ciencias experimentales

José Guillermo Rodríguez Alarcón 1

CONFERENCIA: CIENCIAS EXPERIMENTALES


CIENCIAS EXPERIMENTALES 60 – 70 Clase magistral 70 – 80 Laboratorios – Salidas – Observación

Didáctica

Aprenden nuestros estudiantes ? Llegan a dominar los conceptos científicos ?


PROBLEMAS ESPECIFICOS DE LA E/A DE LAS CIENCIAS

Hay demasiados alumnos en clase ? El programa es excesivamente largo ? Los alumnos vienen mal preparados ? La realización de actividades lleva mucho tiempo ? No evaluó el trabajo en grupo ?


CUESTIONES ESPECIFICAS QUE SE DEBEN RESOLVER La persistencia de las ideas alternativas en la

interpretación de los fenómenos Las dificultades para transferir lo aprendido a otro

contexto que no sea el que se ha aplicado en clase Las dificultades del aprendizaje, tanto intrínsecas

como extrínsecas La tradicional resolución mecánica de problemas en el

papel, como aplicación de una formula, con el resultado de un algoritmo, sin que se haga un análisis cualitativo de los mismos


Los trabajos prácticos, a modo de recetas, que no se

plantean con diferentes grados de investigación La necesidad de desarrollar actitudes positivas y

criticas hacia la ciencia y la falta de motivación que presentan algunos estudiantes

La ausencia de conexión entre la ciencia pura y la ciencia aplicada

El modelo y el tipo de estrategia que se usan, lo que condiciona el tipo de actividades realizadas y el tipo de evaluación


EL EMPIRISMO Y EL METODO CIENTIFICO Revolución científica, siglos XVI y XVII Reafirmado luego por el positivismo lógico, siglo XX El conocimiento basado en la experiencia, hechos y

datos observables Se infieren leyes, generalizaciones y principios Se establecen teorías, para predecir comportamientos

y verificar nuevos datos Sigue siendo utilizado por los libros de texto y para la

organización del trabajo de los alumnos en ciencias naturales


CRITICAS AL METODO CIENTIFICO Un mismo fenómeno puede tener interpretaciones

muy diferentes según el bagaje cultural y científico de cada observador

Existe una clara distinción entre la realidad y la percepción que los sentidos hacen de ella, lo que pone en entredicho que el científico pueda estudiar la naturaleza de forma objetiva y sin prejuicios

Como método de trabajo no puede servir para definir la ciencia, ni se puede utilizar de forma universal en todas las disciplinas y tipos de investigación


POPPER: EL AVANCE DE LA CIENCIA EN BASE A HIPOTESIS REFUTABLES La observación esta guiada por la teoría y la ciencia

progresa gracias al ensayo, al error, a las conjeturas y a las refutaciones

Solo sobreviven las teorías mas aptas y aunque nunca se puede decir lícitamente de una teoría que es verdadera, si se puede afirmar con optimismo, que es mejor que cualquiera de las que han existido antes

La ciencia es un conjunto de hipótesis que podrían ser refutables, pero que mientras tanto, tienen un grado suficiente de validez para interpretar y emitir predicciones


KHUN: EL AVANCE DE LA CIENCIA EN BASE AL CAMBIO DE PARADIGMA

El avance de la ciencia no es lineal y continuado, si no que durante el mismo se alternan periodos normales de pequeño cambios, con otros que aportan un cambio sustancial

Una teoría no se abandona al ser superada, si no que es sustituida por un nuevo paradigma. Ejemplos: Galileo, Newton, Darwin…….

Los nuevos paradigmas son aceptados y compartidos por los científicos a menudo como un acto de fe; aunque con el tiempo originan un cierto consenso universal

Los paradigmas determinan en buena medida, los temas prioritarios de investigación, así como la metodología


LAS CONCEPCIONES COGNITIVASLAKATOS El avance de la ciencia no proviene tanto de una hipótesis

aislada o de un cambio mas general, si no de la calidad de los programas de investigación que compiten entre si; de entre los cuales alguno se revela, como mas útil para hacer predicciones

GIERE Plantea la necesidad de utilizar los conceptos y los métodos de

las ciencias cognitivas para el estudio de las materias Considerar el razonamiento científico no tanto como un

proceso de inferencia, si no como una toma de decisiones


ASPECTOS DIDACTICOS DERIVADOS DE LA CONCEPCION ACTUAL DE LA CIENCIA Trasmitir la idea de provisionalidad de las teorías científicas y de

su naturaleza dinámico evolutiva, junto con su carácter acumulativo

Tomar en consideración la influencia del entorno ( Aspectos ideológicos y sociológicos ) y de las aplicaciones tecnológicas, en la determinación de los temas mas importantes de investigación y en el desarrollo de la ciencia

Desarrollar el espíritu critico y cuestionar la validez de la observación, intentando que tanto la percepción de los datos como las interpretaciones sean lo mas objetivas posibles

Cuidar especialmente el lenguaje utilizado para transmitir una imagen fiel de los conceptos


PRINCIPALES MODELOS DE LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS MODELO DE TRANSMISION-RECEPCION Se considera superado a partir de los 60 Aprendizaje de tipo acumulativo Sigue siendo utilizado por un gran numero de docentes Se conoce como tradicional Se basa en : Explicaciones del maestro

Utilización de diversas lecturas Se ignora la idea del alumno Se basa en la estructura de la materia Se concibe la ciencia como archivo cerrado


INCONVENIENTES DEL METODO TRADICIONAL Las ideas previas persisten a lo largo del tiempo,

incluso en la universidad Conduce a una compartimentación del saber, el

conocimiento escolar se encuentra separado del conocimiento cotidiano

Los estudiantes pueden encontrar tal disparidad entre lo que ellos piensan y el saber que se aprende en la escuela, que no toman en serio este último y no participan en el aprendizaje


MODELO DEL DESCUBRIMIENTO Basado en la experiencia empírica Acentúa los trabajos de laboratorio Adquisición de habilidades científicas Se aprende mejor lo que se descubre por uno mismo La actividad del maestro se centra en diseñar las

investigaciones Descubrir a partir de la observación y la experimentación Se aborda el trabajo desde técnicas inductivas OBJECIONES Se deja de lado lo conceptual No se descubre lo que se pretendía Se refuerzan entonces concepciones previas


MODELO CONSTRUCTIVISTA Basado en el estudio y desarrollo de los procesos mentales El aprendizaje como proceso activo de construcción que parte

de lo que ya se sabe, y en el que la habilidad para razonar y utilizar el conocimiento depende del contexto en que el conocimiento es necesario

Toda persona explica la realidad a través de una teoría propia, que se modifica con la experiencia y el aprendizaje

Se reúnen los conceptos de asimilación y acomodación que están en la base del cambio conceptual

El alumno aprende significativamente cuando es capaz de relacionar las nuevas ideas con algún aspecto esencial de su estructura cognitiva


La persistencia de lo aprendido y la utilización de los

contenidos en otros contextos y situaciones, son dos de las características del aprendizaje significativo

Condiciones básicas para el aprendizaje significativo

Que lo que se aprenda tenga una estructura y organización internas

Que los estudiantes dispongan de conocimientos que le permitan afrontar los nuevos contenidos

Que el estudiante muestre interés y motivación


FASES DE UNA SECUENCIA INSTRUCCIONAL DEL APRENDIZAJE

FASE EXPLORATORIA. En la que el profesor debe conocer las ideas de las cuales parten los estudiantes

FASE DE CONFRONTACION Y REESTRUCTURACION. En la que los estudiantes consideran las ideas propuestas por otros compañeros, valorándolas, discutiéndolas y comprobando su validez mediante diferentes actividades de aprendizaje

FASE DE APLICACION. En la que se presentan en nuevos contextos, los contenidos tratados y se planean situaciones problema para que el estudiante aplique los conceptos que previamente ha explorado y confrontado


LAS CONCEPCIONES ALTERNATIVAS Explicaciones intuitivas de fenómenos naturales Creencias populares transmitidas a través de :

Conversaciones familiares Juegos Lecturas ( Comic, novelas ) Dibujos animados Películas (Ciencia ficción )

Ideas relacionadas con la ciencia no siempre fidedignas “Si tuviese que reducir toda la sicología educativa a un solo

principio, enunciaría este: El factor mas importante en el aprendizaje, es que el alumno ya sabe, averígüese esto y enséñese en consecuencia

Como averiguar lo que el alumno sabe? Que puede hacerse con ello?


DIFERENTES DENOMINACIONES SEGUN LA FORMA DE ENTENDER LA ENSEÑANZA

Esquemas mentales previos Errores conceptuales Preconcepciones Ideas previas Ideas alternativas Esquemas conceptuales alternativos Concepciones y ciencia intuitiva UNA VISION INTERACTIVA Hay cierto consenso en “ Concepciones alternativas “ Visión interactiva y evolutiva del proceso de aprendizaje Conjunto de ideas coordinadas e imágenes coherentes

explicativas, que utilizan los estudiantes para razonar ante situaciones problema y que constituyen un elemento motor en la construcción del saber


ORIGEN DE LAS CONCEPCIONES ALTERNATIVAS

ORIGEN SENSORIAL – Concepciones espontáneas Se forma a partir de la percepción, como consecuencia

de las experiencias y observaciones de la vida diaria Razonamiento causal simple Se tiende a explicar los cambios Se fijan mas en el estado final Se dificulta la comprensión de una estabilidad no

observable o estados dinámicos en equilibrio, ejemplos: Creer que las sustancias desaparecen al disolverse. La regulación homeostática en el ser vivo


DE ORIGEN SOCIAL

CONCEPCIONES INDUCIDADAS Influencia del entorno social y cultural del alumno;

familia, escuela, medios de comunicación El lenguaje cotidiano interfiere con el lenguaje

científico; conceptos como : Acidez, energético, pureza, dureza

Ideas previas como : Mutación (Cambios externos) Sustancia pura, trabajo

Nutrición y alimentación utilizados como sinónimos Calor como propiedad de los cuerpos y no como

energía en transito


ESQUEMAS DE LOS LIBROS

La fotosíntesis representada por una hoja, con gases entrando y saliendo

La circulación de la sangre, en una figura con la mitad del cuerpo rojo y la otra mitad azul

La célula en forma bidimensional Las proteínas son mas sanas Se duda de la calidad nutricional de los productos

congelados


DE ORIGEN ANALOGICO

CONCEPCIONES ANALOGICAS Existen áreas del conocimiento en las que los alumnos

carecen de ideas especificas La sicología cognitiva ha determinado que es imposible

aprender algo, si no se activa algún esquema ya existente

Para comprender una nueva situación, se activa por analogía una concepción útil correspondiente a otro dominio del conocimiento


CARACTERISTICAS DE LAS CONCEPCIONES ALTERNATIVAS

INDIVIDUALIDAD Son construcciones personales que elabora el propio alumno, al

interiorizar las experiencias que vive Pero a la vez son compartidas COHERENCIA INTERNA Son estructuras conceptuales mentales con cierta coherencia

interna El alumno no necesita la coherencia del discurso científico A veces el alumno no puede verbalizar PREDOMINIO DE LA PERCEPCION Lo que se ve es lo que se cree Al hacerse mayores tiene mas posibilidades de abstraer


RELACION CON LA CIENCIA

Guardan cierto paralelismo con las de los científicos en la historia Si son incorrectas, actúan como inhibidoras del aprendizaje Si son incompletas, sirven de punto de anclaje para integrar el nuevo

conocimientoPERSISTENCIA Se ignoran las pruebas evidentesRazones de la persistencia Se creyó en ellas durante años El estudiante se siente seguro con ellas Suelen basarse en el sentido común Con frecuencia se apoyan en la percepción La tendencia a evaluar ideas, buscando su confirmación y no su rechazo Son de influencia de la sociedad Pueden ser generadas por concepciones personales del profesor


INCONSISTENCIA Y DEPENDENCIA DEL CONTEXTO

Utilización de términos imprecisos, peso- implicar volumen y presión

Les cuesta trabajo generalizar CONTINUIDAD ESPACIO TEMPORAL Entre causa y efecto no existe separación No se perciben los fenómenos intermedios LINEALIDAD TEMPORAL DE LOS SUCESOS Se siguen razonamientos lineales e irreversibles Opuesta a la reversibilidad y a la visión global y holistica


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