Enseñando ciencias en primaria, el reto de la indagación

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(1)UNIVERSIDAD DE LOS ANDES CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y FORMACIÓN EN EDUCACIÓN- CIFE MAESTRÍA EN EDUCACIÓN CONCENTRACIÓN MCT. ENSEÑANDO CIENCIAS EN PRIMARIA, EL RETO DE LA INDAGACIÓN. INFORME DE INVESTIGACIÓN SOBRE LA PRÁCTICA. AUTOR: MARISOL RONCANCIO LÓPEZ DIRECTOR: MAURICIO DUQUE. Bogotá, octubre de 2010.

(2) A mis padres por su apoyo incondicional, a mi esposo por la paciencia, a mi hijo por el tiempo que no hemos podido disfrutar juntos….. 2.

(3) AGRADECIMIENTOS. Al profesor Mauricio Duque, director del trabajo, quien con su experiencia, me orientó permanentemente. A mis profesores del CIFE, que a lo largo de sus clases enriquecieron mi trabajo. A mis estudiantes del Colegio La Aurora, que siempre estuvieron dispuestos a participar en cada actividad. A la Secretaría de Educación de Bogotá, por el apoyo económico.. 3.

(4) TABL A DE CONTENIDO RESUMEN................................................................................................................................ 5 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................... 10 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA.................................................................................................... 11 Descripción área de interés ................................................................................................. 11 PREGUNTAS ........................................................................................................................ 11 Una propuesta enmarcada en el constructivismo................................................................. 12 Ciclos de aprendizaje........................................................................................................... 13 La enseñanza para la comprensión...................................................................................... 15 Enseñanza de las ciencias vía indagación ............................................................................. 17 Explicaciones científicas ...................................................................................................... 22 ¿De dónde nacen las explicaciones científicas?, el papel de los ambientes de aprendizaje en el cambio conceptual.............................................................................................................. 24 Una fuente importante, los cuadernos de ciencias ............................................................... 27 Sobre la evaluación formativa ............................................................................................. 27 Método de recolección de información................................................................................ 29 Contexto de práctica ........................................................................................................... 30 INTERVENCIÓN ................................................................................................................... 33 ACTIVIDAD 1 ....................................................................................................................... 35 ACTIVIDAD 2 ....................................................................................................................... 39 ACTIVIDAD 3 (anexo 2) ........................................................................................................ 43 ACTIVIDAD 4 ....................................................................................................................... 55 ACTIVIDAD 5 (anexo 3) ........................................................................................................ 61 ACTIVIDAD 6 ....................................................................................................................... 76. RECOMENDACIONES .......................................................................................................... 124 CONCLUSIONES .................................................................................................................. 126 ANEXOS............................................................................................................................... 128 Anexo 1 ruta de aprendizaje.............................................................................................. 129 Anexo 2 ............................................................................................................................ 130 Anexo 3 ............................................................................................................................ 131 Anexo 4 ............................................................................................................................ 132 Anexo 5 ............................................................................................................................ 133. REFERENCIAS ...................................................................................................................... 134. 4.

(5) RESUMEN La presente propuesta nace de la necesidad de incorporar una innovación pedagógica en el aula de ciencias naturales para niños de quinto de primaria del colegio La Aurora IED, que promoviera el desarrollo y/o fortalecimiento de habilidades de pensamiento científico, enmarcada en la enseñanza de las ciencias basada en indagación (ECBI). El propósito principal del estudio fue identificar habilidades de proceso que se desarrollan o se fortalecen en estudiantes de grado quinto, a partir de un ruta de aprendizaje centrada en la construcción de conceptos físicos como fuerza y movimiento, y tomando como base la enseñanza de las ciencias basada en indagación (ECBI). Para lograr ese propósito, se establecieron algunos objetivos específicos, el primero estuvo relacionado con la búsqueda de material bibliográfico que permitiera identificar autores que hubieran elaborado trabajos en habilidades de proceso y de esta manera obtener fuentes para establecer una comparación con las habilidades de los estudiantes participantes, para el caso de este estudio se trabajó con base en las habilidades de proceso propuestas por Ash (2000). El segundo objetivo específico fue identificar de qué manera se desarrollan o se fortalecen tres habilidades de proceso en los estudiantes de grado quinto, para este trabajo se seleccionaron como habilidades a estudiar, la observación, la investigación y la comunicación. El tercer objetivo fue sistematizar los resultados del estudio utilizando como fuentes de información, los cuadernos de los estudiantes, el diario de campo de la profesora y videos de clase. Es. una investigación cualitativa, enmarcada en un. fundamentada, la cual fue. diseño de teoría. implementada a partir de enero de 2010 y hasta. septiembre del mismo año, en esta participaron 80 estudiantes de 2 cursos de grado quinto, sin embargo los resultados analizados son de 20 estudiantes, 10 con 5.

(6) alto desempeño y 10 de bajo desempeño (los cuales, fueron seleccionados de acuerdo a las calificaciones obtenidas durante el último periodo de 2009).Se utilizaron 3 instrumentos de recolección de datos, videos de clase, trabajos de estudiantes (proyectos de síntesis, cartillas, registros escritos de aprendizaje), diario de campo, se realizó una triangulación entre estas fuentes., de la cual surgieron las conclusiones de la investigación. Se introdujo una intervención en el aula de grado quinto de primaria, basada en la enseñanza de las ciencias vía indagación, con estudiantes a partir de actividades implementadas con elementos del entorno y centradas en la comprensión de algunos conceptos de ciencias naturales, específicamente relacionados con procesos físicos. Se implementaron seis actividades desarrolladas a lo largo de los meses mencionados anteriormente. Las primeras tres actividades fueron de diagnóstico, durante la primera actividad el propósito fue identificar ideas previas sobre fuerza, para esto se planteó una pregunta abierta, sobre lo que los estudiantes concebían como fuerza. Se realizó un cuadro comparativo entre algunas respuestas de estudiantes de alto y bajo desempeño, para identificar similitudes y diferencias. En la actividad dos los estudiantes representaron a través de dibujos situaciones en las cuales se mostraran fuerzas de contacto y fuerzas de campo, ya que en la sesión 1, se estableció un diálogo sobre este aspecto. En la actividad 3 se implementó una experiencia denominada “fuerzas que actúan”, la primera parte el trabajo fue individual, y la segunda parte fue trabajada en grupos de cuatro estudiantes, en esta experiencia los estudiantes debían utilizar. un conjunto de materiales (Cuerda, cordón, imán, piedras, regla, tabla. pequeña, clips), para presentar 5 ejemplos de situaciones de reposo, y explicar cómo actuaban las fuerzas en cada caso,. 5 ejemplos de situaciones en. movimiento y realizar la explicación de cómo actuaban las fuerzas en esos casos, finalmente se debían presentar dos ejemplos de fuerzas de contacto y dos ejemplos de fuerzas de campo. El propósito de esta actividad era identificar la 6.

(7) relación que los estudiantes establecen entre fuerza y movimiento y lo que concebían como estado de reposo. La actividad 4 se efectuó en dos partes, con el propósito de construir el concepto de punto de referencia. En la primera sesión se realizó una actividad guiada en la cual los niños deberían dibujar un plano, utilizando un sistema de coordenadas para hallar un tesoro, posteriormente se deberían responder algunas preguntas relacionadas con la importancia de las coordenadas para hallar el tesoro, la primera sesión fue una actividad individual, que los estudiantes completaron en sus casas respondiendo las preguntas. En la segunda parte se implementó la actividad 5, ésta se realizó en equipos de cuatro estudiantes, fue una actividad de exploración abierta, en la cual el propósito era observar. la habilidad de los estudiantes para plantear una experiencia e. interactuar con un grupo de materiales y. cómo a partir de esa experiencia. resolvían un problema propuesto. En esta sesión se trabajó sobre el concepto de punto de referencia para complementar la primera sesión. La segunda parte se implementó en tres sesiones, en la primera sesión, los estudiantes discutieron sus respuestas a las preguntas trabajadas en la primera sesión, posteriormente cada equipo planeó una estrategia para resolver una situación planteada (cómo pasar de un extremo al otro de la cancha sin que un ping pong se mueva), los estudiantes deberían escribir sus estrategias en los cuadernos, indicando paso a paso cómo lo harían. En la segunda sesión, cada grupo presentó ante el curso la estrategia a utilizar para resolver la situación planteada, los estudiantes y la profesora escucharon las estrategias y realizaron algunas sugerencias, luego implementaron la estrategia de cada equipo, en el patio los estudiantes probaron sus estrategias, sin embargo fue necesario desarrollar una sesión adicional, ya que no se logró el propósito de esta actividad. Para la tercera sesión se hizo una retroalimentación para todos los grupos sobre algunas observaciones de la segunda sesión, se presentaron situaciones a partir 7.

(8) de las cuales se plantearon diálogos para llegar a ideas generales obre puntos de referencia. Posteriormente, se inició con el tema de movimiento, se realizaron dos sesiones, a partir del trabajo desarrollado sobre puntos de referencia, se plantearon preguntas como ¿qué es moverse?, una sesión estuvo dedicada a discutir el término y a construir el concepto, posteriormente en una segunda sesión se trabajaron términos de desplazamiento y distancia total recorrida. La última actividad, la número 6 se realizó en cuatro sesiones, esta actividad denominada “midamos velocidades”, tenía como propósito identificar habilidades de proceso desarrolladas o fortalecidas a través de la implementación de las anteriores cinco actividades y construir el concepto de velocidad. La primera de las cuatro sesiones, estuvo centrada en las diferencias entre distancia total recorrida y desplazamiento, que se habían discutido en una sesión anterior, para este trabajo, los estudiantes se organizaron en equipos de cuatro y registraron en sus cuadernos las ideas a las que llegaron sobre estos términos. Las siguientes tres sesiones los estudiantes trabajaron sobre una actividad de reto, que consistía en demostrar que durante un recorrido de 10 m, 2 corredores se moverían a diferentes velocidades, una mayor que la otra, para demostrarlo deberían registrar los datos en una tabla creada por ellos mismos, y utilizarlos al presentar sus resultados. Los principales resultados de la intervención, se relacionan con las habilidades de proceso desarrolladas en los estudiantes de alto y bajo desempeño, fue interesante analizar cómo los procesos de aprendizaje en algunos casos son similares para estos dos grupos de estudiantes y reconocer que los buenos o deficientes resultados de los estudiantes están más relacionados con aspectos externos al aula de clase, tales como problemáticas intrafamiliares, falta de acompañamiento, ausencia de los padres en el proceso educativo.. 8.

(9) Fue interesante encontrar que las ideas de los estudiantes con referencia a algunos términos y conceptos físicos, son similares a las primeras ideas que se dieron en la construcción histórica del concepto. El proceso permitió adelantar un acompañamiento permanente a los estudiantes de bajo desempeño para ayudarles a superar dificultades, logrando mejores resultados en sus procesos, sin embargo no todos desarrollan las habilidades que se esperan, porque requieren de tiempos más largos para lograrlo. Se presenta una propuesta en la cual las actividades de aprendizaje, están pensadas para el desarrollo de las tres habilidades de proceso a observar, sin embargo, si se cuenta con un periodo de tiempo más amplio, sería posible complementar estas actividades de aprendizaje con otras más centradas en las preguntas planteadas por los estudiantes, ya que esta propuesta fue planeada y guiada siempre por la profesora.. 9.

(10) INTRODUCCIÓN En el proceso de enseñanza de las ciencias naturales, la curiosidad de los niños es un punto de partida fundamental. Permanentemente ellos formulan preguntas acerca de lo que observan en su entorno, algunas las pueden responder a partir de experiencias, otras las responden utilizando lo que aprenden en la escuela y otras las responden cuando construyen marcos conceptuales más complejos. De acuerdo a Dyasi (2000), la curiosidad como rasgo humano es el centro de la indagación, las preguntas se pueden convertir en un hábito mental y de aprendizaje, sin embargo, promover en los estudiantes de grado quinto la formulación de preguntas que generen procesos de investigación no ha sido una habilidad desarrollada en todos los estudiantes que participaron en la intervención. La. indagación en la enseñanza de las ciencias, es. una herramienta muy. importante para los estudiantes que están aprendiendo, pero también es interesante para los profesores que desean realizar una práctica reflexiva en la enseñanza de las ciencias, porque pensar en una propuesta pedagógica basada en. indagación. implica planear de manera muy rigurosa cada actividad para. promover en los estudiantes algunas habilidades de proceso. Ash (2000), denomina habilidades de proceso, a esas habilidades que ayudan a los niños a desarrollar ideas científicas, y realiza una interpretación de siete habilidades del proceso de la ciencia, Harlen & Helly (1997), citados por Ash. Las habilidades de proceso propuestas son, observar, cuestionar, formular hipótesis, predecir, investigar, interpretar y comunicar. De estas habilidades de proceso la propuesta se enfocó en tres, cuestionar, investigar y comunicar, sin embargo en algunos estudiantes fue muy evidente el desarrollo o fortalecimiento de otras habilidades, que se determinaron a partir de las observaciones realizadas en clase. 10.

(11) REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA DESCRIPCIÓN ÁREA DE INTERÉS Las ciencias naturales deben contribuir, para que los niños y niñas comprendan su entorno, identifiquen problemas y busquen soluciones, sean críticos y creativos. Por. lo anterior se plantea la necesidad de incorporar una propuesta de aula. orientada al desarrollo y fortalecimiento de competencias científicas y pensamiento científico, en niños y niñas de quinto de primaria del Colegio La Aurora IED, de la localidad quinta de Usme, con el propósito de promover procesos de aprendizaje significativo, para que comprendan que lo que aprenden en la escuela debe ser útil en su vida, debe beneficiarlos a ellos y a su comunidad a través del desarrollo y fortalecimiento de habilidades de proceso. El desarrollo y fortalecimiento de competencias científicas,. son elementos. fundamentales en la formación de ciudadanos y ciudadanas capaces de desenvolverse efectivamente en el mundo contemporáneo, por tal razón la escuela debe responder a los desafíos de ese mundo. El colegio La Aurora IED, se ubica en una localidad (Usme), en la cual existen distintas problemáticas sociales, y económicas, por tal razón los programas escolares deben propender por hacer más efectiva la labor de la escuela, para proveer a los niños y niñas herramientas conceptuales ( conceptos básicos de las ciencias),. sociales y procedimentales útiles en su vida, de ahí el valor de. incorporar la propuesta. que se implementó, orientada al desarrollo. y. fortalecimiento de habilidades de proceso de pensamiento científico en niños y niñas de quinto de primaria, . PREGUNTAS •. ¿Qué habilidades de proceso, de las encontradas en la literatura especializada desarrollan los niños de grado quinto de primaria del Colegio La Aurora IED a través de una propuesta de innovación basada en ECBI? 11.

(12) subpreguntas de investigación: •. ¿Cómo identificar características individuales de aprendizaje a partir de los registros escritos, en los cuadernos de ciencias naturales?. •. ¿Cuáles son las habilidades de proceso que más se promueven en los estudiantes a través de la presente propuesta?. •. ¿Qué estrategias y herramientas utilizan los estudiantes para comunicar los hallazgos de sus investigaciones a los demás?. •. ¿De qué manera las actividades de aprendizaje propuestas,. pueden. promover la construcción de conceptos relacionados con fuerza y movimiento en estudiantes de grado quinto?. UNA PROPUESTA ENMARCADA EN EL CONSTRUCTIVISMO Una de las mayores dificultades en la enseñanza de las ciencias naturales que se ha evidenciado, en las clases, de grado quinto en el Colegio La Aurora IED, ha sido pensar en la implementación de una estrategia pedagógica. orientada a. desarrollar y fortalecer habilidades de pensamiento científico, entendido como hechos, conceptos, teorías, leyes y modelos (Worth, 2000) y como un pensamiento sistemático, a la vez creativo que requiere ver más allá de lo evidente (Furman, 2008), que responda a la situación real y necesidades de los estudiantes. En los últimos cinco años el interés profesional de la profesora que desarrolló la investigación, ha estado concentrado en la implementación de una propuesta pedagógica que posibilite en niños y niñas de primaria el proceso anteriormente descrito, en un ambiente de aprendizaje activo, (Bransford, J., Brown, A., & Cocking, R. (Eds). (2000), lo identifican como el aprendizaje en el cual hay un control propio de ese aprendizaje, cuando se reconoce lo que se entiende o si se necesita mayor información, y que promueva en los estudiantes aprendizaje significativo, Hernández (1998),hace referencia a Piaget (1976), afirmando que este estaba de acuerdo en la utilización de métodos activos centrados en la actividad y el interés de los niños, pero se hizo mucha claridad frente a la importancia del maestro en el acompañamiento al proceso de 12.

(13) aprendizaje. Sin embargo no es suficiente acogerse a la pedagogía activa, en la que se reconoce al aprendiz como agente. y no sólo como receptor de. conocimiento, Ordoñez(2004), para buscar nuevas rutas de aprendizaje para los alumnos Ordoñez (2004), el enfoque constructivista. permite enmarcar la. propuesta en un ambiente de aprendizaje activo, en el cual el proceso de aprendizaje del estudiante es el foco, acompañado de un proceso de enseñanza efectivo. El constructivismo es un conjunto de concepciones sobre el aprendizaje , que provienen de teorías básicas del desarrollo cognoscitivo,( Piaget, 1970; Vigotsky, 1978) Ordoñez ( 2004), al pensar en una propuesta pedagógica para la enseñanza de las ciencias en primaria,. ha sido necesario, proveer a los estudiantes. ambientes de aprendizaje en los cuales ellos interactúen con los materiales, con sus compañeros y con su profesora,. para lo cual se ha hecho necesario. comprender que el aprendizaje es el producto de esa interacción, que va mucho más allá de la enseñanza “transmisionista” como la define Piaget (1976). En este sentido es importante reconocer que para llevar hacia zonas de desarrollo próximo al cual se refiere Vigotsky (1934 a 1978), es necesaria la interacción del niño con las personas que lo rodean y en colaboración con sus compañeros. El papel del profesor como mediador se convierte en un elemento fundamental en el proceso de aprendizaje que se desarrolla en el marco de una propuesta de enseñanza, orientada, en este caso a potenciar el fortalecimiento de habilidades de proceso y competencias científicas. Para el presente trabajo se propuso una serie de actividades pensadas desde una propuesta constructivista, lo interesante del constructivismo es reconocer que los ambientes de aprendizaje se deben desarrollar en un contexto didáctico que pueda ser estimulante y favorecedor para los alumnos, Hernández (1998). CICLOS DE APRENDIZAJE Se revisaron algunos ciclos de aprendizaje, con el fin de identificar similitudes y diferencias entre estos y la ruta propuesta. 13. por la docente, la cual desarrolla.

(14) actividades de aprendizaje de las ciencias naturales, enmarcadas en la enseñanza para la comprensión. En el trabajo de Songer (2000), se cita Karplus (1977), quien presentó una estructura curricular para el aprendizaje de las ciencias denominado “ciclo de aprendizaje”. en este ciclo se especifica qué conocimiento de la ciencia debería. ser aprendido y cómo debería ser presentado; el ciclo de aprendizaje de Karplus (1977) fue uno de los primeros intentos sistemáticos para explicar cómo y cuáles ideas certeras en ciencias podrían ser introducidas para promover conocimiento científico profundo de ideas. científicas, este ciclo. involucra tres fases. instruccionales para direccionar el cómo y el qué del desarrollo de conceptos: a. Exploración: los. estudiantes. trabajan en contextos. auténticos. con. materiales científicos para hacer preguntas y reunir datos. b. Introducción de concepto: un concepto científico central se define para las experiencias y preguntas que nacen en la fase de exploración. c. Aplicación del concepto: en esta fase los estudiantes aplican la nueva definición o principio a una situación similar o extienden el conocimiento de un principio general a un problema simple del contexto o una situación. Antes de que un ciclo sea completado las tres fases son repetidas con nuevos materiales para revisar y animar conocimiento conceptual profundo de un fenómeno científico. Basada en trabajo de Karplus (1977), Songer (2000) propone cuatro fases curriculares para el desarrollo de unidades curriculares; en la institución educativa el trabajo está enmarcado en EpC (enseñanza para la comprensión) Perkins y Blythe (2006), como estrategia para lograr una mayor compresión , más adelante se explican cuatro conceptos claves que constituyen el marco para la planificación y discusión de temas específicos o unidades didácticas los cuales son hilos conductores, tópicos generativos, metas de comprensión, desempeños de comprensión y evaluación continua, sin embargo se presenta como una estrategia general, por tanto fue necesario comparar esta estrategia con la revisión de la 14.

(15) propuesta de Songer (2000), para el trabajo en ciencias naturales, se consideraron pertinentes. las fases curriculares. y secuencia de desarrollo de unidades. didácticas: a. Involucrar: los estudiantes se involucran en una pregunta que proviene del maestro, de los materiales o de otros recursos. b. Explorar: los estudiantes, se dirigen a recolectar datos ciertos. c. Explicar: los estudiantes son guiados en la formulación de explicaciones a partir de evidencia. d. Sintetizar: Los estudiantes aplican los nuevos aprendizajes en otros contextos. Revisar el trabajo de Songer (2000) permitió identificar algunas características de unidades didácticas para la enseñanza de las ciencias, que pueden pensarse a futuro para fortalecer el desarrollo de actividades como la propuesta en este trabajo, sin embargo se convirtió en una fuente de información para la planeación de la ruta de aprendizaje que se implementó. LA ENSEÑANZA PARA LA COMPRENSIÓN La ruta de aprendizaje trabajada con los estudiantes durante el segundo y parte del tercer periodo académico, se desarrolló teniendo en cuenta la incorporación de los cuatro elementos de la EpC propuestos por Perkins y Bl ythe (2006): a. Tópicos generativos: se deben encontrar tres características en un tópico generativo, su centralidad en cuanto a la disciplina, que sea asequible para los estudiantes, y la forma en que se relaciona con diversos temas. b. Metas de comprensión: son necesarias para darle un enfoque más específico al tópico generativo, representan propósitos específicos que permiten al profesor y a los estudiantes evidenciar los niveles de comprensión, que se van adquiriendo. c. Desempeños de comprensión: son la esencia del desarrollo de la comprensión, las cuales apoyan las metas de comprensión, consisten en. 15.

(16) actividades que los estudiantes deben realizar para demostrar comprensión desde el principio y hasta el final de las unidades y del curso. d. Valoración continua: es un proceso en el cual los estudiantes reciben retroalimentación (del profesor, del grupo de pares e incluso desde la autoevaluación), reflexionan desde el inicio y durante cualquier secuencia de la unidad, elementos importantes para aprender y comprender. Los cuatro elementos se desarrollan en tres fases (aquí se presenta un paralelo entre las propuestas mencionadas anteriormente EpC, Songer y Karplus: a. Fase explorativa: durante esta fase los estudiantes realizan actividades que los involucran en el tema que los motiva a comprender. b. Fase de investigación guiada: es la fase en la cual los estudiantes, acompañados de su profesor profundizan en la construcción conceptual. c. Fase de proyecto de síntesis: los estudiantes evidencian sus aprendizajes y comprensiones a través de proyectos que presentan ante los demás, en el desarrollo de este proyecto es importante prestar atención al proceso de cada niño o niña. Se construyó un cuadro comparativo entre las propuestas de Karplus, Songer y Perkins, para encontrar similitudes y completar elementos con el propósito de planear una ruta de aprendizaje, basada en lo que proponen los distintos autores. PERKINS. SONGER. KARPLUS. Fase explorativa. Involucrarse. Explorar. Investigación guiada. Explorar y e xplicar. Introducción. del. concepto Proyecto de síntesis. Sintetizar. Aplicación del concepto. Fue importante revisar otros ciclos de aprendizaje y de esta manera reflexionar acerca de las características de cada uno, entre los revisados está el trabajo de Kolb & Fry, (1975) los cuales crearon un modelo centrado en cuatro elementos: experiencia concreta, observación y refle xión, formación de conceptos abstractos 16.

(17) y evaluación en nuevas situaciones (generalización), estas son cuatro habilidades, dentro de un ciclo de aprendizaje experiencial, este ciclo puede empezar en alguno de los cuatro puntos, no se consideró incorporarlo en el desarrollo del trabajo, pues las unidades propuestas son para programas de educación para adultos, educación para la vida, y educación informal. En cada una de las sesiones que integran la ruta de aprendizaje se desarrollaron las fases de la enseñanza para la comprensión (explorativa, investigación guiada y proyecto de síntesis). ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS VÍA INDAGACIÓN Un tema fundamental en la revisión bibliográfica para sustentar la práctica de aula ha sido el aprendizaje de las ciencias vía indagación, como una herramienta importante en el aprendizaje de las ciencias naturales, incorporada en la educación primaria, el proceso de indagación toma ventaja del deseo natural del ser humano en dar sentido al mundo, por ésta razón, la curiosidad de los niños es aprovechada como punto de partida en la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias naturales, los niños son científicos naturales que desean comprender un mundo lleno de estímulos, interesante y confuso, son muy curiosos, hacen preguntas constantemente, están dispuestos a investigar sobre el mundo Worth 2000). Harlen (2008) define la indagación, como una actividad multifacética que implica el desarrollo de varias actividades por parte del estudiante, acompañado de su profesor: hacer observaciones, proponer preguntas,. examinar libros y otros. recursos para ver lo que ya se conoce, planear investigaciones, revisar lo que se piensa en el marco de la actividad experimental, usar instrumentos para reunir, analizar e interpretar datos, proponer respuestas, explicaciones y predicciones y determinar cómo comunicar sus resultados. La indagación se refiere a las actividades de los estudiantes en las cuales estos desarrollan conocimientos y comprensión de ideas científicas, al igual que la comprensión de cómo los científicos estudian el mundo natural, basados en 17.

(18) evidencias derivadas de su trabajo, Worth (2000), cita las Normas Nacionales de la educación en ciencia (p. 23). De acuerdo a Golombek (2008), la enseñanza de las ciencias vía indagación es una de las posibilidades de enseñanza, en la cual los estudiantes se visten de científicos y su profesor de formador de científicos (aunque el propósito de la escuela no sea formar científicos), para recorrer juntos las etapas de producción de conocimiento científico. Para Harlen, (2004), el aprendizaje basado en indagación significa que los estudiantes desarrollan su comprensión a través del uso de habilidades mentales y físicas, con el propósito de reunir evidencias del mundo natural, este autor afirma que aprender por indagación, significa no solo que los estudiantes aprendan con comprensión, sino que demuestren esa comprensión, que sea aplicable, y además que aprendan a aprender. Furman (2008), afirma que la enseñanza por indagación es un modelo didáctico que se basa en la integración de dos elementos de la ciencia, por un lado la ciencia como proceso y por otro, la ciencia como producto, además que el centro de esta enseñanza es la integración de conceptos y competencias científicas, estas vistas como las capacidades relacionadas con los modos de conocer de la ciencia, y propone que algunas de esas competencias científicas son observar, describir, comparar y clasificar, formular preguntas investigables, proponer hipótesis y predicciones, diseñar experimentos para responder preguntas, analizar resultados, proponer explicaciones de los resultados, buscar e interpretar información científica de varias fuentes y argumentar, estas competencias Furman (2000), las cita con base en trabajos de Fumagalli, (1993); Harlen, (2000); y Howe, (2002), algunas de las competencias que propone Furman (2008), corresponden a lo que Ash (2000), denomina habilidades de proceso y son el objeto de estudio del presente trabajo. Dow (2000), desarrolla un ensayo en el cual muestra claramente la importancia de la indagación en el aprendizaje de las ciencias naturales, cómo esta nace de la 18.

(19) mente humana por el afán de responder preguntas sobre el mundo, cómo ha coadyuvado en el progreso de la humanidad y cómo en ocasiones esa curiosidad nos ha llevado a pensar en destruir más que en construir, lo que se hace para obtener respuestas a las preguntas y saber cuándo una pregunta es correcta, también indican acerca de la curiosidad humana, la curiosidad es el centro de la indagación, las preguntas son a su vez parte de la indagación, y la idea es convertirla en un hábito mental y de aprendizaje Dyasi( 2000). Se revisaron algunos documentos desarrollados en. Foundations (National. Science Foundation, 2000). “La indagación es vista como una forma de enfocar tres aspectos importantes en el aprendizaje de la ciencia: el contenido de la ciencia; las hab ilidades necesarias para llevar a cabo una ciencia investigativa, y la enseñanza de métodos usados para introducir a los niños en la indagación en ciencias.” Bartels (2000), enseñar ciencias vía indagación permite desarrollar habilidades de proceso de la indagación que coadyuvan a fomentar en los niños la destreza de preguntarse sobre fenómenos que les rodean, además de proponer explicaciones a partir de la evidencia, es decir se concluye a partir de lo que se observa, en este sentido Ash (2000), afirma que cuando los niños interactúan con el mundo en forma científica se hallan a sí mismos observando, cuestionando, haciendo hipótesis, prediciendo, investigando, interpretando y comunicando, que son habilidades del proceso de la ciencia, estas ayudan a desarrollar a los niños ideas científicas, permite a los estudiantes ser responsables de su propio aprendizaje, para planificar, conducir investigaciones, y utilizar evidencia entre otros, puede aprender a hacerse sus propias preguntas,. Ash (2000), estas. habilidades de proceso son utilizadas para extender el proceso de aprendizaje y son una importante manera de vincular los conocimientos anteriores y los actuales. Son justamente tres de esas habilidades de proceso las que se convirtieron en objeto de estudio en la presente propuesta, que son observación, investigación y comunicación.. 19.

(20) Los maestros de primaria en sus conversaciones comentan que una de las clases más complejas de desarrollar con los niños pequeños es la de ciencias naturales1, 2 tal ve z porque no hay manejo conceptual profundo de algunos conceptos básicos ,. y algo mucho más preocupante es que no se identifican las habilidades específicas a desarrollar a partir de la experiencia del aprendizaje de las ciencias, en este sentido Ash (2000), sugiere una posible interpretación de siete habilidades de proceso de la ciencia, para las cuales toma como referencia a Harlen y Jelly (1997) (observar, cuestionar, formular hipótesis, predecir, investigar, interpretar y comunicar), realiza una breve explicación de cada una lo cual permite pensar en desempeños de comprensión que provean posibilidades reales en el aula para desarrollarlas. Harlen, (2004), elaboró un documento sobre la evaluación del aprendizaje vía indagación en el cual afirma que los científicos utilizan indagación para desarrollar el conocimiento sobre el mundo y su construcción natural, porque esto conduce a ideas y teorías que explican eventos observados y fenómenos, se muestra la naturaleza de la indagación y de la enseñanza y el aprendizaje vía indagación, (Harlen,. 2004) asevera que en muchos sentidos la indagación puede ser. practicada en las escuelas, la cual no es un programa de estudio, ni un plan de trabajo o un modelo curricular, presenta un paralelo interesante entre las acciones claves a desarrollar de parte del profesor y de los estudiantes, lo cual permite identificar algunos elementos de los ciclos de aprendizaje descritos en la primera parte del este documento, krajcik et al, (1998), presentan la red investigativa, en la cual se muestra que la indagación no es un proceso lineal, existen unas fases que interactúan para posibilitar el aprendizaje individual y colectivo. Para enseñar ciencias como indagación, un maestro debe permitir a los estudiantes algo de posesión en el proceso (los niños se hacen preguntas interesantes para ellos y buscan estrategias para solucionarlas) (Rankin, 2000), no sólo las actividades interactivas son el instrumento para el aprendizaje vía. 1 2. Se afirma a partir de di álogos informales c on doc entes de ciencias en primaria Esto debido a que los maestros de primaria en su mayoría no son formados en las disciplinas de las ciencias naturales. 20.

(21) indagación, existen otros recursos importantes para estimular las preguntas y suministrar información, libros, artículos, información de internet, conferencias personales y entrevistas, de esta manera provocar un interés inicial. Rankin, (2000), presenta un trabajo en el cual muestra algunos conceptos erróneos sobre la indagación, lo cual permite tener una mirada más clara. sobre esta y así. desarrollar una práctica que efectivamente estimule la indagación en los estudiantes. (Prince. & Felder, 2006). realizan. una. comparación. entre. los. métodos. instruccionales inductivos, además caracterizan el aprendizaje por indagación, a partir de este método los estudiantes pueden formular buenas preguntas, identificar y obtener evidencia apropiada, presentar resultados sistemáticamente, analizar e interpretar resultados, formular conclusiones y e valuar el valor y la importancia de sus conclusiones, lo cual ratifica lo escrito por otros autores consultados acerca de la importancia de la indagación en el aprendizaje y la enseñanza de las ciencias, aunque estos también se pueden desarrollar en otros métodos de enseñanza de las ciencias (aprendizaje por descubrimiento, aprendizaje basado en problemas, aprendizaje basado en proyectos, aprendizaje basado en casos), el aprendizaje vía indagación puede ser una estrategia que abarca otros métodos instruccionales inductivos, por esa razón es importante conocer las características generales de estos para identificar cómo la indagación aporta a cada uno. “a través de la indagación, los niños adquieren conceptos de forma auténtica, y pueden por consiguiente, estar atentos al nivel de conceptualización que hayan podido lograr”.(Dyasi, 2000). Al desarrollar actividades de enseñanza en ciencias a través de ECBI (enseñanza de las ciencias basada en indagación), es complejo saber cómo los estudiantes pueden evidenciar sus aprendizajes, si bien el maestro planea la evaluación, no siempre es coherente con el proceso desarrollado y con los objetivos propuestos. Algunas. de las habilidades que se desarrollan en la construcción de ideas. científicas y del aprendizaje vía indagación, que los estudiantes deben demostrar 21.

(22) son la argumentación y la explicación, en ese sentido fue necesario identificar cómo se produce el cambio conceptual y cómo se explicita, cómo los cuadernos pueden ser herramientas importantes para mostrar el nivel de aprendizaje de los estudiantes de acuerdo a las producciones escritas que realizan, cuál es el papel de la evidencia en las explicaciones, y cómo las experiencias educativas pueden orientar la construcción de éstas. EXPLICACIONES CIENTÍFICAS “Los documentos de las estándares nacionales de la educación en ciencias (NRC, 1996, 2000), enfatizan las explicaciones científicas como una característica esencial, una habilidad fundamental y una comprensión fundamental de la investigación científica” (Ruíz- Primo, 2007), en el documento se cita lo que los estudiantes deben hacer: 1. Dar prioridad a la evidencia para desarrollar y evaluar, explicaciones a preguntas científicamente orientadas. 2. Formular explicaciones de la evidencia para responder a preguntas científicamente orientadas. 3. Formular y revisar explicaciones y modelos científicos utilizando la lógica y la evidencia. 4. Entender que las explicaciones científicas enfatizan la evidencia, tienen argumentos consistentemente lógicos y utiliza principios, modelos y teorías científicas. Utilizando la evidencia, los estudiantes pueden entender la naturaleza del conocimiento científico, pedir a los estudiantes que escriban sus explicaciones los lleva a reflexionar sobre lo que están aprendiendo, escribir es un proceso más complejo que explicar verbalmente una idea, estimula habilidades para. ser más. críticos y reflexi vos. Las explicaciones de los estudiantes deben contar con algunas características críticas que muestren los propósitos principales por los cuales se están construyendo dichas aplicaciones. Por lo tanto, una explicación debe iniciar con 22.

(23) su relación con el problema, la pregunta de investigación, el propósito, la meta o la hipótesis investigada, las explicaciones de los alumnos deben ser claras, y precisas para que puedan expresar de forma comprensible el razonamiento que se conecta con la evidencia de la afirmación. Finalmente, es necesario saber que las explicaciones deben contener los términos técnicos apropiados no solo porque optimizan la comunicación, cita a (Martin, 1993a), sino porque los términos técnicos reflejan en cierta forma qué tan bien los estudiantes entienden los conceptos centrales que tienen a mano (por ejemplo, el uso del término masa en lugar de peso). (Ruíz- Primo, 2007) La construcción de explicaciones científicas debe ser considerada como el centro de la investigación científica, y se debe fortalecer en las clases de ciencias en las que se desarrolle enseñanza de investigación científica. (Ruíz- Primo, 2007), ocupar a los estudiantes en la construcción de explicaciones científicas y argumentación es un aspecto fundamental en la indagación científica (McNeill, & Krajcik 2006). Las explicaciones científicas son respuestas a preguntas y tienen que generar: 1. Afirmación: Una declaración o conclusión que se puede medir y responde una pregunta científica. 2. Evidencia: Datos de investigación que ayudan a construir, apoyar y defender una afirmación. 3. Razonamiento: Declaraciones que se dan para justificar las afirmaciones. (Ruíz – Primo-2007). Atraer a los estudiantes a desarrollar explicaciones científicas, puede ayudarlos a construir un aprendizaje profundo, del contenido de conocimiento (McNeill, & Krajcik, 2006), para que sea posible ayudar a los estudiantes a construir las explicaciones científicas, es necesario que los profesores definan explícitamente cuál es el significado de una explicación científica y defina tres componentes (afirmación, evidencia y razonamiento).. 23.

(24) ¿DE DÓNDE NACEN LAS EXPLICACIONES CIENTÍFICAS?, EL PAPEL DE LOS AMBIENTES DE APRENDIZAJ E EN EL CAMBIO CONCEPTUAL Las explicaciones científicas nacen en el desarrollo mismo de la experiencia y de la interacción de los estudiantes con los materiales y con los objetos de estudio, por tanto es necesario proveer ambientes de aprendizaje en los cuales los niños y niñas participen en experiencias educativas, de acuerdo a esto, es importante identificar aquellas actividades que realmente se convierten en experiencias educativas, pues no todas las actividades. en la escuela son experiencias. educativas (Dewey, 1967), incluso algunas experiencias son antieducativas. Si una experiencia debe provocar curiosidad, fortalecer la iniciativa y crear deseos y propósitos lo suficientemente intensos para llevar a una persona a desarrollar experiencias futuras (Dewey, 1967), El profesor necesita fomentar un ambiente de aprendizaje para soportar el cambio conceptual, proveer oportunidades de discusión y consideración de puntos de vista alternativos. y argumentos, es. también importante determinar las tareas de aprendizaje que promuevan cambio conceptual (Scott, Asoko, Driver, 1991), por esta razón en cada una de las sesiones desarrolladas con los estudiantes de grado quinto, se realizó una fase de exploración en la cual se identificaron ideas previas. Para implementar una experiencia es necesario partir de las experiencias que tienen los estudiantes, y las capacidades que se han desarrollado con estas, para convertirlas en el punto de partida del aprendizaje (Dewey, 1967); es importante que en el proceso de desarrollo de la experiencia se. posibilite un cambio. conceptual, que como afirma (Pozo, 1999), debe implicar no sólo la sustitución o modificación radical de los conceptos o ideas de los estudiantes sobre los fenómenos que estudia la ciencia, sino sobre todo un cambio en la forma de concebirlos, el cambio conceptual implica. un cambio en los procesos y. representaciones mediante los que los estudiantes procesan los fenómenos científicos y no sólo un cambio en el contenido de esas representaciones. Las teorías que los niños construyen estén correctas o erradas no son caprichosas, en general son lógicas, algunos llaman “malas interpretaciones” a esas ideas que 24.

(25) los niños forman, otros dicen que son conceptos ingenuos, pero son simplemente concepciones de los niños, que tratan de comprender el mundo que les rodea con base en lo que tienen (Worth, 2000) estas ideas deben aprovecharse para provocar cambio conceptual. (Pozo, 1999), lo denomina “camb io representacional”, para él “aprender ciencia es también cambiar el tipo de procesos y representaciones desde los que abordan los prob lemas y situaciones a los que nos enfrentamos”. El cambio conceptual requiere de una explicitación progresiva (Pozo, 1999), para generar representaciones explícitas a partir de representaciones y procesos anteriores, los estudiantes deben explicitar sus ideas previas (Campanario & Mo ya, 1999), la Autora cita a (Posner et al, 1982), y describe las condiciones necesarias para el cambio conceptual: 1. Es preciso que exista insatisfacción con las concepciones existentes. 2. La nueva concepción debe ser inteligible, esto es, el alumno debe entender el modo en que la nueva concepción puede estructurar las experiencias anteriores. 3. La nueva concepción debe parecer inicialmente plausible. Esta condición es especialmente difícil de cumplir a veces, dado que algunas teorías científicas tienen aspectos que son contraintuitivos. 4. La nueva concepción debería ser útil, es decir debería sugerir nuevas posibilidades de exploración y debería proporcionar nuevos puntos de vista al alumno. La nueva concepción debe resolver los problemas creados por su predecesora y explicar nuevos conocimientos y experiencias. El currículo se concibe como un conjunto de experiencias mediante las cuales el estudiante construye una concepción del mundo más cercana a la concepción de los científicos (Driver, 1988), citado por (Campanario & Moya, 1999). Es importante que en el proceso de cambio conceptual participen activamente maestros y estudiantes, los maestros animan a los estudiantes a expresar sus ideas, a pensar rigurosamente y a modificar sus explicaciones dependiendo los 25.

(26) puntos de vista que consiguen elicitar en sus alumnos, para esto (Hewson y Beeth, 1995) ofrecen una serie de recomendaciones: 1. Las ideas de los alumnos deberían ser una parte explícita del debate en el aula. Los estudiantes deben reconocer la importancia de las ideas propias y de otros, deben considerarse importantes ya que cobran importancia más por su poder explicativo que por la fuente de procedencia. 2. El estatus de las ideas tiene que ser discutido y negociado, los estudiantes deben decidir el estatus de sus propias ideas y de las de otros. 3. La justificación de las ideas debe ser un componente explícito del plan de estudios. 4. El debate en el aula debe tener en cuenta la metacognición. Que representa un papel central en el cambio conceptual. Para promover el cambio conceptual se parte de las ideas de los estudiantes, Bransford et. al., (2000), identifican esas ideas como saberes y creencias previas, las cuales se relacionan con conocimiento preexistente, versiones ingenuas, falsas creencias, de conceptos con los cuales llegan los aprendices a abordar un nuevo tema. Los maestros pueden hacer uso de dos estrategias principales para promover cambio conceptual (Scott, Asoko, Driver, 1991), el primer grupo está centrado en estrategias basadas en el conflicto cognitivo y en la resolución de perspectivas de conflicto, el segundo grupo es de estrategias que construyen en los aprendices sobre ideas existentes y los extienden por ejemplo a metáforas, analogías hacia nuevos dominios. El conocimiento se construye a partir de lo que las personas saben y creen, por esta razón es necesario prestar gran atención al conocimiento preexistente para identificar falsas creencias, versiones ingenuas de conceptos, para partir de aquellas ideas, para ayudar a los estudiantes a lograr comprensiones más maduras (Bransford, Brown & Cocking, 2000), además es necesario realizar un. 26.

(27) seguimiento constante que se puede lograr a través de un proceso de evaluación formativa. UNA FUENTE IMPORTANTE, LOS CUADERNOS DE CIENCIAS Una estrategia interesante para que los estudiantes presenten sus explicaciones científicas, es registrar de manera escrita en su cuaderno dichas explicaciones, Revisando documentos sobre explicaciones científicas y el papel del cuaderno en estas, existe un documento de Aschbacher & Alonzo,( 2004), en el cual se afirma que el uso de los cuadernos es una parte de la instrucción en ciencia, escribir ayuda a los estudiantes a pensar de manera crítica y a construir nuevos conocimientos, explorando la relación entre las ideas y transformando ideas rudimentarias en conocimientos más coherentes y estructurados (Ruíz- Primo 2007), cita a (Bereiter & Scardamalia 1987; Klein, 1999, 2004; Rivard & Straw, 2000). En el documento “Using Science Notebooks to Assess Students” Conceptual Understanding” (Aschbacher & Alonzo, 2004), se afirma que: 1. Los cuadernos son una parte del currículo. Los maestros pueden obtener información sobre el aprendizaje de los estudiantes sin desperdiciar tiempo valioso de la instrucción. 2. Porque los profesores han integrado los cuadernos en el currículo, se convierten en una medida del aprendizaje de los estudiantes, de la implementación del currículo y esto es relevante para los propósitos de evaluación. SOBRE LA EVALUACIÓN FORMATIVA Fue interesante revisar el documento de (Furtak & Ruíz- Primo, 2007) sobre evaluación formativa, esta evaluación se realiza durante el ciclo de aprendizaje, para hacerlo más flexible, debe ser constante y debe permitir modificar. las. actividades de enseñanza y aprendizaje, la evaluación formativa se presenta como una oportunidad de retroalimentación, la evaluación formativa se centra en tres preguntas: 27.

(28) ¿a dónde vas?, ¿Dónde estás ahora?, ¿Cómo vas a llegar allá?, estos tres pasos constituyen un circuito de retroalimentación en la evaluación formativa. Por lo anterior en la evaluación formativa se parte de las ideas previas de los estudiantes, en el documento de (Furtak & Ruíz- Primo, 2007), se compara la efectividad de cuatro tipos de pruebas diseñadas para revelar los conceptos que poseen los estudiantes y para propiciar el debate en el aula de clase: 1. ¿Cuán efectiva es cada prueba de evaluación formativa escrita para motivar un rango de conceptos de los estudiantes? 2. ¿Cuán efectiva es cada prueba de evaluación formativa para motivar un rango de conceptos de los estudiantes durante debates en el pleno de la clase? 3. Para cada prueba ¿Cuál es la diferencia entre el rango de los conceptos de los estudiantes presentada por escrito Vs discutidos durante los debates en el pleno de la clase? En el trabajo las autoras se centran en el segundo paso, para determinar cuál es el tipo de prueba que promueve de manera más efectiva un rango de conceptos en los estudiantes sobre un tema en particular. Se hace referencia a que en ciencias el conocimiento de los estudiantes que se utiliza puede ser de tres tipos: enunciativo (involucra elementos de contenido tales como terminología, hechos, o detalles específicos) , de procedimiento (involucra el conocimiento de habilidades, algoritmos, técnicas y métodos) o esquemático (involucra cuerpos de conocimientos. más organizados tales. como modelos mentales o “teorías”), la evaluación de los tipos de conocimiento a utilizar en una prueba de evaluación formativa requiere una revisión cuidadosa de la unidad a enseñarse. Durante todo el proceso de la intervención, los estudiantes recibieron retroalimentación permanente, lo que permitió obtener resultados positivos en la mayoría de los estudiantes, especialmente en los estudiantes clasificados en el grupo de bajo desempeño. 28.

(29) METODOLOGÍA DE LA INTERVENCIÓN MÉTODO DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN A lo largo de 7 meses se desarrolló una investigación cualitativa, comprendiéndola como una actividad que sitúa al observador en el mundo. Que consiste en un conjunto de interpretaciones, materiales prácticos que hacen el mundo visible, de acuerdo a Dezin & Lincoln (2005 a, p.3), citado en Flick (2007). La investigadora se situó como observadora participante, fue una investigación acción en educación, entendida como una investigación sistemática conducida por los profesores, en el ambiente de enseñanza- aprendizaje. Gay et al. (2006). Se realizó una intervención en las clases de ciencias naturales en el grado quinto de primaria del Colegio La Aurora IED (el rector de la institución, autorizó utilizar el nombre en el informe). A través de la planeación de seis actividades, enmarcadas en una ruta de aprendizaje que pretendía identificar habilidades de proceso que se podían desarrollar o fortalecer a través de una propuesta de enseñanza de las ciencias vía indagación. Es importante aclarar que algunas sesiones debieron desarrollarse durante más de una clase, lo cual se presentará más adelante. Para recoger la información se utilizaron tres instrumentos básicos: observación directa, que se realizó por medio de la grabación audiovisual de las clases, registro en el diario de campo diligenciado por la investigadora y registros en los cuadernos de los estudiantes, además la revisión bibliográfica fue un elemento relevante en la interpretación de los datos y en la recolección de los mismos. Estos tres instrumentos fueron elegidos por conveniencia, ya que por ser la investigadora observadora participante, era complejo recolectar los datos solamente a través de la interacción con los estudiantes.. 29.

(30) Los videos ayudaron a identificar elementos de las actividades que no podrían haber sido observados solamente desarrollando la clase, los cuadernos de los estudiantes permitieron identificar características individuales de los procesos de aprendizaje, ya que se tomaron datos de niños con alto y bajo desempeño en el área de ciencias, y a tra vés de estos registros se pudieron evidenciar dificultades y fortalezas de estos estudiantes. El diario de campo se convirtió en un instrumento fundamental en la intervención, ya en este se registraron las principales observaciones de cada actividad en lo relacionado con elementos como la interacción de la profesora con los estudiantes, la interacción de estudiantes- estudiantes, la interacción de los estudiantes con los materiales. Las principales fuentes de información fueron, los estudiantes de grado 5, planes de clase, documentos sobre enseñanza de las ciencias vía indagación, CONTEXTO DE PRÁCTICA Descripción del contexto: El Colegio La Aurora IED, está ubicado en la zona quinta de Bogotá (Usme), pertenece a la UPZ (Unidad de Planeamiento Zonal) 51 de la zona urbana, en el barrio La Aurora, es una institución de carácter público, de enseñanza formal, mixta, que atiende un total de 25 cursos en cada jornada de preescolar hasta la media, constituida por una población aproximada de 1900 estudiantes (en cada una de las jornadas).. Colegio La Aur ora IED. 30.

(31) Actualmente se intensifica el trabajo por ciclos organizados por tripletas de la siguiente manera: Ciclo 1: conformado por los grados 0, 1,2 Ciclo 2: grados 3, 4 y 5. Ciclo 3: grados 6, 7 y 8 Ciclo 4: grados 9, 10 y 11 Es necesario aclarar que esta organización obedece a la autonomía institucional. El PEI de la institución “Pensamiento emprendedor hacia la gestión social”, tiene como misión formar pensamiento emprendedor para ser gestores sociales. en. todos los ciclos educativos, a través de estrategias que permitan el desarrollo de valores, habilidades comunicativas, innovación y tecnociencia como base de una educación pertinente y de calidad, la visión está orientada a construir una comunidad educativa con proyección humanística y cognitiva con compromiso para transformar la realidad a través del crecimiento en valores, en saberes y en competencias. Como estrategia de organización curricular, didáctica y metodológica, el marco es la Enseñanza para la comprensión (EpC) Perkins, (1998),Perkins y Blythe (2006), buscando con esta que los estudiantes a aprendan a aprender y comprendan que los conocimientos que se adquieren en la escuela deben ser útiles en la vida cotidiana, los estudiantes de ciclo cuatro, actualmente están divididos en tres énfasis: educación artística, comerciales, y biotecnología. El trabajo académico está organizado por áreas en los ciclos 2, 3 y 4,. la. propuesta está enmarcada en el área de ciencias naturales, esta área ha avanzado en los últimos años en la construcción de una malla curricular pensada desde el preescolar hasta ciclo cuatro y el énfasis en ciencias, es una malla curricular construida con base en los estándares nacionales de competencias de. 31.

(32) ciencias naturales y en los conceptos estructurantes del área (los cuales son determinados por el grupo de docentes). Las clases de ciencias naturales están enmarcadas en los propósitos del área, por tal razón se eligió como grupo de trabajo el grado quinto perteneciente al ciclo 2, y conformado por dos cursos de aproximadamente 44 niños por salón, la intervención fue desarrollada en los dos cursos (501 y 502- año 2010), de la jornada mañana, los estudiantes son niños y niñas con edades entre 9 y 12 años, muy pocos casos de niños o niñas de 13 años. Estos cursos son orientados por una docente, y la intensidad horaria semanal es de 5 horas de 50 minutos cada una. Selección del contexto: La razón por la cual se eligió el Colegio La Aurora IED, como contexto de intervención, fue porque es el sitio de trabajo de la docente que desarrolló la práctica, y son los estudiantes a los cuales orienta las clases de ciencias naturales. Es por conveniencia no sólo por lo anteriormente mencionado, también porque gracias a la etapa de desarrollo cognitivo, y socio afectivo en la cual se encuentran los estudiantes, es muy interesante observar cómo construyen su proceso de aprendizaje y compararlo al inicio y al final del año o de los trabajos de investigación, están en una etapa de su vida en la cual la argumentación oral y escrita van tomando sentido en la construcción de aprendizaje, son niños y niñas que se interesan por participar en equipos mixtos de trabajo, que es más difícil en grados inferiores (aunque también se logra), además los diálogos al interior de los equipos son mucho más organizados igual que el desempeño y apropiación de roles. Estrategias para analizar los datos: Para realizar un análisis de datos confiable ético y válido se utilizaron estrategias como tomar textualmente las respuestas e intervenciones de los estudiantes en 32.

(33) las actividades, los registros en los cuadernos fueron escaneados, y además se hizo referencia a todos aquellos casos en los cuales no se obtuvo lo esperado en cada actividad. Posteriormente se trianguló la información a través de una matriz, en la cual se compararon similitudes y diferencias de los datos arrojados en los tres instrumentos, estas se analizaron con base en las habilidades de proceso que se analizaron a lo largo de la intervención (observación, investigación, comunicación). Se aseguró que la intervención fuera una práctica ética, en la medida en que el rector de la institución firmó un consentimiento informado para utilizar el nombre del colegio, a los estudiantes también se les informó, pero además se asumió con gran responsabilidad el acompañamiento a los estudiantes con dificultades, que se encontraban clasificados en el grupo de estudiantes de bajo desempeño, no se amenazó la integridad de ninguno de los participantes. INTERVENCIÓN Las habilidades en las cuales se centró la propuesta fueron: Observación, investigación (en este punto se tuvieron en cuenta la utilización de materiales para resolver una pregunta de investigación, planteamiento de experimentos, toma de datos y análisis de datos), comunicación de resultados a partir de los datos registrados. Cada una de las actividades se presenta en tres subsecciones: a. Descripción de la actividad. Se hace referencia al tipo de actividad, al propósito y a la metodología general. b. Desarrollo de la actividad. Se presenta toda la ejecución de la actividad (materiales, antes de comenzar, manos a la obra, cierre). c. Análisis. Se presentan los principales resultados, con base en las evidencias obtenidas en cada actividad. La ruta de aprendizaje comenzó con una actividad abierta (anexo 1).. 33.

(34) Ruta de aprendizaj e. 34.

(35) ACTIVIDAD 1 Objetivo: identificar ideas previas sobre el concepto de fuerza. Descripción: Esta fue una actividad orientada a identificar ideas previas de los estudiantes sobre fuerza, se realizó a partir de una pregunta abierta. Fue la primera actividad en el desarrollo de la ruta de aprendizaje. Los estudiantes escribieron sus ideas en el cuaderno y posteriormente las comunicaron a los demás. Desarrollo: Se planteó la pregunta: escribe en tus propias palabras ¿qué crees que es la fuerza? Los estudiantes respondieron de manera individual y escrita sus ideas en el cuaderno, posteriormente presentaron las ideas ante el curso, y sobre estas ideas se desarrolló una discusión. Las respuestas presentadas se consignaron en el tablero y a partir de estas se realizó el cierre de la sesión. Análisis: PREGUNTA ABIERTA Escribe en tus propias palabras qué crees que es la fuerza, A continuación se presenta un cuadro comparativo de algunas respuestas proporcionadas por los estudiantes de alto y bajo desempeño: ESTUDIANTES ALTO DESEMPEÑO. ESTUDIANTES BAJO DESEMPEÑO. La fuerza es el movi miento que uno ejerce al empuj ar. La fuerza significa potencia en un humano.. una c aja, al pegarle a una pelota, al correr, al pegarle a alguien, y tambi én fuerza es l a energía para sostener algo y la utilizamos para: c orrer, empujar, todos los días . La fuerza es como un i mán que cuando el i mán atrae. La fuerza es cuando algo que es metálico atrae a otra. algo metálico, el i mán está haciendo fuerza para atraerlo.. cosa metálica que está muy l ejos de ella.. La fuerza es una acci ón que uno tiene en v arias partes. La fuerza es una acci ón. del cuerpo, por ej emplo en l os br azos o también en las. partes del cuerpo y que la puede us ar en todo ti po de. piernas, algunos atletas utilizan la fuerza c omo los. ocasiones o jugar con la energía que uno tiene.. futbolistas.. 35. que uno tiene en todas las.

(36) La fuerza es lo que hacemos todos los días, que. La fuerza es una atracción al i mán, l a fuerza está hec ha. levantamos algo pes ado como una mesa. Cuando. de átomos .. caminamos o cogemos la mal eta para. ir al colegio o. cuando golpeamos algo muy fuerte o tiramos al go fuerte, cuando j ugamos fútbol, cuando escribi mos. La fuerza es lo que usamos todos l os días. La fuerza es toda la ener gía que utilizan para sostener todas las cosas, digamos ¿una mes a se sostiene con las patas? NO, s e sos tiene c on la fuerz a que tiene la mes a y las patas y todo lo que s e mueve ti ene fuerza. Ejemplo: l a mesa no se sostiene con las patas sino con la fuerza. Es como si uno le pegara a un balón c on fuerza. Una fuerza actúa c uando levantamos algo o l e pegamos una patada al balón y actúa en los humanos.. Las anteriores, son una muestra de las respuestas proporcionadas por los estudiantes, en ellas se pueden evidenciar ideas previas sobre el concepto de fuerza, de las cuales se puede evidenciar que: •. En algunos casos la fuerza solamente estás asociada al cuerpo humano, y específicamente a algunas partes. En la discusión general los estudiantes siempre identificaron brazos y piernas como los “productores” de la fuerza.. Dibujos en los c ual es se r epres enta la fuerza as ociada al cuer po humano. •. La fuerza y el movimiento son lo mismo, algunos estudiantes definen la fuerza como un movimiento.. 36.

(37) •. Existe una fuerza que es producida por objetos distintos al cuerpo humano como los imanes, y se reconoce como una fuerza de atracción.. •. En algunos casos se afirmó que existe una fuerza de atracción entre los cuerpos, como la fuerza entre los planetas, o entre el sol y los planetas e incluso que es la misma fuerza con que la tierra atrae a los cuerpos, sin embargo no se realizó en este momento ninguna asociación con la fuerza producida por el campo del imán.. •. En algunos casos la fuerza no se diferencia de energía o de potencia.. •. Se asocia la fuerza con acciones como: empujar, halar, tirar o levantar (generalmente objetos pesados o muy pesados).. •. En muchos. casos los estudiantes representan sus ideas a través de. dibujos en los cuales plantean situaciones de fuerzas de contacto. Esta actividad se desarrolló durante una clase de 100 minutos, al finalizar concluimos que la fuerza es una interacción entre los cuerpos, o entre los cuerpos y un campo, además que existen dos tipos de interacción. Fuerzas de contacto y fuerzas de campo, dentro de las cuales se encuentran, la fuerza eléctrica, la fuerza magnética y la fuerza gravitacional. Para abordar el tema de las fuerzas de campo, se tomaron algunas de las ideas presentadas por los estudiantes en sus ideas previas, ellos hablaron de fuerzas entre los planetas, fuerzas producidas por el imán, en ese diálogo, algunos estudiantes evidenciaron que la diferencia entre una fuerza producida por el imán o por los planetas es distinta a una fuerza que se produce para proporcionar un golpe, o un tirón. Más adelante se abordó de manera más profunda el tema de fuerzas de campo, sin embargo es necesario aclarar que por la complejidad del concepto, los estudiantes solamente se situaron en la fase de diferenciar entre una fuerza de contacto y una fuerza a distancia. Las definiciones de los niños son en algunos casos similares a las definiciones que aparecen en los libros de física, por ejemplo: 37.

(38) En Giancoli (1988), se define la fuerza como cualquier clase de jalón o empujón. Este libro generalmente es utilizado en los cursos de física I, en el pregrado. Serway (2001), presenta una definición similar textualmente dice, cuando pensamos en una fuerza, habitualmente imaginamos un empujón o un tirón que se ejerce sobre algún objeto. Blatt (1991), en el capítulo sobre leyes de Newton afirma que la fuerza es un empuje o un tirón que actúa sobre un cuerpo. Al comparar las definiciones de los estudiantes con las de los físicos, fue necesario ampliar el concepto para que ellos comprendieran que aunque no siempre actúe sobre un cuerpo un tirón o un empujón, hay fuerzas actuando.. 38.

(39) ACTIVIDAD 2 Objetivo: identificar diferencias entre fuerzas de campo y fuerzas de contacto. Descripción: A partir del trabajo realizado en la actividad anterior se propuso a los estudiantes representar por medio de dibujos situaciones en las cuales se mostraran fuerzas de contacto y fuerzas de campo, explicando por qué se hizo cada dibujo. El propósito de esta segunda actividad, fue determinar si los estudiantes identificaban diferencias entre fuerzas de contacto y fuerzas de campo, esto a partir de una explicación realizada por la profesora, y de la discusión presentada en la actividad 1. Desarrollo: Los estudiantes representaron por medio de dibujos, algunas situaciones en la cuales consideraban, se podían identificar fuerzas de contacto y fuerzas a distancia (de campo), al lado de cada dibujo debería aparecer la explicación. Finalmente se realizó la puesta en común utilizando ejemplos presentados por algunos estudiantes. Análisis: De acuerdo a la instrucción: por medio de dibujos presenta situaciones en las cuales existan fuerzas de contacto y fuerzas a distancia, los estudiantes realizaron sus representaciones y explicaciones. Algunos dibujos presentados fueron:. 39.

(40) Representaci ones de fuerzas a distanci a y fuerzas de contacto. Dibujo realizado por un estudiante de alto desempeño, en el cual se evidencia s u interpretación de fuerzas a distancia.. 40.