Ciencias de la Naturaleza y su Didáctica

Tema 1: Las Ciencias de
Naturaleza en Educación Primaria
la
1.1. El conocimiento del medio como iniciación al
aprendizaje de las ciencias
1.2. Qué debe de saber y saber hacer un profesor.
Conocimientos teóricos y prácticos necesarios
1.3. El caso de la energía: análisis científico didáctico
1.4. Programa guía de actividades
1. Las ciencias de la naturaleza en Educación Primaria
1.1.
El conocimiento del medio como iniciación del aprendizaje de las
Ciencias
El medio es lugar en el que se desarrolla la vida de lo seres humanos,
interactuándo y modificándolo. Los seres humanos forman parte de él además de
muchos otros fenómenos, sucesos, elementos de diferente índole.
Podemos hablar por ello de factores naturales/humanos, dentro de estos
podemos diferenciar:
- factores culturales y sociales: agrupaciones humanas
- factores históricos: concepto de tiempo
Todos estos factores interaccionan entre sí y con el medio condicionando la
vida y las actividades humanas que a su vez modifican el medio.
FACTORES NATURALES
MEDIO
FACTORES CULTURALES
Y SOCIALES
condiciona
FACTORES HISTÓRICOS
modifica
VIDA Y ACTIVIDAD
HUMANAS
El área de conocimiento del medio tendrá que tener un carácter
multidisciplinar. En educación Primaria se plantea el estudio de conocimiento del
medio desde un punto de vista global, pero para ello hay que estudiar las diferentes
disciplinas (natural, cultural, social e histórico) de manera independiente para
establecer relaciones después.
MEDIO
MUNDO
FÍSICO
SERES
VIVOS
COMPONENETES
FUNDAMENTALES
MATERIALES
MEDIO
TECNOLÓGICO
PLANTAS
ANIMALES
SER HUMANO
ENERGÍA
MÁQUINAS
El Medio tecnológico forma parte del medio natural debido a la acción del
hombre (éste lo incluyó). Además este tipo de materiales fabricados por el hombre
están muy “metidos” en nuestras vidas, facilitando nuestro trabajo (ej.: transforman
la energía, aprovechamiento de la energía...) el medio tecnológico deriva de la
utilización del medio físico.
Los niños empiezan a estudiar ciencias en Educación Primaria a partir del
área de conocimiento del Medio.
1.2.
¿Qué debe saber y saber hacer el profesor? Conocimientos
teóricos y prácticos.
El profesor debe tener conocimientos científicos, pedagógicos y
psicológicos. Éstos conocimientos nos ayudan para lo que es también muy
interesante la práctica.
Tiene que conocer suficientemente la materia que enseña, para tener así
mayor seguridad y confianza y no depender tanto del libro de texto; así el profesor
podrá planificar la enseñanza.
Conocimiento científico:
Conocer suficientemente la materia que se enseña no significa cantidad,
sino tener unos conocimientos básicos, que sean la base de la ciencia; tener un
conocimiento claro básico (calidad). Así es necesario conocer el conocimiento
de Ser Vivo.
Hay que tener unos conocimientos adecuados, suficientes, no
fragmentados, no erróneos, pasa así por poder seleccionar contenido a la hora
de dar clase, para poder relacionar unos contenidos con otros con otros,
llegando a tener así un conocimiento interrelacionado. A la vez, tenemos que
tener un conocimiento científico estrechamente ligado con la realidad (ej.:
teoría relacionada con los fenómenos observable) para así responder a los
interrogantes de los niños (conocer sus problemas)
Al mismo tiempo, también hay que tener un conocer sobre la materia
además de un conocimiento de la materia, de la ciencia, es decir, sus
características, sobre cómo se construyó el conocimiento científico. Conocer la
materia significa cantidad, pero también calidad. Todo esto nos ayudará a:
- la planificación de las actividades
- la secuenciación de los contenidos
- conocer los posibles problemas del alumnado
Conocimiento psicológico y psicopedagógico:
En cuanto al conocimiento acerca de la psicología y psicopedagogía, es
necesario para conocer sus posibilidades y limitaciones a nivel cognitivo en
relación con la etapa a la que se encuentra; conocer metodologías que
favorezcan el aprendizaje significativo, saber cómo enseñar una materia
concreta, tener en cuento los conocimientos teóricos necesarios para saber
cómo se aprende y así sabré seleccionar una metodología.
-
¿Qué debe de saber el profesor y saber hacer?
1. Debe conocer la materia a enseñar (aspectos sobre las ciencias y de las
ciencias)
2. Interés para organizar y secuenciar los contenidos
3. Conocimientos de tipo psicopedagógico: principales problemas o dificultades de
aprendizaje
4. Conocimiento a nivel teórico de cómo favorecer el aprendizaje
5. Tener conocimientos acerca de cómo enseñar
6. Debe conocer, teóricamente aspectos relacionados con el aprendizaje y saber
cómo se lleva a la práctica en el aula
7. Debe poder llegar a cuestionar ideas sobre el aprendizaje asumidas de forma
implícita (lo que se conocería con el nombre de currículum oculto)
8. Debe saber cómo enseñar, es decir, seleccionar actividades y depende de
éstas, estaremos siguiendo uno u otro método
9. Prever cómo intervenir en el aula, es decir, cómo introducir un nuevo concepto,
cómo presentar una nueva actividad, qué ejemplos voy a poner, qué preguntas
les voy a formular a las alumnos, cómo voy a hacer para evaluarlos, qué
actividades concretas voy a seleccionar para ello.
10. Hay que tomar un conjunto de decisiones para saber qué método voy a seguir.
Planificar el día a día de la enseñanza
11. Debe adquirir experiencia en el trabajo en grupo a intercambiar experiencias
con otros compañeros (esto se va a afianzar a lo largo de los años como
docente, con experiencia
1.3.
El caso de la energía: ¿Qué conocimientos científicos serían
necesarios?
La energía es uno de los conceptos básicos según los profesores que se incluyen en el
curriculum de Ciencias, entendida la energía como “la capacidad de un sistema para
realizar un trabajo”, pero no energía solo puede ser aprendida después de los conceptos
de fuerza y trabajo. Atributos que caracterizan la energía:
- propiedad de los sistemas que se pone de manifiesto en las transformaciones
- esta propiedad puede transmitirse i transferirse de un sistema a otro
- se puede manifestar de maneras diferentes: cinética, potencial, química, eléctrica...
siendo convertibles uno en otros
- se degrada en los procesos de transformación
- la cantidad total de energía se conserva, aunque a veces, debido al proceso de
transformación se pierde parte de la energía
Ideas previas sobre el concepto de energía, el mal uso del concepto “energía” en la
vida diaria del alumno provoca que los alumnos presenten problemas a la hora de atribuir
este concepto en el dominio científico, es decir, para describir fenómenos, y sus
respuestas a estas van encaminadas a aspectos observables “el motor se mueve cuando
se conectan los cables. Nuestra tarea es la de que empleen este concepto en “dominios”
científicos. Características de “energía” para los alumnos:
- visión antropocentrica, asociación de la energía con el “ser vivo” concretamente al ser
humano, ej.: un hombre sube una caja por un plano inclinado, y la energía se asocia al
hombre pero no a la caja
- identificación fuerza – energía
- materialización de una idea abstracta energía considerada como combustible y no
como una propiedad de este, la energía es algo necesario para que las cosas trabajen
- energía como algo “casi” material utilizado, por ejemplo, los alimentos tienen energía,
que no se manifiesta hasta que son comidos y el hecho de comerlos hace que esa energía
se libere
- la energía asociada al movimiento y a la actividad
- la energía puede gastarse, pues según los alumnos esta se gasta una vez que ha
sido usada, ej.: un futbolista después del partido tiene menos energía
Hiervezuelo y Mouleno. La Ciencia de los alumnos
Nota:
-
El trabajo es la manifestación externa de la energía. Si como consecuencia
de haber aplicado una fuerza a un cuerpo se origina un desplazamiento del
mismo, decimos que se ha realizado un trabajo, quedando éste
determinado por estos dos factores: fuerza aplicada y espacio recorrido por
su punto de aplicación.
Trabajo = Fuerza * espacio
-
Se dice que un cuerpo tiene energía cuando es capaz de realizar un
trabajo.
-
energía mecánica es la capacidad que tiene un cuerpo de realizar un
trabajo en virtud de su velocidad (energía cinética), de su posición (energía
potencial gravitatoria) o de su estado de tensión (energía potencial elástica)

energía cinética, es la capacidad que tiene un cuerpo en movimiento
de realizar un trabajo en función de su velocidad (masa y velocidad)
Ec = ½ m v2

energía potencial gravitatoria, es la capacidad que tiene un cuerpo de
realizar un trabajo por estar situado en un punto de un campo
gravitatorio (masa, gravedad y altura)
Ep = m g h

energía potencial elástica, es la capacidad que tiene un cuerpo
elástico (resorte) en virtud de su estado de tensión, para calcularlo
debemos tener en cuenta el trabajo que nosotros realizamos (y que se
almacenará en forma de energía
F= K * x
Ejemplos:
 Una pelota de tenis que rueda por el suelo, energía cinética, porque tiene masa y
se produce un desplazamiento (Ec: ½ m * v2)
 Un libro que se encuentra encima de la mesa, energía potencial gravitatoria, porque
tiene masa que se encuentra a una altura dentro del campo gravitatorio.
 El viento, energía cinética, porque tiene masa y se produce un desplazamiento (Ec: ½
m * v2)
 Una bombona de butano, energía química, asociada a su combustión
(sino la quemas no tiene energía)
 Un muelle estirado, energía potencial elástica
 Los alimentos, energía química (se queman en las mitocondrias)
Capacidad para transformarse
O producir cambios en otros
Es una propiedad
De los sistemas
Puede transmitirse
O transferirse
la cantidad total
total se conserva
ENERGÍA
Se manifiesta de
Distintas formas
existen diferentes
fuentes primarias
se degrada
transformaciones
Existen diferentes fuentes de energía:
ENERGÍA
FUENTES
RENOVABLES
Sol
Agua
Viento
Mareas
Biomasa
Inagotables
Tecnología poco desarrolladas
Relativamente caras
Riesgo ecológico bajo
NO RENOVABLES
FÓSILES
petróleo
carbón
gas natural
NUCLEAR
uranio
Se agotan. Dependencia externa
Tecnológicamente desarrolladas
Relativamente baratas
Riesgos ecológicos
El uso de una u otra fuente se debe a problemas sociales. Dentro de las
fuentes renovables de las que más se oye hablar es del Sol, agua, viento; y son
tecnológicamente, las más avanzadas.
Energía eléctrica
Electrólisis
generadores
pilas
motores
hornos
explosión
Energía química
energía mecánica
Combustión
fricción
turbinas
Energía térmica
Son algunas formas de energía, las más conocidas. Se transformaciones
energéticas “mediante... se procede un cambio de energía de... a...”
Transformaciones que se asocian a determinados sistemas.
ACTIVIDAD 1:
La planta es pequeña y el
Sol tiene una determinada
Constitución
la planta ha crecido y el sol
tiene una constitución ligeramente diferente
Existencia de dos sistemas u objeto: la planta y el Sol
- Planta, energía química
- Sol, energía química o de origen interno debido a la constitución del
Sol, formado principalmente por hidrógeno
La energía del Sol se libera y la planta adquiere más energía química y
así crece, y el Sol tendrá un contenido de Energía menor, tiene lugar una
transferencia de energía desde el Sol hasta la planta en forma de luz. No
se produce pues una transformación de energía sino una transferencia
y al aumentar un contenido de energía disminuye el otro.
ACTIVIDAD 2:
La persona está
descansada y la
pelota quieta
Los sistemas son: persona y pelota.
La persona está cansada
y la pelota está en
movimiento
En la primera imagen existe no energía, (ni potencial gravitatoria porque
la altura es 0, ni cinética, porque no hay desplazamiento) en la segunda
imagen existe energía potencial gravitatoria y energía cinética, puesto
que presentan altura y desplazamiento
ACTIVIDAD 3:
Los sistemas son: raqueta, persona y pelota.
El tenista está quieto, mueve el brazo, moviéndose la
raqueta y adqiriendo así la pelota un moviemiento.
Persona  energía química, al jugar disminuye
Raqueta  energía potencial gravitatoria (al principio)
debido al movimiento se produce energía cinética
Pelota  la raqueta le transfiere energía mecánica
Existe una interacción entre el hombre, la raqueta y la pelota y debido a ella, se
aprecian cambios materiales en los 3 elementos y cambios en la forma en que se
manifiesta la energía (de . química a E. Mecánica) pues la energía se transfiere a
través de la realización de un trabajo y se ejerce una fuerza
ACTIVIDAD 4:
El martillo realiza un trabajo sobre el clavo, transfiere la
energía en forma de trabajo, pero no toda esa energía se
transfiere al clavo pues también puede producirse un
calentamientos, es decir, una energía no se aprovecha para
clavar el clavo.
Se dice que la energía se conserva pero a veces sufre procesos de
degradación (ej: calentamiento del clavo