LA INTERDISCIPLINARIEDAD EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS NATURALES
JEIMMY TATIANA CANO SÁNCHEZ CLAUDIA MARCELA CÁRDENAS QUIÑONES
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN
LA INTERDISCIPLINARIEDAD EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS NATURALES
JEIMMY TATIANA CANO SÁNCHEZ CLAUDIA MARCELA CÁRDENAS QUIÑONES
Trabajo de Grado para optar al título de Licenciada en Química
Dirigido por:
Carlos Javier Mosquera Suarez
Doctor en Didáctica de las Ciencias Experimentales
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN
AGRADECIMIENTOS
En primer lugar agradecemos a Dios por permitirnos llevar acabo nuestros estudios profesionales y la culminación del trabajo de grado, de igual forma a nuestros padres que aunque no todos están en estos momentos para acompañarnos, siempre han sido un apoyo incondicional en las diferentes etapas que hemos a travesado en nuestras vidas.
Agradecemos la colaboración, paciencia y amistad que nos ha brindado durante el desarrollo del presente trabajo el profesor Carlos Javier Mosquera, ya que sus diferentes contribuciones han permitido la culminación de éste.
A nuestros hermanos y familiares, los cuales de una u otra manera, nos brindaron su colaboración y comprensión, en las diferentes etapas del desarrollo de la investigación.
Finalmente, a nuestros compañeros, amigos y colegas Jairo y Jorge; por sus aportes, su comprensión y por el ánimo que siempre nos han brindado durante el desarrollo tanto de la carrera como del trabajo de grado.
CONTENIDO
1 INTRODUCCIÓN ... 10
2 ANTEDECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN ... 11
3 PROBLEMA ... 13
4 HIPÓTESIS ... 14
5 OBJETIVOS ... 15
5.1 OBJETIVO GENERAL ... 15
5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 15
6 MARCO TEÓRICO ... 16
6.1 INTERDISCIPLINARIEDAD ... 20
6.2 UN PEQUEÑO RECORRIDO HISTÓRICO ... 21
6.3 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS A TRAVÉS DE LA INTERDISCIPLINARIEDAD 22 6.4 PENSAMIENTO SISTÉMICO ... 22
6.5 DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS ... 24
6.6 ESTUDIO SOBRE IMAGEN DE CIENCIA ... 25
6.7 GENÉTICA Y CONTEXTO EDUCATIVO ... 25
7 METODOLOGÍA ... 27
7.1 CARACTERIZACIÓN DE LA INSTITUCIÓN ... 27
7.2 CARACTERIZACIÓN DE LA POBLACIÓN ... 27
7.3 FASE DE PLANIFICACIÓN ... 27
7.3.1 DISEÑO DE LA UNIDAD DIDÁCTICA ... 27
7.3.2 VALIDACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS ... 28
7.4 FASE DE ACCIÓN: APLICACIÓN DE LA UNIDAD DIDÁCTICA ... 29
7.5 FASE DE OBSERVACIÓN: ANÁLISIS DE DATOS ... 29
8 ANÁLISIS Y RESULTADOS ... 31
9 CONCLUSIONES ... 64
10 RECOMENDACIONES ... 65
INDICE DE TABLAS
Tabla 1 Definición y categorías de los diferentes enfoques sobre relaciones de conocimiento. ... 18
Tabla 2 Categorías de análisis sobre imagen de ciencia. ... 29
Tabla 3 Categorización de las preguntas del test escala likert en imagen de ciencia tradicional e imagen contemporánea ... 31
Tabla 4 Valores numéricos dados a las categorías de grado de acuerdo o desacuerdo ... 33
Tabla 5 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 1 ... 34
Tabla 6 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 1 ... 34
Tabla 7 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 3 ... 35
Tabla 8 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 3 ... 35
Tabla 9 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 4 ... 36
Tabla 10 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 4 ... 36
Tabla 11 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 5 ... 37
Tabla 12 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 5 ... 37
Tabla 13 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 6 ... 38
Tabla 14 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 6 ... 38
Tabla 15 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 8 ... 39
Tabla 16 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 8 ... 39
Tabla 17 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 9 ... 40
Tabla 18 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 9 ... 40
Tabla 19 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 11 ... 41
Tabla 20 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 11 ... 41
Tabla 21 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 13 ... 42
Tabla 22 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 13 ... 42
Tabla 23 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 14 ... 43
Tabla 24 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 14 ... 43
Tabla 25 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 15 ... 44
Tabla 26 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 15 ... 44
Tabla 27 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 16 ... 45
Tabla 28 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 16 ... 45
Tabla 29 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 18 ... 46
Tabla 30 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 18 ... 46
Tabla 31 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 19 ... 47
Tabla 32 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 19 ... 47
Tabla 33 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 20 ... 48
Tabla 34 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 20 ... 48
Tabla 35 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 21 ... 49
Tabla 36 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 21 ... 49
Tabla 37 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 22 ... 50
Tabla 39 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 23 ... 51
Tabla 40 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 23 ... 51
Tabla 41 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 2 ... 52
Tabla 42 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 2 ... 52
Tabla 43 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 7 ... 53
Tabla 44 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 7 ... 53
Tabla 45 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 10 ... 54
Tabla 46 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 10 ... 54
Tabla 47 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 12 ... 55
Tabla 48 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 12 ... 55
Tabla 49 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 17 ... 56
Tabla 50 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 17 ... 56
Tabla 51 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 24 ... 57
Tabla 52 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 24 ... 57
Tabla 53 Categorización de las respuestas dadas por los estudiantes del grado undécimo de la I.E. Gustavo Rojas Pinilla a las preguntas abiertas tanto del test de ideas previas como del test final de ideas ... 59
Tabla 54 Respuestas dadas a la pregunta 25 del test de ideas previas ... 59
Tabla 55 Respuestas dadas a la pregunta 26 del test de ideas previas ... 59
Tabla 56 Respuestas dadas a la pregunta 27 del test de ideas previas ... 59
Tabla 57 Respuestas dadas a la pregunta 28 del test de ideas previas ... 60
Tabla 58 Respuestas dadas a la pregunta 29 del test de ideas previas ... 60
Tabla 59 Respuestas dadas a la pregunta 25 del test de final de ideas ... 61
Tabla 60 Respuestas dadas a la pregunta 26 del test de final de ideas ... 61
Tabla 61 Respuestas dadas a la pregunta 27 del test de final de ideas ... 61
Tabla 62 Respuestas dadas a la pregunta 28 del test de final de ideas ... 62
Tabla 63 Respuestas dadas a la pregunta 29 del test de final de ideas ... 62
Tabla 64 Resumen de procesamiento de casos por el Alfa de Cronbach ... 70
Tabla 65 Estadísticas de fiabilidad por el Alfa de Cronbach ... 70
INDICE DE GRAFICAS
Gráfica 1 Respuestas del enunciado 1 ... 34
Gráfica 2 Respuestas del enunciado 3 ... 35
Gráfica 3 Respuestas del enunciado 4 ... 36
Gráfica 4 Respuestas del enunciado 5 ... 37
Gráfica 5 Respuestas del enunciado 6 ... 38
Gráfica 6 Respuestas del enunciado 8 ... 39
Gráfica 7 Respuestas del enunciado 9 ... 40
Gráfica 8 Respuestas del enunciado 11 ... 41
Gráfica 9 Respuestas del enunciado 13 ... 42
Gráfica 10 Respuestas del enunciado 14 ... 43
Gráfica 11 Respuestas del enunciado 15 ... 44
Gráfica 12 Respuestas del enunciado 16 ... 45
Gráfica 13 Respuestas del enunciado 18 ... 46
Gráfica 14 Respuestas del enunciado 19 ... 47
Gráfica 15 Respuestas del enunciado 20 ... 48
Gráfica 16 Respuestas del enunciado 21 ... 49
Gráfica 17 Respuestas del enunciado 22 ... 50
Gráfica 18 Respuestas del enunciado 23 ... 51
Gráfica 19 Respuestas del enunciado 2 ... 52
Gráfica 20 Respuestas del enunciado 7 ... 53
Gráfica 21 Respuestas del enunciado 10 ... 54
Gráfica 22 Respuestas del enunciado 12 ... 55
Gráfica 23 Respuestas del enunciado 17 ... 56
INDICE DE IMÁGENES
ANEXOS
Anexo 1 Análisis De Fiabilidad Del Instrumento De Escala Likert Por El Alfa De Cronbach
Empleando El Programa Estadístico SPSS 22 ... 70
Anexo 2 Formatos de validación de los instrumentos para la recolección de la información proporcionada antes, durante y después de la aplicación de la unidad didáctica ... 73
Anexo 3 Unidad Didáctica ... 79
Anexo 4 Test De Ideas Previas y Test Final De Ideas ... 107
Anexo 5 Diarios de Campo ... 157
10
1 INTRODUCCIÓN
En el presente trabajo, se realizo una indagación de qué forma puede variar la imagen de ciencia que tienen los estudiantes de grado undécimo, de la Institución Educativa Gustavo Rojas Pinilla, cuando se aborda la enseñanza de las ciencias desde una perspectiva interdisciplinar. Para ello se realizo una conceptualización sobre interdisciplinariedad de las ciencias naturales, partiendo de un análisis de las dificultades que se presentan al momento de enseñar estás en la escuela, seguidamente se analizaron definiciones y características de los diferentes grados de integración disciplinar, con el fin de generar sentido a una descripción de la interdisciplinariedad, y de las ventajas que ésta forma de abordar el conocimiento científico tiene al aplicarse en la enseñanza de las ciencias naturales (química y biología).
De igual forma se aborda una pequeña reseña histórica sobre la interdisciplinariedad e imagen de ciencia. Este cambio de imagen de ciencia se busco a través de la implementación de una unidad didáctica, en la cual se relacionan las áreas del conocimiento de biología y química, abordando los conceptos de célula y átomo, por medio de la temática de ADN. Los resultados en el aprendizaje de los estudiantes (cambios conceptuales), y los cambios en relación con la imagen de ciencia (cambios metodológicos), se recolectaron por medio de un test de ideas previas y un test final de ideas, éste último se aplico después de la culminación de la unidad didáctica “La otra historia del ADN”, el análisis de la efectividad de la unidad frente al objetivo trazado se realizo por medio de la prueba t de Student, puesto que ésta es una prueba paramétrica, que nos permite comparar dos muestras relacionadas, en el programa estadístico IBM SPSS Statistics 22, estos instrumentos se complementaron con los diarios de campos, realizados después de la aplicación de cada actividad.
Los resultados obtenidos nos indican que la unidad didáctica “La otra historia del ADN”, genero un cambio significativo en la mayoría de categorías evaluadas para evidenciar el cambio de imagen de ciencia, en los estudiantes de grado undécimo de la Institución Educativa Gustavo Rojas Pinilla, de igual forma se concluye que en la mitad de los estudiantes de grado undécimo de la Institución Educativa Gustavo Rojas Pinilla, se genero una modificación y/o superación del paradigma que la unidad más pequeña que conforma los seres vivos es la célula.
11 2 ANTEDECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN
A continuación se presentan los antecedentes los cuales ayudan a articular y justificar el presente trabajo; se analizaron diferentes aspectos como imagen de ciencia, interdisciplinariedad de las ciencias naturales y desarrollo de diversas habilidades abordando la temática de ADN, al realizar una revisión bibliográfica se encontraron algunas publicaciones y trabajos de grado donde abordaban una o varias temáticas anteriormente mencionadas.
Gil, (1993, 1994a,b) propone una forma de elaborar un currículo donde se tenga en cuenta las capacidades cognitivas de los estudiantes para así plantear las estrategias para acercarlos a un saber científico, donde no se ve a los alumnos y alumnas como simples receptores, tampoco se les asimila a científicos ya formados, sino se contemplan como "investigadores noveles" en campos bien conocidos por los "directores de las investigaciones", es decir, por los profesores y profesoras.
De igual forma se analizo una estrategia didáctica propuesta por Moreno, (2014) donde el objetivo era que los estudiantes construyeran conceptos relacionados con la herencia biológica (gen, cromosoma) como parte del programa académico de Ciencias Naturales, a través de observación de videos, cuestionarios, socialización y clases teóricas, las cuales permiten una transformación del conocimiento, o que reactivan los conocimientos que ya se tenían sobre la herencia biológica.
Con base a las estrategias donde emplean la observación de videos para el desarrollo de una temática en particular en este caso ADN, Abril, Mayoral y Muela, (2013), realizaron un estudio comparativo entre las concepciones del alumnado y la información aportada por las películas y programas vistos por ellos, donde concluyeron que las primeras podrían proceder de los segundos, generando ideas erróneas en los sujetos, y por lo tanto en posibles obstáculos para el aprendizaje formal de la Genética y la Biología Molecular; y Abril y Muela, (S.F.) plantean una propuesta didáctica, basada en análisis de películas con contenido genético y en metodologías participativas, para la superación de algunas ideas previas que tienen los estudiantes de educación secundaria con respecto a contenidos genéticos.
13
3 PROBLEMA
14 4 HIPÓTESIS
4.1 Los estudiantes de grado undécimo de la I.E. Gustavo Rojas Pinilla, logran generar una imagen de ciencia contemporánea, modificando y/o superando ideas tradicionales sobre la imagen de ciencia.
15 5 OBJETIVOS
5.1 OBJETIVO GENERAL
Analizar las implicaciones en la imagen de ciencia que los estudiantes de grado undécimo de la I.E. Gustavo Rojas Pinilla se forman cuando se abordan procesos de enseñanza y de aprendizaje desde una perspectiva interdisciplinaria.
5.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
5.2.1 Estudiar las posibilidades sobre formación interdisciplinaria que promueve el plan de estudios del área de ciencias naturales de la I.E. Gustavo Rojas Pinilla.
5.2.2 Diagnosticar en los estudiantes de undécimo de la I.E. Gustavo Rojas Pinilla el sentido que se otorga a la categoría “ciencias naturales”.
5.2.3 Aplicar las actividades diseñadas en una unidad didáctica para la enseñanza integrada de los conceptos célula y átomo en grado undécimo de la I.E. Gustavo Rojas Pinilla.
16
6 MARCO TEÓRICO
Desde hace mucho tiempo en la escuela se ha tratado de enseñar el mundo desde una visión globalizada, pero esto no se ha logrado alcanzar, debido a que es costumbre sectorizar el currículo en áreas de conocimiento con escasa articulación e integración entre sí. Ello condice a explicaciones desde visiones descontextualizadas. Debido a esta situación, es importante hacer evidente la necesidad de relacionar las diferentes disciplinas entre sí, como estrategia para evitar la descontextualización de las ciencias y para ello se propone valorar los alcances de un currículo donde se contemple la interdisciplinariedad como eje central de la organización del currículo o de al menos, del programa de un curso. A continuación se plantean algunos aspectos que contempla Gil (1994a,b) para la elaboración de estos productos curriculares:
¿Se presentan situaciones problemáticas abiertas de un nivel de dificultad adecuado?
¿Se plantea una reflexión sobre el posible interés de las situaciones propuestas que dé sentido a su estudio?
¿Se plantea la elaboración de estrategias (en plural), incluyendo, en su caso, diseños experimentales?
¿Se consideran, en particular, las implicaciones CTS del estudio realizado? ¿Se plantea la elaboración de memorias científicas del trabajo realizado?
¿Se potencia la dimensión colectiva del trabajo científico organizando equipos de trabajo y facilitando la interacción entre los equipos y la comunidad científica?
Actividades como las planteadas anteriormente aproximan el aprendizaje de los alumnos a la construcción de conocimientos científicos, siguiendo estrategias de investigación dirigida. Sin embargo no se debe dejar de lado las capacidades cognitivas de los estudiantes a la hora de enseñar, ya que el proceso de enseñanza-aprendizaje no se puede limitar a una simple recepción de conocimientos, puesto que se debe buscar que el alumno genere un análisis relevante frente a una temática determinada a partir de sus propios conocimientos y de sus propias experiencias con el fin de que esté pueda afianzar, reacomodar su imagen mental de la materia o realizar una ruptura conceptual de sus ideas preconcebidas, muchas veces aprendidas por fuera del contexto escolar. Considerando que cada estudiante tiene un desarrollo intelectual, personal y social propio lo cual afecta de forma indirecta su aprendizaje, si la enseñanza de las ciencias tiene realmente presente estas habilidades individuales, en el acto formativo se pueden proporcionar oportunidades para usar sus ideas y/o las ideas aprendidas o acomodadas en diferentes contextos. La investigación didáctica está mostrando que "los estudiantes desarrollan mejor su comprensión conceptual y aprenden más acerca de la naturaleza de la ciencia cuando participan en investigaciones científicas, en tanto haya suficientes oportunidades y apoyo para la reflexión" (Gil 1994a,b).
17 sociales y culturales que esto conlleva, intentando afianzar la idea que el conocimiento surge de un trabajo colectivo, de los intercambios entre equipos, donde los aportes los hacen personas de diferentes culturas, razas, edades y sexos. (Torres, 2006)
Para ello, la educación en ciencias debiera abordarse interdisciplinariamente ya que esto le permite al estudiante ver una aplicación en su vida diaria sobre el conocimiento que está recibiendo, puesto que la naturaleza en sí misma está interrelacionada, sólo que se enfoca para su estudio desde diferentes perspectivas. De hecho, el desarrollo de diversos campos de conocimiento, es una aproximación para facilitar nuestra comprensión sobre la naturaleza pero en últimas, debe procurarse integrar los resultados logrados por separado con el fin de no perder de vista perspectivas holísticas del mundo. Del mismo modo, al tiempo que se abordan contenidos conceptuales desde perspectivas disciplinares diferentes para alcanzar enfoques interdisciplinares, debemos a través de la enseñanza, hacer esfuerzos para que los estudiantes se aparten de la idea que los científicos son personas que pertenecen sólo a ciertas culturas y que en general se aíslan del resto de la sociedad para poder producir sus conocimientos. La investigación en Didáctica de las Ciencias y en Historia y Epistemología de las Ciencias, nos ayuda a explicar el papel del científico en los procesos de construcción de conocimiento, reconociendo los caminos seguidos y los obstáculos que se presentaron, lo cual evidentemente supera la idea que se trata de descubrir fenómenos naturales a partir de observaciones casuales. (Gil, 1993)
Además de un cambio en las concepciones sobre el currículo, se deben aplicar diferentes estrategias en la enseñanza de las ciencias, como la aplicación de situaciones problemáticas abiertas en las cuales interrelacionen diferentes áreas del conocimiento y las que a su vez deben ser llamativas para los estudiantes; en tal sentido debe procurarse no limitarse a los análisis cuantitativos de situaciones, sino por el contrario debe buscarse que los alumnos construyan un cuerpo de conocimientos alrededor de una temática, elaborando productos donde expliquen cómo llegar a la posible resolución de ésta. Es necesario romper con visiones excesivamente analíticas y algorítmicas de la ciencia escolar donde nos han enseñado que los problemas se deben abordar de forma operativa. Si queremos generar en nuestros estudiantes un aprendizaje significativo del área de conocimiento que estamos enseñando, debemos despertar en ellos un espíritu científico que promueva, desde el tratamiento de problemas generales, la búsqueda de soluciones mediante trabajos colaborativos. Sin embargo para alcanzar estos propósitos, como docentes debemos evitar la orientación de la resolución del problema a través de un operativismo mecánico, el cual no permite una reflexión cualitativa previa del mismo, ya que la didáctica habitual de la resolución de problemas suele impulsar a un operativismo abstracto, carente de significado, que poco puede contribuir a un aprendizaje significativo puesto que no se detiene en la clarificación de los conceptos.
18 visiones deformadas y empobrecidas que los alumnos adquieren sobre el trabajo científico y que son responsables, en gran medida, de las actitudes negativas hacia la ciencia y su aprendizaje. Para ubicar mejor la discusión en torno a las diferentes maneras de relacionar los conocimientos, se presenta a continuación una tabla donde se precisan los diferentes enfoques. (Borrero, 2008; Carmona, 2004; Carvajal, 201; Falla, 2012; Nicolescu, 2006; Palma De Arraga, 1998)
Tabla 1 Definición y categorías de los diferentes enfoques sobre relaciones de conocimiento.
ENFOQUES DEFINICIÓN CATEGORÍAS
Conjunto de disciplinas, cuyo punto de unión radica en el hecho de ser impartidas en el mismo centro docente. Este conjunto de disciplinas se propone simultáneamente, sin tener en cuenta las relaciones o posibles relaciones que puedan existir entre ellas. Este tipo presenta un solo nivel, son múltiples objetivos para cada disciplina e independientes entre sí, no existe ninguna línea de relación o cooperación. (Tamayo, 2004)
No se produce conocimiento global, complejo, contextual, sistémico, sino conocimiento fragmentado.
19
cooperación estrecha dados los fines que se persiguen, pero no tienen una coordinación que permite su integración. (Tamayo, 2004)
Conjunto de disciplinas conexas entre sí y con relaciones definidas, a fin de que sus actividades no se produzcan en forma aislada, dispersa y fraccionada. (Tamayo, 2004)
Una disciplina se apoya o utiliza el método de otra disciplina para su desarrollo o explicación.
Existe una integración teórica de dos o más conceptos uni-disciplinarios, en una disciplina.
Relación de dos o más disciplinas las cuales tienen bases teóricas y métodos similares, las cuales permiten la formación de una subordinándolo en una pirámide que permite considerar orgánicamente todas las ciencias. (Tamayo, 2004)
Mayor integración y va más allá de los límites de una disciplina concreta, puesto que no se presentan fronteras sólidas entre disciplinas.
20 ninguna disciplina en particular, de manera que se mira el problema desde un punto de vista que trasciende el nivel de las disciplinas individuales.
6.1 INTERDISCIPLINARIEDAD
Es habitual encontrar en la escuela que el proceso de enseñanza – aprendizaje de las ciencias naturales se aborde desde una visión teórica o disciplinar única, sin embargo en los últimos años se ha observado que nuestro entorno en su conjunto rebosa lo unidisciplinar, lo uniteórico, por lo tanto este requiere la intervención de diferentes disciplinas para poder comprenderlo desde todas sus dimensiones; a partir de esto puede decirse que la enseñanza de las ciencias requiere un trabajo interdisciplinar, lo cual aportaría a alcanzar un aprendizaje significativo de un concepto, de un tema y/o disciplina. (Grisolia, 2011) Sin embargo, debemos tener clara la idea de lo que es interdisciplinariedad por lo cual a continuación se presentan diversos alcances sobre este concepto:
Según Visser (2002) “La interdisciplinariedad es la aplicación de métodos y procedimientos de una disciplina a un problema definido dentro de otra área disciplinaria”, de igual forma Falla (1999) define la interdisciplinariedad como “la transferencia de métodos de una disciplina a otra” y finalmente Reyes (2001) dice que son “estrategias de cooperación entre dos o más disciplinas en la resolución de un proyecto o problema de investigación, que explican los nuevos temas o problemas que se forman en la intersección que ocurre en la periferia entre dos o más disciplinas”.
El término interdisciplinariedad, desde una concepción cultural hace referencia a una colaboración intelectual que incluye miembros de diferentes disciplinas o departamentos (Rosaldo, 2004).
Rosaldo, (2004, p. 198), sostiene que “la interdisciplinariedad como forma de vida social tiende a ser distante y critica con los modos de pensamiento de las disciplinas radicadas en departamentos”. En esta medida la interdisciplinariedad invita a buscar puntos de encuentro con diferentes disciplinas orientando la creación de nuevos proyectos, que dan lugar a una investigación enriquecida en discursos disciplinares que se hacen visibles a través del diálogo y la conversación.
21 Desde esta perspectiva, el autor señala cómo propuestas como la CTS (Ciencia, Tecnología y Sociedad) y la ACT (Alfabetización Científica y Tecnológica) dan cuenta de un avance en el camino de la interdisciplinariedad para la enseñanza de las ciencias, en donde se vinculan las diferentes áreas del conocimiento desde una perspectiva integral, tanto en maestros como estudiantes.
Otro autor que sustenta muy bien la estrategia didáctica enfocada a una integración y trabajo interdisciplinar es Gimeno (1991), quien pone las bases de un trabajo interdisciplinar o integrado cuando dice que la escuela es una institución cultural. La simple palabra cultura abarca múltiples dimensiones que en la práctica educativa se deben trabajar juntas, y que en ocasiones no son posibles de delimitar. Y con esto se vuelve al concepto de que currículo es una herramienta de trabajo en una institución no se limita únicamente a la actividad metodológica del aula de clase, sino a todos los momentos que se comparten en el colegio o institución educativa.
Con respecto a los términos descritos anteriormente, se puede concluir que la interdisciplinariedad es la interacción entre dos o más disciplinas (química y biología), las cuales buscan la resolución de un problema en común. Esta perspectiva será el eje orientador de la Unidad Didáctica que se construirá y aplicará como parte de este trabajo.
6.2 UN PEQUEÑO RECORRIDO HISTÓRICO
Antes del Siglo VI a.c., todos los fenómenos observados en la naturaleza eran justificados y explicados a través de la magia y la religión; con el transcurrir del tiempo surgieron nuevos puntos de vista contrarios a las opiniones prevalecientes de la época, lo cual permitió el surgimiento de la primera filosofía científica desde donde se empezó a construir explicaciones racionales y naturales a los fenómenos observables de la naturaleza. Surgen así preguntas como ¿de qué están conformados los objetos que nos rodean? El ánimo de dar respuestas a interrogantes como este, fueron permitiendo el desarrollo progresivo de diferentes teorías, surge así la hipótesis que las cosas están constituidas por distintos elementos materiales, como el agua, el aire o lo indeterminado, a lo que consideraron el principio o "arkhé" del que procede la realidad que conocemos.
En años posteriores el matemático y filósofo Pitágoras fundó una escuela de pensamiento en la cual las matemáticas se convirtieron en el eje central para las investigaciones científicas, reconociendo así la conexión entre éstas y la naturaleza, sin embargo esto no cambió la idea de que la materia está conformada por un principio esencial o "arkhé". Tiempo después la idea de “arkhe” fue descartada, y filósofos como Platón y Aristóteles resaltaron el razonamiento deductivo y la representación matemática, basando la lógica y el sentido común en la observación y la clasificación de los fenómenos naturales. Estos dos enfoques permitieron concretar la mayoría de los avances de la ciencia moderna así como fomentaron la separación de las principales disciplinas científicas (química, biología y física) y éstas a su vez en diversas ramas, cada vez más especializadas, aunque todas con un mismo origen.
22 fin de proponer sus propios criterios de clasificación de las ciencias. En los siglos XIX y XX, las clasificaciones empiezan a regirse bajo criterios teóricos, lo cual genera que las distribuciones se hagan más complejas debido a la influencia de tendencias disgregadoras de diferentes corrientes filosóficas. Debido a la complejidad del conocimiento, las ciencias empezaron a ser dividas por sus objetos y sus métodos específicos, resultando así las ciencias humanas y las ciencias sociales, sin dejar de lado el grupo de las ciencias naturales. (Borrero, 2008)
Actualmente, ésta separación del conocimiento se ve reflejada de una forma más significativa en las estructuras académicas universitarias, en los currículos tanto a nivel universitario como el de la escuela, en la división técnica y científica del trabajo a partir de la distribución de profesiones, los cuales dan respuesta a la demanda del sector productivo y económico de la sociedad actual. Sin embargo, la investigación científica toma importancia desde la disciplina misma, ya que la persona especializada en un área del conocimiento desarrolla soluciones a una problemática particular; pero, dado que la solución implica diferentes factores, lleva a la necesidad de interrelacionar diferentes conocimientos sin importar la disciplina de donde provengan, lo cual implica una aproximación a lo interdisciplinario. (Borrero, 2008)
6.3 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS A TRAVÉS DE LA
INTERDISCIPLINARIEDAD
En los últimos años se ha evidenciado que para alcanzar un aprendizaje significativo en los estudiantes sobre los contenidos científicos, es necesario abordar la enseñanza desde una perspectiva interdisciplinar, con el objetivo de contextualizar estos conocimientos con la vida cotidiana. Para ello es imperioso aproximar a los sujetos a un trabajo científico, y una estrategia es incentivar la labor del investigador novel de forma que partiendo de la resolución de problemas de nuestra realidad próxima, se alcancen desarrollos del conocimiento científico. (GIL, et al. 1992)
Sin embargo, para lograr aproximar a los jóvenes a un conocimiento científico, es necesario desarrollar en ellos el pensamiento crítico, que les permita adoptar diferentes posturas frente a un determinado cuestionamiento. Una de las herramientas que nos permite enriquecer dicho pensamiento en la labor como investigadores noveles, es el debate, porque permite la libre expresión de sus ideas y la reflexión tanto de sus opiniones como las de los demás, puesto que a través de diversos argumentos tanto de índole personal como teórica, defienden o refutan las variadas posturas que se presentan durante el desarrollo de la discusión; está reflexión genera en los estudiantes una consolidación y/o acomodación estructural de sus conocimientos, con lo cual podemos entrar a guiarlos de tal forma que relacionen lo aprendido con su diario vivir, generando así una visión contextualizada de lo aprendido. Ello no obsta para dejar de lado otras estrategias que según la temática, el grupo de personas y/o el contexto, pueden acercarnos a mejorar el desarrollo de aprendizajes significativos, de quienes se vinculan en los procesos de enseñanza y de aprendizaje. (Brickhouse, 1989; Duschl y Wright, 1989; Pérez y Setién 2008)
6.4 PENSAMIENTO SISTÉMICO
23 interdisciplinarias, en donde se considera que los fenómenos no se dan por el azar, sino porque se reconstituyen en modelos ordenados de rango superior cada vez más complejos. En esta teoría, se retoma la base biológica de los sistemas y de cómo estos se organizan, implicando conceptos como organismos, poblaciones, ecologías, grupos y sociedades, y partiendo del ámbito de los sistemas biológicos, se define un sistema como “un conjunto de elementos en interacción”. Lo anterior, permite empezar a observar los fenómenos y personas de una forma interconectada, en donde cada movimiento de un organismo, tiene implicaciones en la organización general del sistema.
En el contexto educativo por ejemplo, a pesar de que existan diversas áreas del conocimiento, cada movimiento de un área o incluso de un individuo, tendría implicaciones en el curso y equilibrio general de la institución; ahora, la institución educativa misma es un sistema dentro de la sociedad, así que los movimientos que esta genere dentro de un marco o contexto más general, así mismo tendrá implicaciones a corto o largo plazo dentro de un sistema más global, como por ejemplo el sistema educativo general del país. Lo anterior se conecta con lo planteado por Senge (1990) quien expone cómo en las instituciones en occidente, se deja de percibir el todo y se hace énfasis en las partes que lo componen; por esta razón “se acostumbra a ver la organización como una cosa y no como un sistema de interacción” (p.19).
Esto se puede sustentar en la Teoría Ecológica propuesta por Bronfenbrenner (1968, citado en Wiener, 1972), quién plantea que todo conjunto u organización es un sistema conformado por micro sistemas (personas) que a su vez hacen parte de un macro sistema cada vez más amplio, en este caso el gobierno, la macroeconomía, el marco ambiental, legal, etc. de esta manera, un sistema podría ser desde una máquina, hasta una comunidad.
Es así, como el pensamiento sistémico invita a una lectura compleja de los fenómenos, y a un orden complejo de los mismos. La complejidad para Morín, es comprendida como un número de interacciones que están dadas por la incertidumbre o situaciones aleatorias que pueden cambiar el curso de la organización del sistema, con esto se rompe con el paradigma tradicional de causa y efecto que desconoce la necesidad del caos y del desorden, imposibilitando nuevas formas de organización e interacción en el sistema (Morín, 2007).
Esta “nueva noción de orden” es explicada por Bohm (citado en Senge, 1990) para describir cómo existen realidades cada vez más profundas que otorgan un orden implícito a las cosas (lo cual viene de una perspectiva griega), que a “simple vista” no se percibe pues existe un orden explícito que es por el cual se apunta y que se comprende más fácilmente.
24 6.5 DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS
Diversos autores (Bravo e Izquierdo, 2002; Badillo, Gallego y Pérez, s,f; Iñiguez, 2005; Soussan, 2003); al exponer sus investigaciones en relación a la didáctica para las ciencias, retoman tres aspectos: (i) fundamentos teóricos y epistemológicos de cada modelo, en donde retoman conceptos como el aprendizaje y los roles de los actores en el contexto educativo; (ii) las practicas - acciones particulares de cada teoría, en términos de alcances y limitaciones y (iii) los aparatajes y conceptos de cada teoría como tal. Por lo cual, se puede concluir, que aceptar una determinada vía de hacer didáctica, también es una apuesta.
En Iñiguez (2005) se exponen de manera detallada los distintos modelos didácticos que se han usado para la enseñanza de las ciencias, siendo estos tres: la enseñanza por trasmisión, la enseñanza por descubrimiento y la enseñanza constructivista; ahora bien, el primero – o de transmisión - se caracteriza por ser un modelo de educación tradicional – dominante, que se basa en teorías de asociación, en donde el conocimiento se adquiere por repetición.
Así mismo, es un modelo en donde el rol del estudiante es pasivo – receptor en contraparte del profesor quien asume un rol de activo – autoridad, y además, un modelo que perpetua la idea de la ciencia como un cumulo de conocimientos.
El segundo modelo – o de descubrimiento - se caracteriza por ser un modelo que busca el aprendizaje a través de la incorporación del método científico, más allá, que un sistema conceptual, un modelo en donde el estudiante es activo – experimentador en conjunto con el profesor que es activo – coordinador.
Finalmente, el tercer modelo – constructivista - se caracteriza por ser un modelo que tiene como punto de partida, las nociones de realidad del estudiante, las cuales, le permiten -desde la metáfora de un mapa – conocer tanto al profesor como el estudiante, el trazo que deben recorrer para construir el conocimiento más cercano al científico, en donde los actores surgen como co - constructores del conocimiento (Iñiguez, 2005).
El constructivismo desde sus raíces epistemológicas, es una propuesta que concibe el conocimiento como un proceso auto regulatorio y autorganizador. Supone que la realidad es una construcción de múltiples experiencias. De acuerdo con Steier (1982, citado por Packman 2005), este proceso da lugar a la reflexividad, como una capacidad de flexión en las experiencias propias.
25 6.6 ESTUDIO SOBRE IMAGEN DE CIENCIA
Las preguntas acerca de qué ciencia enseñar y para qué enseñarla, cobran especial relevancia cuando los destinatarios de la enseñanza son estudiantes de contextos sociales diferentes. Teniendo en cuenta, que uno de los fines básicos de la enseñanza de las ciencias, es lograr que los individuos alcancen una adecuada comprensión de la naturaleza, este planteamiento cobra aún más vigencia. Según Lederman y Zeidler (1987), la “naturaleza de la ciencia” puede entenderse como el conjunto de valores y supuestos inherentes al desarrollo del conocimiento científico. En particular nos referimos a la imagen de la ciencia como una caracterización de la misma, la cual no implica necesariamente, una reflexión y una elaboración de ésta por parte de los estudiantes. Lederman (1992) indagó sobre las concepciones de los alumnos observando que: a) Los estudiantes consideraban el conocimiento científico como absoluto, b) El principal objetivo de los científicos es descubrir leyes naturales y verdades, y c) presentaban actitudes negativas hacia la ciencia. En la década de los años sesenta del siglo pasado, diferentes grupos de investigación se propusieron desarrollar currículos que corrigieran esta situación, pero la eficacia del currículo aplicado variaba ampliamente con distintos docentes y/o alumno, de modo que se concluyó que las diferencias se debían básicamente a las posturas individuales de los docentes, a partir de esto nació una nueva línea de investigación –aún vigente– que estudia las concepciones de los docentes.
La investigación sobre imagen de ciencia ha sido abordada desde diferentes perspectivas (epistemológica, didáctica, psicológica, sociológica, etc.), y las metodologías empleadas comprenden una amplia gama. No está claro cómo estos enfoques inciden sobre los resultados, debido a que las variables no pueden manipularse, y las características de cada muestra difieren de un estudio a otro; sin embargo, actualmente está en discusión cuál es la relación de la imagen de ciencia del docente con cada una de las variables de aula y, por otro lado, es necesario comprender cómo el proceso de enseñanza – aprendizaje está mediatizado por un complejo conjunto de variables situacionales. Todo esto nos deja claro que no es suficiente que el docente tenga concepciones adecuadas acerca de la naturaleza de la ciencia, ya que esto no garantiza que el estudiante genere la imagen de ciencia que nosotros deseamos logre representar.
6.7 GENÉTICA Y CONTEXTO EDUCATIVO
De acuerdo con el Centro Nacional Para La Información Biotecnológica (s, f) el estudio de la genética resulta relevante para el ser humano, en tanto le permite comprender distintos aspectos de su propia condición; dichos aspectos tienen que ver con dos tipos de información, en primer lugar, todo aquello que como individuos diferencia y caracteriza unos de otros, y segundo, todo aquello que como grupo conecta a los individuos. De forma consecuente las implicaciones de lo anteriormente expuesto - en el campo de la medicina por ejemplo- es el (i) reconocimiento de enfermedades congénitas a temprana edad, (ii) la predicción y prevención de la probabilidad de aparición de enfermedades comunes y no comunes.
26 En Maldonado (2007) se expone que al comprender acerca de la genética se reflexiona -por consecuencia- acerca de la diversidad y su importancia; en la comprensión de la diversidad a su vez, se reconoce que (i) para que la vida misma surja, tiende a diferenciarse a sí misma y (ii) que la vida se compone de diversidad en tres niveles: diversidad genética, cultural y biológica. Realizando una analogía - desde esta perspectiva - se ha comprendido en otras disciplinas como la política, la filosófica, la economía, etc, una sociedad más natural; en otras palabras, se ha colado la comprensión de la diversidad desde la genética, hacia otras disciplinas, lo cual tiene implicaciones en varios sentidos.
Ahora bien, se está indicando que al comprender que los seres humanos son – paradójicamente- al mismo tiempo, distintos e iguales por su condición genética, se logra un cambio en el paradigma y esto se refleja en diversos contextos. Ejemplo de ello, son las políticas públicas que tiene relación con la inclusión en los contextos escolares.
Por su parte, Ayuso y Banet (2002) también retoman la relación genética- diversidad, pero desde otro enfoque, siendo este, la didáctica; de forma particular exponen que en el contexto educativo, al incorporar dentro de un curriculum la genética, requerirá de parte de los estudiantes una serie de retos y problemáticas que justifican e impulsan esta integración curricular, uno de ellos, es el comprender que los seres vivos están compuestos por reinos y dichos reinos a su vez se componen de diversidad.
27
7 METODOLOGÍA
Al evidenciar que los estudiantes de bachillerato presentan una visión de una ciencia natural sectorizada y limitada, en este trabajo se aplico una investigación de tipo explicativo, ya que ésta pretende comprender o dar una interpretación al fenómeno analizado. Durante el desarrollo del proyecto se abordaron las fases de diagnostico, planificación, acción y observación; donde la fase de diagnostico comprende la indagación del problema de investigación; la fase de planificación abordara la elaboración y validación de los instrumentos empleados en la unidad didáctica por el Alfa de Cronbach (Ver Anexo 1) y por pares académicos (Estudiantes de Licenciatura en Química) y por expertos (Docentes de Licenciatura en Química y Biología); la fase de acción incluirá la aplicación de la unidad didáctica, y la recolección de datos y por último; en la fase de observación se realizara el análisis de los datos obtenidos antes y después de la aplicación de la unidad didáctica.
A continuación se presenta una breve caracterización del colegio y la población estudiada, fase de planificación (diseño de la unidad didáctica) y fase de observación (análisis de datos): 7.1 CARACTERIZACIÓN DE LA INSTITUCIÓN
Nombre de la Institución: Colegio Gustavo Rojas Pinilla Dirección: Av. Caracas No 3 - 81 SUR
Barrio: San Antonio de Padua Localidad: Antonio Nariño Calendario: A
Carácter: Mixto-Privado
Título que expide Actualmente: Bachiller Académico
Grados que ofrece: Básica Secundaria y Media, Primaria y Bachillerato flexible.
Particularidad del Colegio: Colegio personalizado donde solo existe un grupo por grado, el cual no supera los 17 estudiantes para el caso de la jornada única. Para el caso de la jornada flexible (validación) se da un grado por semestre o 2 grados en un año, en este caso los grupos son mucho más amplios y se trabaja básica primaria.
28 Se realizaron diferentes actividades con las cuales se busca indagar y realizar un cambio de las concepciones alternativas de los estudiantes de undécimo grado de la Institución Educativa Gustavo Rojas Pinilla: (Ver Anexo 2)
Actividad Exploratoria: Se aplico un test de ideas previas tipo Likert de 24 enunciados, con el cual se indaga que tipo de imagen de ciencia presentan los estudiantes; si ésta es de tipo tradicional o contemporánea. De igual forma se realizaron 5 preguntas abiertas sobre las ideas alternativas que tienen con respecto ADN, célula y átomo.
Actividad Introductoria: Se presentó un documental relacionado con la temática de ADN, la cual nos permitiría abordar contenidos de imagen de ciencia, y relaciones de átomo y célula. Actividad De Afianzamiento: Se realizo un concéntrese donde se relacionaban frases e
imágenes sobre imagen de ciencia, tanto trabajadas en nuestra vida diaria como en el documental, donde cada pareja armada debía ser justificada. Para acercar a los estudiantes a una imagen de ciencia contemporánea, se realizaban diferentes preguntas orientadoras.
Actividad De Construcción: Se realizo un juego donde los estudiantes iban respondiendo preguntas relacionadas con la temática de ADN, átomo y célula; al finalizar éste, por parejas debían elaborar un mapa conceptual donde relacionaban lo trabajado en el juego; con el fin de evidenciar si se generaron relaciones conceptuales entre célula y átomo.
Practica De Laboratorio: ¿Te Gustaría Ver Cómo Es Tu ADN?: Se realizo una extracción casera de ADN de la saliva de 3 estudiantes y de un banano, con el fin de que relacionaran los conceptos de célula y átomo con actividades de la vida diaria, de igual forma mostrando que la actividad científica la podemos hacer todos.
Actividad De Discusión: Se realizo la lectura de un artículo relacionado con alimentos transgénicos de un periódico local; a partir de éste se realizo un debate, el cual iba orientado a través de difentes preguntas, con el fin de que se observara que la ciencia y una temática en particular afecta nuestro diario vivir.
Actividad Evaluativa: Se aplico un test final de ideas tipo Likert de 24 enunciados con el cual se evaluó si hubo un cambio en la imagen de ciencia que tienen los estudiantes, es decir, si pasaron de una imagen de ciencia tradicional a una imagen de ciencia contemporánea. De igual forma se realizaron 5 preguntas abiertas para evaluar si el abordaje de la temática de ADN, genero relaciones conceptuales entre las temáticas de célula y átomo.
7.3.2 VALIDACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS
29 7.4 FASE DE ACCIÓN: APLICACIÓN DE LA UNIDAD DIDÁCTICA
Luego de la planeación de las actividades y la elaboración del material didáctico necesario para la realización de las diferentes actividades, se prosiguió con la aplicación de la unidad didáctica: “La Otra Historia Del ADN”. Parte de la información se recolecto a través de tablas que median el nivel de acuerdo o desacuerdo frente a distintos enunciados, respuestas redactadas por cada sujeto para contestar algunas preguntas abiertas, dibujos elaborados por los alumnos y diarios de campo que se llenaron al culminar cada actividad por el docente en formación. El trabajo se desarrollo durante 2 semanas en las clases de química y biología. El material obtenido tanto al inicio como al final de la aplicación de la unidad didáctica, fue entregado a la docente en formación a cargo del grupo, después de que este fuese diligenciado a esfero.
7.5 FASE DE OBSERVACIÓN: ANÁLISIS DE DATOS
El análisis de los datos se trato mediante el programa estadístico IBM SPSS Statistics 22, se realizo la comparación de los test inicial y final por medio de la prueba t de Student, puesto que ésta es una prueba paramétrica, que nos permite comparar dos muestras relacionadas y de ésta forma poder evaluar la efectividad de la unidad.
Los criterios que se emplearon, para determinar si se evidencia algún cambio en la imagen de ciencia por parte de los estudiantes se evidencian en la tabla 2. Categorías de análisis sobre imagen de ciencia.
Tabla 2 Categorías de análisis sobre imagen de ciencia.
CATEGORÍA SUBCATEGORÍA CRITERIOS INDICADORES
Imagen de
Visión rígida Método Científico Rechazo a la duda Visión de "sentido
común”
No se tienen en cuenta las concepciones alternativas El trabajo científico solo se da
por los hombres (género masculino)
30 No hay presencia de
antecedentes Visión
descontextualizada, socialmente neutra
Científico como ser por encima del mal o el bien
31 8 ANÁLISIS Y RESULTADOS
Durante el tiempo de permanencia y trabajo en la Institución Educativa Gustavo Rojas Pinilla, se evidencio que el plan de estudios trabajado para las áreas de química, biología y física, está planteado desde una perspectiva multidisciplinar, donde cada área es tratada de forma individual, por lo que no se evidencia ninguna relación entre los contenidos de las áreas, generando así un aprendizaje fragmentado de las ciencias, donde ninguna de ellas se relaciona entre sí.
Sin embargo, al revisar el plan de estudios de las demás áreas del conocimiento impartidas en la institución, se observa que el tratamiento de éstas, es exactamente igual al que se maneja en las ciencias naturales, es decir, un currículo multidisciplinar, donde no se tienen en cuenta las relaciones que existen entre las diferentes áreas del conocimiento.
Esto se puede deber al tipo de enseñanza que maneja la institución, la cual es de índole conductista, donde el estudiante es tratado como un receptor de conocimientos y los profesores están por encima de ellos.
Partiendo de esto, se plantea la aplicación de una unidad didáctica constructivista, basada en la interdisciplinariedad de las ciencias naturales, en este caso en específico biología y química; para analizar la imagen de ciencia que tienen los estudiantes de grado undécimo de la Institución Educativa Gustavo Rojas Pinilla; a continuación se presenta una categorización de los diferentes enunciados abordados tanto en el test de ideas previas como en el test final de ideas, donde se indica que tipo de imagen trata ésta.( Abella, 2014)
Tabla 3 Categorización de las preguntas del test escala likert en imagen de ciencia
9. Las diferentes teorías que se han generado, se han dado gracias a la mera observación de fenómenos.
Visión aproblemática y
ahistórica
8. Si se comprende de qué trata una teoría, se logra entender todo el proceso de construcción científica que conllevo ésta. comprobar si una teoría es verdadera o falsa.
32 riguroso.
Visión de "sentido común”
16. Las teorías dan respuestas a los diferentes interrogantes que han surgido a través de la historia. 18. El conocimiento de nuestros abuelos es del todo incorrecto, ya que viene de una tradición y no de una investigación científica realizada por expertos.
Visión "velada", elitista
1. El aprendizaje de las ciencias se da a través de las diferentes ecuaciones, que los científicos han deducido.
15. Durante las fases de desarrollo de una teoría, las mujeres han sido de gran ayuda, llevando a cabo tareas rutinarias y de poca responsabilidad.
22. El desarrollo científico a llegado donde está, por el trabajo que le han dedicado los hombres (género masculino).
Visiónindividualista
4. Las creencias indígenas no aportan conocimiento al desarrollo científico.
19. Todo conocimiento científico es el resultado del trabajo arduo de una sola persona, en la búsqueda de la solución de un problema.
21. Solo las profesiones que tiene una relación estrecha con la sociedad presentan grupos de trabajo, como es el caso de las ingenierías, el derecho, la
20. Las aplicaciones del conocimiento científico solo las determina la persona y/o personas que llegaron a éste. diversos problemas, los cuales pueden hacer cambiar el rumbo de la investigación.
33
17. La ciencia es un conocimiento abierto, inacabado y auto correctivo. desarrollo tanto de la ciencia como la sociedad.
Los resultados obtenidos a través de la prueba tipo likert del test de ideas y del test final de ideas, fueron comparados por por medio de la prueba t de Student en el programa estadístico IBM SPSS Statistics 22, cada categoría que media el grado de acuerdo o desacuerdo por parte de los estudiantes se le asigno un valor numérico como se muestra en la tabla 4.
Tabla 4 Valores numéricos dados a las categorías de grado de acuerdo o desacuerdo
CATEGORÍA VALOR NUMÉRICO 21, 22 y 23, plantean una idea tradicional de imagen de ciencia, por lo cual se espera tener medias inferiores a 3, puesto que esto nos indicaría que no se encuentran de acuerdo con este tipo de enunciados, ya que no reflejan una imagen de ciencia contemporánea.
Para confirmar, si la disminución de la media realmente es significativa, lo cual nos indicaría que se genero un cambio en la imagen de ciencia, que tienen los estudiantes de undécimo del la I.E. Gustavo Rojas Pinilla, se manejo un α de 0.05, es decir, un margen de error del 5%; partiendo de ello podemos decir que:
34 Si el valor de Sig. (bilateral) dado en las tablas de “Prueba de muestras emparejadas”, el cual varía para cada enunciado es > α se indica que la hipótesis que: “Los estudiantes de grado undécimo de la I.E. Gustavo Rojas Pinilla, lograron generar una imagen de ciencia contemporánea, modificando y/o superando las ideas que tenían de una imagen de ciencia tradicional”, es rechazada, ya que no se logro un cambio en la imagen de ciencia tradicional de los alumnos.
A continuación se presentan los resultados estadísticos de los enunciados anteriormente mencionados, obtenidos después de la aplicación de los respectivos tests, de igual forma un grafico de barras el cual permite observar si se presento o no un cambio en las respuestas antes y después de la aplicación de la unidad.
Tabla 5 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 1
Media N Desviación estándar Media de error estándar
Par 1 F1 I1 3,1250 1,7500 8 8 1,80772 ,46291 ,63913 ,16366 Tabla 6 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 1
Diferencias emparejadas
Gráfica 1 Respuestas del enunciado 1
Se observa que 50% de la población antes de la aplicación de la unidad didáctica “La otra historia del ADN”, presentan una imagen contemporánea de ciencia; y el otro 50% por el contrario presenta una imagen tradicional de ciencia.
35 Al analizar los datos estadísticos, se evidencia una disminución en la media del grupo según la tabla 5, al verificar la significancia de la muestra en la tabla 6, se observa que ésta es menor que α por lo tanto la hipótesis planteada es aceptad; lo que indica en este caso en particular, que todos los estudiantes saben que para aprender, en qué consiste una teoría determinada, no solo basta con conocer la ecuación final, ya que ésta no nos permite conocer a profundidad los supuestos que se generaron en el desarrollo de la indagación, y como fueron aceptados o rechazados por los diferentes investigadores a través de la historia.
Tabla 7 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 3
Media N Desviación estándar Media de error estándar
Par 3 I3 2,2500 8 1,03510 ,36596
F3 2,8750 8 1,24642 ,44068
Tabla 8 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 3
Diferencias emparejadas Gráfica 2 Respuestas del enunciado 3
Se observa que 62,5% de la población antes de la aplicación de la unidad didáctica “La otra historia del ADN”, presentan una visión contemporánea de imagen de ciencia; el otro 25% se encuentra indecisa, no tiene claro si el método científico es la única forma para desarrollar una teoría, que durante el proceso de elaboración no cabe la duda; y el 12,5% presenta por el contrario una visión tradicional de ciencia.
36 por lo tanto la hipótesis planteada es rechazada, lo que indica que la mitad de la población no tuvo el cambio deseado, por el contrario se afianzo la idea de imagen de ciencia tradicional donde la única forma de hacer ciencia es a través del método científico, donde éste se maneja de una forma rigurosa de tal manera que no hay cabida para la duda.
Tabla 9 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 4
Media N Desviación estándar Media de error estándar Par 4 F4 I4 2,2500 1,8750 8 8 1,38873 ,99103 ,49099 ,35038
Tabla 10 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 4
Diferencias emparejadas
Gráfica 3 Respuestas del enunciado 4
Se observa que el 62,5% de los estudiantes antes de la aplicación de la unidad didáctica “La otra historia del ADN”, presentan una visión contemporánea de imagen de ciencia; 37,5% de la población se encuentra indecisa con respecto a que no están seguros si las creencias indígenas no han aportado al desarrollo científico; y 12,5% por el contrario presentan una visión tradicional de imagen de ciencia.
37 la hipótesis seria rechazada, cuando por el contrario la hipótesis debe ser aceptada, aunque el cambio haya sido mínimo, el estudio no pretende analizar si hubo un cambio radical en los estudiantes, si no por el contrario si se logro en alguna medida un cambio.
Teniendo en cuenta lo anterior, se puede indicar que la mayoría de los estudiantes consideran que las creencias de las tribus indígenas, han aportado en reiteradas ocasiones bases para el inicio o desarrollo de una investigación científica, lo que nos ratifica que presenta una imagen de ciencia contemporánea.
Tabla 11 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 5
Media N Desviación estándar Media de error estándar
Par 5 F5 I5 3,3750 2,2500 8 8 1,50594 1,16496 ,53243 ,41188 Tabla 12 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 5
Diferencias emparejadas Gráfica 4 Respuestas del enunciado 5
Se observa que 37,5% de los estudiantes antes de la aplicación de la unidad didáctica “La otra historia del ADN”, presentan una visión contemporánea de imagen de ciencia; y por el contrario el 62,5% presenta una visión tradicional de ciencia.
38 estudiantes piensan que cualquier persona puede desarrollar un trabajo científico, que presentar un alto nivel educativo y cognoscitivo no son el único requisito para poder desempeñarse en el área de la investigación, por lo tanto se puede decir que la mayoría de los estudiantes presenta una imagen contemporánea de ciencia.
Tabla 13 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 6
Media N Desviación estándar Media de error estándar Par 6 F6 I6 4,0000 3,8750 8 8 1,19523 ,99103 ,42258 ,35038
Tabla 14 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 6
Diferencias emparejadas
Gráfica 5 Respuestas del enunciado 6
Se observa que 12,5% de la población antes de la aplicación de la unidad didáctica “La otra historia del ADN”, presentan una imagen contemporánea de ciencia; el 25% de la población se encuentra indecisa, con respecto a qué tipo de personas deben realizar la verificación o no de una hipótesis; y 62,5% presenta una imagen tradicional de ciencia.
39 Tabla 15 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 8
Media N Desviación estándar Media de error estándar
Par 8 I8 3,8750 8 ,99103 ,35038
F8 2,0000 8 ,53452 ,18898
Tabla 16 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 8
Diferencias emparejadas
Gráfica 6 Respuestas del enunciado 8
Se observa que 12,5% de los estudiantes antes de la aplicación de la unidad didáctica “La otra historia del ADN”, presentan una visión contemporánea de imagen de ciencia; un 12,5% se encuentra indeciso, no tiene claro la relevancia de la historia que con lleva todo el proceso de construcción de una teoría; y finalmente el 75% presenta por el contrario una visión tradicional de ciencia.
40 Tabla 17 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 9
Media N Desviación estándar Media de error estándar
Par 9 I9 3,5000 8 1,19523 ,42258
F9 2,3750 8 ,74402 ,26305
Tabla 18 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 9
Diferencias emparejadas
Gráfica 7 Respuestas del enunciado 9
Se observa que 25% de la población antes de la aplicación de la unidad didáctica “La otra historia del ADN”, presentan una visión contemporánea de imagen de ciencia; el 25% se encuentra indecisa, no tiene claro si es importante el manejo de contenidos para el desarrollo de una teoría; y el 50% presenta por el contrario una visión tradicional de ciencia.
41 Tabla 19 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 11
Media N Desviación estándar Media de error estándar
Par 11 I11 4,0000 8 1,41421 ,50000
F11 4,0000 8 1,41421 ,50000
Tabla 20 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 11
Diferencias emparejadas
Gráfica 8 Respuestas del enunciado 11
Se observa que 12,5% de los estudiantes antes de la aplicación de la unidad didáctica “La otra historia del ADN”, presentan una visión contemporánea de imagen de ciencia; un 12,5% se encuentra indeciso, no tiene claro si el método científico se puede alterar o no, es decir, si se debe llevar acabo de una forma rigurosa todas las veces; y finalmente el 75% presenta por el contrario una visión tradicional de ciencia.
42 Tabla 21 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 13
Media N Desviación estándar Media de error estándar
Par 13 I13 4,2500 8 1,38873 ,49099
F13 4,5000 8 ,75593 ,26726
Tabla 22 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 13
Diferencias emparejadas
Gráfica 9 Respuestas del enunciado 13
Se observa que 12,5% de los estudiantes antes de la aplicación de la unidad didáctica “La otra historia del ADN”, presentan una visión contemporánea de imagen de ciencia; y un 87,5% se presenta por el contrario una visión tradicional de ciencia.
43 Tabla 23 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 14
Media N Desviación estándar Media de error estándar
Par 14 I14 2,3750 8 ,91613 ,32390
F14 1,7500 8 1,03510 ,36596
Tabla 24 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 14
Diferencias emparejadas
Gráfica 10 Respuestas del enunciado 14
Se observa que 62,5% de los estudiantes antes de la aplicación de la unidad didáctica “La otra historia del ADN”, presentan una visión contemporánea de imagen de ciencia; un 25% se encuentra indeciso, no tiene claro la relevancia de la historia que con lleva todo el proceso de construcción de una teoría; y finalmente el 12,5% presenta por el contrario una visión tradicional de ciencia.
44 Tabla 25 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 15
Media N Desviación estándar Media de error estándar
Par 15 I15 3,3750 8 1,59799 ,56497
F15 1,5000 8 ,53452 ,18898
Tabla 26 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 15
Diferencias emparejadas Gráfica 11 Respuestas del enunciado 15
Se observa que 37,5% de la población antes de la aplicación de la unidad didáctica “La otra historia del ADN”, presentan una imagen contemporánea de ciencia; 12,5% se encuentra indecisa frente a los aportes que han realizado las mujeres durante el desarrollo de una teoría; y el otro 50% por el contrario presenta una imagen tradicional de ciencia.
45 Tabla 27 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 16
Media N Desviación estándar Media de error estándar
Par 16 I16 3,6250 8 1,40789 ,49776
F16 2,3750 8 ,91613 ,32390
Tabla 28 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 16
Diferencias emparejadas presenta por el contrario una visión tradicional de ciencia.
Al analizar los datos estadísticos, se evidencia una disminución en la media del grupo según la tabla 27, al verificar la significancia de la muestra en la tabla 28, se observa que ésta es menor que α por lo tanto la hipótesis planteada es aceptada, lo que indica que la mayoría de los estudiantes ven el aprendizaje de un conocimiento como un proceso complejo, el cual depende de cada individuo y varia a través de la historia, lo que nos permite confirma que presenta una imagen de ciencia más contemporánea.
46 Tabla 29 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 18
Media N Desviación estándar Media de error estándar
Par 18 I18 2,1250 8 ,64087 ,22658
F18 1,5000 8 ,53452 ,18898
Tabla 30 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 18
Diferencias emparejadas
Se observa que 25% de los estudiantes antes de la aplicación de la unidad didáctica “La otra historia del ADN”, se encuentran indecisos con respecto a que no están seguros si los conocimientos de nuestros abuelos están del todo incorrectos ya que no se basan en una investigación científica; el otro 75% presenta una imagen contemporánea de ciencia.
47 Tabla 31 Estadísticas de muestras emparejadas para el enunciado 19
Media N Desviación estándar Media de error estándar
Par 19 I19 3,0000 8 1,51186 ,53452
F19 1,6250 8 ,51755 ,18298
Tabla 32 Prueba de muestras emparejadas para el enunciado 19
Diferencias emparejadas Gráfica 14 Respuestas del enunciado 19
Se observa que 37,5% de la población antes de la aplicación de la unidad didáctica “La otra historia del ADN”, presentan una imagen contemporánea de ciencia; el 12,5% de la población se encuentra indecisa con respecto a que el trabajo científico lo realiza una sola persona, sin un trabajo en equipo; y el otro 50% presenta una imagen tradicional de ciencia.