El trabajo Práctico (Laboratorio) y la enseñanza de las Ciencias

Lo que nos convoca hoy: Comprender las condiciones que debe tener una actividad práctica para que pueda propiciar aprendizajes. Identificar y proponer aspectos de NOS e IC que pueden ser abordados mediante trabajos prácticos.

¿Qué tan importante es el trabajo práctico o de laboratorio para la Enseñanza de las Ciencias?

¿Qué actividades realiza el científico?

Trabajo práctico  Indagación ¿Cuál es nuestra visión del objetivo de las actividades prácticas? ¿Qué tipos de actividades de laboratorio o pasos prácticos podemos reconocer? Trabajo práctico  Indagación

¿Qué muestras las investigaciones? Los profesores/as realizan pocas actividades prácticas (ni en laboratorio ni en terreno) Los profesores/as piensan que las actividades prácticas NO generan aprendizajes Los tópicos tratados en un laboratorio necesariamente deben ser tratados nuevamente en la sala de clases, por lo tanto, es una pérdida de tiempo Visión Negativa

¿Para qué sirve un trabajo práctico, según las respuestas de los profesores? (Hodson 1992, 1994) Motivar y estimular el interés por la ciencia Desarrollar actitudes científicas Mejorar el aprendizajes de conceptos científicos Practicar el uso del método científico Enseñar técnicas de laboratorio Desarrollar la capacidad de llevar a cabo investigaciones científicas y obtener evidencias (Visión positiva)

Estudio sobre el diseño de trabajos prácticos, con profesores de enseñanza básica y media (Abrahams & Millar 2008). El foco de los profesores estuvo de forma predominante en el desarrollo de conocimiento científico, más que en desarrollar la comprensión de los procedimientos de la IC El trabajo práctico fue generalmente efectivo en conseguir que los estudiantes hicieran lo que se quería que hicieran con los objetos físicos, pero fue mucho menos efectivo en conseguir que utilizaran las ideas científicas para que guiaran sus acciones y reflexionaran sobre los datos recolectados.

Hubo poca evidencia que los profesores advierten el desafío cognitivo de vincular objetos observables con las ideas al diseñar actividades prácticas Las tareas rara vez incluyeron estrategias explícitas para ayudar a los estudiantes a establecer este vínculo

Estudio sobre las tareas realizadas por los estudiantes en laboratorios hechos en 5 paises de Europa en enseñanza secundaria y universitaria (Tiberghien et al., 2001). Muy pocos objetivos apuntan al desarrollo de habilidades complejas como hacer una investigación o aprender sobre modelos

¿Qué se espera que los estudiantes hagan con las IDEAS en los trabajos prácticos o de lab? No se ponen a prueba predicciones, ni se inventan conceptos o se evalua explicaciones, solo se trabajan observaciones y relaciones entre variables.

En el nivel universitario el panorama anterior solo mejora un poco.

Estudio sobre la motivación que genera el trabajos prácticos, en 25 colegios en Inglaterra (Abrahams 2008). Entusiasmo inmediato, pero no una razón para elegir carreras científicas

En términos de actividades prácticas (UK, Europa) o de laboratorio (USA) se pueden distinguir 3 tipos: 1) Demostraciones del profesor o grupales (experimentos, observaciones, recolección de datos, etc.) 2) Tareas enfocadas en la enseñanza de un procedimiento científico (medir variables, usar un microscopio, elaborar un modelo, etc.), y 3) Actividades de indagación o donde el estudiante es el responsable de gran parte de las actividades ¿Qué muestra la literatura sobre las formas de hacer trabajos prácticos?

Investigación en Chile: Frecuencia con la que profesores de 5º y 6º básico realizan actividades de laboratorio 5º Básico 6º Básico

Tipo de actividad de laboratorio más utilizada según 80 profesores básicos que hacen clases en segundo ciclo en Santiago Los profesores de ciencia de, educación básica y media piensan que los trabajos prácticos son muy importantes, principalmente porque estimulan el interés de los niños por la ciencia. Otros factores que se consideraron importantes para la realización de las actividades de laboratorio: tiempo, contenidos, falta de material, eficacia y disciplina (Vergara 2006, Cofré et al., 2009)

¿De qué sirven realmente los trabajos prácticos? (Millar, 2010) ¿Por qué el trabajo práctico es esencial para desarrollar el conocimiento científico de los estudiantes? Porque entendemos el aprendizaje de las ciencias con una visión constructivista El trabajo práctico debe involucrar tanto acción como reflexión Estableciendo puentes entre dos dominios de conocimiento El dominio de los objetos reales y las cosas observables Y el dominio de las ideas o aprendizajes

Predict-Observe-Explain (POE) Gunstone (1991) Las actividades POE pueden cumplir el objetivo de conectar el mundo de las Ideas o los aprendizajes con el mundo del hacer empírico.

Lo mismo puede ocurrir con actividades indagatorias reales en las que existe una pregunta detrás de la actividad realizada y en la que, en el mejor de los casos incluso puede generarse conocimiento (terremotos?, análisis de bases de datos medicas, climáticas, diseño de experimentos, etc.)

Trabajo práctico efectivo Objetivos de aprendizaje claros y pocos Instrucciones simples Basado en una pregunta Tiempo de reflexión Foco es la explicación En síntesis:

EJEMPLO DE TRABAJO PRÁCTICO INEFICIENTE Elaboración de un modelo de intestino, para comprender la difusión de los nutrientes, desde el lumen hacia el exterior NO existe forma de inferir lógicamente NADA sobre el comportamiento del intestino humano a partir del comportamiento de este pedazo de tubo plástico. No significa que este trabajo práctico NO sea útil, sin embargo, es un ERROR pensar en esta actividad como un procedimiento indagatorio que nos permita obtener evidencias para una explicación.

EJEMPLO DE TRABAJO PRÁCTICO EFICIENTE (Sin ser necesariamente indagatorio) Actividad basada en la comparación de distintos aislantes para mantener caliente un vaso con agua Piensa: ¿Cuál será el material que aísla mejor? Usa diferentes materiales para aislar cuatro vasos con agua caliente. Pon una tapa perforada en cada vaso y agrega un termómetro. Podrías dejar un vaso sin aislante ¿Por qué valdría la pena hacer esto?

en el que debe utilizar habilidades de pensamiento científicas. ¿Qué será mejor: llenar los vasos al mismo tiempo o en forma alternada? ¿Qué otra cosa deberías considerar para que tus resultados no tengan sesgo? Utiliza esta tabla para registrar la temperatura cada 2 minutos: Este paso práctico permite que los estudiantes puedan pensar, hablar y escribir sobre el fenómeno dentro de un contexto real en el que debe utilizar habilidades de pensamiento científicas.

Ciclo celular y Mitosis a través de indagación Introducción Esta actividad se debería realizar al comienzo de la unidad de Mitosis y reproducción celular (segundo medio). Una posibilidad es realizarla antes de revisar incluso las diferentes etapas de la mitosis con el fin de que los estudiantes sean los que infieran las etapas a través de la observación. Otra alternativa es realizar la actividad una vez que se han visto estas fases con el objeto de estudiar la duración del ciclo celular, desarrollar habilidades de indagación y generar la comprensión de algunos aspectos de NOS.

Procedimiento:   Observe las fotografías de las células de Raíz de cebolla y describa las diferentes morfologías. Haga cuenta que está de visita un amigo de otra galaxia que también quiere saber sobre ciclo celular pero que no entiende los nombres extraños que tienen las diferentes fases. Genere nuevos nombres que le puedan explicar más claramente lo que está pasando en cada una de esas fases. Determine cuantas de estas células están en las diferentes fases del ciclo celular que usted ha nominado. Sabiendo que un ciclo celular se demora aproximadamente 1 día en la cebolla, estime cuál es la duración de cada uno de los estados de su ciclo celular. ¿Qué fase es la más larga? ¿Cuál es la más corta? ¿Son realmente procesos discretos las diferentes fases del ciclo celular, o este es un proceso continuo? ¿Son las fases descubiertas o creadas por los biólogos celulares?