¿Cómo intervenir didácticamente en el aprendizaje de las ciencias?

pensamiento científico

El desarrollo de la ciencia en México es una asignatura poco atendida si consideramos que en los últimos 20 años el presupuesto asignado por el Gobierno Federal a la Investigación y el desarrollo, ha pasado de dos a cinco pesos de cada 1000, ¡ocho veces menos que en los países de primer mundo![1]. Lamentablemente el asunto se aparta de lo económico cayendo en el plano sociocultural, en el que la investigación científica se percibe como algo irrelevante e infructuoso[2]. En este contexto, es entendible que en el año 2011, solamente 8 de cada 1000 mexicanos se dedicaban a la investigación (cantidad que va a la baja en los últimos años) [3].

La investigación científica es la única forma en que los países resuelven las problemáticas inherentes los ámbitos de la salud, el medio ambiente y el avance tecnológico alcanzando la independencia de facto. Es un proceso por el cual se accede al conocimiento a través de la observación, la investigación bibliográfica, la prueba de hipótesis y la interpretación de resultados, además de la colaboración. El proceso reflexivo toma una posición importante en la investigación científica porque permite ir y venir cuantas veces sea necesario a las observaciones e inferencias, a las preguntas y las pruebas de hipótesis, hasta que las nuevas relaciones entre la información nueva y la previa, tenga certidumbre.

El conocimiento científico es un cuerpo de ideas producidas por el mismo hombre, con toda la imperfección natural del mismo, pero alcanzado de manera tal que le exige raciocinio y con los elementos que menciona Bunge[4]: objetividad, reproducibilidad y verificabilidad que lo hacen falible y por lo tanto perfectible. Este tipo de conocimiento toma relevancia en la medida en que ayuda en la mejora de la calidad de vida del ser humano y contribuye al bienestar de la humanidad. En los centros escolares, es necesario aproximarse a la ciencia fortaleciendo los procesos del pensamiento científico, implicando a los alumnos es su propio aprendizaje, considerando que lo que saben es producto de su interacción con el mundo cotidiano.

Básicamente el trabajo científico del alumno en la escuela consiste explotar su capacidad para emplear el conocimiento científico, identificar y plantear preguntas, además de obtener conclusiones a partir de evidencias, con el propósito de comprender y ayudar a tomar decisiones sobre el mundo natural y los cambios que la actividad humana produce en él[5]. Desde este enfoque, trabajar las ciencias en los centros escolares implica que los profesores actúen con autonomía desarrollando en los estudiantes pensamiento crítico para apropiarse del mundo, independientemente de la subjetividad (propia del ámbito escolar). El fin último del fortalecimiento del pensamiento científico es que los estudiantes desarrollen habilidades para la planeación, la experimentación, la formulación de hipótesis e inferencias y para la colaboración y la comunicación de los aprendizajes.

Las habilidades del pensamiento científico se enuncian en el programa de ciencias como se muestra a continuación[6]:

  • Búsqueda, selección y comunicación de información
  • Uso y construcción de modelos
  • Formulación de preguntas e hipótesis
  • Análisis e interpretación de datos
  • Observación, medición y registro
  • Comparación, contrastación y clasificación
  • Establecimiento de relación entre datos, causas, efectos y variables
  • Elaboración de inferencias, deducciones, predicciones y conclusiones
  • Diseño experimental, planeación, desarrollo y evaluación de investigaciones
  • Identificación de problemas y distintas alternativas para su solución
  • Manejo de materiales y realización de montajes

En las aulas de ciencias en Nuevo León se han encontrado algunos hallazgos en cuanto al desarrollo del pensamiento científico, durante las jornadas de observación de la práctica docente. En un estudio realizado por el Departamento Técnico de Secundarias de la Secretaría de Educación (DTS) con 53 profesores de ciencias[7], se encontró que cerca de la mitad (44%) omiten actividades experimentales genuinas, en las que el alumno toma la iniciativa sobre los procesos experimentales, sin formular hipótesis ni controlan las variables que participan en los fenómenos naturales estudiados (solo se encontraron indicios del proceso en 9% de los profesores observados).  También se evidenció que en el 68% de los casos, no se trabajan los proyectos de cada bloque. Los datos arrojados por los instrumentos de indagación del DTS, dan cuenta que:

Las prácticas comunes en la clase de ciencias están centradas en lo que el maestro explica e impone, desde una demostración de un fenómeno, hasta la rígida pauta de procedimiento. La libertad intelectual del alumno se ve coartada provocando rechazo ante las asignaturas de ciencias.

La activación del pensamiento científico en las escuelas secundarias de Nuevo León surge de la necesidad de dar libertad al estudiante para trabajar las ciencias en función de sus propios intereses. Para lograr el diseño de los ambientes de aprendizaje necesarios para generar estos espacios, es necesario que se rompan algunas prácticas comunes. De inicio, se deben plantear problemas asequibles, permitir un tiempo suficiente para el planteamiento de preguntas, mantener al alcance bibliografía o conexión a Internet, utilizar los materiales y sustancias cotidianas e implicar al mayor número de participantes como: exalumnos, padres de familia, directivos, inclusive la iniciativa privada.

¿Cómo iniciar?

  1. Organice grupos pequeños de aprendizaje (3 o 4 integrantes) considerando sus aptitudes, intereses, necesidades y/o afinidad.
  2. Plantee un problema cercano a los estudiantes a manera de reto, en forma de pregunta (¿Cómo?; ¿Por qué?). Es pertinente trabajar con la demostración del fenómeno sin el afán de que los alumnos reproduzcan la experiencia mostrada.
  3. Favorezca el planteamiento de preguntas por parte de TODOS los alumnos evitando aquellas de naturaleza dicotómica ni conceptual.

…¿y durante el desarrollo?

  1. Diversifique las fuentes de consulta al alcance de sus alumnos. Puede enviarlos a la biblioteca para revisar la colección “Libros del rincón” (http://www.librosdelrincon.sep.gob.mx/assets/pdf/00_INDEX/02_Publicaciones/01_CatalogodeSeleccion2016-2017/2016-2017-CATALOGO.pdf) En caso de manejar información de la red, considerar solo sitios académicos como *.unam.mx; *.uanl.mx; *.itesm.mx; *.ipn.mx; también puede agregar a su búsqueda “www2”
  2. Promueva la identificación de variables a partir de preguntas sobre las causas y los efectos (jamás proporcione la respuesta)
  3. Favorezca en todo momento la construcción de dispositivos experimentales sencillos o modelos funcionales, que permitan la intervención del estudiante para poner a prueba sus hipótesis; SIEMPRE bajo la estructura “Si…(variable independiente), entonces…(variable dependiente)”
  4. Insista en el registro cuidadoso de las relaciones nuevas entre las variables estudiadas (le recomendamos el uso del Diagrama Heurístico)
  5. Propicie la discusión de resultados entre los integrantes del equipo de trabajo.

…para finalizar

  1. Cuide que las ideas generadas después de la experimentación respondan a las preguntas iniciales y den pie al planteamiento de nuevas preguntas.
  2. Solicite la organización de la información a través de modelos iconográficos, esquemas, mapas mentales, mapas conceptuales, diagramas causa efecto, o la uve de Gowin, para comunicar los aprendizajes, sin olvidar la muestra del dispositivo experimental que permitió la construcción de explicaciones.
  3. De ser posible, favorezca el uso de las redes sociales virtuales para la comunicación de los aprendizajes.

Recomendaciones

El día de la exposición, los alumnos deberán estar concentrados en dar cuenta de los procedimientos que los llevaron a la construcción de explicaciones utilizando el dispositivo experimental o el modelo funcional que diseñaron durante el desarrollo de la secuencia didáctica.

En cuanto al manejo conceptual, se deberá priorizar la relación que tienen con el fenómeno estudiado, con la solución al problema inicial planteado por el profesor, y con lo que observan en la vida cotidiana.

Atienda con cuidado las recomendaciones de higiene y seguridad sugeridas en el “Manual de Administración y Organización del Laboratorio escolar como Aula de Ciencias de las escuelas de Educación Secundaria de Nuevo León.

 

 

DIAGRAMA HEURÍSTICO

APRENDIZAJES ESPERADOS
 

 

 

CONECTA (OBSERVACIÓN Y REGISTRO DE VIVENCIA Y/O RECUERDOS)
 

 

 

 

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
 

 

CUESTIONAMIENTOS INICIALES
1.

2.

3.

 CONSULTA Y TRATAMIENTO DE INFORMACIÓN

DOMINIO CONCEPTUAL

CONTROL DE VARIABLES

(DISEÑO EXPERIMENTAL/MODELO FUNCIONAL)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CONSTRUCCIÓN DE EXPLICACIONES (SÍNTESIS)
 

 

 

 

 

 

NUEVOS CUESTIONAMIENTOS
 

 

 

 

FUENTES DE CONSULTA
 

 

 

COMUNICACIÓN  #AprendiendoCiencias #SeisCCiencias
 

 

 

 

[1] Datos del Banco Mundial. Disponible en http://datos.bancomundial.org/indicador/GB.XPD.RSDV.GD.ZS?contextual=max&locations=MX

[2] Flores-Camacho, F. (2012). La enseñanza en la Educación Básica en México. México. INEE. Disponible en: http://publicaciones.inee.edu.mx/buscadorPub/P1/C/227/P1C227.pdf

[3] Instituto Nacional de Estadística y Geografía. Disponible en http://www3.inegi.org.mx/sistemas/temas/default.aspx?s=est&c=19007

[4] Bunge, M. (1981). La ciencia, su método y su filosofía. Buenos Aires: Ediciones siglo veinte. Disponible en https://users.dcc.uchile.cl/~cgutierr/cursos/INV/bunge_ciencia.pdf

 

[5] Instituto Nacional para la Evaluación de la Educación (2008).PISA en el aula: Ciencias. México. INEE. Disponible en: http://www.inee.edu.mx/mape/themes/TemaInee/Documentos/mapes/pisa_aula_cienciasa.pdf

[6] Secretaría de Educación Pública. (2011). Programas de Estudio 2011. Guía para el maestro. Educación Básica. Secundaria. Ciencias. México. SEP

[7] Martínez, V., Campos, M., Salas, O. (2017). Modelo Seis C para la enseñanza de las Ciencias. En D. Castillo, C. Dévora, J. Zárate & E. Valenzuela, (coord). Tendencias de investigación en educación. UANL, pp. 57-84.

 

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