CONSTRUCCIÓN DEL CDC DEL CONCEPTO DE BIODIVERSIDAD DE LOS PROFESORES EN FORMACIÓN EN BIOLOGÍA A TRAVÉS DE LA INTERPRETACIÓN DEL DISEÑO E
IMPLEMENTACIÓN DE LA UNIDAD DIDÁCTICA
UN ESTUDIO DE CASO EN EL ESPACIO ACADÉMICO AULA EXPERIMENTAL DEL PCLB DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR AL TÍTULO DE LICENCIADO EN BIOLOGÍA
MARIO ALBERTO ZAMBRANO PÁEZ JORGE ENRIQUE DÍAZ CORTES
DIRIGIDO POR:
GUILLERMO FONSECA AMAYA
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN
PROYECTO CURRICULAR DE LICENCIATURA EN BIOLOGÍA
CONSTRUCCIÓN DEL CDC DEL CONCEPTO DE BIODIVERSIDAD DE LOS PROFESORES EN FORMACIÓN EN BIOLOGÍA A TRAVÉS DE LA INTERPRETACIÓN DEL DISEÑO E
IMPLEMENTACIÓN DE LA UNIDAD DIDÁCTICA
UN ESTUDIO DE CASO EN EL ESPACIO ACADÉMICO AULA EXPERIMENTAL DEL PCLB DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR AL TÍTULO DE LICENCIADO EN BIOLOGÍA
MARIO ALBERTO ZAMBRANO PÁEZ JORGE ENRIQUE DÍAZ CORTES
DIRIGIDO POR:
GUILLERMO FONSECA AMAYA
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN
PROYECTO CURRICULAR DE LICENCIATURA EN BIOLOGÍA
Nota de aceptación _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ Firma del presidente del jurado
_____________________________________
Firma del jurado
_____________________________________
Mario Alberto Zambrano:
A mi hermano menor Danielito que amo con todo el corazón, A mis padres.
A mi amor.
Jorge Díaz:
La vida tiene el sentido que cada uno le da y el significado que cada uno fabrica… “La vida se escribe con una pluma que cada uno confecciona,
AGRADECIMIENTOS
En primera medida quiero agradecerle a Dios por acompañarme y ser esa luz que me ha permitido levantarme y llegar hasta este punto de mi proceso formativo al lado de mis seres queridos. También quiero agradecerle al profesor Guillermo Fonseca por haber creído en nosotros al brindarnos esta enorme oportunidad, quien aparte de dirigir nuestra tesis nos enseño el valor y la importancia de la profesión docente, indudablemente es un maestro y un ejemplo para las futuras generaciones de profesores de este país, su paciencia, dedicación, empeño y sabiduría, quedaran siempre en nuestra mente. Agradecemos con especial aprecio a las personas que fueron participes en cada uno de los casos de investigación por su amabilidad y compromiso. Le agradezco a mi madrecita por la vida y por estar siempre a mi lado a pesar de las dificultades, a mi hermano Fabio que considero mi mejor amigo y consejero, a mi padre por su apoyo incondicional y a Kelly por su amor, encanto y alegría en momentos de dificultad. (Mario Alberto Zambrano Páez).
Esta tesis es el fruto de mucho esfuerzo y sacrificio, alternado el estudio con el trabajo; es el éxito de mi paso por la Universidad, una institución que me permitió mejorar mi vida, que me vio crecer como persona, que me mostro un mundo nuevo lleno de un sin número de cosas que no alcanzaría el papel para escribir… le agradezco de corazón a mis padres que fueron mi soporte en todo momento, punto de apoyo; a mi papi que es ejemplo a seguir, a mi mami ejemplo de constancia y esfuerzo, que siempre me dijo tu puedes; a mis hermanos que facilitaron mi labor docente; a Sandra que me demuestra que en la vida todo es un equilibrio, a Natalia que siempre me apoyo en la realización de mi trabajo de grado, que es muestra de disciplina, constancia y dedicación, a Sergio que me enseña el amor puro hacia los padres; a mi esposa, amiga y confidente que me alentó cada día a ser mejor persona, que me alegro la vida en los momentos difíciles con una sonrisa, un detalle una mueca y muchas cosas más; a mis sobrinos que me hacen recordar que hay un niño dentro de cada persona; a mis amigos porque hicieron de la academia un paseo familiar; a Luna que nunca pregunto ¿cuándo es el grado?; a mis estudiantes que me muestran lo complejo y gratificante de mi profesión; a mi compañero de tesis por su paciencia, tolerancia y por permitirme trabajar en este gran proyecto, así mismo a uno de los mejores profesores de la Universidad Guillermo Fonseca quien me permitió ampliar mi conocimiento profesional desde su gran experiencia docente, no podría dejar de mencionar a una gran docente Sayly Duque quien me enseño que educar es el mejor camino hacia la democracia. Y finalmente a cada persona que se tropezó conmigo y hoy soy el reflejo de tantos tropiezos. (Jorge Enrique Díaz Cortes).
TABLA DE CONTENIDO
PAGINA
INTRODUCCIÓN 10
1 PROBLEMA Y OBJETIVOS 11
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 11
1.2 OBJETIVOS 14
1.2.1 Objetivo general. 14
1.2.2 Objetivos específicos. 14
2 MARCO TEÓRICO 15
2.1 ANTECEDENTES 15
2.2 DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS 25
2.3 PENSAMIENTO DEL PROFESOR 27
2.4 CONOCIMIENTO PROFESIONAL DEL PROFESOR 29
2.5 CONOCIMIENTO DIDÁCTICO DEL CONTENIDO (CDC) 31
2.5.1 Orientaciones hacia la enseñanza de las ciencias 40
2.5.2 Conocimiento de las estrategias de instrucción para la enseñanza de las ciencias 46 2.5.3 Conocimiento de los estudiantes en la comprensión de ciencias 53
2.5.4 Conocimiento del Currículo de Ciencias 59
2.5.5 Conocimiento de la evaluación de ciencias 64
2.6 BIODIVERSIDAD 69 2.6.1 Diversidad genética 72 2.6.2 Diversidad de especies 74 2.6.3 Diversidad ecosistémica 76 2.6.4 Biodiversidad y conservación 77 2.6.5 Biodiversidad y enseñanza 77 3 ASPECTOS METODOLOGICOS 80 3.1 TIPO DE INVESTIGACION 80 3.2 FASES DE LA INVESTIGACIÓN 82
3.3 PARTICIPANTES DEL ESTUDIO 84
3.4 RECOPILACIÓN DE DATOS 86
3.5 ANÁLISIS DE DATOS 87
4 RESULTADOS Y ANÁLISIS 92
4.1.1 Descripción de los componentes del CDC 93
4.1.1.1 Orientaciones hacia la enseñanza de las ciencias 93
4.1.1.2 Conocimiento de estrategias instructivas de la ciencia 101 4.1.1.3 Conocimiento de los estudiantes en la comprensión en ciencias 112
4.1.1.4 Conocimiento del currículo de ciencias 120
4.1.1.5 Conocimiento de la evaluación de la ciencia 124
4.1.1.6 Comparación de los componentes del CDC en el diseño e implementación de la unidad didáctica 130
4.1.2 Relaciones entre los componentes del CDC 131
4.1.2.1 Primer momento 132
4.1.2.2 Segundo momento 135
4.1.3 Conocimiento del concepto de biodiversidad 140
4.1.3.1 Primer momento 140
4.1.3.2 Segundo momento 142
4.2 CASO ANA 146
4.2.1 Descripción de los componentes del CDC 146
4.2.1.1 Orientaciones hacia la enseñanza de las ciencias 146
4.2.1.2 Conocimiento de estrategias instructivas de la ciencia 151 4.2.1.3 Conocimiento de los estudiantes en la comprensión en ciencias 158
4.2.1.4 Conocimiento del currículo de ciencias 160
4.2.1.5 Conocimiento de la evaluación de la ciencia 162
4.2.1.6 Comparación de los componentes del CDC en el diseño e implementación de la unidad didáctica. 165
4.2.2 Relaciones entre los componentes del CDC 166
4.2.2.1 Primer momento 166
4.2.2.2 Segundo momento 169
4.2.3 Conocimiento del concepto de Biodiversidad 171
4.2.3.1 Primer momento 171
4.2.3.2 Segundo momento 172
5 CONCLUSIONES 174
5.1 ORIENTACIONES HACIA LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS 174
5.2 CONOCIMIENTO DE ESTRATEGIAS INSTRUCTIVAS DE LA CIENCIA 175
5.3 CONOCIMIENTO DE LA COMPRENSIÓN DE CIENCIAS DE LOS ESTUDIANTES 177
5.5 CONOCIMIENTO DE LA EVALUACIÓN EN CIENCIAS 180 5.6 CONOCIMIENTO DEL CONCEPTO DE BIODIVERSIDAD Y SU INFLUENCIA EN EL
CDC DE LOS PROFESORES EN FORMACIÒN 181
5.7 RELACIONES ENTRE LOS COMPONENTES DEL CDC 183
5.8 LA UNIDAD DIDÁCTICA COMO PROCESO FORMATIVO EN EL DESARROLLO DEL
CDC DE LOS PROFESORES EN FORMACIÓN 184
6 REFERENCIAS 186
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Componentes del conocimiento didáctico del contenido (CDC) para la enseñanza de la ciencia
según Magnusson, Krajcik y Borko (1999). Tomado de Gess-Newsome y Lederman (1999: 99) ... 36
Figura 2. Modelo del pentágono de CDC para la enseñanza de la ciencia (modificado por Park y Oliver, 2008 para la reordenación de los componentes y sus abreviaturas) tomado de Park y Chen (2012:4) ... 37
Figura 3. Secuencias de instrucción para el cambio conceptual. Tomado de Pozo y Gómez (2000: 289) 48 Figura 4. Biodiversidad composicional, estructural y funcional, que se muestra como esferas interconectadas, cada una abarca múltiples niveles de organización. Tomado de Noss (1990: 357) ... 70
Figura 5. Mapa de CDC de Ana para una sesión de instrucción de biodiversidad... 91
Figura 6. Proporción de unidades de registro durante el diseño e implementación de la unidad didáctica de cada uno de los componentes ... 131
Figura 7. Proporción de unidades de registro durante el diseño e implementación de la unidad didáctica de cada uno de los componentes ... 166
ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Estudios sobre el CDC en profesores de biología ... 16
Tabla 2. Plan de estudios del proyecto curricular de licenciatura en biología ... 85
Tabla 3. ReCo (representación del contenido). Tomado de Loughran, Mulhall y Berry (2004). ... 86
Tabla 4. Categorías y subcategorías de cada uno de los componentes del CDC... 89
Tabla 5. Número de episodios de CDC identificados durante el diseño e implementación de la unidad didáctica del Caso David. ... 90
Tabla 6. Número de episodios de CDC identificados durante el diseño (primer momento) e
implementación de la unidad didáctica (segundo momento) del Caso Ana. ... 90 Tabla 7. Proporción de unidades de registro de cada una de las componentes en la unidad didáctica y en el ReCo ... 97 Tabla 8. Proporción de unidades de registro de cada una de las componentes durante las sesiones de clase y la entrevista posterior. ... 106 Tabla 9. Mapas de CDC sobre el concepto de biodiversidad correspondientes a la planeación de la unidad didáctica y la aplicación del ReCo ... 132 Tabla 10. Mapas de CDC para el concepto de biodiversidad durante la implementación de la unidad didáctica ... 136 Tabla 11 Mapa total de CDC para el concepto de biodiversidad correspondiente a la sumatoria entre el mapa total de las clases y el mapa total de las entrevistas ... 139 Tabla 12. Proporción de unidades de registro de cada una de las componentes en la unidad didáctica y en el ReCo ... 147 Tabla 13 Proporción de unidades de registro de cada una de las componentes durante las sesiones de clase y la entrevista posterior ... 158 Tabla 14 Mapas de CDC sobre el concepto de biodiversidad correspondientes a la planeación de la unidad didáctica y la aplicación del ReCo. ... 167 Tabla 15. Mapas de CDC para el concepto de biodiversidad durante la implementación de la unidad didáctica ... 170 Tabla 16 Mapa total de CDC para el concepto de biodiversidad correspondiente a la sumatoria entre el mapa total de las clases y el mapa total de las entrevistas ... 171
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INTRODUCCIÓN
El presente proyecto de investigación se enmarca en la formación de profesores de ciencias, la cual según Fonseca (2011a) constituye una línea de investigación en la didáctica de las ciencias, donde el conocimiento profesional del profesor se presenta como una oportunidad para conocer la naturaleza compleja de este conocimiento. De tal modo el estudio se centrara en como los profesores de biología en formación del espacio académico de aula experimental de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas construyen lo que hoy llamamos conocimiento didáctico del contenido (CDC) y que autores como Valbuena (2007) se refieren a él, como el conocimiento que se necesita para poder transformar los contenidos disciplinares con el fin de hacerlos más comprensibles a los alumnos y facilitar así el aprendizaje. Asimismo, se tendrá en cuenta un concepto amplio y complejo como lo es el de biodiversidad y que por su naturaleza se cataloga dentro de los conceptos estructurantes de la enseñanza de la biología. Con base en esto se pretende mediante la metodología cualitativa analizar dicha construcción, a través del diseño e implementación de la unidad didáctica, junto con el ReCo diseñado por Loughran, Gunstone, Berry, Milroy y Mulhall (2000).
En definitiva la investigación se estructura en cuatro importantes referentes. El primero de ellos es la didáctica de las ciencias, la cual se ha constituido como una disciplina científica que busca explicar los procesos de enseñanza y aprendizaje y en la que se destacan diferentes líneas de investigación. Con base en esto tenemos el segundo referente, que se refiere a la línea de investigación centrada en el pensamiento del maestro de la que se desprende la línea del conocimiento profesional del profesor que permite distinguir a su vez la complejidad de la profesión docente. Más adelante encontramos el tercer referente que hace alusión al CDC y se constituye como un conocimiento necesario para trasformar el contenido en favor de la comprensión y como menciona Valbuena (2007) faculta al profesor para enseñar una disciplina determinada. Por último, el cuarto referente lo compone el concepto de biodiversidad que en un país como Colombia debería constituirse como una prioridad de enseñanza, pues debido a su pérdida acelerada es necesario comprender la complejidad de esta problemática, que abarca cuestiones, políticas, económicas, culturales y por supuesto biológicas.
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1 PROBLEMA Y OBJETIVOS
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Respecto a la formación de profesores es importante reconocer que existe un conocimiento particular de la profesión docente característico de la enseñanza que ha sido conceptualizado como PCK, que para el caso de este proyecto y teniendo en cuenta el contexto colombiano lo designaremos CDC1, lo que Shulman (1987) denomino como esa especial amalgama entre materia y pedagogía que constituye una esfera exclusiva de los maestros. Es así como el CDC entra hacer parte de las categorías que componen el conocimiento del profesor constituyéndose como un conocimiento necesario para transformar el contenido en representaciones asimilables para los estudiantes. Desde su concepción y como lo menciona Bolívar (2005) el enfoque de Shulman es reivindicar la enseñanza como una profesión, lo que nos indica que este conocimiento surge como respuesta a una mirada crítica hacia la formación y evaluación del profesorado. De esta manera se realizan investigaciones en torno al CDC inicialmente desde el ámbito anglosajón, sin embargo en lo concerniente a Latinoamérica este concepto no repercute de manera significativa lo que se evidencia en las pocas investigaciones realizadas hasta el momento.
Con base en esto y como menciona Kind (2009) surgen modelos basados en la propuesta de Shulman, entre estos tenemos la propuesta de Grossman (1989) que realiza sus investigaciones en torno a profesores de inglés y por el otro lado tenemos la propuesta de Magnusson, Krajcik y Borko (1999) quienes se enfocan hacia la enseñanza de las ciencias, siendo ambas propuestas similares pero con la diferencia en que esta última pone de manifiesto las posibles relaciones que se pueden presentar entre dichos componentes. En este mismo sentido cabe resaltar las investigaciones de Kyra y Van Driel (2011) donde intentan identificar y analizar las relaciones entre los componentes del CDC basándose en la propuesta de Magnusson et al, mediante entrevistas a profesores universitarios de química cuántica. Por otro lado las investigaciones también se han centrado en la captura del CDC, donde encontramos los
1
La pedagogía es un concepto amplio que abarca la reflexión consciente del aspecto educativo, así lo apreciamos desde lo dicho por Ávila (1988) cuando afirma que la pedagogía, en cambio, es siempre y necesariamente una construcción discursiva a partir de una reflexión consciente sobre las políticas, las practicas, los procesos, o las finalidades de las instituciones o de los sistemas educativos. Por su parte la didáctica según Vasco (1990) es el sector más o menos bien delimitado del saber pedagógico que se ocupa explícitamente de la enseñanza. Es así como la didáctica a través de la problematización de los procesos de enseñanza y aprendizaje orienta la labor docente. De esta manera la pedagogía al reflexionar sobre la educación se proyecta hacia como crece el hombre en sociedad preguntándose al mismo tiempo como educar, el por qué y para que de la educación. En cambio la didáctica siendo más especifica se pregunta cómo enseñar, el porqué y el para qué de la enseñanza. Teniendo en cuenta estas distinciones necesarias en el contexto colombiano, en el presente proyecto investigativo utilizaremos la expresión CDC equivalente a la utilizada en el ámbito anglosajón PCK, para referirnos a ese conocimiento necesario que permite transformar un contenido especifico en favor de la comprensión.
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trabajos de Loughran, Mulhall, y Berry (2004), quienes reconocen la dificultad de reconocer y retratar el CDC debido a que se trata de un conocimiento tácito que es necesario explorar y articular de una forma explícita, elaborando de esta manera dos metodologías complementarias que son la representación del contenido (ReCo) y los repertorios de experiencia profesional y pedagógica (RePyPs).
A nivel latinoamericano cabe resaltar los esfuerzos de Reyes, Garritz y Vargas (2005) quienes analizan la documentación del CDC de profesores de química mediante la metodología de Loughran et al, antes mencionada. Por su parte a nivel nacional se reconocen los estudios de Valbuena (2007) donde intenta caracterizar las concepciones de futuros profesores acerca del conocimiento didáctico del contenido biológico contribuyendo de manera específica a la formación del profesorado en biología. En este mismo sentido se enmarca el presente proyecto al tratar de capturar el CDC de profesores de biología en formación de la universidad Distrital Francisco José de Caldas en el espacio de aula experimental y analizar las relaciones que se establecen entre los componentes que lo integran, a través del concepto de biodiversidad, el cual en un país megadiverso como lo es Colombia es de gran relevancia.
Por consiguiente el concepto de biodiversidad puede considerarse como afirma García y Martínez (2010) “como un tema emergente, tanto en ciencia, como en política, como en educación, lo que hace que no abunden los estudios en didáctica de las ciencias que tengan este concepto como protagonista”, constituyéndose así como una necesidad a investigar debido a la amplitud y conexiones que puede presentar y que a su vez conduciría a una nueva mirada en términos de conservación. Es de esta manera que se hace necesario indagar acerca de este concepto desde autores como Wilson (1994), Rozzi, Feinsinger, Massardo y Primack (2001) que reconocen cual es su unidad de estudio y los mecanismos encargados de su formación a nivel poblacional y ecosistémico. A su vez los planteamientos de Martínez aportan desde una perspectiva evolutiva fundamentos para una conservación basada los procesos y no en los objetos. Por otro lado en cuanto al convenio de las naciones unidas de 1992 se establece una preocupación mundial afirmando que la conservación biológica es de interés común destacándose como finalidad un desarrollo sostenible.
Así pues podemos decir que nos hallamos ante dos conceptos que precisan ser investigados, por un lado encontramos el CDC, el cual se asume como un conocimiento que distingue al profesor y que a pesar de llevar más de veinte años de investigación en el ámbito internacional hasta ahora está llegando al contexto nacional a pesar de reconocerse como lo manifiesta Abell (2008) una idea útil para los investigadores de la enseñanza de la ciencia y para los maestros de ciencia. También es importante reconocer y como lo menciona Kind (2009) muchos modelos de CDC han sido propuestos, lo que nos
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lleva a observar y como lo menciona Fonseca (2011b) los investigadores no construyen sobre estudios anteriores o cuerpos teóricos de referencia comunes. Lo que hace necesario investigaciones donde haya cierto acuerdo en lo que concierne al CDC. Por el otro lado estamos presentes ante un concepto amplio como lo es el de biodiversidad y que a pesar de los referentes teóricos que lo sustentan ha sido poco estudiado en el ámbito de la didáctica de las ciencias y que por su alcance tiene un valor agregado en un país megadiverso como lo es Colombia.
Finalmente se pretende mediante este proyecto de investigación contribuir a la formación del profesorado en biología de la universidad Distrital Francisco José de Caldas resaltando la importancia de las didácticas especificas donde y como menciona Bolívar (2005) contenido y didáctica no se configuren en campos separados, sino por el contrario ambos se desarrollen en un conocimiento característico del maestro y que por ende y como afirma Marcelo (1999) este tipo de conocimiento ha de ser el eje estructurador de los programas de formación del profesorado. De esta manera surgen las siguientes preguntas de investigación. ¿Cómo los profesores en formación de licenciatura en biología de la Universidad Distrital Francisco José De Caldas del espacio de aula experimental construyen el CDC del concepto de biodiversidad? ¿Cuáles son los componentes del CDC que desarrollan los profesores en formación de licenciatura en biología? ¿Cuáles son las interacciones que se presentan entre los componentes del CDC y que permiten un análisis de la práctica pedagógica?
14 1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo general.
Comprender la construcción del CDC del concepto de biodiversidad en la formación de profesores de biología del espacio de aula experimental de la Universidad Distrital Francisco José De Caldas a través de la interpretación del diseño e implementación de su unidad didáctica.
1.2.2 Objetivos específicos.
Describir los componentes del CDC planteados por Magnusson y otros (1999) que los profesores de biología en formación desarrollan al momento del ejercicio de la enseñanza del concepto de biodiversidad a través del diseño e implementación de la unidad didáctica y los ReCo propuestos por Loughran y otros (2000).
Identificar las interacciones que se presentan entre los componentes del CDC a través del análisis de los instrumentos planteados y el mapa de CDC propuesto por Park y Chen (2012).
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2 MARCO TEÓRICO
2.1 ANTECEDENTES
A continuación se presentan una serie investigaciones sobre el conocimiento didáctico del contenido en torno a conceptos biológicos como: meiosis, fotosíntesis, célula, osmosis y biodiversidad. Dichas investigaciones se caracterizan por seguir como menciona Kind (2009) la línea de pensamiento de Shulman al tener en cuenta el modelo de CDC propuesto por Magnusson y otros (1999), es decir, al identificar el conocimiento de la materia como una categoría distinta al CDC, definiendo este constructo como un conocimiento necesario por el profesor para transformar el conocimiento de la materia en beneficio del estudiante. Sin embargo, no todos los estudios son claros en este aspecto. En el trabajo de Charrier (2009) considera que para caracterizar el CDC son necesarios doce componentes en los que se incluye el conocimiento del contenido, situación que es contraria a lo que plantea Shulman. En todo caso, se puede decir que las demás investigaciones y como explicaremos más adelante están sustentadas bajo un modelo transformador.
La metodología empleada por los investigadores se caracteriza por ser cualitativa en la que se destacan instrumentos como: cuestionarios, entrevistas semi-estructuradas, esquemas, observaciones y representaciones del contenido (ReCo). Así mismo algunos estudios intentan establecer comparaciones entre maestros expertos y en formación inicial utilizando como categorías de análisis los componentes propuestos por Magnusson y otros (1999).
En la tabla 1 se resumen las características y principales resultados de las investigaciones revisadas sobre el CDC en biología.
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Tabla 1. Estudios sobre el CDC en profesores de biología
Autores Concepto de CDC Componentes Metodología Tema o
ámbito
Conclusiones
Valbuena (2007)
Destaca la importancia de la propuesta de Shulman y realiza un recorrido de los diferentes modelos de CDC, de esta manera propone el conocimiento didáctico del contenido biológico (CDCB) al señalar: “el CDCB es el que hace posible la construcción del conocimiento escolar de la biología, al cual se puede denominar biología escolar, que corresponde a una versión más complejizada del conocimiento cotidiano de la biología del alumno, y a la vez menos compleja que el conocimiento biológico.” (p. 173)
Señala que el CDCB se compone de: “los contenidos biológicos por enseñar, las finalidades de la biología y de su enseñanza, las estrategias metodológicas para la enseñanza de la biología, las concepciones de los alumnos acerca de la biología, las dificultades en la enseñanza-aprendizaje de la biología, la evaluación de los aprendizajes.” Básicamente esta propuesta recoge los componentes planteados por Magnusson y otros (1999).
El estudio corresponde a una investigación cualitativa que consistió en el análisis de las concepciones sobre el conocimiento biológico y el conocimiento didáctico del contenido biológicoen veinte tres futuros profesores de biología en el contexto del seminario de pedagogía y didáctica I de la Universidad Pedagógica Nacional de Colombia.
La información fue obtenida a través de cuestionarios aplicados al iniciar y finalizar el proceso formativo, video grabaciones del seminario de pedagogía y didáctica I, tutorías, entrevistas, reuniones formadoras y producciones de los docentes. Conocimiento biológico y CDCB En relación al CDCB el autor encuentra que el referente mayoritario acerca de los componentes en los dos momentos corresponde a una visión aditiva, al considerar que los conocimientos que un profesor debe tener para poder enseñar biología son la pedagogía, la didáctica y la biología, sin considerar la integración entre dichos conocimientos.
En las subcategorías finalidades de la enseñanza, aprendizaje y evaluación de los aprendizajes consideran aparte de los conceptos los procedimientos, las actitudes y los valores. Cuando los profesores se refieren a contenidos de enseñanza, hacen alusión a una gran cantidad de conceptos, sin embrago no identifican estructurantes.
Charrier (2009)
La autora reconoce los planteamientos de Gudmundsdottir y Shulman (1987) cuando señalan “que el CDC se construye a partir del conocimiento del contenido que el profesor posee, así como el conocimiento pedagógico general, del conocimiento de los alumnos.” Además afirma: “desde nuestro punto de vista, el CDC es un conocimiento práctico a la vez que
Según esta autora se consideran doce componentes: “metas o propósitos de la enseñanza de las ciencias, el currículo, las estrategias didácticas, el conocimiento del contenido, enseñanza de la fotosíntesis, las ideas de los alumnos, los propósitos de la evaluación, los estudiantes, la evaluación del contenido, las concepciones alternativas y los saberes
Se analiza el CDC dos profesores de secundaria a partir de los siguientes instrumentos: un cuestionario,
una entrevista
semiestructurada y observaciones de la práctica.
Fotosíntesis Los propósitos de los profesores sobre la enseñanza de las ciencias se aproximan a la aplicación del método científico, su práctica esta acorde con el currículo planteado desde las autoridades educativas por lo que utilizan únicamente las secuencias de los libros de texto, no realizan un tratamiento didáctico de las ideas de los estudiantes, las
17 profesionalizado del contenido que
ha de ser enseñado y aprendido, en otras palabras, es un conocimiento profesional que deberían construir los profesores desde su etapa de formación inicial”
previos.” evaluaciones tienen carácter
comprobatorio. Por lo tanto las profesoras se identifican con un modelo de enseñanza-aprendizaje tradicional, sin embargo es difícil ubicarlos en un solo modelo
Rossi, González, y Lorenzo (2009)
Los autores señalan en cuanto la CDC: “El conocimiento de biología requiere para la profesión docente una adecuada formación disciplinar, pero además debe incluir cuestiones relacionadas con su enseñanza y aprendizaje. La interacción entre ambos aspectos se conoce como conocimiento didáctico del contenido.”
En base en lo anterior se observa que los autores no explicitan el referente teórico de esta definición, pero está acorde con lo planteado por Shulman (1987). Por lo tanto en base a Magnusson y otros (1999) señalan: “en la didáctica de las ciencias el CDC ha descrito como los profesores aprenden a interpretar y transformar un contendido temático en unidades de significado comprensible para los estudiantes. “
Estos autores toman como referencia los componentes propuestos por Magnusson y otros (1999).
La muestra la constituyen catorce profesores argentinos de biología (siete profesores de escuela secundaria y siete de estudiantes del último año del profesorado), para la recogida de datos los autores tienen en cuenta un instrumento adaptado del ReCo.
Meiosis Los resultados mostraron diferencias entre las respuestas de profesores en formación y en ejercicio, en cuanto al conocimiento y visión general del tópico.
González, Lorenzo y Rossi (2009).
Esta investigación asume la definición de Shulman (1987) al enfocarse en las fases de transferencia, enseñanza y evaluación del modelo de razonamiento y acción pedagógico
Tienen en cuenta: “la adecuación de la selección de contenidos al nivel educativo, estrategias de enseñanza y los instrumentos de evaluación.”
La muestra consistió en siete profesores de biología y la recogida de datos se realizo mediante una adaptación del instrumento propuesto por Loughran y otros (2004).
Meiosis Concluyen que el CDC de de este grupo de profesores es débil, pues la evaluación tenía carácter comprobatorio, la enseñanza estaba parcialmente en consonancia con un enfoque de alfabetización científica, poseen una versión simplificada de los conceptos disciplinares, por lo tanto sus estrategias como la evaluación
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mantuvieron coherencia con el desarrollo curricular vigente.
Cohen y Yarden (2009)
Los autores reconocen las definiciones de Shulman (1987): “el CDC se considera como una mezcla de la pedagogía y los contenidos que incluyen una comprensión de como los temas de la enseñanza están relacionados y de la forma en que están organizados y se presentan en el contexto del aula”. También tienen en cuenta los planteamientos de Magnusson y otros (1999)
Tienen en cuenta los cinco componentes propuestos por Magnusson y otros (1999).
Los participantes del estudio fueron profesores israelís con experiencia. La investigación se realza en el marco del cambio curricular propuesto por el Ministerio de educación Israelí en lo que respecta al tema de célula como eje longitudinal. Los datos fueron recogidos a partir de tres grupos de discusión (n=59), un taller (n=12) y adicionalmente se tuvieron en cuenta seis profesores con una experiencia de veinte años en promedio.
Los autores tuvieron en cuenta instrumentos como: respuestas de los profesores a las explicaciones de de los estudiantes acerca de los fenómenos biológicos, entrevistas semi-estructuradas, ilustraciones visuales, pruebas de los profesores, cuestionarios, preguntas de prueba desconocida.
Célula La preocupación de los profesores por las dificultades de sus alumnos redujo el tiempo de la enseñanza del tema en clase.
Todos los maestros observaron el tema de célula como un tema independiente centrándose principalmente en el nivel microscópico. Por lo tanto no forman muchas relaciones entre los fenómenos biológicos a nivel macro y de los procesos celulares implicados en el nivel micro.
Parece que el CDC de los profesores israelís de secundaria no pueden apoyar el cambio necesario en la enseñanza y aprendizaje del tema de célula.
Käpylä, Heikkinen y Asunta (2009)
Los autores en mención asumen los planteamientos de Shulman y las modificaciones de Magnusson: “el presente estudio se aplicaran las concepciones de Shulman (1987) y los cinco aspectos relevantes del CDC que fueron modificados por Magnusson y otros (1999).”
Tienen en cuenta los cinco componentes propuestos por Magnusson y otros (1999). Sin embargo, los autores señalan que el componente de evaluación no fue incluido al no haber enseñanza real y porque ningún participante incluyo la evaluación en sus planes de estudio.
La muestra consistió en dos grupos de futuros maestros de primaria y secundaria respectivamente, diez en ambos casos. Los primeros fueron llamados novatos en el contenido mientras que los segundos fueron considerados expertos en el tema. De esta manera intentan indagar sobre las diferencias entre dichos
Fotosíntesis El conocimiento de la materia tiene una influencia positiva en el CDC, pues los expertos en el tema fueron consientes de las dificultades conceptuales de los estudiantes que los novatos en el contenido, ya que no reconocen sus propias ideas erróneas.
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profesores, la influencia del conocimiento de la materia sobre el CDC, junto con los problemas y necesidades educativas de los profesores. la recogida de datos consintió en la preparación de lecciones de clase, y entrevistas
primaria presentaron una orientación constructivista, mientras que los de secundaria poseen una mezcla entre una orientación tradicional y constructivista.
Los futuros profesores de primaria no tenían el apropiado conocimiento de las dificultades de sus alumnos y tenía problemas para elegir el contenido más importante. Ninguno de los grupos tenía conocimiento de experimentos y demostraciones adecuados, lo que indica que el CDC se debe enseñar de forma explícita .
Lankford (2010)
Reconoce que el conocimiento didáctico del contenido (CDC) propuesto por Shulman (1987) identifica una forma de conocimiento exclusivo de los profesores y posteriormente también la autora señala: “el modelo de CDC de Magnusson y otros (1999) proporciona el marco conceptual para mi estudio. En mi investigación identifique el CDC como la transformación del conocimiento de la materia, el conocimiento pedagógico y el conocimiento contextual como u conocimiento único para la enseñanza de un tema especifico. (p.21)
Reconoce los componentes planteados por Magnusson (1999) y dentro de las orientaciones hacia la enseñanza de las ciencias señala subcategorías en base a los trabajos de Brown, Abell y Friedrichsen (2008): “objetivos y propósitos de la enseñanza, percepción de la función docente, percepción del rol de estudiante, las imágenes ideales de enseñanza y la percepción de la ciencia como disciplina.”
Los participantes en este estudio fueron seis profesores de biología de la escuela secundaria con experiencia de tiempo completo como mentores de los maestros en las escuelas asociadas al programa ASTEP.
La recolección de datos fue tomada a partir de múltiples fuentes e incluyó observaciones de campo grabadas en video de dos días consecutivos de enseñanza, notas de campo del investigador, tres entrevistas semi-estructuradas grabadas en audio, por otro lado también incluye planes de lecciones, presentaciones en PowerPoint, hojas de trabajo, etc.
Osmosis y difusión
Cinco de seis profesores demostraron una orientación constructivista para la enseñanza de la ciencia. Cinco de seis maestros implementaron una secuencia de instrucción 5E.
Todos los participantes identifican el vocabulario (gradiente, hipertónica, hipotónica, isotónica) como una potencial dificultad. Además identifican otras dificultades de aprendizaje de los estudiantes. Por lo tanto las representaciones y estrategias reflejan la comprensión del conocimiento de los estudiantes en cada uno de los profesores.
Los profesores evidenciaron un amplio uso de la evaluación formativa.
Los profesores superaron los mandatos curriculares establecidos por el estado y sus escuelas mediante la adición del
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movimiento molecular al azar como motor para la difusión y la osmosis
Park y Chen (2012)
Reconocen inicialmente los planteamientos de Shulman (1987), Grossman (1990) y Magnusson y otros (1999) junto con el modelo del pentágono propuesto por Park y Oliver (2007): “Este último modelo implica que el CDC para la enseñanza eficaz requiere la integración de los componentes de una manera tan complicada que la falta de coherencia entre los componentes puede ser problemático. “
Reconocen los componentes de Magnusson y otros (1999).
Investigación cualitativa, los participantes fueron cuatro profesores de biología de secundaria. Las principales fuentes de datos incluyen
observaciones no
participantes en el aula, entrevistas semi-estructuradas, planes de lecciones, materiales instructivos y las muestras de trabajo de los estudiantes. Con el fin de retratar las relaciones entre los componentes proponen el mapa de CDC, el cual es una adición metodológica para hacer más visible y accesible este constructo.
Fotosíntesis y herencia
La integración de los componentes fue idiosincrática, el conocimiento de la comprensión de los estudiantes y el conocimiento de las estrategias de enseñanza fueron centrales en la integración, el conocimiento del currículo y el conocimiento de la evaluación habían limitado sus conexiones con otros componentes, la orientación didáctica inhibió su relación con otros componentes.
Brown, Friedrichsen y Abell (2013)
Reconocen los planteamientos de Shulman y Magnusson
Esta investigación comprende solamente tres de los cinco componentes propuestos por Magnusson y otros (1999): orientaciones, conocimiento de los alumnos y conocimiento de la secuencia de instrucción. Dentro de las orientaciones se asumen subcategorías propuestas por Friedrichsen y otros (2011). Igualmente dentro del componente de estrategias de enseñanza para observar la secuencia de instrucción 5E (Bybee, 1999) utilizan las categorías de Abraham (1992) que son verificar, informar y practica.
El estudio se centra en el desarrollo del CDC de cuatro futuros profesores de biología en un programa de formación docente.
Para la recolección de datos se basaron en la planificación de la lección para grado octavo, dos ciclos de entrevistas de recuerdo estimulado y observaciones durante las prácticas de los participantes
Variación heredable
Las orientaciones de tres de los cuatro profesores actuaron como barrera, pues nunca se sintieron insatisfechos con su visión de la enseñanza como transmisión y el aprendizaje por medio de exposiciones. El cuarto profesor a pesar que poseía puntos de vista más próximos a los estudiantes no pudo abandonar por completo sus creencias sobre el uso de estrategias tradicionales centradas en explicar el contenido a sus estudiantes. Para estos profesores el desarrollo de una orientación más sofisticada era requisito previo para el desarrollo del conocimiento de los alumnos y las secuencias de instrucción.
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Fonseca y Martínez (2013)
Reconocen los planteamientos de Shulman y Magnusson y otros (1999)
Tienen en cuenta los cinco componentes de Magnusson y otros (1999).
Los participantes fueron un equipo de dos profesores en formación de licenciatura en biología.
El trabajo se sustenta en los principios de la investigación acción y la recopilación de datos se realizo en base al ReCo y la lectura de 12 actividades en las cuales se desarrollo la espiral auto reflexiva: planeación, acción, observación y reflexión.
Biodiversidad En lo declarativo el CDC se encontró más estructurado reconociendo la importancia de abordar todos los niveles de organización biológica que en la implementación de la propuesta didáctica, de tal modo los autores señalan la importancia de caracterizar el CDC, a través de la reflexión sobre el conocimiento en la acción y la reflexión en y sobre la acción, en razón del carácter práctico fundamentado del CDC.
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Valbuena (2007) analizo las concepciones de veinte tres futuros profesores acerca del conocimiento biológico y del conocimiento didáctico del contenido biológico (CDCB). El autor encontró cierta evolución de las concepciones en cuanto a la producción del conocimiento biológico, su objeto y propósito, pues tales concepciones correspondían una biología fiscalista y fragmentada. Posteriormente, tales concepciones hacían referencia a un empirismo moderado teniendo en cuenta una perspectiva sistémica. También la mayoría de profesores consideran que el propósito de la biología es la producción de conocimiento teórico al igual que el desarrollo de actitudes y valores en relación con la conservación de los recursos naturales. En lo que tiene que ver con el CDCB se observa que las concepciones corresponden a una visión aditiva, al suponer que los conocimientos necesarios de un profesor para enseñar biología son la pedagogía, la didáctica y la biología, sin considerar la integración entre dichos conocimientos. Por otro lado, los participantes destacan la importancia de las concepciones del alumno y en lo que atañe a las subcategorías finalidades de la enseñanza y evaluación de los aprendizajes, los profesores en formación consideran aparte de los conceptos, los procedimientos, las actitudes y los valores. Por último cabe resaltar que cuando los profesores se refieren a contenidos de enseñanza, hacen alusión a una gran cantidad de conceptos, sin embrago, no identifican estructurantes.
Charrier (2009) analiza el CDC del concepto de fotosíntesis en dos profesoras de secundaria argentinas, encontrando que ambas se identificaban con un modelo tradicional de enseñanza, de esta manera señala que en ocasiones se presentan diferencias entre lo que el profesor declara y lo que realmente realiza, pues inicialmente dicen identificarse con un determinado modelo pero en la práctica no se evidencia que ese modelo sea el que oriente el diseño curricular.
Rossi, Gonzales y Lorenzo (2009) estudiaron las representaciones del CDC en el tópico de meiosis de catorce profesores argentinos de biología, de los cuales siete eran profesores de secundaria y los otros siete eran profesores en formación de último año. Los autores encontraron diferencias entre ambos grupos, por ejemplo, en cuanto al propósito de la enseñanza los profesores de secundaria mostraron una visión completa del tema mientras que los estudiantes tenían serias carencias para la construcción del tópico analizado. Sin embargo en ambos grupos no utilizan las ideas de los estudiantes en la práctica docente, por ello los autores concluyen que es necesario prestar atención a la construcción del CDC desde la formación inicial.
González, Lorenzo y Rossi (2009) en otro estudio investigan la importancia dada por los profesores al tema, la adecuación de la selección contenidos al nivel educativo, las estrategias de enseñanza y la evaluación para el tópico de meiosis en siete profesoras en servicio. Los autores
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encontraron que el CDC de los profesores involucrados es débil, ya que muestran un reduccionismo con respecto al tema y por su parte la evaluación es considerada como una simple comprobación en la adquisición de los conocimientos propuestos. Por lo tanto, sus estrategias como la evaluación coinciden parcialmente con un enfoque de alfabetización científica.
Cohen y Yarden (2008) encontraron que los profesores no logran a través de la enseñanza integrar relaciones entre los fenómenos biológicos a nivel macro y de los procesos celulares implicados, situación diferente cuando los profesores enseñan la asignatura de química, es decir los profesores enfatizan en la enseñanza del tema de célula a nivel micro y rara vez se presentan las relaciones entre un fenómeno macroscópico y su explicación celular. Por lo tanto, concluyen que el CDC de los profesores israelís involucrados en la investigación no puede apoyar el cambio curricular en la enseñanza y el aprendizaje del tema célula.
Käpylä, Heikkinen y Asunta (2009) investigaron cómo influye el conocimiento de la materia (CM) en el CDC de profesores de primaria y secundaria en formación, de esta manera los autores encontraron que los profesores de secundaria fueron más consientes de las dificultades conceptuales de los estudiantes que los profesores de primaria, pues es muy difícil reconocer las ideas de los estudiantes a causa de sus propios errores conceptuales. Por otro lado los docentes de secundaria emplean actividades más directas como el trabajo experimental, el trabajo de campo y presentaciones de videos, por su parte los profesores de primaria emplean actividades indirectas como la búsqueda de información y actividades creativas, sin embargo, los primeros no eran mucho mejores en la producción de métodos de enseñanza. Por otro lado, los profesores de primaria presentaron una orientación constructivista, mientras que los profesores de secundaria poseen una mezcla entre una orientación conceptual y constructivista, sin embargo, una de las razones para el uso de enfoques más centrados en el estudiante por parte de los profesores de primaria se debía por la necesidad de ocultar su débil conocimiento de la materia. Por lo tanto los maestros de primaria eran más constructivistas, pero menos conscientes del conocimiento de los estudiantes y no utilizaron una mayor variedad de métodos de enseñanza.
Lankford (2010) realiza una investigación sobre el CDC de profesores experimentados en el concepto de osmosis y difusión encontrando que las orientaciones juegan un papel importante en el CDC, pues las dimensiones que establecen Friedrichsen proporcionan información sobre el pensamiento docente en el contexto de sus objetivos, propósitos, rol del maestro, rol del alumno y la percepción de ciencia. Por su parte, las estrategias de enseñanza eran implementadas en función de las dificultades de los estudiantes, utilizando una variedad amplia de representaciones y analogías por parte de los profesores. Otra
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conclusión de esta investigación, es que todos los maestros utilizaron evaluaciones formativas para revelar el conocimiento previo de los estudiantes y en respuesta a dicha situación utilizaron representaciones para construir conexiones entre la comprensión conceptual de los estudiantes y los fenómenos correspondientes a la osmosis y difusión. Por otro lado, todos los maestros tuvieron en cuenta los lineamientos curriculares, pero los trascendieron al incluir el movimiento molecular al azar como motor para la difusión y la osmosis. Por último, es necesario señalar que en el marco de esta investigación la autora propone un modelo de CDC para el concepto de osmosis y difusión donde las orientaciones cumplen un papel central en relación con los demás componentes, los cuales se comunican a través de flechas interconectadas enfatizando de esta manera en la naturaleza integrada del conocimiento del profesor.
La investigación de Park y Chen (2012) es importante en la media que ofrece una alternativa más dinámica para retratar las relaciones entre los componentes a través del mapa de CDC, el cual es propuesto en base al modelo del pentágono descrito inicialmente por Park y Oliver (2008). Por lo tanto los autores encuentran que tanto el conocimiento de los estudiantes como las estrategias de enseñanza son componentes fundamentales en la conformación del CDC, de igual manera establecen como el conocimiento de la evaluación se conecta más comúnmente con dichos componentes. También destacan como una orientación constructivista puede facilitar la conexión entre estos componentes, pero cuando la orientación se relaciona con un enfoque transmisivo tales relaciones son inhibidas o disminuyen en su frecuencia. Por último el conocimiento del currículo rara vez es considerado dentro de este conjunto de interacciones por parte de los profesores que participaron en el estudio.
Brown, Friedrichsen y Abell (2013) investigan el desarrollo del CDC de futuros profesores de biología en torno a tres componentes que fueron: las orientaciones, el conocimiento de los estudiantes y las estrategias de enseñanza, encontrando que el desarrollo de una orientación más sofisticada puede favorecer el desarrollo de los conocimientos de los alumnos y las secuencias de instrucción.
Fonseca y Martínez (2013) caracterizaron el conocimiento didáctico del contenido del concepto de biodiversidad en un futuros profesores de biología, identificando diferencias significativas entre el nivel declarativo y en la implementación de las actividades que proponen. Por ejemplo, en el primer momento se encuentra un CDC integrado y existe coherencia entre las componentes, donde se tienen presentes los diferentes niveles de organización biológica al igual que los atributos de la diversidad funcional desde el nivel ecosistémico. En cambio, para el segundo momento la componente de estrategias de enseñanza asume protagonismo y es desde allí donde se articulan los demás componentes, observándose de este modo una menor pretensión en la coherencia mantenida en cada uno de los componentes del CDC,
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privilegiando el nivel de especie y muy poco los niveles genético y ecosistémico y nada el nivel de paisaje, abordando la diversidad funcional de una manera superficial al igual que el atributo de estructura. De esta manera los autores señalan la importancia de caracterizar el CDC, a través de la reflexión del conocimiento en la acción, y la reflexión en y sobre la acción, así como la necesidad de avanzar en la formación de profesores desde el CDC del concepto de biodiversidad.
2.2 DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS
El origen de la didáctica de las ciencias según Porlán (1998a) se remonta hacia la década de los años cincuenta en los países anglosajones teniendo como base las investigaciones que se llevaron a cabo en el campo educativo debido al crecimiento científico y tecnológico, sin embargo, tales investigaciones se encontraban respaldadas por el paradigma positivista con enfoques experimentales y cuantitativos respectivamente. Por lo tanto, se trataba de superar los enfoques tradicionales con propuestas centradas en el método científico como principal motor para el aprendizaje del alumno. Es de esta manera como entra en juego el modelo por descubrimiento que supone básicamente que “el conocimiento está en la realidad cotidiana, y el alumno, en contacto con ella, puede acceder espontáneamente a él” (p. 26). Por lo tanto, este modelo pretendía superar en cierto sentido al anterior al centrar el aprendizaje en el alumno, no obstante, está influido por un inductivismo ingenuo que supone que los conocimientos están en la realidad y el alumno por la simple observación los descubrirá. Aunque Gil, Carrascosa y Martínez (2000) reconocen que mucho más importante que sus errores, es importante destacar el hecho de haber iniciado un proceso de innovaciones e investigaciones sistemáticas en el que aún nos encontramos inmersos
Hasta aquí y como menciona Porlán (1998a), se realizan investigaciones en torno al ámbito educativo pasando de unos enfoques cuantitativos a otros cualitativos apoyados por los estudios de caso. Por consiguiente, se comienza a cuestionar el paradigma positivista el cual “considera que el conocimiento es acumulativo y la verdad científica se descubre aplicando un procedimiento objetivo y riguroso que se conoce como método científico” (Mellado, 1994, p. 67). Considerando así el asunto, surgen voces como las de Kuhn, lakatos y Toulmin con las que se vislumbra una epistemología de las ciencias que reconoce el carácter humano y a la vez social del conocimiento científico, donde la didáctica de las ciencias encontrara valiosas aportes.
De esta manera según Gil y otros (2000) debido al desarrollo científico de la época se le concedió importancia a una alfabetización científica para la ciudadanía que posteriormente debido a su fracaso promueve la emergencia de un nuevo campo de conocimientos. A causa de ello para la década de los
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ochenta la didáctica de las ciencias experimenta cierto crecimiento, pero a pesar de los avances se encuentra con dificultades por ser considerada en primera instancia como una dimensión práctica de la psicología de la educación.
Con base en lo anterior, la didáctica de las ciencias se consideraba como un dominio pre teórico que no contaba con una autonomía propia, donde los autores encargados de los estudios de la época eran Piaget, Bloom, Campbell, Ausbel, entre otros, lo que evidencia un dominio de la psicología cognitiva.
Más adelante y como mencionan Adúriz e Izquierdo (2002), se inician los análisis de los marcos teóricos que desembocan en el consenso constructivista como base teórica que guiara la didáctica de las ciencias. Con todo esto se comienza a constituir una nueva disciplina científica para el tratamiento de los problemas de enseñanza-aprendizaje teniendo en cuenta “una comunidad científica, unos órganos de expresión, unas líneas de investigación definidas, y sobre todo, una evolución hacia consensos generalizados.” (Gil et al, 2000, p. 18).
Debido a este progreso respaldado por un consenso emergente en cuanto al constructivismo y a la nueva filosofía y epistemología de las ciencias Gil (1994) señala que los primeras investigaciones en la década de los ochenta se enfocaron en el estudio de las concepciones de los alumnos, por lo tanto, se observa un crecimiento exponencial de esta línea de investigación reflejado en las múltiples publicaciones que se realizaron durante esta época, lo cual permitió realizar críticas a los procesos de enseñanza-aprendizaje llevados a cabo hasta ese entonces:
“En primer lugar, la investigación sobre concepciones alternativas ha cuestionado con rotundidad la eficacia de la enseñanza por transmisión de conocimientos elaborados, y más generalmente, ha contribuido a cuestionar las visiones simplistas sobre el aprendizaje y la enseñanza de las ciencias, como la idea docente espontanea de que enseñar es una actividad simple para la cual basta con conocer la materia y algo de experiencia” (p. 156).
Como resultado de esto, la línea de investigación de las concepciones alternativas facilito el origen de una línea emergente que se focalizo en el conocimiento del profesor debido a los pobres aprendizajes de los alumnos, demostrando como señala Porlán (1998a) la ineficacia del modelo tradicional en la enseñanza de las ciencias y la poca influencia que todavía tienen los modelos alternativos. De esta manera según Furio (1994) citado en Porlán (1998a) “se está pasando de investigar lo que piensa y hace el alumno en clase hacia lo que piensa y hace el profesor, tratando de analizar sus actividades y así poder descifrar las claves de su desarrollo profesional”.
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En tal sentido nos encontramos ante una línea de investigación preocupada por desentrañar la complejidad de ese conocimiento que como menciona Porlán y Rivero (1998) citado en Martínez (2003), contribuye al desarrollo profesional y por ende al proceso gradual de la transformación de la enseñanza.
Con base en lo anterior, se comienzan a realizar investigaciones en torno a las concepciones docentes que sin duda tienen un impacto en los procesos de enseñanza y aprendizaje y que como se observara más adelante, dicha línea de investigación aparece a finales de los ochenta resaltando la importancia del conocimiento didáctico del contenido (CDC), pues según Martínez (2003) la línea del conocimiento del profesor aparece en 1987 propuesta por Shulman donde se destaca el papel de los contenidos escolares.
2.3 PENSAMIENTO DEL PROFESOR
El paradigma del pensamiento del profesor de una manera general está asociado como menciona Bolívar (2005) a la caída de la investigación positivista que tenía en cuenta unas metodologías cuantitativas, así mismo también se vincula su origen a las críticas que se realizaron en torno al conductismo que hicieron posible la aparición de la teoría cognitiva que es donde se enmarca esta propuesta, la cual permite explicar los pensamientos de los profesores en lo que atañe a la planificación, la toma de decisiones y las creencias y principios mantenidos por ellos, por ende su respaldo teórico se fundamentó en la psicología. De esta manera “Lo anterior aparece como una alternativa al programa de investigación proceso-producto que concibe al profesor como un técnico aplicador del currículo cuya función principal, y tal vez exclusiva, es la de dominar y reproducir un amplio repertorio de destrezas consideradas eficaces” (Perafán, 2005, p. 15). Es así como el paradigma proceso-producto según Mellado (1994) relacionaba el rendimiento del alumno (producto) con la conducta en el aula del profesor (proceso) de ahí la importancia de los métodos eficaces utilizados por los profesores. De esta forma y como mencionábamos anteriormente se produce un cambio desde unas metodologías de investigación de tipo cuantitativo a otras de carácter cualitativo que se alejan del positivismo domínate de esa época. Precisamente Mellado (1994) se refiere al respecto cuando afirma que “el paradigma del pensamiento del profesor, en cambio, se aleja del positivismo y tiene un enfoque más constructivista, ya que concibe al profesor como un agente activo que tiene ideas, concepciones y actitudes que influyen su conducta en el aula” (p. 85). Por lo tanto, según Shulman (1989) citado en Perafán (2005) menciona que este paradigma busca primordialmente estudiar “las relaciones del pensamiento del profesor con su propia acción”.
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De este modo las premisas fundamentales de este paradigma según Clark y Peterson (1990) citados en Perafán (2005) son: “El profesor es un sujeto reflexivo, racional, que toma decisiones, emite juicios, tiene creencias y genera rutinas propias de su desarrollo profesional; segundo, los pensamientos del profesor influyen sustancialmente en su conducta e incluso la determina, mediando así significativamente sus acciones de aula” (p. 17).
De esta manera las investigaciones llevadas a cabo en el paradigma del pensamiento del profesor establecen tres categorías de estudio que son: los pensamientos durante la planeación, el pensamiento durante la enseñanza interactiva y las creencias y teorías del profesor.
Según Perafán (2005) citando a Clark y Peterson (1990) afirma que las investigaciones llevadas a cabo sobre la planeación demuestran que los profesores desarrollan diferentes tipos de actividades cognitivas como lo son: estructurar, organizar y administrar lapsos de tiempo limitados de instrucción en el aula. Asimismo Mellado (1994) haciendo referencia a las estudios realizados por Marcelo afirma que la planificación guía la enseñanza generando rutinas personales, donde las creencias juegan un factor determinante.
Por otro lado, y en lo que tiene que ver en cuanto a las decisiones interactivas Marcelo (1986) citado en Perafán (2005) señala, que lo que se trata de explicar aquí son los procesos de razonamiento que intervienen en el profesor durante la actividad docente, es decir, lo que básicamente se estudia son aquellas decisiones que el profesor toma cuando interactúa con los alumnos, estas decisiones según Mellado (1994) vienen marcadas por las rutinas o las estrategias y permiten rebajar la tensión.
Por último, según Perafán (2005) los principios y constructos personales de los profesores pueden entenderse como cierto tipo de conocimiento personal que hace referencia a teorías implícitas y explicitas que guían su acción en el aula. El origen de este tipo de teorías y creencias no viene determinado por los cursos de formación sino por su por su historia personal donde se ha situado como estudiante.
Ahora y teniendo en cuenta los aspectos básicos del paradigma del pensamiento del profesor, es lógico pensar que más adelante se suscitarían críticas debido a su preocupación por describir aspectos generales y no hacer énfasis en aspectos relacionados con las disciplinas específicas, así lo hace saber Mellado (1994) cuando dice: “la mayoría de las críticas a este paradigma y a los programas de formación del profesorado consiguiente resaltan la poca atención que en general se ha dispensado al contenido de las disciplinas concretas” (p. 94).
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2.4 CONOCIMIENTO PROFESIONAL DEL PROFESOR
Shulman realiza una serie de críticas al paradigma del pensamiento del profesor donde señala su aspecto genérico y descuido por el contenido. Según Mellado (1994), Shulman señala como principal defecto el no haberse fijado en la materia específica cuando dice: “Entre los más serios defectos figura la tendencia a ignorar la sustancia de la vida del aula, el contenido específico del curriculum y de las materias que se estudian” (Shulman, 1986, p. 56 citado en Mellado, 1994, p. 94). Con base en esto, no se niegan los avances que el pensamiento del profesor supuso al desprenderse de una investigación positivista permeada por el conductismo, sin embargo, su carácter general lleva a que las investigaciones trasciendan hacía los contenidos de las materias específicas, su comprensión y transformación.
Con esto en mente, Shulman se puede considerar como el iniciador en lo que concierne al conocimiento base para la enseñanza. Este importante autor procura desarrollar una propuesta para el desarrollo profesional del profesor basándose en las críticas que realizo al paradigma del pensamiento del profesor, a la enseñanza efectiva y a la forma de evaluar a los profesores en el contexto norteamericano como el mismo explica: “en la mayoría de los estados norteamericanos los profesores son evaluados mediante alguna combinación de tests de aptitudes básicas, un examen del conocimiento de la disciplina, y observaciones en el aula para asegurar que ciertos tipos de comportamiento docente están presentes. De esta manera a mi juicio se trivializa la labor docente, se ignora su complejidad y se reducen sus demandas” (Shulman, 1987, p. 7-8). Por consiguiente, Shulman (1987) no considera validos aquellos estudios y formas de evaluar a los profesores en los cuales solo se observan aspectos generales del comportamiento donde al mismo tiempo tampoco se hace algún esfuerzo por saber si las ideas que expresan son correctas o no. Asimismo propone nuevos marcos para analizar la docencia haciendo énfasis en una enseñanza para la comprensión.
Con base en esta nueva visión de la enseñanza, Shulman (1987) propone las categorías que hacen parte del conocimiento del profesor:
- Conocimiento del contenido - Conocimiento didáctico general - Conocimiento del currículo
- Conocimiento didáctico del contenido
- Conocimiento de los alumnos y de sus características - Conocimiento de los contextos educativos
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- Conocimiento de los objetivos, las finalidades y los valores educativos, y sus fundamentos filosóficos e históricos.
Es así como empiezan a surgir diferente estudios referentes a este nuevo paradigma, donde según Valbuena (2007) es difícil identificar los componentes que integran el conocimiento profesional del profesor, sin embargo, las diferentes investigaciones realizadas al respecto diferencian los siguientes componentes.
- El conocimiento de los contenidos, del objeto o materia de enseñanza, que en adelante se llamara conocimiento disciplinar.
- Conocimiento pedagógico
- Conocimiento necesario para enseñar un saber en particular, llamado conocimiento didáctico del contenido (CDC)
- Conocimiento del contexto
Respecto al conocimiento de los contenidos estos se refieren tanto a la estructura sustantiva como sintáctica de una disciplina. Por consiguiente, “Las estructuras sustantivas de una disciplina incluyen los marcos exploratorios o paradigmas que son usados tanto para guiar la investigación en el campo disciplinar como para dar sentido de los datos” (Scwab, 1978, citado en Grossman, Wilson, Shulman, 1989, p. 13). Así pues, este conocimiento es necesario para el profesor ya que inicialmente le permite tener acceso a los diferentes marcos teóricos de la disciplina que pretende enseñar. Sin embargo, según Grossman, Wilson y Shulman (1989) aparte del conjunto de teorías o paradigmas también es necesario el dominio de la indagación para introducir un nuevo conocimiento en el campo disciplinar. De este modo “las estructuras sintácticas de una disciplina son los cánones de evidencia que son usados por los miembros de la comunidad disciplinaria para guiar la investigación en el campo. Son los medios por los que el nuevo conocimiento es introducido y aceptado en la comunidad” (Grossman et al. 1989, p.15). Por estas razones y de acuerdo con Shulman (1987) el profesor tiene una gran responsabilidad al convertirse en la principal fuente de comprensión de la materia para los estudiantes, por lo que se hace necesario poseer un conocimiento adecuado de los contenidos y específicamente en lo que concierne a sus estructuras.
Un segundo componente hace referencia al conocimiento pedagógico que para Marcelo (1999) citando a Reynolds (1991) “se refiere al conocimiento, creencias y destrezas que los profesores poseen, y que están relacionadas con la enseñanza, con el aprendizaje, los alumnos, así como sobre los principios
