Estrategia Didáctica para el Aprendizaje de la Física en Alumnos
de Telesecundaria empleando Instrucción por Pares
Title Estrategia Didáctica para el Aprendizaje de la Física en Alumnos de Telesecundaria empleando Instrucción por Pares
Abstract La siguiente tesis versa sobre el de análisis de una secuencia de aprendizaje basada en la estrategia de instrucción por pares, favoreciendo el aprendizaje de conceptos en la asignatura de física en alumnos de segundo grado de secundaria, tendiendo como preguntas de
investigación: ¿Qué estrategia didáctica debe emplearse para mejorar la comprensión de conceptos de física?, ¿Cómo mejorar el aprendizaje significativo de conceptos en la asignatura de física con alumnos de segundo de secundaria? Realizada en una comunidad indígena Tzeltal en la escuela Telesecundaria 1081, ubicada en Chiapas, México, esta investigación pretende contribuir la mejora de los modelos de enseñanza centrados en el aprendizaje de los alumnos, beneficiar al alumno para mejorar el nivel de logro de aprendizaje y presentar resultados relevantes a la comunidad académica interesada en la estrategia. Se muestran elementos teóricos desde la perspectiva del constructivismo, la conceptualización e importancia del aprendizaje, estudios de enseñanza de concepciones y el sustento de la estrategia fundamentado en teorías
cognitivas. La metodología de investigación que se utilizó fue de enfoque mixto, en el que hubo un grupo
experimental y un grupo control. La interacción entre pares que sucedió durante la implementación de la estrategia, incremento los niveles de empatía y confianza en los alumnos. Los resultados muestran cómo la estrategia de instrucción por pares, en comparación con el método basado en proyectos presenta resultados favorables en la comprensión y construcción de conceptos, igualmente, que la secuencia basada en la estrategia de instrucción por pares, favorece el entendimiento de diversos conceptos en los que siempre se generaba dificultad por su abstracción. Además, la estrategia se puede convertir en una base de apoyo en el método de proyectos. Por lo tanto, existe una mejoría significativa en el razonamiento y en el aprendizaje significativo del estudiante. La metodología, igualmente establece que las actividades en equipo son esenciales para realizar un primer acercamiento a las preconcepciones y, desarrolla competencias básicas en ciencias centradas en el aprendizaje de los alumnos, adecuándose a los planes y programas actuales de la Secretaria de Educación. Se promueve la interacción en el aula creando un espacio de participación reflexiva.
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Maestría en Educación con Acentuación en Enseñanza de Ciencias
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Mtra. María Teresa Guel Macías; Dra. Bethania Arango Hisijara
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Escuela de Graduados en Educación
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Universidad TecVirtual
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UNIVERSIDAD TECVIRTUAL
ESCUELA DE GRADUADOS EN EDUCACIÓN
Estrategia didáctica para el aprendizaje de la física en alumnos de
Telesecundaria empleando instrucción por pares
Tesis que para obtener el grado de:
Maestría en Educación con acentuación en enseñanza de las ciencias
presenta:
Romeo Fernando Suchiapa González
Asesor tutor:
Mtra. María Teresa Guel Macías
Asesor titular:
Dedicatorias
A DIOS
Prestarme la vida y guiarme por el camino del bien, por darme la capacidad de pensar, analizar y asimilar conocimientos, los cuales si se me permite utilizaré en beneficio de
la sociedad, apoyando a quienes lo necesiten.
A MIS PADRES
Por todo el apoyo incondicional que mediante esfuerzo y sacrificio me han brindado; por saber orientarme a través de la sabiduría y comprensión que sólo ustedes pueden tener haciéndome ver las
cosas tal y como son; por tenerme paciencia y dejar que cometiera mis propios errores y aprender
a partir de éstos; por esto y más gracias, espero Dios me permita hacer que ustedes se
sientan orgullosos de mí.
A MIS COMPAÑEROS
Por haber compartido experiencias valiosas que me permitieron crecer en mi formación
académica y profesional. A MI ESPOSA
Por los tropiezos, por los momentos de felicidad, por enseñarme a luchar, a valorar las cosas que valen la pena, por compartir momentos de éxito y
por volar juntos en esta aventura académica.
Agradecimientos
Para el desarrollo de este proyecto, fue determinante la colaboración de diversos agentes a quienes de forma especial les hago patente mis agradecimientos
:
A la Secretaria de Educación de Chiapas, por brindar las facilidades para cursar de forma virtual la Maestría en Educación Media Superior en el Tecnológico de Monterrey.
A la Universidad Virtual del Tecnológico de Monterrey, por ofrecerme a ser becario de esta honorable institución.
Estrategia didáctica para el aprendizaje de la física en alumnos de
Telesecundaria empleando instrucción por pares
Resumen
Índice
Portada………... i
Dedicatorias………... ii
Agradecimientos………... iii
Resumen……… iv
Índice de contenido…….……….………. v
Índice de tablas……….………..………... viii
Índice de figuras……… ix
Introducción…..……… x
1. Planteamiento del problema………... 1
1.1Antecedentes……… ………. 1
1.1.1 El enfoque didáctico en la enseñanza de las ciencias en la secundaria...……… 3 1.1.2 Enseñanza de las ciencias en la escuela secundaria en la modalidad de Telesecundaria………. 6 1.2 Contexto……… 9
1.3 Definición del problema………..….……….….. 10
1.4 Supuesto hipotético……….………..….. 12
1.5 Objetivo general……….………... 12
1.5.1 Objetivos específicos………. 13
1.6 Justificación……….. 13
1.7 Delimitación y limitaciones………..………….. 14
2. Marco Teórico………. 16
2.1 Aprendizaje……….……….. 16
2.1.1 El aprendizaje y desarrollo del pensamiento…...………. 17
2.1.2 El pensamiento formal en la enseñanza de la ciencia..………. 19
2.1.3 El valor de las interacciones y el pensamiento………... 22
2.2 Estudios teóricos sobre conceptos en el proceso de aprendizaje…..……….. 24
2.2.1 Las preconcepciones como errores conceptuales………... 29
2.2.3 Aprendizaje significativo……….……….. 33
2.3 La enseñanza y el aprendizaje de ciencias II en Telesecundaria…………... 35
2.4 La estrategia de instrucción por pares………..….... 37
2.4.1 Metodología de la estrategia de instrucción por pares... 40
2.4.2 Investigaciones sobre la estrategia de instrucción por pares……… 43
2.4.3 La Telesecundaria una posibilidad para la estrategia de instrucción por pares……….. 46 3. Método…….………..………... 47
3.1.Enfoques de investigación………. 47
3.1.1 Elección del método……….. 48
3.2 Participantes en el estudio……….... 48
3.2.1 Ubicación del estudio……… 49
3.2.2 Población………..……….. 49
3.3 Procedimientos………….………..………. 50
3.4 Instrumentos de recolección de datos………..………. 53
3.4.1 El pretest y postest……….. 53
3.4.2 Observación directa……… 55
3.4.3 Autoevaluación, coevaluación y evaluación de la estrategia……….. 55
3.4.4 Entrevista semi estructurada………. 56
3.5 Análisis de datos………... 56
4. Análisis y discusión de resultados…….……… 59
4.1 Presentación de los grupos……….. 59
4.2 Concepciones iniciales. Pretest……… 60
4.3 Desarrollo de las secuencias de aprendizaje grupo experimental………. 65
4.3.1 Análisis de clase……… 70
4.4 Desarrollo de las secuencias de aprendizaje grupo control………. 73
4.5 Concepciones finales……… 75
5. Conclusiones……… 84
5.1 Hallazgos……….. 84
5.2 Recomendaciones……… 86
5.3 Futuras investigaciones……… 88
5.4 Conclusiones………. 89
Referencias……….……….. 91
Apéndices Apéndice A. Secuencias de aprendizaje (Como carta descriptiva)……… 96
Apéndice B. Desarrollo de la manipulación experimental secuencia 1……… 105
Apéndice C. Pretest……….... 106
Apéndice D. Postest……… 107
Apéndice E. Guía de observación ……….... 108
Apéndice F. Autoevaluación……….. 109
Apéndice G. Coevaluación………..………... 110
Apéndice H. Evaluación de la estrategia……...………. 111
Apéndice I. Registro de entrevistas………..……….. 112
Apéndice J. Cronograma de actividades……… 114
Índice de tablas
Tabla 1. Transición y propósitos. Planes y programas. 2006 y 2011 (SEP, 2006, 2011b)…..………
5
Tabla 2. Características y adquisiciones de la madurez cognitiva (Pozo y
Gómez 1998)……….. 20
Tabla 3. Conceptos evaluados en el pretest………... 54 Tabla 4. Conceptos evaluados en el postest……….. 55 Tabla 5. Aciertos obtenidos en el pretest (Datos recabados por el autor)………. 60 Tabla 6. Indicadores del pretest (Datos recabados por el autor)……… 61 Tabla 7. Porcentaje de alumnos que aprobaron el número de reactivo por grupo
(Datos recabados por el autor)………... 63 Tabla 8. Secuencia de actividades durante una sesión de implementación de la
estrategia de instrucción por
pares………...
66
Tabla 9. Descripción del procedimiento de implementación de la estrategia….. 68 Tabla 10. Aciertos obtenidos en el postest (Datos recabados por el autor)…….. 75 Tabla 11. Indicadores generales del postest (Datos recabados por el autor)…… 76 Tabla 12. Porcentaje de alumnos que aprobaron el reactivo por grupo (Datos
recabados por el autor)……….
77 Tabla 13. Porcentajes de resultados de la autoevaluación del desempeño del
grupo, durante la estrategia de enseñanza en pares (Datos recabados por el
autor)………. 79
Tabla 14. Porcentajes de respuesta de la coevaluación en pares del grupo (Datos
recabados por el autor)………. 81
Tabla 15. Porcentajes de las percepciones de los alumnos sobre la estrategia de
instrucción por pares (Datos recabados por el autor). 81 Tabla 16. Datos de la entrevista realizada a los docentes (Datos recabados por
Índice de figuras
Figura 1. Modelo bidimensional (Marzano, 2001, p.60)……….. 21 Figura 2. Condiciones del aprendizaje significativo Ausubel (1983)……… 34 Figura 3. Mapa curricular de la educación básica 2011 (SEP, 2012, p. 15)…… 37 Figura 4. Diagrama de la estrategia enseñanza por pares. Mazur (2012)………. 42 Figura 5. Diagrama evolución de la estrategia de enseñanza por pares de
manera óptima. Mazur (2012)……… 42
Figura 6.Proceso general del análisis de datos estadísticos………... 57 Figura 7. Evidencia del reactivo 5 del pretest………... 63 Figura 8. Comparación de medias del grupo control y experimental en pretest
(Datos recabados por el autor)……….… 64
Figura 9. Resultados prueba t en pretest (Datos recabados por el autor)……….
65 Figura 10. Evidencia del material didáctico durante el desarrollo de la estrategia
de instrucción por pares……… 67
Figura 11. Porcentaje de actividades pre clase realizadas (Datos recabados por
el autor)………. 69
Figura 12.Comparación de medias del grupo control y experimental en postest
(Datos recabados por el autor)……… 78
Introducción
El enfoque didáctico de la enseñanza de las ciencias establecido por la Secretaria de Educación Pública (SEP) destaca el desarrollo de competencias; tiene su base en los artículos de la constitución y la ley general de educación de México y en los planes y programas que han tenido cambios desde 1993 a 2011.
La enseñanza y el aprendizaje de la asignatura de ciencias II énfasis en física de la Telesecundaria tiene como principios pedagógicos redimensionar los conocimientos conceptuales, para darle mayor importancia a las destrezas y las actitudes del quehacer científico y relacionar los conocimientos científicos con algunos problemas de la sociedad, para que el alumno valore el impacto social de la ciencia.
En esa redimensión de conocimientos conceptuales, se ha olvidado en el aula la importancia de aprender conceptos y validarlos para entender el mundo que los rodea. Actualmente están surgiendo estrategias basadas en la investigación educativa en ciencias. Una de ellas es la estrategia Peer Instruction que en español se traduce
Instrucción por Pares, la cual fue desarrollada por el físico Eric Mazur. Ésta tiene como objetivo mejorar el aprendizaje de las ciencias y sobre todo fortalecer el aprendizaje de conceptos, a través de la interacción entre los estudiantes y las preguntas conceptuales.
Ante esa situación se presenta el proyecto: Estrategia didáctica para el aprendizaje de la física en alumnos de Telesecundaria, empleando instrucción por pares, con el propósito de diseñar e implementar un programa para los temas de fuerza y movimiento.
La investigación se desarrolla en cinco capítulos: en el primero se integran apartados, donde se exponen algunos aspectos transcendentes de la
enseñanza-aprendizaje de las ciencias con énfasis en física y como se presenta el enfoque didáctico en la educación secundaria en México. Se plantea la importancia del aprendizaje de conceptos en la asignatura, cómo influyen en las preconcepciones que tiene el alumno para entender el mundo que lo rodea y cómo estos conceptos son fundamentales en el aprendizaje significativo de la física.
El segundo capítulo presenta el marco teórico que muestra la conceptualización y la importancia del aprendizaje desde la perspectiva del constructivismo. Además, un apartado sobre una estrategia basada en el aprendizaje de conceptos llamada instrucción por pares, con la finalidad de darle el sustento teórico.
En el tercer capítulo se describe la metodología de investigación. El enfoque que se eligió para esta investigación fue mixto, ya que por medio de este enfoque se pueden analizar y vincular datos cuantitativos y cualitativos en un mismo estudio. Se muestra el planteamiento del desarrollo experimental en una escuela Telesecundaria con alumnos de segundo grado, además los instrumentos de recolección de datos.
1. Planteamiento del problema
En el desarrollo del capítulo, integran ocho apartados, donde se exponen algunos aspectos transcendentes del aprendizaje de las ciencias con énfasis en física, asignatura de la educación secundaria en la modalidad de Telesecundaria. También se describe la importancia del aprendizaje de conceptos en la asignatura de física y cómo influyen en las preconcepciones que tiene el alumno, para entender el mundo que lo rodea.
Se representa un apartado con el contexto de la institución, para dar paso a la definición del problema, además se integran los supuestos hipotéticos que se tratará de comprobar. Finalmente se exponen los objetivos, justificación y limitaciones de la investigación.
1.1 Antecedentes
En la sociedad, la ciencia ocupa un lugar fundamental en los sistemas de producción, acompañada de la tecnología en los servicios de la vida moderna. La formación científica básica es aceptada como una forma de entender el mundo y un factor para el desarrollo de cualquier país.
Al respecto organismos internacionales como la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE), a la cual pertenece México, señalan que la
En el aprendizaje de las ciencias, las concepciones que también son llamadas ideas previas, son los elementos del proceso cognitivo que establecen las interacciones con el mundo y controlan como incorporamos la nueva información y nuestras
experiencias. Scott, P., Asoko, H. y Leach, J. (2007), consideran que la adquisición de un nuevo concepto, consiste en modificar toda la estructura conceptual precedente, llegando a tener nuevos procesos de asimilación con el conocimiento generado.
Las concepciones influyen en aprendizaje de la física, cada alumno llega al salón de clases con experiencias del mundo físico y organiza estas experiencias en modelos, pero su aproximación en muchas ocasiones a los modelos científicamente correctos aún son distantes. Esto implica que muchos estudiantes no tienen modelos mentales
apropiados para aprender física de manera gradual o tienen concepciones erróneas que dan resultado a un conocimiento no valido.
Keil citado por Pozo (1998), considera que la clasificación de conceptos es fundamental en el proceso de aprendizaje, si esto no sucede, se puede caer en errores conceptuales. Por ejemplo, el concepto de calor sea entendido como materia en lugar de un proceso de transferencia de energía.
Para efectos de contrarrestar las dificultades mencionadas a partir de la teoría constructivista, se toma en cuenta el nivel de abstracción desarrollado por el alumno de acuerdo con su edad y su contexto para centrar la educación en el alumno. Por lo tanto, cada alumno tiene conocimientos que aprendieron a través de experiencias con el mundo físico y haber organizado estas experiencias en modelos mentales.
experiencia. También, es muy difícil cambiar un modelo mental que se ha asimilado así sea incorrecto, ya que para el alumno este conocimiento puede ser válido. Esto no quiere decir que no pueda existir un cambio de esas estructuras mentales, esto se puede lograr mediante el análisis de la esencia del concepto, y las relaciones con otros conceptos que sean verdaderamente validos (Pozo, 1998).
No existe fórmula mágica para la enseñanza de la física, ya que todos aprenden de distintas formas, aunque los conocimientos sean los mismos. Scott, P., Asoko, H. y Leach, J. (2007), plantean que el papel del docente consiste en diseñar actividades que privilegien el hacer física. En este sentido el docente debe plantear los modelos de diseño instruccional para la enseñanza de ciencias, usando una metodología sistémica.
Las investigaciones sobre la noción de enseñanza y aprendizaje de las ciencias, la enfatizan de mejor manera las teorías cognitivas. Sobre todo como conciben y se trabajan con las concepciones de los estudiantes, donde se revisan los diferentes enfoques adoptados para el aprendizaje en el concepto de ciencia.
1.1.1 El enfoque didáctico en la enseñanza de las ciencias en la secundaria.
Actualmente los planes y programas de estudio en México, son una novedad, pues presentan cambios sustanciales en su propuesta para la enseñanza de las ciencias.
La SEP, de acuerdo con las características, los fines y propósitos del Sistema Educativo Nacional que se establecen en los artículos Primero, Segundo y Tercero de la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos y en la Ley General de
En 1993 se hicieron cambios importantes e iniciaron la reforma en educación secundaria. Ésta presentaba una característica: los aprendizajes específicos, los cuales se centraba en contenidos en los cuales el alumno debía desarrollar cierta destreza y
demostrarla al término del curso. En 2006 se integra el concepto de competencias, donde se integran habilidades, conocimientos y actitudes que el alumno debe desarrollar, causando desconcierto por muchos docentes. Ante esta situación en los programas 2011 de educación básica se integra un elemento, los estándares curriculares que describen el logro de los alumnos al concluir un programa. Todos estos cambios, van encaminados a un enfoque de educación para la vida (SEP, 1993, 2006, 2011).
Los cambios en los propósitos de los planes no han tenido grandes cambios (ver tabla 1) en la última década, pero en los planes actuales de 2011 integran los elementos que conforman una competencia, haciendo énfasis en los conocimientos, actitudes y habilidades.
Tabla 1
Transición y propósitos. Planes y programas. 2006 y 2011 (SEP, 2006, 2011b)
Propósitos generales de la formación científica en
la educación básica (SEP, 2006). Propósitos para el estudio de las ciencias naturales en la educación básica (SEP, 2011b). 1. Desarrollen habilidades del pensamiento
científico y sus niveles de representación e interpretación acerca de los fenómenos y procesos naturales.
2. Reconozcan la ciencia como actividad humana en permanente construcción cuyos productos son utilizados según la cultura y las necesidades de la sociedad.
3. Participen en el mejoramiento de la calidad de vida, con base en la búsqueda de soluciones a situaciones problemáticas y la toma de decisiones en beneficio de su salud y ambiente.
4. Valoren críticamente el impacto de la ciencia y la tecnología en el ambiente tanto natural como social y cultural. 5. Relacionen los conocimientos científicos
con los de otras disciplinas para dar explicaciones a los fenómenos y procesos naturales, y aplicarlos en contextos y situaciones diversas.
6. Comprendan gradualmente los fenómenos naturales desde una perspectiva sistémica.
1. Reconozcan la ciencia como una actividad humana en permanente construcción, con alcances y limitaciones, cuyos productos son aprovechados según la cultura y las necesidades de la sociedad.
2. Participen en el mejoramiento de su calidad de vida a partir de la toma de decisiones orientadas a la promoción de la salud y el cuidado ambiental, con base en el consumo sustentable.
3. Aprecien la importancia de la ciencia y la tecnología y sus impactos en el ambiente en el marco de la sustentabilidad.
4. Desarrollen habilidades asociadas al conocimiento científico y sus niveles de representación e interpretación acerca de los fenómenos naturales.
5. Comprendan, desde la perspectiva de la ciencia escolar, procesos y fenómenos biológicos, físicos y químicos.
6. Integren los conocimientos de las ciencias naturales a sus explicaciones sobre fenómenos y procesos naturales al aplicarlos en contextos y situaciones diversas.
El desarrollo de competencias es una característica primordial del plan y
programa de estudio de educación secundaria. Según los planes y programas de estudios una competencia (SEP, 2011, p. 29): es la capacidad de responder a diferentes
situaciones, e implica un saber hacer, con saber, así como la valoración de las
El planteamiento que realiza la SEP sobre el enfoque didáctico de las ciencias, se orienta en brindar a los alumnos una formación científica básica, a partir de una
metodología de enseñanza que permita mejorar los procesos de aprendizaje. Este enfoque señala (2011, p. 21):
• Abordar los contenidos desde contextos vinculados a la vida personal, cultural y social de los alumnos, con el fin de que identifiquen la relación entre la ciencia, el desarrollo tecnológico y el ambiente.
• Estimular la participación activa de los alumnos en la construcción de sus conocimientos científicos, aprovechando sus saberes y replanteándolos cuando sea necesario.
• Desarrollar, de manera integrada, los contenidos desde una perspectiva científica a lo largo de la educación básica, para contribuir al desarrollo de las competencias para la vida, al perfil de egreso y a las competencias específicas de la asignatura.
• Promover la visión de la naturaleza de la ciencia como construcción humana, cuyos alcances y explicaciones se actualizan de manera permanente.
Este enfoque implica que los niños y jóvenes amplíen de manera gradual sus niveles de representación e interpretación respecto de fenómenos y procesos naturales, acotados en profundidad por la delimitación conceptual apropiada a su edad.
1.1.2 Enseñanza de las ciencias en la escuela secundaria en la modalidad de
Telesecundaria. El nivel educativo de secundaria ha permitido cubrir las necesidades de
Estados Unidos Mexicanos. Este modelo tiene la característica de requerir un grupo de docentes con conocimientos específicos en diferentes áreas, que les permita impartir alguna asignatura. Debido a la distribución de alumnos a lo largo del territorio, la distribución de la población sumamente dispersa, poco comunicada y en muchos casos alejados de zonas urbanas, surge la modalidad de Telesecundaria en el año de 1968 (SEP, 2010).
La Telesecundaria ha venido a solucionar, en gran medida, la demanda de jóvenes por estudiar la secundaria, utilizando los avances tecnológicos de la información y comunicación (TIC) como recursos, particularmente la infraestructura televisiva y la red satelital. Esto permite a los jóvenes de zonas urbanas y en mayoría rurales concluir su educación básica.
En esta modalidad un docente es quien imparte todas las asignaturas, no tiene apoyo administrativo, la responsabilidad es asumida también por él, y se cuenta con recursos de apoyo informáticos e impresos de las diferentes asignaturas.
En plan y programa de estudio para Telesecundaria plantea varios principios pedagógicos: la construcción de aprendizajes duraderos, así como el análisis de temas integradores de la ciencias. También se incluyen (2007b, p. 12):
• Redimensionar los conocimientos conceptuales para dar mayor importancia a las destrezas y a las actitudes propias del quehacer científico, necesarias para el desarrollo académico y personal de los y las adolescentes. Se enfatiza así el carácter formativo de los cursos de ciencias resaltando, para cada subtema del curso, los contenidos conceptuales, las destrezas y las actitudes que se trabajan.
• Relacionar los conocimientos científicos con algunos problemas de la sociedad, para que el alumno valore el impacto social de la ciencia. Para ello, en cada subtema se aborda, al menos, una perspectiva que determina el tratamiento de los temas. Estas perspectivas constituyen elementos transversales a lo largo de los cursos de ciencias y son: Salud, Ambiente, Ética, Interculturalidad, Historia de las ciencias, Naturaleza de las ciencias e Implicaciones sociales de la Ciencia y Tecnología (Enfoque Ciencia, Tecnología y Sociedad-CTS).
1.2 Contexto
En este apartado se presenta de manera descriptiva la situación donde está inmerso el proyecto de investigación, se describe dónde se sitúa la escuela, la infraestructura, la situación socioeconómica de sus alumnos y la labor educativa de sus profesores.
La escuela Telesecundaria 1081 Vicente Guerrero se encuentra ubicado en la localidad de Juan Sabines Verapaz, municipio de Chilón, Chiapas. Fundada en 2004 para atender a los alumnos egresados de las comunidades circunvecinas que no tienen la posibilidad de estudiar en la cabecera municipal.
La infraestructura con la que cuenta la escuela está integrada por una dirección y 6 aulas de clases provisionales; una plaza cívica y sanitarios; no cuenta con laboratorio ni espacios de cómputo. Se cuenta con servicios luz y de agua no potable. La integran una plantilla de 6 docentes, un directivo, además una persona como auxiliar
administrativo. La escuela participa en el programa Escuelas de Calidad, en el cual a través de un proyecto de trabajo anual se proporciona a la institución un monto
económico para adquirir material y poder desarrollar actividades que mejoren el nivel de aprovechamiento de los alumnos. Gracias a este programa, la escuela cuenta con
televisores, reproductores de DVD, reproductores de CD, proyectores, sistema de audio, materiales audiovisuales, libros de biblioteca escolar y de aula.
distribuidos en 6 grupos, dos de primer grado, dos de segundo grado y dos de tercer grado.
La mayoría de los alumnos dedican gran parte de su tiempo a las labores del campo y actividades domésticas. No obstante buscan dedicarle tiempo al estudio. El nivel socioeconómico de los alumnos es bajo con un grado de marginación alto.
El ambiente escolar que prevalece en esta institución es de trabajo, los docentes presentan compromiso y responsabilidad en cada actividad realizada, implementando actividades que ayudan a mejorar la comprensión lectora de los estudiantes, trabajando horas extra sin remuneración.
Los padres de familia tienen características en cuanto a género: los hombres se dedican principalmente la agricultura y cultivo de café, muchos de ellos salen a otros lugares a trabajar; por otra parte, la mayoría de las mamás se dedican actividades del hogar. Existe poco interés por parte de los padres de familia sobre la situación
académica de sus hijos, esta actitud se hace más evidente en padres que tienen hijos con problemas académicos.
1.3 Definición del problema
En segundo grado de Telesecundaria la asignatura de ciencias tiene énfasis en la física. En ésta se profundizan los efectos de las interacciones entre fuerzas y las
condiciones bajo cuales ocurren. Actualmente, se trabaja con la estrategia basada en proyectos, en base a la experiencia en la escuela Telesecundaria 1081, se identificó que los alumnos no logran comprender los conceptos básicos de física, razón por la cual no les permite lograr describir, explicar y sobre todo predecir algunos fenómenos de su entorno. Por ello, la investigación giró en torno a una temática de notable dificultad en el desarrollo de la educación de las ciencias como es el estudio de Leyes del Movimiento, centrando en el concepto de fuerzas.
El propósito de la asignatura de ciencias II con énfasis en física (SEP, 2007b), plantea avanzar en el desarrollo y la comprensión de las destrezas, actitudes y conceptos básicos propios de la disciplina. Por lo tanto, se progresa el desarrollo de destrezas como: describir y calcular; de comprensión de conceptos, como clasificar, relacionar causas y efectos, relacionar conceptos, comparar, contrastar; y de razonamiento y análisis, como elaborar hipótesis, obtener conclusiones, evaluar, realizar inferencias.
El rendimiento académico en segundo grado de la escuela Telesecundaria 1081 en la asignatura de ciencia énfasis en física, es bajo. En los resultados ENLACE 2012 (Evaluación Nacional del Logro Académico en Centros Escolares), donde se da a conocer el resultado en términos de logro alcanzados de los contenidos curriculares el 53.3 % de los alumnos de la escuela de segundo grado se encuentra en un nivel
De la problemática planteada surgió de la necesidad de buscar y aplicar estrategias que apoyaran a la comprensión de conceptos básicos en la enseñanza de la física y lograr el desarrollo de competencias científicas básicas. En base a lo anterior surge la pregunta principal de investigación que se plantea a continuación: ¿Qué estrategia didáctica debe emplearse para mejorar la comprensión de conceptos de física? Como preguntas
subordinadas se presentan: ¿Cómo mejorar el aprendizaje significativo de conceptos en la asignatura de física con alumnos de segundo de secundaria? y ¿Existe una
percepción positiva del grupo experimental después la intervención?.
1.4 Supuesto hipotético
De acuerdo a las interrogantes de este estudio se plantea la siguiente hipótesis:
1. Existe una mejoría en el aprendizaje de conceptos en los alumnos que aprenden de una secuencia basada en la estrategia de instrucción por pares, en comparación con una secuencia basada en proyectos.
1.5 Objetivo general
1.5.1 Objetivos específicos. 1: Identificar los conocimientos previos de los
alumnos para elaborar una secuencia de aprendizaje que fortalezca conceptos básicos de física. 2: Planear y aplicar una secuencia de aprendizaje de segundo grado en la
asignatura de física, basado en la estrategia de instrucción por pares. 3: Comparar a través de un examen conceptual el logro alcanzado de una secuencia basado en la estrategia de instrucción por pares y la basada en proyectos analizando los procesos mentales del sistema cognitivo.
1.6 Justificación
Con este proyecto se contribuyó la mejora de los modelos de enseñanza centrados en el aprendizaje del alumno como: el aprendizaje por competencias y la colaboración, aplicando la estrategia de instrucción por pares que permite a los alumnos intercambiar ideas y poner a prueba sus concepciones a través de problemáticas conceptuales.
Este trabajo podrá dar a los profesores elementos sustanciales para aplicar la técnica a sus grupos observando los resultados de la aplicación de la estrategia de instrucción por pares en educación básica en México.
Los resultados de este estudio están disponibles a la comunidad académica interesada en estrategias basada en la investigación para la enseñanza de las ciencias, como lo es instrucción por pares. Además, son resultados de carácter innovador pues no se encontraron investigaciones sobre esta estrategia en el nivel de secundaria.
Este proyecto de investigación buscó beneficiar al alumno, para mejorar el nivel de logro de aprendizaje en una asignatura de enseñanza de las ciencias, al implementar estrategias basadas en la investigación. Por otra parte ayudó a los docentes a
cuestionarse sobre su práctica, invitándolos a la reflexión y a la mejoría de las estrategias y métodos de aprendizaje, para alcanzar los estándares curriculares descritos en los planes y programas de estudio.
1.7 Delimitación y limitaciones
La investigación estuvo delimitada a un grupo experimental y uno de control, que pretendió comparar resultados entre ambos grupos con diferentes secuencias de
aprendizaje. Donde el aprendizaje de conceptos científicos es el tema central.
El dominio deficiente de los conceptos científicos de los alumnos que ingresan a la escuela Telesecundaria se reflejan en las pruebas de evaluación diagnostica y test
Otra limitante fue la aplicación de las secuencias de aprendizaje que estuvieron a cargo de los docentes frente a grupo, ya que eran docentes de nuevo ingreso y no tenían dominio de la metodología de Telesecundaria. Ante esto, la disposición de para aplicar de manera efectiva una secuencia de aprendizaje y el cumplimiento en el tiempo para el desarrollo de las actividades fueron las limitantes más importantes al realizar la
investigación.
2. Marco teórico
En este capítulo se integran cuatro secciones que reportan literatura relevante al tema de estudio. Se describe la conceptualización del aprendizaje bajo la perspectiva del constructivismo, la importancia del aprendizaje en la construcción del conocimiento humano, estudios sobre el aprendizaje significativo y enseñanza de concepciones. Al final se presenta un apartado sobre una estrategia basada en el aprendizaje de conceptos llamada Peer Instruction.
2.1 Aprendizaje
El aprendizaje puede describirse de muchas formas desde las diversas perspectivas a lo largo de historia humana. El proceso del aprendizaje es complicado de definir, la mayoría de expertos en el campo de educación discuten sobre temas básicos de cómo aprender y los factores necesarios para que ocurra dicho proceso.
El concepto de aprendizaje según la Enciclopedia Moderna Británica (2012), lo define como el proceso mediante el cual por medio de la experiencia, práctica o ejercitación se adquieren modificaciones de los conocimientos, destrezas, hábitos o tendencias ya existentes.
De esta conceptualización se puede decir, que el aprendizaje es un cambio permanente que se le suma la experiencia, lo que significa que es resultado de
2.1.1 El aprendizaje y desarrollo del pensamiento. A partir del movimiento de la Gestalt que ocurrió en Alemania, Jean Piaget biólogo suizo desarrolla una teoría de aprendizaje, que incorpora elementos como el lenguaje, el razonamiento científico lógico y el juicio moral (Inhelder y Piaget, 1993).
Piaget (1993), propone que las personas son procesadores activos de la
información. Desde este punto Piaget presenta a los humanos como agentes implicados en la interpretación y el aprendizaje de lo que se encuentra en su entorno. Propone el concepto de esquema, como la estructura básica mediante la que se representa el conocimiento del individuo. Según Ormrond (2008), esta noción resulta complicada, pues se trata de algo abstracto, que puede definirse como la unidad mental que representa una categoría de acciones o pensamientos similares.
Desde la concepción anterior se establece que a medida que los niños se
desarrollan, aparecen esquemas nuevos, mientras que los esquemas existentes se ponen en práctica repetidamente, a veces se modifican y en ocasiones, se coordinan entre sí para formar estructuras cognitivas. Con esto se puntualiza los individuos son
responsables de su aprendizaje donde sus preconcepciones se ponen a prueba para construir nuevos conocimientos, mediante un proceso interno.
explicar lo que desconocía.
Los procesos anteriores son complementarios, esto significa que para modificar la percepción que un individuo tiene del entorno que lo rodea se debe ajustar a sus
esquemas y cuando se da ese proceso, un esquema se modifica para que se ajuste a su entorno. De acuerdo con Piaget (1993), ambos procesos van de la mano, de manera que las personas interpretan los acontecimientos nuevos a partir del conocimiento que ya tienen, pero también modifican su conocimiento como resultado de tales
acontecimientos. Por lo cual, el aprendizaje surge a partir de la actuación de los procesos de la asimilación y acomodación.
Piaget (1993), explica que las personas que se encuentran en un estado de equilibrio pueden explicar su entorno con los esquemas que disponen. Pero si este equilibrio no se mantiene, la persona no se podrá explicar adecuadamente a partir de su comprensión actual de su entorno, esto se le conoce como desequilibrio. La transición desde el equilibrio al desequilibrio y otra vez al equilibrio, se le conoce como
equilibración, mediante el cual se promueven niveles cada vez más complejos de pensamiento y conocimiento.
El desarrollo cognitivo tiene diversas etapas, la cuales se caracterizan por un tipo de pensamiento especifico. Los esquemas de cada etapa que propone Piaget (1993) son modificados e incorporados a los esquemas de la siguiente etapa, por lo que son el cimiento para las posteriores. Entonces este desarrollo cognitivo, se caracteriza por ser un proceso de un andamiaje o escalonado, donde los esquemas anteriores sirven de base a los que se formaran subsiguientemente.
1993), inicia a los once o doce años de edad. En ésta los niños desarrollan la capacidad de razonar con información abstracta e hipotética, aunque sea contraria a la realidad. También aparecen capacidades esenciales para las matemáticas y el razonamiento científico, este pensamiento formal permite a los niños analizar sus propios procesos de razonamiento y lógica. Estos procesos se encuentran en los planes y programas de secundaria en la asignatura de ciencias, como elementos esenciales que se deben efectuar al realizar las actividades de aprendizaje, para alcanzar los estándares establecidos.
Las ideas de Piaget están presentes en el cognitivismo contemporáneo con la noción de conocimiento estructurado y organizado, Piaget (1993) establece que para generar aprendizaje, el individuo debe ser capaz de asimilar la nueva información en su estructura cognitiva. A partir de estas concepciones, se hace importante el estudio de los conocimientos previos y su implicación en el aprendizaje.
2.1.2 El pensamiento formal en la enseñanza de la ciencia. La edad promedio
de los alumnos que asisten a la escuela Telesecundaria suele ir de 11 a 18 años, edad en que se desarrolla el proceso del pensamiento concreto y formal. Durante esta etapa en la Telesecundaria se imparte clases de ciencias, que promueven el conocimiento científico (Pozo y Gómez, 1998).
En las aulas suele presentarse el conocimiento científico como un saber terminado, muchas veces cerrado y que no se puede criticar. Esto hace más difícil que los
la adquisición de las actitudes que requieren en los estudiantes, para apoyar a su aprendizaje. Esto indica que el pensamiento estructurado a partir de una enseñanza científica, sea difícil de obtener.
[image:35.612.93.528.355.529.2]En la tabla 2 se muestran las principales características de la madurez cognitiva y sus adquisiciones de acuerdo a la edad que estableció Jean Piaget (Citado por Pozo y Gómez, 1998).
Tabla 2
Características y adquisiciones de la madurez cognitiva (Pozo y Gómez 1998)
Edad (años) Estadio Principales
características adquisiciones Principales 0-2 Sensoriomotriz Inteligencia en acciones y percepciones. Permanencia del objeto y formación del
símbolo. 0-7 Preoperacional Egocentrismo cognitivo y predominio de la
percepción sobre la conceptualización.
Desarrollo de lenguaje y la comunicación.
7-11 Operaciones concretas Formación de conceptos y categorías más allá de la percepción.
Clasificación y seriación.
12-15 Operaciones formales Estructurales y funcionales. Pensamiento abstracto y científico.
Figura 1. Modelo bidimensional (Marzano, 2001, p. 60).
Marzano (2001), describe los niveles de dominio de sistema cognitivos con operaciones metales. En el nivel 1:Recuperacion (Recuerdo y reconocimiento); nivel 2: Comprensión (Simbolización e integración); nivel 3: Análisis (Especificación,
La ciencias no se refiere una realidad concreta, sino que se refiere a lo posible y a lo necesario y trata de establecer ciertas leyes necesarias en un lugar de ocuparse sólo de la realidad próxima e inmediata, se desprende que es necesario un pensamiento formal para poder adquirirse (Pozo y Gómez, 1998). Como se ha mencionado antes, los alumnos de Telesecundaria se encuentran en el estadio de las operaciones concretas o formales. Las operaciones formales no trabajan con objetos del mundo real sino con su representación, con operaciones previamente realizadas con estos objetos. Las
operaciones formales se efectúan a través del manejo de un lenguaje o sistema de símbolos, con representaciones de objetos más que con los objetos mismos. Además, se pueden identificar los 6 niveles que propone Marzano (2001), en el trabajo en el aula y se equiparan con las competencias científicas básicas.
2.1.3 El valor de las interacciones y el pensamiento. Se comentó en el apartado
anterior que Piaget (1993), propuso que los individuos desarrollaran a lo largo de su vida esquemas cada vez más complejos de manera organizada y cada vez más integrados, en dos procesos: asimilación y acomodación. Desde esa perspectiva el aprendizaje tiene carácter individual. Lev Vygotski Psicólogo Ruso (Citado por Ormrond, 2008), argumentaba que son los adultos quienes promueven el aprendizaje y desarrollo de los niños de una manera intencional y sistémica, a través de actividades de aprendizaje en el aula o enseñanza formal.
acontecimientos, van adquiriendo de manera progresiva a su propio pensamiento la forma en que los demás interpretan el mundo a través del lenguaje, donde por medio de palabras, símbolos, conceptos y otras representaciones que forman parte de su cultura. A estos medios los denominó herramientas cognitivas (Kozulin, 1990). A través de estas interacciones el niño aprende, pero no todos los procesos mentales surgen de la
interacción del niño y los adultos, sino que algunos también provienen de las interacciones con sus propios compañeros, es decir de sus pares. Cuando estas actividades sociales se transforman en actividades mentales, se le conoce como internalización.
Ormrond (2008), menciona que en las conversaciones informales, los adultos transmiten a los niños diversas maneras en las que su cultura interpreta y responde al mundo. En las interacciones a través de conversaciones informales, se centra la
transmisión cultural. Pero Vygostki no desestimó la educación formal, donde el docente imparte de manera estructurada y sistemática los conceptos, las ideas y la terminología de diversas disciplinas.
En las interacciones de los niños con los adultos, en una enseñanza formal se comparten significados a los cuales se le atribuyen objetos, acontecimientos o de manera general la experiencia humana. En este proceso de interacción, los niños van
transformando los significados que se transmiten mediante diversos mecanismos, como el lenguaje, ya sea hablado o escrito: símbolos, matemáticas, arte, música, etc.
le conoce como nivel actual de desarrollo. Y la segunda cuando llega a su límite superior de una actividad o tarea con ayuda de una persona más competente, se le conoce como nivel de potencial desarrollo.
Cuando al adolescente se le presentan actividades o tareas que no pueden hacer por sí mismos, pero si con la ayuda de otras personas más competentes, recibe el nombre de Zona de Desarrollo Próximo (ZDP); por ejemplo en la educación formal, donde el alumno tiene el apoyo de un docente. Esta zona incluye las capacidades de aprender y resolver problemas que están próximas a desarrollarse en el adolescente. La ZDP va cambiando al paso de tiempo, a medida que domina las actividades o tareas, aparecen otras más complicadas que presentan nuevos retos (Ormrond, 2008).
Actualmente en la enseñanza, existe mayor interés sobre los métodos basados en la interacción social, para ofrecer a los estudiantes experiencias de aprendizaje que surjan de su contexto sociocultural, resaltando el papel del lenguaje en la construcción del conocimiento, reconociendo al estudiante como un ser participativo.
2.2 Estudios teóricos sobre conceptos en el proceso de aprendizaje
Existen varios enfoques sobre el aprendizaje de conceptos en las ciencias. Algunos tienen diferencias en cuanto como aprendemos o en los procesos, pero convergen en que éstos son procesos mentales. Algunas investigaciones han sido complementarias para otras, pero en su mayoría están de acuerdo que los conceptos son necesarios para poder entender el mundo.
cognitivas por procesos de equilibración, en otras palabras, el aprendizaje de
conocimientos específicos depende por completo del desarrollo de estructuras cognitivas generales, a lo que él llama estadios. En este sentido la SEP (2011), organiza los
aprendizajes de la asignatura de física, en ámbitos que remiten a campos de conocimiento clave para la comprensión de diversos fenómenos y procesos de la naturaleza.
El proceso mediante el cual el individuo aprende según Piaget es la asimilación, proceso donde sujeto por si solo interpreta información que proviene del medio, en función de sus esquemas o estructuras conceptuales disponibles y la acomodación que es el siguiente proceso, que enmarca las adaptaciones a las estructuras cognitivas para dar sentido a la información específica. Estos procesos no pueden disociarse, aunque solo en los desequilibrios de estos dos procesos surge el cambio cognitivo o aprendizaje
(Inhelder y Piaget, 1993). En base a esto la SEP (2011), está trabajando con el modelo de desarrollo de competencias que exige el desarrollo de habilidades cognitivas para movilizar y dirigir saberes, manifestándose en situaciones comunes o complejas de la vida diaria.
Scott, Asoko y Leach (2007) expresan ideas sobre la adquisición de un nuevo concepto, que puede modificar toda la estructura conceptual precedente llegando a tener nuevos procesos de asimilación con el conocimiento generado. A partir de estos
fundamentos surgieron muchas investigaciones sobre las concepciones de los estudiantes en las ciencias.
existen dos tipos de estructuras: de marco y específicas. La primera se desarrolla desde la infancia temprana, consisten en presupuestos fundamentales ontológicos y
epistemológicos, lo que llama Carey innato. La segunda se refiere a creencias acerca de las propiedades o el comportamiento de los objetos, que surgen de la observación o se transmiten por la cultura.
Las estructuras específicas y marco proporcionan la base para la generación de modelos mentales de situaciones concretas en respuesta a las demandas de una situación particular.
Kuhn, Amsel, y O'Loughlin (1988), indican que las ideas existentes de la persona sobre un determinado tema influyen considerablemente en su aprendizaje posterior del tema, así como las habilidades que el aprendiz tenga pueden influir en su instrucción. Entonces las preconcepciones que los adolescentes poseen, serán determinantes en la instrucción formal en el aula.
Para abordar el siguiente estudio sobre enseñanza de conceptos definiremos que la formación de un concepto, es un proceso para el desarrollo de reglas abstractas o de constructos mentales basados en experiencias sensoriales (Enciclopedia Moderna Británica, 2012).
Un concepto es una categoría que agrupa acontecimientos, ideas, objetos o
personas similares (Woolfolk, 1999). Por ejemplo, si se habla del concepto movimiento, se refiere a una categoría de ideas que refieren leyes para demostrar y describir lo que sucede con un objeto. Entonces los conceptos, son abstracciones, pues en el mundo real no hay conceptos sino instancias de los mismos establecidos por la cultura.
regularidad de eventos reales que se pueden describir, como reglas de clasificación que permiten agrupar a los objetos según cierta clase de notas, como formas lógicas que caracterizan a toda una clase de objetos agrupados por uno u otro rango y como respuestas comunes ante una clase de estímulos.
Este autor propone un modelo del proceso conceptual del aprendizaje de
que el concepto no es, es decir las instancias negativas. Esto no significa que aprender conceptos se base únicamente en inferirlos a través de ejemplos de lo que el concepto no es, si no que para ejemplificar su enseñanza desde este punto se recomiendan efectuar un análisis de errores, para descubrir los no ejemplos, para emplearlos competitivamente con el significado del concepto y causar interferencia en su aprendizaje. También, se pueden utilizar los que presenten una oposición total entre los atributos que se les llama contraejemplos. D) A partir de la palabra o expresión. La expresión que designa al concepto facilita la comunicación y fusiona en un solo nombre o símbolo una serie de experiencias que se tienen con los diferentes miembros de una clase; esto indica que manejar el término implica el manejo conjunto de la generalización y la discriminación. Se recomienda cuando el individuo ha logrado la generalización del concepto. E) A partir de la posición jerárquica, se refiere a la ubicación del mismo dentro de una estructura del conocimiento, y al establecimiento de sus relaciones con los conceptos vecinos. Por ejemplo, para enseñar el concepto x, se presenta antes un concepto que lo antecede y después el que le sigue. Se construye representando el concepto
supraordinado, coordinados y subordinados. F) A partir de las convenciones, significa un ajuste entre dos o más entidades. Esto implica conocer las formas y los medios característicos para tratar y presentar lo datos. Las convenciones son explicaciones adicionales que se proporcionan al alumno y que no incluyen la definición del concepto y pueden referirse formas de representación como: esquemas, diagramas, siglas,
lenguaje simbólico, fórmulas, valores, etc.
Telesecundaria implica aprender conceptos, que como ya se ha mencionado en el capítulo 1, es parte del enfoque de la educación básica en México, establecido en los planes y programas de estudio.
2.2.1 Las preconcepciones como errores conceptuales. Gil y Guzmán (2011),
indican que más que buscar cuáles son las concepciones falsas y corregirlas, se deben buscar las causas de cada caso particular y también mencionan puntos de vista de los principales constructores de la teoría constructivista. Como Piaget que busca conocer la forma de pensar del sujeto, Vygotski que se refiere al aprendizaje como una prehistoria, Bachelard que afirma que lo que se conoce depende de un conocimiento anterior y Ausubel que señala que en resumen la psicología educativa se reduce a conocer lo que al alumno sabe y partir de allí. A partir de la idea anterior, el estudio de las concepciones erróneas no es tan reciente como se piensa (Ormrond, 2008).
En el estudio de las concepciones erróneas se han detectado las siguientes características: son persistentes, tienen cierta coherencia interna y son comunes en diferentes lugares en alumnos de las mismas edades (Gil y Guzmán, 2011).
Gil y Guzmán (1993), proponen tomar esas concepciones como conocimientos pre – científicos que se pueden poner a prueba para descartar hipótesis y encontrar un nuevo conocimiento perdurable. Esta propuesta es muy similar al método científico.
Este tipo de enseñanza incluye actividades que induzcan a poner a prueba esas concepciones. Por ejemplo, las pruebas conceptuales y/o realizar prácticas posteriores, para conocer si las concepciones que se desean fueron aprendidas por los alumnos, estableciendo un sistema de evaluación del producto de las prácticas en el aula.
Todo esto apunta que si se limita a presentar los conocimientos elaborados, escondiendo todo el proceso que conduce a su elaboración, impide que los alumnos puedan hacer suyas las nuevas ideas, que sólo tienen sentido si son significativas para la exigir un proceso de construcción de un conocimiento significativo.
2.2.2 El conocimiento científico y la modelización. Hestenes (1987), señala que
la importancia de la modelización matemática debe ser el tema central de la enseñanza de la Física. Él sugiere que los principios y técnicas de modelización son más
importantes que los hechos físicos y las teorías. Que es necesaria una reorganización en los modelos de instrucción y que se puede justificar en sólidos fundamentos
epistemológicos y psicológicos.
Para la enseñanza de un conocimiento científico deben existir modelos bien definidos de los objetos y procesos físicos. Le llama a un objeto modelo, una
representación conceptual de una cosa real que se comporta de acuerdo con las leyes físicas.
Por ejemplo un modelo matemático se compone de 4 elementos (Hestenes, 1987): a. Conjuntos de nombres para el objeto y los agentes que interactúan en ella. b. Conjuntos de variables descriptivas que presentan las propiedades del objeto. c. Las ecuaciones del modelo.
d. Interpretación sobre las variables descriptivas.
Una teoría científica puede considerarse como un sistema de principios de diseño para modelar objetos reales. Este punto de vista pone de manifiesto que el concepto de la teoría presupone el concepto de modelo. De hecho, una teoría científica puede estar relacionada con la experiencia sólo por usarlo para construir modelos específicos que se pueden comparar con los objetos reales. Por ejemplo, cuando un alumno se le plantean conocimientos sobre el sistema solar o atómico, esta estos conocimientos como
principios son utilizados para crear modelos validados por el conocimiento científico. Las etapas del modelo que plantea Hestenes (1987) son: La descripción,
formulación, ramificación y validación. Plantea un ejemplo de un circuito eléctrico, donde el aprendiz comprende con la reformulación del conocimiento haciéndolo propio. Afirma que en la actualidad la forma en que se enseña ciertos conceptos es insuficiente, ya que no permiten una comprensión de los conocimientos científico.
tecnología en la educación, debe estar cambiando la forma en que se enseñando. Por ello se debe prestar mucha más atención a cómo los estudiantes aprenden y cómo responden a nuestra enseñanza, tratar la enseñanza de la asignatura de física como un problema científico. Ante este planteamiento, la enseñanza de las ciencias se centrará en el aprendizaje significativo de los alumnos, utilizando estrategias que sean sustanciales en la construcción del conocimiento.
Este autor menciona el principio Strong form (Resdish, 1994), para promover el aprendizaje significativo. El principio explica que las personas tienden a organizar sus experiencias y observaciones, en modelos mentales. Estos modelos mentales tienen las siguientes propiedades: 1. Consisten en proposiciones, imágenes, reglas de
procedimiento y declaraciones como a cuándo y cómo van a utilizar. 2. Pueden contener elementos contradictorios. 3. Pueden ser incompletas. 4. Las personas pueden no saber "ejecutar" los procedimientos que se presente en sus modelos mentales. 5. Los elementos de un modelo mental no tienen límites firmes y pueden confundirse. 6. Los modelos mentales tienden a minimizar los gastos de energía mental.
La contextualización de este principio en el proceso de instrucción de un nuevo tema de ciencias, se caracteriza por que los alumnos utilizan modelos mentales como herramienta para comprender los nuevos contenidos, estos son específicos y acordes al tema. En un proceso interno los alumnos ponen a prueba los modelos que han
haber organizado estas experiencias en modelos mentales.
El proceso de construcción de los modelos mentales parte de la información que el alumno posea del tema, aunque esta información a veces suele ser un obstáculo en el mismo aprendizaje. Por ejemplo, un modelo mental que se ha asimilado aun cuando es incorrecto, es difícil modificarlo, ya que para el aprendiz este conocimiento puede ser válido, esto no quiere decir que no pueda existir un cambio es esas estructuras mentales, se puede lograr mediante el análisis de la esencia del concepto y las relaciones con otros conceptos que sean verdaderamente válidos.
2.2.3 Aprendizaje significativo. David Paul Ausubel, es autor de la teoría del
aprendizaje significativo. Este autor incorpora el concepto de aprendizaje significativo a los enfoques teóricos sobre el aprendizaje, resaltando los conocimientos previos como
parte fundamental del aprendizaje.
Ausubel (1983), define en su teoría que el aprendizaje surge cuando el alumno,
como constructor de su propio conocimiento, relaciona los conceptos a aprender y les da
sentido a partir de la estructura conceptual que ya posee; es decir, construye nuevos
conocimientos a partir de los conocimientos que ha adquirido anteriormente.
Esta teoría está fundamentada en enfoques teóricos cognitivistas y constructivistas,
donde puntualizan que el alumno es el responsable de su propio proceso de aprendizaje
y es él quien construye el conocimiento y nadie puede sustituirle en esa tarea.
El aprendizaje significativo implica una incorporación substantiva, reglada y con
significado para el alumno. Esto incluye: la comprensión y capacidad de explicar;
que ocurra el aprendizaje significativo integra dos elementos: el material potencialmente
[image:49.612.130.558.148.318.2]significativo y la disposición para aprender. Estos elementos se describen en la figura 2:
Figura 2. Condiciones del aprendizaje significativo Ausubel (1983).
El papel del alumno en el aprendizaje significativo es de un ser activo, donde hace
uso de los significados que ya internalizó, para poder captar los significados de los
materiales educativos. En ese proceso se relacionan la nueva información con sus
conocimientos y experiencias previas. También se requiere una disposición por
aprender, en otras palabras se debe estar motivado, si el alumno logra el aprendizaje
significativo, se trasciende el saber memorístico de contenidos, dándole sentido a lo
aprendido.
El concepto de motivación, es fundamental para diseñar experiencias de
aprendizaje, porque nos permite actuar en ciertas direcciones, Ormrond (2008), lo define
como un estado interno del sujeto.
Este estado impulsa a realizar ciertas actividades y mantiene atentos a los alumnos, Aprendizaje significativo
1. Material potencialmente significativo.
El material debe tener significado lógico.
Conceptos y proposiciones pertinentes y significativas deben
estar disponibles en la estructura cognoscitiva.
2. Disposición para aprender.
El aprendiz debe presentar una disposición para relacionar de
manera substantiva y no arbitraria el nuevo material, potencialmente significativo, a
también aumenta la iniciativa del estudiante, para que sea más persistente ante las
dificultades y realice las actividades después de un cierto tiempo.
Cuando se diseñan experiencias de aprendizaje se necesita un facilitador que
verifique con un portafolio de evidencias, el avance de los alumnos y su
desenvolvimiento para alcanzar los estándares planteados en los planes y programas;
igualmente la motivación es un factor muy importante, Ormrond (2008) indica que entre
más motivados están los alumnos en mayor medida aprenderán.
La motivación es la clave en todo aprendizaje, pero en la instrucción también lo
son las secuencias de aprendizaje, por ello es importante conocer que motiva a nuestros
alumnos, para diseñar actividades adecuadas que mejoren el aprendizaje significativo.
2.3 La enseñanza y el aprendizaje de ciencias II en Telesecundaria
El modelo de Telesecundaria esta cimentado en los planes y programas de estudio de educación secundaria. Ésta pretende centrarse en el aprendizaje más que en la
enseñanza, y prestar más atención al alumno; promover la interacción en el aula y propiciar la participación reflexiva y colaborativa entre los alumnos; presentar un proceso de evaluación que constituya una herramienta que oriente las decisiones del docente y de los alumnos; y establecer estrategias claras de vinculación con la comunidad (SEP, 2012).
académico y personal de los alumnos. También, pretende relacionar los conocimientos científicos con algunos problemas de la sociedad, para que el alumno valore el impacto social de la ciencia. Desde esta perspectiva se incorporan elementos transversales a lo largo del curso los cuales son: La salud, el medio ambiente, implicaciones sociales de la ciencia, ética, interculturalidad, historia de las ciencias y naturaleza de las ciencias (SEP, 2012).
El propósito de la asignatura de ciencias II con énfasis en física es: avanzar en el desarrollo y la comprensión de las destrezas, actitudes y conceptos básicos propios de la disciplina. Por lo tanto, se mejora el desarrollo de destrezas científicas de saber:
conocimientos de hechos, donde se incluyen destrezas como describir y calcular; de comprensión de conceptos, como clasificar, relacionar causas y efectos, relacionar conceptos, comparar, contrastar; y de razonamiento y análisis, como elaborar hipótesis, obtener conclusiones, evaluar, realizar inferencias (SEP, 2012).
La organización de los contenidos de ciencias II incluye cinco bloques. Cada uno incluye entre dos y cuatro temas, un proyecto de integración y aplicación de los
contenidos del bloque y la evaluación. Cada tema contempla un número de variable de subtemas y cada subtema se trabaja como una secuencia de aprendizaje (ver figura 3).
Figura 3. Mapa curricular de la educación básica 2011 (SEP, 2012, p. 15).
Desde este punto de vista el docente ofrece apoyos provisionales, adecuados al nivel de competencia de sus alumnos, que les permite logros cognitivos que van más allá de sus posibilidades individuales. El docente de Telesecundaria tiene como apoyo materiales impresos: libro para el alumno, libro para el maestro, libros de las bibliotecas escolares y de aula. Además recursos tecnológicos como: videos, materiales
informáticos, audiotextos y sitios de internet. Como se mencionó en el capítulo 1, por las características de la ubicación geográfica de las Telesecundarias no se logra contar ni con los materiales impresos, ni las condiciones básicas de desarrollo para aplicar recursos tecnológicos.
2.4 La estrategia de instrucción por pares
los estudiantes y enfocar su atención en los conceptos claves (Mazur, 1997). De acuerdo a March (2006), los objetivos de la interacción social en este caso de instrucción por pares son: el desarrollo de habilidades comunicativas como la capacidad de atender a los demás, de explicar, interrogar, responder y usar un lenguaje científico adecuado; el desarrollo intelectual mediante la mejora de capacidades como análisis, razonamiento lógico, evaluación de datos y evidencias, valoración de juicios, pensamiento crítico, descubrimiento de relaciones, síntesis, argumentación racional, transferencia de
habilidades, resolución de problemas; el desarrollo personal e interpersonal mediante la mejora de autoestima, autonomía para el aprendizaje, trabajo colaborativo,
autoconocimiento y conocimiento de otros.
Los principales elementos de conforman la estrategia de instrucción por pares son: (1) Tareas de lectura previa por parte de los estudiantes; (2) Determinación de los conceptos claves a enseñar a los alumnos, considerando en dónde se espera mayor dificultad; (3) Elaborar la prueba de concepto, mediante preguntas de calidad que permitan evaluar la comprensión del concepto y las preconcepciones; (4) Plan de clase, donde se revisan las notas de clase y se decide en qué parte del material poner las preguntas y qué demostraciones incluir; (5) La retroalimentación de los conceptos
La estrategia de instrucción por pares permite al estudiante interactuar con sus compañeros (García y Pineda, 2010). Esto le da la oportunidad de reflexionar y revisar sus estructuras cognitivas al momento de procesar la información de manera
significativa, siempre y cuando se involucre de forma activa, utilizando diferentes formas de representación, explicación de conceptos y argumentación.
Esta estrategia está centrada en el alumno como agente activo y como el centro causal de la actividad cognoscitiva, coherente con un enfoque constructivista (Aragón, Correa, Mosquera y Ochoa, 2010).
Se ha mencionado anteriormente que el desarrollo cognitivo proviene de las interacciones que tienen los niños con su entorno físico y social. Al interactuar con su entorno, los niños desarrollan y modifican sus esquemas mediante la asimilación-acomodación; Ausubel en su teoría de asimilación involucra el concepto de aprendizaje significativo y preconcepciones, relacionando los nuevos conceptos con los ya
aprendidos (Rodríguez, 2008).
La interacción de parejas, implica que el profesor haya planeado correctamente la secuencia de actividades que deberán desarrollar, de tal manera que la interacción sea estrictamente necesaria para evitar trabajos individuales. La importancia de la
interacción entre iguales también está sustentada en la teoría sociocognitiva del aprendizaje, según Ormrond (2008, p.143): las personas aprendemos unas de otras.
2.4.1 Metodología de la estrategia de instrucción por pares. Mazur (1997),
autor de esta estrategia señala que la intención de este método, es la participación de los estudiantes entre ellos y centrar la clase en los conceptos. La estrategia consiste en realizar presentaciones de un tema antes leído por los alumnos, seguidos de una pregunta de carácter conceptual de opción múltiple, donde los alumnos deberán hacer una
reflexión y contestar la pregunta.
En este punto el docente puede llevar un registro de las respuestas, pidiéndoles a los alumnos levantar una papeleta con la respuesta que ellos consideran correcta, también se pueden utilizar dispositivos electrónicos llamados clicker, que es un dispositivo parecido a un control remoto en el cual al dar clic en un botón, el profesor tiene la respuesta de los alumnos directamente en su PC observando los resultados. Para este momento, si los alumnos han contestado satisfactoriamente la pregunta conceptual, el docente avanza con la estrategia realizando una explicación del tema con ideas centrales (Mazur, 1997).
estrategia (Mazur, 1997).
Mazur (2011), menciona que mediante argumentos el alumno convencerá al otro sobre su respuesta o reforzará su respuesta con nuevos argumentos que explica su compañero, si ambos coinciden en la misma respuesta. En este momento se lleva a cabo una segunda pregunta de opción múltiple de carácter conceptual, realizando el registro de las respuestas de los alumnos. Se espera que en este momento los alumnos hayan obtenido un mejor resultado. En la siguiente etapa de la estrategia el docente debe explicar los resultados obtenidos y realizar la explicación de puntos clave del contenido.
Mazur (2012), sugiere parámetros para evaluar el resultado de los alumnos, se considera favorable (resultado mayor a 70%), desfavorable (resultado entre 30% y 70 %) o desalentador (resultado menor a 30%).
Por otra parte, si los alumnos al realizar la primera prueba conceptual tienen un resultado muy desalentador, el docente debe valorar las respuestas obtenidas y explicar a profundidad el tema, haciendo énfasis en los errores de los alumnos. Al término de esto, el docente deberá realizar otra pregunta de carácter conceptual y observar los resultados, reanudando nuevamente el proceso.
Los alumnos antes de resolver las preguntas conceptuales, ya habrán leído el tema a tratar y habrán contestado preguntas que dirigirán la atención del estudiante al
concepto que se estudia. En la figura 4 se muestra por medio de un gráfico la implementación de la estrategia.
Figura 4. Diagrama de la estrategia enseñanza por pares. Mazur (2012).
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