pic ciencias naturales

CENTRO EDUCATIVO MIXTO DE GALAPA DEPARTAMENTO DE PEDAGOGÍA

GALAPA- ATLÁNTICO GUÍA DE PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN ACCIÓN EDUCATIVA POR COMPETENCIAS ESPECÍFICAS

EL MÉTODO CIENTÍFICO COMO HERRAMIENTA DE APRENDIZAJE PARA LA

ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS NATURALES

CIENCIAS NATURALES (BIOLOGÍA, FÍSICA, QUÍMICA)

LÍDERES DEL PROYECTO:

LUZ DARY DE ALBA GUTIÉRREZ

KARINE BARROS FIGUEROA

TATIANA DE ALBA GUTIERREZ

GRADOS Y NIVELES EN QUE SE IMPLEMENTA Y EVALÚA EL PROYECTO:

EDUCACIÓN BÁSICA PRIMARIA, SECUNDARIA Y MEDIA

FECHA Y AÑO DE INICIACIÓN:

6 DE FEBRERO DE 2013

FECHA Y AÑO DE FINALIZACIÓN



INSTRUCTIVO:

Estimado (a) Maestro (a). Después de haber comprendido la espiral de la

Investigación Acción Educativa según Kurtt Lewis diligencie el siguiente formato

para el diseño, implementación y evaluación de su Proyecto de Investigación

Acción Educativa por Competencias Específicas. Algunos aspectos del presente

formato fueron tomados de: La investigación en Educación y Pedagogía-

Fundamentos y Técnicas de Giovanni Giafrancesco V. Escuela Transformadora.

Cooperativa Editorial. Magisterio. Bogotá 2003.



TÍTULO DEL PROYECTO

EL METODO CIENTÍFICO COMO HERRAMIENTA DE APRENDIZAJE DE LAS

CIENCIAS NATURALES



1. PROBLEMA

Una de las preguntas comunes que se encuentra en los distintos procesos de

formación docente en la enseñanza de a las ciencias es ¿cómo enseñar ciencias

significativamente?; pregunta que pretende promover discusiones concretas que

aporten elementos teórico prácticos para la enseñanza y aprendizaje de las

ciencias, evidenciando relaciones necesarias y fundamentales entre elementos

conceptuales, sociales y culturales de los actores involucrados en dicho proceso.

La problemática asociada al aprendizaje de las Ciencias Naturales, es una

preocupación compartida tanto por los docentes de los distintos niveles educativos

como por los investigadores en el ámbito de la Enseñanza de las Ciencias. La

gente tiene muchas ideas sobre ciencia. Algunos opinan que la ciencia es

información y datos sobre el mundo, otros piensan que la ciencia es la forma de

investigar las cosas que suceden. La ciencia es algo más que las realidades del

mundo en que vivimos; es una forma de estudiar las cosas y los eventos que

ocurren en el mundo y en el universo. Los Científicos usan instrumentos para

ayudarse a entender las cosas que investigan. También hacen observaciones,

recogen los datos y sacan conclusiones para luego plantear hipótesis y teorías

que explican lo observado.

Existe una antigua y ampliamente sostenida creencia de que resolver problemas

es una actividad fundamental de la ciencia”, que la diferencia de otras actividades

humanas1. Sin embargo, el proceso de resolución de problemas trasciende el

campo científico pues incide en otras esferas de la vida humana a niveles

individual y social, siendo considerado como una expresión del pensamiento

creativo.

1 Garret, 1988



La enseñanza y el aprendizaje de las Ciencias Naturales constituyen una

preocupación creciente en el ámbito educativo, en particular, por la necesidad de

pensar su funcionalidad en la sociedad actual.

No puede existir ninguna parte de la enseñanza y el aprendizaje escolar de las

Ciencias Naturales, sin el conocimiento particular producido socialmente y

objetivado con referencia a esta actividad. Por lo tanto, se hace necesario

comenzar por indagar sobre ese conocimiento y establecer cómo influye en el

desempeño de docentes y estudiantes2.

Históricamente, el área de ciencias ha estado dominado por una visión tradicional

que ha ponderado determinadas formas de enseñanza por sobre el aprendizaje

significativo. Las investigaciones en la Didáctica de la Ciencias Naturales

desarrollan una amplia agenda, en la cual el trabajo con Modelos Didácticos

alternativos ocupa un lugar fundamental. Los estudiantes colombianos

presentaron bajos resultados en el Tercer Estudio Internacional sobre ciencias y

matemáticas3, de la misma manera en el sector educativo se presentan

requerimientos en sus diferentes niveles y modalidades, relacionados con la

carencia de desarrollo de pensamiento creativo en sus estudiantes así como de

preparación para asumir responsable-mente la cotidianidad y contribuir a la

creación de futuro en el país.

El Centro Educativo Mixto de Galapa es una institución de carácter privado que

busca cada día por alcanzar la excelencia académica en cada uno de sus

estudiantes. Es notorio el esfuerzo institucional en los diferentes niveles para

diseñar estrategias de aprendizaje a través de su eje transversal que es la

investigación, las actividades se realizan diariamente en las aulas de clases a

través de la investigación en el aula de manera interdisciplinar, donde diariamente 2 Berger y Luckmann, 1968 3 Summa, 1997



se desarrollan temáticas de las distintas asignaturas del área de Ciencias

Naturales, las cuales requieren para un mayor aprendizaje, la práctica de estos

temas y la relación o contacto del estudiante con los mismos.

Una de las limitantes que se ha mostrado es la falta de implementos y espacios de

laboratorio que en ocasiones ha limitado el trabajo de muchos estudiantes para

aprehender conocimientos a través de este. Considerando que el lugar donde los

estudiantes asimilan los procesos del hacer ciencia es el laboratorio, caso que se

ve en los estudiantes que no adquieren, ni interiorizan los conceptos científicos

involucrados en el desarrollo experimental, ni avanzan en la construcción de

conocimientos.

Algunas observaciones y los resultados de las pruebas Saber e ICFES dejan ver

que en Colombia y particularmente en esta institución educativa, los esfuerzos por

introducir reformas curriculares, por buscar el fortalecimiento de procesos de

formación continua de los profesores y por desarrollar nuevas políticas que

propenden por la “profesionalización docente” han sido poco eficaces para

alcanzar los propósitos de la enseñanza – aprendizaje de las ciencias.

¿Qué herramientas podemos utilizar para que los estudiantes del Centro

Educativo Mixto de Galapa desarrollen competencias científicas y avancen en la

construcción de conocimientos?

¿De qué manera podemos construir conocimiento científico a través de la

experimentación?



2. ANTECEDENTES

El profesor Alexis Labarca en su cátedra modelos y talleres de investigación

diseño en el año 2001, 7 módulos destinados a “El método Científico Aplicado a

las Ciencias De La Educación”, logrando que los estudiantes estén en condiciones

de mostrar habilidades y competencias para implementar problemas e hipótesis,

hacer observaciones en la sala de clases, aprovechar los métodos de

investigación en las ciencias de la conducta, conocer cómo realizar encuestas,

muestreos e informes de investigación.

En el año 2004 la Universidad Pedagógica Nacional digitaliza el resultado del a

investigación “Resolución de problemas y enseñanza de las ciencias naturales”

desarrollado por Margie N. Jessup C. que se basa en la resolución de problemas

como campo de investigación y acción y la importancia de esta línea de

investigación para el desarrollo de pensamiento en los estudiantes.

Durante los años 2006 y 2007, en forma articulada el IFDN° 157 y el Espacio de la

Práctica del Profesorado en Ciencias Biológicas de la Facultad de Agronomía de

la UNCPBA, desarrollaron el proyecto titulado “La enseñanza de las ciencias

naturales en E. G. B. 1 y 2: de los modelos mentales a los modelos conceptuales.

Una alternativa didáctica”, trabajo que se enmarcó en la lógica de la investigación

cualitativa y en el paradigma interpretativo – crítico. Se utilizó como técnica la

observación participante y como instrumentos la confección de registros

etnográficos de la tarea en el aula, grillas de observación a partir de categorías

preestablecidas, y protocolo previamente diseñado para registrar los modelos

mentales iniciales y el posible cambio conceptual.

Se ha trabajado con terceros y cuartos años de la Educación Primaria, con primer

año (ex séptimo) de la Educación Secundaria, y también con un octavo año. Sobre

una población de 200 alumnos, la muestra ha sido de 120 alumnos.



En el año 2007, el doctor Rolando Marquez Lizaso desarrolló el proyecto “El

Método Científico Experimental: Un método por excelencia para la integración de

las Ciencias Naturales” con el cual propuso adecuar este método para la

realización del experimento docente en la Educación Básica Secundaria,

introduciendo así cambios generales en los enfoques sobre el particular a través

de herramientas necesarias para que el experimento docente adquiera un

verdadero carácter científico y a la vez interactúe de forma armónica con todas las

demás vivencias del estudiante, dentro y fuera de la escuela. Logrando así una

participación activa del proceso y que se desarrolle su creatividad e

independencia.

Posteriormente en el año 2008 la Doctora Melina Furman realiza el proyecto

“Ciencias Naturales en la escuela primaria: Colocando las piedras fundamentales

del pensamiento científico”, proyecto socializado en el IV foro latinoamericano de

educación, fundación santillana, utilizando ese deseo natural de conocer el mundo

que todos los chicos traen a la escuela como plataforma sobre la cual construir

herramientas de pensamiento que les permitan comprender cómo funcionan las

cosas y pensar por ellos mismos. Y, también, de que el placer que se obtiene al

comprender mejor el mundo alimente la llamita de su curiosidad y la mantenga

viva. Planteo en este3 escenarios de enseñanza y desarrollo de pensamiento

científico y la manera como se desarrollan las clases de ciencias naturales por

parte de los docentes.

En ese mismo año Francisco Javier Ruiz Ortega de la Universidad de Caldas

ejecutó el trabajo titulado “Modelos didácticos para la enseñanza de las ciencias

naturales basándose en la pregunta ¿Cómo enseñar ciencias significativamente?.

En el documento presenta aspectos teóricos alrededor de algunos modelos

didácticos de la enseñanza de las ciencias, específicamente en la concepción que

dentro de cada modelo se asume de la ciencia, el aprendizaje y la enseñanza.



Muestra 6 modelos entre los que se incluyen algunos empleados en la realización

de este PIC de ciencias naturales.

En el año 2009, Olga Delorenzi y Cecilila Blando publicaron en la revista Voces de

la educación superio el artículo titulado “Enseñanza y Aprendizaje en Ciencias

Naturales - Construcción de un Modelo Didáctico”. El modelo didáctico que se

presenta en este artículo es el resultado de un proyecto de investigación (La

enseñanza de las ciencias naturales en E. G. B. 1 y 2: de los modelos mentales a

los modelos conceptuales. Una alternativa didáctica.), que tiene como fundamento

teórico para la dimensión estructural los desarrollos de Johnson – Laird, de

Vergnaud, y la noción de cambio conceptual, en términos de reestructuración

cognitiva. Socializan resultados de investigación en la línea de modelos didácticos

para la enseñanza y aprendizaje de las Ciencias Naturales. los Las conclusiones

implican el análisis de la dimensión funcional del modelo, es decir, los

procedimientos de acción en el aula, y los resultados de aprendizaje.

En ese mismo año la Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias en su

volumen 8 publica el artículo “Las actitudes de los alumnos hacia las Ciencias

Naturales, en el marco de las representaciones sociales, y su influencia en el

aprendizaje”, trabajo realizado por Claudia Alejandra Mazzitelli y Miriam Teresita

Aparicio quienes desarrollaron un un estudio realizado con alumnos, con el

propósito de identificar las actitudes asociadas a las representaciones sociales

sobre el Conocimiento, la Enseñanza y el Aprendizaje de las Ciencias Naturales y

su influencia en el aprendizaje. La muestra fue estratificada teniendo en cuenta el

tipo de escuela a la que asisten (dependencia institucional; nivel económico y

socio-cultural de los alumnos; orientación del polimodal).Los resultados obtenidos

permitieron detectar, desde una perspectiva psico-social, algunos aspectos que

favorecen y otros que dificultan el aprendizaje, lo que muestra la importancia de



identificar las representaciones sociales y las actitudes asociadas a ellas,

reflexionando sobre el alcance de las mismas.

Durante el año 2010 la asociación para la Enseñanza (ASPAEN) publica el trabajo

desarrollado por la Licenciada Luz Dary Sanchez Velandia titulado “Cómo

Construir Conocimiento Significativo a Través de la Investigación” basándose en la

investigación desde el laboratorio y el aprovechamiento de las mismas y los

niveles de indagación de sus estudiantes desarrollando así laboratorios teniendo

en cuenta las características específicas y llevándolos a las clases aplicando estos

niveles y observando el resultado en cada uno.

Posteriormente, en el mismo año Erika P. Daza Péres y Jairo A. Moreno Cárdenas

realizaron el trabajo “El pensamiento del profesor de ciencias en ejercicio.

Concepciones sobre la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias naturales” el

cual presenta las concepciones sobre la enseñanza y el aprendizaje de las

ciencias naturales desarrolladas por un grupo de docentes en ejercicio y

reflexionamos sobre sus implicaciones en el desarrollo de procesos educativos

que permitan alcanzar las metas de la formación en estas disciplinas.

Durante los años 2011 – 2012 se realizó la Aplicación del Método Científico en el

proceso enseñanza, aprendizaje en el área de la Ciencias en el Liceo Matutino

Gregorio Luperon, cuyo objetivo principal era: Analizar la aplicación del método

científico en el área de la ciencias, en alumnos del nivel medio, a través del

conocimiento de los pasos del método científico y la aplicación de los pasos en el

área de Ciencias Naturales. Con la intención de alcanzar conocimientos y obtener

un motivo valido principalmente en la producción del desarrollo en las Ciencias,

como lo es en experimentos de dar resultados para dirigir bien la razón y buscar la

verdad en las ciencias.



Poniendo en práctica la aplicación del método científico en el laboratorio, haciendo

uso de las herramientas, partiendo de lo general a lo particular, solo así podemos

obtener conocimientos si hacemos una aplicación del método científico.



3. JUSTIFICACIÓN

La realidad de nuestra niñez y juventud demanda nuevas respuestas en los

diferentes ámbitos, de esta manera se hace necesario implementar herramientas

que permitan a los estudiantes construir conocimientos a través de el análisis de

esta realidad, partiendo de la utilización de los medios de comunicación,

problemáticas actuales en diferentes aspectos, entre otros. Comprender el medio

y ser capaces de realizar un análisis crítico ante manifestaciones significa saber

observar, diferenciar y clasificar los componentes y las relaciones existentes,

estableciendo juicios autónomos de valor sobre los posibles efectos, es de esta

manera como podemos iniciar el camino de un científico a través de la educación

por procesos de aprendizaje en un entorno científico – tecnológico tomando el

medio como eje en el enfoque de las actividades educativas y en la incidencia de

la escuela en la vida de la comunidad.

Se pretende romper con los programas que presentan los contenidos escolares de

forma excesivamente abstracta, aséptica y descontextualizada y la actividad

escolar como algo alejado y desligado del resto de actividades sociales4

La enseñanza de las Ciencias ha de promover la adquisición de una serie de

procedimientos y habilidades científicas, es clara la importancia que los trabajos

prácticos han de tener en el currículo de las Ciencias en todos los niveles. Una

característica esencial en educación en ciencias debe llevar a las estudiantes a

través del trabajo práctico a brindar la oportunidad para la adquisición de

conocimientos y su comprensión5. En esta misma línea el trabajo práctico debe

ser lo más importante porque se busca mejorar cada día el proceso de enseñanza

y aprendizaje de las ciencias naturales y por consiguiente de las actividades

4 Luis del Carmen, 1993 5 Reíd y Hodson,1987



experimentales, ya que a través de estas experiencias el estudiante puede

construir su nuevo conocimiento.

A nivel mundial existen progresos teóricos que desde diferentes perspectivas

curriculares, resaltan la importancia del trabajo educativo encaminado hacia el

desarrollo del pensamiento,

La aplicación del Método Científico constituye de forma general un proceso muy

complejo y condicionado por las teorías, modelos y paradigmas de la época, así

como por el propio desarrollo tecnológico y social. Al adecuar este método para la

realización del experimento docente en la Educación Básica Primaria, Secundaria

y Media, se introducen cambios generales en los enfoques sobre el particular,

proporcionando herramientas necesarias de modo que se adquiera un verdadero

carácter científico e interactúe de forma armónica con todas las demás vivencias

del estudiante, dentro y fuera del ámbito escolar.

Es necesario que el educando sea participante activo del proceso, además de

potenciar el desarrollo de la creatividad y la independencia. Al utilizar este método

y aplicarlo en la realización del experimento de forma integrada, se pretende

activar el proceso de enseñanza – aprendizaje de las Ciencias Naturales.

Por otra parte, se hace necesario implementar la “alfabetización científica”, la cual

contribuye a la formación del pensamiento lógico a través de la resolución de

problemas concretos, mejora de la calidad de vida, preparación para la inserción al

mundo científico – tecnológico, promoción del desarrollo intelectual, soporte y

sustrato de aplicación para áreas instrumentales, exploración lógica y sistemática

del ambiente y explicar la realidad ayudando a resolver problemas que tienen que

ver con ella.6

6 UNESCO, 1983



4. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

4.1 Objetivo General

Diseñar un modelo didáctico que promueva el desarrollo de procesos de

pensamiento – acción, competencias científicas y construcción de conocimientos

en los estudiantes de Educación Básica Primaria (4 y 5), Secundaria y Media del

Centro Educativo Mixto de Galapa a través de herramientas experimentales para

el desarrollo de competencias.

4.2 Objetivos Específicos

- Desarrollar estrategias metodológicas que permitan la apropiación de conceptos

científicos básicos, métodos apropiados y otros procesos requeridos en la

actividad científica.

- Implementar el método científico como herramienta de aprendizaje para la

enseñanza de las ciencias naturales.

- Promover la reconstrucción progresiva de conceptos científicos y la apropiación

del lenguaje “duro” de la ciencia y la tecnología que ello implica.

- Reconocer las posibilidades del uso de los medios en las clases.

- Familiarizar a los estudiantes con elementos distintivos de la actividad

investigadora contemporánea.

- Comunicar los trabajos realizados a través de estrategias dadas por el método

científico.



5. FACTIBILIDAD DE LA INVESTIGACIÓN

pendiente



6. MARCO DE REFERENCIA.

FUNDAMENTO DIDACTICO PEDAGÓGICO

Los modelos didácticos

Un modelo didáctico supone un conjunto

de aspectos teóricos y metodológicos que

permiten orientar tanto la actuación en el

aula como la investigación, con respecto a

las múltiples variables que determinan el

aprendizaje y la enseñanza. Está

conformado por dos dimensiones. La

dimensión estructural que refiere a



aspectos descriptivos teóricos sobre el hecho escolar; y la dimensión funcional

que refiere a cómo se pone en práctica y cuáles son los resultados7.

Teniendo en cuenta que un modelo didáctico se asienta sobre desarrollos teóricos,

su utilización y verdad está sujeta a permanentes cambios, modificaciones y

ampliaciones.

En el proyecto de investigación por competencias, se trabaja con tres aportes

teóricos para dar base a la dimensión estructural, conscientes que esos aportes

hacen sólo a algunas de las variables intervinientes en los procesos de enseñanza

y aprendizaje.

En primer lugar, se tomaron los aportes de la Psicología Cognitiva,

específicamente los desarrollos sobre Modelos Mentales de Johnson – Laird

(1983). Para éste, los sujetos razonan en términos de modelos mentales más que

desde una lógica deductiva, y todos los sujetos poseemos modelos mentales

sobre el mundo físico. Estos modelos constituidos por imágenes y proposiciones

están limitados por la experiencia y el conocimiento. Numerosas investigaciones

en el campo de la Física y la Biología corroboran la importancia de estos

desarrollos.

El segundo referente teórico lo constituyeron los aportes de la Teoría de los

Campos Conceptuales de Vergnaud (1990) en especial, las consideraciones con

respecto a cómo se organiza el conocimiento, y cómo se alcanza el aprendizaje de

competencias complejas, particularmente las involucradas en el aprendizaje de las

ciencias.

En tercer lugar, la idea del aprendizaje en términos de cambio conceptual,

entendiendo por ello una definición en sentido amplio, que supone la

7 García y García, 1989



reestructuración permanente por parte del sujeto cognoscente que relaciona,

amplía y redefine concepciones, en lugar de sustituir acríticamente sus visiones

por las de la ciencia.

La dimensión funcional se organizó a partir de los fundamentos teóricos

descriptos, expresándose en la siguiente secuencia didáctica:

- Identifican los Modelos Mentales que los alumnos poseen sobre los temas

específicos del área de ciencias a través de protocolos que incluyen a

definiciones y conceptos que los alumnos deberán escribir, dibujos para

representar contenidos, análisis de dibujos que explican contenidos.

- Se tabulan los resultados y con ellos se elabora un material didáctico móvil,

con las agrupaciones de los modelos mentales, para ser utilizado en la

segunda secuencia didáctica.

- Se socializan los modelos mentales de los/as alumnos/as y confrontación con

los Campos Conceptuales específicos8.

- Se hace el análisis de qué aspectos de sus modelos coinciden y cuáles no, con

lo que la ciencia expresa sobre ese campo conceptual.

- Se elaboran las conclusiones sobre coincidencias y errores, trabajando

particularmente aspectos que refieren a escribir y leer en ciencias.

- En el caso que se realicen experiencias se parte de los modelos de los/as

alumnos/os para su diseño, de modo que la enseñanza no se reduzca a la

demostración, sino que puedan expresar sus hipótesis y argumentaciones.

- Terminadas las secuencias didácticas y actividades de aprendizaje, se vuelve

a aplicar, el mismo protocolo para identificar si hubo cambio conceptual, esto

8 El campo conceptual se presenta a través de explicaciones, lecturas y situaciones problemáticas,

luego se confrontan con los modelos mentales de los alumnos.

.



en el sentido de analizar las modificaciones, inclusiones, redefiniciones que

cada alumno/a ha realizado con respecto a sus modelos mentales iniciales.

NIVELES DE INDAGACION

Existe un método relativamente simple y económico para determinar las

posibilidades de aprendizaje, en el cual el método más adecuado es el ideado por

Herrón (1971), en cual se determina el nivel de indagación de las prácticas de

laboratorio, y el de Tamir y Luneta (1978) para identificar las habilidades

requeridas para la realización de un determinado trabajo práctico. Utilizando este

método se encontró que la mayor parte de los ejercicios de laboratorio que figuran

en los libros de textos tenían un nivel de indagación bajo, de la misma manera se

observó que las posibilidades de utilización de una serie de habilidades como la

formulación de preguntas o el diseño del control de un experimento eran nulas; el

método al cual hago referencia consta de cuatro niveles que son:

- Nivel cero: Donde se da la pregunta, el método y la respuesta. El estudiante

debe seguir las instrucciones y obtener los resultados indicados en el texto,

este tipo de práctica de laboratorio también se denomina de verificación y

confirmación.

- Nivel uno: Se da la pregunta y el método, y el estudiante tiene que hallar la

respuesta.

- Nivel dos: Se da la pregunta y el estudiante debe encontrar el método y una

respuesta.

- Nivel tres: Se le indica un fenómeno y tiene que formular una pregunta

adecuada y encontrar un método y una respuesta a la pregunta.



7. HIPÓTESIS Y SISTEMAS DE VARIABLES (No es obligatorio).



8. DISEÑO METODOLÓGICO.



9. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS DEL PROYECTO.

9.1 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES: (Plan de Acción).

9.2 PRESUPUESTO:



9.3 BIBLIOGRAFÍA:



9.4 ANEXOS:



FORMATO DE PLAN DE ACCIÓN RELACIONADO CON LA ESPIRAL DE LA

INVESTIGACIÓN ACCIÓN EDUCATIVA.

PERÍODOS ACADÉMICO 2013.



ESPIRAL 1

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