por ILEANA LUCILA JAICHENCO
INSTITUTO DE ENSEÑANZA SUPERIOR N°2
“MARIANO ACOSTA”
AÑO 2011
“MARIANO ACOSTA”
El presente trabajo consta de tres núcleos temáticos, todos relacionados entre sí.
En primer lugar, se analizarán los supuestos epistemológicos y didácticos que pueden llegar a tener un papel primordial en clases de física si son utilizados en pro de un aprendizaje significativo (Ausubel) de los alumnos.
En segunda instancia, se intentará mostrar el lugar preponderante de dichos supuestos al momento de la transferencia de los conocimientos.
Por último, se realizarán las planificaciones de dos clases acerca de un mismo tema: una, siguiendo un modelo didáctico tradicional y positivista; otra, utilizando una metodología de enseñanza que implique supuestos epistemológicos y didácticos, historia de la física y un modelo didáctico constructivista y contextualizado.
I.- EL ANALISIS DE LOS SUPUESTOS
Los supuestos epistemológicos
El individuo es capaz de entender el mundo que lo rodea gracias a su aparato cognoscente. Es decir, la capacidad de tener en su mente un mapa que tiene unos contenidos de base, y unos vínculos entre esos contenidos, cuyo conjunto lo ayudan a orientarse en la realidad.
“…desde un punto de vista epistemológico, nos apoyamos en el concepto de representación, que articula la filosofía de la ciencia con la ciencia cognitiva (Nersessian)…un modelo cualquiera es una entidad no lingüística que sirve al individuo a modo de representación simbólica interna y operativa, el mapa, de algunos aspectos del mundo (Giere).”[1]
Estos contenidos y vínculos también son llamados representaciones simbólicas internas, o modelo.
Dicho modelo es el que le traduce al individuo la realidad exterior y la acomoda e internaliza.
Un conjunto de modelos complejos, debidamente vinculados entre sí, con un lenguaje rico es llamado teoría científica.
“Una familia de modelos particularmente elaborados y complejos, enlazados por medio de vínculos fuertes (ligaduras), y ricamente caracterizados por medio de enunciados lingüísticos, constituye una teoría científica (GIiere, Adúriz Bravo)”.[2]
Existen varios niveles de representaciones de teorías científicas, entre los cuales se hallan separaciones:
El primer nivel de representación es la realidad, separada mediante la estructuración del sistema teórico. La estructuración es una serie de condiciones que se definen para poder amoldar la realidad al modelo teórico que se va a utilizar, dando como resultado un sistema teórico, una porción convenientemente demarcada de la realidad que quiere ser estudiada. La estructuración es, según Matthews y Duschl, la primera transformación, que actuando sobre la realidad, da como resultado el sistema teórico. “…se propone entender al sistema físico como un recorte conceptualmente relevante de la realidad,… que es susceptible de ser modelizada con el aparato teórico de la física.”[3]
Una segunda transformación se aplica al sistema teórico, y es la aproximación-simplificación de este sistema, para facilitar su tratamiento y poder así explicar y predecir los fenómenos experimentales mediante una simbología específica que remita al tema. “…el sistema simbólico teórico sólo es un modelo de la realidad si se establecen relaciones de semejanza operativas (empíricamente contrastables) entre una y otra entidad (Giere)” [4]. El sistema simbólico teórico se convierte así en un modelo científico.
Una tercera separación es la transposición didáctica, que transforma, según Chevallard, el modelo científico en modelo didáctico. Esta separación tiene el recurso de transformar el conocimiento erudito o científico en un conocimiento escolar. La transposición se da tanto en el plano lógico-de las formas-como en el semántico-de los contenidos. Ejemplos de transposiciones: menor abstracción mediante el uso de analogías que conecten el conocimiento científico con la realidad, utilizar modelos más sencillos de otros momentos históricos que sirvan para explicar el actual, metáforas, etc.
Los supuestos didácticos
Se utilizará el concepto de metacognición, que, según Monereo Font, Izquierdo y Sanmartí, es la capacidad que tenemos de autorregular el propio aprendizaje, de planificar qué estrategias se van a usar en cada situación, aplicarlas, controlar el proceso, evaluarlo para detectar posibles fallas. Todo esto aumenta la capacidad del alumno de tener un juicio más independiente acerca de cómo se construye el conocimiento en física y de que éste no es estático (Adúriz-Bravo, Galagovsky).
Un concepto muy importante es el de analogía. Es utilizado tanto en los modelos científicos (son las hipótesis teóricas -Giere-, las cuales vinculan la realidad con dichos modelos) como en los modelos didácticos (como relación de semejanza entre cosas diferentes, donde juega un rol fundamental en el transcurso de la transposición didáctica).
La metáfora (Duit) es un mecanismo analógico que traslada los significados de un tema conocido a otro por conocer. Es la aplicación de una palabra o de una expresión a un objeto o a un concepto, al cual no denota literalmente, con el fin de sugerir una comparación (con otro objeto o concepto) y facilitar su comprensión; por ejemplo, el átomo es un sistema solar en miniatura. “La metáfora permite al profesor de física introducir a los estudiantes en los usos lingüísticos vigentes en la comunidad científica y al mismo tiempo comunicar de forma más precisa, económica y rápida los significados en los modelos científicos abstractos, funcionando así como puente conceptual (Glynn).” [5]
La contextualización mediante el enfoque histórico es el instrumento que contrapone a la idea de ciencia terminada y cierta, dado que hace referencia al movimiento constante que atraviesa al conocimiento científico a través del tiempo. “La de las herramientas conceptuales que el hombre ha construido sucesivamente para modelizar la realidad natural constituye una situación de conflicto frente a la visión cristalizada y acrítica de la ciencia que los alumnos elaboran durante su escolaridad (Barrón Ruiz, Duschl).” [6]
II.- PREPONDERANCIA DE LOS SUPUESTOS
¿Cuál es la función que podrían tener estos supuestos en clase de física?
La epistemología es la filosofía que le asigna un significado más comprensible a la ciencia. Lo hace ayudando a entender de qué manera la comunidad científica se acerca al conocimiento y lo organiza.
También se ocupa de que el estudiante no suponga, como antaño, que la ciencia es siempre infalible, estática y acabada.
Se han analizado anteriormente los supuestos epistemológicos y didácticos.
Ahora, se intenta establecer su función y comprobar qué beneficios traería que estén presentes en las clases de física.
La estructuración, muchas veces dada como implícita, es la que demarca y delimita las condiciones del sistema, por ende la que moldea, la que puede facilitar la comprensión del tema si está bien definida explícitamente, desde un comienzo.
La transposición es el proceso por el cual el profesor traduce y facilita al estudiante el conocimiento científico, dando chance a este último a conseguir un aprendizaje significativo.
En cuanto a la metacognición, el hecho de saber con qué herramientas se cuenta es imprescindible para reconocer que se ha internalizado un conocimiento, que ya es parte del aparato cognitivo del alumno. El conocimiento del propio conocimiento debe ser recuperado y aplicado en actividades concretas y utilizar las estrategias idóneas para cada situación de aprendizaje. También este concepto trae aparejada la regulación y control del aprendizaje por parte del alumno, pudiendo éste planificar sus actividades cognitivas, controlar el proceso intelectual, ser de alguna manera independiente de los contenidos al poder utilizar un mismo esquema para distintas situaciones.
Luego, llegando a la analogía, podemos ver que su uso es muy efectivo en la enseñanza dado que funciona como puente entre un saber conocido por el alumno y otro que no lo es aún. El cuidado que debe tener el profesor es en anunciar que se utiliza una analogía en el momento en que se hace, dado que el alumno tiene que entender que es una herramienta para su mejor comprensión, y que no ocurra que sea para su confusión; que algo sea parecido a otra cosa no implica que sea igual.
La metáfora se utiliza para trasladar un concepto por otro sin decirlo, implícitamente. Su función es generar una idea en la mente del estudiante, que quizás definiéndola de manera tradicional, no podría llegarse al significado que quiere dársele.
La faceta histórica es significativa por dejar vislumbrar que la física existe desde hace mucho tiempo, que ha cambiado a través de él, y que seguirá cambiando y transformándose siempre, dado que no es una ciencia acabada. También es importante para entender que algunas preconcepciones de los alumnos tienen inicio en modelos históricos anteriores a los actuales. Además, con la historia se puede ver que intervienen factores sociales, intereses económicos, y otros tipos de elementos que son cruciales para entender cómo y por qué se tomaron unas u otras rutas de investigación.
¿Por qué es importante introducir estos supuestos en la práctica docente?
Es sabido que los estudiantes distan cada vez más de tener interés en las clases de física. Se aburren dado que en general la forma en que se dictan las clases es de manera convencional, utilizando el profesor un modelo positivista de la ciencia, poniéndose él mismo ante los alumnos como poseedor del saber, de un saber cuasi inalcanzable para ellos, lo cual también los frustra.
Por esto, es de suma importancia comenzar a cambiar este sistema de enseñanza, en pro de unas clases más productivas; para los alumnos, entender, disfrutar de aprender algo nuevo, reactivar esa curiosidad que tenían cuando eran niños; para el docente, reflexionar sobre sus prácticas, sus instrumentos. Que aprender sea un ida y vuelta muy enriquecedor para ambas partes es aquí el ideal.
¿Cómo es posible cambiar el sistema instaurado en las aulas de ciencias?
En este trabajo se propone enriquecer las clases con los conceptos que ya se han mencionado, como así también cambiar el modelo instalado de exposición.
Esto será posible en la medida en que el docente implemente nuevas formas de enseñar, utilizando la autocrítica, la creatividad y la meditación sobre su trabajo en el aula.
Por supuesto, el profundizar en los propios conocimientos, tanto de la física como de la epistemología, la didáctica y la historia, serán fundamentales a la hora de planificar, realizar la clase, y al momento de evaluar si la transferencia ha sido bien lograda.
Las herramientas a introducir en el aula son muchas, algunos ejemplos podrían ser:
· la proyección de videos ilustrativos;
· la utilización de software para realizar experiencias con programas especialmente diseñados de una manera muy didáctica para los alumnos, dado que algunos temas requieren para sus trabajos de laboratorio tecnología que es imposible llevar a las escuelas;
· realización de investigaciones en grupos, que pueden traer aparejadas tanto trabajos expositivos, como cuestionarios para ser respondidos por los otros grupos, esquemas ilustrativos, crear nuevas experiencias en el laboratorio, etc.;
· exploración con juegos, tanto elegidos por el docente, como realizados por los alumnos, en donde se pueda introducir temas en los cuales los estudiantes tengan mayor dificultad para concentrarse o entender;
· el uso del laboratorio, si lo hubiera, o de materiales entregados por el profesor que sean fáciles de conseguir por los alumnos, para realizar experiencias con instrumentos caseros, y acercar así la ciencia a la vida cotidiana;
· encuestas sobre qué cuestiones les interesaría aprender en el aula a los alumnos, para poder enfocarse más en esos temas;
· evaluaciones de variadas formas: introductorias (a manera de sondeo antes de comenzar con un tema para captar qué conocimientos manejan los alumnos), de desarrollo (a medida que se va progresando con un tema, para ver si es comprendido o ir cambiando el eje del método que se está utilizando), parciales (al concluir con el tema, para revisar si se han logrado ciertos objetivos planteados implícita o explícitamente por el profesor), finales (al finalizar todo el temario, para examinar si se han interconectado y contextualizado el conjunto de temas trabajado durante el año); etc.
Como se puede ver, la lista puede ser inacabable, sólo dependerá de la potencial creatividad del docente.
III.- PLANIFICACIONES
Tema: MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME (MRU). [7]
En esta clase podremos observar una planificación con una epistemología positivista, con un sistema de enseñanza del tipo expositiva, donde los lineamientos a seguir son la idea de que el profesor es el sujeto del saber, quien tiene la verdad, y el alumno es quien no la tiene y debe aceptarla pasivamente del docente.
VER: Planificación de una clase convencional
2) PLANIFICACIÓN DE UNA CLASE EN
Esta planificación tiene la intención de diferenciarse de la anterior, dado que aquí se utilizarán supuestos epistemológicos tales como el contexto histórico, por ejemplo, y donde se agrupará en 4 grandes ejes la forma en que se dará el tema, que pueden desestructurarse, y que seguramente abarcarán más de una clase:
Ver: Planificación de una clase no convencional
Lo que se ha intentado mostrar en este trabajo, es la influencia positiva que podría tener el incluir cuestiones epistemológicas en clase de física. Esto puede llegar a tener lugar si:Ver: Planificación de una clase no convencional
· en la formación docente se le da el papel preponderante que tienen la epistemología, la historia y la didáctica. Poder relacionar estas tres disciplinas con el tiempo, el estudio y la profundización suficiente que requieren, sería beneficioso para luego poder alcanzar con los futuros alumnos unos objetivos mejor planificados, unas clases más amenas para ambas partes-profesor y estudiantes-, y una transferencia bien lograda, o al menos, lo mejor posible.
· dado que los conceptos son la unidad fundamental del conocimiento científico, es de absoluta importancia hacer hincapié en lograr que los estudiantes comprendan que están ligados fuertemente el significado de un concepto con el contexto histórico, epistemológico y didáctico del momento al que pertenece dicho concepto. Lo fundamental aquí es que el alumno entienda que todo concepto es fruto de una búsqueda, a veces explícita y a veces casual, de descubrir la verdad en la cual se apoye el paradigma científico de ese espacio temporal. El docente deberá explicitar claramente que muchas veces la comunidad científica de la época quizás buscaba otro resultado, tal vez hasta refutar cierta teoría, y concluye mediante la experiencia en algo totalmente antagónico con lo esperado.
· el alumno percibe la idea de que la experiencia, el hecho experimental, trae aparejado conceptos que originan generalizaciones que van más allá de la experiencia en sí. Estos conceptos son invenciones intelectuales, que sirven de instrumento para modelizar una teoría que el científico llega a descifrar más allá de lo que ven sus ojos. Se debe dar a entender que entre la naturaleza y el científico existe un juego creativo, éste debe hacer que los modelos científicos expliquen con la mayor precisión posible la realidad que se deja ver a simple vista, y la que no. Debe hacer que los conceptos y las leyes que los interconectan entre sí cobren sentido. En este caso, podría ser útil dar ejemplos a los estudiantes de conceptos tales como el del átomo, energía, etc., dado que en la vida cotidiana no se ven pero conforman una parte fundamental de las teorías científicas que estudian, explican y predicen la realidad.
· se le da la importancia que tienen factores tales como el contexto social, económico, institucional, etc., que inciden directamente sobre los resultados que obtengamos en una u otra clase. Los alumnos, los padres, la política educativa de la institución, son sólo algunos aspectos que también repercuten en el aula.
Vale aclarar, que es posible incluir la epistemología en la clase de física, explicitando a los alumnos que, por ejemplo, la teoría utilizada en tal o cual tema fue vigente en una determinada etapa de la historia de la ciencia y luego fue modificada o refutada. Es importante que el alumno tenga una noción al menos de que está utilizando un modelo, y que éste tiene un límite, un marco de referencia dentro del cual puede ser usado sin dificultad, pero quizás para otro tipo de problema deba utilizar otro tipo de teoría que lo contenga.
Es indispensable remarcar que hay incontables posibilidades distintas de planificaciones y que, por supuesto, podrían incluirse otros supuestos epistemológicos, históricos y didácticos para el tema planteado. Esto dependerá enteramente de la iniciativa y creatividad del docente, quien tiene en sus manos la capacidad de replantearse constantemente su práctica. Él es la persona indicada para realizar una transformación profunda en la manera en que se de la transposición, para que esta sea verdadera y fructífera, en el momento en el cual se da la clase, pero también a futuro, dándole la posibilidad al estudiante de ampliar sus conocimientos y así, ser capaz de construir su propio juicio, herramienta indispensable para que el ser humano sea un ser de pensamiento crítico e independiente.
Bibliografía
· Adúriz Bravo, A. Morales, L. El concepto de modelo en la enseñanza de la física- consideraciones epistemológicas, didácticas y retóricas. Cad. Cat. Ens. Fís. Vol. 19. N° 1. pp. 76-89. Facultad de Cs. Exactas y Naturales (UBA). Argentina. 2002.
· Cabrera R. Ejercicios de Física. Ed. Eudeba. Buenos Aires, Argentina. 2010.
· Demattia L. La monografía. Cómo hacer un trabajo monográfico. Ed. en La Plata , Bs. As., Argentina por Luis Alberto Demattia. 1997.
· Massoni N.T., Moreira M.A. Un enfoque epistemológico de la enseñanza de la Física : una contribución para el aprendizaje significativo de la Física , con muchas cuestiones sin respuesta. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias. Vol. 9. N° 2. pp. 283-308. Instituto de Física UFRGS. Porto Alegre. Brasil. 2010.
· Núñez R., Cabana F., Wainmaier C., Salinas J. Los conceptos de la Física : visiones epistemológicas de estudiantes de diferentes niveles educativos. Jornadas de Enseñanza e Investigación Educativa en el campo de las Ciencias Exactas y Naturales. 18-19 de octubre de 2007.
· Salinas de Sandoval J., Colombo de Cudmani L. Epistemología e Historia de la Física en la Formación de los profesores de Física. Revista Brasileira de Ensino da Física, vol. 15. 1993.
· Sears F., Zemansky M. Física General. Ed. Aguilar. Madrid, España. 1989.
[1] Adúriz Bravo, A. Morales, L. El concepto de modelo en la enseñanza de la física- consideraciones epistemológicas, didácticas y retóricas. Cad. Cat. Ens. Fís. Vol. 19. N° 1. pág. 79. Facultad de Cs. Exactas y Naturales (UBA). Argentina. 2002.
[2] Adúriz Bravo, A. Morales, L. El concepto de modelo en la enseñanza de la física- consideraciones epistemológicas, didácticas y retóricas. Cad. Cat. Ens. Fís. Vol. 19. N° 1. pág. 80. Facultad de Cs. Exactas y Naturales (UBA). Argentina. 2002.
[3] Adúriz Bravo, A. Morales, L. El concepto de modelo en la enseñanza de la física- consideraciones epistemológicas, didácticas y retóricas. Cad. Cat. Ens. Fís. Vol. 19. N° 1. pág. 79. Facultad de Cs. Exactas y Naturales (UBA). Argentina. 2002.
[4] Adúriz Bravo, A. Morales, L. El concepto de modelo en la enseñanza de la física- consideraciones epistemológicas, didácticas y retóricas. Cad. Cat. Ens. Fís. Vol. 19. N° 1. pág. 79. Facultad de Cs. Exactas y Naturales (UBA). Argentina. 2002.
[5] Adúriz Bravo, A. Morales, L. El concepto de modelo en la enseñanza de la física- consideraciones epistemológicas, didácticas y retóricas. Cad. Cat. Ens. Fís. Vol. 19. N° 1. pág. 82. Facultad de Cs. Exactas y Naturales (UBA). Argentina. 2002. [6] Adúriz Bravo, A. Morales, L. El concepto de modelo en la enseñanza de la física- consideraciones epistemológicas, didácticas y retóricas. Cad. Cat. Ens. Fís. Vol. 19. N° 1. pág. 83. Facultad de Cs. Exactas y Naturales (UBA). Argentina. 2002. [7] Notas en rojo: lo que se habla en clase; en verde: lo que se escribe en el pizarrón.
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