La formación de los conocimientos científicos en los estudiantes

Principales características del enfoque didáctico

Formar estudiantes no es simplemente la transmisión de “conocimientos” que un profesor pueda ofrecer a sus estudiantes; formar estudiantes implica mucho más que eso y, por ende la comunicación en conjunto con la aceptación, el respeto y la confianza entre estudiante-docente es clave en el proceso enseñanza-aprendizaje. 

Lo que se pretende con este modelo de enseñanza de las ciencias es tomar en cuenta los fundamentos psicológicos  sobre los que descansa el aprendizaje de los conocimientos científicos y su enseñanza. Algunas de las principales características o aspectos que se consideran en este modelo, de acuerdo con Rodríguez et al. (s.f.) son las siguientes:

1.    En el caso del proceso de enseñanza aprendizaje el afecto real entre el profesor y los estudiantes y la valoración que estos hacen de sus profesores, es esencial en el sentido que una asignatura tiene para ellos.

2.    Se pretende que el estudiante aprenda a partir de la dirección del profesor, pero que a su vez él aprenda a aprender por sí solo y capaz de plantearse tareas.

3.    Enfrentar a los estudiantes a tareas abiertas en las cuales ellos vayan acotando la situación a resolver. Estas tareas favorecen el aprendizaje de los estudiantes a orientarse por sí mismos.

4.    Es necesario que los docentes no hagan hincapié únicamente en demostrar la veracidad de los conocimientos con experimentos; sino más bien, plantear su introducción en la práctica social. Es precisamente esto último lo que más interesa a los estudiantes y una de las causas de que vean la ciencia divorciada de su mundo.

5.    Los conocimientos deben ser aprendidos por los estudiantes de manera que no exista divorcio entre los que se van a aprender y los ya aprendidos. Cuando el profesor va a enseñar un nuevo conocimiento a un estudiante debe averiguar si el estudiante tiene alguna idea acerca de ese conocimiento o no. 

Cambios o innovaciones que se proponen

Tomando en cuenta lo mencionado anteriormente, los cambios que se proponen en el desarrollo de la formación de los conocimientos científicos en los estudiantes, de acuerdo con un artículo publicado por Dirección General de Formación continua de Maestros en Servicio (2011), es lo siguiente

Lo primero que debe fomentarse en los estudiantes es que aprendan a preguntar y cuestionarse sobre ellos mismos y sobre el mundo que los rodea. Ha sido común observar que tradicionalmente la enseñanza científica aporta a los niños y las niñas respuestas, más que enseñarlos a hacerse preguntas sobre las múltiples inquietudes que tienen. Sin embargo, hoy en día existe un consenso entre educadores y científicos sobre que la enseñanza de las ciencias se asienta en estudiantes que pregunten, cuestionen y problematicen la realidad. Lo contrario, enseñar respuestas a preguntas preestablecidas, es vacunar a los niños contra las ciencias, pues enseñar a preguntar es promover la curiosidad y la búsqueda que subyace al pensamiento científico, la capacidad de aprender a aprender.

Los estudiantes deben desarrollar también la capacidad de usar la evidencia científica como base de sus argumentaciones o conclusiones. Para ello, deben saber identificar los supuestos, las pruebas y los razonamientos que subyacen a los argumentos y conclusiones científicos y usar información científica para comunicar, argumentar y llegar a conclusiones.

Aunado a lo anterior, con el objetivo de lograr formar conocimientos científicos en los estudiantes, es necesario según Rodríguez et al. (s.f.) el desarrollo de actividades didácticas que tomen en cuenta los siguientes aspectos:

Ø  Partir de situaciones problemáticas que se vayan acotando en la medida que se van resolviendo. Esto se corresponde con las tareas abiertas planteadas.

Ø  Formulación de hipótesis.

Ø  Diseño y realización de experimentos reales y modelados en los que se haga uso de la computadora.

Ø  Información oral y escrita de los resultados obtenidos con la realización de los experimentos.

Ø  La solución de problemas que requieran del trabajo en equipos.

Ø  La confrontación colectiva de los resultados que se obtienen en la solución de la situación problemática.

Lo anterior permite plantear una propuesta didáctica para la formación de los conocimientos tanto empíricos como teóricos en las asignaturas de ciencias. La propuesta conlleva varias etapas que se recomiendan emplear a la hora de aprender un nuevo conocimiento; por lo tanto, tiene como principal protagonista al estudiante. 

Figura 1. Propuesta didáctica para la formación de los conocimientos en las asignaturas de ciencias

Fuente: Noelia Méndez Quesada, a partir de Rodríguez et al.

Posibles aplicaciones que pueda tener       

 

Realmente parte de la responsabilidad del proceso enseñanza-aprendizaje recae sobre la labor docente. Es indispensable que los profesores sean conscientes de su propia práctica docente y analicen todo aquello que pueda perjudicar el aprendizaje de los alumnos. Por lo tanto, como parte de esa misma responsabilidad y ética profesional, es de gran importancia el desarrollo de una metodología didáctica en pro del desarrollo del conocimiento científico.

Las aplicaciones de este modelo en la enseñanza de la química y física cobran un especial sentido, considerando que estas asignaturas suelen estar divorciadas de la realidad y necesidad de los estudiantes; por lo tanto, con la aplicación de este método se pretende potencializar las capacidades de los estudiantes para un permanente proceso de aprendizaje. Un ejemplo de su aplicación en la física y considerando las etapas anteriormente descritas (figura 1) es presentado por Rodríguez et al. (s.f)

Ejemplo

Conocimiento empírico a formar: aceleración. Es la variación de velocidad que experimenta un cuerpo al transcurrir el tiempo, la cual se mide a partir de la relación entre la variación de la velocidad respecto al intervalo de tiempo transcurrido, es positiva si la velocidad aumenta y negativa si disminuye.

Conocimiento propedeutico: velocidad y la forma en que se mide.

Instrumentación propedeutica: habilidad comparar.

Etapa 1	Etapa 2	Etapa 3	Etapa 4
T) ¿Qué entiendes por velocidad y cómo se mide? T) ¿Cuáles son las unidades de la velocidad? T) Compare la velocidad del sonido y la de la luz si se sabe que una es de 340 m/s y la otra de 300000 m/s. T) ¿Crees tú que la velocidad de un cuerpo siempre sea constante o esta puede variar al transcurrir el tiempo?. T) ¿Por qué crees tú que sea importante el concepto de velocidad? R) Estas tareas deben hacerse mediante una pregunta escrita que se le haga a los estudiantes ellos la entregan para que el profesor pueda saber el dominio de cada uno sobre estos aspectos y después se discute el resultado. Una vez aclarado esto se le puede decir a los estudiantes que calculen la velocidad de un cuerpo que recorre 10m en 2s. Observe que la tarea 3 pretende valorar si los estudiantes poseen la habilidad de comparar, al resolverse esta tarea en clases debe revisarse la estructura de esta habilidad.	T) Como bien han planteado la casi totalidad de los alumnos, la velocidad de un cuerpo puede variar durante el transcurso del tiempo. Las siguientes situaciones son ejemplos de la vida cotidiana a partir de las cuales se puede afirmar lo anterior. · El auto que está en reposo frente al semáforo y después de encenderse la luz verde va variando su velocidad. · El movimiento que realiza un avión en la pista para poder despegar en el cual su velocidad va variando. · Un cuerpo que se deja caer desde cierta altura su velocidad varía desde cero hasta un cierto valor. La problemática que se le debe dar respuesta es la siguiente: ¿Cuál es la magnitud física que caracteriza el cambio de velocidad con respecto al tiempo y cómo se mide?. ¿Tienes alguna idea de cuál puede ser esta magnitud física, de ser así cómo la defines?, ¿Qué es para ti que un cuerpo esté acelerado R) En esta tarea debe valorarse si algún estudiante tiene alguna idea acerca de la aceleración. Esto se deja como interrogante. En la última pregunta se trata de ver si los alumnos tienen la idea alternativa de que un cuerpo acelerado es que tiene una gran velocidad y no que la velocidad varía respecto al tiempo.	T) Hemos visto que en la mayoría de los movimientos mecánicos que se realizan, la velocidad varía al transcurrir el tiempo. La magnitud que caracteriza esta propiedad se denomina aceleración. Exprese con sus palabras esta magnitud y plantee un procedimiento para medirla. ¿Cuál cree que sea la unidad de la aceleración? ¿Cuándo esta magnitud será positiva y cuando negativa? Argumente. R) Aquí debe trabajarse por equipos y hacer que cada uno escriba sus resultado después se reflexionará de conjunto haciendo que se llegue al conocimiento que se quiere formar en el estudiante.	T) Un cuerpo tiene una aceleración constante y positiva. Si cada cinco segundos se mide su velocidad, esta velocidad aumentará, disminuirá o permanecerá igual. Explique. De haberse medido la velocidad al cabo de tres segundos, compárela con respecto a la anterior. R) Esta tarea tiene el objetivo de ver si los estudiantes han comprendido el concepto de aceleración y que si ella es constante la velocidad varía igual para intervalos de tiempo iguales. Además pretende valorar que si es positiva la velocidad aumenta al transcurrir el tiempo. Aqui otra vez se valor la habilidad de comparar T) Dos cuerpos se mueven a velocidades constantes de 50 m/s y 90 m/s. ¿Compare las aceleraciones de ambos cuerpos?. R) Aquí se trata de valorar si tienen claro de que si la velocidad no varía respecto al tiempo la aceleración es cero. Esto está ligado con la idea alternativa vista anteriormente de que los estudiantes piensan que si un cuerpo tiene mayor velocidad es porque está más acelerado.

Opinión

Realmente el proceso enseñanza-aprendizaje cobra sentido cuando tanto docentes, pero principalmente estudiantes encuentran utilidad a todo aquello que se enseña en los diferentes centros educativos.

Como docentes de ciencias no podemos olvidar que la enseñanza implica más que transmitir un concepto o brindar una “receta” para resolver un problema matemático, ser docente es despertar el interés a afinidad de los alumnos por los conocimientos científicos. Por ello, se requieren pequeñas pero significativas prácticas educativas para lograr este objetivo; es importante tomar en cuenta el contexto en el que se desenvuelve el estudiante, por ello el valor de realizar diferentes diagnósticos, tanto de la comunidad en la que se trabaje, como de la institución y por supuesto de los estudiantes. Por otra parte, es necesario involucrar los conocimientos que ya poseen los alumnos, y de esta manera llegar a otro nuevo conocimiento; por supuesto, es indispensable ofrecer a los estudiantes la aplicabilidad de cada uno de los contenidos en la vida diaria, posiblemente así realmente se aprenda ciencia.