aprendre a investigar i investigar per comprendredocuments.fundaciorecerca.cat/20147231152_aprendre...

34
Aprendre a investigar i investigar per comprendre Àrea de Didàctica de les Ciències Departament de Didàctica de les Arts i les Ciències

Upload: tranthuy

Post on 06-Feb-2018

223 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Aprendre a investigar i investigar per comprendre

Àrea de Didàctica de les Ciències Departament de Didàctica de les Arts i les Ciències

Com ensenyem ciències?

Hi ha models en què hi ha molt poca experimentació, amb activitats basades en la transmissió i la recepció d’informació, i en la reproducció memorística d’aquesta informació. El material curricular de referència és el llibre de text.

Hi ha models en què els alumnes experimenten puntualment. Els experiments es plantegen com un valor en ells mateixos i com una demostració de la teoria.

Hi ha models en què es planteja que els alumnes resolguin problemes/preguntes però, la majoria de vegades, les respostes es busquen cercant informació. Sovint els problemes no tenen continuïtat temàtica al llarg de l’etapa.

No tot el que es fa a les classes de ciències

es pot considerar

CIÈNCIA

“La ciència escolar no pot ser com la ciència

dels científics

però ha de ser ciència”

Mercè Izquierdo

Aleshores,

què hauria de caracteritzar l’activitat

científica escolar?

“La ciència és, abans que res, un món

d’idees en moviment”

François Jacob

El ratolí, la mosca i l’home

• La ciència és al mateix temps,

• una activitat (cognitiva i manipulativa)

usa habilitats intel·lectuals i usa tècniques

• un conjunt de coneixements

per comprendre i intervenir en la realitat

el coneixement científic no es valora per si és cert o fals, sinó per la seva capacitat d’explicar i predir

el coneixement científic és provisional

Preguntes

Generar coneixement científic suposa portar a terme…. Accions dirigides a obtenir dades

per establir fets

[Àmbit de les DADES i els FETS]

Accions dirigides a construir i defensar explicacions usant

l’evidència [Àmbit de les IDEES, MODELS i

EXPLICACIONS] Obtenir dades Observar (amb o sense aparells): mesurar, dissenyar experiments amb control de variables, usar tècniques específiques Analitzar dades Categoritzar, comparar, fer càlculs estadístics, representar dades, identificar patrons Establir conclusions Extreure conclusions a partir de les dades i/o els patrons obtinguts Actituds: curiositat per explorar, respecte per l’evidència, reaccionar a dades anòmales, ser rigorós, consciència de les limitacions de la recerca

Construir explicacions (explicar) usar models per generar explicacions, crear o usar entitats abstractes i conceptes, proposar mecanismes causals, usar models per formular prediccions/hipòtesis Defensar explicacions en base a l’evidència (argumentar) argumentar usant les evidències com a proves, revisar models/explicacions/hipòtesis Actituds: curiositat per pensar i imaginar, disposició a canviar d’idea

COMUNICACIÓ (competència comunicativa)

METACOGNICIÓ (competència d’aprendre a aprendre)

Preguntar

relacionar

La ciència escolar hauria de permetre: a) Aprendre les pràctiques de la ciència (aprendre

a investigar) (aprendre a fer ciència)

b) Construir idees científiques bàsiques a partir de l’evolució de les idees intuïtives dels alumnes sobre els objectes i els fenòmens de l’entorn (investigar per comprendre) (aprendre ciència).

c) Construir una imatge rigorosa de la ciència (aprendre sobre la ciència)

«Aprendre ciències és difícil, no degut a alguna cosa que els alumnes no tenen, sinó al que sí que tenen: idees [i habilitats] inicials que cal revisar i canviar»

Concepcions inicials

Concepcions sobre la ciència

Concepcions finals

Domini inicial

Domini de pràctiques científiques

Domini final

Idees i models inicials

Idees i models explicatius sobre els

fenòmens

Idees i models finals

Desenvolupar el pensament científic com a progressió d’aprenentatges P

3

Un exemple de disseny d’una seqüència didàctica

La germinació de les llavors

Model inicial dels alumnes

· les llavors necessiten aigua, llum i “adobs” per germinar (model

planta) · no coneixen les parts

d’un llavor

Model científic escolar

· les llavors no

necessiten llum per germinar, però aigua sí

· la llavor conté un embrió, substàncies de

reserva i una capa protectora

Com és una llavor per dins?

Què necessita una llavor per germinar?

Una possible manera de treballar-ho:

Activitat 2: L’alumne llegeix i fa un exercici sobre com és la llavor per dins.

Activitat 1: Buscar en un llibre de text o el mestre explica les parts de la llavor

Activitat 2: Obriria la llavor i les identificaria

Activitat 1: Buscar en un llibre de text o el mestre explicaria les parts de la llavor

Activitat 3: Mirem un vídeo al youtube sobre els factors que condiciona la germinació

Activitat 4: Fem un resum del vídeo amb els factors que sortien explicats.

Activitat 3: Mirem un vídeo al youtube sobre els factors que condiciona la germinació

Activitat 4: La mestra fa un experiment sobre la germinació, per comprovar quins factors l’afecten

Una altra possible manera de treballar-ho:

En les dues propostes s’expliquen uns fets, però no hi ha cap idea en moviment

Activitat 2: Expressar el model inicial de llavor “Com t’imagines que és una llavor per dins?”

Activitat 1: Observar i descriure llavors de mongeta, cigró i llentia. Com és la llavor per fora?

Activitat 3: Observar mongetes en remull, obrir-les i identificar les parts Quines parts observes de la llavor?

Activitat 4: Anomenar cada part. - “La pell” / “la planteta” / “la mongeta”

Activitat 5: Comprovar que l’embrió és la part que esdevé la futura planta

Activitat 7: Fer DECVs per determinar quina variable condiciona la germinació (llum, aigua, substrat, Tº…)

Activitat 8: D’on ha tret el menjar la planteta?

Activitat 6: Què et sembla que necessita una llavor per germinar?

OBTENIR EVIDÈNCIES EMPÍRIQUES PROPOSAR I REVISAR MODELS

Una investigació sobre el so

Mazens, K.; Lautrey, J. (2003) Conceptual change in physics: children’s naive representations of sound. Cognitive Development, 18, 159-176.

EXPERIMENTEM PER FER MOURE LES VOSTRES IDEES: Què passarà si poso un mòbil dins d’un pot de buit que tanca hermèticament? Què ha passat? Com és que ha passat el què ha passat?

EXPERIMENTEM PER FER MOURE LES VOSTRES IDEES: Què passarà si trec l’aire de dins del pot de buit? Com és que creus que passarà això? Què ha passat? Com és que ha passat el què ha passat?

EXPERIMENTEM PER FER MOURE LES VOSTRES IDEES: Què ha passat quan he picat una safata de metall sobre el pot amb un plàstic tensat amb sucre a sobre? Pensant que l’aire està fet de petits trossets, com podeu explicar perquè ha passat el què ha passat?

EXPERIMENTEM PER FER MOURE LES VOSTRES IDEES: Què passa quan parlem a través de dos gots de plàstic? Hi ha diferència amb la intensitat del so, si connecto aquests gots entre dos cordills? Per on deu passar el so? Què noteu si toco lleument el fil mentre estem parlant pel telèfon? Què creieu que afecte la qualitat del so, quan parlo a través dels gots connecat per uns fils? Com afecta … a la qualitat del so?

Quan el problema és: buscar relacions entre dues variables

Disseny experimental amb control de variables

1. De que depèn que........ ........? (identificar variables que afecten el fenomen) 2. Seleccionar una variable. Com afecta la temperatura a la dissolució del sucre? 3. Dissenyar un experiment amb control de variables

4. Obtenir dades. Representar-los en una taules, gràfiques, dibuixos. 5. Establir resultats (evidència).

Què canviarem? (variable independent)

Què observarem o mesurarem?

(variable dependent)

Què no podem modificar? (variables de control)

Com ho farem? Com ho farem? Com ho farem?

Com organitzar una investigació a l’aula:

a) Escollir unes idees clau, sobre un tema determinat:

a) El so és una percepció que tenim de la vibració de la matèria.

b) El so es propaga a través del medi sòlid, del medi líquid i del gasós.

Com organitzar una investigació a l’aula:

b) Saber quines són les idees inicials dels nens.

a) com expliquen alguns fenomens dels món.

Nen (3 anys i 6 mesos) P: si tanques la porta no em sentiràs Nen: Que sí! Crida fort [tanca la porta] P: Hi havia una vegada…. M’has sentit? Nen: Sí. P: Per on m’has sentit. Nen: Per aquí [assenyala la separació entre les dues fulles de la porta] P: I per la paret, que em pots sentir? Nen: Nooooo.. P: Per què? Nen: Perquè no hi ha forats [al cap d’uns dies] P: què ho fa que sentim les coses si hi ha una paret al mig? Nen: Saps perquè? Per què surt per aquí [assenyala l’escletxa de la porta] P: Què surt per aquí? Nen: El soroll P: [li assenyalo la paret] i per aquí pot sortir? Nen: No!!!! Però si es trenca sí que sortiria.

CICLE MITJÀ

CICLE MITJÀ

Com organitzar una investigació a l’aula:

c) Quines evidències empíriques podrien fer moure les idees dels nens.

- El pot de buit com a pot hermètic, sense forats.

- El so sense aire costa més de propagar-se

- El so viatja per un sòlid

- …

Com organitzar una investigació a l’aula:

d) Relacionar les evidències empíriques amb els raonaments.

Com comunicar una investigació:

1) Quina pregunta ens vam fer?

2) Què hem fet per resoldre aquesta pregunta?

3) Què vam descobrir?