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Universidad Estatal a Distancia

Escuela de Ciencias Exactas y Naturales

Cátedra de Enseñanza de las Ciencias Naturales  

Trabajo Colaborativo 1.

Seminario de la enseñanza de las ciencias II (03186)

Grupo E integrado por:

Eilyn Acuña Ureña

Carlos Bonilla Portugués

Maureen Calderón Arias 

Angie Carrión Valverde 

II cuatrimestre 2016

Introducción

Mediante el presente blog colaborativo se analiza la situación de la física y de la química en la actualidad, en el contexto nacional y además se incluyen algunas propuestas didácticas actualizadas a las necesidades de los estudiantes con el fin de  mejorar la calidad de aprendizaje  en tales ciencias.

Como docentes sabemos que nuestro país en materia de ciencia e investigación ha venido teniendo algunos avances en los últimos años, pero que lamentablemente no han sido lo suficientemente significativos. De esta manera la situación actual de la enseñanza de la química y física, así como de las ciencias en general,  en nuestro país se debe mucho a la formación de los docentes en el área de Ciencias, los cuales dejan de lado la innovación a la hora de realizar las clases, las ejecutan desde modelos poco dinámicos, y siempre tradicionales durante décadas debido al temor o a la falta de compromiso por evolucionar a una educación o proceso de enseñanza-aprendizaje más atractivo para los y las estudiantes, y eso se ve reflejado en la actitud de los alumnos, quienes  terminan aburriéndose, reprobando o desertando del sistema educativo. Aún los estudiantes que se sienten identificados con el área de las Ciencias, encuentran poco estímulo la mayoría de las veces por parte de sus docentes.

Como educadores tenemos claro que Costa Rica está en la obligación de  promover la generación de ciudadanos críticos, con capacidad de resolución de problemas cada vez más complejos y de generación de alternativas de solución a dichos problemas, lo cual como lo indica Varela y Villegas (2010)  solo es posible promoviendo cambios al interior de nuestro sistema educativo y las formas como dentro de este sistema se promueve la enseñanza de las ciencias.  Varela et al (2010) indican que un reflejo de esto son los resultados que en los últimos años vienen mostrando las pruebas de bachillerato en materias como física, química y biología encienden señales de alerta sobre la necesidad de entender mejor las causas que pueden estar a la base de los bajos rendimientos que presenten algunos centros educativos, además de que los promedios nacionales resultan ser relativamente bajos para los estándares de calidad que aspira alcanzar el sistema educativo.

Construcción del conocimiento científico y su enseñanza.

Campos, Gaspar y Cortés (2003) mencionan que si pensamos en definir el conocimiento científico, este es un complejo conglomerado de teorías que explican el mundo natural y social, mediante un proceso de construcción lógica, cognitiva, contextual e histórica por parte de especialistas, cuyo objetivo implica plantearse problemas conceptuales de acuerdo con conglomerados de otros conceptos.

Según Campos et al (2003) la enseñanza del conocimiento científico en las ciencias naturales es un importante reto educativo, ya que su abordaje involucra explicaciones complejas, además del desarrollo de habilidades analítico-categoriales y estratégico-metodológicas (procedimentales), en un contexto epistemológico e histórico del hacer ciencia.

El conocimiento científico es una encuesta crítica a la realidad refiriéndose en el estudio del método científico que, fundamentalmente trata de percibir y explicar desde lo esencial hasta lo más complejo, el porqué de las cosas y su devenir. Los elementos fundamentales del conocimiento científico son:

• La teoría científica
•  La metodología de la investigación
• La problemática de la investigación
• La práctica de la investigación

Imagen 1. Construcción del conocimiento científico

Campos et al (2003) indica que la fase inicial para desarrollar el conocimiento científico es articular el contenido teórico con el metodológico mediante el proceso de investigación científica. Este proceso requiere ser sistematizado y ordenado para que se pueda especificar la función cognoscitiva que lleva al conocimiento científico. De esta manera los estudiantes construyen conocimiento a partir de elementos científicos y no científicos, no necesariamente con un alto nivel de interés o dedicación, y los requisitos de institucionalidad por lo general se resuelven en el nivel escolar. Así, cada estudiante produce su propia versión del conocimiento. Estos significados constituyen un modelo cognitivo o mental que puede tener nada, algo o todo epistemológicamente válido en un cierto tema.

Modelos Científicos

Concepto de modelo para la ciencia.

Según Adurís e Izquierdo (2008) la Real Academia define el término modelo en la investigación científica, en el cual se emplea la idea de modelo para abarcar un esquema teórico de un sistema o de una realidad compleja que se elabora para facilitar su comprensión y el estudio de su comportamiento.

La idea de modelo que concuerdan los científicos, profesores, epistemólogos y didactas es que el modelo es un sustito del sistema real bajo estudio. Adurís et al (2008) indica que el modelo presenta un significado axiomático, de ejemplo y un significado operacional, de imitación; de esta manera funciona como un facilitador para la comprensión del mundo real.

Imagen 2. Modelo atómico en ciencia. 

 Para Adurís et al (2008) los científicos elaboran modelos teóricos de manera creativa e imaginativa, para conseguir que muestren o sugieran las características “transversales” de determinadas agrupaciones de fenómenos, de esta manera los modelos teóricos son entidades principales del conocimiento científico, pero solamente cuando conecta con fenómenos y permita pensar en ellos para poder actuar.

Al inicio el modelo constituyó un mero ejemplo de la teoría, luego pasó a ser una aplicación particularmente digna de imitar de esa teoría, y finalmente llegó a identificarse con un sistema que la teoría tiene intención de explicar en forma prioritaria.

Modelo para el desarrollo de la epistemología científica, su concepción semántica y la idea de modelo teórico.

Inicialmente los primeros epistemólogos estudiaron las estructuras de las teorías sin presentar demasiada atención a la naturaleza de los modelos científicos.

Adurís et al (2008) mencionan que la idea de modelo ejemplar es recuperada por su relevancia desde la epistemología y la didáctica de las ciencias. Estos mismos autores mencionan que la concepción semántica de los 70´s y 80´s constituye el germen del modelo actual.

Adurís et al (2008) indican que dentro de la familia semántica los modelos constituyen el centro de la parte aplicativa de una teoría y forman una clase caracterizadas por las leyes científicas. De esta manera los modelos son proyecciones de la teoría al mundo, los que a su vez constituyen los teóricos de los hechos reales que la teoría pretende explicar.

Adurís et al (2008) explican que dentro de la concepción semántica destacan tres autores Fred Suppe, Ronald Giere Bas van Frassen los cuales comparten características valiosas para la enseñanza de las ciencias naturales como las siguientes:

• Que las teorías científicas dan sentido al mundo sobre las que se aplican y cobran sentido para quienes las están aplicando.
• Que las teorías no son solo enunciados, sino que contienen hechos interpretados por las mismas. Además las teorías científicas no se reducen solo a un saber  de naturaleza proporcional sino que constituyen un saber cómo.
• Que las teorías quedan mejor determinadas y caracterizadas por sus modelos, es más relevante dedicarse a estudiar los modelos que la teoría.
• Que no existe una relación directa entre lo que decimos y los fenómenos. Esa relación esta mediada por los modelos.
• Que una visión basada en modelo es mucho más flexible que la epistemología procedente.

Modelos Educativos

Modelo pedagógico. 

Como educadores sabemos que no es fácil dotar a los estudiantes de conocimientos, habilidades, aptitudes y destrezas que le permitan abordar la realidad y actuar sobre ella y con ella para su transformación. De esta manera Barboza (2008) menciona que el modelo pedagógico es considerado como la representación de las relaciones que predominan en el acto de enseñar.

Si mencionamos los orígenes de las metodologías pedagógicas, recordaremos que en estas, por tradición, según Barboza (2008)  el estudiante recibía un bagaje de conocimientos teóricos que luego debía de aplicar a situaciones prácticas. Y esto en buena teoría debido a que se debía de tomar en consideración la falta de interés en el estudiante.

Sumado a esto la mayoría de métodos tradicionales pedagógicos (analítico, sintético, inductivo, deductivo e hipotético) hicieron que la enseñanza hasta hace algunas décadas se basara exclusivamente en el aspecto cognoscitivo, donde según Barboza (2008) los aspectos experimentales eran impuestos y no se enlazaban naturalmente como parte de un proceso.

Parece triste pero gracias a esta situación se produjo que  muchos estudiosos en la investigación y práctica, propusieran nuevos métodos pedagógicos, orientando la enseñanza hacia enfoques más modernos y acordes a la realidad en que vivimos. En otras palabras como menciona Barboza (2008) se superó el foco de interés tradicional que era el cambio cuantitativo del conocimiento por uno más adecuado a las necesidades presentes es decir un cambio cualitativo de la conducta.

Barboza (2008) menciona que el uso de metodologías pedagógicas participantes o activas, se ha considerado como el único medio que puede proporcionar mejores resultados para ayudarle al estudiante a convertir en actos su propio aprendizaje; capacitándolo para que pueda asumir una mayor responsabilidad, creatividad, criticidad y un mayor compromiso total y no solo a nivel intelectual o cognoscitivo, el mejoramiento de sus relaciones interpersonales y para variar su posición como educando; es decir, no ya como receptor, posición que venía desempeñando desde años atrás, sino como emisor- receptor de su propio aprendizaje. En otras palabras, se lucha porque el quehacer educativo se base específicamente en el estudiante y no en el programa de estudios.

Modelo pedagógico basado en las competencias.

Este modelo integra la inteligencia con los procesos de pensamiento, para contribuir con el  desarrollo cognitivo, en un contexto dado. “Las competencias antes de ser exclusivamente un método de evaluación, es además una propuesta la cual se desprende de las teorías pedagógicas cognitivas – significativas”             ( Navas, Jarde, & Siveira, 2006) Es decir, el modelo por competencias  es una herramienta en donde a través de la práctica o la experimentación el estudiante  construye su propio conocimiento, formando un aprendizaje significativo desde un punto de criticidad.

Este modelo presenta las siguientes características:

Imagen 3. Características del modelo por competencias.

 

El modelo por competencias tiene cimientos en elementos  de la teoría de la enseñanza, los cuales facilitan la comprensión, el aprendizaje significativo y el enfoque de procesamiento de la información. Estos elementos son unificados en la metodología didáctica, la cual  contribuye en la interacción  dialécticamente con los actores intelectuales y los recursos didácticos, estableciendo un sistema de planificación. Según Navas (2006) se compone de los  siguientes elementos:

Ø  Ambientes de formación: conjunto de factores objetivos y subjetivos que influyen en el proceso de espacio– tiempo con una intención definida, caracterizado por  componentes didácticas y principios. Se conforma de diversidad de ambientes, objetividad y responsabilidad compartida.  

Ø  Actores  intelectuales: Son todas las personas que interviene en el proceso de formación estudiantil, es decir, docentes, personal administrativo  y los mismos estudiantes. Los cuales deben de desempeñar funciones específicas de acuerdo a la naturaleza de su actividad, con la particularidad de que el estudiantes un actor  activo.  

Ø  Recursos didácticos: son todos los materiales, instrumentos y equipos disponibles para el desarrollo del proceso de enseñanza- aprendizaje bajo el modelo de competencias. 

 

 Modelos de enseñanza de las ciencias

“Los modelos son representaciones, basadas generalmente en analogías, que se construyen contextualizando cierta porción del mundo con un objetivo específico” (Chamizo Y García, 2010).  Los modelos se clasifican en:

Imagen 4. Modelos enseñanza de las ciencias. 

Clasificación	Tipos	Características
Analogía	Mentales	Memoria episódica. Precursores de ideas previas o concepciones alternativas. Son inestables, es decir, modelos de trabajo desechables.
	Materiales	Acceso empírico, construidos para comunicarse con otros individuos. Modelos mentales expresados a través de un lenguaje específico, objetos en dos o tres dimensiones. Modelos experimentales
	Matemáticos	Está constituido por las leyes. Los modelos matemáticos se  formulan lingüísticamente, mediante signos, diagramas o gráficas.
Contexto	Didácticos	Los modelos didácticos se interpretan, dirigen y construyen dependiendo de la perspectiva de los aprendices y los expertos.
	Científicos	El conocimiento científico es de interés público y  generalmente comprobado por  científicos. El conocimiento científico es objetivo y confiable.
Porción de mundo	Objetos Fenómenos Sistemas	Es la precesión de mundo atreves de la complejidad, fenómenos y sistemas, que forman el ambiente.

(Chamizo Y García, 2010).  

Modelos didácticos en la física.

Los modelos didácticos en física tratan de ser un mediador entre la realidad y el pensamiento del estudiante, con la finalidad de organizar conocimiento de carácter provisional y aproximativo a la realidad. Es decir, es la explicación del conocimiento científico (teorías y leyes) por medio de una representación conceptual, simbólica, indirecta, esquemática, parcial y selectiva de aspectos de esa realidad. De acuerdo con Fernández Y Orribo (1995) los modelos didácticos presentan las siguientes características:

Modelo	Metas	Estudiantes:	Profesor:	Concepción de la Ciencia.	Metodología
Modelo transmisor	Formar alumnos con mejor conocimiento.	Son páginas en blanco donde hay que imprimir el conocimiento.	Protagonista en el procesos de enseñanza y aprendizaje, de él depende el éxito del educando.	La ciencia es una trasmisión de conocimientos ordenados.	Es magistral, expositiva y demostrativa.
Modelo tecnológico cientificista	La instrucción social, por medio de distintas disciplinas.	Reproductores pasivos de conocimientos y destrezas.	Es técnico especialista,  ejecuta prescripciones de la programación en forma detallada.	La ciencia es a transmitida  por medio de  la enseñanza. Tiene  fundamentación científico-técnica a la enseñanza.	Es magistral, expositiva y socrática.
Modelo artesano humanista	Preparación del alumno con base en una estructura de conocimientos suficientes y actuales.	Los estudiantes se analizan como un objeto para por ello han de desarrollar capacidades y aptitudes.	El profesor es una persona auto-preparada teórica y técnicamente. Es el protagonista y  autodidacta.	La ciencia es evolutiva y de invención personal que permite el desarrollo y transformador de la sociedad.	Los métodos adquieren carácter directorio, son espontáneos, acientíficos y acríticos.
Modelo descubrimiento investigativo	Una sociedad con conciencias social en la investigación continua.	La ciencia es continua en todos sus aspectos con la finalidad de progresar en el campo científico.	Los estudiantes son investigadores.	El profesor es: dinamizador y facilitador del proceso de enseñanza y aprendizaje. .	Investigación por descubrimiento.  De carácter empirista e inductista.
Modelo constructivista	Producción de un ciudadano creativo y crítico	Los estudiantes son productores activos de su propio conocimiento, además de esta forma activan  capacidades y valores como ser social.	El profesor es: un asesor del alumno y director-coordinador de las puestas en común. También organiza actividades de aprendizaje y asesoramiento.	Construcción del conocimiento científico con "metodología científica crítica".	Se basa en resolución de problemas por medio de la  investigación. El proceso es prioritario.