de las gráficas radiales donde se representa como queda

conformado el significado psicológico del estímulo “Fuerza de Gravedad”

A continuación se presentan las gráficas radiales (figura 4, 5 y 6) y, sus explicaciones.

Figura 4. Gráfica Radial 5°B

Como se muestra, en la gráfica,

el grupo 5°B tiene cinco

palabras definidoras que fueron

las que obtuvieron mayor peso

semántico (PS) y que caen

dentro del núcleo de la red (NR).

De esta manera, los alumnos de

este grupo consideran que la

palabra que mejor define a la

fuerza de gravedad es el peso

con un PS de 68, la segunda

Definidoras PS DSC

Agua 15 25%

Baja 15 25%

Pelota 20 33%

Fuerza 24 39%

Aire 25 41%

Sube 30 49%

Peso 47 77%

Caída 61 100% 0

20

40

60

80

100

1 3 5 7 9 1113151719212325272931

Figura 3. Peso Semántico (PS)

PS

0

20

40

60

80Caída

Velocidad

AireTierra

Peso

Figura 4. Núcleo de la red (NR)

PS

64

palabra es tierra con un peso semántico de 36 haciendo mención de esta como planeta,

posteriormente está la definidora Aire con un PS de 35. Otro significado que los sujetos le

dieron a las palabras estímulo (fuerza de gravedad) fue la palabra velocidad con el 31 de

Peso semántico, y por último está la definidora caída con un peso semántico de 21.

Figura 5. Gráfica radial 5° C

En el grupo 5°C tal como lo

muestra la gráfica, fueron nueve

las palabras que los sujetos

consideraron mejor definían a las

palabras estímulo (fuerza de

gravedad, en este grupo, la

palabra peso es la definidora con

mayor peso semántico (77),

posteriormente consideraron a la

palabra velocidad con un PS de

35. La palabra natural obtuvo un

PS de 29, también piensan que es un fenómeno (18 PS).Otras palabras fueron tierra (como

cuerpo celeste) y caída, ambas con un PS de 17, a su vez piensan que la atracción es otra

definidora (PS 15), y por último, consideran que las definidoras fuerza e imán son palabras

que definidoras de la fuerza de gravedad.

Figura 6. Gráfica radial 5°D

Como se observa en la gráfica

radial del grupo 5°D, este obtuvo

un total de 8 palabras definidoras

(que están dentro del núcleo de

la red) de las cuales, los sujetos

consideraron a la palabra caída

como la que mejor define al

estímulo “fuerza de gravedad” con

tu peso semántico de 61, también

entre sus ideas previas está la

0

20

40

60

80Imán

Fuerza

Atracción

Caída

TierraFenómeno

Natural

Velocidad

Peso

Figura 5. Núcleo de la red (NR)

PS

0

20

40

60

80Agua

Baja

Pelota

Fuerza

Aire

Sube

Peso

Caída

Figura 6. Núcleo de la red (NR)

PS

65

definidora peso con un PS de 47, posteriormente, hacen uso de la palabra sube como una

relación, obteniendo un peso semántico de 3, a su vez, consideraron a la palabra aire con un

PS de 25 siguiéndole las definidoras fuerza ( PS de 24) y pelota con 20 de peso semántico y

por último hacen mención de dos definidoras más de relación como lo son baja y agua,

ambas con un peso semántico de 15.

Realizando un análisis minucioso de las gráficas radiales se prosiguió a obtener el modelo

inicial que tienen los sujetos con respecto a la fuerza de gravedad. Mostrando un cuadro por

grupo en donde se hace una clasificación de las definidoras que dieron ante las palabras

estímulo. De esta manera se clasificaron como elementos (a aquellas definidoras que son

principios físicos o químicos y que forman parte de la composición de un cuerpo), como

relaciones (a aquellas definidoras que tienen correspondencia o conexión entre un

fenómeno físico o químico con otro fenómeno), y por último, como procesos (a aquellas

definidoras que hacen mención al conjunto de fases sucesivas de un fenómeno natural).

Estas clasificaciones se muestran en las tablas 10, 11 y 12 mismas que permiten dar a

conocer el modelo cognitivo que tienen los sujetos de cada grupo. Es necesario mencionar

que las palabras que se tomaron en cuenta para realizar las tablas fueron aquellas

definidoras que obtuvieron mayor peso semántico y que se presentaron también en las

gráficas radiales.

Tabla 10. Elementos, relaciones y procesos grupo 5° B

Modelo inicial obtenido en el grupo 5°B

De acuerdo al modelo cognitivo generado por los

sujetos de este grupo, sus ideas previas que

tienen con respecto a la fuerza de gravedad es

que consideran que está relacionada con

elementos como el peso, (haciendo uso de este

para referirse al peso en kilogramos de un cuerpo)

de ahí que su modelo inicial sea ejemplificado por medio de cuerpos como el planeta tierra

representando la atracción de las cosas al centro de la misma, a su vez, consideran al aire

como un elemento, por tanto, el modelo cognitivo de estos sujetos es que la fuerza de

gravedad es la caída libre, y que todo cuerpo sea cual cae a cierta velocidad.

Elementos Relaciones Proceso

Peso

Cuerpo

(tierra)

Aire

Caída

Velocidad

66

Tabla 11.Elementos, relaciones y procesos grupo 5° C

Modelo inicial obtenido en el grupo 5° C

En el grupo “C” el modelo inicial que tienen sobre

la fuerza de gravedad es que esta se refleja en el

peso de los cuerpos, para los sujetos de este

grupo, la fuerza de gravedad no sólo es peso, sino

que esta es un fenómeno natural que se ve

reflejado en la atracción de los cuerpos, los cuales

caen por la fuerza que se les aplica haciendo que

los cuerpos se muevan a cierta velocidad. Por lo que su modelo cognitivo se resume también

en la caída libre, sin embargo, el modelo de este grupo es más complejo que el modelo

generado en el grupo “B”, esto porque no sólo hacen mención a la caída libre sino que tienen

claridad, y que “fuerza de gravedad” es un fenómeno natural, hacen uso de más definidoras

que permiten dar cuenta tanto de aquellas que son elementos y de sus relaciones de los

mismos ejemplificado y mencionando el proceso de estos, lo cual hace pensar que saben

que pertenece a las ciencias de la naturaleza lo que permite enriquecer su modelo cognitivo.

Tabla 12. Elementos, relaciones y procesos grupo 5° D

Modelo inicial obtenido en el grupo 5°D

El modelo inicial que obtuvo este grupo es que la fuerza de gravedad es el peso, aire y

fuerza como elementos, a su vez hacen relaciones con las la caída libre de los cuerpos. Su

principal modelo es ejemplificando la fuerza de gravedad con aquel cuerpo que rebota y que

permite que este siga un proceso de subir y

bajar. El modelo cognitivo de los sujetos de este

grupo es el más pequeño de los tres, pues hacen

uso de muy pocas definidoras que permitan

expresar sus ideas previas que tienen con

respecto al tema.

Teniendo en consideración los modelos

Elementos Relaciones Proceso

Peso

Fuerza

Cuerpo

(Imán,

tierra)

Atracción

Caída

Natural

Fenómeno

Velocidad

Elementos Relaciones Proceso

Peso

Aire

Fuerza

Cuerpo

(pelota)

Caída

Sube

Baja

67

generados por cada grupo, en la figura 7, se puede observar que al contrastar los modelos

cognitivos obtenidos, estos comparten palabras definidoras (elementos, relaciones y

procesos) y a su vez difieren en otras.

En el caso de los grupos 5° “B” y 5° “C” su modelo cognitivo es que la fuerza de gravedad es

un elemento como la tierra (como planeta/cuerpo), a su vez consideran que la fuerza de

gravedad es aquella es aquello que permite que las cosas se muevan a cierta velocidad. El

grupo “B” y “D” consideran que la fuerza de gravedad es consecuencia del aire. Mientras

que el grupo D menciona que la fuerza de gravedad es aquella que permite una pelota suba

y baje al aplicársele una fuerza.

En el caso del grupo “C” la fuerza de gravedad es un fenómeno natural que permite la

atracción entre los cuerpos.

A continuación se presenta la figura 7, en donde se pueden observar las definidoras

obtenidas en cada grupo. Entre ellas se observan aquellas definidoras que comparten los

tres grupos (definidores que se encuentran al centro del círculo y presentadas en color azul).

Las definidoras que comparten el grupo B y C (localizadas arriba de la figura que se

presentan en color rojo).

El grupo C y D comparten una definidora (marcada de color amarillo). Mientras que el grupo

D y B comparten también una sola definidora (marcada de color naranja).

Por último existen definidoras que se presentaron en únicamente en un grupo como es el

caso del grupo C y D que tienen definidoras únicas (marcadas de color verde).

68

Figura 7. Relación de los resultados de las redes semánticas naturales modificadas

según los tres grupos (5° b, 5° c y 5°d).

5°B 5°C

* Tierra * Velocidad *Imán *Atracción *Natural

*Fenómeno * Peso * Caída

*Aire *Fuerza

*Sube *Baja *Pelota

5° D

69

Resultados obtenidos de la técnica del dibujo

Para la obtención de la técnica del dibujo, primero se elaboraron cinco categorías (fueron las

mismas para los tres grupos), las cuales permitieron obtener el modelo cognitivo de cada

grupo.

Las categorías son:

1. Caída Libre

2. Aplicación de una fuerza

3. Trayectoria

4. Dibujos que no evidencian la fuerza de gravedad

5. Gravedad/Gravedad cero

De las cuales se obtuvo la frecuencia de cada una y que se presenta a continuación en las

tablas 13, 14 y 15 (una tabla para cada grupo).

Tabla 13. Categorías grupo 5° B

Categorías Frecuencia n=21

1. Caída Libre 12/21

2. Aplicación de una fuerza 3/21

3. Trayectoria 3/21

4. Dibujos que no evidencian la fuerza de gravedad 2/21

5. Gravedad/Gravedad cero 1/21

Tabla 14. Categorías grupo 5° C

Categorías Frecuencia n=20

1. Caída Libre 11/20

2. Aplicación de una fuerza 0/20

3. Trayectoria 0/20

4. Dibujos que no evidencian la fuerza de gravedad 8/20

5. Gravedad/Gravedad cero 1/20

70

Tabla 15. Categorías grupo 5° D

Categorías Frecuencia n=20

1. Caída Libre 12/20

2. Aplicación de una fuerza 6/20

3. Trayectoria 0/20

4. Dibujos que no evidencian la fuerza de gravedad 2/20

5. Gravedad/Gravedad cero 0/20

Una vez realizado el análisis según las categorías se sacó el modelo inicial por grupo según

sus relaciones y elementos que se muestran en las tablas 16, 17 y 18.

Elementos y relaciones encontradas en las categorías de los dibujos

Tabla 16. Elementos y relaciones del grupo 5° B

Modelo generado a través de la técnica del dibujo

El modelo generado por los sujetos (a través de sus ideas

previas) es que la fuerza de gravedad es la caída libre de los

cuerpos como elementos los cuales están en constante

movimiento al momento en el que se les aplica una fuerza

(elemento) y estos siguen una trayectoria. En la gran mayoría

de los dibujos de este grupo representan la fuerza de gravedad como la caída libre de los

cuerpos.

Elementos Relaciones

Cuerpo

Fuerza

Trayectoria

Caída

Movimiento

71

Tabla 17. Elementos y relaciones del grupo 5° C

Modelo generado a través de la técnica del dibujo

El modelo inicial de los alumnos de este grupo de acuerdo con

sus ideas previas representadas en el dibujo se interpreta que

la fuerza de gravedad es la trayectoria (relación) que hacen los

cuerpos al aplicárseles una fuerza (elemento) y estos se ponen

en movimiento (relación) siguiendo esa trayectoria hasta que

estos caen (relación), sin embargo, para este grupo el

representar la fuerza de gravedad en la tierra implicó ejemplificar lo que es la gravedad cero,

pues para este grupo esta última es que los cuerpos floten el espacio a diferencia que en la

tierra que caen.

Tabla 18. Elementos y relaciones del grupo 5° D

Modelo inicial obtenido en la técnica del dibujo

El modelo inicial obtenido en este grupo de acuerdo a sus ideas

previas es que la fuerza de gravedad es la caída de los cuerpos

que siguen una trayectoria debido a que están en movimiento al

aplicárseles una fuerza.

Una vez obtenidos los modelos generados por cada grupo con la técnica del dibujo, se

prosiguió a hacer un análisis de contenido sobre las explicaciones que dieron los sujetos a

sus dibujos. A continuación se presentan los resultados del análisis de contenido de cada

grupo.

Las evidencias de los dibujos realizados por los alumnos se encuentran en el apartado de

anexos (ver anexo 2).

Elementos Relaciones

Cuerpo

Fuerza

Aire

Trayectoria

Caída

Movimiento

Flotar

Elementos Relaciones

Fuerza

Cuerpos

Trayectoria

Caída

Movimiento

72

Resultados del análisis de contenido de la explicación sobre la fuerza de gravedad

A partir de las explicaciones dadas por los alumnos sobre lo que es fuerza de gravedad, se

elaboraron ocho categorías, estas se generaron a partir de los elementos y relaciones que se

hacían evidentes en la explicación. Las categorías son las mismas para los tres grupos en

los que se trabajó. Al igual que las dos técnicas anteriores, el análisis de contenido también

permitió obtener el modelo cognitivo de los sujetos.

Las categorías que se tomaron en cuenta fueron:

1. Caída Libre

2. Fuerza de gravedad/ gravedad cero

3. Fuerza/aplicación de una fuerza

4. Las cosas que rebotan

5. Explicaciones que no tienen relación con la fuerza de gravedad

6. Aceleración

7. Aire

8. Movimiento

De estas categorías se sacó la frecuencia, y posteriormente el porcentaje de cada una de

ellas según las explicaciones que dieron los alumnos en cada grupo.

73

Tabla 19. Modelo generado en las explicaciones de la fuerza de gravedad del grupo 5°

B

Categorías Frecuencia

n=21

Porcentaje Explicación

1. Caída Libre

8/21

38%

Alumnos dijeron que la fuerza

de gravedad es todo lo que

cae, sin importar el objeto

que sea.

2. Fuerza de gravedad/

gravedad cero

1/21

5%

La gravedad es la que

mantiene a los objetos y hace

que no floten porque en el

espacio las cosas flotan a

falta de gravedad.

3. Fuerza/aplicación de

una fuerza

4/21

19%

Alumnos mencionan que la

fuerza de gravedad es

cuando es aplicada una

fuerza.

4. Las cosas que

rebotan

3/21

14%

Los sujetos ejemplifican con

pelotas diciendo que la

fuerza de gravedad es

cuando estas rebotan, al

igual que mencionan que al si

cae una botella de plástico

rebota.

5. Explicaciones que no

tienen relación con la

fuerza de gravedad

3/21

14%

En esta categoría los sujetos

hacen mención a que los

sujetos saltan y ponen

ejemplos que no definen la

fuerza de gravedad.

74

Tabla 20. Modelo generado en las explicaciones de la fuerza de gravedad del grupo

5°C

Categorías Frecuencia

n=20

Porcentaje Explicación

1. Caída Libre

7/20

35%

Consideran que todo lo

que sube tiene caer, y el

proceso de tirar una cosa,

es decir, que esta caiga.

2. Fuerza de gravedad/

gravedad cero

3/20

15%

Ejemplifican lo que es la

gravedad en la tierra y

hacen comparación

mencionando que en el

espacio no existe la

gravedad.

Tabla 19. Continuación…

Categorías Frecuencia

n=21

Porcentaje Explicación

6. Aceleración

1/21

5%

Mientras el objeto sea más

grande y más pesado cae

más rápido.

7. Aire

0

0

En este grupo no hubo quien

cayera en esta categoría.

8. Movimiento

1/21

5%

Considera que la fuerza de

gravedad es la que permite

que las cosas se muevan.

75

Tabla 20. Continuación…

Categorías Frecuencia

n=20

Porcentaje Explicación

3. Fuerza/aplicación de

una fuerza

3/20

15%

Mencionan que la fuerza

de gravedad que se le

aplique una fuerza a un

objeto.

4. Las cosas que

rebotan

0/20

0%

No hubo quien cayera en

esta categoría.

5. Explicaciones que no

tienen relación con la

fuerza de gravedad

4/20

20%

Sus explicaciones no

tienen una lógica con el

tema que se está

trabajando.

6. Aceleración

1/20

5%

Si un cuerpo es pesado

cae más rápido que un

cuerpo menos pesado.

7. Aire

2/20

10%

Consideran que el aire es

una fuerza de gravedad.

8. Movimiento

0/20

0%

No hubo quien cayera en

esta categoría.

76

Tabla 21. Modelo generado en las explicaciones de la fuerza de gravedad del grupo 5°

D

Categorías Frecuencia

n=20

Porcentaje Explicación

1. Caída Libre

14/20

70%

La caída de los objetos es

la fuerza de gravedad.

2. Fuerza de gravedad/

gravedad cero

0/20

0%

No hay sujetos que hayan

caído en esta categoría.

3. Fuerza/aplicación de

una fuerza

3/20

15%

La fuerza de gravedad es

la aplicación de una fuerza.

4. Las cosas que

rebotan

1/20

5%

Cuando las cosas rebotan

al caer es la fuerza de

gravedad.

5. Explicaciones que no

tienen relación con la

fuerza de gravedad.

1/20

5%

No tienen nada que ver con

la fuerza de gravedad.

6. Aceleración

1/20

5%

Las cosas pesadas caen

más rápido que las menos

pesadas.

7. Aire

0/20

5%

No hay sujetos que hayan

caído en esta categoría.

8. Movimiento

0/20

5%

No hay sujetos que hayan

caído en esta categoría.

77

Triangulación de las técnicas aplicadas para la exploración e identificación de las

ideas previas (modelo inicial)

La primera fase de la estrategia didáctica “exploración”, constó de la aplicación de técnicas

que permitieran obtener los modelos iniciales de los sujetos sobre la fuerza de gravedad.

En este sentido, las técnicas utilizadas (redes semántica naturales modificadas, dibujo y

explicación) sirvieron para la exploración de ideas previas y permitieron identificar el modelo

cognitivo inicial de los sujetos.

Por su parte, las redes semánticas permitieron obtener el significado psicológico que tiene el

grupo de sujetos sobre la fuerza de gravedad, a su vez, la elaboración del dibujo y la

explicación permitieron identificar las ideas previas y obtener el modelo cognitivo de los

sujetos.

Para el análisis del dibujo y la explicación se categorizó de acuerdo a Bardín (1996). Dichas

categorizaciones fueron elaboradas a partir de los elementos que dieron los sujetos en el

dibujo, se separaron según los elementos y/o relaciones que se encontraron en cada dibujo.

Una vez obtenidos los resultados de las técnicas se prosiguió a hacer la triangulación de

estos, permitiendo detectar a partir de su análisis los modelos iniciales de los participantes.

De tal manera que el uso de la triangulación, sirvió para el enriquecimiento de una

comprensión única de los resultados de las técnicas utilizadas, y a su vez, para tener una

mayor confiabilidad y validez del estudio (Cisterna, 2005).

Siendo así y de acuerdo a la triangulación se muestra el modelo inicial que tienen los sujetos

en la tabla 22.

78

Tabla 22. Modelo inicial de los sujetos en la fase de inicio de la estrategia didáctica

Modelo inicial

Fuerza de gravedad

Es un fenómeno físico que permite que un objeto caiga a

cierta velocidad y que sigue una trayectoria cuando se le es

aplicada una fuerza; consideran también que las cosas más

pesadas caen más rápido que las menos pesadas.

En el espacio no existe la gravedad. Es gravedad cero.

Como se puede observar, el modelo obtenido está alejado al de la ciencia escolar, puesto

que sólo consideran que la fuerza de gravedad es la caída libre de los objetos sin dar

mayores explicaciones y elementos que puedan dar a entender mejor el tema.

Resultados de la fase de desarrollo de la estrategia didáctica

Los resultados de la fase de desarrollo a diferencia de la fase de inicio no fueron por grupo

sino general tomando en cuenta la participación de los 61 sujetos durante la intervención. De

esta manera se presenta el modelo generado en esta fase de la estrategia.

El propósito de esta fase de desarrollo fue la introducción de nuevos conceptos que

permitieran la construcción del nuevo modelo (modelo intermedio). A continuación en la tabla

23 se presenta el modelo intermedio obtenido durante la intervención.

79

Tabla 23. Modelo intermedio generado en la fase de desarrollo

Modelo intermedio

Fuerza de gravedad

Newton con la ley de gravitación mencionó

que todo cae al centro de la tierra debido a

la atracción de los cuerpos, si la masa es

grande mayor será su atracción de los

objetos.

Es la que permite que los objetos caigan al

aplicársele una fuerza. Todo cuerpo que es

puesto en movimiento a través de una

fuerza que se le aplica cae y es atraído al

centro de la tierra.

Como se observa, en el modelo intermedio obtenido durante la fase de desarrollo se ve

enriquecido gracias a los conceptos que fueron introducidos durante la estrategia y que

sirvieron para la construcción de un modelo que se acercara al modelo científico escolar.

El modelo intermedio generado durante esta fase deja entre ver que si bien los sujetos hacen

uso de más conceptos no terminan por dar conceptualizaciones concretas. Los sujetos dan

cuenta de los conceptos involucrados en la fuerza de gravedad y concuerdan en mencionar

que es causa de la aplicación de una fuerza que tienen como consecuencias el movimiento

de un cuerpo que antes de que se le aplicara una fuerza se mantenía en reposo.

80

Resultados de la fase de cierre de la estrategia didáctica

Los resultados de esta fase de la estrategia permitieron generar un modelo final sobre la

fuerza de gravedad.

El propósito de esta fase fue conocer el modelo final de los niños acerca de la Fuerza de

Gravedad con base en el proceso de modelización que se realizó El modelo se presenta en

la siguiente tabla.

Tabla 24. Modelo final generado en la fase de cierre de la estrategia

Modelo Final

Fuerza de gravedad

La descubrió Isaac Newton, hace mención a la inercia que con

anterioridad Galileo explicara y que tal como Newton menciona;

cuando se le aplica una fuerza a un cuerpo que se mantiene en

reposo y que al aplicársele una fuerza el objeto se moverá, y

que no sólo se mueve sino que el movimiento tiene cierta

velocidad por la fuerza que se le haya aplicado y por la

superficie en la que el objeto se encuentre, no es lo mismo

aplicar la misma fuerza a un objeto cuando se encuentra en

una superficie lisa a cuando se encuentra en una superficie

porosa (fricción). Dependiendo de la superficie el cuerpo

recorrerá mayor distancia a mayor velocidad. También el aire

puede hacer interferencia al momento en el que un objeto está

cayendo.

La fuerza de gravedad es la atracción de dos cuerpos de igual

o diferente masa.

El modelo final generado por los alumnos hace evidentes conceptos de los cuales los

alumnos no hacían uso antes de la intervención. De esta manera y cerrando la estrategia los

sujetos mencionan que la fuerza de gravedad es importante no sólo para aprobar la

asignatura o para cumplir con una tarea, sino que también es indispensable para

comprender el por qué las cosas caen y que comprendiendo y sabiendo explicar el tema

podrán explicar otros fenómenos que se relacionen con la fuerza de gravedad, consideran

que es indispensable en la vida cotidiana.

81

Conclusiones

Durante la intervención psicopedagógica se obtuvieron tres diferentes modelos, uno en cada

fase de la estrategia.

En la fase de inicio se identificó el modelo cognitivo inicial sobre la fuerza de gravedad,

posteriormente las actividades pertenecientes a la fase de desarrollo permitieron generar un

segundo modelo denominado, modelo intermedio y por último, en la fase de cierre se obtuvo

el modelo final generado por los alumnos participantes.

Como se observa en las tablas (22, 23 y 24) los modelos generados en cada una de las

fases son completamente distintos, primeramente el modelo inicial generado a partir de la

exploración de las ideas previas muestra la poca familiaridad de los alumnos hacia el tema

tratado, su modelo es resumido y no da mayores explicaciones. En cuanto al modelo

intermedio se puede observar los cambios y el uso de nuevos conceptos de los que hacen

los alumnos y finalmente en el modelo final se muestra una mayor explicación, sin embargo,

los alumnos no son capaces de acercarse completamente al modelo científico escolar puesto

que no les es del todo claro aquellos aspectos que involucra la fuerza de gravedad, es decir,

no todos los sujetos logran explicar congruentemente y con claridad el tema.

De esta manera se puede concluir a partir de la ideas previas que tienen los sujetos sobre la

fuerza de gravedad, que si bien son definidas por Driver (1999) como las ideas que tienen

los niños sobre diversos fenómenos, (las cuales pueden ser incoherentes, en la medida en la

cual se modifique la forma de pensar de los alumnos tanto de las ideas de partida como de

lo ya escrito o dicho) y que éstas ideas son personales e influyen en la manera de adquirir el

conocmiento. Sin embargo los resultados obtenidos de las ideas previas identificadas

muestran que estas se encuentran alejadas a las de la ciencia erudita, puesto que los

alumnos de primaria no manejan un vocabulario científico y no sólo eso, sino que también

sus ideas sólo son coherentes en su modo de pensar del alumno y no se encuentra su

validez desde el punto de vista científico escolar.

De acuerdo con el diseño, la aplicación y la evaluación de la estrategia didáctica basada en

la modelización se encontró que los sujetos tienen dificultades para dar una explicación

concreta, pues la lista de ideas previas con las que cuentan es extensa en cuanto al tema,

sin embargo, hay una sorprendente falta de investigación sobre conceptos estudiantiles de

82

gravedad, la falta de trabajos por parte de los estudiantes indica la necesidad de ampliar

este ámbito de la investigación (Palmer, 2010).

Es evidente la carencia de argumentos y de ideas que llegan a tener los alumnos con

respecto al tema, dicho de esta manera, su explicación sobre el mismo se ve alejada de las

ideas y del lenguaje científico, y más sorprendente es encontrar que en la actualidad estas

ideas siguen estando presentes en las nuevas generaciones, se nota que la crisis cienífica

de la que hacen mención Pozo & Gómez (2000) sigue presente en la identificación de la

ideas previas del presente trabajo de investigación. De ahí que la intervención

psicopedagógica buscara el diseño, la aplicación y la evaluación de la estrategia cuyo

propósito fue modelizar la fuerza de gravedad a través de una secuencia de actividades.

Alcances y limitaciones

Con la estrategia didáctica aplicada al grupo de 61 alumnos de 5to grado de educación

primaria se lograron cambios significativos, en las ideas que tenían sobre la fuerza de

gravedad, a su vez, se logró ampliar su modelo inicial, su comprensión y reflexión sobre el

tema.

A su vez, se buscó la construcción de un modelo científico escolar que permitiera a los

alumnos manejar un vocabulario distinto al que por lo regular manejan los niños de esta

edad. Durante la intervención uno de los alcances que se logró fue el hecho de que los

sujetos introdujeran nuevos conceptos y no sólo eso, sino que tuvieran una comprensión de

los mismos al momento de dar la explicación del tema. Dejaron de mencionar conceptos sin

antes dar una explicación de tal o cual concepto. A su vez fueron relacionando los conceptos

para el enriquecimiento de sus explicaciones, lo cual permitió que hubiera discusiones entre

los miembros del grupo para llegar a concluir finalmente sobre el tema y por tanto generar el

modelo intermedio.

83

Las limitaciones durante la estrategia se presentaron debido al periodo que duró la

intervención, puesto que tuvo que ser diseñada para llevarse a cabo en pocas sesiones

porque el permiso que se consiguió en la escuela autorizada fue limitado por los directivos

de la misma institución, por lo mismo se tuvo que reducir la cantidad de actividades de la

intervención lo que probablemente limitó un poco el objetivo de modelizar la fuerza de

gravedad, no todos los sujetos llegaron a generar el modelo científico escolar, ni a mejorar la

comprensión del tema por lo que habría que repensar y rediseñar la intervención pensando

en aquellos sujetos a los que se les dificultó el tema, también se considera que es necesario

ampliar tiempo para cada una de las actividades y por lo tanto de la intervención misma.

Sugerencias

Se recomienda que no sólo se trabaje en el diseño de esta estrategia para este tema sino

que la modelización sea considerada para enseñar cualquier tema de ciencias sin importar el

nivel educativo, principalmente que sea útil para los primeros años de escolarización puesto

que son la base de un aprendizaje científico escolar.

Como psicólogo educativo se recomienda revisar el plan de estudios de todos los niveles

para identificar en qué nivel y qué temas requieren o serian complementados si se enseñan

a partir de estrategias innovadoras que permitan un mejor aprendizaje sobre las ciencias.

84

Papel del Psicólogo Educativo

La intervención psicopedagógica que se llevó a cabo a través del diseño, aplicación y la

evaluación de una estrategia didáctica basada en la modelización es viable desde la

psicología educativa puesto que como profesionista de la educación el papel del psicólogo

educativo tiene la tarea de brindarle al profesor estrategias que le sirvan de apoyo al

momento de impartir las clases de ciencias, tomando en cuenta que el papel del docente es

hacer pensar a los alumnos, y pensar junto con ellos induciéndolos a la construcción de un

modelo científico escolar.

Por lo que resulta importante que el psicólogo educativo se dé a la tarea de diseñar nuevas

estrategias didácticas que sean útiles y significativas tanto para el profesor como para los

alumnos a la hora de la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias. De esta manera, el

profesional de ésta disciplina ha de intervenir en los procesos psicológicos que afectan el

aprendizaje en cualquier etapa educativa.

También es responsabilidad del psicólogo educativo ofrecer estrategias para solucionar

problemas de carácter psicoeducativo, psicosocial y cultural que afecten la enseñanza y el

aprendizaje de los sujetos.

85

Referencias

Aleixandre, M., Caamaño, A., Orboñe, A., Pedtinaci, E., Rivas, O., & Rocha, H. (2003).

Enseñar ciencias. Barcelona: Editorial GRAÓ.

ANQUE, C. d. (2005). La enseñanza de la Física y la Química. Revista Eureka sobre

Enseñanza y divulgación de las ciencias, 101-106.

Ausubel, D., Novak, J., & Hanesian, H. (2006). Psicología Educativa. México: Trillas.

Bardín, L. (1996). Análisis de contenido. Madrid: Akal.

Bradamante, F., & Michelini, M. (2004). Children’ Ideas about Gravitation, Investigating a

Model of Gravitational Field. Unidad de Investigación en didáctica de física

universidad de Udine, Italy, 180-181.

Bello, S. (2004). Ideas previas y cambio conceptual. Enseñanza química, 211.

Candela, A. (1988). ¿Cómo enseñar las ciencias en educación primaria? Cero en Conducta,

18-19.

Carretero, M. (2000). Construir y Enseñar las Ciencias Experimentales. Buenos Aires: Aique.

Carretero, M. (2004). Constructivismo y Educación. Buenos Aires: AIQUE.

Carey, S. (1985). Conceptual change in childhood. Cambridge, Ma.: MIT Press

Castineiras, J. M., & García Fernández, E. (1996). El uso de modelos de enseñanza-

aprendizaje de la física. Didáctica ciencias experimentales, pp.

Chang, Y.-H. (2004). Estudio de concepciones de los alumnos de la Escuela Primaria acerca

de la gravedad. Estudio estadístico de tesis, 223.

Cisterna Cabrera, F. (2005). Categorización y triangulación como procesos. Departamento

de Ciencias de la Educación, Facultad de Educación y Humanidades, 61-71.

Coll, C. (1991). Concepción constructivista y planteamiento curricular. . Cuadernos de

Pedagogía., 8-11.

Driver, R. (1986). Psicología cognitiva y esquemas conceptuales de los alumnos. Enseñanza

de las ciencias, 7-8.

Driver, R. (1989). Students´ conceptions and the learning of science. International Journal of

Science Education, 481-490.

Driver, R. (1999). Ideas científicas en la infancia y la adolescencia. Madrid: Morata.

Driver, R., & Bell, B. (1986). Student´s thinking and the learning of science: A constructivist

view. School Sciene Review, 443-456.

86

Driver, R., & Oldham, V. (1986). A Constructivist Approach to Currilulum Development in

Science. Studies in Science Education, 105-122.

Driver, R., Squires, A., Rushworth, P., & Wood-Robinson, V. (1999). Dando sentido a la

ciencia en secundaria. Madrid: Visor.

Gallarreta, S., & Merino, G. (2005). La modelización en la enseñanza de la biología del

desarrollo. Enseñanza de las ciencias., 3.

Galagovsky, L., & Adúriz Bravo, A. (2001). Modelos y analogias en la enseñanza de las

ciencias naturales. El concepto de modelo didáctico analógico. Enseñanza de las

ciencias., 232

Galili, I. (2001). Weight versus gravitational force: Historical and educational perspectives.

International Journal of Science Education , 1073-1093.

García, M. & Sanmartí, N. (2006). La modelización: una propuesta para repensar la ciencia

que enseñamos. En M. Quintanilla y A. Adúriz-Bravo (Eds.). Enseñar ciencias en el

nuevo milenio. Retos y propuestas. (pp.279-297). Ediciones Universidad Santiago de

Chile: Santiago de Chile.

Herrera, D., & Mora, C. (2009). Una revisión sobre ideas previas del concepto de fuerza.

Latin-American Journal of Physics Education, 72.

Hewitt, P. (1999). Física Conceptual. México: Pearson.

Hierrezuelo, J., & Montero, A. (2002). La ciencia de los alumno: su utilización en la didáctica

de la Física y Química. México: Fontamara.

Izquierdo, M., Sanmartí, N. & Espinet, M. (1999).Fundamentación y diseño de las

prácticas escolares de ciencias experimentales. Enseñanza de las ciencias. 17(1),45-59.

Justi, R. (2006). La enseñanza de las ciencias basada en la elaboración de modelos.

Enseñanza de la ciencia., 174.

López-Mota, A. (2002). Reporte de una estrategia Pedagógica. Documento interno de

trabajo, grupo de investigación sobre ideas previas UNAM-UPN.

http://ihm.ccadet.unam.mx/ideasprevias/estrategia.htm

Llera, J. B. (2003). Estrategias de aprendizaje. Revista de Educación, 55.

Mahmud, M., & Gutiérrez, O. (2008). El cambio conceptual en la transformación de las

preconcepciones en las ciencias naturales. Educare, 1.

Moneo, M. R. (1999). Conocimiento previo y cambio conceptual. Buenos Aires: Aique.

Monereo, C. (2001). Estrategias de enseñanza y aprendizaje. Barcelona. GRAÓ.

87

Nersessian, N. (1992). How Do Scientist Think? Capturing the dynamics of conceptual

change in science. En R. Giere (Ed.), Cognitive Models of Science. Minnesota Studies

in the Philosophy of Science. Volume XV. (pp. 3-44) Minnesota E.U.A.: University of

Minnesota Press.

Osborne, R. (1984). Children´s dynamics. The Physics Teacher, 504.

Palmer, D. (2001). Students' alternative conceptions and scientifically acceptable conceptions

about gravity. International Journal of Science Education, 691-706.

Palmer, D. (2010). Students´ alternative conceptions and scientifically acceptable conceptions about gravity: International Journal of Science Education., Australia, 691-706.

Piaget, J., Saussure, R., & Inhelder, B. (1956). Los estadíos en la Psicología del niño.

Buenos Aires: Nueva visión.

Pozo, J. I., Sanz, A., Limón, M., & Pérez, M. (1992). Las ideas de los alumnos sobre la

ciencia como teoría implícita. Infancia y aprendizaje: Revista trimestral de estudio e

investigación., 4.

Pozo, J., & Gómez, M. (2000). Aprender y enseñar ciencia. Madrid: Morata.

Reyes-Lagunes, I. (1993). Las redes semánticas naturales, su conceptualización y su

utilización en la construcción de instrumentos. Revista de Psicología Social y

Personalidad, IX, 81-97

Ribeiro da Luz, A., & Alvarenga Álvarez, B. (1998). Física General. México: Oxford.

Ruggiero, S., Cartelli, A., Dupre, F., & Vicentini-Missoni. (1985). Weight, gravity and air

pressure: mental representations by italian middle school pupils. Eropean Journal of

Science Education, 181-184.

Sanmartí, N. (2002). Didáctica de las ciencias en la educación secundaria obligatoria.

Madird: Síntesis educación.

SEP. (2009). Programas de estudio. Ciencias naturales. Educación básica Primaria. México:

SEP.

Stead, K., & Osborne, R. (1980). Gravity. LISP Working Paper. Science Education Unit,

University of Waikato, Hamilton, Nueva Zelanda, 20.

Watts, D. (1982). Gravity- don´t take if for granted! Physics Education, 17: 116-21.

88

Anexos

Anexo 1. Carta descriptiva

Actividades por fases de acuerdo a la estrategia didáctica

FASE OBJETIVO SESIÓN ACTIVIDADES

Inicio

Explorar e identificar

la ideas previas de

los alumnos sobre la

fuerza de gravedad

1.Exploración de ideas

previas acerca del

fenómeno “Fuerza de

gravedad”

1. Solicitar que realicen

la red semántica

natural.

2. Realización de

dibujos de manera

individual y den

explicación al dibujo.

Desarrollo

-Introducción de

nuevos conceptos

que permitan la

construcción del

nuevo modelo.

-Generar nuevas

ideas para ampliar el

modelo construido

Sesiones 2da, 3ra y

4ta.

Construcción del

modelo Fuerza de

Gravedad

3. Caída de objetos.

Actividad

experimental.

4. Lluvia de Ideas.

Explicación sobre el

tópico “Fuerza de

Gravedad”.

5. Proyección del

video: “La mejor idea

de siempre”.

Se realizaran preguntas con

respecto al video.

6. Selección de dibujos

relacionado o no a la

fuerza de gravedad.

89

Continuación…

FASE OBJETIVO SESIÓN ACTIVIDADES

Desarrollo

-Introducción de

nuevos conceptos

que permitan la

construcción del

nuevo modelo.

-Generar nuevas

ideas para ampliar el

modelo construido

Sesiones 5 y 6

Construcción del

modelo Fuerza de

Gravedad

7. Elaboración y

explicación de

maquetas (Donde

puedan explicar su

modelo de Fuerza

de Gravedad de

acuerdo a los

nuevos conceptos

introducidos).

6. Elaboración de

preguntas.

¿Qué hace que las

cosas caigan? ¿De

qué depende que un

objeto caiga más

rápido que otro?

¿Qué efectos tiene

la aplicación de una

fuerza sobre algún

objeto?

Cierre

Conocer las ideas

de los niños acerca

de la Fuerza de

Gravedad con base

en el proceso de

modelización que se

realizó.

Sesión 7

Análisis y reflexión

sobre el modelo

construido.

1. Lluvias de ideas

2. Reflexión y

discusión final sobre

lo que es la fuerza

de gravedad

90

Anexo 2. Evidencias de algunos de los dibujos realizados por los estudiantes en la

FASE DE EXPLORACIÓN de la estrategia didáctica

91

92

93