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Alejandro Drewes. enfoque CTS

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Academic year: 2020

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Alejandro Drewes, Lucía Iuliani. (2003). El enfoque CTS por situaciones problema: una propuesta para el aprendizaje de contenidos de contaminación ambiental. [Versión electrónica]. Revista Alambique 35

El enfoque CTS por situaciones problema: una propuesta

para el aprendizaje de contenidos de contaminación

ambiental

Alejandro Drewes Lucía Iuliani

Este artículo presenta una propuesta de selección e integración curricular de contenidos de contaminación ambiental en contexto CTS en el nivel polimodal de enseñanza de química (provincia de Buenos Aires, PBA, Argentina), junto con algunos resultados preliminares de su aplicación en un plan piloto con un grupo de profesores y profesoras. Los resultados sugieren que el diseño de actividades de investigación escolar en contexto CTS y la transformación de contenidos curriculares en situaciones problema pueden revertir deficiencias típicas (imagen de ciencia y otras) en estudiantes de química de nivel polimodal (edades: 16/17 años), aunque ello implica tiempos de inmersión prolongados, así como una correcta caracterización de ideas previas y motivaciones para obtener indicios de cambio conceptual y actitudinal.

Palabras clave: Ciencias experimentales, Didáctica, Medio ambiente

STS by problematic situations: a proposal for the environmental contamination contents learning

This article presents a proposal in STS context for selecting and integrating environmental contamination contents in the Chemistry learning, in the Polimodal school level (provincia de Buenos Aires, PBA, Argentina), along with some of its preliminary application results during a pilot plan developed with a Chemistry teacher's group. The results suggest that scholar research activities design in a STS context and the transformation of curricular contents in problematic situations can reverse typical deficiencies (science preconceptions and others) in Polimodal Chemistry students (age: 16/17), even that implies long immersion times, as well as a correct characterisation of preconceptions and motivations, in order to obtain some evidences of concept and attitudinal change.

Práctica docente y modelos de ciencia en la enseñanza media argentina

En el marco de una investigación propia reciente (Drewes y Iuliani, 2001) sobre el estado de incorporación del enfoque CTS, hecha en paralelo sobre docentes de química españoles (Barcelona) y argentinos (provincia de Buenos Aires) hemos detectado en el caso de los docentes argentinos bajo nivel de difusión del mismo, escasa transferencia a la práctica de aula en el nivel medio y críticas a la inespecificidad de las pautas curriculares oficiales respecto de su implementación. Ello resulta consistente con la caracterización de los investigadores acerca de la práctica y formación del profesorado de química y de ciencias en general, que incluye (cuadro 1).

Cuadro 1. Algunas características de la práctica y formación de profesorado de enseñanza media argentino

. Formación de docentes con visiones acríticas y desproblematizadas de la química y otras ciencias, y reproducción de dichas visiones en los procesos de enseñanza de dichos docentes.

. Relativa ausencia de procesos de enseñanza acordes con los mecanismos de producción de conocimientos científicos, incluyendo sus aspectos histórico-filosóficos (Gil Pérez, 1993).

. Abundancia de profesores y profesoras reacios a reflexiones profundas sobre la naturaleza de sus prácticas. . Herencia de la tradición académica (Davini, 1995) en la formación del profesorado de ciencias, que asume las ciencias cuantitativas (física y química) como modélicas para la construcción de conocimientos.

. Visiones reduccionistas del conocimiento científico, conducentes a la enseñanza disciplinar despojada de su contexto histórico-tecnológico y socio-ambiental.

Esta situación puede revertirse mediante una concepción integrada de aspectos curriculares, metodológicos y de fundamentación de contenidos en contexto CTS (Calderaro, Drewes y Mateu, 2000), buscando recuperar en el sistema educativo local una organización y selección de contenidos pensada desde la alfabetización científica

(Fourez, 1997) de los futuros profesionales y ciudadanos, procurando visiones de la ciencia humanistas y en términos de constructos históricos provisionales (Jiménez y Sanmartí, 1997).

La revisión de las prácticas docentes en química y disciplinas relacionadas debería fundarse así en una postura epistemológica con dos aspectos esenciales: los modos formales e informales de entender la génesis del conocimiento científico escolar, y las concepciones docentes acerca de las teorías/modelos de aprendizaje.

Enfoques CTS y cambio metodológico: una visión integradora para la

práctica del profesorado de química

A partir de la transversalidad natural de diversos contenidos del currículo de química -como contaminación -resulta a nuestro criterio muy aplicable el recurso a enfoques CTS por situaciones problema para el abordaje de los mismos, de cara a desarrollar el cambio metodológico en la enseñanza de la química de nivel medio y actual polimodal (15/18 años): por ejemplo, a partir del entrenamiento de un grupo de docentes en el diseño de planificaciones, empleando los siguientes niveles de análisis:

. Nivel I (curricular)

Organización, selección y secuenciación de contenidos disciplinares (contaminación e ítems curriculares relacionados) por parte de cada profesor o profesora, en sus propios programas de química y asignaturas relacionadas, en un contexto CTS-medio ambiente.

. Nivel II (metodológico)

Trabajo coordinado del grupo de docentes, para diseñar las estrategias y metodologías más acordes para la contextualización del contenido problemático y sus ejes disciplinares e interdisciplinares, transversales y longitudinales, en función de las características de los grupos escolares.

. Nivel III (teórico, de fundamentación)

Nivel de análisis de segundo orden de los procesos por parte de los docentes y demás actores del proceso educativo, sobre fundamentos epistemológicos, filosóficos y didácticos asumidos para una cierta selección de contenidos y para la elección de una determinada metodología.

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Transformación de contenidos en situaciones problemáticas

El plan de entrenamiento de docentes basado en el esquema anterior considera el trabajo sobre ejes interdisciplinares y la transformación de contenidos disciplinares puntuales tradicionales en problemas o

situaciones problemáticas que susciten intereses y compromisos éticos y afectivos, y que reflejen la multiplicidad de dimensiones (tecnológica, histórica, ética) de los conceptos estudiados.

Desarrollo de una propuesta didáctica superadora

En el curso del citado proyecto (Drewes y Iuliani, 2001) se ha establecido (encuestas y entrevistas) el acuerdo de una muestra de 20 docentes españoles de ciencias, de enseñanza media y universitaria, acerca de la pertinencia de los ítems del cuadro 2 como contenidos a problematizar en contexto CTS.

Cuadro 2. Contenidos a problematizar en contexto CTS

a) Tratamiento y destino final de residuos urbanos.

B) Contaminación marina por vertido de petróleo.

c) Depredación de fauna silvestre.

d) Polución del aire en centros urbanos.

e) Uso del PVC y otros plásticos de síntesis en la fabricación de juguetes.

f) Cambio climático y efecto invernadero.

g) Desertización y agotamiento de tierras de cultivo.

h) Agotamiento de bancos de pesca por sobreexplotación.

i) Impacto ambiental por residuos nucleares.

j) Contaminación de ríos y cursos de agua por metales pesados.

Todos los contenidos presentados permiten un desarrollo interdisciplinar y transversal en la organización y selección curricular. De ellos, los ítems a),d) y j) -por su especial relevancia en el escenario ambiental actual de la ciudad y provincia de Buenos Aires- son especialmente adecuados para formular una propuesta didáctica, basada en el estudio de casos (Gordillo y López Cerezo, 2000) en torno al eje "Preservación de espacios naturales y urbanos en la propia comunidad".

Estudio de caso: "Preservación de espacios naturales y urbanos en la propia

comunidad"

La evaluación a largo plazo de niveles de cambio conceptual y actitudinal en estudiantes de química de polimodal, y cambios metodológicos y conceptuales en profesores y profesoras de química se está realizando (marzo/diciembre de 2002), mediante la evaluación del Proyecto Química Salters (véase apartado de "Conclusiones"). En este artículo, en cambio, se presenta el diseño y los resultados de un trabajo piloto de dos semanas de duración con grupos de alumnos y alumnas de química de nivel polimodal y de bachillerato (15/17 años).

Actividad

La misma se desarrolló entre septiembre y noviembre de 2001, y consistió en:

. Selección de un grupo de profesores y profesoars de química de nivel polimodal (provincia de Buenos Aires, afectados a la Reforma), y de bachillerato (ciudad de Buenos Aires, no afectados a la Reforma), y de grupos de sus alumnos y alumnas (grupos 1 y 2: primer año polimodal, y grupo 3: cuarto año de bachillerato, edades 15/17 años).

. Diseño de instrumentos (encuestas I y II), destinados a relevar ideas previas escolares / preconcepciones e intereses sobre contaminación, imagen de química y del trabajo químico.

. Desarrollo de una actividad de investigación en contexto CTS, organizada por el profesorado con la supervisión de los autores, en torno a contenidos seleccionados por el alumnado de la encuesta II.

. Análisis de instrumentos, a fin de validar la hipótesis de trabajo (obtención de cambios conceptuales y actitudinales mediados por actividades de investigación en contexto CTS).

Objetivos

Mediante una inmersión de los grupos escolares en una actividad de investigación en contexto CTS sobre contenidos seleccionados por ellos de un menú de opciones, u otros propuestos por ellos en torno a temáticas de preservación de espacios urbanos, se pretende indagar elementos de cambio conceptual y actitudinal. Para ello, se usan como indicadores las diferencias entre las respuestas dadas al instrumento (encuesta I) antes y después de la actividad, calidad y tipo de informes presentados, y las valoraciones del profesorado a cargo respecto a posibles mejoras en la integración conceptual de contenidos de química.

Metodología

. Selección de grupos escolares y presentación del proyecto y de los instrumentos al profesorado a cargo de los mismos.

. Relevamiento de ideas previas/preconcepciones (encuesta I) e intereses (encuesta II) a los grupos escolares.

. Presentación de situaciones-problema de interés ambiental a partir de las respuestas a la encuesta II, y en función de los contenidos previos abordados en cada caso.

. Elección de metodología de investigación para el problema elegido por parte de los grupos, con soporte tutorial docente.

. Realización del trabajo de investigación (salidas de campo, visitas a centros de investigación, realización de entrevistas diseñadas por los estudiantes a gente de la comunidad, etc.) de forma autónoma, según pautas acordadas con el docente a cargo.

. Elaboración de informes, presentación de producciones, valoración docente y de padres.

Resultados

Se presentan los análisis comparados de respuestas a la encuesta I antes y después de la actividad de investigación, para los tres grupos de trabajo.

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Las categorías de análisis de las encuestas fueron en todos los casos:

a) Grado de información de los alumnos y las alumnas sobre la problemática de "contaminación y preservación de espacios urbanos".

b) Medios a través de los cuales acceden a la información sobre la problemática.

c) Nivel de responsabilidad y actuación individual frente a la problemática estudiada.

d) Papel de la química en el problema de contaminación.

e) Concepción de ciencia (química).

f) Imagen de la comunidad química y de su trabajo.

Análisis de respuestas a la encuesta I (grupos 1 y 2)

. Grupo 1: Primer año (15/16 años), modalidad economía y gestión, Escuela de Enseñanza Media n. 13 de Villa Ballester, Partido de San Martín, provincia de Buenos Aires, (coord.: Prof. Ana González).

. Grupo 2: Segundo año (16/17 años), modalidad ciencias naturales de la Escuela de Enseñanza Media n. 11 de San Martín, Partido de San Martín, provincia de Buenos Aires, (coord.: Prof. Cristina Cuñado).

Actividad de investigación de los grupos 1 y 2

. Asesoramiento docente sobre la presentación de un trabajo de investigación escolar.

. Recopilación tutorial de información sobre la problemática elegida: contaminación del agua, crecimiento de las napas en barrios de San Martín, contaminación del suelo, basura doméstica, contaminación del aire, gases eliminados por industrias en zonas de San Martín.

. Elaboración de instrumentos de investigación: encuestas, entrevistas. . Visitas a los barrios y espacios urbanos investigados.

. Recopilación de opiniones de vecinos afectados.

. Presentación de documentación, grabaciones y filmaciones. . Elaboración de informes.

Respuestas obtenidas antes de la actividad

a) El grupo 1, formado por alumnos y alumnas que no han elegido la modalidad de ciencias naturales, manifiesta un conocimiento moderado (62%) o bajo (23%) de problemáticas de contaminación. En cambio, el grupo 2 de la modalidad ciencias naturales, indica disponer de conocimiento moderado (48%) o bajo (33%) sobre distintas problemáticas, como las relacionadas con la contaminación del aire: el efecto invernadero, el debilitamiento de la capa de ozono, la lluvia ácida, la contaminación de aguas de origen orgánico, químico o radiactivo, y la contaminación de suelos.

b) En ambos grupos, la mayoría (70%) dice informarse por los medios de comunicación como televisión, revistas y diarios. Solo un bajo porcentaje reconoce el acercamiento a la problemática planteada a través de las actividades escolares.

c) Los alumnos y alumnas de los grupos 1 y 2 reconocen un alto nivel de compromiso (77% en grupo 1 y 86% en grupo 2, ambos en los niveles entre moderado y alto) no solo en lo que concierne a la concienciación de la problemática, sino en el grado de participación e implicación personal que pueden tener como ciudadanos y ciudadanas.

d) Cerca del 80% de ambos grupos reconoce el papel y la utilidad de la química indicando que:

La química estudia la materia y puede investigar el nivel de toxicidad de muchos productos utilizados, por ejemplo, por la industria o el agro y entonces evitar muchas problemáticas que afectan a la naturaleza, al ser humano y a su entorno.

e) y f) Un alto porcentaje de los encuestados no encuentra relación entre las ciencias y las problemáticas de la sociedad, con una visión descontextualizada, negativa o indiferente (34%) de aspectos sociales, históricos y tecnológicos. Esta idea se aprecia fuertemente en los preconceptos que tiene el alumnado sobre la imagen de un científico y sobre el trabajo que realiza un químico, por ejemplo:

Yo me lo imagino flaco, alto, con los pelos parados, un guardapolvo blanco hasta las rodillas, de anteojos y cara de loco; siempre en el laboratorio. Me imagino que su trabajo es raro, interesante y complicado.

El 70% de ambos grupos ve a los químicos "aislados" y "diferentes", y solamente el 15% los ve vinculados a la sociedad.

Evolución de las respuestas obtenidas luego de la actividad

El análisis comparado de respuestas luego de una nueva pasada de la encuesta I, junto con la revisión detallada de los informes presentados, y la valoración por parte del profesorado de los trabajos de investigación, permite inferir algunos indicios positivos respecto de cambios actitudinales positivos frente a la química y sus implicaciones sociales, así como unas interpretaciones más amplias y ricas del fenómeno de contaminación, y de las relaciones costos internos/costos externos (Foster, 1975).

Análisis de respuestas a la encuesta I (grupo 3)

Grupo 3: Cuarto año de bachillerato (16/17 años), Liceo n. 9, ciudad de Buenos Aires, (coord.: Prof. Lidia Contini).

Actividades de investigación del grupo 3

. Presentación de encuesta I (identificación de preconcepciones/ideas previas sobre contaminación e imagen de química) y II (detección de intereses).

. Elección y desarrollo de la actividad de investigación por equipos, en torno a aspectos de la temática (preservación de espacios urbanos) elegida (contaminación de atmósferas urbanas, efecto invernadero, reciclado de pilas, combustibles y naftas "verdes").

Respuestas obtenidas antes de la actividad

a) El análisis de respuestas del grupo 3 a las preguntas 1 a 3 muestra un escaso nivel de información sobre cuestiones de contaminación, y estereotipos negativos predominantes (90%) acerca de los químicos.

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Solamente el 11,5% de las respuestas hacen referencias explícitas a problemas ambientales de la ciudad (contaminación de Río de la Plata y Riachuelo) y 23% al adelgazamiento de la capa de ozono.

b) Los medios de información predominantes indicados son: televisión/periódicos (46%), radios e Internet (27%).

c) El nivel de compromiso personal frente a los problemas de contaminación es del 11,5%.

d) Un 23% de la muestra indica relaciones directas entre química y contaminación, aunque no las justifican; un 46% da respuestas inconsistentes, o no responde.

e) y f) Antes de la actividad, una parte apreciable de la muestra (46%) valora como muy importante, importante o equivalente (útil, imprescindible, etc.) el conocimiento de la disciplina, mientras que un porcentaje equivalente da respuestas inconducentes, la asocian a "laboratorio", "experimentos", etc. El porcentaje de respuestas asignado al indicador "difícil" es de 19,2%.

Las tendencias de respuestas sobre imagen de los químicos y de su trabajo muestran connotaciones negativas típicas: solamente el 15,4% de los sujetos asocia a los químicos con personas "normales", apareciendo los típicos estereotipos de cómic (Marco, 1995), relacionados con hombres de gafas y bata blanca trabajando en laboratorios, con diferentes complementos (realizando experimentos, con tubos de ensayo, etc.) (23,1%).

Evolución de las respuestas obtenidas tras la actividad

En las categorías a y B, hay algunos progresos cualitativos en las respuestas, por caso menciones de contaminantes específicos (especialmente clorofluorocarbonos) y de formas de contaminación no convencionales (visual y sonora). Tras la actividad, se produce alguna mejora: el 27% de las respuestas refieren a la contaminación de aguas del Río de la Plata y afluentes; otro 27%, al "agujero de ozono", y el 11,5%, a la presencia de residuos en aceras y calles. En las respuestas de la categoría c no parece haber mejoras tras la actividad, con solo un 11,5% de casos de compromiso activo con el fenómeno de contaminación.

La conceptualización de relaciones entre química y contaminación permanece esencialmente sin cambios tras la actividad.

Por otro lado, en las categorías e y f hay escasas mejoras. Solamente un 15,4% de la muestra indica incorporación de aspectos informativos (referencia al papel de la química, tanto en la generación de problemas de contaminación, como en su resolución).

Conclusiones

Los resultados obtenidos convalidan parcialmente la hipótesis de trabajo para los grupos 1 y 2. En estos casos, la metodología investigativa sugerida por los docentes y el trabajo orientativo adicional sobre el trabajo en proyectos de investigación escolar, resultaron factores motivadores y diferenciadores respecto del grupo 3, que trabajó sobre temas de elección propia -reciclado de pilas y otros-, pero con una metodología excesivamente abierta que no alcanzó a movilizar centros de interés.

No obstante, en el caso de los grupos 1 y 2, considerando la corta duración de la actividad, los resultados pueden considerarse satisfactorios en función de las producciones realizadas -diseño y grabación de entrevistas con miembros de la comunidad, informes filmados de zonas de acumulación de basura, etc.-.

Se espera mejorar estos resultados y explotar la potencialidad de los aspectos metodológicos del enfoque CTS en los niveles medio y polimodal, con un trabajo a largo plazo (período marzo-diciembre 2002) de evaluación del Proyecto CTS Química Salters, en su edición española experimental revisada (CIDE, Ministerio de Educación y Cultura, Centro de Investigación y Documentación Educativa, Madrid, 1999).

Este proceso de evaluación está en su etapa de cierre actualmente, a través de rediseños en los programas de asignaturas de química de bachillerato y de polimodal por parte de un grupo de profesores y profesoras de química y físico-química. La adaptación de actividades y contenidos de dicho proyecto español (marzo-diciembre 2002) implica objetivos de:

. Establecer los posibles reajustes de dicho Proyecto español a introducir en función de las problemáticas propias de la enseñanza de química en el sistema educativo argentino.

. Lograr niveles de cambio metodológico en los profesores y profesoras de química.

. Alcanzar niveles de cambio conceptual y actitudinal en los estudiantes de química de los niveles citados.

Bibliografía

CALDERARO, A.; DREWES, A.; MATEU, M. (2000): Química y Biología - Ciencias Naturales (Módulo de Capacitación para el Curso de Reconversión Docente 2000 para maestros y profesores de nivel EGB3/ Polimodal). Buenos Aires. UNSAM.

DAVINI, M.C. (1995): "Tradiciones en la formación de los docentes y sus presencias actuales" en La formación docente en cuestión: política y pedagogía. Paidós. Buenos Aires - Barcelona - México, pp. 19-50.

DREWES, A.M.; IULIANI, L. (2001): "Proyecto: Química, Física y Medio Ambiente: un Proyecto basado en el enfoque CTS para la Formación del Profesorado de Química en el Nivel de Educación Superior" en página web, sitio "Calidad". Programa de Promoción de la Calidad de la Educación Superior, Capacitación Docente para el Fortalecimiento de Disciplinas Núcleo. Sección C:

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MARCO, B. (1995): La naturaleza de la Ciencia en los enfoques CTS, en Alambique. Didáctica de las Ciencias Experimentales, n. 3, enero, pp. 19-29.

Dirección de contacto

Alejandro Drewes

Universidad Nacional de General San Martín (UNSAM) y Proyecto Salters. Buenos Aires (Argentina). Lucía Iuliani

Referencias

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