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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.
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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
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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.
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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).
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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.
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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.
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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).
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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).
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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
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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.
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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
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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.
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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
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