Concepciones alternativas y aprendizaje de las ciencias

Presentación del tema: "Concepciones alternativas y aprendizaje de las ciencias"— Transcripción de la presentación:

1 Concepciones alternativas y aprendizaje de las ciencias
Alejandra García Franco

2 El aprendizaje de conceptos
HECHOS CONCEPTOS Interpretar Comprender Relacionar DAR SENTIDO PRINCIPIOS Conservación Interacción Equilibrio

3 El aprendizaje de conceptos
El hielo se derrite La materia está hecha de partículas La energía cinética depende de la temperatura Interpretar Comprender Relacionar DAR SENTIDO PRINCIPIOS Conservación Interacción Equilibrio

4 FALTA Aprender ciencia como conjunto de datos Aprender ciencia como sistema de conceptos SOBRA Actividades de enseñanza, aprendizaje y evaluación Actividades de enseñanza, aprendizaje y evaluación Las decisiones sobre la selección y organización de contenidos debe hacerse en función de las metas a las que esté dirigido el currículo

5 Aprendizaje de conceptos
La selección de contenidos factuales debe estar subordinada a la comprensión y el uso funcional del conocimiento Comprender es más difícil que repetir La enseñanza de conceptos es más compleja que la enseñanza de datos Los maestros enseñan conceptos, los alumnos aprenden datos

6 Enseñar los conocimientos científicos como datos, como hechos, sin significado para el alumno, axiomas o principios no entendidos ni discutidos convierte el aprendizaje de la ciencia en una cuestión de fe, y a los alumnos, en creyentes, o más frecuentemente en ateos, condenados al infierno de los reprobados, cuando no se quedan en el limbo de la falta de comprensión. Pozo y Gómez Crespo, 1998

7 Algunos criterios para favorecer el aprendizaje de conceptos
Evitar preguntas y tareas que permitan respuestas reproductivas Plantear situaciones y tareas nuevas al menos en algún aspecto Evaluar los conocimientos previos al inicio, activando sus ideas y trabajando a partir de ellas Valorar las ideas de los alumnos, promover el uso de su terminología y que expliquen con sus propias palabras Utilizar técnicas indirectas que hagan inútil la repetición literal

8 Un poco de historia Primero… Después… Ahora… Errores conceptuales
Preconceptos Después… Concepciones alternativas Marcos conceptuales alternativos Teorías de los niños Ahora… Representaciones múltiples Concepciones múltiples

9 ¿Qué son? Construcciones que los sujetos elaboran para dar respuesta a su necesidad de interpretar fenómenos naturales o conceptos científicos, y para brindar explicaciones, descripciones o predicciones.

10 Características Relacionadas con la experiencia (observación directa, percepción, cultura, lenguaje, explicaciones de los profesores, materiales instruccionales) Son personales, pero no idiosincrásicas Son independientes de edad, habilidad, género o cultura Son muy persistentes y resistentes a la enseñanza tradicional

11 Características (2) Tienen carácter implícito
Pueden asociarse con explicaciones generadas a lo largo de la historia Interactúan con el conocimiento presentado en la instrucción formal generando una serie de aprendizajes no esperados

12 Algunos ejemplos Un plato de cobre tiene estas propiedades:
1. Conduce la electricidad 2. Color café 3. Más denso que el agua. Imagina que se pudiera aislar un sólo átomo de cobre de este plato. ¿Cuáles de estas propiedades serán las mismas para un átomo aislado? 1 1 ,2 1, 3 Todas ellas Ninguna de ellas

13 Algunos ejemplos Dos objetos A y B a temperatura ambiente (20° C) se calientan en condiciones idénticas durante un minuto, al terminar, la temperatura de A es de 35° C y la de B es de 25° C ¿Cuál de los dos objetos recibió mayor energía?

14 Algunos ejemplos Dos objetos A y B a temperatura ambiente (20° C) se calientan en condiciones idénticas durante un minuto, al terminar, la temperatura de A es de 35° C y la de B es de 25° C ¿Cuál de los dos objetos recibió mayor energía?

15 Algunos ejemplos Dos sustancias A y B reaccionan para formar una sustancia C. Si el sabor de A es dulce, y el sabor de B es agrio, decide cómo será el sabor de C. Dulce A B  C Salado Agridulce No puede saberse Agrio

16 Algunos ejemplos Un cuerpo es lanzado hacia arriba por un plano inclinado. Indica cuál de los tres esquemas representa correctamente la fuerza resultante que actúa sobre el mismo mientras asciende. F

17 Algunos ejemplos Supongamos que calentamos agua en una olla cerrada (donde no puede escaparse nada) hasta que no quede líquido ¿Cuándo crees que pesará más la olla? (a) Cuando contiene líquido (b) Cuando no quede líquido (c) Pesarán igual (d) No lo sé

18 Orígenes de las concepciones alternativas
Previas al aprendizaje Metodología de enseñanza habitual percepción Materiales educativos cultura lenguaje experiencias personales

19 ¿Y luego? Una gran proporción de las concepciones alternativas de los estudiantes son el resultado de la aplicación del razonamiento guiado por el “sentido común” Talanquer (2005) Principios intuitivos sobre el funcionamiento del mundo natural Procesos heurísticos de razonamiento

20 Realismo ingenuo Los objetos y procesos en el mundo físico existen de manera independiente del observador y son tal y como los percibimos. Los sentidos nos proporcionan conocimiento directo sobre la realidad. Los objetos físicos existen en estados naturales. Los conceptos y modelos se refieren a objetos, eventos y propiedades que existen en el mundo real.

21 Sentido común Ciertas formas de pensar (sentido común) tienen una frecuencia y estabilidad extraodinaria antes y después de la instrucción. Su relativa coherencia contribuye a su poder predictivo y resistencia. El mecanismo básico subyacente del razonamiento de sentido común es el reduccionismo. Los estudiantes tienen una tendencia natural a simplificar el análisis de cualquier problema o fenómeno, haciendo uso de la percepción y reduciendo el número de variables a considerar.

22 Razonamiento Perceptivo Razonamiento Secuencial Razonamineto Estático
Reduccionismo Razonamiento Perceptivo Razonamiento Secuencial Substancialismo Razonamineto Estático Causalidad Lineal Fijación Funcional Reducción Funcional Indistinguibilidad

23 Razonamiento Perceptivo
Razonamiento guiado por las propiedades perceptibles de un sistema o fenómeno. Las cosas son tal y como se perciben Uso de la “realidad” para explicar el modelo y no viceversa Uso del mundo macroscópico para explicar el mundo microscópico

24 Sustancialismo Tendencia a usar un objeto material común como referencia implícita para el análisis de conceptos abstractos. Las imágenes, analogías o símbolos usados para representar conceptos abstractos tienen realidad concreta.

25 Debe haber una causa, pero una es suficiente.
Reducción funcional La mayoría de los cambios y propiedades de un sistema dependen de una sola variable. Debe haber una causa, pero una es suficiente.

26 Fijación funcional Los principios y leyes se aplican a cualquier sistema o proceso sin importar sus características o las condiciones bajo las que se trabaja. Las condiciones o restricciones bajo las cuales una ley o principio se aplican son irrelevantes.

27 Indistiguibilidad Las explicaciones se construyen usando conceptos arbitrariamente seleccionados de entre un conjunto de ideas relacionadas. Tendencia a usar una misma idea con varias “etiquetas”.

28 Principios intuitivos
Continuidad Las sustancias pueden ser divididas en piezas más pequeñas que tienen las mismas propiedades que la pieza original.

29 Principios intuitivos
Esencialismo Las propiedades de los materiales están determinadas por la mezcla de diferentes componentes elementales con esencias bien definidas. Las propiedades se transfieren de manera aditiva.

30 Principios intuitivos
Sustancialismo Interacciones, procesos, propiedades y entidades abstractas que escapan a la percepción, se conciben como sustancias o propiedades de objetos materiales.

31 Principios intuitivos
Causalidad mecánica Todo cambio en un sistema es inducido por un agente externo. Todo cambio puede explicarse al identificar al agente que altera su “estado natural”

32 Principios intuitivos
Teleología Los cambios ocurren para satisfacer algún propósito o fin determinado, una necesidad intrínseca o algún principio fundamental Todo cambio puede explicarse al identificar al agente que altera su “estado natural”

33 Procesos heurísticos

34 Procesos heurísticos Asociación Covariancia: “a más A, más B”
Similitud: causa y efecto Proximidad: eventos cercanos Aditividad: los efectos se combinan Disponibilidad: de qué me acuerdo

35 Procesos heurísticos Reducción Fijación Secuenciación lineal
Se reducen el número de factores que se consideran Fijación Se generalizan los principios o interpretaciones Secuenciación lineal Análisis de sistemas como progresión de eventos

36 Tarea Tomar 3 concepciones ¿Cuál puede ser su origen?
Clasificarla de acuerdo a lo propuesto Principios intuitivos Procesos heurísticos ¿Qué sugerirían hacer con ella en el salón de clases?

37 Algunas concepciones alternativas
Cuando una reacción química alcanza el equilibrio hay la misma cantidad de productos que de reactivos Cuando el agua se evapora, sus moléculas se separan en el oxígeno y el hidrógeno que las conforma En una sustancia con enlace iónico, solamente se pueden formar tantos enlaces como cargas tenga el ión correspondiente En una sustancia con enlace covalente, es posible distinguir los electrones de cada uno de los átomos participantes Una base es una sustancia que contiene iones hidroxilo

38 ¿Y qué hacemos con las ideas previas?

39 El doctor del aprendizaje (Taber, 2002)
Diagnosticar el caso particular de la “falla para aprender” Usar la información para prescribir acciones apropiadas diseñadas para lograr el aprendizaje deseado La enseñanza de las ciencias es una actividad basada en la investigación Búsqueda de información publicada Descripción sistemática de nuestras acciones

40 Obstáculos al aprendizaje
Ausencia Condiciones físicas Distracciones Motivación No comprender el significado de lo que quiere decir el profesor

41 Impedimentos “nulos” Los estudiantes no relacionan las palabras del maestro con el conocimiento existente Deficiencia Fragmentación

42 Impedimentos “sustantivos”
Concepciones científicas intuitivas (impedimentos ontológicos) Impedimentos de aprendizaje pedagógicos

43 Para ser doctor… Experiencia
Tener presentes las ideas previas reportadas en la literatura Tener tiempo para discutir en grupos pequeños o individualmente las ideas de los estudiantes Desarrollar sensibilidad a las ideas de los estudiantes

44 Para ser doctor… Desarrollar un clima de aprendizaje que favorezca que los estudiantes discutan y critiquen sus ideas Desarrollar instrumentos que permitan explorar las interpretaciones de los estudiantes con más profundidad, más que evaluar las respuestas como correctas o no

45 Conocer las ideas previas…
Facilita el diagnóstico, identificación y predicción de dificultades conceptuales Permite diseñar o seleccionar métodos de enseñanza más eficaces Nos deja saber que el “aprendizaje” como la “salud” tiene muchos caminos posibles

46 Referencias Ideas previas
. Students' and Teachers' Conceptions and Science Education