Las actividades CTS y el constructivismo

Ya comentábamos en la fundamentación de la primera hipótesis que existen diversas metodologías didácticas, y que la investigación en diversos campos de la didáctica y el aprendizaje dieron como resultado la emergencia del modelo constructivista, en el que se integran las investigaciones sobre las ideas previas de los alumnos (Viennot 1976), las teorías cognitivas (Piaget 1969), el área de desarrollo próximo (Vygotsky 1934), el aprendizaje significativo (Ausubel et col. 1976) y el cambio conceptual, metodológico y actitudinal (Gil y Carrascosa 1985, Gil 1993). De acuerdo con el constructivismo los alumnos descubren y relacionan los conceptos, procedimientos y actitudes con ideas ya existentes en su mente, modificando, construyendo y fijando nuevas ideas de forma significativa a través de diversas actividades.

De acuerdo con estas teorías:

- El modo de aprendizaje dependerá de la edad o etapa evolutiva de los estudiantes (Piaget 1969 y 1996).

- El aprendizaje de nuevos conceptos, procedimientos y actitudes depende de las ideas previas del estudiante (Ausubel et col. 1976, Viennot 1976, Driver y Bell 1986). - El aprendizaje implica la construcción de significados por parte del estudiante, que

implica que los nuevos conceptos, procedimientos y actitudes se relacionen con los ya existentes, no por mera presentación sino, también, por participación activa (Vygotsky 1934, Ausubel et col. 1976).

- El aprendizaje de nuevos conceptos, procedimientos y actitudes debe estar en la zona potencial de desarrollo de los alumnos, próxima a la zona de desarrollo de lo que los alumnos ya saben para que se pueda producir un aprendizaje significativo (Vygotsky 1934).

- El aprendizaje implica la construcción de hipótesis y significados a partir de las ideas previas del que aprende, que pueden entrar en contradicción con las ya existentes, en cuyo caso se rechazan o se reconstruye un nuevo conocimiento (Posner et col. 1982).

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- El aprendizaje implica la construcción activa de significados, que exige un proceso de atención, relación, diferenciación y reconciliación integradora por parte de los estudiantes (Piaget 1969, Ausubel et col. 1976).

El constructivismo implica, por tanto, un cambio conceptual, procedimental y actitudinal en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Las actividades CTS pueden contribuir a estos cambios de la manera que se expone a continuación, dentro de un marco que de coherencia a su introducción.

5.3.1.A. CONTRIBUCIÓN AL CAMBIO CONCEPTUAL

Para que se produzca un aprendizaje significativo no basta con la transmisión oral de nuevos conceptos sino, también, poner a los alumnos en situación de aplicarlos en diferentes contextos y hacerles reconocer su necesidad para cambiar sus ideas previas y adaptar e integrar los nuevos conocimientos (Driver y Bell 1986). La aplicación de un concepto en diferentes contextos contribuye a que sea inteligible, plausible y fructífero, es decir, que sirva para explicar otros fenómenos (Postner et col. 1982). Las actividades CTS utilizan conceptos previos ya poseídos por los estudiantes o introducidos en los nuevos contenidos en situaciones en que se contextualizan con la ciencia, la tecnología, la sociedad y el ambiente, relacionando significativamente el concepto con las teorías científicas, la aplicación expuesta y las implicaciones sociales y ambientales de ambas. Además los pone en situación de explicitar sus ideas previas, emitir hipótesis, que pueden entrar en conflicto con los modelos teóricos existentes, o en situación de interpretar fenómenos que cuestionen sus ideas alternativas (Gil 1993, Solbes y Vilches 1992 y 1997, Vilches 1993).

5.3.1.B. CONTRIBUCIÓN AL CAMBIO DE METODOS

Para que se produzca un aprendizaje significativo no basta con el cambio conceptual, es necesario un cambio de procedimientos y métodos. Se refieren a modos de hacer utilizando diferentes medios y a modos de pensar utilizando conceptos (Gil 1993). Las actividades CTS ofrecen un espacio para el cambio metodológico, donde los

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alumnos pueden considerar explicaciones alternativas a las personales, emitir hipótesis y contrastarlas con las de los demás y las teorías existentes, ofreciendo situaciones problemáticas de interés para los alumnos en la que se muestra la ciencia y sus aplicaciones, y se evalúa sus implicaciones sociales y ambientales así como sus diseños (Solbes y Vilches 1995). Así mismo, en las actividades CTS se aprende a utilizar diferentes métodos para llevar a cabo las tareas, sirviéndose además de los conceptos introducidos y los que ya saben, especialmente en aquellas que implican trabajos prácticos en los que tienen que realizar diseños experimentales, manejar materiales, buscar información, realizar trabajos de síntesis, etc. (Gil 1993).

5.3.1.A. CONTRIBUCIÓN AL CAMBIO DE ACTITUD

Para que se produzca un aprendizaje significativo no basta con un cambio conceptual y metodológico, es necesario un cambio actitudinal. El cambio actitudinal en los estudiantes significa que los alumnos muestren disposiciones de mayor interés por los procesos de aprendizaje y los medios utilizados en ellos, lo que contribuirá a su socialización y educación. Un cambio actitudinal con relación al aprendizaje de las ciencias y tecnologías asociadas implica que los alumnos muestren una disposición activa, crítica hacía la ciencia y sus tecnologías, que aumente sus actitudes positivas e interés por su estudio y que participen y aprendan a tomar decisiones para hacer de ellos ciudadanos más responsables (Solbes y Vilches 1997 y 2000, Gómez et col. 2000, Prieto y González 1998). Las actividades CTS introducen en los contenidos impartidos situaciones problemáticas en las que se contemplan las relaciones existentes entre ciencia, tecnología, sociedad y ambiente, contextualizado las aportaciones de la ciencia y la tecnología a lo largo de la historia, lo cual mejora el interés y la actitud de los estudiantes y disminuye sus ideas erróneas sobre dichas relaciones (Solbes y Vilches 1992 y 1995, Solbes y Traver 1996 y 2001).

5.3.1.D. EL PROGRAMA DE ACTIVIDADES

La enseñanza de las ciencias físico-químicas y las tecnologías asociadas (electrotécnicas en el caso que nos ocupa) a través del modelo constructivista que

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implique el cambio conceptual, procedimental, metodológico y actitudinal, implica que debe realizarse un programa de actividades con los contenidos del curso en las que se incluyan, entre otras, las de relación entre ciencia, tecnología y sociedad (CTS), esas actividades son una serie de tareas presentadas como situaciones problemáticas de interés que siguen un eje vertebrador que da coherencia y unidad al conjunto (Gil 1993).

El programa de actividades incluiría actividades de introducción cuya función es la de conectar los nuevos contenidos con las ideas previas de los alumnos, actividades de desarrollo e introducción de nuevos conceptos, nuevos procedimientos operativos, relaciones cualitativas entre magnitudes y la utilización de los mencionados conceptos a través de diversos métodos: búsqueda de información- análisis- síntesis, resolución de problemas de lápiz y papel, trabajos prácticos de laboratorio, actividades CTS, visitas a fábricas, museos y exposiciones, etc. (Gil 1993). Finalmente el programa de actividades incluiría actividades finales o de recapitulación, en la que se reelaboran los conceptos y procedimientos utilizados en los contenidos, contribuyendo a su diferenciación, adaptación e integración.

La aplicación en aula del programa de actividades se realizará con pequeños grupos de alumnos, a lo sumo cinco, con dos etapas de ejecución. En la primera los componentes del grupo discuten e intercambian información con relación a la actividad planteada, emiten hipótesis y realizan diseños y tareas. En la segunda se realiza una puesta en común, se pide al portavoz de un grupo que exponga sus conclusiones, o que cada grupo exponga las suyas, y es comentada por los demás. En el todo el proceso el profesor clarifica dudas, completa explicaciones o conclusiones.

5.3.2. Temas de relación entre Ciencia, Tecnología, Sociedad y Ambiente