Prototipos como proceso didáctico para el estudio de la física



Resumen

El estudio de las ciencias naturales prepara a los estudiantes para resolver inquietudes relacionadas con los procesos físicos, químicos, biológicos y ambientales, en pro de la transformación creativa y sostenible de su calidad de vida. En la educación se ha perdido el interés de los estudiantes hacia el estudio de las ciencias naturales, la epistemología reciente y actual en busca de una concepción metateórica acerca de lo que es un modelo científico que tenga valor educativo y que sintonice con la posibilidad de diseñar una auténtica actividad científica escolar para las clases de ciencias naturales de secundaria. Por ende se aplicó la estrategia con el objetivo de elaborar prototipos como proceso didáctico para el estudio de la física para motivar a los y las estudiantes de forma más didáctica y salir de la educación rutinaria de solo teoría y práctica, con este fin se ejecutara esta experiencia para incrementar e innovar el proceso de enseñanza y aprendizaje en cada uno de los alumnos, es importante resaltar que ha sido un avance significativo y motivador por parte de ellos hacia la asignatura, para ello se recomienda a los docentes a implementar diferentes estrategias para que la educación sea satisfactoria y halla interacción mutua entre docente-estudiante, para ellos se implementaran ciertas preguntas, los prototipos desarrollaran el interés de los estudiantes; la IAPT ayudaría al proceso de profesionalización de los mismos; los docentes ejecutarían mejor sus planificaciones con la elaboración de prototipos.

Palabras clave: Naturaleza de la ciencia; Modelo científico; Actividad científica escolar.

Introducción

El estudio de la física es muy complejo para ello hay que incentivar a los y las estudiantes a hacerse preguntas sobre su experiencia previa e inmediata, llevándolos a realizar experimentos poniendo a prueba conceptos, métodos, de la historia del conocimiento científico, enseñándolos a comprobar aciertos y desaciertos, al mismo tiempo a socializar con sus compañeros, familia y amigos lo aprendido en cualquier actividad científica escolar de acuerdo a sus cuatros elementos fundamentales como la experiencia, los modelos teórico, las metas y los lenguajes, con ello la educación actual y futura seria eficaz, mejorando el proceso de enseñanza y aprendizaje de los estudiantes.

Posteriormente con esta investigación se quiere que las clases sean más didáctica tanto para el docente como los estudiantes y se sale un poco de lo rutinario en las aulas para ello se propone prototipos como proceso didáctico para que el estudio de la física sea significativo y los alumnos se motiven a investigar las ciencias naturales, para ello se realizó un diagnóstico a los estudiantes con una matrícula de 58 estudiantes distribuidos en dos secciones de 3er año, donde ellos tenían miedo a esa asignatura y desde ahí nace esta investigación.

Por consiguiente se aplicó la estrategia con el objetivo de elaborar prototipos como proceso didáctico hacia el estudio de la física para motivar a los y las estudiantes de forma más didáctica y salir de la educación rutinaria de solo teoría y práctica, con este fin se ejecutara esta experiencia para incrementar e innovar el proceso de enseñanza y aprendizaje en cada uno de los alumnos.

Desarrollo

En el periodo de la práctica docente se pudo evidenciar el desinterés de los estudiantes de 3er año al área de física en la UEN Elías Araque Müller, para ello se realizó un diagnóstico con los estudiantes mostrando un miedo a la asignatura debido a que sería la primera vez que verían esa materia, aunque a medida que se ejecutaban las planificaciones utilizando los procesos didácticos, ellos iban cambiando su forma de pensar acerca de la asignatura y ya se motivaban por preguntar que contenido y estrategia se implementarían en la siguiente clase.

Una de las actividades aplicadas fue elaborar prototipos como proceso didáctico hacia el estudio de la física para motivar a los estudiantes de forma más didáctica, con el propósito de incentivar el proceso de enseñanza-aprendizaje de los estudiantes. Es necesario mencionar que la palabra prototipo es un modelo o estrategia para crear e innovar los conocimientos, y así lograr prácticas demostrativas implementando la I.A.P.T.

Por consiguiente la suspensión de las actividades motivadas a los diferentes paros que existieron dentro de la institución no permitió que se obtuvieran satisfactoriamente los resultados de la estrategia, pero si funciono para muchos estudiantes debido a que se motivaban hacia la siguiente clase.

Antecedentes de la investigación

Rivero (2004) señala que los experimentos de demostración son necesarios para que los estudiantes adviertan que la Física es una Ciencia Natural, y que cada teoría debe, finalmente, basarse en las repuestas que la naturaleza proporciona a las preguntas, formuladas de manera adecuada por medio de los experimentos. Aunado a esto, la escasez de materiales didácticos para desarrollar el trabajo en el laboratorio o en el espacio destinado para el mismo, ha permitido que la mayoría de los profesores, en cuanto a los contenidos generales de la Física se refiera, se dediquen simplemente a desarrollar la parte teórica sustituyendo la experimentación por sesiones basadas en la resolución de ejercicios (Solbes y Zacarés 1993).

De acuerdo con lo que dice Rivero los experimentos son de suma importancia para el desarrollo de las actividades dentro del aula, pero Solbes y Zacarés opinan que la escasez de materiales didácticos no ayuda en el mismo y por ello los profesores solo se dedican a desarrollar la parte teórica de los contenidos.

Sin embargo, Falcón (2005) destaca que si el docente, con la colaboración de los alumnos construye algunos dispositivos sencillos con materiales a bajo costo, le permitiría realizar unos cuantos experimentos o ilustraciones didácticas o demostraciones de aula, aun cuando la institución no cuente con un laboratorio bien dotado de instrumentos sofisticados.

Simultáneamente la elaboración de prototipo se presta para que las clases sean más didácticas y recreativas hacia los y las estudiantes y los motiva a ser unos investigadores, participativos y transformadores de su propio nivel de aprendizaje.

Tipo y enfoque de la investigación

El presente artículo tiene un marco conceptual de la investigación acción participativa y transformadora (IAPT), debido a que la educación ofrece un desarrollo y una modalidad de exploración que ha tenido las ciencias para mejorar el proceso de enseñanza de los y las estudiantes en la ejecución de los contenidos de cada asignatura, dando un perfil personal, social y cognitivo en la práctica docente.

Shafer (2000) ha descrito la investigación acción como una de las tres formas que constituyen el continuo de la investigación del profesor, situándola en el centro entre la práctica reflexiva y la investigación cualitativa. La investigación del profesor está adquiriendo un notable desarrollo y, en el ámbito de la enseñanza de las ciencias, se le ha dedicado un capítulo en el último tratado de investigación sobre educación científica.

Handbook of Research on Science Education (2008). Los enfoques de la investigación-acción y de la investigación del profesor adquieren una mayor actividad y visibilidad en la comunidad de la Educación en Ciencias en la década de los noventa del pasado siglo, cuando algunos másteres de formación del profesorado y programas de desarrollo profesional empezaron a requerir que sus destinatarios realizaran investigaciones en su práctica, si bien, probablemente, son múltiples los acontecimientos que han contribuido a este movimiento (Roth, 2008).

Naturaleza de las ciencias

Suele considerarse que, ante la diversidad de disciplinas científicas reconocidas, la existencia de un método científico único, común a todas ellas, constituye la esencia de una naturaleza disciplinar que las agrupa inequívocamente bajo una misma bandera. Al menos, así se transmite a los alumnos de disciplinas científicas en textos didácticos de distintos niveles educativos, incluidos los universitarios.

Esto implica considerar a la ciencia más allá del cuerpo de conocimientos estático e inalterable contemplado en el Método Científico. Supone una concepción vinculada a lo social y epistemológico, sin dejar de lado el entorno de la comunidad científica donde se desarrollan sus hipótesis y teorías.

Modelo científico

En ciencias puras y, sobre todo, en ciencias aplicadas, se denomina modelo científico a una representación abstracta, conceptual, gráfica o visual (ver, por ejemplo: mapa conceptual), física, de fenómenos, sistemas o procesos a fin de analizar, describir, explicar, simular (en general, explorar, controlar y predecir) esos fenómenos o procesos. Un modelo permite determinar un resultado final a partir de unos datos de entrada. Se considera que la creación de un modelo es una parte esencial de toda actividad científica.

Aun cuando hay pocos acuerdos generales acerca del uso de modelos, la ciencia moderna ofrece una colección creciente de métodos, técnicas y teorías acerca de diversos tipos de modelos. Las teorías y/o propuestas sobre la construcción, empleo y validación de modelos se encuentran en disciplinas tales como la metodología; filosofía de la ciencia, teoría general de sistemas y el campo, relativamente nuevo, de visualización científica. En la práctica, diferentes ramas o disciplinas científicas tienen sus propias ideas y normas acerca de tipos específicos de modelos (ver, por ejemplo: teoría de modelos). Sin embargo, y en general, todos siguen los principios del modelado.

Actividad científica escolar

Tradicionalmente, la enseñanza de las ciencias ha considerado que la ciencia es conocimiento. Pasar a considerarla como una actividad humana, que además de conocimiento incluye otros elementos, creemos que tiene profundas consecuencias educativas. Por ello, para realizar este estudio, partimos de la idea clave que estructura el llamado modelo cognitivo de ciencia escolar, que es el marco teórico que da sustento a nuestra propuesta de aula (Izquierdo-Aymerich et al., 1999; Izquierdo-Aymerich y Adúriz-Bravo, 2003, 2005). Esa idea clave a la que nos referimos es que la actividad científica escolar es un proceso de atribución de sentido al mundo por medio de la utilización de modelos teóricos escolares. Los modelos y los hechos reconstruidos por ellos constituyen la ciencia escolar que se habría de trabajar en el aula.

Según Guidoni (1985), las tres dimensiones independientes del sistema cognitivo humano que conviene considerar de manera principal al enseñar para que se aprenda significativamente son: el pensar mediante representaciones simbólicas o modelos mentales; el actuar, esto es, adquirir experiencias significativas, personales sobre el mundo natural; y el comunicar, utilizando convergentemente una diversidad de lenguajes o sistemas semióticos. Con base en estas ideas, consideramos que la actividad científica escolar tiene la exigencia de conectar firmemente los hechos del mundo con los modelos apropiados para explicarlos y con los lenguajes que nos sirven para argumentar sobre las relaciones sustantivas entre unos y otros. Así, en el diseño de la actividad científica escolar, hemos de tener en cuenta cuáles son los hechos que pueden tener sentido para los estudiantes, a fin de transformarlos, mediante el conocimiento teórico, en hechos paradigmáticos que funcionarán a modo de modelos teóricos escolares (Izquierdo-Aymerich y Adúriz-Bravo, 2003, 2005).

Asimismo se caracteriza la actividad científica escolar a partir de cuatro elementos fundamentales: lo que pasa en el mundo, o lo que provocamos que pase (los hechos y la experiencia); lo que se piensa (el conocimiento y la teoría); las finalidades de nuestras actuaciones (los objetivos, metas y valores); y el lenguaje adecuado para transmitir todo ello (la comunicación).

Visión proyectiva

La elaboración de prototipo es importante como una estrategia de aprendizaje para que sean implementadas en el aula de clases por los docentes en la ejecución de la planificación, así los estudiantes desarrollan un cambio significativo al utilizar el proceso didáctico de innovación y creación aplicando la interdisciplinariedad en los saberes de las distintas áreas de las ciencias naturales.

Conclusión

La ciencia se basa en la premisa de que nuestros sentidos, y las extensiones de esos sentidos mediante el uso de instrumentos, pueden darnos información precisa sobre el universo. La ciencia sigue unas reglas muy determinadas y sus resultados se someten siempre a comprobación y si es necesario a la revisión; Incluso con tales limitaciones la ciencia no excluye, y a menudo se beneficia de, la creatividad y la imaginación de cada docente para implementar estrategias nuevas para la enseñanza de las ciencias naturales tomando en cuenta el área de física y relacionarlo con otras áreas y el medio ambiente que nos rodea, con la elaboración de prototipos se evidencio el interés de los estudiantes hacia el estudio de la asignatura a desarrollar.

Referencias bibliográficas

Rojas Eslava, Benjamín; Moreno Ibarra, Araceli; Calixto González, Emilio

Elaboración de un prototipo didáctico para el desarrollo de competencias en jóvenes de bachillerato. Innovación Educativa, vol. 12, núm. 60, septiembre-diciembre, 2012, pp. 63-75 Instituto Politécnico Nacional Distrito Federal, México.

Manuel José Andreu Guerrero, Sobre Naturaleza de las ciencias, [consulta el 22 de enero 2016] página web http://www.encuentros.uma.es/encuentros75/ciencia.htm.

IZQUIERDO-AYMERICH, M., ESPINET, M., GARCÍA, M.P., PUJOL, R.M. y SANMARTÍ, N. (1999).

Caracterización y fundamentación de la ciencia escolar. Enseñanza de las Ciencias, número extra, 79-92.

IZQUIERDO-AYMERICH, M y ADÚRIZ-BRAVO, A. (2003). Epistemological foundations of school science. Science & Education, 12(1), 27-43.

IZQUIERDO-AYMERICH, M. y ADÚRIZ-BRAVO, A. (2005). Los modelos teóricos para la ciencia escolar: Un ejemplo de química. Enseñanza de las Ciencias, número extra VIII Congreso. (En línea.)

Rojas Eslava, Benjamín; Moreno Ibarra, Araceli; Calixto González, Emilio

Elaboración de un prototipo didáctico para el desarrollo de competencias en jóvenes de bachillerato. Innovación Educativa, vol. 12, núm. 60, septiembre-diciembre, 2012, pp. 63-75 Instituto Politécnico Nacional Distrito Federal, México.

Micro Misión Simón Rodríguez Ciencias Naturales área de Física.

 

 

 

Autor:

Lcda. Ana Chacon.