Módulo 2. La enseñanza de las Ciencias Naturales en la escuela primaria / secundaria Presentación Resultados de aprendizaje A través de estos temas, al final del módulo serás capaz de: Reconocer los rasgos principales del enfoque para la enseñanza de las ciencias naturales en la escuela básica. Identificar el papel del alumno y el del docente durante la interacción dentro del aula en situaciones de aprendizaje de las ciencias naturales. Identificar las partes de una secuencia didáctica. Aplicar una secuencia didáctica para un tema relacionado con las ciencias naturales y reflexionar sobre sus alcances y limitaciones, a fin de mejorar los logros del aprendizaje. Mapa conceptual Temario Unidad 5 | El enfoque de enseñanza y estrategias para favorecer el aprendizaje de la competencia científica Tema 1. Enfoques de enseñanza Tema 2. Estrategias de enseñanza Unidad 6 | Secuencias didácticas en la enseñanza de las ciencias Tema 1. Características de secuencias didácticas para la enseñanza de las ciencias Tema 2. Observación de la práctica docente Unidad 5. El enfoque de enseñanza y estrategias para favorecer el aprendizaje de la competencia científica En esta unidad veremos los rasgos principales del enfoque de enseñanza de las ciencias naturales. Aunque la investigación en didáctica de las ciencias ha identificado diversas dificultades en los procesos de aprendizaje de las ciencias (que podríamos denominar «clásicas» vistas en el módulo anterior ¿las recuerdas?: los problemas de la motivación, el pensamiento formal y las ideas previas), no son sólo meros obstáculos pasivos que hay que eliminar, sino verdaderos opositores activos que sesgan y filtran los conocimientos académicos. A la vista de los problemas relacionados con el aprendizaje de las ciencias, podía parecer que existiese una especie de “conspiración contra el trabajo del profesor”. ¿Te identificas con alguna de estas aseveraciones? La preocupante distancia entre los resultados internacionales y/o nacionales de desempeño, incluso entre países con características similares a las de México, ha terminado por dirigir la atención de muchos actores educativos hacia cómo se está llevando a cabo la educación en ciencias. Ante esta realidad… ¿Cómo se puede enseñar ciencias naturales? ¿Cuál es tu papel del profesor? Para contestar a estas preguntas, veremos los siguientes temas. Haz clic en cada tema para ver su conteido. Unidad 5. El enfoque de enseñanza y estrategias para favorecer el aprendizaje de la competencia científica Tema 1. Enfoques de enseñanza Una vez descartados enfoques de enseñanza basados únicamente en la transmisión de información, la organización de las actividades de enseñanza que conducen al aprendizaje significativo está lejos de ser evidente o unívoca. El propósito principal de este tema es revisar y analizar críticamente los enfoques más influyentes que se han propuesto para intentar vencer con mayor o menor éxito los muy diversos elementos que configuran las dificultades del proceso de aprendizaje de las ciencias. Te invitamos a realizar el siguiente ejercicio, cuyo objetivo es que identifiques algunos de estos enfoques, estamos seguros que los has visto y puesto en práctica. Después del ejercicio te daremos un repaso de sus características más importantes de los enfoques que han influido en estas alternativas a la enseñanza tradicional de las ciencias. ¿Listo? ¿Pudiste identificar algunos de los enfoques alternativos? Aquí te presentaremos los enfoques que están influenciados por suposiciones y teorías acerca de cómo se aprende, la secuenciación de los temas en el currículo, el tipo de actividades prototípicas en cada uno de ellos, así como el papel del docente y del alumno. Rasgos principales de cada uno de los enfoques de enseñanza de la ciencia analizados en este capítulo (Pozo y Gómez, 2006) Supuestos Criterios de Secuenciación Actividades de Papel del profesor Papel del alumno enseñanza TRADICIONAL Compatibilidad Realismo Interpretativo La lógica de la disciplina como un conjunto de hechos Transmisión verbal Proporciona conocimientos verbales Recibe los conocimientos y los reproduce DESCUBRIMIENTO Compatibilidad Realismo Interpretativo La metodología científica como lógica de la disciplina Investigación y descubrimiento Dirige la investigación Investiga y busca sus propias respuestas EXPOSITIVA Compatibilidad La lógica de la disciplina como sistema conceptual Enseñanza por exposición Proporciona conocimientos verbales Recibe los conocimientos y los asimila Los conocimientos previos y la lógica de la disciplina Activación y cambio de conocimientos previos Plantea los conflictos y guía su solución Activa sus conocimientos y construyen otros nuevos La lógica de la disciplina como solución de problemas Enseñanza mediante resolución de problemas Plantea los problemas y dirige su solución Construye su conocimiento mediante la investigación CONFLICTO COGNITIVO Incompatibilidad Constructivismo Incompatibilidad INVESTIGACIÓN Constructivismo MODELOS Los contenidos Independencia o disciplinares como integración medio para acceder a jerárquica las estructuras conceptuales Constructivismo modelos Enseñanza mediante explicación y contratación de modelos Diferencia e Proporciona integra los conocimientos, distintos tipos explica y guía la de contrastación de conocimientos modelos y modelos Tema 2. Estrategias de enseñanza La maestra Juanita, con el afán de mejorar sus clases de ciencias, tiene una pregunta que la deja pensando mucho tiempo… ¿Cómo enseñar más eficazmente es un problema abierto y actual? Nadie tiene la receta perfecta en la enseñanza ni en la enseñanza de las ciencias en particular. Por lo tanto, es necesario quitarnos de la mente la concepción de un método de enseñanza como si con una receta podemos enseñar y sería siempre exitoso el aprendizaje. Más bien pensemos en estrategias de enseñanza que pueden ser modificadas de acuerdo a nuestra realidad. Estas estrategias de enseñanza se concretan en unas actividades de enseñanza en las que: Ha habido muchos estudios de investigación en los últimos 30 años sobre las estrategias de enseñanza de las ciencias y no existe hasta el momento (y no creemos que nunca exista) una estrategia infalible. Lo que hay es una serie de estrategias que podemos usar y que dependiendo de nuestra implementación éstas serán o no exitosas. Lo que sí existe en enseñanza de las ciencias son criterios establecidos y exigentes para evaluar las diferentes propuestas de estrategias. Recordemos una definición de que puede orientar la acción. Las estrategias de enseñanza son procedimientos que el agente de enseñanza utiliza en forma reflexiva y flexible para promover el logro de aprendizajes significativos en los alumnos (Mayer, 1984; Shuell, 1988; West, Farmer y Wolff, 1991; citados en Díaz-Barriga y Hernández, 2002). Para considerar qué tipo de estrategia es la indicada para utilizar dentro de una sesión o una secuencia instruccional Díaz Barriga y Hernández (2002) sugieren tomar en cuenta los cinco aspectos siguientes: 1. Considerar las características generales de los aprendices (nivel de desarrollo cognitivo, conocimientos previos, factores motivacionales, entre otros). 2. Tipo de dominio del conocimiento en general y del contenido curricular en particular que se va a abordar. 3. La intencionalidad o meta que se desea lograr y las actividades cognitivas y pedagógicas que debe realizar el alumno para conseguirla. 4. Vigilancia constante del proceso de enseñanza, así como del progreso y aprendizaje de los alumnos 5. Determinación del contexto creado con los alumnos hasta ese momento. Estos factores y su interacción brindarán el soporte para decidir porqué utilizar alguna estrategia y de qué modo hacer uso de ella. Las estrategias de enseñanza se pueden clasificar según el proceso cognitivo que activan en el alumno, aunque hay estrategias que promueven varios de ellos. En la siguiente tabla propuesta por Díaz-Barriga y Hernández (2002) aprenderás un poco más de ellas: Vamos a revisar diversas formas en las que se presentan las estrategias, divididas en dos grupos, en función de los procesos cognitivos que los alumnos emplean para su razonamiento. Proceso cognitivo en el que incide la estrategia Generación de expectativas apropiadas Consisten en señalar explícitamente a los alumnos las intenciones educativas para la sesión con la intención de que ellos encuentren sentido y valor funcional a los aprendizajes involucrados. Tipo de estrategia de enseñanza • Objetivos o intenciones Activación de los conocimientos previos La activación sirve en dos sentidos: a) para conocer lo que saben los alumnos y b) para utilizar el conocimiento como base para promover nuevos aprendizajes. • Situaciones que activan o generan información previa (Actividad focal introductoria, discusiones guiadas, entre otras) Orientar y guiar la atención y el aprendizaje Ayudan a mantener la atención durante una sesión y es fundamental para el desarrollo del aprendizaje. • • Señalizaciones Preguntas insertadas Mejorar la codificación de la información nueva Brindan al estudiante la oportunidad de realizar una codificación complementaria o alternativa a la que proponen el docente. • • Ilustraciones y gráficas Preguntas insertadas • • Resúmenes Mapas y redes conceptuales • Organizadores gráficos (cuadros sinópticos simples y de doble columna, cuadros C-Q-A (Lo que se conoce, lo que se quiere aprender y lo que se aprendió) • Organizadores textuales • Organizadores previos • • Analogías Cuadros C-Q-A Promover una organización global más adecuada de la información nueva a aprender (mejorar las conexiones internas) Al proporcionar una organización adecuada a la información que se ha de aprender se mejora su significatividad lógica. Para potenciar y explicitar el enlace entre conocimientos previos y la información nueva por aprender (mejorar las conexiones externas) Al enlazar adecuadamente los conocimientos previos y la información nueva por aprender se logra una mayor significatividad de los aprendizajes logrados. Para revisar más detalles de cada estrategia así como ejemplos completos te sugerimos consultar el libro de Diaz-Barriga y Hernández (2002). Objetivos e intenciones Unidad 6. Mejoras en la enseñanza de las ciencias Es importante que aprendamos a observar y de las estrategias de los demás; para ello analizarás una clase de un compañero docente de tu escuela; y en una segunda actividad aplicarás una de las secuencias didácticas que te proporcionamos, para reflexionar sobre lo ocurrido, y analizar formas de mejorar lo que hacemos todos los días en el salón de clases, sin perder de vista que queremos dirigir nuestra atención al logro de la competencia científica. Tema 1. Características de secuencias didácticas para la enseñanza de las ciencias ¿Tú cómo te preparas para dar tus clases? • • • ¿Eliges los contenidos, la organización y secuencia de los mismos. Diseñas las actividades de clase y las posibles tareas extraescolares. Anticipas las dificultades que pueden encontrar tus alumnos… ? Todos estos componentes se traducen, en definitiva, en una secuencia determinada de acciones. Antes de iniciar con las actividades que forman una secuencia didáctica es importante recordar que de acuerdo con Castillo (2006) se debe iniciar por ubicar la temática en el programa de estudios oficial y posteriormente definir lo aprendizajes deseados a partir de los propósitos educativos. Esto es clave en el diseño de la secuencia didáctica. Estos aprendizajes son los que se van a evaluar al término del periodo de instrucción y pueden ser de distintos tipos: contenidos declarativos factuales, declarativos conceptuales, procedimentales y actitudinales. También es importante delimitar los aprendizajes específicos. Una vez que se han realizado estas actividades previas se procede a la selección y planificación de las actividades que forman parte de cada una de las tres secciones de una secuencia didáctica. Veamos cómo se debe preparar la maestra Juanita para implementar una secuencia didáctica. Actividades de las secuencias Johnson (2003) indica que una secuencia didáctica debe tener actividades de inicio en donde se muestra el objetivo y la introducción al tema, actividades de desarrollo en donde se procesa la información y por último actividades de cierre en donde se da sentido a lo aprendido y se evalúa. Actividades de inicio Ambientar Este primer paso en el desarrollo de cualquier secuencia pretende crear las condiciones para iniciar el proceso de adquisición de los aprendizajes propuestos. Para ello se debe captar la atención de los alumnos y movilizar sus procesos y operaciones mentales con una intención educativa previamente planteada (Castillo, 2006). Entre las actividades de ambientación se pueden realizar las siguientes: Frase mural: Colocar un mensaje corto, alusivo y contundente sobre el tema de la lección que inicia. Los alumnos deberán expresar sus opiniones y comentarios sobre lo que les sugiere la frase. Es importante escucharlos, aceptar sus criterios y hacer preguntas de apoyo como ¿Qué te hace pensar eso? ¿Por qué lo consideras de esa manera? Lámina/Foto mural: Se presenta a los alumnos una imagen (fotografía, caricatura, etc.) alusiva al tema de la lección con la intención de despertar sus ideas y que manifiesten su conocimiento sobre el tema. Esto resulta adecuado para detectar algunas ideas previas de los alumnos. Situación problema: Consiste en exponer una situación y pedir a los alumnos que tomen una decisión y que expliquen sus razones, posteriormente se les proporciona información para que constaten, rechacen o amplíen la información que ya manejaron durante la ambientación. Orientar la atención En esta segunda fase el propósito es llamar la atención de los alumnos sobre lo que se aprende, cómo se aprende y los resultados por alcanzar, para facilitar que se estructure el conocimiento en cada uno de ellos. Se debe informar a los alumnos de los contenidos que serán desarrollados, las actividades y trabajos a efectuar y las técnicas de evaluación que se aplicarán. Actividades de desarrollo El tercer momento de aprendizaje es aquel en el que los alumnos guiados por el maestro orientan, procesan de forma activa, independiente y creativa un contenido de enseñanza. En esta etapa los alumnos pueden procesar la información a través de las siguientes actividades: Subrayar términos y palabras importantes en un texto, buscar en el diccionario el significado de palabras que no comprendan, hacer cuadros sinópticos o mapas conceptuales, redactar afirmaciones positivas que reflejen sus creencias, actitudes o valores sobre el tema en análisis, hacer predicciones, escribir una historia o cuento breve, etc. Se sugiere el manejo reiterado de conceptos, la detección de errores por parte de los alumnos, la emisión y fundamentación de hipótesis, así como la elaboración de diseños experimentales de tipo cualitativo o cuantitativo. Recapitular Esta parte del aprendizaje consiste en recuperar o reiterar lo más importante tratado en una clase o en la unidad en su conjunto, utilizando diferentes actividades y procurando que sea un recordatorio agradable y vivencial, a fin de ayudar a que los alumnos logren un aprendizaje significativo. Sus propósitos son: Activar los procesos psicológicos superiores que posibilitan repasar lo leído o estudiado, enriqueciéndolo y ampliándolo. Lo anterior favorece su integración a la estructura cognoscitiva de los alumnos. Exponer de forma sintética, sumaria y ordenada, lo que se ha expuesto o desarrollado con anterioridad. La recapitulación se puede llevar a cabo a través de preguntas desde distintos ángulos del tema por ejemplo desde el punto de vista social, económico, etc. También se puede recurrir a un resumen oral, una carta a un amigo imaginario, completar frases del tipo “Hoy aprendí que… y tengo la duda de…”, pueden hacer sopas de letras, crucigramas, etc. Socializar el aprendizaje Se trata de que los miembros de la clase compartan procesos y resultados del trabajo realizado de manera que unos aprendan de otros. Se recomiendan las siguientes técnicas: SCORE y consenso. Técnica SCORE: Proporciona los procedimientos para desarrollar un conjunto de cinco habilidades sociales que se consideran fundamentales para el logro del aprendizaje cooperativo. Éstas son: S (Share) compartir ideas de forma seria y objetiva partiendo de un logro científico para compartir su postura sobre el tema en particular y considerando sus implicaciones actuales y futuras. C (Compliment) Comunicar bien los elogios. Es importante adoptar un papel en el que se acepte cada una de las ideas de los alumnos que participen y se busque su parte positiva y correcta. Esto logrará que aquellos más tímidos o prejuiciosos encuentren un valor en lo que dicen sus compañeros y se animen a participar. O (Offer) Ofrecer ayuda y motivación. En este punto se sugiere atender las dudas que puedan surgir sobre cómo encontrar más información al respecto indicándoles todos los medios posibles. R (Recommend) Recomendar cambios y mejoras. No todas las ideas y aprendizajes de los alumnos son los esperados al final de una clase o de una unidad, y eso sucede tanto a nivel cognitivo como actitudinal. Es importante revisar los trabajos y estar al tanto de los comentarios de los alumnos para orientarlos a que realicen más investigación o aclarar las dudas en la medida de lo posible. E (Exercise) Ejercer un buen autocontrol. Implica que tanto alumnos como maestros se manejen en un marco de respeto y seriedad que favorezca el intercambio asertivo de ideas y el enriquecimiento que se busca al recapitular información. Consenso: El consenso es un compromiso con la implementación de una decisión tomada por un equipo que consideró y discutió los puntos y las ideas pertinentes alrededor de un problema en busca de una solución creativa. Es una decisión o un resultado que refleja los puntos de vista de todos los integrantes del grupo, aceptada por todos, aunque sus ideas no sean idénticas. Actividades de cierre Dar sentido y significado a lo aprendido En esta fase se desea captar el sentido y el significado de lo visto en clase. Los alumnos deben tomar conciencia de lo que se está aprendiendo, cómo y por qué y ser capaces de aplicar lo que se aprendió en un medio en otro diferente. Las técnicas SCORE y consenso también se pueden aplicar en estas actividades aunque con distintos fines. Evaluar Éste es el momento final del aprendizaje cooperativo, que consiste en elaborar juicios de valor sobre los resultados y avances del trabajo realizado durante la secuencia didáctica. Al evaluar de manera integral (por medio de exámenes, portafolios, diarios, auto-evaluaciones de los alumnos y reflexiones grupales), todas las técnicas descritas en las fases anteriores resultan indispensables para verificar que los alumnos han alcanzado los aprendizajes esperados. Evaluación de la planificación y sugerencias La forma en que se utilizan las secuencias didácticas consiste en la realización ordenada por los alumnos de las actividades propuestas, pero antes de llevarlas a la práctica es conveniente que verifiques si la secuencia que vas a utilizar cumple con todos los elementos necesarios. Te proponemos que utilices el siguiente formato adaptado de Johnson (2003). En las secuencias didácticas se sugiere incluir el uso de experimentos cualitativos y cuantitativos en las unidades didácticas como medio de crear conflictos cognitivos en los alumnos. Origen de los conflictos: • • Los conflictos externos tienen su origen en una divergencia entre los modos de ver de los alumnos y elementos externos a él, como: o el resultado de un experimento, los contenidos de un libro de texto o la explicación de un profesor. Los conflictos internos tienen su origen en una divergencia entre elementos cognitivos de los alumnos, como: o sus ideas. La maestra Juanita sabe que los alumnos no siempre son conscientes de que existe un conflicto externo o interno. O a veces niegan, deforman o minimizan los elementos divergentes. ¿Qué debe hacer la maestra en estos casos? Toma nota de las siguientes recomendaciones. Evitar el exceso de información. Estimular las preguntas de los alumnos. Distinguir las situaciones problemáticas. Cuestionar en qué condiciones son válidas las ideas de los alumnos. ¿Qué otras estrategias sirven en el salón de clases? Actualmente los profesores debemos jugar varios papeles en el escenario educativo, en función del tipo de contenido, sus propósitos de enseñanza y las necesidades educativas de nuestros alumnos. Mientras que las concepciones educativas más tradicionales requerirían de un papel más monolítico o monótono, como el proveedor de información en la enseñanza tradicional, o el director de investigaciones en la enseñanza por descubrimiento… …los enfoques recientes, atendiendo a esa complejidad, requieren de los docentes un continuo cambio de actividades didácticas y por lo tanto de labores docentes. ¿Qué ideas has tenido después de leer estos temas y reflexionar en las estrategias que te presentamos? A continuación, te presentamos varias secuencias didácticas. Con ellas queremos que realices una actividad de revisión, pero primero será importante que las conozcas y luego selecciones una con la cual trabajarás. Ve el listado de secuencias y después lee las instrucciones de la actividad. 1. 2. 3. 4. Ciencias I (Biología) Nutrición Ciencias II (Física) Recibo de luz Ciencias II (Física) Movimiento y las fuerzas Ciencias III (Química)- Salud Nota: las secuencias didácticas se encuentran publicadas en el libro PISA en el aula, del Instituto Nacional para la Evaluación de la Educación, el cual se encuentra de forma electrónica en los materiales de apoyo de este curso. Tema 2. Observación de la práctica docente Te preguntarás: ¿Para qué voy a observar una clase de Ciencias de otro colega? ¿Qué puedo aprender de los demás, si yo tengo mucha experiencia? La observación de la práctica docente es un procedimiento que suele utilizarse, en las clases de Ciencias naturales, con la finalidad de analizar y reflexionar sobre los alcances y limitaciones de dichas prácticas, para poder decidir sobre ellas y transformarlas con sentido formativo (Onrubia, Lago y Pitarque, 1996). Pero… ¿qué es observar? "Observar es un proceso que requiere atención voluntaria, selectiva, inteligente, orientado por un proceso terminal u organizador. Tanto los profesores como los formadores, directores de los centros, administradores, tutores, orientadores e investigadores necesitan observar para comprender mejor y actuar" (De Ketele, 1992). Para realizar la observación será necesario seguir los parámetros que sugieren Pérez Cabaní y Carretero (2003). Para llevar a cabo un proyecto de observación: Aprender a observar Aprender a registrar las observaciones Estos aprendizajes nos permiten enriquecer las propias percepciones y apoyar en el trabajo colegiado a los colegas con experiencias concretas. También nos permiten la reflexión crítica sobre el desempeño profesional del futuro docente ante grupo. La observación tiene al menos cuatro objetivos fundamentales, según De Ketele (1992) Ahora bien, la observación necesita ser acompañada del registro fiel de lo que se observa. En este registro no se trata sólo de mirar, sino de buscar. Es preciso conocer lo que realmente está sucediendo en las clases. Este proceso de conocimiento exige un registro fiel de lo que sucede y una explicación intencionada que permita la interpretación posterior de lo que acontece. Veamos qué es y qué no es observación. Qué NO es observación. 1. 2. No es una crítica negativa. No es sólo mirar. Qué SI es observación. 1. 2. 3. Es un procedimiento de ayuda y formación profesional. Es buscar algo y registrarlo. Es explicar eso que se encontró para una interpretación posterior. Cuando asumimos el rol de observadores es a fin de ayudar a nuestros compañeros en su mejora profesional, ya que: sirve de apoyo moral, se acepta la hipótesis que el profesor aprende más observando la práctica de los demás, el intercambio de roles conduce a un enriquecimiento mutuo, se combate el tradicional individualismo, se establece una actitud de apertura, es imprescindible para mejorar las prácticas pedagógicas, es indispensable para iniciarse en trabajos de tipo colaborativo. Ten en mente que siempre hay algo para dar, Una vez que se haya hecho la observación y se tiene un registro de la misma lo que sigue es comunicarlo y para ello quienes desempeñen el rol de observadores necesitan asumir actitudes facilitadoras de la comunicación. Se requiere saber decir y saber escuchar. ¿En qué consisten? Ahora nos tocas llevar a la práctica lo revisado hasta ahora. Ya revisamos la estructura de una secuencia didáctica. Ahora centraremos la atención en la reflexión sobre los alcances y limitaciones de la práctica personal. Así como la maestra Juanita le pedirá a la maestra Dolores que le ayude a revisar su práctica, tú también puedes pedirle ayuda a un colega que te observe. Conclusión La mejora de las prácticas de la enseñanza de las ciencias naturales requiere de la transformación del pensamiento del docente acerca de la metodología de enseñanza (el cómo enseñar), del conocimiento del contenido a enseñar (el qué enseñar) y del conocimiento del aprendizaje (cómo aprenden los alumnos). Para alcanzar la transformación del pensamiento que redundará en un mejor aprendizaje de los alumnos se hace necesario diseñar estrategias didácticas, que ayuden al desarrollo del conocimiento científico, que aprovechen las ideas previas de los alumnos y les ofrezcan posibilidades para construir el conocimiento científico en la escuela. El desarrollo del pensamiento científico es posible alcanzarlo a través de la planificación de la enseñanza a través de secuencias didácticas, y la selección de estrategias didácticas pertinentes al contenido y a los alumnos, tanto de sus intereses como de sus necesidades educativas. La competencia científica se nutre día a día de estas secuencias didácticas y, la buena noticia, es que es posible aprenderlo y aplicarlo de manera cotidiana. Para ello la observación de la práctica de otros colegas, así como la reflexión de la propia práctica, se vuelven un referente muy importante para transformar el pensamiento docente acerca de la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias. Reflexionar sobre el propio modelo de enseñanza y reconocer las características a mejorar es entonces una buena opción para mejorar la enseñanza de las ciencias. Referencias en el módulo Castillo, F. (2006) Manual para el curso taller “Diseño inteligente de unidades didácticas”, México: UNAM-DGIRE, CU. 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