Ideas previas, siete afirmaciones

Presentación del tema: "Ideas previas, siete afirmaciones"— Transcripción de la presentación:

1 Ideas previas, siete afirmaciones
1. Los estudiantes llegan a la clase de ciencias con un conjunto diverso de concepciones alternativas sobre los eventos y objetos naturales. Muchas de estas concepciones tienen cierta coherencia interna. 2. Las concepciones alternativas son comunes a estudiantes de diferentes medios, edades, géneros e incluso culturas. 3. Las concepciones alternativas son persistentes y no se modifican fácilmente con estrategias de enseñanza convencionales. PARA MÁS INFORMACIÓN... Wandersee, J. H., Mintzes, J. J. and Novak, J. D., Research on Alternative Conceptions in Science. In D. Gabel (Ed.), Handbook of Research on Science Teaching and Learning, New York, Macmillan, pp , 1994.

2 Ideas previas, siete afirmaciones
4. Estas preconcepciones a menudo presentan isomorfismos con concepciones vigentes a lo largo de la historia del pensamiento científico y filosófico. 5. El conocimiento previo de los alumnos interacciona con el que se les enseña en clase, dando como resultado consecuencias imprevistas en el aprendizaje. 6. Los orígenes de estas preconcepciones están en las variadas experiencias personales, que incluyen la percepción, la cultura de los iguales, los métodos de enseñanza, las explicaciones de los profesores y los materiales educativos. 7. Las propuestas de enseñanza que facilitan el cambio conceptual pueden ser herramientas efectivas para la clase.

3 Cambio conceptual De esta forma, aprender un concepto científico implica la reestructuración de las concepciones alternativas en las concepciones científicamente aceptadas. Esto significa lograr discutir con los alumnos sus concepciones sobre el tema y reexaminarlas, hasta llevarlos a la conclusión de que algunas de sus representaciones resultan incompletas para explicar el fenómeno que se discute. A este proceso se le denomina cambio conceptual, y se sabe hoy que es un proceso gradual y complejo, en el cual la información que llega a los alumnos gracias a la experimentación, la indagación y la instrucción, es utilizada para enriquecer o reestructurar sus creencias y presuposiciones iniciales. PARA MÁS INFORMACIÓN... POSNER, G. J., STRIKE, K. A., HEWSON, P. W., y GERTZOG, W. A. (1982). Accommodation of a scientific conception: Toward a theory of conceptual change. Science Education 66, 211–227.

4 ¿Qué es la ciencia? Es una actividad fluida y holística y no el seguimiento de una serie de reglas que requieren comportamientos específicos en etapas específicas. Es una actividad orgánica, dinámica e interactiva, una constante interacción de pensamiento y acción.

5 Finalidades de la enseñanza de la ciencias
Propiciar la construcción de conceptos científicos a partir de las concepciones de los alumnos (cambio conceptual). Resolver problemas teóricos y experimentales (procesos científicos). Mostrar las interacciones de la ciencia, la tecnología y la sociedad. Un currículo equilibrado deberá atender cada uno de estos aspectos. transformar los trabajos prácticos sigue escondiendo una visión reduccionista de la actividad científica, que asocia prioritariamente investigación a trabajo experimental, y que ha actuado como obstáculo en la renovación de otros aspectos del proceso enseñanza-aprendizaje de las ciencias.

6 Visión moderna de la educación científica
El aprendizaje de las ciencias debe concebirse como un cambio conceptual, metodológico y actitudinal. Para ello es necesario una completa integración entre la teoría, las prácticas de laboratorio y los problemas en un proceso único de construcción de conocimientos científicos.

7 La paradoja de la enseñanza experimental
“Periódicamente desacreditada, muchas veces calificada como una pérdida de tiempo y, sin embargo, la idea predominante en el profesorado de ciencias es que la experiencia práctica es la esencia del aprendizaje científico.” A pesar de esta disonancia, los proyectos de investigación diseñados para obtener evidencias convincentes que puedan corroborar la eficacia de la enseñanza experimental y justificar así la enorme inversión de tiempo, energía y recursos con razones más concluyentes o tangibles que las meras “sensaciones profesionales”, son escasos. Hodson, D. (1994) Hacia un enfoque más crítico del trabajo de laboratorio. Enseñanza de las ciencias, 12(3),

8 ¿Cuál es la utilidad del trabajo experimental?

9 ¿Cuál es la utilidad del trabajo experimental?
Motivación Aprendizaje de técnicas de laboratorio Aprendizaje de conocimientos científicos Conocer el método científico y su uso Desarrollar actitudes científicas

10 El trabajo de laboratorio en la educación científica
Países: Dinamarca, Francia, Alemania, Gran Bretaña, Grecia e Italia Áreas: Química, física y biología Niveles: bachillerato y los dos primeros años de licenciatura. Objetivos principales: Clarificar y diferenciar objetivos de aprendizaje para el trabajo de laboratorio. Obtener información útil para el diseño de propuestas de trabajo de laboratorio que logren promover los objetivos identificados y el aprendizaje de los alumnos.

11 Objetivos del trabajo de laboratorio
Estudiantes: Relacionar teoría y práctica. Aprender habilidades experimentales. Aprender la metodología del pensamiento científico. Motivar, desarrollo personal y competencia social. Profesores: Evaluar el conocimiento de los estudiantes. Se diseño una encuesta para estudiar los objetivos de aprendizaje atribuidos al trabajo de laboratorio por los maestros. Existen diferencias entre los países en términos de la importancia relativa dada a las habilidades de laboratorio. La motivación para el aprendizaje de las ciencias no se le atrinuye un status muy alto como objetivo del aprendizaje experimental. El objetivo principal, para los profes de todos los países, fue la relación entre teoría y práctica. European Comission, Teachers’ objectives for labwork. Proyect PL Labwork in science education.

12 ¿Es motivante? El entusiasmo por el laboratorio disminuye con la edad.
Les gusta cuando saben lo que hacen y cuando hacen sus propios experimentos. No les gusta si sale mal. Lo que los estudiantes de todas las edades parecen valorar es el desafío cognitivo

13 ¿Aprenden técnicas de laboratorio?
Habilidades generales ¿De qué manera la habilidad de saber usar una bureta o pipeta es transferible a otro contexto de laboratorio o a una situación de la vida diaria? Destrezas y técnicas esenciales para futuros científicos y técnicos 11% leen un amperímetro programable. 14% monta un circuito eléctrico con diagrama. 57% realiza una técnica de filtración. ¿Los alumnos adquieren las técnicas de laboratorio a partir del trabajo práctico que realizan en la escuela? ¿La adquisición de estas técnicas es positiva desde un punto de vista educativo? Habilidades generalizables y libres de contenido, transferibles a otras áreas de estudio y válidas para todos los alumnos como un medio para enfrentarse a los problemas cotidianos que se dan fuera del laboratorio. No se trata de que el trabajo práctico sea necesario para que los alumnos adquieran ciertas técnicas de laboratorio, sino de que estas habilidades particulares son necesarias si queremos que los estudiantes participen con éxito en el trabajo práctico. Por lo anterior, debiéramos enseñar sólo aquellas destrezas que resulten útiles para la enseñanza posterior y, cuando éste fuera el caso, deberíamos asegurarnos de que esas habilidades sean desarrolladas a un nivel de competencia satisfactorio. Cuando la buena realización de un experimento exija una habilidad que los niños no van a volver a necesitar, o niveles de competencia que no pueden alcanzar rápidamente, se deben encontrar procedimientos alternativos, tales como el premontaje de aparatos, la demostración del profesor o la simulación con computadora. Hay que ser más críticos sobre cuáles han de ser las habilidades que se enseñen, a favor de dejar más claro a los estudiantes que algunas técnicas de laboratorio permiten realizar otras actividades de aprendizaje útiles, y a favor de asegurarse de que la carencia de determinadas habilidades no constituye una barrera para el aprendizaje.

14 ¿Aprenden conocimientos científicos?
Investigación (biología): clase/discusión vs trabajo de laboratorio/discusión vs clase/demostración profesor/discusión El trabajo práctico presenta ventajas sólo respecto al desarrollo de técnicas de laboratorio. No así en conceptos adquiridos, comprensión de metodología científica o motivación. Aun cuando la información disponible es difícil de interpretar y poco concluyente, no se puede afirmar que el trabajo práctico es superior a otros métodos. En ocasiones es menos útil. ¡La única ventaja del trabajo práctico radica en conseguir ciertos objetivos de aprendizaje que los otros métodos ni siquiera se plantean! Moreira (1980) encontró que los estudiantes a menudo llevan a cabo ejercicios en clase teniendo sólo una vaga idea de lo que están haciendo, sin apenas comprender el objetivo del experimento o las razones que han llevado a escoger tal o cual práctica, y con escaso entendimiento de los conceptos subyacentes. En el mejor de los casos, estas actividades son una pérdida de tiempo; lo más probable es que causen confusión y resulten contraproducentes.

15 Se hace un uso irreflexivo del trabajo práctico.
En resumen Se hace un uso irreflexivo del trabajo práctico. Es SOBREUTILIZADO; las prácticas se usan como algo normal y no como algo extraordinario. Es INFRAUTILIZADO; sólo en contadas ocasiones se explota completamente su auténtico potencial. El trabajo práctico, tal como se lleva a cabo en la actualidad, plantea demasiadas barreras que dificultan el aprendizaje. A los estudiantes frecuentemente les pedimos: Comprender la naturaleza del problema y el procedimiento experimental, sin haberlos hecho partícipes de ellos. Adoptar la perspectiva teórica relacionada con el tema de estudio, muchas veces sin ayuda del profesor. Leer, asimilar y seguir las instrucciones del experimento Manejar los aparatos necesarios Recopilar datos y reconocer la diferencia entre los obtenidos y los que debieran haber salido Interpretar los resultados Escribir un informe con un lenguaje, a menudo impersonal y obscuro. Para el éxito del trabajo práctico es importante disminuir al máximo todas estas interferencias.

16 Preguntas obligadas: ¿Cuáles son las finalidades y objetivos que perseguimos los docentes al hacer que los alumnos realicen actividades experimentales? ¿Cómo se realizan habitualmente las prácticas de laboratorio en la enseñanza de la química y qué visión de la ciencia y del trabajo científico transmiten? ¿Es posible la transformación de las prácticas de forma que se facilite la familiarización de los estudiantes con visiones más actuales de la actividad científica?

17 El trabajo de laboratorio…
¿Es un pilar o sólo un apoyo para la educación científica? ¿Es el único modo de experimentar directamente muchos de los fenómenos y hechos que aborda la ciencia? ¿Propicia el desarrollo de habilidades particulares indispensables para el desarrollo profesional?

18 ¿Qué hacer con el laboratorio?
Reconceptualizarlo: Perfilar los tipos de prácticas con base en tres finalidades: Aprender ciencia: conocimientos teóricos y conceptuales. Aprender qué es la ciencia: entender su naturaleza, métodos y su relación con la sociedad. Aprender a hacer ciencia: técnica de la investigación científica y resolución de problemas. Se ha asumido con demasiada frecuencia que objetivos tan distintos pueden ser cubiertos por el mismo tipo de experiencias de aprendizaje. Como la experimentación es un elemento fundamental en la ciencia, muchos creen que debería ser igual en la educación científica. Sin embargo hay que realizar la distinción crucial entre la práctica de la ciencia y la enseñanza/aprendizaje de la ciencia.

19 Diversificarlo Experiencias. Destinadas a obtener una familiarización perceptiva con el fenómeno. Experimentos ilustrativos. Destinados a mostrar un principio o una relación entre variables. Ejercicios prácticos. Diseñados para aprender determinados procedimientos o destrezas, que pueden ser prácticas, intelectuales, de comunicación o para ilustrar una teoría. Investigaciones. Diseñadas para dar a los estudiantes la oportunidad de trabajar como lo hacen los científicos, para aprender en su curso cómo se hace el trabajo científico, las destrezas y procedimientos propios de la indagación. Hodson entiende por trabajo práctico toda aquella metodología de aprendizaje que exija a los estudiantes el ser activos: actividades con computadoras, análisis de casos, entrevistas, debates y representación de papeles, escribir tareas de diversos tipos, hacer modelos, carteles y álbumes de recortes, investigar en la biblioteca, hacer fotografías y videos.

20 trabajos prácticos = métodos de aprendizaje activos
Nota No todo el trabajo práctico se realiza en el laboratorio y no todo el trabajo de laboratorio es experimental. trabajos prácticos = métodos de aprendizaje activos

21 Menos práctica y más reflexión
Las mejores prácticas son las de un nivel de indagación alto. Un estudiante que carezca de la comprensión teórica apropiada no sabrá dónde o cómo mirar para efectuar las observaciones de la tarea en cuestión o no sabrá cómo interpretar lo que vea. Saber y no saber aplicar es no saber.

22 No olvidar… El trabajo de laboratorio es el único modo de experimentar directamente muchos de los fenómenos y hechos que aborda la ciencia. Sólo será útil cuando las investigaciones tengan una base teórica y sean bien entendidas por el estudiante. Lo que los estudiantes de todas las edades parecen valorar es el desafío cognitivo. El trabajo debe ser relativamente fácil de llevar a cabo con éxito.

23 Las habilidades particulares son necesarias si queremos que los estudiantes participen con éxito en el trabajo práctico. Enseñar sólo aquellas destrezas que resulten útiles para la educación posterior y asegurarnos de que sean desarrolladas a un nivel de competencia satisfactorio. Hay que hacer un experimento adecuado que tenga un objetivo claro y “funcione” y tener una medida de control e independencia suficientes.

24 Habilidades intelectuales
Clasificar Graficar Interpretar datos Inferir Predecir Observar Comunicar Estimular Medir Recopilar datos

25 Experiencias de cátedra*
Son demostraciones de experimentos útiles para el conocimiento científico. Deben ser sencillas de presentar y atractivas. Deben generar la curiosidad de los estudiantes y motivar el razonamiento “HANDS ON, MIND ON”. Deber ser visibles para todos Se pueden desarrollar con materiales sencillos y baratos. La diversión o la vistosidad no deben ser el único objetivo, por lo que todas las experiencias de cátedra deben aterrizar en algún concepto importante o en un tema ubicado en el currículo. Deben ser infalibles, por eso es conveniente ensayar el experimento antes de clase y tener todo preparado. *Talesnick, I. El discreto encanto de la química, Facultad de química, UNAM, 1993.

26 ¿Por qué experiencias de cátedra?
Los estudiantes disfrutan ver que pasan cosas. Cuando los principios químicos se ilustran con demostraciones, no solamente son más interesantes para los estudiantes, sino también es más divertidos para el profesor.

27 ¿Cómo elegir el experimento?
Aquel que llame la atención del alumno sobre el comportamiento químico del mundo que lo rodea. El que aumente su cultura científica. Con el que observe fenómenos y aprenda hechos. Con el que desarrolle habilidades de pensamiento.

28 ¿Cuál? Aquel que llame la atención del alumno sobre el comportamiento científico del mundo que lo rodea. El que aumente su cultura científica. Con el que observe fenómenos y aprenda hechos. Con el que desarrolle habilidades de pensamiento.

29 Características Objetivo educativo claro. Oportuno y apropiado.
Visible. Sencillo y sin distractores. Directo y evidente. Dramático e impactante. Preparado y probado.

30 ¿Qué ganamos? Desarrollo de la capacidad de observación
Manejo de sustancias y equipo Riesgos Tratamiento de desechos

31 Presentar algo sólo con el interés de que vean un cambio químico sorprendente o impresionarlos con la “magia” de la química, es perder la oportunidad de enseñar conceptos científicos y describir las propiedades de los sistemas

32 ¡CUIDADO! Presentar algo sólo con el interés de que vean un cambio químico sorprendente o impresionarlos con la “magia” de la química, es perder la oportunidad de enseñar conceptos científicos y describir las propiedades de los sistemas.

33 Disoluciones

34 Dispersiones Disoluciones:
Mezclas homogéneas en las que las partículas de la fase dispersa tiene el tamaño de átomos o moléculas. Coloides: Mezclas homogéneas. Partículas entre 10 y veces más grandes que los átomos y moléculas. Suspensiones: Tamaño promedio mayor que el de los sistemas coloidales.

35 Disoluciones gas-gas aire gas-líquido aire húmedo
gas-sólido humos finos líquido-gas refrescos gaseosos líquido-líquido vinagre líquido-sólido agua de mar sólido-gas H2 adsorbido en metales sólido-líquido amalgamas dentales sólido-sólido aleaciones

36

37 Acetato de sodio trihidratado
Sobresaturación Acetato de sodio trihidratado (NaC2H3O23H2O) Arriba de los 58°C el acetato pierde su agua de hidratación. La sal se disuelve completamente a los 79°C (152 g NaC2H3O2/100 g H2O)

38 Día y noche C6H12O6 + OH-  C6H11O6- + H2O O2 (g)  O2 (ac)
O2 (ac) + indicador  indicador + O2 (incoloro) (azul) indicador  O2 + C6H11O6-  indicador + productos (azul) (amarillo claro) C6H12O6 + O2 (g) + OH-  H2O + productos

39 El aprendizaje científico como investigación dirigida
A medida que la didáctica de las ciencias pretenda proponer una visión lo más cercana posible a los trabajos científicos, y sabiendo que en la actividad científica la teoría, las prácticas de laboratorio y los problemas sobre un mismo tema aparecen absolutamente entremezclados, es necesario que las propuestas para enseñar teoría, prácticas de laboratorio y problemas no sean diferenciadas. Carvahlo, A. M. P. (2004), “Formación de profesores: es necesario que la didáctica de las ciencias incluya la práctica de la enseñanza”, Educación Química, vol. 15, No. 1.

40 Estrategia Plantear situaciones problemáticas que generen el interés de los alumnos y proporcionen una concepción preliminar de la tarea. Proponer a los estudiantes el estudio cualitativo de las situaciones planteadas y la toma de decisiones para acotar problemas precisos y concebir un plan de ataque. Orientar el tratamiento científico de los problemas: emitir hipótesis, elaborar y realizar estrategias de solución y analizar los resultados.

41 Plantear el manejo reiterado de los nuevos conocimientos en una variedad de situaciones para profundizarlos y afianzarlos, haciendo énfasis en las relaciones CTS. Favorecer las actividades de síntesis (esquemas, memorias, mapas conceptuales, etc) la elaboración de productos y la concepción de nuevos problemas.