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Timestamp: 2019-02-23 07:07:11+00:00

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Tutorial/El experimento docente dentro de la actividad de laboratorio | CubaEduca
El experimento docente dentro de la actividad de laboratorio. Su importancia en la educación científica de los estudiantes. Breves consideraciones sobre algunos modelos de aprendizaje que inciden en el experimento.
M.S.c. José Colado Pernas.
Prof. Asistente de Didáctica de la Física.
Instituto Superior Pedagógico "Enrique José Varona". La Habana, Cuba.
La revolución científico técnica, precisa poner al alcance de los estudiantes en general los conocimientos científicos, y en ello juega un papel fundamental el experimento docente, como parte inseparable de su formación cultural, para su futura inserción en la vida.
En la enseñanza general al estudiante se le plantean tareas nuevas y cada vez más complejas, cuya solución exige que sea capaz de orientarse adecuadamente en relación con los objetos y fenómenos, esto es, que pueda distinguir sus cualidades y establecer relaciones entre ellos. Es decir, que toda tarea práctica implica una correcta percepción de los objetos, sus cualidades y sus relaciones.
Los aportes que la experimentación y la actividad práctica hacen en la formación de conocimientos, habilidades, hábitos, actitudes y valores desde la primaria hasta la culminación de sus estudios, constituyen una fuente importante en la formación del individuo, que dejará una huella imperecedera en él y que, en gran medida, será decisiva en su ulterior desarrollo, así como en su proyección ante la vida y su concepción del mundo. Para ello debemos realizar una actividad experimental, que en realidad le permita al estudiante una verdadera reflexión de los objetos y fenómenos estudiados y su aplicación a su contexto cotidiano.
La ruptura clásica entre las actividades teóricas y prácticas en el plano educacional, explican la importancia asignada y reconocida históricamente, al experimento basado en los métodos de observación y medición, como formas de contrarrestar el carácter enciclopédico, verbalista y acientífico del proceso de enseñanza - aprendizaje de las ciencias.
A pesar de la importancia asignada al experimento en la enseñanza de las ciencias, en la vinculación de la teoría con la práctica y en la transformación de los conocimientos en convicciones y actitudes, en la práctica escolar cubana su utilización ha estado orientada a una mera ilustración, y en el plano de su contribución a la investigación científica, a la constatación experimental de los conocimientos teóricos; y en un gran por ciento, las limitaciones de instalaciones y materiales, de número de estudiantes, sobrecarga e insuficiencia en la calificación de los profesores y el propio carácter enciclopédico de los currículos ha minimizado su implementación.
Importancia del experimento en la educación científica de los estudiantes.
La no superación en la práctica educativa de la estrechez de las bases gnoseológicas del empirismo, del racionalismo y del materialismo metáfísico en la explicación de la interrelación entre lo sensorial - lo racional, lo empírico - lo teórico y lo concreto - abstracto - concreto pensado en el proceso de conocimiento, ha condicionado una absolutización del experimento como única vía de aprendizaje científico. Así, " Dado que la experimentación es un elemento fundamental en la ciencia, muchos creen que debería ser igual de esencial para la educación científica". (Hodson, 1994).
Desde el punto de vista de los objetivos asignados y resultados obtenidos al experimento se ha realizado una amplia reflexión crítica por diversos autores, es por ello por lo que me limitaré al análisis de su papel en la adquisición de conocimientos científicos y en la metodología de la investigación científica. El punto de partida será la distinción entre el conocimiento escolar y el conocimiento científico y por tanto entre el proceso de enseñanza - aprendizaje de las ciencias y la práctica de la ciencia en la educación científica de los estudiantes.
El entendimiento de la educación científica en sus tres elementos básicos: adquisición de conocimientos científicos, comprensión de la naturaleza de la ciencia y aprender a hacer ciencia (o la alfabetización científica como la denomina D. Hodson), adicionándole dos componentes más según D. Gil,: la aproximación a la tecnología precientífica y el desarrollo de un interés crítico por la actividad científica, merecen una reflexión sin ánimo de una revisión crítica, por no ser objetivo del presente trabajo.
En la explicación del aprendizaje sobre la naturaleza de la ciencia está bien identificada en su forma explícita, los aspectos concretos del método científico y el diseño de experiencias durante el trabajo experimental, y por lo tanto su instrumentación sobre la base de un modelo de la ciencia, contrario al inductivismo y a una serie de algoritmos de procesos discretos, que reconozca: " la falibilidad y la dependencia teórica de la observación y del experimento, que aporte conciencia de cómo se trasmiten los conocimientos dentro de la comunidad científica, que admita que la ciencia está influida por consideraciones socioeconómicas, culturales, políticas, éticas y morales, y que haga hincapié en la distinción entre teorías realistas - cuyo objetivo es explicar - modelos instrumentalistas que persiguen realizar predicciones - …" (Hodson, 1994)
Además dentro de este aspecto se incorporan, las fases principales de la actividad científica e investigativa: diseño y planificación, realización, reflexión y elaboración de informe, diferenciándola de manera radical de la práctica de la ciencia, al enfocar ésta desde una visión más realista y objetiva: una actividad dinámica e interactiva, caracterizada por la constante interacción de pensamiento y acción, propias de la investigación científica como actividad creativa, con procedimientos intuitivos y alógicos. Estando de acuerdo con la necesidad de la visión y práctica de una auténtica ciencia, me inquieta si realmente ello es factible en el proceso de aprendizaje, incluso para un nivel universitario, o si precisamente en ello reside la diferencia sustancial entre el conocimiento escolar y el conocimiento científico.
Las bases del modelo de ciencia planteado resultan decisivas a los efectos de reconceptualizar el trabajo del laboratorio, las cuales adoptamos como sustento teórico para la renovación de las prácticas de laboratorio.
Una cuestión que requiere esclarecimiento, desde mi opinión, es la DEPENDENCIA TEÓRICA DE LA OBSERVACIÓN Y DEL EXPERIEMENTO.
Como señalan muchos autores, el desarrollo de las ciencia experimentales y de su enseñanza históricamente ha enfatizado la visión del experimento ligada al conocimiento empírico, como fuente principal del conocimiento sensorial directo o vía para la decantación o refutación de las teorías, sin detenerse en los nexos existentes entre el experimento y la teoría como medio de obtención del conocimiento científico. "El desarrollo de la ciencia no se concibe sin el experimento, pero sólo en su unidad estrecha con la teoría…" (Fundora J., Valdés Castro P, Pedroso F, 1999).
En la práctica educativa el trabajo del laboratorio, aunque extenso en algunos planes de estudio, resulta pobre en cuanto a sus vínculos con la esencia conceptual del aprendizaje, en cuanto a su conexión con los contenidos conceptuales y procedimentales. Por ello se afirma: "Un estudiante que carezca de la comprensión teórica apropiada no sabrá dónde o cómo mirar para efectuar las observaciones adecuadas a la tarea en cuestión o no sabrá como interpretar lo que ve" (refiriéndose tanto al marco teórico apropiado como al precientífico). (Hodson, 1994).
Es decir se está abogando por un experimento que incorpore la reflexión como medio que ayude a los estudiantes a alcanzar un nivel de comprensión conceptual específico.
Nos sentimos obligados a realizar algunas especificaciones con respecto al vinculo entre el experimento y la teoría del conocimiento.
Las percepciones del mundo que nos rodea son imágenes subjetivas de la realidad objetiva, por cuanto son el producto de la actividad del organismo del cerebro y de los órganos del sentido. El objeto del conocimiento perceptivo es la realidad en la riqueza de sus determinaciones particulares, concretas. Muchos hechos, acontecimientos y particularidades pueden ser deducidos, es decir, conocidos sin mediación de las constataciones perceptivas.
El conocimiento perceptivo es el primer nivel de conocimiento, la base sobre la cual se construyen los otros niveles del conocimiento racional: el empírico y el teórico.
En el proceso del conocimiento científico, el conocimiento empírico, como base y punto de partida de todo conocimiento, se realiza por la observación. La más fértil forma de la observación científica es la observación en condiciones experimentales, en el caso que nos ocupa, orientados y controlados por el profesor.
Las ciencias se separan del conocimiento cotidiano no sólo a nivel del conocimiento teórico, sino a nivel de conocimiento empírico. El conocimiento empírico se construye en base a los datos de la observación por la actividad mental como son el análisis y la abstracción, la comparación y la generalización.
Si bien es cierto, que la historia de la ciencia niega el punto de vista empirista por el cual la observación científica precede a la hipótesis, formulada sobre la base de los datos de la observación por operaciones inductivas, pues siempre se parte de determinadas hipótesis y teorías ello no significa que su aplicación en el proceso de enseñanza-aprendizaje siempre tenga que seguir la misma lógica.
El conocimiento no se construye en un movimiento unidireccional desde las constataciones perceptivas a los esquemas empíricos y construcciones teóricas. Las etapas superiores del conocimiento se construyen y se renuevan sobre la base de las acumulaciones y las transformaciones que tienen lugar en las etapas inferiores, pero tienen al mismo tiempo, un rol constitutivo en relación a las adquisiciones de las etapas anteriores.
"El proceso dialéctico del conocimiento se realiza en el cuadro de una interacción circular de los grandes niveles: las constataciones perceptivas, las esquematizaciones empíricas y las construcciones en el contexto de un movimiento de doble sentido, de lo concreto a lo abstracto, que tiene lugar en una variedad de formas y modalidades de la abstracción: y de lo abstracto a lo concreto-pensado, que incluye tanto los pasos por los que la teoría interviene en la interpretación de los datos de la observación y en la elaboración de los hechos científicos, como los pasos por los que tiene lugar la confrontación de la teoría con los hechos".(Castaño Aria, 1993)
Los conceptos empíricos formulados por las disciplinas experimentales y obtenidos de la inducción tienen nacimiento en el análisis y generalización de la observación y están orientados por la necesidad y el interés de las comunidades sociales, históricamente determinadas. Son resultado de los procedimientos conscientes en función de un determinado nivel de desarrollo y particularidades de la práctica social, que genera las necesidades prácticas e intereses teóricos.
En esto radica la función práctica del conocimiento empírico, al estar asociado a correlaciones empíricas que permiten elaborar previsiones acerca del desarrollo de los procesos naturales y sociales y anticipar los resultados de nuestra actividad, accionando más eficazmente. Al mismo tiempo esta previsión no va más allá de una probabilidad que puede ser seguida por nuevas constataciones fácticas observacionales. Desde este punto de vista podemos retomar a Engels al decir: "Antes que los hombres argumenten, ellos han actuado. Al principio fueron los hechos. Y los hechos humanos resolvieron las dificultades mucho antes que la ingeniosidad humana los hubiera inventado". (Engels, 1962)
No es posible reducir el conocimiento científico al conocimiento empírico. El conocimiento científico, en el sentido más amplio del término, está referido al conocimiento de las relaciones universales y necesarias ligado al desarrollo cognitivo y a las modalidades de abstracción esencial, vinculado a la existencia de una ciencia teórica. Desde la época de Engels, caracterizada por el tránsito de algunas ramas de la ciencia del estado empírico al teórico, el inductivismo, concepción por la cual todas las leyes de la ciencia tienen nacimiento exclusivamente en la inducción, representó un punto de vista metodológico y epistemológico superado.
Ello no niega el valor del conocimiento empírico, en tanto evita la elaboración de teorías estériles y especulativas. El proceso que va de los fenómenos, de propiedades y acciones de las cosas corporales a la deducción de principios generales, es un progreso en el conocimiento, aún cuando las causas de estos principios no sean conocidas. La descripción, o clasificación y la formulación de correlaciones empíricas tiene una función positiva al estimular el interés por la estimulación teórica y anticipar principios teóricos que devendrán verificables en una etapa ulterior del desarrollo del conocimiento científico.
La adquisición de conocimientos es posible sólo si existen determinados hábitos y habilidades, y al propio tiempo, se posee cierto caudal de conocimiento. En esta interacción dialéctica la observación y la experimentación cobran una importancia transcendente ya que mediante ellas se logra adquirir nuevos conocimientos y demostrar los ya adquiridos. La observación y experimentación contribuyen a lograr un alto nivel de desarrollo cognitivo que perfeccionados gradualmente, sentaran las bases para el conocimiento científico.
La absolutización de los contenidos conceptuales o los métodos de la ciencia ha originado modelos de enseñanza-aprendizaje de las ciencias, con un gran sesgo reduccionista, conceptual o experimentalista.
Breves consideraciones sobre algunos modelos de aprendizaje que inciden en el experimento.
Por ser nuestro objeto de estudio, el experimento con sus métodos de observación y medición, génesis del aprendizaje por descubrimiento, haré un breve comentario de sus ideas centrales, a pesar de los abundantes estudios en torno al fracaso de este paradigma, dado su dominio dentro de los intentos de renovación de la enseñanza de las ciencias por más de 30 años. A continuación expondré las ideas más importantes del aprendizaje por descubrimiento con algunas observaciones propias, basada en el libro "Psicología educativa: un punto de vista cognoscitivo".(D. Ausubel, J. Novak y otros, 1983)
El aprendizaje por descubrimiento constituye una de las tendencias pedagógicas mas extendida en las ultimas décadas (años 60 y 70) en el mundo anglosajón, reflejada en nuestro país en la enseñanza de las ciencias eminentemente experimental como vía para romper con la enseñanza libresca.
Sus antecedentes históricos se hallan en el movimiento de educación progresista de fines del siglo XIX y principios del XX, con diversas manifestaciones como expresión de la insatisfacción ante el formalismo de gran parte del contenido educativo, los métodos de enseñanza análogos al catecismo, la no correlación del currículo con la experiencia cotidiana, con el mundo físico y el ambiente social, entre otros.
De este movimiento inicial se desgajaron dos tendencias educativas:
El aprendizaje inductivo e incidental con un hincapié exagerado en la experiencia directa, inmediata y concreta y en los intereses espontáneos.
La enseñanza centrada en el alumno con insistencia en la autonomía y el descubrimiento autónomo opuestas a la guía o dirección en el aprendizaje y particularmente, a la comunicación de ideas y generalizaciones por parte de los maestros.
Tanto en una como en otra, se establecieron como prerrequisitos para la comprensión y el descubrimiento significativo: la resolución de problemas, el trabajo de laboratorio y el método científico.
Aunque entre sus propios expositores modernos (Hendrix, Bruner, Suchman. y otros) existen muchos puntos controvertidos, podemos destacar algunas de sus proposiciones fundamentales:
Todo el conocimiento real es descubierto por uno mismo. Esta afirmación de que el alumno sólo poseerá en realidad conocimientos o adquirirá una idea cuando la descubra por si mismo o por su propia determinación tiene sus bases en la preferencia extrema por la capacidad de resolver problemas como criterio para juzgar la inteligencia y en que el niño está mejor equipado para regular su propio proceso de aprendizaje.
Es cierto que el proceso de conocimiento exige que el mundo sea filtrado por el aparato sensorial y la estructuras cognoscitivas personales de cada individuo antes de que tenga significado. Pero, la mayor parte de lo que uno sabe realmente consiste en ideas que otros han descubierto y que han sido comunicadas de modo significativo; si cada hombre debe descubrir por sí mismo cada fracción del conocimiento que desee poseer seria un repudio a la herencia humana, pues en cada generación solo es posible internalizar significativamente un fragmento de la cultura total.
El significado es producto exclusivo del descubrimiento creativo no verbal. Su fundamentación reside en la idea de que los conceptos y las generalizaciones son formas verbales vacías a menos que se descubra por la propia experiencia concreta, empírica y no verbal. La expresión verbal es superflua y perjudicial para generar y transferir ideas y comprensión.
Esta afirmación parte de la representación errónea de que aprendizaje verbal es pasivo y repetitivo, confunde al acto de descubrir con el de comprender y niega la transición de la ascensión de lo concreto a lo abstracto en el conocimiento.
Además confunden la denominación de las cosas con el lenguaje como envoltura material del pensamiento. Existe una etapa intuitiva (subverbal) cuando el nuevo conocimiento no está preciso ni claro y solo se refina cuando puede ser expresado por medio de la palabra, Otra cosa es el proceso posterior de nombrar o denominar los significados.
Por otro lado, el conocimiento significativo no es un producto exclusivo del descubrimiento creativo no verbal. Para que se dé el conocimiento significativo según Ausubel son necesarias tres condiciones: significado lógico del material o tarea educativa, contenido adecuado a la estructura cognoscitiva y disposición y actitud de los estudiantes.
De esta manera, extrapolan la etapa semi-abstracta o concreta-empírica necesaria en la educación primaria a los niveles de secundaria y la universidad, que ya poseen los rudimentos de la ciencia y que por tanto pueden combinar la exposición verbal con la practica de laboratorio y la resolución de problemas.
El método por descubrimiento es el principal medio para trasmitir el contenido de la materia. Este planteamiento proviene de que las abstracciones son simple verborrea a menos que sean descubiertas por los propios estudiantes.
En este caso parten de la premisa del razonamiento inductivo a partir de datos empíricos cuando en realidad hasta los niños ingresan con ideas preconcebidas que tratan de confirmar, lo cual tiene como desventaja la tendencia a derivar conclusiones de forma precipitada a generalizar en base a experiencias limitadas y a considerar un solo aspecto del problema. Desde el punto de vista practico no es factible pedagógicamente por la exagerada duración de sus procedimientos sean problemas estructurados o no estructurados.
La capacidad para resolver problemas es la meta primordial de la educación.
El desarrollo de la capacidad para resolver problemas es una finalidad educativa importante. Sin embargo para adiestrarse en la resolución de problemas y en la aplicación del método científico no es necesario que cada alumno redescubra cada uno de los principios contenidos en el plan de estudios. Además, la resolución de problemas puede realizarse de manera mecánica y repetitiva y conducir a la memorización de tipos y soluciones a problemas sin que mejore la comprensión.
El adiestramiento en la heurística del descubrimiento es mas importante que la enseñanza de la materia de estudio. Es un enfoque tendiente a mejorar la capacidad de pensamiento critico a través de los principios de la lógica, estilo de pensamiento que desarrolla capacidades independientemente del área del curriculum, que aprenda a observar, experimentar, cuestionar y analizar como forma de aprender independiente de los resultados y del campo de la ciencia.
Ello va en contra de la presentación sistemática de un cuerpo organizado de conocimientos y puede confundir las metas del estudiante y del científico. La capacidad de pensamiento critico solo puede mejorarse dentro el contexto de una disciplina concreta, lo cual no excluye el valor del cuestionamiento heurístico en la formulación de problemas, el planteamiento de hipótesis y en la búsqueda de respuestas.
Cada niño debiera ser un pensador critico y creativo. Enseñar a pensar creativa y críticamente es una meta que se alcanza como resultado de un largo camino que integra a todos los componentes del proceso docente, y no solo el método. El proceso de aprendizaje abarca de manera gradual la reproducción, comprensión, reflexión y el conocimiento autónomo, y sobre todo en estas dos ultimas es que podemos hablar de capacidades creativas. Aunque nadie duda de su importancia sus dificultades radican en la complejidad de este como proceso social.
La enseñanza expositiva es autoritaria. Esta afirmación resulta exagerada por cuanto el autoritarismo no es inherente a toda exposición didáctica ni al método en si. No debemos olvidar la función educativa de la palabra a través de la historia.
El descubrimiento organiza de manera eficaz lo aprendido para emplearlo ulteriormente, es generador único de la motivación y la confianza en si mismo, es una fuente primaria de motivación intrínseca y segura la conservación del recuerdo.
Estas ultimas afirmaciones constituyen una fundamentación psicológica del método de descubrimiento. Se puede estar de acuerdo con ellas, aunque no han sido comprobadas en las investigaciones realizadas y poseen un carácter muy absoluto, sobre todo cuando se trasladan a la esfera afectivo-motivacional del proceso de enseñanza-aprendizaje que es resultado de un conjunto de factores internos y externos.
Han sido reconocidas como desventajas del aprendizaje por descubrimiento que: requiere gran inversión de tiempo para presentar el contenido de la materia; la tendencia excesiva a derivar conclusiones precipitadas, a generalizar en base a experiencias limitadas y a un solo aspecto del problema; poca atención al contenido sistemáticamente organizado, las variables de la practica y la retroalimentacion; la hiperbolización de la capacidad de los estudiantes para descubrir todo lo que necesitan saber; así como las inconsistencias y falta de testimonios en las investigaciones realizadas.
Entre sus ventajas es posible enumerar las siguientes: su utilidad en las primeras etapas de aprendizaje de cualquier tema abstracto que exija una experiencia empirico-concreta para el desarrollo cognoscitivo, en particular antes de la adolescencia; su validez para enseñar el método científico y destrezas efectivas en la resolución de problemas; como técnica pedagógica; para mejorar el aprendizaje, la retención y la transferibilidad de las ideas significativas aprendidas, debido a factores cognoscitivos y motivacionales.
A pesar de las críticas realizadas a esta teoría no podemos subvalorar sus aportes y experiencias positivas en el mejoramiento del aprendizaje, debido a factores cognoscitivos y motivacionales relacionados a la validez de la experiencia concreta en la asimilación de los conocimientos científicos, la especificidad y efectividad de los métodos científicos en el proceso de enseñanza-aprendizaje y el reconocimiento de que el proceso de conocimiento exige que el mundo sea filtrado por el aparato sensorial y la estructura cognoscitiva de cada estudiante El aprendizaje por descubrimiento, en mi opinión, revitaliza el contenido de la ciencia como sistema procedimental que debe tener su manifestación en la concepción y estructuración del proceso de enseñanza-aprendizaje.
En resumen el aprendizaje por descubrimiento es criticado por su inductivismo extremo, la sobrevaloración del método frente al sistema conceptual, por el carácter completamente aútonomo del proceso de aprendizaje y por la exageración o ingenuidad en cuanto a las posibilidades de hacer ciencia en el medio escolar.
Al mismo tiempo, constituyó un intento de renovacón de la enseñanza de las ciencias, una ruptura con los modelos de transmisión-recepción de conceptos acabados e inició un proceso de aproximación del procesos de enseñanza-aprendizaje y sus métodos a la actividad científica y generar así una actitud positiva ante la ciencia y su aprendizaje.
El aprendizaje como una investigación dirigida. Un nuevo modelo de enseñanza aprendizaje de las ciencias. ¿Será una solución al experimento?
En la segunda mitad del presente siglo, se inicia un tránsito hacia un nuevo modelo de enseñanza-aprendizaje cuyo principal exponente es el constructivismo pedagógico que sitúa su énfasis central en la asimilación significativa de los contenidos de la ciencia, basada en la actividad compleja organizadora de los alumnos a partir de revisiones, selecciones, transformaciones y reestructuraciones de sus conocimientos anteriores, bajo la orientación del profesor y la cooperación con los restantes estudiantes. En este marco de referencia es que aparece desde fines de los años 70, una amplia investigación en la Didáctica de las Ciencias, que basados en las concepciones alternativas proponen un modelo de enseñanza aprendizaje de las ciencias que hace hincapié en el papel del que aprende.
Esta nueva concepción del aprendizaje de la ciencia se ha concretado en estrategias de aprendizaje enfocadas al cambio conceptual y a la investigación dirigida. (Gil Pérez, D. y Valdés Castro, P. 1996).
Los diferentes modelos didácticos para provocar cambios conceptuales, tienen como punto común: que las ideas de los alumnos se ponen en cuestionamiento creando conflictos cognitivos que produzcan insatisfacción y permitan asimilar nuevas ideas científicas.
La construcción del conocimiento científico precisa no sólo de cambios conceptuales, sino también de cambios metodológicos y epistemológicos, lo que supone que los alumnos aborden los problemas con procedimientos científicos y actitudes reflexivas y creativas. De ahí que sus investigaciones hayan devenido en críticas a las estrategias de enseñanza basadas en el cambio conceptual y hacia la propuesta de un modelo de aprendizaje de las ciencias como investigación dirigida que provoca actividades explícitas que asocien el cambio conceptual con la práctica de aspectos claves de la metodología científica.
La concepción del aprendizaje como investigación tiene su génesis en el propio proceso de renovación iniciado con el aprendizaje por descubrimiento ante la ineficacia del modelo de enseñanza-aprendizaje por transmisión recepción, y es un intento de superar las limitaciones gnoseológicas, epistemológicas y pedagógicas de éste..
Su surgimiento está asociado a razones pedagógico-sociales y psicológicas didácticas, como alternativa para que los estudiantes adquieran conocimientos más profundos y sólidos y para relacionarlos con elementos esenciales de la actividad científica superando las dificultades en el aprendizaje por la presencia y persistencia de concepciones alternativas .
Las razones que fundamentan la necesidad del aprendizaje como investigación en las ciencias son: (Valdés Castro, P y R., 1998)
Porque el objetivo fundamental de la educación es reproducir en las nuevas generaciones lo mejor de la experiencia histórico-social de la humanidad, uno de cuyos elementos principales es la experiencia de la actividad investigadora.
Por la importancia que la actividad científico-investigadora ha adquirido en la actualidad abarcando casi todas las esferas de la vida social.
Porque constituye la vía idónea para la elaboración de conceptos y reestructuración de las preconcepciones y para el desarrollo de una actitud científica y la motivación de los estudiantes por el aprendizaje.
A continuación presentamos el esquema de la estrategia de aprendizaje de las ciencias como investigación que resume las características esenciales de la misma: (a pesar de la existencia de otras formas esquemáticas): (Gil, D., 1996)
Plantear situaciones problemáticas abiertas de interés que generen interés y proporcionen una comprensión inicial de la tarea.
Estudio cualitativo de las situaciones problemáticas, con ayuda de las búsquedas bibliográficas y que sirvan para explicitar las ideas, visión del mundo, destrezas y actitudes de los estudiantes.
Orientar el tratamiento científico de los problemas, que contemple la emisión de hipótesis, elaboración de estrategias para la contrastación de las mismas y resolución y análisis de los resultados, como ocasión de conflicto cognoscitivo entre diferentes concepciones.
Plantear el manejo reiterado de los nuevos conocimientos en una variedad de situaciones, poniendo énfasis en las relaciones Ciencia/ Tecnología/ Sociedad.
Lo que distingue a este modelo emergente de aprendizaje de las ciencias es:
la superación concepciones erróneas sobre la ciencia al concederle importancia al cuerpo de conocimientos y la contextualización social de la actividad científica.
el aprendizaje de las ciencias como una investigación de situaciones problemáticas de interés.
a diferencia del modelo de aprendizaje por cambio conceptual: establece una interrelación entre el conocimiento conceptual y el procedimental,, da un nuevo sentido a la sustitución de unas ideas por otras y el cambio conceptual adquiere significado funcional para resolver problemas de interés de los estudiantes.
Parte de una mejor comprensión de la actividad científica, en cuanto a la contextualización y los componentes afectivos.
Diferencia el conocimiento escolar del conocimiento científico en que es: una investigación dirigida en dominios conocidos por el profesor, una replica de investigaciones ya realizadas y se realiza con situaciones muy simplificadas.
Facilita la adquisición significativa de conocimiento e impregna al trabajo de los estudiantes el interés de una actividad más abierta, creativa y contextualizada.
Es una estrategia de aprendizaje que "puede calificarse radicalmente de constructivista en el sentido de que contempla la participación efectiva de los alumnos en la construcción de sus conocimientos." (Gil D., 1994).
"La idea básica que subyace en el modelo de aprendizaje como investigación es que los alumnos pueden construir y afianzar conocimientos, al tiempo que se familiarizan con las características básicas del trabajo científico y adquieren un interés crítico por las ciencias y sus repercusiones... Se trata de favorecer en el aula un trabajo colectivo de investigación dirigida, tan alejado del descubrimiento autónomo como de la transmisión de conocimientos ya elaborados". (Gil y Valdés Castro, 1996)
Sin lugar a dudas, una simple observación manifiesta que este último enfoque supera a los antecesores en una serie de aspectos. Sin embargo, aunque no hemos enumerado algunas de sus limitaciones (tiempo requerido, rigidez de los materiales, exigencia de intensa actividad mental de los estudiantes, etc ), hay que significar que cada uno de los modelos sostienen aspectos que son necesarios para la instrumentación del proceso de enseñanza-aprendizaje de las ciencias en determinados momentos.
Diferentes tipos de experimento docente.
En la escuela media cubana el experimento docente en las asignaturas de ciencia adopta las siguientes modalidades: DEMOSTRACIONES, TRABAJOS DE LABORATORIOS, PRACTICAS INDEPENDIENTES, EXPERIMENTOS EXTRACLASE. Cada una debe cumplir los siguientes requisitos didácticos.
DEMOSTRACIONES : Las demostraciones son realizadas, cuando se precisa de una dirección activa por parte del profesor, que es el ejecutor, empleando medios y equipos que resulten visibles para todos los estudiantes, cumpliendo los siguientes requisitos.
Inclusión orgánica en el proceso docente. Este requisito es común para toda actividad experimental y consiste en que debe guardar correspondencia con el material previsto a analizar en la clase.
Orden de realización de las demostraciones. Debe ser realizada de acuerdo con el tratamiento del contenido establecido en el plan de la asignatura.
Duración de la demostración. Que ocupe el tiempo que realmente sea imprescindible para su realización.
Carácter convincente de los experimentos demostrativos. Mostrar de forma clara y convincente como ocurre un fenómeno o proceso.
Sencillez del montaje. Los montajes deben ser lo más simples posibles.
Expresividad de las demostraciones. Que despierten el interés en los estudiantes.
Visibilidad de las demostraciones. Que los estudiantes puedan percibir plenamente y con nitidez lo que se demuestra.
Autenticidad Científica. Elección correcta del experimento en el cual se observe el fenómeno y pueda ser explicado.
Accesibilidad. Debe ser incondicionalmente accesible a la comprensión de los estudiantes e íntimamente relacionada con el material estudiado.
Evidencialidad. Que sea clara para todos los alumnos de la clase.
TRABAJOS DE LABORATORIO:. Aquí los alumnos desarrollan habilidades y hábitos primarios en la manipulación de equipos, instrumentos de medición y en el montaje de instalaciones. Esto se realiza teniendo en cuenta factores externos e internos del proceso docente, tales como el grado de participación y las exigencias intelectuales para los estudiantes.
La clasificación de los trabajos de laboratorio se ha subdividido en dos grupos: Variantes Clásicas y grupo de Variantes Especiales.
Variantes Clásicas. Requieren como condición material un aula laboratorio con las condiciones mínimas, es decir, los puestos de trabajo enérgizados y, además la dotación completa de equipos para los estudiantes. A este grupo pertenecen, los Trabajos de Laboratorio tipo Frontal y los Trabajos de Laboratorio con Independencia Parcial.
Variantes Especiales. En este grupo están incluidos los trabajos de laboratorio de tipo Problémico, Experimentos de Clase y los Experimentos Frontales.
PRACTICAS INDEPENDIENTES. Se destinan a los alumnos de preuniversitario o nivel medio superior y tienen por objetivos fundamentales desarrollar en mayor medida habilidades relacionadas con la observación, el análisis y la interpretación de los fenómenos que se estudian en este nivel.
EXPERIMENTOS EXTRACLASE. Se desarrollan de forma independiente por los estudiantes en sus casas, o cualquier otro lugar fuera de la clase.
EXPERIMENTOS IMPACTANTES: Este tipo de experimento en la escuela cubana solamente se encuentra incluido en las asignaturas de Física. Es el planteamiento de una situación cotidiana o no, mediante un experimento en el cual el resultado previsto resulte inesperado. Estos experimentos se pueden utilizar en un principio de las formas siguientes, lo que no quiere decir que no existan otras.
Actividades Masivas: concursos, veladas científicas, matutinos, etc.
Introducción a un Tema: Esto puede ser al inicio de un tema o de un epígrafe.
Aplicación de un Contenido: Como elemento de sistematización de los contenidos del tema.
Tarea Extra clase: Como elemento que enlace dos clases donde su discusión será la motivación de la próxima clase.
Hasta aquí hemos dado una visión general de las distintas características del experimento y sus implicaciones dentro del proceso de enseñaza aprendizaje, todavía queda un aspecto importante por tratar por su aplicación dentro de las actividades experimentales. Los modelos.
La utilización de los modelos en la enseñanza de las ciencias y su relación con las actividades experimentales.
La ciencia y la técnica contemporánea en general y la pedagogía en particular, utilizan ampliamente el término modelo, que de acuerdo con su amplia utilización en el proceso de enseñanza aprendizaje de estas asignaturas se merece caracterizar con claridad.
MODELO : Es un sistema material o ideal, relacionado con el original que cumple las siguientes condiciones:
Ser análogo al original.
Sustituir al original en el proceso del conocimiento.
Brindar información del original.
A través de los modelos se crean los objetos idealizados, reproductores de aspectos de la realidad, esenciales para la actividad cognoscitiva. Los modelos se emplean ampliamente en los experimentos, por ello deben cumplir determinados requerimientos metodológicos tales como ser Visibles, Convincentes, Expresivos, Veraces, Emotivos, Simples lo cual permita una influencia educativa optima durante el proceso de enseñanza.
Los modelos según V.V. Davydov, se pueden clasificar en Modelos Materiales y Modelos Mentales, pasemos a dar una pequeña caracterización de los mismos:
Modelos Materiales Son los que reflejan las particularidades espaciales de los objetos, Como por ejemplo Maquetas, Máquina de Ondas, Carros de mecánica etc. Pueden o ser utilizados en las demostraciones, trabajos de laboratorios, o cualquier otra actividad experimental, bien por parte del profesor o de los alumnos.
Modelos Mentales Son producto de diferentes idealizaciones, tales como iconos figurativos, croquis, barras, fórmulas etc. Los cuales son necesarios para poder expresar resultados producidos, o bien por la vía experimental pura o la teórica experimental.
Como puede inferirse de lo estudiado anteriormente son los modelos un elemento vital de la actividad experimental de no ser por ellos sería sumamente engorroso ilustrar fenómenos, hechos de la naturaleza y de la vida cotidiana
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