8. Bibliografía asociada a la didáctica de las ciencias y la educación 32






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Metodología Indagatoria, enseñar ciencias haciendo ciencias


Documento de apoyo


Apuntes acerca de la indagación en ciencias

Documento preparado por Esteban Arenas L.
Índice


1.Acerca de este documento 3

2.Metodología indagatoria 4

3.Acerca de la enseñanza de las ciencias y la metodología indagatoria 8

4.Las ideas previas 10

4.1.Las ideas de los niños y el aprendizaje de las ciencias 10

4.2.¿Qué hacer con las ideas previas? 14

5.Respecto de la exploración y la experimentación en clases 15

5.1.La importancia y el sentido de las actividades en ciencias 15

5.2.Estructura de los guiones de prácticas 16

6.Las bases de una actividad indagatoria 18

6.1.Aspectos específicos de cada etapa que deben considerarse al construir una actividad de aprendizaje indagatoria 20

6.2.Una educación centrada en el proceso de construcción de las ideas científicas 25

7.Ejemplos de actividades indagatorias para la clase de física 29

8.Bibliografía asociada a la didáctica de las ciencias y la educación 32

9.Algunas direcciones y sitios interesantes en Internet 33

10.Cuadro comparativo de niveles educativos 34



  1. Acerca de este documento




El documento que se presenta a continuación es tanto una recopilación como una creación. Surge de mi personal necesidad de conocer más acerca de la enseñanza de la ciencia, sus fundamentos teóricos, su conocimiento respecto de cómo los estudiantes aprenden y cómo deberían aprender. En esto último no hay miradas únicas, y creo que en este sentido hay que sumar y no restar, y el sentido de este documento es justamente sumar.
La metodología indagatoria de enseñanza de las ciencias es una opción metodológica, pero no es la única. La resolución de problemas, la pedagogía basada en la investigación, la pedagogía del descubrimiento y muchas otras tienen bases que son comunes. Y creo que esas bases son las que deben ser relevadas. Una pedagogía que parte de las ideas previas de los estudiantes, que las conoce y las pone en juego mediante actividades centradas en el logro de aprendizajes reales y significativos, que nazcan de los estudiantes y en que el profesor es un guía que acompaña el proceso, ese es el tipo de pedagogía que, en lo personal, más allá de la metodología utilizada, espero que se implemente en todas las clases de ciencia de nuestro país.
Creo además que vale la pena compartir lo que he leído y también lo que he escrito, en la idea de que el compartir no es imponer ideas, sino proponer una visión que amplíe y complemente la visión del otro. Ese es el sentido de este documento. En todos los casos he citado la fuente de la cual he obtenido lo que se presenta. En el resto de los casos, las reflexiones y propuestas han sido escritas por mí en diversas instancias y recopiladas aquí. Si en algún documento no ha sido citada su fuente y autor original, ruego a ustedes me disculpen por ello y les pido me lo hagan saber, para incluir la cita como corresponde. Como siempre digo, todo lo bueno que aquí está lo han escrito otros, y todos los errores son culpa mía.

Esteban Arenas L.

efarenas@gmail.com
  1. Metodología indagatoria


El modelo indagatorio para la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias esta orientado a facilitar que alumnas y alumnos adquieran y desarrollen las habilidades y destrezas adecuadas para construir en forma participativa y activa los conocimientos planteados en el currículum. Con el modelo indagatorio, niñas y niños aprenderán no sólo los contenidos sino, además, los procesos que permiten aceptarlos como correctos y verdaderos. En ese sentido, una de sus características más notables es que está orientado a superar uno de los problemas más frecuentes en la enseñanza tradicional de las ciencias en el aula: la tendencia a ofrecer respuestas a preguntas que niñas y niños nunca se han planteado.

Esta metodología no es una “novedad” en la enseñanza: desde hace ya un par de décadas se desarrollan programas en Francia y Estados Unidos, así como en muchos otros países del mundo. Así, desde mediados de la década de los 80, tanto la Academia de Ciencias de Francia como el Centro Nacional de Recursos Científicos de Estados Unidos han desarrollado programas para el mejoramiento de la enseñanza de las ciencias a nivel de las escuelas. Las ideas del constructivismo, del aprendizaje significativo, entre otras, son base para esta metodología, que se implementa, a través de diversos programas, en más de 30 países del mundo. En todos los casos, la premisa de trabajo ha sido siempre la misma: La mejor manera de aprender ciencia es hacer ciencia.
La metodología indagatoria para el aprendizaje de las ciencias se basa en que, para lograr aprendizajes realmente significativos y duraderos en los estudiantes, éstos deben, entre otras cosas:


  • Interactuar con problemas concretos

  • Los problemas deben ser significativos e interesantes para los estudiantes

  • Ser capaces de hacer sus propios descubrimientos

  • Construir de manera activa su aprendizaje


En Chile, esta metodología actualmente es implementada en 24 escuelas del sector poniente de Santiago y en 40 escuelas de las regiones V y VIII, a través del Programa de Educación en Ciencias Basado en la Indagación (ECBI), que lleva a cabo el Ministerio de Educación junto a la Academia Chilena de Ciencias y la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile.1Al igual que los niños del sector poniente de Santiago, y de la 5ª y 8ª región, niños y niñas de países tan diversos como Francia, Estados Unidos, China, Colombia, Bélgica, Argentina, Serbia y Marruecos (por nombrar sólo algunos) viven la experiencia de aprender ciencias de manera activa, construyendo su propio aprendizaje.
Una actividad indagatoria
En toda actividad indagatoria se parte de una situación-problema, una pregunta respecto de un fenómeno concreto que sea interesante de ser analizado e investigado.

Una vez que se formula la pregunta, el estudiante elabora sus propias explicaciones para responder a esta pregunta, de manera de dar una primera respuesta desde sus conocimientos e intuiciones. Esta primera respuesta (hipótesis), para ser verificada, necesita ser puesta a prueba

Para poder confirmar o desmentir su hipótesis, el estudiante debe realizar una experiencia concreta que le permita saber si su hipótesis es correcta o no.

Ahora el estudiante analiza la experiencia realizada, compara sus resultados con su respuesta original y, si su respuesta no concuerda con los datos obtenidos, corrige y reelabora su respuesta.

Esta respuesta, basada en una experiencia concreta, le permite resolver nuevos problemas y plantearse nuevas interrogantes relacionadas con la experiencia realizada.

Etapas de la metodología indagatoria
El esquema de trabajo anterior se plasma en cuatro grandes momentos o etapas de la metodología:
Etapa de focalización:
En esta primera etapa los niños y jóvenes exploran y explicitan sus ideas respecto a la temática, problema o pregunta a investigar. Estas ideas previas son el punto de partida para la posterior experimentación. Es necesario en esta etapa iniciar la actividad con una o más preguntas motivadoras, que permitan al docente recoger las ideas previas de los estudiantes acerca del tema en cuestión. Es fundamental para el éxito del proceso de aprendizaje que los alumnos puedan contrastar sus ideas previas con los resultados de la exploración que sigue.
Etapa de exploración
Esta etapa se inicia con la discusión y realización de una experiencia cuidadosamente elegida, que ponga a prueba los prejuicios de los estudiantes en torno al tema o fenómeno en cuestión. Lo importante es que ellos puedan comprobar si sus ideas se ajustan a lo que ocurre en la realidad o no. Es muy importante propiciar la generación de procedimientos propios por parte de los estudiantes, es decir, que sean los propios estudiantes, apoyados por le docente, los que diseñen procedimientos para probar sus hipótesis. Al igual que en el trabajo de los científicos es fundamental el registro de todas las observaciones realizadas.
Etapa de reflexión:
En esta etapa, y luego de realizada la experiencia, se confrontan las predicciones realizadas con los resultados obtenidos. Es la etapa en que los estudiantes elaboran sus propias conclusiones respecto del problema analizado. Es aquí donde el docente puede introducir algunos conceptos adicionales, terminología asociada, etc. Es importante que los estudiantes registren con sus propias palabras los aprendizajes que ellos han obtenido de la experiencia, y luego compartan esos aprendizajes para establecer ciertos “acuerdos de clase” respecto del tema tratado. Así, los conceptos se construyen entre todos, partiendo desde los estudiantes, sin necesidad de ser impuestos por el docente previamente.

Etapa de aplicación:
El objetivo de este punto es poner al alumno ante nuevas situaciones que ayuden a afirmar el aprendizaje y asociarlo al acontecer cotidiano. Esta etapa permite al docente a comprobar si los estudiantes han internalizado de manera efectiva ese aprendizaje. En esta etapa se pueden generar nuevas investigaciones, extensiones de la experiencia realizada, las que se pueden convertir en pequeños trabajos de investigación a los estudiantes, en los que ellos apliquen y transfieran lo aprendido a situaciones nuevas.

Un ejemplo concreto:
¿Usar o no usar bufanda? He ahí el dilema


  1. Focalización


En invierno la gente usa bufandas. ¿Cuál es la función que cumple la bufanda?


  1. Exploración


Para ayudarte a responder la pregunta anterior te proponemos las siguientes actividades
Actividad 1:
- Si tienes dos cubos de hielo, uno en un vaso y uno envuelto en una bufanda, ambos sobre la mesa ¿cuál de los dos se derretirá primero? Explica tu respuesta.

- Para comprobar lo anterior, envuelve en una bufanda un cubo de hielo y pon un cubo de hielo del mismo tamaño en un vaso plástico. Déjalos durante 30 minutos.

- Desenvuelve el cubo y copara ambos cubos de hielo ¿cuál se derritió primero?

- En este caso, ¿qué función cumple la bufanda?
Actividad 2:
- Echa en dos vasos la misma cantidad de agua caliente, pero enrolla alrededor de uno de ellos la bufanda (cuidado con derramar el agua). Luego de 5 minutos, y con cuidado, toca el agua de cada vaso ¿Cuál se enfrió primero?
- En este caso, ¿qué función cumple la bufanda?



  1. Reflexión


En base a las experiencias realizadas, ¿Cuál es la función de la bufanda? ¿Por qué la gente la usa en invierno?

4. Aplicación
- Explica por qué la gente no usa bufanda en verano

- Si quisiéramos derretir un cubo de hielo, ¿Qué sería preferible, envolverlo en un paño y frotarlo con las manos o frotarlo directamente con las manos? Justifica tu respuesta.

Desarrollo de aprendizajes
Un pequeño análisis de la actividad planteada y de las etapas de la metodología indagatoria nos permite ver que el estudiante realiza un proceso similar al que realizan los científicos en su trabajo cotidiano, y que ha sido la forma en que ciencia se ha desarrollado a través de la historia. Al igual que ellos el estudiante aborda un problema, plantea una hipótesis, desarrolla procedimientos para probar esa hipótesis, corrige, desecha o afirma su hipótesis y elabora conclusiones en base a ella. Como se indicaba anteriormente, el estudiante aprende ciencias haciendo ciencias.
En el desarrollo del ciclo de aprendizaje de una actividad indagatoria no solamente se desarrollan los aprendizajes referidos a la temática específica a abordar.

  • Al ser necesario que el estudiante explicite sus ideas de manera escriba y redacte sus propias conclusiones se produce un importante desarrollo del lenguaje.

  • Puesto que el estudiante siente la necesidad de conocerlos y utilizarlos, los procedimientos matemáticos que se ponen en juego en la experiencia adquieren sentido y se desarrollan.

  • Al ser necesario comprender y ejecutar procedimientos propuestos para poder desarrollar una investigación, y al ser necesario elaborar procedimientos propios para investigar un tema, el alumno desarrolla su capacidad de análisis como la comprensión de la información, tanto de textos continuos como de textos discontinuos (gráficos, tablas, esquemas, etc.).

  • Se desarrolla una cultura científica en el estudiante que rompe con el mito de la ciencia alejada de la realidad y propiedad de un grupo selecto y mayormente dotado en lo intelectual, y se apunta a una ciencia a la que todos los niños y jóvenes pueden acceder


Transformaciones en el aula y en la práctica docente
La implementación de la metodología indagatoria implica una serie de cambios al interior del aula y de la propia práctica docente. El modelo indagatorio exige el trabajo en grupos y promueve el diálogo y el intercambio entre docentes y alumnos y de los alumnos entre sí. El registro de las actividades y de sus resultados ya no es un dictado sino la propia elaboración de niños y jóvenes. El cuaderno de ciencias se transforma en bitácora que consigna los sucesos de la clase y condensa los aprendizajes alcanzados, en su formulación escrita. A través de este registro se puede evaluar y apreciar no sólo la aprehensión de los contenidos tratados, sino también el desarrollo de la capacidad de expresar ideas y experiencias. Además, se introduce un nuevo clima en la clase: el desorden y la desatención dejan de ser un problema y dan lugar a la actividad, productividad y creatividad.
En el modelo indagatorio, el rol del docente se transforma. Su función se puede definir como la de un guía que propone y organiza. No hay lugar para enseñar respuestas sino para incentivar la curiosidad y orientarla hacia el planteamiento de interrogantes. El tradicional instructivo escrito en el pizarrón es ahora tarea de los alumnos que, a partir del problema planteado, ensayarán predicciones y propondrán caminos para comprobarlas o desecharlas. El profesor encauzará la actividad e incentivará el registro de logros y errores y de la explicación de unos y otros. El correcto análisis de un experimento fallido será más significativo que el experimento mismo. Así, el docente ya no pedirá respuestas sino preguntas que son la expresión de que el contenido planteado se ha transformado en un desafío por saber.

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