Este documento presenta cuatro proyectos de aula sobre la enseñanza de las ciencias naturales y la educación ambiental. El primer proyecto trata sobre el origen y evolución de la didáctica de las ciencias naturales. Los otros tres proyectos abordan referentes pedagógicos, curriculares y de evaluación para esta área del conocimiento. Cada proyecto incluye conceptos básicos, actividades experimentales, ejercicios para desarrollar habilidades de pensamiento y formar actitudes críticas hacia la ciencia. El objetivo es
3. DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
Ricardo José Atencia Pérez
CONTENIDO GENERAL
PÁG.
Presentación 04
Proyecto de aula N° 1: “Origen y Evolución
de la Didáctica de las Ciencias Naturales” 07
Proyecto de aula N° 2: Referentes Pedagógico-
Didácticos para la enseñanza-aprendizaje de las
Ciencias Naturales y Educación Ambiental 35
Proyecto de aula N° 3: Referentes Curriculares de las
Ciencias Naturales y Educación Ambiental 117
Proyecto de aula N° 4: Procesos de evaluación del aprendizaje
de las Ciencias Naturales y Educación Ambiental 183
03
4. DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
Ricardo José Atencia Pérez
PRESENTACIÓN
“HACIA UNA SÓLIDA FUNDAMENTACIÓN CONCEPTUAL, PEDAGÓGICA
Y ÉTICA DE LOS MAESTROS EN FORMACIÓN”
La enseñabilidad es uno de los principios pedagógicos en los que se cimienta la
formación de docentes y constituye una característica básica de todos los
saberes producidos por la humanidad: la posibilidad de ser enseñados.
En los primeros años de vida escolar, educadores de Ciencias Naturales y
Educación Ambiental, han de abordar la enseñanza de conceptos
fundamentales propios de esta área, desde un punto de vista integrado. En otros
términos, en el período escolar que comprende la educación básica primaria, se
enseñan las ciencias sin hacer distinciones entre las disciplinas que componen
el área (física, química, biología) desde las cuales hoy se explican los procesos
naturales. Aunque los contenidos científicos básicos que se proponen se
organizan en los ejes temáticos que se señalan en cada cuadro
(correspondientes a procesos en tales disciplinas), no quiere decir que es
necesario hacerlo explícito para los estudiantes. En otras palabras, los
contenidos se refieren a los procesos físicos, químicos y biológicos sin que ello
quiera decir que los estudiantes utilicen estas palabras o hagan distinciones
entre estos tipos de procesos. Por otro lado es importante tener siempre muy
claro que la clasificación de los procesos naturales en estas tres categorías es
algo que se hace desde las teorías acerca del mundo y que las divisiones no
están en el mundo mismo. Es entonces natural que en una misma actividad
estemos tocando temas que se refieren a más de un tipo de procesos
(Lineamientos Curriculares de Ciencias Naturales y Educación Ambiental),
asegurando de este modo el carácter integrado del área en cuestión.
Igualmente, hoy más que nunca cobra especial importancia la dimensión
ambiental como aspecto vital para desarrollar en toda persona que habite el
planeta, dada la grave crisis ecológica que se padece en la cual se conjugan
problemáticas como el cambio climático global, el efecto invernadero, las lluvias
ácidas, la deforestación, la desertización, las inundaciones, las sequías, etc.
Aunque estos aspectos no son competencia única de los docentes de ciencias,
es desde esta área del conocimiento donde se hacen los mayores esfuerzos por
articular este componente en la formación de alumnas y alumnos. Entonces, se
requiere que los maestros en formación tomen conciencia ambiental para luego
contagias a niños y niñas sobre la necesidad de asumir conductas y actitudes
favorables a la conservación del medio ambiente.
Frente a la realidad del campo de la formación inicial y formación continuada de
educadores, resulta necesaria la motivación hacia la investigación, la lectura
critica y el desarrollo de habilidades científicas; por ello, se ha preparado este
Documento de Aprendizaje y de ese modo elevar la curiosidad científica que le
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permitan comprender los fundamentos de la enseñanza de las Ciencias
Naturales. Que el maestro en formación y el maestro en ejercicio demuestren
5. DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
Ricardo José Atencia Pérez
actitud de investigación y criterio ético frente al manejo social del conocimiento y
teorías científicas. Así mismo, se pretende que en el aula manejen un lenguaje
claro, preciso y técnico de la ciencia; que al estudiar las Ciencias Naturales, la
asuma como un todo integrado y no como disciplinas dispersas (biología, física,
química), en donde cada una de ellas hace su aporte que garantiza la
comprensión del mundo natural y los fenómenos que en él acontecen,
evidenciándose que unas y otras se encuentran estrechamente
interrelacionadas. De igual manera es preciso que el nuevo maestro posea una
gran conciencia ambiental, que sea capaz de comprender los resultados de la
acción humana sobre el ambiente (actividad antropogénica) causante principal
del desequilibrio ecológico que experimenta el planeta tierra.
Para que los maestros en formación, que posteriormente orientarán a alumnos
de preescolar y básica primaria, comprendan los fundamentos didácticos de las
Ciencias Naturales y Educación Ambiental, se ha planeado una serie de temas y
actividades pedagógicas contenidas en el presente Documento de Aprendizaje.
Este trabajo, cuidadosamente diseñado, tuvo en cuenta aspectos como: nivel de
profundidad adecuado de los contenidos, información lógicamente ordenada,
contextualización de actividades con el entorno de aprendizaje (Mundo de la
Vida), articulación entre conceptos a estudiar y actividades metodológicas a
emplear, integración de actividades evaluativas tendientes al desarrollo de
competencias básicas (interpretativa, argumentativa y propositiva),
competencias especificas (identificar, indagar, explicar) promoción de
habilidades y disposiciones propias del pensamiento critico y aplicación de los
estándares intelectuales universales durante el planteamiento de argumentos,
todo ello, desde un enfoque pedagógico crítico-social.
La estrategia pedagógica ¡PREGUNTANDO SE APRENDE!, que cuenta ya con
más de seis (6) años de desarrollo, propende por “la generación de auténticos
aprendizajes de conceptos, habilidades y actitudes en estudiantes, a partir de
preguntas e inquietudes formuladas por ellos mismos y por docentes, en el
marco de procesos investigativos”. La sistematización permanente de tal
experiencia, ha posibilitado su evolución conceptual y metodológica, en base a
la identificación de nuevas oportunidades de mejoramiento. Sin lugar a dudas, el
diseño de Documentos de Aprendizaje de este tipo, representa un avance
significativo hacia la consolidación de la estrategia como herramienta
pedagógica efectiva de aprendizaje, mediado por un accionar investigativo en el
aula tanto de estudiantes como de docente.
El texto se halla estructurado de acuerdo con las siguientes partes:
Construyo Conceptos Básicos de Didáctica de las Ciencias Naturales
?
y Educación Ambiental: sintetiza los conceptos básicos contenidos en
cada eje temático alrededor del cual se diseña un proyecto de aula,
presentados de manera clara y precisa e ilustrándolos a través de
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ejemplos, gráficos, etc. El contenido se selecciona de distintas fuentes y se
emplea el lenguaje científico y pedagógico del caso.
6. DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
Ricardo José Atencia Pérez
Desarrollo Procedimientos Básicos Propios de las Ciencias: aquí se
?
encuentran diversos experimentos de laboratorio relacionados con
temáticas de ciencias que se estudian en prescolar y básica primaria. Se
plantean experiencias sencillas que permitan alcanzar un equilibrio entre
teoría y práctica en la enseñanza de las ciencias.
Desarrollo habilidades de pensamiento: contiene una serie de
?
actividades pedagógicas, planteadas desde la óptica del desarrollo de
habilidades de pensamiento y competencias básicas, en el marco del
estudio de conceptos fundamentales. Las situaciones de aprendizaje
diseñadas han de ser resueltas por a través de la puesta en práctica de
competencias básicas durante el planteamiento de argumentos que
evidencien habilidades y disposiciones de pensamiento crítico .
? actitudes críticas hacia la ciencia y la tecnología: constituido por
Asumo
actividades y contenidos que favorezcan la aplicación en el contexto
inmediato de los conceptos y procedimientos aprendidos, con el ánimo de
generar actitudes críticas hacia la enseñanza de las ciencias naturales y a
sus implicaciones pedagógico-didácticas en diversos contextos escolares.
? mis competencias: constituido por cuestionarios de preguntas
Evalúo
estilo SABER, ECAES e ICFES. Son situaciones problema que ejercitan
competencias.
Las temáticas que se hallan desarrolladas en este documento, son:
? Evolución de la Didáctica de las Ciencias Naturales
Origen y
Referentes Pedagógico-Didácticos para la enseñanza-aprendizaje de las
?
Ciencias Naturales y Educación Ambiental
Referentes Curriculares de las Ciencias Naturales y Educación Ambiental
?
Procesos de evaluación del aprendizaje de las Ciencias Naturales y
?
Educación Ambiental
Desde el punto de vista metodológico, se aborda el estudio de tales conceptos,
desde los proyectos de aula, considerados como una propuesta teórica-
práctica con propósitos definidos y conformada por diversas actividades de
carácter pedagógico, teniendo como referente los estándares, en el marco del
modelo pedagógico y el PEI. En esta estrategia metodológica se integra el
desarrollo de habilidades de pensamiento implícitas en la realización de
actividades, la ejercitación de habilidades propias del trabajo experimental para
que se confronte la teoría con la práctica y el fomento de actitudes críticas frente
a la ciencia y la tecnología. Además, se pretende que el estudiante reconozca la
aplicación de temas analizados en diversos contextos educativos
Este texto está dirigido a docentes en formación y docentes en ejercicio,
deseosos de mejorar día a día su labor de enseñanza de las ciencias en los
primeros años de vida escolar. En cada uno de los proyectos de aula, se incluye
ena recopilación de lecturas, obtenidas de diferentes fuentes, así como
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actividades tanto teóricas como experimentales, que le harán ver la enseñanza
de las ciencias de un modo distinto e innovador. EL AUTOR
7. DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
Ricardo José Atencia Pérez
PROYECTO DE AULA N° UNO:
“HISTORIA Y EVOLUCIÓN DE LA DIDÁCTICA
DE LAS CIENCIAS NATURALES Y
EDUCACIÓN AMBIENTAL”
07
8. DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
Ricardo José Atencia Pérez
CONTENIDO DEL PROYECTO DE AULA
PÁG
INTRODUCCIÓN 09
ESTRUCTURA CURRICULAR 10
DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS
Plan general de trabajos experimentales 11
Objetivos Generales 12
Recursos 12
Resumen 12
Evaluación 13
Resultados Esperados 13
Metodología 14
Normas generales de uso del laboratorio 14
Experimento 1“El Método Científico” 17
Experimento 2 “Manejo del microscopio óptico” 25
CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS
El surgimiento de la didáctica de las ciencias como campo específico
de conocimientos 11
La didáctica de las ciencias como disciplina científica emergente:
Breve revisión histórica 11
Causas de la emergencia de la didáctica de las ciencias como nuevo
campo de conocimientos 13
Evolución del status de la Didáctica de las Ciencias 14
Principales líneas de investigación en didáctica de las ciencia 24
DESARROLLO HABILIDADES DE PENSAMIENTO 29
ASUMO ACTITUDES CRÍTICAS 31
EVALÚO MIS COMPETENCIAS 32
AUTO-EVALUACIÓN Y CO-EVALUACIÓN 34
08
9. DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
Ricardo José Atencia Pérez
INTRODUCCIÓN
Antes de abordar el estudio sistemático de referentes pedagógico didácticos
que orientan la actividad de la enseñanza de las Ciencias Naturales, conviene
ahondar en los orígenes o principios de la Didáctica Específica de esta área
como nueva campo de conocimientos.
Para que una nueva disciplina se abra paso como tal, es preciso que se cumpla
una doble condición: la existencia de una problemática relevante y la
imposibilidad de ser asumida con rigor desde otra disciplina ya existente. Para
el caso particular de esta didáctica, se cumplen ambas condiciones.
Si bien es cierto que disciplinas como la psicología, la sociología, la pedagogía y
la misma didáctica general, hacen aportes teóricos y metodológicos para que los
docentes orientaran su enseñanza, estos no eran suficientes y precisos según
las necesidades que se experimentaban.
En este orden de ideas, la problemática que dio origen a este nuevo campo se
relaciona básicamente con el fracaso escolar que evidencian muchos
estudiantes durante el estudio de materias científicas, lo que ocasiona un
incremento en las actitudes negativas hacia la ciencia, lo que constituye un
hecho grave, puesto que hoy en día se vive en un mundo dominado por la
ciencia y la tecnología, claves indispensables para el desarrollo de todos los
pueblos.
He aquí la necesidad de que fuesen los mismos docentes de ciencias quienes
asumieran el reto de investigar y producir conocimiento nuevo en torno a
alternativas metodológicas que permitieran superar paulatinamente esta
problemática.
Conocer la historia y evolución de la didáctica de las Ciencias Naturales y
Educación Ambiental, como nuevo campo de conocimientos, representa el
primer paso para comprender los consensos logrados por el profesorado de
ciencias, que han venido comunicándose dentro de la comunidad académica, a
través de diferentes órganos de expresión y como resultado de las líneas de
investigación plenamente definidas en esta didáctica específica.
En este primer proyecto de aula, se conjugan lecturas relativas a estos temas,
con experiencias de laboratorio, actividades pedagógicas que propenden por el
desarrollo de habilidades de pensamiento, el fomento de actitudes críticas frente
a la ciencia y la tecnología y la evaluación del aprendizaje logrado.
09
10. ESTRUCTURA CURRICULAR
SIT U A C IO N C O N C EP T O S B A S IC O S A M B IT O L OGR O S C O M PE T E N C IA S T IE MP O
P R OB LE M A C ON C E P TU A L
§ r tíne z ,
Ma S. La
en s eñ an z a d e l as
c i en c ia s c om o
c am p o e s pec ífi c o
de c on oc i m ie nt os .
T es i s D oc t or al .
§ pon go
U ni v er s i da d de P ro v ar i os a rg um e nto s ,
al r ed ed or de lo s o rí gen es y
V a l enc i a .
§ v e r e vi s i ó n h is tór i c a
B re ev o l uc i ón d e l a DC N c o m o c am po
§s ti ng ue
Di v a rias e tap as es pec i fi c o de c on oc i m i ent os .
§ R N A N DE Z , F .
HE h is t ór ic as d ur an te la
y S A N CH O , J. e v ol uc i ó n d e l a D CN .
§ us as de l s u rg im i en to
Ca P a ra en s eñ ar n o • B us c o i n for m ac i ón en d iv e rs as
d e l a D id ác t ic a de l as ba s ta c o n s a ber l a fu en tes ( li br o s , I nte rn et, … ) y d oy el
¿ Q ué h ec h os C . N. as i g na tur a. c r éd it o c o rr e s pon di e nte .
§ o no c e
s i gn ifi c a ti v os ha n P a i dos . B a rc e l on a. R ec m oti v os qu e
tr an s c ur rid o e n e l c ur s o 19 93 o rigi n ar on el s u rg i m ie nto d e
de l a e v ol uc i ó n de l a l a DC N . • Co m un ic o , o ra lm e nte y p or e s c rito ,
§ ol uc i ó n de l s t atu s d e § M ILL O N S , A . y
D id ác t ic a de l as Ev CA el p ro c es o de i n dag ac i ó n y l os
C ie nc i a s N atu ra l es ? l a D i dác t ic a d e l as C . ot ro s . C o rr i ent es r es u lt ad os q ue ob ten go .
N. di d ác ti c as
§ ti fi c a
c on tem p or án ea s. Id en l as pr i nc i pa l es 9 h.
P a i dos . B a rc e l on a. l ín eas de i nv es t i gac i ó n • C um p lo m i fu nc i ón c uan do tra ba jo
20 03 . a c tua l es e n D C N . en gr up o, r es p et o l as fu nc i on es de
§r in c i pal e s l íne as d e
P ot ro s y c on tr i buy o a l o gr ar
cienciarica
cienciarica
l a § RL A N ,
i n v es ti g ac i ón en PO R. pr o duc t os c om une s .
D i dá c ti c a de la s C . N . G R A C IA , J. y
C AÑ AL , P.
C on s tr uc ti v i s m o y
en s eñ an z a d e l as
c i en c ia s . D i ad a
ed i tor es . S ev i l l a.
20 00 .
§ SC O ,
VA C, E .,
R efl e xi o ne s s o br e
pe da go gía y
di d ac ti c a . M EN .
S e rie P ed ag ogí a y
C ur ric u lo Nº 4.
B o go ta. 19 90.
ESTÁNDAR DE
ESTÁNDAR DE COMPETENCIAS
COMPETENCIAS LABORALES:
BÁSICAS: ESTÁNDAR DE COMPETENCIAS
Contribuyo a preservar y mejorar
Evalúo hechos significativos en la CIUDADANAS:
el ambiente haciendo usos
evolución de la Didáctica de las Participo constructivamente en
adecuado de los recursos a mi
Ciencias Naturales como campo procesos democráticos en mi salón
disposición.
especifico de conocimientos. y en el medio escolar.
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
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Ricardo José Atencia Pérez
11. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS
TRABAJOS EXPERIMENTALES EL SURGIMIENTO DE LA DIDÁCTICA DE LAS
Etapa 1: “ Aprendiendo a organizar Etapa 2: quot;A realizar el
CIENCIAS COMO CAMPO ESPECÍFICO DE
el trabajoquot; experimento”
Meta: Organización de los grupos de Meta: Montar y realizar el CONOCIMIENTOS
trabajo y búsqueda de información experimento. Reunir la
sobre el experimento. información recolectada
Objetivo Específico: Organizar el como ladel experimento
tanto
bibliográfica. Daniel Gil Pérez,
trabajo en equipos asumiendo las
responsabilidades correspondientes. Objetivo Específico:
Jaime Carrascosa Alis y
Realizar los experimentos
Actividades:
*Los alumnos se informan sobre el . sugeridos. Francisco Martínez Terrades
proyecto, visualizando la utilidad que Actividades:
tendrán los resultados tanto para ellos *Montan el experimento y
como para la escuela. realizarlo paso a paso. Los desarrollos y debates en torno a la didáctica de las
*Se organizan en grupos pequeños *Para cada paso anotar
para realizar cada etapa del proyecto. las observaciones ciencias ameritan una revisión histórica que permite
*Establecen normas y tiempos para pertinentes e incluirlas en
cada etapa. el portafolio. reconocer los problemas de que se ocupa, las causas,
*Reúnen los materiales necesarios *Revisan su portafolio con
para el trabajo de laboratorio. toda la información tanto de su emergencia, su evolución, los obstáculos con que
*Incluyen toda esta información en un e x p e r i m e n t a l c o m o
bibliográfica.
portafolio. se encuentra, las principales líneas de investigación, los
*Formulan hipótesis acerca de los Etapa 4:
desafíos y perspectivas para constituirse en un dominio
resultados esperados. quot;Comuniquemos
nuestro trabajo”
cienciarica
científico, como un campo específico y coherente de
Etapa 3: quot;Análisis y discusión de la Meta: Presentar a la
información” comunidad escolar tanto
conocimiento.
Meta: Análisis y discusión de la los procedimientos del
información, concluyendo sobre la t r a b a j o c o m o l o s
resultados, discusión y
importancia del experimento.
conclusión de éstos.
La didáctica de las ciencias como disciplina
Objetivo Específico: Relacionar la
Objetivo Específico:
hipótesis formulada previamente con
científica emergente:
los resultados experimentales. Presentar a la comunidad
escolar el trabajo
Actividades:
Breve revisión histórica
*Analizan críticamente los resultados realizado en forma de
panel y exposición.
del experimento.
*Discuten cada observación dando una Actividades:
explicación a partir de la información *Realizar una exposición En el caso concreto de la didáctica de las ciencias, es
teórica registrada en el portafolio. con paneles de los pasos
*Responden preguntas que aparecen d e l e x p e r i m e n t o , preciso tener en cuenta unas tradiciones docentes (y
en instructivo del experimento. resultados, discusiones y
* Relacionar las conclusiones del c o n c l u s i o n e s d e l sociales) muy enraizadas que consideran la enseñanza
microproyecto.
experimento con la hipótesis.
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
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Ricardo José Atencia Pérez
12. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS
Objetivos Generales: como una tarea simple, para la que
basta conocer la materia, tener
Desarrollar habilidades básicas sobre el método
?
alguna práctica docente y, a lo sumo,
científico.
adquirir algunos conocimientos
? habilidades de recolección de información.
Adquirir
? la tecnología disponible para la búsqueda de
Utilizar “pedagógicos” de carácter general.
información.
? la capacidad de trabajo en equipo.
Fomentar
McDermott (1990) y Viento (1997)
Estimular la capacidad de comunicación de los
?
alumnos hacia la comunidad escolar. han mostrado las insuficiencias de una formación del
Organizar el trabajo en equipos, asumiendo las
? profesorado que separa los contenidos científicos de los
responsabilidades correspondientes.
pedagógicos, haciendo ver la necesidad de un
tratamiento global, integrado, de los problemas
Recursos
específicos que plantea el proceso de enseñanza /
? Profesores.
cienciarica
cienciarica
aprendizaje de las ciencias.
? Alumnos.
? Padres. Cuando una ciencia comienza a surgir, las reflexiones
? Comunidad escolar. sobre tales problemas son absolutamente necesarias -o
si se prefiere, inevitables- porque dicha emergencia es
? Internet y software adecuados.
algo que se realiza con dificultad, teniendo que vencer
? Materiales básicos de laboratorio. obstáculos, deslindar campos, etc., La clarificación
epistemológica, las opciones metodológicas,
? Cartulinas para exposición.
constituyen en esa situación una necesidad para seguir
avanzando y acompañaran al proceso mismo de
Resumen:
constitución del nuevo campo científico. Eso es,
Estos experimentos están dirigidos a alumnos y precisamente, lo que está ocurriendo en el campo de la
alumnas de básica primaria y consiste en realizar un didáctica de las ciencias, como muestra una amplia
montaje experimental simple para evidenciar bibliografía, publicada a lo largo de las dos últimas
fenómenos naturales. A partir de este experimento los décadas, sobre las tendencias de innovación e
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
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Ricardo José Atencia Pérez
13. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS
alumnos desarrollarán sus capacidades científicas de investigación, los métodos de investigación, etc, y en
observar, describir y analizar información experimenta, definitiva, sobre su estatus como disciplina científica.
logrando un conocimiento científico del mundo natural y Podríamos analizar la emergencia de cualquier otro
artificial creado por el hombre y de este modo campo científico y nos encontraríamos con un esfuerzo
comprender ciertos principios claves y conceptos de similar de clarificación en torno a su constitución como
Biología, Física y Química. La falta de laboratorios bien dominio científico (Coll, 1988). Un esfuerzo que gira en
equipados en las instituciones educativas hace torno a preguntas como: ¿Por qué un nuevo dominio? o
necesario la implementación y realización de ¿Cuáles son sus vínculos con otros campos de
actividades de laboratorios sencillos y fáciles de conocimiento ya establecidos? Intentaremos,
realizar, en donde el alumno pueda evidenciar en la seguidamente, contestar a dichas preguntas,
práctica los fenómenos que ocurren en la naturaleza. comenzando así la breve revisión histórica cuyo interés
–o, mejor, necesidad – hemos intentado justificar.
EVALUACIÓN
Causas de la emergencia de la didáctica de las
Formativa: Sumativa:
ciencias como nuevo campo de conocimientos
Trabajo colaborativo. Pauta de observación de los
pasos del método científico.
cienciarica
Habilidades. El desarrollo de un nuevo campo de conocimientos
Por etapas, auto-evaluación.
aparece asociado a una doble condición: la existencia
Hetero-evaluación (test).
Responsabilidad.
de una problemática relevante, susceptible de
despertar el suficiente interés para justificar los
Resultados Esperados. esfuerzos que exija su tratamiento y el carácter
específico de dicha problemática, que impida
Que los aprendices:
su tratamiento efectivo desde un cuerpo de
? el trabajo colaborativo, interaccionando con
Valoren conocimientos ya existentes.
todos los actores, tanto pares como profesores y
cualquier persona que, de alguna u otra manera,
Intentaremos mostrar, a lo largo de este
proporcione ayuda para el desarrollo del experimento.
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
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Ricardo José Atencia Pérez
14. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS
Desarrollen habilidades propias de la
? trabajo, que ambas condiciones se dan en el caso de la
metodología científica, a través de la
didáctica de las ciencias. Por lo que respecta a su
observación, formulación de hipótesis, empelo
relevancia, basta referirse a la importancia social
de instrumentos, etc.
concedida, desde hace ya décadas, a la educación
Metodología. científica (Dewey, 1916; Langevin, 1926); una
importancia que ha ido creciendo y que ha
El curso se dividirá en grupos de trabajo cada uno
experimentado, últimamente, un cambio cualitativo. En
desarrollará las diferentes partes de cada etapa del
experimento. efecto, la tradicional importancia concedida a las
inversiones en educación científica y tecnológica, para
NORMAS GENERALES DE USO DEL LABORATORIO
hacer posible el desarrollo futuro de un país, ha dejado
Para el desarrollo de las prácticas es conveniente tener
paso al convencimiento de que la alfabetización
en cuenta algunas normas elementales que deben ser
científica de todos los ciudadanos y ciudadanas ha
cienciarica
cienciarica
observadas con toda precisión.
pasado a constituir una exigencia urgente, un requisito
Antes de realizar una práctica, debe leerse
también para el desarrollo inmediato.
detenidamente para adquirir una idea clara de su
objetivo, fundamento y técnica. Los resultados deben
ser siempre anotados cuidadosamente apenas se Evolución del estatus de la didáctica de las ciencias
conozcan.
experimentales
El orden y la limpieza deben presidir todas las
experiencias de laboratorio. En consecuencia, al
Como señala Gabel (1994) en el
terminar cada práctica se procederá a limpiar
prólogo del Handbook of
cuidadosamente el material que se ha utilizado.
Research on Science Teaching
Cada grupo de prácticas se responsabilizará de su zona
and Learning, desde 1972 se han
de trabajo y de su material.
venido publicando resúmenes y
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
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Ricardo José Atencia Pérez
15. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS
Antes de utilizar un compuesto hay que fijarse en la revisiones sobre la investigación realizada en torno a la
etiqueta para asegurarse de que es el que se necesita y enseñanza y aprendizaje de las ciencias. Sin embargo,
de los posibles riesgos de su manipulación.
todavía a principios de los años ochenta, el análisis de
No devolver nunca a los frascos de origen los sobrantes esta investigación permitía afirmar a Klopfer (1983) que
de los productos utilizados sin consultar con el profesor.
la didáctica de las ciencias
No tacar con las manos y menos con la boca los constituía un dominio pre-
productos químicos.
paradigmático, es decir, pre-
Todo el material, especialmente los aparatos delicados, teórico, en el que las
como lupas y microscopios, deben manejarse con
investigaciones tenían un
cuidado evitando los golpes o el forzar sus mecanismos.
carácter puntual, sin integrarse
Los productos inflamables (gases, alcohol, éter, etc.)
en cuerpos coherentes de
deben mantenerse alejados de las llamas de los
conocimientos. Y si ello ocurría
mecheros. Si hay que calentar tubos de ensayo con
estos productos, se hará al baño María, nunca en el mundo anglosajón, en países como Francia o Italia
directamente a la llama. Si se manejan mecheros de gas
el proceso estaba todavía más retrasado (Tiberghien,
se debe tener mucho cuidado de cerrar las llaves de
cienciarica
1985).
paso al apagar la llama.
Cuando se manejan productos corrosivos (ácidos,
Por lo que se refiere, por ejemplo, a España y, en
álcalis, etc.) deberá hacerse con cuidado para evitar que
salpiquen el cuerpo o los vestidos. Nunca se verterán general, al mundo hispanoamericano, a principios de
bruscamente en los tubos de ensayo, sino que se los años ochenta se puede hablar de un vacío
dejarán resbalar suavemente por su pared.
prácticamente total (Gil, 1982 y 1994): no existían, por
Cuando se quiera diluir un ácido, nunca se debe echar ejemplo, revistas en castellano que pudieran servir de
agua sobre ellos; siempre al contrario: ácido sobre
comunicación e impulsos y las publicaciones
agua.
internacionales eran desconocidas; las facultades de
ciencias rechazaban, o simplemente ignoraban, los
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
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Ricardo José Atencia Pérez
16. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS
Cuando se vierta un producto líquido, el frasco que lo problemas educativos como temas de
contiene se inclinará de forma que la etiqueta quede en
investigación y elaboración de tesis
la parte superior para evitar que si escurre líquido se
doctorales; los currículos de formación
deteriore dicha etiqueta y no se pueda identificar el
contenido del frasco. del profesorado, no sólo no incluían
ninguna preparación a la investigación
No pipetear nunca con la boca. Se debe utilizar la
bomba manual, una jeringuilla o artilugio que se educativa sino que no hacían la menor
disponga en el Centro. referencia a la misma; no se conocía, por
Las pipetas se cogerán de forma que sea el dedo índice último, ningún equipo –más allá de
el que tape su extremo superior para regular la caída de escasas individualidades aisladas- con
líquido.
alguna dedicación al desarrollo de dicha investigación.
Al enrasar un líquido con una determinada división de
escala graduada debe evitarse el error de paralaje
Al mismo tiempo, sin embargo, se destacaban otros
cienciarica
cienciarica
levantando el recipiente graduado a la altura de los ojos
signos que permitían concebir la posibilidad de un
para que la visual al enrase sea horizontal.
rápido desarrollo de la investigación en la didáctica de
Cuando se calientan a la llama tubos de ensayo que
contienen líquidos debe evitarse la ebullición violenta las ciencias. En efecto, a lo largo de los años setenta,
por el peligro que existe de producir salpicaduras. El se habían constituido, particularmente en la enseñanza
tubo de ensayo se acercará a la llama inclinado y
secundaria, numerosos equipos docentes preocupados
procurando que ésta actúe sobre la mitad superior del
por el creciente fracaso escolar (asociados al acceso
contenido y, cuando se observe que se inicia la
ebullición rápida, se retirará, acercándolo nuevamente a de amplias capas de población a los estudios
los pocos segundos y retirándolo otra vez al producirse
secundarios) y deseosos de introducir e intercambiar
una nueva ebullición, realizando así un calentamiento
propuestas innovadores más efectivas.
intermitente. En cualquier caso, se evitará dirigir la boca
del tubo hacia la cara o hacia otra persona.
Todo parecía apuntar, pues, en los países de nuestro
entorno cultural, a la posibilidad (y necesidad) del rápido
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
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Ricardo José Atencia Pérez
17. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS
Cualquier material de vidrio no debe enfriarse despegue de una investigación específicamente
bruscamente justo después de haberlos calentado con
centrada en los problemas de enseñanza y aprendizaje
el fin de evitar roturas.
de las ciencias. Al final de la década del ochenta,
Los cubreobjetos y portaobjetos deben cogerse por los
Aliberas, Gutiérrez e Izquierdo (1989), apoyándose en
bordes para evitar que se engrasen
la obra de Toulmin (1977) La comprensión humana, y
en su concepción de las disciplinas científicas como
EXPERIMENTO 1
empresas racionales en evolución, concluían:
“EL MÉTODO CIENTÍFICO”
<<Estamos asistiendo al nacimiento de una nueva
Introducción.
disciplina, la didáctica de las
El método científico es la herramienta que usan los ciencias>>. Y ya a principios de
científicos para encontrar las respuestas a sus los noventa, reflejando el sentir
interrogantes. Se desarrolla a través de varios pasos
de muchos de los que
como: Observar, planteamiento de preguntas o
trabajábamos en este campo,
problemas, establecimiento de una posible respuesta a
la pregunta (Mejor conocida como hipótesis.), Hodson (1992) afirmaba con
cienciarica
realización de la investigación necesaria (experimentar,
rotundidad: <<Hoy ya es posible
recopilar datos, buscar información), llegar a una
construir un cuerpo de conocimientos en el que se
conclusión, que apoye o refute tu hipótesis. El método
científico es un proceso dinámico, que envuelve integren coherentemente los distintos aspectos
observar todo el tiempo, buscar información relativos a la enseñanza de las ciencias>>.
continuamente y planificar experimentos para
demostrar las hipótesis.
Nos encontramos con la evolución de los órganos de
En términos generales, los científicos debemos seguir expresión y un mayor número de trabajos publicados,
una sistematización para obtener una deducción válida
por ejemplo, la revista Science education apareció en
acerca de algo. Esta sistematización se resume en los
1916, y hay que esperar a 1963 para que aparezca el
pasos del Método Científico.
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
17
Ricardo José Atencia Pérez
18. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS
Pasos del Método Científico: Esta explicación es una Journal of Reserarch in Science Teaching y a 1972
descripción general del método para la publicación de Studies in Science. Por el
científico. El procedimiento no tiene
contrario, a partir de la década del ochenta
qué seguir exactamente un arreglo
comienzan a aparecer numerosas revistas como el
como el descrito aquí. El primer paso
en cualquier investigación es la European Journal of Science Education, Enseñanza
OBSERVACIÓN. La observación
de las Ciencias, The Australian Journal of Science
consiste en fijar la atención en una porción del Universo.
Education, ASTER, Science and Technologial
Mediante la observación nosotros identificamos
realidades o acontecimientos específicos del cosmos a Educación, la Revista de Enseñanza de la Física, o
través de nuestros sentidos. PROBLEMA O Encino de Física, Investigación en la Escuela,
PREGUNTA- Una vez que se ejecuta la
Didaskalia, Alambique, etc, etc, llegando hasta la
observación, surgen una o más preguntas,
aparición de revistas especializadas en aspectos
generalmente generadas por la curiosidad del
observador. La pregunta surgida debe ser concretos como Science & Education (aparecida en
cienciarica
cienciarica
congruente con la realidad o el fenómeno observado, y
1991), destinada al estudio del
debe adherirse a la lógica. El investigador siempre debe
papel de la historia y la filosofía de
tener en cuenta que las preguntas que comienzan con
un quot;por quéquot; son muy difíciles (si no imposibles) de las ciencias en la enseñanza de
contestar. El investigador objetivo prefiere comenzar las ciencias o Aliage, publicada
sus preguntas con un quot;quéquot;, un quot;cómoquot;, un quot;dóndequot;, o un
desde 1989 y centrada en las
quot;cuándoquot;. La pregunta podría ser también un quot;para qué
interacciones cultura – ciencia –
esquot;. Por ejemplo, ¿Cuál es la causa por la cual las
plantas verdes se marchitan en la oscuridad? tecnología.
Luego, el observador, mediante razonamiento
Además, de este crecimiento del número de revistas,
inductivo, trata de dar una o más respuestas lógicas a
se ha producido un notable incremento en su
las preguntas. Cada respuesta es una explicación
periodicidad o en el número de sus páginas. Así, el
tentativa que puede servir como una guía para el resto
International Journal of Science Education, aparecido
de la investigación. Estas soluciones preliminares a un
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
18
Ricardo José Atencia Pérez
19. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS
en 1979 como European Journal of Science Education,
problema son las HIPÓTESIS. Hipótesis es una
con cuatro números por año, publica en la actualidad
declaración que puede ser falsa o verdadera, y que
diez números. Y en Enseñanza de las Ciencias, por
debe ser sometida a comprobación (experimentación).
citar otro ejemplo, desde su aparición hasta hoy se ha
Cada hipótesis debe ser sometida a una prueba
triplicado prácticamente el número de páginas de cada
exhaustiva llamada experimentación. Los resultados de
número.
la experimentación determinarán el carácter final (falso
o verdadero) de la hipótesis. Por ejemplo,
Por último, a los resultados,
quot;Probablemente durante la fotosíntesis las plantas
bastante alentadores, de la
crean su propio alimentoquot;. Después de que ha
incidencia que está
enunciado una o más hipótesis, o explicaciones
teniendo la didáctica de las
propuestas, el investigador elabora uno o más
ciencias en diferentes
predicciones, las cuales deben ser consistentes con las
aspectos de la realidad
observaciones e hipótesis. Para hacer esto, el
educativa, es posible constatar, por ejemplo, que los
investigador usa el razonamiento
textos normativos de algunos países comienzan a
deductivo. Enseguida, las predicciones
tener orientaciones coherentes con los resultados de la
son sometidas a pruebas sistemáticas
investigación en didáctica de las ciencias.
para comprobar su ocurrencia en el
futuro. Estas comprobaciones en
cienciarica
conjunto reciben el nombre de
Igual transformación han experimentado los
experimentación. La
programas de formación del profesorado, que están
EXPERIMENTACIÓN consiste en
someter a un sujeto o proceso a variables rompiendo con el planteamiento tradicional de
controladas de manera artificial. La experimentación concebir dicha formación como suma disjunta de
puede realizarse de diversas maneras, pero la
conocimientos científicos y una preparación
experimentación controlada es una característica
pedagógica general. Dicho planteamiento, de probada
propia del método científico, de tal manera que otros
sistemas más sencillos no son viables para el propósito ineficiencia (McDermott, 1990), está dejando paso a
de la ciencia. En experimentación controlada debemos
tomar como eje vertebrador el tratamiento de los
tener dos grupos de prueba: uno llamado grupo de
problemas específicos de la enseñanza / aprendizaje
control o testigo, y otro llamado grupo experimental.
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
19
Ricardo José Atencia Pérez
20. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS
El grupo de control y el grupo experimental, son de las ciencias (Furió y Gil, 1989).
sometidos a las mismas condiciones, excluyendo la
variable que se ha elegido para el estudio. El grupo de
Todo estos resultados, cuantitativos y cualitativos – a
control no es sometido a la variable, sólo se somete al
grupo experimental. Se observan los resultados y se los que puede añadirse la aceptación, por la
registran las diferencias entre ambos grupos. Si el
universidad, de la didáctica de las ciencias como área
investigador nota una diferencia entre ambos grupos,
de conocimiento o las percepciones de los propios
entonces puede deducir una respuesta. Conforme la
investigación avanza, las hipótesis falsas se rechazan investigadores y del profesorado de ciencias en
una a una, hasta obtener la respuesta más plausible de general, obtenidas mediante cuestionarios y
todas las hipótesis que se presentaron inicialmente.
entrevistas (Martínez Terrades, 1998), refuerzan la
Cuándo la hipótesis se verifica, entonces se procesa la
tesis de la emergencia de la didáctica de las ciencias
declaración final, que en ciencias se llama TEORÍA.
como nueva disciplina científica con una cierta
TEORÍA- Teoría es una declaración parcial o totalmente
incidencia, como hemos visto, en la formación del
cienciarica
cienciarica
verdadera, verificada por medio de la experimentación o
profesorado y en las orientaciones del trabajo en el
de las evidencias y que sólo es válida para un tiempo y
un lugar determinados. Por ejemplo, quot;las plantas con aula. Ello no supone, sin embargo, que la nueva
clorofila fabrican su propio alimento durante la disciplina pueda
fotosíntesisquot;. Si la teoría se verificara como verdadera
considerarse
en todo tiempo y lugar, entonces es considerada como
consolidada y se
ley. LEY- Una teoría está sujeta a cambios, una ley es
permanente e inmutable. Una ley es comprobable en encuentre en una fase
cualquier tiempo y espacio en el Cosmos. Sin embargo,
de desarrollo “normal”.
una teoría es verdadera sólo para un lugar y un tiempo
Existen serios
dados. Por ejemplo, la Evolución es una teoría que se
perfecciona de acuerdo a nuevos descubrimientos, obstáculos para que ello
mientras que lo relacionado con la Gravitación es una se produzca; obstáculos
ley, pues ocurre en todo tiempo y lugar del universo.
que son precisos
analizar para evitar expectativas ilusorias, y
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
20
Ricardo José Atencia Pérez
21. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS
consecuentemente, frustraciones paralizantes.
Ejemplo sobre el procedimiento completo:
Abordaremos seguidamente esta cuestión central,
En el laboratorio de Gabinete de Biología criamos
pues, es preciso, ser conciente de las dificultades y
guppys (una especie de peces) para embellecer nuestro
del largo camino que aún queda por recorrer para
ambiente de trabajo. Tenemos dos peceras para este
propósito. En una de las peceras, observamos un llegar a una situación de desarrollo científico “normal”
aletargamiento (adormecimiento) en los movimientos de la didáctica de las ciencias. Nos referiremos, a
natatorios de algunos peces. Esto se agravó al grado de
continuación, a algunas de estas dificultades.
que los guppys comenzaron a morir. ¿Cuál era la causa
de muerte de los guppys? Ésta fue
En definitiva, llamamos la
nuestra primera pregunta, la cual fue
atención contra una
seguida por varias hipótesis. Las
concepción de la didáctica de
hipótesis fueron las siguientes:
las ciencias como mera
aplicación práctica de la
1. Los guppys estaban envenenándose
psicología del aprendizaje.
con algún producto químico que fue
Se trata, insistimos de una
añadido al agua.
seria dificultad para su
2. La pecera se colocó muy cerca de una
cienciarica
desarrollo. Pero mayor es, si
estufa del laboratorio (a un metro de distancia),
cabe, la dificultad que
entonces el calor excesivo podría estar matándolos.
representa la creencia – todavía muy extendida - de
que enseñar es una actividad simple para que basten
Para probar la hipótesis número 1, decidimos llevar a
los conocimientos científicos y algo de práctica.
cabo un experimento controlado. Separamos a los
Mientras esta concepción persista - en la sociedad, en
guppys del acuario saludable en dos grupos: Como
las autoridades académicas y en los mismos docentes
grupo de control, se colocaron 10 guppys en la quot;pecera
– la didáctica de las ciencias verá muy limitada su
saludablequot;, 5 hembras y 5 machos. Como grupo
influencia sobre la actividad en el aula, lo que, a su
experimental, se colocó otro grupo de 10 guppys en la
vez, se convierte en un serio obstáculo para el
quot;pecera asesinaquot;, 5 hembras y 5 machos. Mantuvimos
desarrollo del nuevo cuerpo de conocimiento.
las mismas condiciones ambientales para ambos
grupos.
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
21
Ricardo José Atencia Pérez
22. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS
Después de 48 horas, el grupo experimental (los peces Se ha comprendido así la necesidad de que los
en el acuario asesino) comenzó a presentar
profesores participemos en la construcción de los
movimientos letárgicos. Por otro lado, el grupo de
nuevos conocimientos didácticos, abordando los
control estaba en condiciones normales. Después de 57
horas, los individuos del grupo experimental problemas que la enseñanza nos plantea. Sin esa
comenzaron a morir. Nuestro análisis preliminar fue que participación, no sólo resulta difícil que los profesores y
la muerte de guppys sólo ocurría en la pecera asesina,
profesoras hagamos nuestro y llevemos eficazmente
por lo tanto, el problema residía solamente en dicha
adelante los cambios curriculares, sino que cabe
pecera. Nosotros sólo teníamos que probar si alguna
sustancia tóxica era la causa de las muertes. Confiamos esperar una actitud de claro rechazo (Gil, Furió y
el análisis químico del agua de ambas peceras a un
Gavidia, 1998).
laboratorio de análisis químico relacionado con
nosotros (Requimex). Los resultados revelaron que no
había substancias tóxicas en el agua de las peceras. En consecuencia, la
Las diferencias en la composición química entre las estrategia que parece
cienciarica
cienciarica
muestras de agua, de una y otra peceras, no fueron
potencialmente más
significativas. Por lo tanto, la primera hipótesis se
rechazó parcialmente (siempre persiste cierto grado de fructífera para que los
incertidumbre debido a varios factores concernientes a profesores se apropien de
los procesos analíticos). Finalmente, decidimos probar
las aportaciones de la
la segunda premisa. Verificamos la temperatura del
investigación didáctica y asuman las propuestas
agua en ambas peceras. Uh! El agua en la pecera
asesina era 4.7 °C más caliente que el agua de la pecera curriculares que se derivan, consistiría en implicar al
saludable. Entonces, esta podría ser la causa. Para profesorado en la investigación de los problemas de
verificarlo, colocamos el acuario asesino a una distancia
enseñanza / aprendizaje de las ciencias que les
de tres metros desde la estufa, con respecto a la
posición original. Desde entonces nuestros guppys no plantea su actividad docente.
mueren por quot;causa desconocidaquot;; por lo menos, no
hasta ahora. Conclusión: la Experimentación permitió
No se trata, claro está, de que cada profesor o grupo de
que conociéramos la verdadera causa de la muerte de
profesores tenga que construir aisladamente, por sí
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
22
Ricardo José Atencia Pérez
23. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS
mismo, todos los conocimientos didácticos elaborados
los peces. Al verificar la segunda hipótesis ya se pudo
considerar como teoría. por la comunidad científica, sino de proporcionarle la
ayuda necesaria para que participe en la
Objetivos específicos
reconstrucción /apropiación de dichos conocimientos
? Desarrollar habilidades básicas sobre el
(sin recurrir una ineficaz transmisión de los mismos).
método científico, tales como la recolección de
Sólo así los docentes podremos apropiarnos las
información utilizando la tecnología disponible
para su búsqueda, desarrollo de la capacidad aportaciones de la investigación didáctica; y sólo así
de trabajo en equipo, estimulación de la esta investigación pasará a ser debidamente valorada
capacidad de comunicación de los alumnos,
y podrá ejercer una influencia real
entre otras.
en el aula.
? Comprobar experimentalmente la relación
entre la luz monocromática y el crecimiento de
plantas. Estamos, sin duda, lejos de esta
situación ideal en la que la
generalidad del profesorado de ciencias asocie su
Situación-Problema.
cienciarica
actividad al desarrollo de la investigación didáctica.
Ello exigirá cambios profundos con claras
Sabemos que la fotosíntesis la
realizan los autótrofos a partir del implicaciones laborales- en la concepción social de la
dióxido de carbono, agua, energía
actividad docente. Pero sí podemos ya afirmar que
radiante (luz blanca)
fundamentalmente. Para ello aquellos profesores que han comenzado a asociar su
disponen de los pigmentos
docencia a la investigación didáctica, no sólo obtienen
fotosintéticos organizados en
mejores resultados con sus alumnos, sino que la
estructuras especialmente
adaptadas y de las enzimas
docencia adquiere para ellos un nuevo interés como
apropiadas. A partir de los
actividad abierta y creativa.
productos fotosintéticos
(carbohidratos), las plantas elaboran todas las sustancias
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
23
Ricardo José Atencia Pérez
24. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS
orgánicas que en ellas encontramos (proteínas, lípidos, El desarrollo de la didáctica de las ciencias está
ácidos nucleicos, etc.)
estrechamente ligado a estas posibilidades de
enriquecimiento de la actividad docente y de un
Normalmente las plantas están expuestas
a la luz blanca (poli-cromática) y el proceso aprendizaje más estimulante y satisfactorio. En
fotosintético que conocemos está descrito
nuestra opinión, ello constituye la mayor ganancia de
con base en esta radiación. Ha pensado
Usted: la didáctica de las ciencias frente a las dificultades
señaladas. Es preciso, pensamos, tener en cuenta
¿Cuáles serían algunas consecuencias de someter plantas
a la luz monocromática? ¿Cómo se afectaría el ambas cosas – dificultades y perspectivas- para incidir
crecimiento por ejemplo?
positivamente en el desarrollo de la nueva disciplina y,
Hipótesis (Con las respuestas de las dos preguntas en última instancia, en la mejora de la enseñanza y el
anteriores, organicen una explicación coherente de aprendizaje de las ciencias.
éstas)
___________________________________________
cienciarica
cienciarica
Principales líneas de investigación en didáctica
___________________________________________
___________________________________________ de las ciencias
___________________________________________
___________________________________________
Una buena forma de conocer cuáles han sido las
___________________________________________
principales líneas de investigación
Experimentación (¿Cómo realizarán la investigación? en didáctica de las ciencias es, sin
¿Cuál será el diseño experimental? ¿Qué variables
duda, analizar el contenido de las
tendrán en cuenta?
revistas internacionales en este
___________________________________________
___________________________________________ campo.
___________________________________________
___________________________________________
Como es lógico, no existe una
___________________________________________
___________________________________________ coincidencia total en lo que los
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
24
Ricardo José Atencia Pérez
25. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS
Recursos distintos autores consideran líneas de investigación
prioritarias: en éste como en cualquier otro dominio
Semillas de maíz o fríjol Estructuras en Tarros plásticos
madera
científico, cada cual tiende a privilegiar determinados
Materiales básicos de Tierra Regaderas temas sobre otros, por razones que van desde la
laboratorio
formación recibida a motivaciones ideológicas,
pasando por el legítimo interés de destacar las
EXPERIMENTO DOS
aportaciones del equipo al que se pertenece. Sin
“MANEJO DEL MICROSCOPIO ÓPTICO”
embargo, existe un número suficiente de
Introducción
problemáticas reconocidas como líneas prioritarias por
la generalidad de los
investigadores.
Nadie duda hoy, por ejemplo,
-aunque algunos lo hicieran
cienciarica
OCULAR: Lente situada cerca SOPORTE: Mantiene la parte
inicialmente (McCleland,
del ojo del observador. Amplía óptica. Tiene dos partes: el pie o
la imagen del objetivo. base y el brazo.
1984) – de la importancia de
OBJETIVO: Lente situada PLATINA: Lugar donde se
cerca de la preparación. Amplía deposita la preparación. las investigaciones en torno a las concepciones
la imagen de ésta. CABEZAL: Contiene los
alternativas. Así, un estudio realizado por Duit (1993)
CONDENSADOR: Lente que sistemas de lentes oculares.
concentra los rayos luminosos P u e d e s e r m o n o c u l a r,
ha mostrado un crecimiento realmente explosivo de
sobre la preparación. binocular.
DIAFRAGMA: Regula la REVÓLVER: Contiene los los trabajos publicados internacionalmente en este
cantidad de luz que entra en el sistemas de lentes objetivos.
condensador. Permite, al girar, cambiar los campo.
objetivos.
FOCO: Dirige los rayos
luminosos hacia el TORNILLOS DE ENFOQUE:
condensador. Macrométrico que aproxima el
De hecho, nos encontramos ante una línea de
enfoque y micrométrico que
consigue el enfoque correcto.
investigación muy especial, que ha marcado en buena
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
25
Ricardo José Atencia Pérez
26. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS
Objetivo específico medida la emergencia de la didáctica de las ciencias
como nueva disciplina científica. Laurente Viento
Manipular correctamente el microscopio óptico,
(1989), en una interesante revisión de la investigación
haciendo un uso y mantenimiento adecuado del mismo.
francesa, ha intentado explicar el porqué de la
Situación-Problema. abundancia de investigación en este campo: las
investigaciones sobre ideas intuitivas,
¿Cuál es la estructura y cómo es el funcionamiento del
preconcepciones, representaciones, etc. – señala
microscopio óptico?
Viento – dan lugar a resultados más claros y
Hipótesis (Con las respuestas de las dos preguntas
convincentes que otros estudios; y ante la necesidad
anteriores, organicen una explicación coherente de
de convencer en un tiempo razonable de la efectividad
éstas)
___________________________________________ de la investigación didáctica, muchos investigadores
___________________________________________ se han centrado en este campo.
cienciarica
cienciarica
___________________________________________
___________________________________________
La investigación sobre concepciones
___________________________________________
___________________________________________ alternativas ha cuestionado con
___________________________________________
rotundidad la eficacia de la
enseñanza por transmisión de
Procedimiento sugerido
conocimientos ya elaborados y, más
1. Colocar el objetivo de menor aumento en posición generalmente, ha contribuido a
de empleo y bajar la platina completamente. Si el
cuestionarlas visiones simplistas
microscopio se recogió correctamente en el uso
sobre el aprendizaje y la enseñanza de las ciencias,
anterior, ya debería estar en esas condiciones.
2. Colocar la preparación sobre la platina sujetándola como la idea docente espontánea de que enseñar es
con las pinzas metálicas.
una actividad simple para la cual basta con conocer la
3. Comenzar la observación con el objetivo de 4x (ya
materia y algo de experiencia. Tampoco puede haber
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
26
Ricardo José Atencia Pérez
27. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS
está en posición) o colocar el de 10 aumentos (10x) dudas acerca de la importancia de otras temáticas
si la preparación es de bacterias. como fructíferas líneas de investigación. Podemos
4. Para realizar el enfoque:
mencionar, por ejemplo, la resolución de problemas,
a. Acercar al máximo la lente del objetivo a la
cuestión a la que el primer Handbook de investigación
preparación, empleando el tornillo
macrométrico. Esto debe hacerse mirando en enseñanza y aprendizaje de las ciencias (Gabel,
directamente y no a través del ocular, ya que se
1994) dedica seis de sus diecinueve capítulos. Similar
corre el riesgo de incrustar el objetivo en la
atención ha concedido la investigación didáctica a las
preparación pudiéndose dañar alguno de ellos
o ambos. prácticas de laboratorio (Gil et al. 1991, cap. I;
b. Mirando, ahora sí, a través de los oculares, ir Lazarowitz y Tamir, 1994; Caamaño, Carrascosa y
separando lentamente el objetivo de la
Oñorbe, 1994; Luneta,
preparación con el macrométrico y, cuando se
observe algo nítido la muestra, girar el 1998), que han dado lugar a
micrométrico hasta obtener un enfoque fino. numerosas tesis doctorales
5. Pasar al siguiente objetivo. La imagen debería estar
(Gené, 1986; Payá, 1991;
ya casi enfocada y suele ser suficiente con mover
González, 1994; Salinas;
un poco el micrométrico para lograr el enfoque fino.
cienciarica
Si al cambiar de objetivo se perdió por completo la 1994; etc.)
imagen, es preferible volver a enfocar con el
objetivo anterior y repetir la operación desde el paso
Además de las tres líneas de investigación
3. El objetivo de 40x enfoca a muy poca distancia de
mencionadas hasta aquí que cubren la problemática
la preparación y por ello es fácil que ocurran dos
asociada a las tres componentes “clásicas” de la
tipos de percances: incrustarlo en la preparación si
enseñanza de las ciencias, es decir, la teoría, los
se descuidan las precauciones anteriores y
problemas y las prácticas – la investigación didáctica
mancharlo con aceite de inmersión si se observa
ha prestado también una especial atención a
una preparación que ya se enfocó con el objetivo de
cuestiones como, por ejemplo, el diseño curricular (Gil
inmersión.
et al, 1991, caps. VIII, IX y X; Bybee y DeBoer, 1994; del
6. Empleo del objetivo de inmersión:
Carmen, 1996; García, 1998; Van Den Akker, 1998,
a. Bajar totalmente la platina.
Wallace y Louden, 1998; Bybee y Ben-Zvi, 1998) o las
DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
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Ricardo José Atencia Pérez