Resolución de problemas (enseñar a pensar)
En el mundo cotidiano, el primer paso y en ocasiones el más difícil antes de resolver un problema, es el reconocimiento de que ese problema existe
Esto implica que los alumnos no sólo necesitan ayuda para resolver los problemas sino también para reconocerlos. Porque en ocasiones, los problemas se ‘inventan’ de manera tal que formar a los alumnos para que resuelvan problemas que fueron diseñados previamente para ellos, no los prepara, en efecto para realizar una selección por sí mismos de los problemas importantes. En conclusión, a los alumnos habría que enseñarles no solo la forma de resolver problemas sino la habilidad de ser capaces para reconocer los problemas que vale la pena resolver.
En el mundo cotidiano, resulta más difícil identificar el problema que resolverlo
Recurriendo a un ejemplo: un empresario podría detectar a simple vista que los beneficios están disminuyendo pero sin lograr descubrir por qué. Un alumno puede observar que sus calificaciones son más bajas en una asignatura pero sin reconocer qué puede hacer para mejorarlas. Encontrar lo que genera la dificultad es lo que permitirá reconocer el problema.
En el mundo cotidiano, los problemas están mal estructurados
Los teóricos de la resolución de problemas diferencian entre problemas bien y mal estructurados. Los problemas bien estructurados son aquellos cuyos pasos que conducen a la solución se pueden establecer de forma explícita y evidente. Los problemas mal estructurados son aquellos en los cuales es difícil especificar los pasos necesarios para llegar a la solución. Son muy pocos los problemas cotidianos de formato estructurado.
En el mundo cotidiano, la resolución de problemas no presenta de forma clara el tipo de información necesaria que se requiere para abordarlos, ni tampoco estará claro el sitio en el cual deba buscarse la información
En efecto, la vida real es compleja y hallar la información puede ser a menudo un problema en sí mismo.
En el mundo cotidiano, las soluciones a los problemas suelen depender del contexto
A diferencia de los problemas que los alumnos están acostumbrados a resolver, los problemas del mundo real están atravesados por numerosas variables que pueden condicionar sus potenciales soluciones. En efecto, una característica de las problemáticas que se presentan en la escuela es la descontextualización.
En el mundo cotidiano, los problemas no tiene una única solución... e incluso los criterios que definirían cuál de todas es la mejor solución, no siempre están claros.
En la mayor parte de los problemas que aparecen en la vida no existen respuestas unívocamente correctas, y aún en el caso en que esto fuera así, solo sería posible apreciarlo en retrospectiva.
En el mundo cotidiano, los problemas dependen al menos tanto de conocimiento oficial como del extraoficial
La capacidad de adquirir el conocimiento extraoficial no es sino una manifestación de la capacidad para adquirir cualquier otra forma de conocimiento.
En el mundo cotidiano, la resolución de problemas importantes, genera consecuencias significativas
Los problemas que se les presentan a los alumnos no suelen tener consecuencia alguna, sin embargo, en la realidad mundana, resolver una problema puede ser la diferencia entre una vida feliz o una vida desdichada. Si las soluciones a los problemas de la vida pudiesen separarse de sus consecuencias, entonces no tendríamos ningún motivo para preocuparnos sobre la forma en que se suele enseñar a resolver problemas.
En el mundo cotidiano, los problemas suelen resolverse en grupo
Generalmente, las problemáticas de la vida implican para su solución la intervención de varias personas, los grupos de trabajo son la norma más habitual en la mayoría de los ámbitos.
En el mundo cotidiano, los problemas suelen ser complicados, confusos y persistentes
La solución de un problema no siempre es una solución definitiva, los problemas reales son problemas que pueden tener diversas dimensiones en incluso modificarse de acuerdo a la perspectiva. Por ejemplo, los directivos de una empresa pueden apreciar como deben enfrentar una doble problemática: encontrar soluciones y además, convencer a otros de la eficacia de dicha solución.
Falacias que dificultan enseñar a razonar
1. El profesor es el que enseña y el alumno el que aprende
Al enseñar razonamiento crítico, debemos tener en cuenta que es necesario desarrollar una atmósfera que nos permita sentirnos a gusto con la situación. Tampoco deberíamos sentirnos amenazados por ese rol. En realidad, no debería existir mejor método para aprender que enseñar y esto debería ser claro tanto para el docente como para los alumnos.
2. Razonar es sólo una tarea del alumno
Los profesores en vez de esperar que se les diga exactamente qué es lo que deben hacer, deberían evaluar los programas que tienen a su disposición para usar en el aula, del mismo modo que esperan que los alumnos evalúen los problemas que se les presentan en las tareas escolares.
3. Lo más importante es decidirse por el programa adecuado
La elección de un programa implica un complicado conjunto de otras elecciones como puede ser elegir la enseñanza inducida frente a la separada o la basada en procesos frente a la holística. Si profesores y funcionarios tuviera claros los objetivos para poner en práctica un programa en relación a las capacidades de razonamiento, la elección sería más simple, pero el consenso respecto a los objetivos no siempre existe.
4. Lo que verdaderamente importa es la respuesta correcta
No importa en realidad el modo en el que el alumno llegue a la respuesta, por eso el formato típico de los exámenes se basa en el formato de tipo test en el cual se aplica a disciplinas substancialmente diferentes. Resulta difícil equilibrar un proceso orientativo hacia la resolución de problemas centrada en los resultados.
5. La discusión en el aula es un medio para un fín
El razonamiento, surge como un proceso social que se internaliza solo después de haberse sido expresado socialmente.
6. Los principios de la enseñanza magistral pueden aplicarse al razonamiento, de mismo modo que pueden aplicarse a cualquier otra cosa.
7. La finalidad de un curso de razonamiento es ‘enseñar a pensar’.
Los alumnos pueden empezar a razonar pero no porque les hayamos enseñado sino más bien lo que sucede es que se facilitaron exitosamente los medios que propician esta autoeducación.
jueves, 9 de abril de 2009
EL APRENDIZAJE DE CONCEPTOS CIENTIFICOS
El aprendizaje de conceptos científicos
(Aprendizaje significativo y cambio conceptual)
Los contenidos verbales del currículum, de los datos a los conceptos
Podemos diferenciar en los currículos tres tipos principales de contenidos verbales: los datos, los conceptos y los principios. El aprendizaje de las ciencias requiere muchos datos y hechos concretos, algunos de los cuales deben enseñarse en las aulas, mientras que otros son de conocimiento público. Pero una cosa es tener un dato, conocer algo como un hecho y otra darle sentido o significado. Comprender un dato requiere utilizar conceptos, es decir, relacionar tales datos dentro de una red de significados que explique por qué se producen y qué consecuencias tienen. Conocer un dato nos permite, en el mejor de los casos, reproducirlo. Los hechos o los datos deben aprenderse literalmente, de un modo reproductivo; no es necesario comprenderlos y, de hecho, frecuentemente cuando se adquieren contenidos factuales o no hay nada que comprender o no se está dispuesto o capacitado para hacer el esfuerzo necesario para comprenderlo.
Pretender que los alumnos aprendan la ciencia como una un conjunto de datos oc omo un sistema de conceptos implica formas totalmente distintas de orientar la enseñanza de la ciencia y por consiguiente, actividades de enseñanza, aprendizaje y evaluación completamente distintas. Ambos tipos de conocimiento verbal pueden considerarse complementarios, pero su peso en el currículo no puede ser equivalente.
Tienen que aprender datos los alumnos
Toda decisión sobre selección y organización de contenidos debe tomarse en función de las metas a las que esté dirigido. Las leyes del olvido en general son poco condescendientes con el aprendizaje factual. Si los alumnos tienen dificultades para comprender los conceptos básicos de la ciencia, aún más dificultades tienen para recordar los datos que no comprenden.
No puede enseñarse ciencia sin datos. Ahora bien, estos datos, no deberían ser un fin en sí mismos, sino que deben ser un medio para acceder a otras formas de conocimiento verbal más próximas a la comprensión. Los datos no se justifican sino promueven conductas o conocimientos significativos
La comprensión de conceptos: aprendizaje significativo y conocimiento previo
El aprendizaje de hechos o datos supone un copia más o menos literal por parte del alumno de modo tal que pueda almacenarla en su memoria. Esto proceso de repetición ciega será insuficiente para que el alumno puede llegar a los conceptos. Una persona adquiere un concepto cuando es capaz de dotar de significado a un material o a una información que se le presenta, esto es cuando "comprende". Para ello ha de ser capaz de establecer relaciones con conocimientos anteriores. El aprendizaje de los hechos se realiza por repetición, el aprendizaje significativo requiere comprensión. Por otra parte, los datos pueden aprenderse de una sola vez, mientras que los conceptos se adquieren de forma gradual, pero mientras los primeros se olvidan rápidamente sin repaso, los segundos solo se olvidan lentamente.
Algunos criterios para diferenciar hechos y conceptos durante el proceso de evaluación
- Evitar preguntas que permitan respuestas reproductivas
- Evaluar en situaciones y tareas nuevas
- Evaluar al comienzo de las sesiones
- Valorar las ideas personales de los alumnos
- Valorar las interpretaciones y conceptualizaciones de los alumnos que se alejan o desvían de la idea aceptada
- Utilizar técnicas indirectas
Se requiere, en efecto, evaluar el aprendizaje conceptual con criterios abiertos o flexibles en vez de términos de respuestas correctas o incorrectas.
Además de requerir que el material de aprendizaje tenga una estructura conceptual explícita conviene que la terminología y el vocabulario empleado no sea excesivamente novedoso ni difícil para el aprendiz. El material no solo debe estar organizado en sí mismo sino que debe estar organizado para los alumnos cuyos conocimientos previos y motivación deben tenerse en cuenta.
Condiciones o requisitos para que se produzca un aprendizaje constructivo
a. Relativas al material: Organización (estructura lógica o conceptual explícita) y Vocabulario y terminología (adaptados al alumno)
b. Relativas al aprendiz: Los conocimientos previos y la predisposición favorable para la comprensión a través de la búsqueda del significado y el sentido de lo que se aprende.
Siempre que una persona intenta comprender algo, requiere la activación de ideas previas que le permitan comprender el tema, sin embargo, esto no garantiza que el aprendizaje sea adecuado. Efectivamente, la enseñanza de la ciencia apenas cambia los conocimientos previos a partir de los cuales se interpretan los conceptos científicos que se aspira a enseñar. A menudo, en lugar de realizar una reinterpretación de los conocimientos previos, se asimila la ciencia a los conocimientos cotidianos
Los conocimientos previos resisten a la modificación a través de la instrucción y la tendencia de asimilar los aprendizajes escolares a las intuiciones personales ha sido objeto de numerosas investigaciones dentro de la didáctica de ciencias y constituyen el enfoque predominante actualmente. El aprendizaje significativo ha dado paso al estudio del cambio conceptual, entendido como el cambio de los conocimientos previos que poseen los alumnos.
El origen de las concepciones alternativas
Las concepciones alternativas no son un problema más sino otra manifestación más del mismo problema con dimensiones actitudinales, procedimentales y conceptuales: la desconexión entre el conocimiento que los alumnos generan para dar sentido al mundo que los rodea, un mondo de objetos y personas y el conocimiento científico, plagado de extraños símbolos y conceptos y conceptos abstractos referidos a un mundo más imaginario que real, mientras que el conocimiento conceptual de los alumnos traen al aula y con él sus actitudes y procedimientos, refiere al mundo cotidiano, un mesocosmos trazado por las coordenadas espacio temporales del aquí y ahora, la ciencia que les enseña se mueve más en la realidad virtual de mircorocosmos y del macrocosmos. Sólo una relación entre estos diferentes niveles de analisis de la realidad basada precisamente en su diferenciación, puede ayudar a los alumnos a comprender el significado de los modelos científicos y, desde luego, interesarse por ellos.
De acuerdo con la psicología evolutiva, la necesidad de predecir y controlar, empieza desde la cuna. Algunas hipótesis muy sugestivas especulan que ya desde el nacimiento los bebés tienen ‘teorías’ respecto al funcionamiento de los objetos y las personas. Otras concepciones no sería ya innatas sino culturales... y finalmente, otras días, ganarán espacio a partir de la enseñanza sistemática, dentro de las aulas: el uso más o menos acertado de metáforas acaba con impregnar el pensamiento de los alumnos. De esta forma, diremos que las concepciones de los alumnos tienen tanto un origen sensorial, cultural y escolar.
El origen sensorial (las concepciones espontáneas)
1. Semejanza entre causa y efecto
2. Contigüidad espacial
3. Contigüidad temporal
4. Covaración cualitativa entre causa y efecto
5. Covaración cuantitativa entre causa y efecto
Estas reglas estarían muy vinculadas al funcionamiento del sistema cognitivo humano como procesador de información con recursos limitados y por lo tanto restringe el espacio de búsqueda ante una situación de incertidumbre. Por otra parte, para algunos alumnos no se trata de conocimientos verbales (en tanto no pueden explicar su conocimiento verbalmente) sino tan solo "teorías de actuación", es decir, nociones procedimentales.
Origen cultural (las representaciones sociales)
El alumno es bombardeado por diversos canales de comunicación que le proporcionan casi sin filtro, conocimientos aparentemente cinéticos que pueden ser, bastante incongruentes entre sí. La escuela debería ayudar a reconstruir el saber cultural, pero a veces, se transforma en una fuente de ideas confusas y concepciones alternativas.
Origen escolar (concepciones analógicas)
Únicamente se refiere a esta fuente para hacer referencia a posibles errores de los alumnos generados aparentemente por la enseñanza escolar.
Sucede que al no presentarse el conocimiento científico como un saber diferente de otras formas de saber, los alumnos tiende a asimilar los conocimientos escolares a otras fuentes de "conocimiento científico" sobre el mundo. Los modelos científicos se mezclan, se difuminan, en aquellos ámbitos del discurso cotidiano, con referentes comunes.
Las concepciones alternativas como teorías implícitas
Estas concepciones alternativas que los alumnos mantienen al enfrentarse a la mayor parte de los conceptos y fenómenos científicos no son algo arbitrario o casual, no son el resultado de un error, una irregularidad o fallo de su sistema cognitivo, sino por el contrario, el producto de un aprendizaje en la mayor parte de los casos informa o implícito que tiene por objeto establecer regularidades en el mundo, hacerlo más previsible y controlable.
Las concepciones alternativas no son algo accidental o coyuntural sino que tienen una naturaleza estructural sistemática, el resultado de una mente o sistema cognitivo que pretende dar un sentido al mundo definido no solo por las relaciones entre los objetos físicos que pueblan e l mundo, sino también por las relaciones sociales y culturales que se establecen en torno a esos objetos. La enseñanza de la ciencia pretende que los alumnos compartan estas otras producciones tan elaboradas que son los modelos y teorías de la ciencia, requiere superar o trascender esas representaciones de primera mano, un tanto superficiales, que nos ofrecen el sentido común y la cultura cotidiana. Para ello es necesario conocer algo más sobre cómo están organizadas esas concepciones alternativas y qué es lo que hay que cambiar en el llamado cambio conceptual.
Tanto en la historia de la ciencia como en su aprendizaje, el cambio no implica tanto sustituir unas ideas por otras, como modificar las relaciones entre esas ideas que son las que determinan su significado. La nueva teoría científica no abandona todas las ideas de las teorías precedentes sino que las reestructura cambiando su sentido en el marco de la teoría.
Las verdaderas concepciones alternativas son producto de una teoría de dominio, constituida por el conjunto de representaciones de diverso tipo activadas por sujetos antes contextos pertenecientes a un dominio dado. Estas teorías de dominio sería menos accesibles tanto para el investigador como para los propios procesos de explicitación del sujeto. Esto no significa que el alumno mantenga explícitamente teoría de domino alguna que le permita expresar dicha regularidad conceptual de acuerdo a lo que inferimos a partir de sus acciones y predicciones. En este sentido, las teorías de dominio requieren un mayor esfuerzo cognitivo y una mayor cantidad de práctica para su explicitación.
En esta línea, el modelo de Karmiloff Smith observa que las teorías de dominio si bien son implícitas en el sentido de no ser accesibles a la conciencia del sujeto, se hallan explícitamente representadas en la memoria. La explicitación sería un proceso continuo que implicaría diversos niveles de redescripción representacional basados en códigos de reciente abstracción o formalización. Un conocimiento puede ser explícito sin ser conciente sin ser verbalizable, pero las formas superiores de explicitación implican la capacidad de redescribir fenómenos o situaciones en términos de lenguajes y códigos con notable nivel de abstracción o descontextualización como los lenguajes de las ciencias. Si bien las teorías de dominio son menos accesibles a la conciencia y más difíciles de explicitar ya que requieren tomar conciencia de distintas representaciones activadas en contextos diferentes son representaciones más estables y persistentes que los modelos mentales.
Las teorías de dominio determinarían la concepciones que activaría cada sujeto en respuesta a las demandas específicas de cada situación con creta, cuyos rasgos esenciales estructurales, vendrían dados por la estructura de sus teorías en ese dominio.
Las teorías implícitas estarían construidas de hecho a partir de un conjunto de reglas o restricciones en el proceso de la información que determinarían no solo la selección de la información procesada sino también las relaciones establecidas entre los elementos de la información. Podríamos decir que estas teorías serían una especie de sistema operativo de funcionamiento cognitivo. Un rasgo importante de las teorías implícitas es que tendrían un carácter más general que las propias teorías de dominio ya que las representaciones activadas por los sujeto sen diversos dominios podrían compartir las mismas restricciones de procesamiento, el mismo sistema operativo. Las teorías implícitas serían aún más estables que las propias teorías de dominio. Distintas teorías de dominio pueden sustentarse en los mismos sujetos implícitos, el carácter continuo y estático de la materia, determinado por la interpretación de esas situaciones en forma de relaciones causales lineales y de una analogía entre el modelo y la realidad que representa. El alumno puede cambiar su teoría de dominio pero manteniendo los mismos supuestos implícitos.
Principios epistemológicos
Afirma Vosniadou que entre las teorías científicas y las teorías de dominio mantenidas por los sujetos, existe una incompatibilidad básica debida a ciertos supuestos epistemológicos impuestos por la teoría marco, o teoría implícita, al sistema de creencias de los alumnos, que no serían compatibles con los supuestos subyacentes a la teoría científica. Las teorías de dominio generadas en cada uno de estos ámbitos adoptarían de forma implícita y por tanto acrítica, la forma de esos principios, se formatearía de acuerdo con ellos. Algunos de estos principios diferirían de los aceptados por las teorías científicas que, no tratan tanto de la realidad como de los modelos elaborados para dar sentido a la realidad. Estos diferentes principios epistemológicos dan lugar de hecho a diferentes teorías de dominio. En nuestro conocimiento cotidiano suponemos que la fuerza es una propiedad absoluta de los objetos y no el producta de la relación entre esos objetos y otros objetos. De esta forma, están estableciendo restricciones a sus teorías de la fuerza que van a hacer imposible la asimilación del modelo newtoniano como un sistema de interacción y equilibrio dentro de un modelo formal. De la misma forma, no concebimos el color como una relación entre la luz que ilumina el objeto y el ojo que lo percibe, sino que atribuimos el color como una propiedad absoluta, real de ese objeto... sin embargo, para una persona daltónica, ese libro no será rojo.
Principios ontológicos
Chi desarrolló otra teoría del cambio conceptual en la que éste se hace necesario cuando existe una incompatibilidad ontológica entre la teoría científica y la teoría mantenida por el alumno. Según este modelo, las personas clasificamos todos los objetos del mundo en un número limitado de categorías ontológicas a las que atribuimos determinadas propiedades. En efecto, es esta la utilidad fundamental de las categorías y conceptos: hacer más previsible el mundo asimilando los fenómenos nuevos a entidades ya conocidas. Según Chi, en la parte más alta de nuestra jerarquía ontológica, habría tres categorías fundamentales (materia, procesos y estados mentales), subdivididas a su vez en otras categorías menores. Desde estas categorías, interpretamos el mundo y cambiar nuestra concepción del mundo implica una modificación en las atribuciones ontológicas.
Principios conceptuales
Una diferencia fundamental entre las teorías cotidianas y las científicas se halla en la forma en que se estructuran los conceptos.
Causalidad lineal frente a interacción de sistemas
Mientas que en las teorías implícitas la relación causa efecto es en un solo sentido, en las teorías científicas se trata de una causalidad compleja en donde se hace evidente la interacción de sistemas.
Cambio y transformación frente a conservación y equilibrio
La tendencia del pensamiento cotidiano es la de centrarse en el cambio más que en los estados de manera tal que los alumnos suelen centrarse en lo que se transforma ignorando lo que se conserva... pero la mayor parte de los conceptos científicos implican una conservación. Comprender la naturaleza como un sistema de equilibrio entre diversos parámetros es uno de los logros más sustantivos del conocimiento científico.
Relaciones cualitativas frente a esquemas de cuantificación
En la vida cotidiana, tendemos a establecer relaciones cualitativas entre los hechos que escasamente somos capaces de cuantificar, sin embargo la ciencia se caracteriza por el uso de operaciones cuantitativas precisas, que determinan no solo si existe una relación entre los hechos sino también en qué cantidad existe.
Las teorías científicas implican proporción en tanto que suponen relaciones entre conceptos, probabilidad en tanto que numerosas concepciones científicas llevan implícita la noción de ‘azar’ y la correlación supone el análisis de datos estadísticos que permiten leer el comportamiento de las variables bajo análisis.
¿Qué es lo que cambia en el cambio conceptual?
Construir los principios epistemológicos, ontológicos y conceptuales del conocimiento científico no implica necesariamente abandonar el ‘sentido común’ sino más bien trascender su significado sin que obligadamente dicha superación sea trasladad a otros dominios (aunque sin duda podría favorecer esa superación en áreas próximas).
Cambio epistemológico
En nuestro conocimiento cotidiano, solemos asumir una posición realista de manera tal que el mundo es tal cual como éste se muestra a nosotros. Esta tendencia realista resulta (al menos en nuestra cultura) bastante dominante y difícil de superar incluso en el ámbito científico, en el que mucho tiempo ha predominado una concepción positivista según la cual la función de la ciencia era ‘descubrir’ la estructura y el funcionamiento de la naturaleza en vez de construir modelos para interpretarla. Esta tendencia realista parece estar muy arraigada al sistema cognitivo humano, de hecho, las primeras concepciones sobre el conocimiento y su adquisición surgen alrededor de los 3 y 4 años y parecen tener ya, un fuerte componente realista. Pero esta concepción suele evolucionar a medida que el niño se desarrolla, la instrucción también contribuye a la formación de un ‘realismo interpretativo’, de acuerdo a lo cual la meta del aprendizaje sigue siendo la de copiar la estructura del mundo de modo tal que nuestro conocimiento es una suerte de copia de la realiad (en otras palabras, cuanto más exacta es la copia, más verdadero es el conocimiento, aunque esta no se logra definitivamente por obstáculos diversos –cognitivos, sociales, perceptivos-). Así parecen concebir la adquisición del conocimiento científico ciertos profesores, por parte de sus alumnos: obstaculizada por sus concepciones ‘alternativas’, falta de atención, bajo desarrollo cognitivo, etc.
Desde una posición constructivista, se asume que todos los modelos y teorías son una construcción o invención social en respuestas a ciertas demandas o necesidades teórico prácticas y que la ciencia no es un discurso sobre lo real sino sobre modelos posibles. Conocer no es descubrir la realidad sino elaborar modelos para interpretarla.
Cambio ontológico
El cambio epistemológico requiere la utilización de nuevas entidades ontológicas de una complejidad creciente. Buena parte de las explicaciones o re descripciones de los niños son tautológicas, se limitan a afirmar o describir el estado del mundo sin remitirlo a otras entidades conceptuales.
A partir de cierta edad, los niños tienden a superar las interpretaciones animistas, es decir, la confusión entre estados mentales y materiales, por lo que en el aprendizaje de la ciencia tenderán a utilizar sobre todo interpretaciones basadas en estados materiales, nuevamente vinculadas a la mencionada sustancialización de los conceptos científicos.
Los fenómenos, entonces, se concebirán primero como estados y luego como procesos, lo cual supone una cambio ontológico importante en tanto habilita la posibilidad de realizar relaciones entre conceptos.
Cuando se atribuye a un fenómeno la categoría de proceso, puede ir aumentando la complejidad a medida que se incorporan nuevos factores causales a la explicación del hecho, lo cual suele ser el paso previo a la comprensión de los fenómenos dentro de un sistema.
El cambio conceptual implica, en definitiva, la organización integrada de los diferentes procesos dentro de un sistema.
El cambio en las estructuras conceptuales
La interpretación de los fenómenos dentro de un sistema, requiere también un cambio en las estructuras conceptuales.
Hay así pues una transición desde aceptar los fenómenos como hechos hasta comenzar a relacionarlos a través de procesos de causalidad lineal. Las interpretaciones causales lineales adoptan más tarde la forma de ciertos esquemas o reglas simplificadotas que irán alcanzando una complejidad mayor a medida que se suman nuevas causas conformando una causalidad múltiple aunque manteniendo aún el esquema conceptual básico de unidireccionalidad.
Usualmente, el conocimiento científico requiere no sólo establecer nuevas relaciones cualitativas entre conceptos sino también medir y cuantificar estas relación en función de reglas complejas frente a las cuales en el conocimiento cotidiano solemos utilizar simples relaciones cualitativas o bien reglas heurísticas alternativas. El uso de esquemas de proporción, probabilidad y correlación propio de las teorías científicas, supone un rigor y control en su aplicación que escasamente se encuentra en los contextos cotidianos caracterizados a menudo por la imprecisión e indefinición.
Si aceptamos que existen diferencias epistemológicas, ontológicas y conceptuales entre las teorías implícitas mantenidas por los alumnos y las teorías científicas que se les pretende enseñar y que aprender ciencia requiere superar tales diferencias, todo currículum de ciencias debería adoptar una posición explícita sobre su existencia y la forma de superarlas. Una de las metas esenciales de la educación científica debe ser precisamente favorecer las relaciones entre las formas de conocimiento cotidiano y científico.
(Aprendizaje significativo y cambio conceptual)
Los contenidos verbales del currículum, de los datos a los conceptos
Podemos diferenciar en los currículos tres tipos principales de contenidos verbales: los datos, los conceptos y los principios. El aprendizaje de las ciencias requiere muchos datos y hechos concretos, algunos de los cuales deben enseñarse en las aulas, mientras que otros son de conocimiento público. Pero una cosa es tener un dato, conocer algo como un hecho y otra darle sentido o significado. Comprender un dato requiere utilizar conceptos, es decir, relacionar tales datos dentro de una red de significados que explique por qué se producen y qué consecuencias tienen. Conocer un dato nos permite, en el mejor de los casos, reproducirlo. Los hechos o los datos deben aprenderse literalmente, de un modo reproductivo; no es necesario comprenderlos y, de hecho, frecuentemente cuando se adquieren contenidos factuales o no hay nada que comprender o no se está dispuesto o capacitado para hacer el esfuerzo necesario para comprenderlo.
Pretender que los alumnos aprendan la ciencia como una un conjunto de datos oc omo un sistema de conceptos implica formas totalmente distintas de orientar la enseñanza de la ciencia y por consiguiente, actividades de enseñanza, aprendizaje y evaluación completamente distintas. Ambos tipos de conocimiento verbal pueden considerarse complementarios, pero su peso en el currículo no puede ser equivalente.
Tienen que aprender datos los alumnos
Toda decisión sobre selección y organización de contenidos debe tomarse en función de las metas a las que esté dirigido. Las leyes del olvido en general son poco condescendientes con el aprendizaje factual. Si los alumnos tienen dificultades para comprender los conceptos básicos de la ciencia, aún más dificultades tienen para recordar los datos que no comprenden.
No puede enseñarse ciencia sin datos. Ahora bien, estos datos, no deberían ser un fin en sí mismos, sino que deben ser un medio para acceder a otras formas de conocimiento verbal más próximas a la comprensión. Los datos no se justifican sino promueven conductas o conocimientos significativos
La comprensión de conceptos: aprendizaje significativo y conocimiento previo
El aprendizaje de hechos o datos supone un copia más o menos literal por parte del alumno de modo tal que pueda almacenarla en su memoria. Esto proceso de repetición ciega será insuficiente para que el alumno puede llegar a los conceptos. Una persona adquiere un concepto cuando es capaz de dotar de significado a un material o a una información que se le presenta, esto es cuando "comprende". Para ello ha de ser capaz de establecer relaciones con conocimientos anteriores. El aprendizaje de los hechos se realiza por repetición, el aprendizaje significativo requiere comprensión. Por otra parte, los datos pueden aprenderse de una sola vez, mientras que los conceptos se adquieren de forma gradual, pero mientras los primeros se olvidan rápidamente sin repaso, los segundos solo se olvidan lentamente.
Algunos criterios para diferenciar hechos y conceptos durante el proceso de evaluación
- Evitar preguntas que permitan respuestas reproductivas
- Evaluar en situaciones y tareas nuevas
- Evaluar al comienzo de las sesiones
- Valorar las ideas personales de los alumnos
- Valorar las interpretaciones y conceptualizaciones de los alumnos que se alejan o desvían de la idea aceptada
- Utilizar técnicas indirectas
Se requiere, en efecto, evaluar el aprendizaje conceptual con criterios abiertos o flexibles en vez de términos de respuestas correctas o incorrectas.
Además de requerir que el material de aprendizaje tenga una estructura conceptual explícita conviene que la terminología y el vocabulario empleado no sea excesivamente novedoso ni difícil para el aprendiz. El material no solo debe estar organizado en sí mismo sino que debe estar organizado para los alumnos cuyos conocimientos previos y motivación deben tenerse en cuenta.
Condiciones o requisitos para que se produzca un aprendizaje constructivo
a. Relativas al material: Organización (estructura lógica o conceptual explícita) y Vocabulario y terminología (adaptados al alumno)
b. Relativas al aprendiz: Los conocimientos previos y la predisposición favorable para la comprensión a través de la búsqueda del significado y el sentido de lo que se aprende.
Siempre que una persona intenta comprender algo, requiere la activación de ideas previas que le permitan comprender el tema, sin embargo, esto no garantiza que el aprendizaje sea adecuado. Efectivamente, la enseñanza de la ciencia apenas cambia los conocimientos previos a partir de los cuales se interpretan los conceptos científicos que se aspira a enseñar. A menudo, en lugar de realizar una reinterpretación de los conocimientos previos, se asimila la ciencia a los conocimientos cotidianos
Los conocimientos previos resisten a la modificación a través de la instrucción y la tendencia de asimilar los aprendizajes escolares a las intuiciones personales ha sido objeto de numerosas investigaciones dentro de la didáctica de ciencias y constituyen el enfoque predominante actualmente. El aprendizaje significativo ha dado paso al estudio del cambio conceptual, entendido como el cambio de los conocimientos previos que poseen los alumnos.
El origen de las concepciones alternativas
Las concepciones alternativas no son un problema más sino otra manifestación más del mismo problema con dimensiones actitudinales, procedimentales y conceptuales: la desconexión entre el conocimiento que los alumnos generan para dar sentido al mundo que los rodea, un mondo de objetos y personas y el conocimiento científico, plagado de extraños símbolos y conceptos y conceptos abstractos referidos a un mundo más imaginario que real, mientras que el conocimiento conceptual de los alumnos traen al aula y con él sus actitudes y procedimientos, refiere al mundo cotidiano, un mesocosmos trazado por las coordenadas espacio temporales del aquí y ahora, la ciencia que les enseña se mueve más en la realidad virtual de mircorocosmos y del macrocosmos. Sólo una relación entre estos diferentes niveles de analisis de la realidad basada precisamente en su diferenciación, puede ayudar a los alumnos a comprender el significado de los modelos científicos y, desde luego, interesarse por ellos.
De acuerdo con la psicología evolutiva, la necesidad de predecir y controlar, empieza desde la cuna. Algunas hipótesis muy sugestivas especulan que ya desde el nacimiento los bebés tienen ‘teorías’ respecto al funcionamiento de los objetos y las personas. Otras concepciones no sería ya innatas sino culturales... y finalmente, otras días, ganarán espacio a partir de la enseñanza sistemática, dentro de las aulas: el uso más o menos acertado de metáforas acaba con impregnar el pensamiento de los alumnos. De esta forma, diremos que las concepciones de los alumnos tienen tanto un origen sensorial, cultural y escolar.
El origen sensorial (las concepciones espontáneas)
1. Semejanza entre causa y efecto
2. Contigüidad espacial
3. Contigüidad temporal
4. Covaración cualitativa entre causa y efecto
5. Covaración cuantitativa entre causa y efecto
Estas reglas estarían muy vinculadas al funcionamiento del sistema cognitivo humano como procesador de información con recursos limitados y por lo tanto restringe el espacio de búsqueda ante una situación de incertidumbre. Por otra parte, para algunos alumnos no se trata de conocimientos verbales (en tanto no pueden explicar su conocimiento verbalmente) sino tan solo "teorías de actuación", es decir, nociones procedimentales.
Origen cultural (las representaciones sociales)
El alumno es bombardeado por diversos canales de comunicación que le proporcionan casi sin filtro, conocimientos aparentemente cinéticos que pueden ser, bastante incongruentes entre sí. La escuela debería ayudar a reconstruir el saber cultural, pero a veces, se transforma en una fuente de ideas confusas y concepciones alternativas.
Origen escolar (concepciones analógicas)
Únicamente se refiere a esta fuente para hacer referencia a posibles errores de los alumnos generados aparentemente por la enseñanza escolar.
Sucede que al no presentarse el conocimiento científico como un saber diferente de otras formas de saber, los alumnos tiende a asimilar los conocimientos escolares a otras fuentes de "conocimiento científico" sobre el mundo. Los modelos científicos se mezclan, se difuminan, en aquellos ámbitos del discurso cotidiano, con referentes comunes.
Las concepciones alternativas como teorías implícitas
Estas concepciones alternativas que los alumnos mantienen al enfrentarse a la mayor parte de los conceptos y fenómenos científicos no son algo arbitrario o casual, no son el resultado de un error, una irregularidad o fallo de su sistema cognitivo, sino por el contrario, el producto de un aprendizaje en la mayor parte de los casos informa o implícito que tiene por objeto establecer regularidades en el mundo, hacerlo más previsible y controlable.
Las concepciones alternativas no son algo accidental o coyuntural sino que tienen una naturaleza estructural sistemática, el resultado de una mente o sistema cognitivo que pretende dar un sentido al mundo definido no solo por las relaciones entre los objetos físicos que pueblan e l mundo, sino también por las relaciones sociales y culturales que se establecen en torno a esos objetos. La enseñanza de la ciencia pretende que los alumnos compartan estas otras producciones tan elaboradas que son los modelos y teorías de la ciencia, requiere superar o trascender esas representaciones de primera mano, un tanto superficiales, que nos ofrecen el sentido común y la cultura cotidiana. Para ello es necesario conocer algo más sobre cómo están organizadas esas concepciones alternativas y qué es lo que hay que cambiar en el llamado cambio conceptual.
Tanto en la historia de la ciencia como en su aprendizaje, el cambio no implica tanto sustituir unas ideas por otras, como modificar las relaciones entre esas ideas que son las que determinan su significado. La nueva teoría científica no abandona todas las ideas de las teorías precedentes sino que las reestructura cambiando su sentido en el marco de la teoría.
Las verdaderas concepciones alternativas son producto de una teoría de dominio, constituida por el conjunto de representaciones de diverso tipo activadas por sujetos antes contextos pertenecientes a un dominio dado. Estas teorías de dominio sería menos accesibles tanto para el investigador como para los propios procesos de explicitación del sujeto. Esto no significa que el alumno mantenga explícitamente teoría de domino alguna que le permita expresar dicha regularidad conceptual de acuerdo a lo que inferimos a partir de sus acciones y predicciones. En este sentido, las teorías de dominio requieren un mayor esfuerzo cognitivo y una mayor cantidad de práctica para su explicitación.
En esta línea, el modelo de Karmiloff Smith observa que las teorías de dominio si bien son implícitas en el sentido de no ser accesibles a la conciencia del sujeto, se hallan explícitamente representadas en la memoria. La explicitación sería un proceso continuo que implicaría diversos niveles de redescripción representacional basados en códigos de reciente abstracción o formalización. Un conocimiento puede ser explícito sin ser conciente sin ser verbalizable, pero las formas superiores de explicitación implican la capacidad de redescribir fenómenos o situaciones en términos de lenguajes y códigos con notable nivel de abstracción o descontextualización como los lenguajes de las ciencias. Si bien las teorías de dominio son menos accesibles a la conciencia y más difíciles de explicitar ya que requieren tomar conciencia de distintas representaciones activadas en contextos diferentes son representaciones más estables y persistentes que los modelos mentales.
Las teorías de dominio determinarían la concepciones que activaría cada sujeto en respuesta a las demandas específicas de cada situación con creta, cuyos rasgos esenciales estructurales, vendrían dados por la estructura de sus teorías en ese dominio.
Las teorías implícitas estarían construidas de hecho a partir de un conjunto de reglas o restricciones en el proceso de la información que determinarían no solo la selección de la información procesada sino también las relaciones establecidas entre los elementos de la información. Podríamos decir que estas teorías serían una especie de sistema operativo de funcionamiento cognitivo. Un rasgo importante de las teorías implícitas es que tendrían un carácter más general que las propias teorías de dominio ya que las representaciones activadas por los sujeto sen diversos dominios podrían compartir las mismas restricciones de procesamiento, el mismo sistema operativo. Las teorías implícitas serían aún más estables que las propias teorías de dominio. Distintas teorías de dominio pueden sustentarse en los mismos sujetos implícitos, el carácter continuo y estático de la materia, determinado por la interpretación de esas situaciones en forma de relaciones causales lineales y de una analogía entre el modelo y la realidad que representa. El alumno puede cambiar su teoría de dominio pero manteniendo los mismos supuestos implícitos.
Principios epistemológicos
Afirma Vosniadou que entre las teorías científicas y las teorías de dominio mantenidas por los sujetos, existe una incompatibilidad básica debida a ciertos supuestos epistemológicos impuestos por la teoría marco, o teoría implícita, al sistema de creencias de los alumnos, que no serían compatibles con los supuestos subyacentes a la teoría científica. Las teorías de dominio generadas en cada uno de estos ámbitos adoptarían de forma implícita y por tanto acrítica, la forma de esos principios, se formatearía de acuerdo con ellos. Algunos de estos principios diferirían de los aceptados por las teorías científicas que, no tratan tanto de la realidad como de los modelos elaborados para dar sentido a la realidad. Estos diferentes principios epistemológicos dan lugar de hecho a diferentes teorías de dominio. En nuestro conocimiento cotidiano suponemos que la fuerza es una propiedad absoluta de los objetos y no el producta de la relación entre esos objetos y otros objetos. De esta forma, están estableciendo restricciones a sus teorías de la fuerza que van a hacer imposible la asimilación del modelo newtoniano como un sistema de interacción y equilibrio dentro de un modelo formal. De la misma forma, no concebimos el color como una relación entre la luz que ilumina el objeto y el ojo que lo percibe, sino que atribuimos el color como una propiedad absoluta, real de ese objeto... sin embargo, para una persona daltónica, ese libro no será rojo.
Principios ontológicos
Chi desarrolló otra teoría del cambio conceptual en la que éste se hace necesario cuando existe una incompatibilidad ontológica entre la teoría científica y la teoría mantenida por el alumno. Según este modelo, las personas clasificamos todos los objetos del mundo en un número limitado de categorías ontológicas a las que atribuimos determinadas propiedades. En efecto, es esta la utilidad fundamental de las categorías y conceptos: hacer más previsible el mundo asimilando los fenómenos nuevos a entidades ya conocidas. Según Chi, en la parte más alta de nuestra jerarquía ontológica, habría tres categorías fundamentales (materia, procesos y estados mentales), subdivididas a su vez en otras categorías menores. Desde estas categorías, interpretamos el mundo y cambiar nuestra concepción del mundo implica una modificación en las atribuciones ontológicas.
Principios conceptuales
Una diferencia fundamental entre las teorías cotidianas y las científicas se halla en la forma en que se estructuran los conceptos.
Causalidad lineal frente a interacción de sistemas
Mientas que en las teorías implícitas la relación causa efecto es en un solo sentido, en las teorías científicas se trata de una causalidad compleja en donde se hace evidente la interacción de sistemas.
Cambio y transformación frente a conservación y equilibrio
La tendencia del pensamiento cotidiano es la de centrarse en el cambio más que en los estados de manera tal que los alumnos suelen centrarse en lo que se transforma ignorando lo que se conserva... pero la mayor parte de los conceptos científicos implican una conservación. Comprender la naturaleza como un sistema de equilibrio entre diversos parámetros es uno de los logros más sustantivos del conocimiento científico.
Relaciones cualitativas frente a esquemas de cuantificación
En la vida cotidiana, tendemos a establecer relaciones cualitativas entre los hechos que escasamente somos capaces de cuantificar, sin embargo la ciencia se caracteriza por el uso de operaciones cuantitativas precisas, que determinan no solo si existe una relación entre los hechos sino también en qué cantidad existe.
Las teorías científicas implican proporción en tanto que suponen relaciones entre conceptos, probabilidad en tanto que numerosas concepciones científicas llevan implícita la noción de ‘azar’ y la correlación supone el análisis de datos estadísticos que permiten leer el comportamiento de las variables bajo análisis.
¿Qué es lo que cambia en el cambio conceptual?
Construir los principios epistemológicos, ontológicos y conceptuales del conocimiento científico no implica necesariamente abandonar el ‘sentido común’ sino más bien trascender su significado sin que obligadamente dicha superación sea trasladad a otros dominios (aunque sin duda podría favorecer esa superación en áreas próximas).
Cambio epistemológico
En nuestro conocimiento cotidiano, solemos asumir una posición realista de manera tal que el mundo es tal cual como éste se muestra a nosotros. Esta tendencia realista resulta (al menos en nuestra cultura) bastante dominante y difícil de superar incluso en el ámbito científico, en el que mucho tiempo ha predominado una concepción positivista según la cual la función de la ciencia era ‘descubrir’ la estructura y el funcionamiento de la naturaleza en vez de construir modelos para interpretarla. Esta tendencia realista parece estar muy arraigada al sistema cognitivo humano, de hecho, las primeras concepciones sobre el conocimiento y su adquisición surgen alrededor de los 3 y 4 años y parecen tener ya, un fuerte componente realista. Pero esta concepción suele evolucionar a medida que el niño se desarrolla, la instrucción también contribuye a la formación de un ‘realismo interpretativo’, de acuerdo a lo cual la meta del aprendizaje sigue siendo la de copiar la estructura del mundo de modo tal que nuestro conocimiento es una suerte de copia de la realiad (en otras palabras, cuanto más exacta es la copia, más verdadero es el conocimiento, aunque esta no se logra definitivamente por obstáculos diversos –cognitivos, sociales, perceptivos-). Así parecen concebir la adquisición del conocimiento científico ciertos profesores, por parte de sus alumnos: obstaculizada por sus concepciones ‘alternativas’, falta de atención, bajo desarrollo cognitivo, etc.
Desde una posición constructivista, se asume que todos los modelos y teorías son una construcción o invención social en respuestas a ciertas demandas o necesidades teórico prácticas y que la ciencia no es un discurso sobre lo real sino sobre modelos posibles. Conocer no es descubrir la realidad sino elaborar modelos para interpretarla.
Cambio ontológico
El cambio epistemológico requiere la utilización de nuevas entidades ontológicas de una complejidad creciente. Buena parte de las explicaciones o re descripciones de los niños son tautológicas, se limitan a afirmar o describir el estado del mundo sin remitirlo a otras entidades conceptuales.
A partir de cierta edad, los niños tienden a superar las interpretaciones animistas, es decir, la confusión entre estados mentales y materiales, por lo que en el aprendizaje de la ciencia tenderán a utilizar sobre todo interpretaciones basadas en estados materiales, nuevamente vinculadas a la mencionada sustancialización de los conceptos científicos.
Los fenómenos, entonces, se concebirán primero como estados y luego como procesos, lo cual supone una cambio ontológico importante en tanto habilita la posibilidad de realizar relaciones entre conceptos.
Cuando se atribuye a un fenómeno la categoría de proceso, puede ir aumentando la complejidad a medida que se incorporan nuevos factores causales a la explicación del hecho, lo cual suele ser el paso previo a la comprensión de los fenómenos dentro de un sistema.
El cambio conceptual implica, en definitiva, la organización integrada de los diferentes procesos dentro de un sistema.
El cambio en las estructuras conceptuales
La interpretación de los fenómenos dentro de un sistema, requiere también un cambio en las estructuras conceptuales.
Hay así pues una transición desde aceptar los fenómenos como hechos hasta comenzar a relacionarlos a través de procesos de causalidad lineal. Las interpretaciones causales lineales adoptan más tarde la forma de ciertos esquemas o reglas simplificadotas que irán alcanzando una complejidad mayor a medida que se suman nuevas causas conformando una causalidad múltiple aunque manteniendo aún el esquema conceptual básico de unidireccionalidad.
Usualmente, el conocimiento científico requiere no sólo establecer nuevas relaciones cualitativas entre conceptos sino también medir y cuantificar estas relación en función de reglas complejas frente a las cuales en el conocimiento cotidiano solemos utilizar simples relaciones cualitativas o bien reglas heurísticas alternativas. El uso de esquemas de proporción, probabilidad y correlación propio de las teorías científicas, supone un rigor y control en su aplicación que escasamente se encuentra en los contextos cotidianos caracterizados a menudo por la imprecisión e indefinición.
Si aceptamos que existen diferencias epistemológicas, ontológicas y conceptuales entre las teorías implícitas mantenidas por los alumnos y las teorías científicas que se les pretende enseñar y que aprender ciencia requiere superar tales diferencias, todo currículum de ciencias debería adoptar una posición explícita sobre su existencia y la forma de superarlas. Una de las metas esenciales de la educación científica debe ser precisamente favorecer las relaciones entre las formas de conocimiento cotidiano y científico.
SOBRE LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS
La enseñanza de ciencias experimentales
¿Es posible enseñar ciencias experimentales desde una perspectiva constructivista?
Las ideas previas son aquellas que provienen de la experiencia que tiene el alumno acerca del comportamiento del mundo físico y que son eficaces para predecir determinados comportamientos de este mundo pero que no siempre coinciden con el punto de vista científico, es decir entonces que dichas ideas son "erróneas" desde el punto de vista científico pero no lo son desde el punto de vista del alumno pues cumplen una función útil en el procesamiento cotidiano de la información.
M. Limón y M. Carretero establecen características comunes a estas ideas previas, es decir mas allá de las diferencias propias de la experiencia individual ellas son: la mencionada incorrección respecto al punto de vista científico, son específicas de dominio, es decir en relación con la experiencia y por ello suelen requerir de dicha experiencia para identificarlas o evaluarlas, esto mismo hace que formen parte del conocimiento implícito del sujeto (es decir que no es un saber sobre el que se ha reflexionado), son construcciones personales que suelen estar guiadas por la percepción, la experiencia y el conocimiento cotidiano del alumno, hay diferencia en la especificidad de cada una de ellas, tienen cierto grado de estabilidad así como de coherencia y solidez que las hacen constituir representaciones difusas y mas o menos aisladas o por el contrario formar parte de un modelo mental explicativo. En este sentido, el saber científico aparecerá a los ojos del alumno como contrario a lo que parece indicar la "certeza" del sentido común.
Frecuentemente estas ideas son muy resistentes y difíciles de modificar, problema que puede ser interpretado de diversas maneras y de hecho así lo han hecho los diferentes autores, pero que podemos tomar como un obstáculo epistemológico, es decir un saber que hace obstáculo para la construcción o adaptación a un nuevo saber. En este sentido habría una diferencia en cuanto al funcionamiento de las ideas como obstáculos según sean ideas difusas o ideas complejas, pues las primeras serían menos resistentes a la modificación (es decir serían un obstáculo menos resistente) que las segundas.
Misconception (concepción errónea)
Estas ideas son incorrectas desde el punto de vista científico, pero en realidad, no lo serían desde la perspectiva del alumno en tanto indican las representación que el sujeto tiene del fenómeno en cuestión. Si bien no se discute que estas ideas discrepan notablemente de la explicación científica, muchas de ellas no podrían considerarse ilógicas en tanto cumplen una función útil en el procesamiento cotidiano de la información.
Características de las ideas previas de los alumnos
1. No son correctas desde el punto de vista científico.
2. Son específicas de dominio y con frecuencia dependen de la tarea utilizada para identificarlas.
3. La mayor parte de estas ideas no son fáciles de identificar porque forman parte del conocimiento implícito del sujeto.
4. Muchas de ellas están guiadas por la percepción y la experiencia del alumno en su vida cotidiana.
5. Se corresponden con construcciones personales
6. No tienen todas el mismo nivel de especificidad y generalidad, por lo tanto las dificultades que generan no son de igual importancia.
7. A menudo son ideas muy resistentes y en consecuencia, difíciles de modificar.
8. El grado de coherencia y solidez es variable, puede tratarse de representaciones difusas más o menos aisladas hasta conformar un modelo mental más completo incluso con alguna capacidad de predicción.
Vosniadou y Brewer consideran que el conocimiento conceptual de los niños nos fragmentado y desconectado como DiSessa y Solomon, sino que los niños son capaces de integrar información que reciben mediante la experiencia o procedente de los adultos en modelos mentales coherentes que utilizan de manera conciente. Estas perspectivas no tienen por qué ser incompatibles, sin embargo, las ideas que forman parte de las representaciones más complejas e integradas serían más difíciles de modificar que las que conforman representaciones difusas.
Cambio conceptual Diferentes posiciones teóricas
Para el enfoque de la congnición situada (Spada, Cravita y Haidén), nada debe cambiarse para producir el cambio conceptual puesto que postula la coexistencia de múltiples representaciones, siendo la tarea del estudiante aprender a discriminar el contexto adecuado para cada representación.
Desde la perspectiva del conocimiento fragmentado (DiSessa) lo que debe cambiar son los fragmentos (p-prims), puesto que la adquisición del saber científico implica un cambio estructural hacia la sistematicidad en una nueva estructura y no una mera sustitución de contenidos.
Otro enfoque posible es el del cambio de cateogoría ontológica (Chi), de acuerdo a este marco, el cambio conceptual se produciría cuando cambia la categoría ontológica a la que están asignados los conceptos dentro de la red del individuo.
En el caso de la Teoría-marco (modelos mentales) (Vosniadou, Brewer) el cambio implica una reestructuración, esto es una reinterpretación gradual de las restricciones que se presentan, especialmente aquellas referidas a la teoría marco.
También en el enfoque de la Reestructuración radical y reestructuración débil, (Carey) también ha de producirse una reestructuración que cambie una teoría por otra, pero está sustitución no sería gradual sino repentina.
Y finalmente, la teoría de los Cambios metacognitivos (White y Gunstone) sugiere que para que se produzca el cambio conceptual, es necesario que se modifiquen las estrategias metacognitivas del sujetos, esto es, adoptar cierta perspectiva que le permita comprender qué es aprender y cual es la utilidad del aprendizaje.
Algunos interrogantes didácticos.
Algunos de los interrogantes que surgen respecto al cambio cognitivo dentro de la sala de clase, están relacionados con:
1. Discusiones respecto a las características de las representaciones del alumno
2. La naturaleza de lo que en realidad se modifica al producirse el cambio conceptual
3. La posibilidad de que existan diferentes tipos de cambios conceptuales y la adecuación misma de este concepto para cada caso en particular así como los procesos vinculados con diferentes grados de especificidad
4. Las convenicencia o eficacia de diferentes estrategias de instrucción en relación a los diferentes tipos de cambios conceptuales
5. La integración de aspectos motivacionales y afectivos al proceso de cambio conceptual
¿Es posible enseñar ciencias experimentales desde una perspectiva constructivista?
Las ideas previas son aquellas que provienen de la experiencia que tiene el alumno acerca del comportamiento del mundo físico y que son eficaces para predecir determinados comportamientos de este mundo pero que no siempre coinciden con el punto de vista científico, es decir entonces que dichas ideas son "erróneas" desde el punto de vista científico pero no lo son desde el punto de vista del alumno pues cumplen una función útil en el procesamiento cotidiano de la información.
M. Limón y M. Carretero establecen características comunes a estas ideas previas, es decir mas allá de las diferencias propias de la experiencia individual ellas son: la mencionada incorrección respecto al punto de vista científico, son específicas de dominio, es decir en relación con la experiencia y por ello suelen requerir de dicha experiencia para identificarlas o evaluarlas, esto mismo hace que formen parte del conocimiento implícito del sujeto (es decir que no es un saber sobre el que se ha reflexionado), son construcciones personales que suelen estar guiadas por la percepción, la experiencia y el conocimiento cotidiano del alumno, hay diferencia en la especificidad de cada una de ellas, tienen cierto grado de estabilidad así como de coherencia y solidez que las hacen constituir representaciones difusas y mas o menos aisladas o por el contrario formar parte de un modelo mental explicativo. En este sentido, el saber científico aparecerá a los ojos del alumno como contrario a lo que parece indicar la "certeza" del sentido común.
Frecuentemente estas ideas son muy resistentes y difíciles de modificar, problema que puede ser interpretado de diversas maneras y de hecho así lo han hecho los diferentes autores, pero que podemos tomar como un obstáculo epistemológico, es decir un saber que hace obstáculo para la construcción o adaptación a un nuevo saber. En este sentido habría una diferencia en cuanto al funcionamiento de las ideas como obstáculos según sean ideas difusas o ideas complejas, pues las primeras serían menos resistentes a la modificación (es decir serían un obstáculo menos resistente) que las segundas.
Misconception (concepción errónea)
Estas ideas son incorrectas desde el punto de vista científico, pero en realidad, no lo serían desde la perspectiva del alumno en tanto indican las representación que el sujeto tiene del fenómeno en cuestión. Si bien no se discute que estas ideas discrepan notablemente de la explicación científica, muchas de ellas no podrían considerarse ilógicas en tanto cumplen una función útil en el procesamiento cotidiano de la información.
Características de las ideas previas de los alumnos
1. No son correctas desde el punto de vista científico.
2. Son específicas de dominio y con frecuencia dependen de la tarea utilizada para identificarlas.
3. La mayor parte de estas ideas no son fáciles de identificar porque forman parte del conocimiento implícito del sujeto.
4. Muchas de ellas están guiadas por la percepción y la experiencia del alumno en su vida cotidiana.
5. Se corresponden con construcciones personales
6. No tienen todas el mismo nivel de especificidad y generalidad, por lo tanto las dificultades que generan no son de igual importancia.
7. A menudo son ideas muy resistentes y en consecuencia, difíciles de modificar.
8. El grado de coherencia y solidez es variable, puede tratarse de representaciones difusas más o menos aisladas hasta conformar un modelo mental más completo incluso con alguna capacidad de predicción.
Vosniadou y Brewer consideran que el conocimiento conceptual de los niños nos fragmentado y desconectado como DiSessa y Solomon, sino que los niños son capaces de integrar información que reciben mediante la experiencia o procedente de los adultos en modelos mentales coherentes que utilizan de manera conciente. Estas perspectivas no tienen por qué ser incompatibles, sin embargo, las ideas que forman parte de las representaciones más complejas e integradas serían más difíciles de modificar que las que conforman representaciones difusas.
Cambio conceptual Diferentes posiciones teóricas
Para el enfoque de la congnición situada (Spada, Cravita y Haidén), nada debe cambiarse para producir el cambio conceptual puesto que postula la coexistencia de múltiples representaciones, siendo la tarea del estudiante aprender a discriminar el contexto adecuado para cada representación.
Desde la perspectiva del conocimiento fragmentado (DiSessa) lo que debe cambiar son los fragmentos (p-prims), puesto que la adquisición del saber científico implica un cambio estructural hacia la sistematicidad en una nueva estructura y no una mera sustitución de contenidos.
Otro enfoque posible es el del cambio de cateogoría ontológica (Chi), de acuerdo a este marco, el cambio conceptual se produciría cuando cambia la categoría ontológica a la que están asignados los conceptos dentro de la red del individuo.
En el caso de la Teoría-marco (modelos mentales) (Vosniadou, Brewer) el cambio implica una reestructuración, esto es una reinterpretación gradual de las restricciones que se presentan, especialmente aquellas referidas a la teoría marco.
También en el enfoque de la Reestructuración radical y reestructuración débil, (Carey) también ha de producirse una reestructuración que cambie una teoría por otra, pero está sustitución no sería gradual sino repentina.
Y finalmente, la teoría de los Cambios metacognitivos (White y Gunstone) sugiere que para que se produzca el cambio conceptual, es necesario que se modifiquen las estrategias metacognitivas del sujetos, esto es, adoptar cierta perspectiva que le permita comprender qué es aprender y cual es la utilidad del aprendizaje.
Algunos interrogantes didácticos.
Algunos de los interrogantes que surgen respecto al cambio cognitivo dentro de la sala de clase, están relacionados con:
1. Discusiones respecto a las características de las representaciones del alumno
2. La naturaleza de lo que en realidad se modifica al producirse el cambio conceptual
3. La posibilidad de que existan diferentes tipos de cambios conceptuales y la adecuación misma de este concepto para cada caso en particular así como los procesos vinculados con diferentes grados de especificidad
4. Las convenicencia o eficacia de diferentes estrategias de instrucción en relación a los diferentes tipos de cambios conceptuales
5. La integración de aspectos motivacionales y afectivos al proceso de cambio conceptual
sábado, 4 de abril de 2009
Fases en la realización de un proyecto
Aunque cada tipo de proyecto plantea etapas
particulares en su desarrollo, podemos señalar
algunas fases genéricas presentes habitualmente
en un trabajo de investigación, cualquiera que
sea su naturaleza. En síntesis, son las fases de
preparación, desarrollo y comunicación.
En la fase de preparación se realizan las primeras
conversaciones e intercambios que plantean
un posible tema de proyecto y lo van perfilando.
También pertenecen a ella los momentos ya más
precisos de planificación infantil, cuando se
especifican el asunto, el propósito, las posibles
actividades a desarrollar y los recursos necesarios.
La fase de comunicación a veces se olvida, o
bien se vuelve rutinaria en una breve exposición
oral ante los compañeros. Es importante valorar
esta fase, tan relevante en toda investigación, y
ofrecer diversos cauces para la misma, variables
según circunstancias e inclinaciones de cada
equipo. Algunos autores (véase, por ejemplo,
Gethins, 1990) diferencian entre la puesta en
común, una sencilla comunicación a los compañeros
de los resultados de un proyecto, y
otra denominada presentación/celebración, que
implica una comunicación más allá de la clase,
con mayor amplitud y diversidad de mecanismos,
utilizando medios que pueden ser desde
poemas y canciones hasta carteles, modelos o
grabaciones.
Comunicar la investigación realizada no
es sólo una acción hacia afuera sino también
hacia adentro, en el sentido de que ayuda a los
niños a poner más en orden sus pensamientos
y a completar y perfeccionar las reflexiones ya
hechas. La expresión escrita y/o gráfica de resultados,
las exposiciones orales organizadas y
otras vías de comunicación, representan niveles
más formales y exigentes de manifestación de
ideas y observaciones. Por otra parte, el diálogo
con los interlocutores permite avanzar aún más
en ese proceso. Al comunicar los resultados a
otros se da pie también a la evaluación externa
del trabajo, paso beneficioso porque ayuda a
laborar con rigor y atención y se ofrece retroalimentación
útil.
En efecto, tratando de resolver los problemas
de sus investigaciones, los niños se plantean la
necesidad de saber más, lo que les estimula a
la consulta de textos e impresos, a la conversación
con expertos, a la discusión con docentes
y compañeros, a la reflexión, a la observación,
a la experimentación y a la acción práctica:
• Van abriendo nuevos horizontes y planteando
nuevas exigencias a los estudiantes.
La respuesta a una pregunta desencadena
nuevas preguntas. El logro de una habilidad
mueve al niño a subir el listón y a proponerse
alcanzar otras habilidades más exigentes.
• Acumulan energía por el interés de los niños
y niñas, se autopropulsan.
• Producen en los niños y niñas la satisfacción
de conducir su propio trabajo, de participar
y de lograr objetivos. Ello puede ir creando
espirales positivas de desarrollo cultural y
afectivo-personal (Hayes, 1990).
• Exigen el dominio de importantes habilidades
Proyectos de diferente tipo fomentan
aptitudes distintas, pero de manera genérica
podemos mencionar: el manejo de diversas
fuentes de información, la realización de
planes, la autoevaluación, la participación
en grupos autónomos de trabajo y la comunicación
efectiva usando variados medios
y lenguajes.
• Propician alcanzar actitudes y valores positivos.
Entre los más importantes pueden
destacarse: la responsabilidad, la reflexión,
el espíritu crítico y la rigurosidad en el trabajo.
• Estimulan a los niños a hacerse preguntas
sobre el mundo en que viven, sin tomarlo
como algo ya conocido.
• Propician el fortalecimiento de capacidades
metacognitivas: capacidades de guiar,
regular y favorecer los propios procesos de
aprendizaje.
• Fomentan el aprendizaje cooperativo, con
sus beneficios en términos cognitivos, socioafectivos
y morales
• Permiten el compromiso físico de los niños y
las niñas, vinculado con la acción intelectual:
a acrecentar y a diversificar los intereses infantiles,
gracias a las experiencias que proponga
y a los recursos que acerque al alcance de sus
manos. Recordemos que más allá del aula los
niños no viven espontáneamente, sino que sobre
ellos actúan, no siempre de manera positiva,
diversos factores y ámbitos sociales: la televisión,
el barrio, la familia…
Aunque cada tipo de proyecto plantea etapas
particulares en su desarrollo, podemos señalar
algunas fases genéricas presentes habitualmente
en un trabajo de investigación, cualquiera que
sea su naturaleza. En síntesis, son las fases de
preparación, desarrollo y comunicación.
En la fase de preparación se realizan las primeras
conversaciones e intercambios que plantean
un posible tema de proyecto y lo van perfilando.
También pertenecen a ella los momentos ya más
precisos de planificación infantil, cuando se
especifican el asunto, el propósito, las posibles
actividades a desarrollar y los recursos necesarios.
La fase de comunicación a veces se olvida, o
bien se vuelve rutinaria en una breve exposición
oral ante los compañeros. Es importante valorar
esta fase, tan relevante en toda investigación, y
ofrecer diversos cauces para la misma, variables
según circunstancias e inclinaciones de cada
equipo. Algunos autores (véase, por ejemplo,
Gethins, 1990) diferencian entre la puesta en
común, una sencilla comunicación a los compañeros
de los resultados de un proyecto, y
otra denominada presentación/celebración, que
implica una comunicación más allá de la clase,
con mayor amplitud y diversidad de mecanismos,
utilizando medios que pueden ser desde
poemas y canciones hasta carteles, modelos o
grabaciones.
Comunicar la investigación realizada no
es sólo una acción hacia afuera sino también
hacia adentro, en el sentido de que ayuda a los
niños a poner más en orden sus pensamientos
y a completar y perfeccionar las reflexiones ya
hechas. La expresión escrita y/o gráfica de resultados,
las exposiciones orales organizadas y
otras vías de comunicación, representan niveles
más formales y exigentes de manifestación de
ideas y observaciones. Por otra parte, el diálogo
con los interlocutores permite avanzar aún más
en ese proceso. Al comunicar los resultados a
otros se da pie también a la evaluación externa
del trabajo, paso beneficioso porque ayuda a
laborar con rigor y atención y se ofrece retroalimentación
útil.
En efecto, tratando de resolver los problemas
de sus investigaciones, los niños se plantean la
necesidad de saber más, lo que les estimula a
la consulta de textos e impresos, a la conversación
con expertos, a la discusión con docentes
y compañeros, a la reflexión, a la observación,
a la experimentación y a la acción práctica:
• Van abriendo nuevos horizontes y planteando
nuevas exigencias a los estudiantes.
La respuesta a una pregunta desencadena
nuevas preguntas. El logro de una habilidad
mueve al niño a subir el listón y a proponerse
alcanzar otras habilidades más exigentes.
• Acumulan energía por el interés de los niños
y niñas, se autopropulsan.
• Producen en los niños y niñas la satisfacción
de conducir su propio trabajo, de participar
y de lograr objetivos. Ello puede ir creando
espirales positivas de desarrollo cultural y
afectivo-personal (Hayes, 1990).
• Exigen el dominio de importantes habilidades
Proyectos de diferente tipo fomentan
aptitudes distintas, pero de manera genérica
podemos mencionar: el manejo de diversas
fuentes de información, la realización de
planes, la autoevaluación, la participación
en grupos autónomos de trabajo y la comunicación
efectiva usando variados medios
y lenguajes.
• Propician alcanzar actitudes y valores positivos.
Entre los más importantes pueden
destacarse: la responsabilidad, la reflexión,
el espíritu crítico y la rigurosidad en el trabajo.
• Estimulan a los niños a hacerse preguntas
sobre el mundo en que viven, sin tomarlo
como algo ya conocido.
• Propician el fortalecimiento de capacidades
metacognitivas: capacidades de guiar,
regular y favorecer los propios procesos de
aprendizaje.
• Fomentan el aprendizaje cooperativo, con
sus beneficios en términos cognitivos, socioafectivos
y morales
• Permiten el compromiso físico de los niños y
las niñas, vinculado con la acción intelectual:
a acrecentar y a diversificar los intereses infantiles,
gracias a las experiencias que proponga
y a los recursos que acerque al alcance de sus
manos. Recordemos que más allá del aula los
niños no viven espontáneamente, sino que sobre
ellos actúan, no siempre de manera positiva,
diversos factores y ámbitos sociales: la televisión,
el barrio, la familia…
LOS PROYECTOS DE AULA
Los proyectos de aula y el aprendizaje significativo
¿Cómo ayudar a los niños y niñas a sacar el máximo provecho posible de sus años escolares? Décadas de investigación psicológica y pedagógica nos ofrecen hoy claves importantes para empezar a responder esta pregunta.
Sabemos que el aprendizaje no es una actividad de simple recepción pasiva de información externa, sino que exige un trabajo mental activo del aprendiz, quien debe movilizar esquemas de conocimiento que ya posee para poder procesar la información nueva. Lo nuevo interacciona con lo que el aprendiz ya sabe, y se incorporará o no a sus estructuras mentales según pueda de alguna manera engarzarse con el saber previo y/o producir transformaciones en él .La mente de los seres humanos, y muy en particular la de los niños y niñas, no necesita ser "despertada" para aprender: su estado normal es el de actividad, pendiente siempre de su entorno y lista para afrontar retos. Pero aprender es un esfuerzo, y sin interés ese esfuerzo no se realiza. Lo afectivo está entonces indisolublemente ligado a lo cognitivo: hace falta que el que aprende quiera aprender, por una u otra razón. Es necesario que esté dispuesto a atender, a trabajar la información, a interpretar, a perseverar... .El aprendiz necesita tener control sobre su actividad de aprendizaje: necesita participar en la toma de decisiones sobre qué está haciendo y por qué lo está haciendo, sólo de esta manera puede afrontar exitosamente la (re)construcción de saberes complejos.Y en los humanos, el aprendizaje es un proceso social: aprendemos de otros y junto a otros, interaccionando con expertos y con iguales, relacionándonos con productos culturales diversos, dialogando, observando modelos, atendiendo a explicaciones y demostraciones que nos interesan, confrontando nuestras ideas y propuestas con interlocutores diversos.
los proyectos de investigación constituyen una de las piezas fundamentales de una escuela de nuevo tipo, más auténtica y más eficaz en su tarea de facilitar el aprendizaje infantil.¿De dónde pueden surgir las ideas para los proyectos?nos parecen tan importantes las que hemos llamado experiencias desencadenantes, como las salidas a parques y museos, las visitas a industrias y comercios, las conversaciones con expertos, la lectura de cuentos, biografías o relatos de exploradores, la observación de videos sobre la Naturaleza… Ellas ofrecen vivencias ricas que nutren la mente infantil y pueden motivar a los pequeños a plantearse preguntas. También las actividades cortas y fértiles, dentro de su mayor estructuración, son labores que pueden contribuir a conformar inquietudes infantiles sobre ciertos asuntos. Pensamos, por ejemplo, en demostraciones, simulaciones, pequeños experimentos guiados, juegos…La vida de los niños fuera de la escuela es otra posible fuente de ideas para proyectos. Para ello es importante dejarla entrar en el aula, y no cerrarle las puertas: entre las experiencias desencadenantes y las actividades fértiles que se realicen puede haber varias orientadas a tal efecto. Por ejemplo, los textos libres, los dibujos libres, las carteleras de Novedades elaboradas con material que aporten alumnos y docente, las conferencias infantiles... Una buena idea en esta línea es la agenda de bolsillo del educador italiano Mario Lodi (mencionada por Tonucci, 1999, p. 192). El maestro Mario lleva siempre consigo una pequeña agenda donde anota temas de conversación que tienen los niños entre sí y que él alcanza a oír. Son ecos de la vida e intereses infantiles que le llegan al docente en los momentos antes de entrar al aula, en el transcurso de los trabajos de equipo o en los recesos. Lodi va tomando nota, y al final de unos días analiza lo que tiene. Este material le sirve para conocer mejor a sus alumnos y, eventualmente, para proponerles temas de proyectos. La experiencia "en bruto" de los niños es así tomada y organizada por el educador, quien luego se la devuelve a los estudiantes para que sigan trabajando a partir de ella. La misma actividad investigativa es una rica cantera de ideas para nuevos proyectos. Una indagación ayuda a responder ciertas preguntas pero a la vez plantea otras, y a medida que permite conocer determinados temas va develando nuevos campos culturales a explorar. He ahí una gran diferencia entre los proyectos y los ejercicios y actividades que normalmente aparecen en muchos libros de texto: los proyectos no terminan en un final concluyente, sino que se abren a nuevos interrogantes y nuevas posibilidades de indagación, mientras que los ejercicios de los textos son generalmente cerrados y suponen llegar a una serie precisa de resultados y a unas conclusiones con las cuales termina el proceso, sin ulteriores desarrollos, sin viabilidad para experiencias nuevas, sin que se abran caminos (Ciari, 1977).
Los miembros de la clase pueden realizar "lluvias de ideas" y las posibilidades mencionadas se pueden anotar y fijar en una cartelera, para que todo el mundo tenga oportunidad de pensar sobre ellas durante un tiempo, antes de definir su proyecto.
Como ayuda orientadora adicional, que contribuya a perfilar indagaciones infantiles, puede recurrirse a las sugerencias para proyectos de manuales para docentes, libros informativos para niños, libros divulgativos, etcétera. Cuando haga falta, pueden servir para que los niños escojan entre ellas lo que quieran hacer, usándolas como un banco de posibilidades a su alcance. No serían una imposición sino un conjunto de invitaciones y de sugestiones. Incluso, a lo mejor una propuesta de este banco sirve como punto de partida, pero es considerablemente modificada luego por los estudiantes investigadores. El educador puede ir completando su banco de ideas para proyectos gracias a diversas fuentes y a sus propios planteamientos.
¿Cómo ayudar a los niños y niñas a sacar el máximo provecho posible de sus años escolares? Décadas de investigación psicológica y pedagógica nos ofrecen hoy claves importantes para empezar a responder esta pregunta.
Sabemos que el aprendizaje no es una actividad de simple recepción pasiva de información externa, sino que exige un trabajo mental activo del aprendiz, quien debe movilizar esquemas de conocimiento que ya posee para poder procesar la información nueva. Lo nuevo interacciona con lo que el aprendiz ya sabe, y se incorporará o no a sus estructuras mentales según pueda de alguna manera engarzarse con el saber previo y/o producir transformaciones en él .La mente de los seres humanos, y muy en particular la de los niños y niñas, no necesita ser "despertada" para aprender: su estado normal es el de actividad, pendiente siempre de su entorno y lista para afrontar retos. Pero aprender es un esfuerzo, y sin interés ese esfuerzo no se realiza. Lo afectivo está entonces indisolublemente ligado a lo cognitivo: hace falta que el que aprende quiera aprender, por una u otra razón. Es necesario que esté dispuesto a atender, a trabajar la información, a interpretar, a perseverar... .El aprendiz necesita tener control sobre su actividad de aprendizaje: necesita participar en la toma de decisiones sobre qué está haciendo y por qué lo está haciendo, sólo de esta manera puede afrontar exitosamente la (re)construcción de saberes complejos.Y en los humanos, el aprendizaje es un proceso social: aprendemos de otros y junto a otros, interaccionando con expertos y con iguales, relacionándonos con productos culturales diversos, dialogando, observando modelos, atendiendo a explicaciones y demostraciones que nos interesan, confrontando nuestras ideas y propuestas con interlocutores diversos.
los proyectos de investigación constituyen una de las piezas fundamentales de una escuela de nuevo tipo, más auténtica y más eficaz en su tarea de facilitar el aprendizaje infantil.¿De dónde pueden surgir las ideas para los proyectos?nos parecen tan importantes las que hemos llamado experiencias desencadenantes, como las salidas a parques y museos, las visitas a industrias y comercios, las conversaciones con expertos, la lectura de cuentos, biografías o relatos de exploradores, la observación de videos sobre la Naturaleza… Ellas ofrecen vivencias ricas que nutren la mente infantil y pueden motivar a los pequeños a plantearse preguntas. También las actividades cortas y fértiles, dentro de su mayor estructuración, son labores que pueden contribuir a conformar inquietudes infantiles sobre ciertos asuntos. Pensamos, por ejemplo, en demostraciones, simulaciones, pequeños experimentos guiados, juegos…La vida de los niños fuera de la escuela es otra posible fuente de ideas para proyectos. Para ello es importante dejarla entrar en el aula, y no cerrarle las puertas: entre las experiencias desencadenantes y las actividades fértiles que se realicen puede haber varias orientadas a tal efecto. Por ejemplo, los textos libres, los dibujos libres, las carteleras de Novedades elaboradas con material que aporten alumnos y docente, las conferencias infantiles... Una buena idea en esta línea es la agenda de bolsillo del educador italiano Mario Lodi (mencionada por Tonucci, 1999, p. 192). El maestro Mario lleva siempre consigo una pequeña agenda donde anota temas de conversación que tienen los niños entre sí y que él alcanza a oír. Son ecos de la vida e intereses infantiles que le llegan al docente en los momentos antes de entrar al aula, en el transcurso de los trabajos de equipo o en los recesos. Lodi va tomando nota, y al final de unos días analiza lo que tiene. Este material le sirve para conocer mejor a sus alumnos y, eventualmente, para proponerles temas de proyectos. La experiencia "en bruto" de los niños es así tomada y organizada por el educador, quien luego se la devuelve a los estudiantes para que sigan trabajando a partir de ella. La misma actividad investigativa es una rica cantera de ideas para nuevos proyectos. Una indagación ayuda a responder ciertas preguntas pero a la vez plantea otras, y a medida que permite conocer determinados temas va develando nuevos campos culturales a explorar. He ahí una gran diferencia entre los proyectos y los ejercicios y actividades que normalmente aparecen en muchos libros de texto: los proyectos no terminan en un final concluyente, sino que se abren a nuevos interrogantes y nuevas posibilidades de indagación, mientras que los ejercicios de los textos son generalmente cerrados y suponen llegar a una serie precisa de resultados y a unas conclusiones con las cuales termina el proceso, sin ulteriores desarrollos, sin viabilidad para experiencias nuevas, sin que se abran caminos (Ciari, 1977).
Los miembros de la clase pueden realizar "lluvias de ideas" y las posibilidades mencionadas se pueden anotar y fijar en una cartelera, para que todo el mundo tenga oportunidad de pensar sobre ellas durante un tiempo, antes de definir su proyecto.
Como ayuda orientadora adicional, que contribuya a perfilar indagaciones infantiles, puede recurrirse a las sugerencias para proyectos de manuales para docentes, libros informativos para niños, libros divulgativos, etcétera. Cuando haga falta, pueden servir para que los niños escojan entre ellas lo que quieran hacer, usándolas como un banco de posibilidades a su alcance. No serían una imposición sino un conjunto de invitaciones y de sugestiones. Incluso, a lo mejor una propuesta de este banco sirve como punto de partida, pero es considerablemente modificada luego por los estudiantes investigadores. El educador puede ir completando su banco de ideas para proyectos gracias a diversas fuentes y a sus propios planteamientos.
DISEÑO Y PLANIFICACION EN CIENCIAS
Planificar las actividades de forma que se den oportunidades a los alumnos para
hacer explícitas sus ideas de modo que sean conscientes de ellas y de las de sus compañeros y
compañeras. También se les da la oportunidad de diferenciar entre su conocimiento y el
propuesto por la ciencia escolar, haciendo explícitas sus conclusiones y elaborando sus propios
argumentos para justificarlas. Puesto que algunas de estas ideas son resistentes al cambio, no es suficiente plantear el conflicto o hecho discrepante, sino que es necesario
plantear actividades para introducir nuevas ideas y aplicarlas en diferentes contextos.
EXPLORACIÓN
ORIENTACIÓN
Despertar el interés y la curiosidad de los estudiantes
ESTIMULACIÓN/ESTRUCTURACIÓN
Ayudar a los estudiantes a hacer explícito y a clarificar lo que piensan
INDAGACIÓN
INTERVENCIÓN/REESTRUCTURACIÓN
Animar a los estudiantes a probar sus ideas: mantenerlas, desarrollarlas o reemplazarlas
REESTRUCTURACIÓN
Ayudar a los estudiantes a reconocer el significado de lo que han percibido y de cómo lo han
interpretado. Informarles sobre las ideas clave y sobre los modelos de la ciencia escolar,
enseñándoles a utilizarlos como fundamento de sus percepciones y de sus explicaciones
APLICACIÓN
Ayudar a los estudiantes a relacionar lo aprendido con otros hechos, situaciones,
acontecimientos y experiencias adquiridas en la vida cotidiana
. Estrategias de instrucción, actividades y secuencia de aprendizaje
Exploración: a partir de un determinado aspecto de la realidad objeto de conocimiento, se
fomenta la expresión personal del conocimiento cotidiano para llegar a la síntesis del
conocimiento implícito
los estudiantes aprenden mejor las ciencias y están más motivados para
hacerlo si lo que se les enseña tiene sentido; es decir, si está relacionado con sus necesidades
próximas, sus vivencias y sus experiencias. A este respecto, en las secuencias de enseñanza, se
parte de una etapa de exploración en la que se proponen actividades a los estudiantes, teóricas o
experimentales, para que trabajen sobre cuestiones diseñadas a partir de realidades conocidas por
ellos. En esta fase, se hace explícito el conocimiento del alumnado sobre el hecho, fenómeno o
cambio elegidos para su estudio, para que, mediante el intercambio de ideas, la realización de
experiencias sencillas o la consulta de datos, elaboren sus discursos explicativos para verificar o
refutar determinadas hipótesis.
Se da a los estudiantes la
oportunidad de trabajar, individual y colectivamente, sobre realidades conocidas, utilizando el
lenguaje que espontáneamente surja de la interacción.
En esta fase, es el docente el que ha de introducir el lenguaje de la ciencia escolar cuando el
propio discurso explicativo del alumnado lo demande, promoviendo que los estudiantes hablen
científicamente lo que supone, en cierta medida, que participen del lenguaje de la ciencia,
observando, describiendo, analizando, argumentando, comunicando (Lemke, 1997); para que
pueda tener lugar el proceso de aculturación (Solomon, 1998) o de enculturación (Hodson,
1998), proceso que puede considerarse equivalente al de un cambio conceptual progresivo
(Duschl y Hamilton, 1998).
En la indagación, se ayuda y anima a los estudiantes a probar sus ideas, mantenerlas,
desarrollarlas o reemplazarlas; a reconocer el significado de lo que han percibido y a sistematizar
los conocimientos de manera tal que se demanden los modelos que justifican los cambios del
sistema. Durante esta etapa se pone especial énfasis en fomentar el aprendizaje de técnicas y
destrezas útiles para la indagación, de la que surjan interrogantes que demanden un razonamiento
justificativo e interpretativo de los mismos mediante el uso de los conceptos y modelos de la
ciencia escolar.
Aplicación: se fomenta la transferencia de lo aprendido a la explicación de situaciones nuevas
La ciencia tiene dos funciones, la primera, capacitarnos para conocer cosas y, la segunda,
capacitarnos para hacer cosas, lo que supone un conocimiento específico que proporcione una
cultura científica escolar, sin tantas pretensiones de transmisión de información, como ocurre
muy comúnmente en las aulas de ciencias y matemáticas, pero más útil y por tanto más funcional
en la explicación del propio entorno (Claxton, 1987, 1994; Arnay, 1997).
En esta fase de aplicación se anima y ayuda a los estudiantes a relacionar lo que han
aprendido, con experiencias adquiridas en su vida diaria. Se pone especial atención en la
utilización de conceptos y modelos para la elaboración de relaciones útiles que justifiquen el
citado comportamiento y, por transferencia, el de otros casos similares. Esta última fase es de
especial interés para estudiantes y docente, pues, no sólo servirá para apreciar la funcionalidad
del conocimiento, sino también para contrastar y comprobar el aprendizaje.
En relación con el aprendizaje de los alumnos, la función formativa de la evaluación hace
necesario considerar como contenidos de la misma: la situación de partida de los alumnos, los
progresos en la construcción y el cambio conceptual que llevan a cabo, y los conocimientos
(conceptos, procedimientos y actitudes) científicos adquiridos (Coll et al., 1992). Se requiere que
la evaluación se haga respecto a criterios de aprendizaje (Satterly y Swann, 1988), que deberán
ser coherentes con la selección de objetivos realizada anteriormente.
En relación con el desarrollo de la secuencia de enseñanza en el aula -entre los muchos
aspectos que podemos valorar, ya que es un proceso en el que interaccionan múltiples factores
(ambiente de aula, interacción profesor-alumno y alumno-alumno, motivación, actitud ante la
asignatura, etc.-, centraremos nuestra atención en dos de ellos: las actividades seleccionadas y
los materiales de aprendizaje utilizados.
Respecto al cómo evaluar
El carácter de la información deseada condicionará su recogida, es decir, las actividades e
instrumentos que utilicemos. Reviste especial interés el cuaderno del alumno; dado su carácter
individual, será el instrumento que mayor información nos dará sobre su implicación en el
proceso de enseñanza- aprendizaje. También es posible que necesitemos instrumentos específicos
como pruebas escritas sobre contenidos concretos, protocolos de observación con los que
estimemos la progresión o adquisición de determinados conocimientos del ámbito procedimental
y actitudinal, cuestionarios de autoevaluación, entrevistas y el uso de diarios.
es fundamental que la evaluación tenga carácter
formativo, por lo que es necesario que los alumnos tengan la posibilidad de reflexionar sobre las
respuestas, rehacer el examen, debatir las calificaciones.
hacer explícitas sus ideas de modo que sean conscientes de ellas y de las de sus compañeros y
compañeras. También se les da la oportunidad de diferenciar entre su conocimiento y el
propuesto por la ciencia escolar, haciendo explícitas sus conclusiones y elaborando sus propios
argumentos para justificarlas. Puesto que algunas de estas ideas son resistentes al cambio, no es suficiente plantear el conflicto o hecho discrepante, sino que es necesario
plantear actividades para introducir nuevas ideas y aplicarlas en diferentes contextos.
EXPLORACIÓN
ORIENTACIÓN
Despertar el interés y la curiosidad de los estudiantes
ESTIMULACIÓN/ESTRUCTURACIÓN
Ayudar a los estudiantes a hacer explícito y a clarificar lo que piensan
INDAGACIÓN
INTERVENCIÓN/REESTRUCTURACIÓN
Animar a los estudiantes a probar sus ideas: mantenerlas, desarrollarlas o reemplazarlas
REESTRUCTURACIÓN
Ayudar a los estudiantes a reconocer el significado de lo que han percibido y de cómo lo han
interpretado. Informarles sobre las ideas clave y sobre los modelos de la ciencia escolar,
enseñándoles a utilizarlos como fundamento de sus percepciones y de sus explicaciones
APLICACIÓN
Ayudar a los estudiantes a relacionar lo aprendido con otros hechos, situaciones,
acontecimientos y experiencias adquiridas en la vida cotidiana
. Estrategias de instrucción, actividades y secuencia de aprendizaje
Exploración: a partir de un determinado aspecto de la realidad objeto de conocimiento, se
fomenta la expresión personal del conocimiento cotidiano para llegar a la síntesis del
conocimiento implícito
los estudiantes aprenden mejor las ciencias y están más motivados para
hacerlo si lo que se les enseña tiene sentido; es decir, si está relacionado con sus necesidades
próximas, sus vivencias y sus experiencias. A este respecto, en las secuencias de enseñanza, se
parte de una etapa de exploración en la que se proponen actividades a los estudiantes, teóricas o
experimentales, para que trabajen sobre cuestiones diseñadas a partir de realidades conocidas por
ellos. En esta fase, se hace explícito el conocimiento del alumnado sobre el hecho, fenómeno o
cambio elegidos para su estudio, para que, mediante el intercambio de ideas, la realización de
experiencias sencillas o la consulta de datos, elaboren sus discursos explicativos para verificar o
refutar determinadas hipótesis.
Se da a los estudiantes la
oportunidad de trabajar, individual y colectivamente, sobre realidades conocidas, utilizando el
lenguaje que espontáneamente surja de la interacción.
En esta fase, es el docente el que ha de introducir el lenguaje de la ciencia escolar cuando el
propio discurso explicativo del alumnado lo demande, promoviendo que los estudiantes hablen
científicamente lo que supone, en cierta medida, que participen del lenguaje de la ciencia,
observando, describiendo, analizando, argumentando, comunicando (Lemke, 1997); para que
pueda tener lugar el proceso de aculturación (Solomon, 1998) o de enculturación (Hodson,
1998), proceso que puede considerarse equivalente al de un cambio conceptual progresivo
(Duschl y Hamilton, 1998).
En la indagación, se ayuda y anima a los estudiantes a probar sus ideas, mantenerlas,
desarrollarlas o reemplazarlas; a reconocer el significado de lo que han percibido y a sistematizar
los conocimientos de manera tal que se demanden los modelos que justifican los cambios del
sistema. Durante esta etapa se pone especial énfasis en fomentar el aprendizaje de técnicas y
destrezas útiles para la indagación, de la que surjan interrogantes que demanden un razonamiento
justificativo e interpretativo de los mismos mediante el uso de los conceptos y modelos de la
ciencia escolar.
Aplicación: se fomenta la transferencia de lo aprendido a la explicación de situaciones nuevas
La ciencia tiene dos funciones, la primera, capacitarnos para conocer cosas y, la segunda,
capacitarnos para hacer cosas, lo que supone un conocimiento específico que proporcione una
cultura científica escolar, sin tantas pretensiones de transmisión de información, como ocurre
muy comúnmente en las aulas de ciencias y matemáticas, pero más útil y por tanto más funcional
en la explicación del propio entorno (Claxton, 1987, 1994; Arnay, 1997).
En esta fase de aplicación se anima y ayuda a los estudiantes a relacionar lo que han
aprendido, con experiencias adquiridas en su vida diaria. Se pone especial atención en la
utilización de conceptos y modelos para la elaboración de relaciones útiles que justifiquen el
citado comportamiento y, por transferencia, el de otros casos similares. Esta última fase es de
especial interés para estudiantes y docente, pues, no sólo servirá para apreciar la funcionalidad
del conocimiento, sino también para contrastar y comprobar el aprendizaje.
En relación con el aprendizaje de los alumnos, la función formativa de la evaluación hace
necesario considerar como contenidos de la misma: la situación de partida de los alumnos, los
progresos en la construcción y el cambio conceptual que llevan a cabo, y los conocimientos
(conceptos, procedimientos y actitudes) científicos adquiridos (Coll et al., 1992). Se requiere que
la evaluación se haga respecto a criterios de aprendizaje (Satterly y Swann, 1988), que deberán
ser coherentes con la selección de objetivos realizada anteriormente.
En relación con el desarrollo de la secuencia de enseñanza en el aula -entre los muchos
aspectos que podemos valorar, ya que es un proceso en el que interaccionan múltiples factores
(ambiente de aula, interacción profesor-alumno y alumno-alumno, motivación, actitud ante la
asignatura, etc.-, centraremos nuestra atención en dos de ellos: las actividades seleccionadas y
los materiales de aprendizaje utilizados.
Respecto al cómo evaluar
El carácter de la información deseada condicionará su recogida, es decir, las actividades e
instrumentos que utilicemos. Reviste especial interés el cuaderno del alumno; dado su carácter
individual, será el instrumento que mayor información nos dará sobre su implicación en el
proceso de enseñanza- aprendizaje. También es posible que necesitemos instrumentos específicos
como pruebas escritas sobre contenidos concretos, protocolos de observación con los que
estimemos la progresión o adquisición de determinados conocimientos del ámbito procedimental
y actitudinal, cuestionarios de autoevaluación, entrevistas y el uso de diarios.
es fundamental que la evaluación tenga carácter
formativo, por lo que es necesario que los alumnos tengan la posibilidad de reflexionar sobre las
respuestas, rehacer el examen, debatir las calificaciones.
LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS NATURALES
Un modelo didáctico para la enseñanza de las ciencias naturales basado en una visión constructivista permite a los niños, a partir de sus experiencias previas con el entorno, comenzar a dar respuesta a múltiples interrogantes que se plantean acerca de los cambios que observan en los objetos, plantas, animales y personas que les rodean.
A fin de poner en práctica una metodología para la enseñanza del área que esté basada en las nociones previas de los niños, se necesita que el docente en primer lugar sea mediador entre esas ideas y los saberes que el niño aprende y, sobre todo, que considere cómo los aprende (contenidos conceptuales y procedimentales). En segundo lugar, que el docente sea animador del proceso de enseñanza-aprendizaje, dando la posibilidad a los niños de comenzar a desarrollar actitudes de cooperación, escuchar y compartir opiniones, criticar y aceptar errores (contenidos actitudinales). Objetivos generales:
. Comprender que la estimulación de las nociones previas, en un ambiente de experimentación, permite a los niños buscar resultados posibles y fomenta la descentración a través del intercambio de nuevas ideas.
. Caracterizar un enfoque metodológico de las ciencias naturales basado en estrategias de enseñanza que estimulen tanto la iniciativa de los niños cuando realizan acciones sobre los objetos y los seres vivos como la observación de los cambios que se producen en ellos.
El docente puede provocar en los niños la duda de sus concepciones y cómo puede animarlos a buscar otros elementos de la realidad que les proporcionen información para solucionar 'el conflicto'.
Otro factor que permite la evolución de las concepciones es la curiosidad, puesto que a partir de ella los niños plantean interrogantes y buscan información que responda a sus necesidades.
Las estrategias deberían tener como propósito: Que las nociones previas de los niños evolucionen paulatinamente hacia concepciones de mayor nivel científico a partir de la solución a los conflictos cognitivos y a los interrogantes producto de la curiosidad.
Esa evolución deberá realizarse a través de aproximaciones sucesivas y como producto de un continuo interactuar con los seres y objetos. Los docentes, a través de la realización de actividades experimentales, pueden enseñar los contenidos procedimentales, reconociendo que la enseñanza en el área puede enfocarse de tal manera que los niños entiendan a las ciencias no sólo como una colección de datos, hechos y principios, sino también como un 'modo' de hallar solución a los interrogantes cuando investigan la realidad circundante.Los niños investigan la realidad más cercana, de tal manera que, a través de la interacción con los seres vivos, descubran las características de los mismos, conozcan dónde viven, cómo se alimentan, cómo se reproducen pero, además, que en esa interacción perciban los cambios que se producen en el entorno natural y social. Esos cambios se relacionan con los ciclos de vida y las variaciones climáticas, los cambios en la alimentación durante las estaciones, el crecimiento y desarrollo de las plantas, el comportamiento de los animales ante diferentes estímulos, etcétera.
Cuando los niños tienen la posibilidad de buscar solución a sus 'porqués' a través de la indagación de la realidad emplean una serie de estrategias y comienzan a comprender la dinámica del 'cómo aprendo'. Este aprendizaje tiene su origen en las acciones que realizan sobre seres y objetos como, por ejemplo, sembrar, regar, empujar, trasvasar, etc., que no deben quedarse sólo en la manipulación sino que, poniendo en juego todos los sentidos, deben implicar una activa participación intelectual de los niños. El docente debe promover esa activa participación interrogando permanentemente. Las actividades que propongamos tienen que permitir la realización de acciones es decir: hacer, actuar y operar sobre los seres vivos y sobre los objetos y artefactos del entorno inmediato.
. En relación con la metodología, las estrategias de enseñanza que se seleccionen tienen que:
. Dar oportunidad a los niños de verbalizar, en distintos lenguajes (verbal-oral, gráfico, gestual), las acciones que realizan y los resultados que obtienen para, así, conocer las concepciones previas, cómo evolucionan, cómo aprenden y tomar decisiones sobre qué secuencia de actividades conviene elegir.
. Permitir la realización de acciones que producen movimientos y cambios en los objetos que hacen interactuar a los objetos, obteniendo resultados que dependen de las propiedades de los mismos; que impliquen el cuidado, la protección y el respeto por los seres vivos; que involucren la preservación del ambiente a partir del conocimiento sobre la contaminación del agua, del suelo, del aire.
. Promover el desarrollo de la capacidad para observar (con todos los sentidos), clasificar (según las características físicas de los objetos y seres) y verbalizar soluciones posibles a las situaciones planteadas (emitir hipótesis).
. Estimular la búsqueda de aplicaciones tecnológicas de los contenidos aprendidos significativamente.
A fin de poner en práctica una metodología para la enseñanza del área que esté basada en las nociones previas de los niños, se necesita que el docente en primer lugar sea mediador entre esas ideas y los saberes que el niño aprende y, sobre todo, que considere cómo los aprende (contenidos conceptuales y procedimentales). En segundo lugar, que el docente sea animador del proceso de enseñanza-aprendizaje, dando la posibilidad a los niños de comenzar a desarrollar actitudes de cooperación, escuchar y compartir opiniones, criticar y aceptar errores (contenidos actitudinales). Objetivos generales:
. Comprender que la estimulación de las nociones previas, en un ambiente de experimentación, permite a los niños buscar resultados posibles y fomenta la descentración a través del intercambio de nuevas ideas.
. Caracterizar un enfoque metodológico de las ciencias naturales basado en estrategias de enseñanza que estimulen tanto la iniciativa de los niños cuando realizan acciones sobre los objetos y los seres vivos como la observación de los cambios que se producen en ellos.
El docente puede provocar en los niños la duda de sus concepciones y cómo puede animarlos a buscar otros elementos de la realidad que les proporcionen información para solucionar 'el conflicto'.
Otro factor que permite la evolución de las concepciones es la curiosidad, puesto que a partir de ella los niños plantean interrogantes y buscan información que responda a sus necesidades.
Las estrategias deberían tener como propósito: Que las nociones previas de los niños evolucionen paulatinamente hacia concepciones de mayor nivel científico a partir de la solución a los conflictos cognitivos y a los interrogantes producto de la curiosidad.
Esa evolución deberá realizarse a través de aproximaciones sucesivas y como producto de un continuo interactuar con los seres y objetos. Los docentes, a través de la realización de actividades experimentales, pueden enseñar los contenidos procedimentales, reconociendo que la enseñanza en el área puede enfocarse de tal manera que los niños entiendan a las ciencias no sólo como una colección de datos, hechos y principios, sino también como un 'modo' de hallar solución a los interrogantes cuando investigan la realidad circundante.Los niños investigan la realidad más cercana, de tal manera que, a través de la interacción con los seres vivos, descubran las características de los mismos, conozcan dónde viven, cómo se alimentan, cómo se reproducen pero, además, que en esa interacción perciban los cambios que se producen en el entorno natural y social. Esos cambios se relacionan con los ciclos de vida y las variaciones climáticas, los cambios en la alimentación durante las estaciones, el crecimiento y desarrollo de las plantas, el comportamiento de los animales ante diferentes estímulos, etcétera.
Cuando los niños tienen la posibilidad de buscar solución a sus 'porqués' a través de la indagación de la realidad emplean una serie de estrategias y comienzan a comprender la dinámica del 'cómo aprendo'. Este aprendizaje tiene su origen en las acciones que realizan sobre seres y objetos como, por ejemplo, sembrar, regar, empujar, trasvasar, etc., que no deben quedarse sólo en la manipulación sino que, poniendo en juego todos los sentidos, deben implicar una activa participación intelectual de los niños. El docente debe promover esa activa participación interrogando permanentemente. Las actividades que propongamos tienen que permitir la realización de acciones es decir: hacer, actuar y operar sobre los seres vivos y sobre los objetos y artefactos del entorno inmediato.
. En relación con la metodología, las estrategias de enseñanza que se seleccionen tienen que:
. Dar oportunidad a los niños de verbalizar, en distintos lenguajes (verbal-oral, gráfico, gestual), las acciones que realizan y los resultados que obtienen para, así, conocer las concepciones previas, cómo evolucionan, cómo aprenden y tomar decisiones sobre qué secuencia de actividades conviene elegir.
. Permitir la realización de acciones que producen movimientos y cambios en los objetos que hacen interactuar a los objetos, obteniendo resultados que dependen de las propiedades de los mismos; que impliquen el cuidado, la protección y el respeto por los seres vivos; que involucren la preservación del ambiente a partir del conocimiento sobre la contaminación del agua, del suelo, del aire.
. Promover el desarrollo de la capacidad para observar (con todos los sentidos), clasificar (según las características físicas de los objetos y seres) y verbalizar soluciones posibles a las situaciones planteadas (emitir hipótesis).
. Estimular la búsqueda de aplicaciones tecnológicas de los contenidos aprendidos significativamente.
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