Alianza por la Calidad de la Educación. Curso La enseñanza de las Ciencias en la Educación Básica Secundaria

Transcripción

1 Alianza por la Calidad de la Educación Curso La enseñanza de las Ciencias en la Educación Básica Secundaria

2 El curso La enseñanza de las Ciencias en la Educación Básica Secundaria, fue elaborado por la Universidad Nacional Autónoma de México, a través de la Coordinación de Formación Docente de la Facultad de Química y la Secretaría de Extensión Académica, con la asesoría de la Dirección General de Formación Continua de Maestros en Servicio, de la Subsecretaría de Educación Básica de la Secretaría de Educación Pública. Autores Mario Mendoza Toraya Mónica Lozano Hincapié María M. Zayil Salazar Campos Luz Lazos Ramírez Coordinación Cristina Rueda Alvarado Este programa es de carácter público, no es patrocinado ni promovido por partido político alguno y sus recursos provienen de los impuestos que pagan los contribuyentes. Está prohibido el uso de este programa con fines políticos, electorales, de lucro y otros distintos a los establecidos. Quien haga uso indebido de los recursos de este programa deberá ser denunciado y sancionado de acuerdo con la ley aplicable y ante la autoridad competente. D.R. Secretaría de Educación Pública, 2008 Argentina 28, colonia Centro, 06020, México, D.F. ISBN En trámite

3 Índice Introducción Sesión 1 La enseñanza de las Ciencias en la Educación Secundaria Sesión 2 La naturaleza del conocimiento científico Sesión 3 El papel de las ideas previas y el error en la enseñanza de las ciencias Sesión 4 Las actividades prácticas y experimentales y el trabajo por proyectos Sesión 5 Los contenidos de Ciencias en la Educación Básica Secundaria Sesión 6 El conocimiento científico y la tecnología Sesión 7 Vida, ambiente y salud Sesión 8 El cambio, las interacciones y los materiales

4 Anexos Anexo 1 Lista de frases para la Actividad 1 de la Sesión 2 Anexo 2 Dando sentido a la ciencia en secundaria. Investigaciones sobre las ideas de los niños. Rosalind Driver Anexo 3 Los trabajos prácticos. Luis del Carmen Anexo 4 La escuela a examen. Análisis pedagógico del programa oficial de ciencias naturales y del libro de texto para tercer grado de primaria. Ricardo Vázquez Chagoyán Anexo 5 Propuesta de rúbrica para la evaluación del curso. Alma Lucero Cobián López Blanca Natalia García Reyes

5 Introducción El Curso La Enseñanza de las Ciencias en la Educación Básica Secundaria se dirige a brindar a los docentes en ejercicio una serie de herramientas conceptuales y metodológicas para la enseñanza de las ciencias en la educación básica. La presente guía apoya el desarrollo del Curso a partir de una propuesta de ocho sesiones de trabajo organizadas de la siguiente manera: En la sesión uno se analizan los propósitos fundamentales de la enseñanza de las ciencias en la educación básica secundaria y el papel que cumple el docente en la promoción de la cultura científica. En la sesión dos se discute acerca de la naturaleza del conocimiento científico y sus implicaciones en el proceso de enseñanza-aprendizaje de las ciencias. En la sesión tres se inicia una aproximación a algunos temas relacionados con la pedagogía de la enseñanza de las ciencias, particularmente, el papel de las ideas previas y el error en la enseñanza de la ciencia. En la sesión cuatro se continúa la reflexión pedagógica a partir de analizar el papel que cumplen las actividades experimentales y el trabajo por proyectos en el programa de estudios de Ciencias de Educación Básica Secundaria (EBS). En la sesión cinco se analiza el programa y la organización de contenidos del programa de Ciencias a lo largo de la secundaria. En las sesiones seis, siete y ocho se estudian en profundidad los ámbitos del conocimiento científico que aborda el programa. Uno de los elementos importantes de este curso es que los docentes creen sus propias secuencias didácticas a partir de los contenidos que se abordan en cada una de las sesiones. Para ello, durante cada sesión existe una parte en la irán elaborando e incorporando esos elementos. Durante las séptima y octava sesión los docentes realizarán las presentaciones de su trabajo ante el grupo de trabajo.

6 Las actividades propuestas privilegian el trabajo colaborativo, el compartir experiencias de la práctica docente y el análisis crítico y reflexivo de libros de texto y planes y programas de estudio. Igualmente se propone como producto del Curso la elaboración de una secuencia didáctica en la que plasmen los productos de su reflexión. Uno de los elementos importantes de este curso es que los docentes creen sus propias secuencias didácticas a partir de los contenidos que se abordan en cada una de las sesiones. Para ello, durante cada sesión irán elaborando e incorporando los elementos que están al final de cada sesión. Durante las séptima y octava sesión los docentes realizarán las presentaciones de su trabajo ante el grupo de trabajo A continuación se muestra la estructura general del curso: Estructura del Curso: La Enseñanza de las Ciencias en Educación Básica Secundaria Sesión Título Propósito Contenidos Productos Tiempo 1 La enseñanza de las Ciencias en la Educación Secundaria. 2 La naturaleza del conocimiento científico. Reflexionar acerca de la importancia de aprender Ciencias en la EBS. Elaboración de la secuencia didáctica. Reconocer algunos aspectos de la naturaleza del conocimiento científico. Elaboración de la secuencia didáctica. Los propósitos de la enseñanza de las Ciencias y su contribución al logro de los objetivos de la educación básica. Selección del tema y elaboración de la estructura de la secuencia didáctica. Las diferentes perspectivas sobre la naturaleza del conocimiento científico y sus consecuencias para la enseñanza de las Ciencias. La perspectiva de la ciencia y el conocimiento científico implícito en el plan y programa de estudios de Ciencias de EBS. Incorporación de algunos elementos sobre la naturaleza del conocimiento científico a la secuencia didáctica. Cuadro de las condiciones a favor y en contra de la Enseñanza de las Ciencias en México. Lista de los factores que intervienen en la enseñanza de las Ciencias en México. Esquema de la secuencia didáctica que elaboraran en el taller. Cuadro comparativo de las diferentes perspectivas de la naturaleza del conocimiento científico. Identificación de la perspectiva de la naturaleza del conocimiento científico que se considera en los planes y programas de estudio de Ciencias en la EBS. Trabajo de la secuencia didáctica. 5 horas 5 horas

7 Sesión Título Propósito Contenidos Productos Tiempo 3 El papel de las ideas previas y el error en la enseñanza de las Ciencias. 4 Las actividades prácticas y experimentales y el trabajo por proyectos. 5 Los contenidos de Ciencias en la Educación Básica Secundaria. Reflexionar acerca del papel que cumplen las ideas previas y el error en el proceso de enseñanza aprendizaje de las Ciencias. Elaboración de la secuencia didáctica. Analizar el papel que cumplen las actividades prácticas y experimentales en la enseñanza de las ciencias en la EBS e identificar los distintos tipos de actividades que es posible desarrollar. Elaboración de la secuencia didáctica. Identificar cuáles son los criterios pedagógicos que guían la organización general de los contenidos de Ciencias en la EBS. Elaboración de la secuencia didáctica. Algunos aspectos de la discusión conceptual sobre ideas previas y el error y sus aportaciones a la enseñanza de las Ciencias. Las estrategias pedagógicas dirigidas a favorecer la incorporación de las ideas previas y el manejo del error de los alumnos y alumnas en la clase de Ciencias. La exploración de ideas previas y utilización del error en el diseño de la secuencia didáctica. La función que cumplen las actividades prácticas y experimentales y el trabajo por proyectos, así como sus problemas y aciertos en su implantación en el aula. La estructura de la secuencia didáctica a partir de las actividades experimentales y las lecciones integradoras. Elementos para la organización de los contenidos de Ciencias en la EBS. La estructura de la secuencia didáctica y la organización de contenidos. Cuadros con análisis de la forma en que se utilizan las ideas previas y el error en algunos temas de Ciencias. Análisis de cómo se incorporan en los libros de texto de secundaria las ideas previas y el manejo del error. Listado con sugerencias didácticas para abordar estos aspectos en el proceso enseñanza aprendizaje. Secuencia didáctica que incorpora los aspectos de exploración y confrontación de ideas previas y manejo del error. Análisis de las actividades prácticas que se incluyen en algunos libros de texto de Ciencias y el nivel de indagación. Análisis de las actividades prácticas y el trabajo por proyectos. Identificación de aspectos que favorecen y/o dificultan su implementación en el curso de ciencias. Sugerencias para optimizar el trabajo en estas áreas. Secuencia didáctica estructurada a partir de las actividades prácticas y el trabajo por proyectos. Cuadro de análisis de los ámbitos que articulan los contenidos. Cuadros de los análisis de los bloques de los planes de Ciencias I, Ciencias II y Ciencias III. Secuencia didáctica revisada desde la organización de contenidos. 5 horas 5 horas 5 horas

8 Sesión Título Propósito Contenidos Productos Tiempo 6 EL conocimiento científico y la tecnología. Reconocer, analizar y discutir los ámbitos El conocimiento científico y La tecnología en la EBS. Elaboración de la secuencia didáctica. 7 Vida, ambiente y salud. Reconocer, analizar y discutir los ámbitos La vida y El ambiente y la salud en la EBS. Presentación de la secuencia didáctica. 8 Los materiales, el cambio y las interacciones. Reconocer la relación de los ámbitos El cambio y las interacciones y Los materiales con otras materias de estudio de los programas de EBS. Presentación de la secuencia didáctica. Las estrategias didácticas contempladas en los ámbitos El conocimiento científico y La tecnología. Las relaciones entre los conocimientos, habilidades y actitudes en los programas de Ciencias en la EBS. Los contenidos, habilidades y actitudes en el desarrollo de los ámbitos El conocimiento científico y La tecnología. Trabajo en la secuencia didáctica para integración de los contenidos, habilidades y actitudes. La organización de los conocimientos relativos a los ámbitos La vida y El ambiente y la salud. La vinculación entre los conocimientos, las habilidades y las actitudes de los ámbitos La vida y El ambiente y la salud. Las recomendaciones de las actividades experimentales y las actividades integradoras en los ámbitos La vida, El ambiente y la salud. La presentación de las secuencias didácticas. La relación entre los ámbitos El cambio y las interacciones y Los materiales de la EBS. Las habilidades y las actitudes que se desarrollan en los ámbitos El cambio y las interacciones y Los materiales de EBS. La presentación de las secuencias didácticas. La evaluación del Taller Enseñanza de las Ciencias en la EBS. Cuadro de análisis sobre la generación de explicaciones en la ciencia. Cuadro de los análisis de los ámbitos del conocimiento científico y el de la tecnología de los bloques de los planes de Ciencias I, Ciencias II y Ciencias III. La secuencia didáctica terminada. Mapa de correlación e integración de las distintas asignaturas de Ciencias (I, II y III) dentro de los ámbitos de La vida, El Ambiente y la salud. Cuadro sinóptico con las actividades para cada asignatura que incluyen el concepto de vida, y de seres vivos relacionando conceptos de salud y medio ambiente. Evaluación y análisis de la secuencia didáctica. Cuadro sinóptico para presentar el análisis de algunos temas incluidos en los ámbitos El cambio y sus interacciones y Los materiales considerando los contenidos, habilidades y actitudes planteados en los programas. Evaluación y análisis de la secuencia didáctica. 5 horas 5 horas 5 horas

9 Sesión 1 La enseñanza de las Ciencias en la Educación Secundaria Introducción En esta primera sesión los profesores y profesoras darán inicio al curso haciendo una reflexión acerca de la importancia de aprender Ciencias en la Educación Básica Secundaria (EBS). También analizarán los propósitos que persigue la enseñanza de las Ciencias en este nivel y llevarán a cabo una discusión que les permita reconocer el papel de docente en la promoción de una cultura científica. Propósitos Que los profesores y las profesoras: Reflexionen acerca de la importancia de aprender Ciencias en la EBS. Analicen los propósitos que tienen la enseñanza de las Ciencias y su contribución al logro del perfil de egreso de la educación básica. Den inicio al trabajo en su secuencia didáctica seleccionando el tema de la misma y proponiendo una estructura inicial.

10 Materiales Educación básica. Secundaria, Ciencias. Programas de Estudio 2006, México, SEP, Libros de texto de Ciencias I, II y III (al menos dos ejemplares de cada libro de diferentes editoriales). Cuaderno de notas. Hojas blancas. Hojas para rotafolio. Plumones. Parte 1. Presentación Propósito Que los profesores y las profesoras se integren al curso como un colectivo docente para el análisis, discusión y reflexión sobre su práctica profesional. Tiempo estimado: 50 minutos Actividad 1 (plenaria) Presentación de las profesoras y profesores participantes en el Curso indicando brevemente su nombre, formación profesional, lugar de trabajo, grados que imparten y las expectativas que tienen del Curso. Tiempo estimado: 25 minutos Actividad 2 (plenaria) El coordinador presenta el curso señalando su contenido, objetivos y forma de evaluación. Tiempo estimado: 25 minutos 10

11 Parte 2. La importancia de enseñar Ciencias en la Educación Básica Propósito Que los profesores y las profesoras reflexionen acerca de la importancia de aprender y enseñar Ciencias en la Educación Básica Secundaria. Tiempo estimado: 1 hora 25 minutos Actividad 3 (individual) Utilizando hojas blancas y plumones, cada profesor debe escribir una frase que exprese por qué es importante enseñar Ciencias a los alumnos y alumnas de secundaria. Con el apoyo del grupo para la definición de criterios, el coordinador hará una clasificación de las respuestas proporcionadas. Estas respuestas quedarán bajo resguardo del coordinador para su uso en actividades posteriores. Tiempo estimado: 25 minutos Actividad 4 (trabajo en equipo) Formen seis equipos Tomando como base su práctica docente, los profesores y profesoras llevarán a cabo una discusión para identificar los objetivos fundamentales de la enseñanza de Ciencias I, Ciencias II y Ciencias III en la Educación Secundaria y su relación con los aprendizajes esperados en otras materias. Escriban sus conclusiones en hojas de rotafolio. Tiempo estimado: 30 minutos Actividad 5 (trabajo en equipo) A partir de la actividad anterior, los profesores deben elaborar una lista de los principales cambios que ha introducido el establecimiento de los programas del 2006 en los objetivos de las asignaturas de Ciencias, basándose en su práctica docente y en Programa de Estudios Tiempo estimado: 30 minutos 11

12 Parte 3. Los propósitos de la enseñanza de las Ciencias en la Educación Básica Secundaria Propósito Que los profesores y profesoras analicen los propósitos que tiene la enseñanza de las Ciencias y su contribución al logro de los objetivos de la educación básica. Tiempo estimado: 80 minutos Actividad 6 (trabajo en equipo) Formen equipos de seis personas Lean el texto PISA 2006 y con base en la lectura y su experiencia docente elaboren un cuadro como el siguiente: Condiciones para la enseñanza de las ciencias en México Condiciones a favor Condiciones en contra Tiempo estimado: 20 minutos Actividad 7 (plenaria) A partir de los resultados de las Actividades 5 y 6 organicen una discusión grupal acerca de las condiciones necesarias para alcanzar los propósitos establecidos en el Plan de Estudios 2006 considerando cuáles de los propósitos se alcanzan, cuáles no, y las posibles causas de la situación actual de la enseñanza de las Ciencias en México. También identifiquen cómo la práctica docente interviene en crear las condiciones para la enseñanza-aprendizaje de las Ciencias Naturales en la Educación Primaria. Tiempo estimado: 60 minutos 12

13 PISA 2006 El Programa para la Evaluación Internacional de Alumnos de la OCDE (PISA, por sus siglas en inglés: Programme for International Student Assesment), tiene por objeto evaluar hasta qué punto los alumnos cercanos al final de la educación obligatoria han adquirido algunos de los conocimientos y habilidades necesarios para la participación plena en la sociedad del saber. PISA saca a relucir aquellos países que han alcanzado un buen rendimiento y, al mismo tiempo, un reparto equitativo de oportunidades de aprendizaje, ayudando así a establecer metas ambiciosas para otros países. Las pruebas de PISA son aplicadas cada tres años. Examinan el rendimiento de alumnos de 15 años en áreas temáticas clave y estudian igualmente una gama amplia de resultados educativos, entre los que se encuentran: la motivación de los alumnos por aprender, la concepción que éstos tienen sobre sí mismos y sus estrategias de aprendizaje. Cada una de las tres evaluaciones pasadas de PISA se centró en un área temática concreta: la lectura (en 2000), las matemáticas (en 2003) y las ciencias (en 2006); siendo la resolución de problemas un área temática especial en PISA El programa está llevando a cabo una segunda fase de evaluaciones en el 2009 (lectura), 2012 (matemáticas) y 2015 (ciencias). La participación en PISA ha sido extensa. Hasta la fecha, participan todos los países miembros, así como varios países asociados. Los estudiantes son seleccionados a partir de una muestra aleatoria de escuelas públicas y privadas. Son elegidos en función de su edad (entre 15 años y tres meses y 16 años y dos meses al principio de la evaluación) y no del grado escolar en el que se encuentran. Más de un millón de alumnos han sido evaluados hasta ahora. Además de las pruebas en papel y lápiz que miden la competencia en lectura, matemáticas y ciencias, los estudiantes han llenado cuestionarios sobre ellos mismos, mientras que sus directores lo han hecho sobre sus escuelas. PISA 2006: Los resultados de ciencias para México Los estudiantes mexicanos tuvieron un mejor desempeño en las preguntas que solicitaban la identificación de temas científicos. Estos estudiantes reconocieron con facilidad las características principales de la investigación científica. A pesar de lo anterior, los estudiantes mexicanos tuvieron dificultades para usar evidencia científica para resolver algunas preguntas, es decir, estos estudiantes tienen problemas para analizar datos y experimentos. Los resultados internacionales en Ciencias muestran que el promedio que alcanzan los estudiantes de los países desarrollados los ubica en el Nivel 3 (entre y puntos), con excepción de Finlandia, cuyos estudiantes alcanzan a situarse en promedio en el Nivel 4 de desempeño (ligeramente por encima de los puntos). Los alumnos del siguiente grupo de países alcanzan en promedio el Nivel 2 (entre y puntos); los 410 puntos de México hacen que alcance a situarse en este grupo. En cuanto a la aptitud para explicar fenómenos de manera científica, la situación en el nivel 2 indica que los alumnos mexicanos son capaces de recordar un dato científico apropiado y tangible en un contexto sencillo, y pueden utilizarlo para explicar o predecir un resultado. Como punto de comparación, el nivel 3 significa que los alumnos pueden aplicar una o más ideas o conceptos científicos específicos o tangibles en el desarrollo de la explicación de 13

14 un fenómeno, así como ampliar su explicación cuando se les aportan claves específicas u opciones para elegir. Los alumnos del nivel 3 son capaces de desarrollar una explicación, de reconocer relaciones causa-efecto y de hacer uso de modelos científicos sencillos y explícitos. En relación con los resultados por entidades, con algunas diferencias en las escalas, el grupo superior incluye al Distrito Federal y los estados de Nuevo León, Aguascalientes y Querétaro seguidos por Coahuila, Colima, Chihuahua, Sonora, Tamaulipas, Jalisco y el estado de México. En la parte inferior de los ordenamientos se encuentran Oaxaca, Chiapas, Guerrero y Tabasco. Cabe mencionar que de acuerdo con los datos de evaluación nacional (INEE, 2007), dos de cada diez alumnos de sexto de primaria no alcanzan las competencias básicas en comprensión lectora y reflexión sobre la lengua, así como en matemáticas; en tercero de secundaria casi la tercera parte de los alumnos está en esa situación en comprensión lectora y reflexión sobre la lengua, y cerca de la mitad lo está en matemáticas. Por lo que se refiere a la expresión escrita, las proporciones de alumnos de primaria y secundaria que no alcanzan los niveles definidos como básicos por los Excale son mayores y más preocupantes. Tomado de: (en esta página electrónica se encuentran los datos de evaluación por entidad federativa). Parte 4. Elaboración de una secuencia didáctica Propósito Que los profesores y profesoras den inicio al trabajo en su secuencia didáctica seleccionando el tema de la misma, definiendo una estructura inicial. Tiempo estimado: 1hora Actividad 8 (plenaria) Presentación por parte del coordinador del curso de los aspectos generales de organización de la secuencia didáctica producto del curso. Tiempo estimado: 10 minutos 14

15 Actividad 9 (trabajo en equipo) Los profesores y profesoras formarán equipos para la elaboración de la secuencia didáctica. En esta sesión se espera que seleccionen el tema de su producto, realicen una primera definición de propósitos, aprendizajes esperados, actividades y formas de evaluación, considerando la preparación en 6 sesiones. A continuación se incluye una propuesta de esquema para este trabajo. Tiempo estimado: 50 minutos Secuencia didáctica Grado: Bloque: Tema: Docentes: Propósitos: Aprendizajes esperados: Estrategias (actividades, recursos, cronograma, etc.): Evaluación: Parte 5. Evaluación de la sesión Tiempo estimado: 25 minutos Actividad 10 (individual) Respondan en el cuaderno de notas las siguientes preguntas: Se cumplieron los propósitos propuestos para la sesión? Explique su respuesta. 15

16 Considera que el trabajo realizado modificó su percepción sobre los propósitos de la enseñanza de las Ciencias en EBS? Cómo evalúa las actividades propuestas? Tiempo estimado: 10 minutos Actividad 11 (plenaria) Compartan las respuestas de la actividad anterior con el colectivo de maestros. Planteen sugerencias para futuros cursos. Tiempo estimado: 15 minutos Productos de la sesión Cuadro de las condiciones a favor y en contra de la Enseñanza de las Ciencias en México. Lista de los factores que intervienen en la Enseñanza de las Ciencias en México. Esquema de la secuencia didáctica que elaborarán en el taller. 16

17 Sesión 2 Sesión 2. La naturaleza del conocimiento científico Introducción En la sesión anterior se plantearon algunas reflexiones acerca de la importancia que tiene aprender y enseñar Ciencias desde la educación básica, se analizaron sus propósitos y se identificaron las condiciones que favorecen o dificultan el cumplimiento de dichos propósitos. En esta sesión se discutirá en torno a la naturaleza del conocimiento científico y sus implicaciones en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la ciencia. Hacia el final de la sesión, el colectivo docente continuará con el trabajo en la secuencia didáctica incorporando aspectos de la naturaleza del conocimiento científico. Propósitos Que los profesores y profesoras: Reconozcan algunos aspectos de la naturaleza del conocimiento científico. Comparen diferentes perspectivas sobre la naturaleza del conocimiento científico y sus consecuencias para la enseñanza de las ciencias. Identifiquen la perspectiva de la ciencia y el conocimiento científico implícito en el plan y programa de estudios de Ciencias I, II y III de EBS. Continúen con la elaboración de su secuencia didáctica incorporando algunos elementos para trabajar la naturaleza del conocimiento científico a través de ésta. 17

18 Materiales Educación Básica Secundaria. Ciencias. Programas de Estudio 2006, México, SEP, Libros de texto de Ciencias I, II y III (al menos dos ejemplares de cada libro de diferentes editoriales). Cuaderno de notas. Hojas blancas. Hojas para rotafolio. Plumones. Parte 1. Algunas observaciones sobre la naturaleza del conocimiento científico Propósito Que los profesores y profesoras reconozcan algunos aspectos de la naturaleza del conocimiento científico. Tiempo estimado: 1 hora 40 minutos Actividad 1 (trabajo en equipo) Organicen seis equipos El coordinador presentará cartulinas en las que están escritas una serie de frases (Anexo 1). Cada frase se expondrá durante aproximadamente 20 segundos. Los profesores intentarán recordar estas frases. Queda prohibido tomar nota. Una vez que se hayan mostrado todas las frases, el coordinador dará 5 minutos para que los equipos escriban las frases que recuerden y entregará la lista al coordinador. Gana el equipo que recuerde el mayor número de frases. Tiempo estimado: 10 minutos 18

19 Actividad 2 (plenaria) En pleno, los profesores y profesoras revisarán lo que escribieron comparando con las frases originales. Deben analizar cuántas palabras cambiaron en cada frase, cómo las sustituyeron, cuánto varía el sentido de la frase y explicar su estrategia personal para memorizar información. Deben discutir en pleno la eficiencia de su estrategia y explicar si la consideran útil para aprender. Tiempo estimado: 10 minutos Actividad 3 (trabajo en equipo) Los mismos equipos de la Actividad 1 Considerando los resultados de la actividad anterior, los profesores y profesoras deben discutir si las estrategias comentadas son similares a las empleadas por los alumnos al aprender ciencias. Analicen por equipo: Cuáles son las semejanzas?, cuáles las diferencias?, consideran que son adecuadas para aprender ciencias? Por qué? Elijan un ejemplo de la forma en que se produce un conocimiento científico, señalando las características que lo distinguen. Discutan cuáles son las semejanzas y diferencias del proceso de aprendizaje de ciencias con el proceso de producción del conocimiento científico? Expliquen sus respuestas. Organicen sus conclusiones en las hojas de rotafolio, para exposición. Tiempo estimado: 40 minutos Actividad 4 (plenaria) Cada uno de los equipos expone al resto del grupo sus conclusiones. La discusión debe girar en torno a las siguientes cuestiones: Cuáles son los aspectos que caracterizan el conocimiento científico? 19

20 Cuáles son las herramientas cognitivas con las que cuentan los seres humanos para construir el conocimiento? Cómo influye la naturaleza del conocimiento científico en el proceso de enseñanza-aprendizaje de las ciencias? Tiempo estimado: 40 minutos Parte 2. Diferentes perspectivas sobre la naturaleza del conocimiento científico y sus consecuencias para la enseñanza de las Ciencias Propósito Que las profesoras y profesores comparen diferentes perspectivas sobre la naturaleza del conocimiento científico y sus consecuencias para la enseñanza de las ciencias. Tiempo estimado: 1hora 10 minutos Actividad 5 (trabajo en equipo) Formen equipos de tres personas Lean el fragmento La elaboración del conocimiento científico de José Ignacio Pozo y Miguel Ángel Gómez Crespo, que se presenta a continuación y con base en la lectura elaboren un cuadro comparativo de las perspectivas de las ciencias que señala el texto. Discutan: Cuál de las perspectivas es afín con las características del conocimiento científico que reconocieron en la Actividad 4? Cuál de estas perspectivas es la considerada en los programas de educación básica? Expliquen su respuesta. Tiempo estimado: 40 minutos 20

21 Actividad 6 (plenaria) Expongan al resto del grupo su cuadro comparativo y las conclusiones que encontraron. La discusión debe girar en torno a las siguientes cuestiones: Cuáles son las distintas perspectivas sobre la naturaleza del conocimiento científico? Qué implicaciones tiene para el proceso de enseñanza-aprendizaje de las ciencias asumir una u otra perspectiva? Cuál es la perspectiva que asumen en su práctica? Justifique su respuesta. Cuál es la perspectiva que asumen los planes y programas de estudio de la SEP? Tiempo estimado: 30 minutos La elaboración del conocimiento científico Durante mucho tiempo se concibió que el conocimiento científico surgía de escuchar adecuadamente la voz de la Naturaleza. Todo lo que había que hacer para descubrir una Ley o Principio era observar y recoger datos de manera adecuada y de ellos surgía inevitablemente la verdad científica. Esta imagen de la ciencia como un proceso de descubrimiento de leyes cuidadosamente enterradas bajo la apariencia de la realidad, sigue aún en buena medida vigente en los medios de comunicación e incluso en las aulas. De hecho, todavía se sigue enseñando que el conocimiento científico se basa en la aplicación rigurosa del método científico que debe comenzar por la observación de los hechos, de la cual deben extraerse las leyes y los principios. Esta concepción positivista, según la cual la ciencia es una colección de hechos objetivos recogidos por leyes que pueden extraerse directamente si se observan estos hechos con una metodología adecuada, se ha visto superada entre los filósofos e historiadores de la ciencia por nuevas concepciones epistemológicas según las cuales el conocimiento científico no se extrae nunca de la realidad sino que procede de la mente de los científicos que elaboran modelos y teorías en el intento de dar sentido a esa realidad. Hoy parece asumirse que la ciencia no es un discurso sobre lo real, sino más bien un proceso socialmente definido de elaboración de modelos para interpretar la realidad. Las teorías científicas no son saberes absolutos sino aproximaciones relativas, construcciones sociales que lejos de descubrir la estructura del mundo, o de la naturaleza, la construyen o modelan. No es la voz cristalina de la Naturaleza la que escucha un científico cuando hace un experimento; lo que escucha más bien es el diálogo entre su teoría y la parte de la realidad interrogada mediante ciertos métodos o instrumentos. En el mejor de los casos, nos llega el eco de la realidad, pero nunca podemos oír directamente la voz de la Naturaleza. Del mismo 21

22 modo, los conceptos y leyes que componen las teorías no están en la realidad, sino que son parte de las mismas teorías. La idea de que los átomos, los fotones o la energía están ahí, fuera de nosotros, que existen realmente, y que están esperando ser descubiertos es frontalmente opuesta a los supuestos epistemológicos del constructivismo, pero sin embargo es implícita o explícitamente asumida por muchos profesores y desde luego por casi todos los alumnos, lo que les lleva a confundir los modelos con la realidad que representan, por ejemplo, atribuyendo propiedades macroscópicas a las partículas microscópicas constituyentes de la materia, convirtiendo la energía en una sustancia o la fuerza en un movimiento perceptible. Ni siquiera el viejo cliché de la ciencia empírica, dedicada a descubrir las leyes que gobiernan la naturaleza mediante la realización de experimentos es ya cierta. Buena parte de la ciencia puntera, de frontera, se basa cada vez más en el paradigma de la simulación, más que en el experimento en sí, lo cual supone una importante revolución en la forma de hacer ciencia y de concebirla. La astrofísica, pero también las ciencias cognitivas no descubren cómo son las cosas indagando en lo real, sino que construyen modelos y a partir de ellos simulan ciertos fenómenos comprobando su grado de ajuste a lo que conocemos de la realidad. Aprender ciencia debe ser por tanto una tarea de comparar y diferenciar modelos, no de adquirir saberes absolutos y verdaderos. El llamado cambio conceptual, necesario para que el alumno progrese desde sus conocimientos intuitivos hacia los conocimientos científicos, requiere pensar en los diversos modelos y teorías desde los que se puede interpretar la realidad y no sólo con ellos. Además, la ciencia es un proceso, no sólo un producto acumulado en forma de teorías o modelos, y es necesario trasladar a los alumnos ese carácter dinámico y provisional de los saberes científicos, logrando que perciban su naturaleza histórica y cultural, que comprendan las relaciones entre el desarrollo de la ciencia, la producción tecnológica y la organización social, y por tanto el compromiso de la ciencia con la sociedad, en lugar de la neutralidad y objetividad del supuesto saber positivo de la ciencia. Enseñar ciencias no debe tener como meta presentar a los alumnos los productos de la ciencia como saberes acabados, definitivos, en los cuales deben de creer con fe ciega. Al contrario, se debe enseñar ciencia como un saber histórico y provisional, intentando hacerles participar de algún modo en el proceso de elaboración del conocimiento científico, con sus dudas e incertidumbres, lo cual requiere de ellos también una forma de abordar el aprendizaje como un proceso constructivo, de búsqueda de significados e interpretación, en lugar de reducir el aprendizaje a un proceso repetitivo o reproductivo de conocimientos precocidos, listos para el consumo. Pozo, J.I. y M.A. Gómez Crespo (2006), Aprender y enseñar ciencia, 5ª edición, Morata, Madrid, pp

23 Parte 3. La perspectiva de la ciencia y conocimiento científico en el programa Propósito Que los profesores y profesoras identifiquen la perspectiva de la ciencia y el conocimiento científico implícito en el Programa de Estudios de Ciencias 2006 de EBS. Tiempo estimado: 1 hora Actividad 7 (trabajo en equipo) Organicen seis equipos Cada equipo se encargará de preparar una breve exposición al resto de los participantes sobre los capítulos Fundamentos, Propósitos y Enfoque Pedagógico del Programa de Estudios de Ciencias Los contenidos se distribuyen de la siguiente forma: Equipo 1: Fundamentos. Apartados correspondientes a Antecedentes y Principales cambios respecto a los programas Equipo 2: Fundamentos. Apartados correspondientes a El cambio de nombres y la resignificación de contenidos. Equipo 3: Propósitos. Los dos apartados incluidos. Equipo 4: Enfoque pedagógico. Apartado Carácter formativo. Equipo 5: Enfoque pedagógico. Apartados correspondientes a El alumno como centro de la enseñanza y el aprendizaje y El papel del profesor. Equipo 6: Enfoque pedagógico. Apartados correspondientes a Planeación y Visión de la naturaleza del conocimiento científico. Tiempo estimado: 40 minutos 23

24 Actividad 8 (plenaria) Presentación por parte de los equipos de los capítulos Fundamentos, Propósitos y Enfoque pedagógico del Programa de Estudios de Ciencias La discusión debe girar en torno a identificar la perspectiva de la naturaleza de la ciencia y el conocimiento científico implícita en el programa. Tiempo estimado: 20 minutos Parte 4. Elaboración de una secuencia didáctica Propósito Que los profesores y profesoras continúen elaborando su secuencia didáctica incorporando elementos de la discusión sobre la perspectiva de la ciencia y el conocimiento científico y sus implicaciones en el proceso enseñanza-aprendizaje de la ciencia. Tiempo estimado: 40 minutos Actividad 9 (trabajo en equipo) Con el equipo para el trabajo de la secuencia didáctica. Planteen cuál es la perspectiva de ciencia y conocimiento científico que desean incorporar en su secuencia y definan a través de qué estrategias pedagógicas van a hacerlo. Reestructuren su esquema incluyendo esta discusión. Parte 5. Evaluación Tiempo estimado: 30 minutos Actividad 10 (individual) Respondan en el cuaderno de notas las siguientes preguntas: Se cumplieron los propósitos propuestos para la sesión? Explique su respuesta. 24

25 Considera que el trabajo realizado modificó su percepción sobre la perspectiva de la ciencia y de su enseñanza en los programas de Ciencias de EBS? Cómo evalúa las actividades propuestas? Tiempo estimado: 10 minutos Actividad 11 (plenaria) Compartan las respuestas de la actividad anterior con el colectivo de maestros. Comparen estas respuestas con las frases iniciales sobre la importancia de la enseñanza de la ciencia y los productos de la sesión 1. Planteen sugerencias para futuros cursos. Tiempo estimado: 20 minutos Productos de la sesión Cuadro comparativo de las diferentes perspectivas de la naturaleza del conocimiento científico. Identificación de la perspectiva de la naturaleza del conocimiento científico que se considera en los Planes y Programas de la asignatura de Ciencias en la Educación Básica Secundaria. Trabajo de la secuencia didáctica. 25

26 Ciencias

27 Sesión 3 El papel de las ideas previas y el error en la enseñanza de las ciencias Introducción En las sesiones anteriores se abordaron como temas centrales los propósitos generales de la enseñanza de las ciencias en Educación Básica Secundaria (EBS) y algunos aspectos sobre la naturaleza del conocimiento científico y sus implicaciones para la enseñanza aprendizaje de las ciencias. En esta sesión iniciaremos la aproximación a algunos temas relacionados con la didáctica de las ciencias, particularmente, el papel de las ideas previas y el error en la enseñanza de la ciencia. Propósitos Que las profesoras y los profesores: Reflexionen acerca del papel que cumplen las ideas previas y el error en el proceso de enseñanza aprendizaje de las ciencias, tomando como punto de partida su experiencia docente. Se acerquen a algunos aspectos de la discusión conceptual sobre ideas previas y el error y sus aportaciones a la enseñanza de la ciencia. Diseñen y discutan estrategias pedagógicas dirigidas a favorecer la incorporación de las ideas previas y el manejo del error de los alumnos y alumnas en la clase de ciencias tomando como punto de partida los libros de texto. Incorporen las estrategias para la exploración de ideas previas y utilización del error en el diseño de la secuencia didáctica producto del curso. 27

28 Materiales Educación básica. Secundaria, Ciencias. Programas de Estudio 2006, México, SEP, Libros de Ciencias I, II y III (al menos dos ejemplares de cada libro de diferentes editoriales). Cuaderno de notas. Hojas para rotafolio. Plumones. Parte 1. Las ideas previas y el error en el proceso de enseñanza aprendizaje de las ciencias en educación básica secundaria Propósito Que los profesores y las profesoras reflexionen acerca del papel que cumplen las ideas previas y el error en el proceso de enseñanza aprendizaje de las ciencias, tomando como punto de partida su experiencia docente. Tiempo estimado: 1 hora Actividad 1 (trabajo en equipo) Formen equipos de tres personas Lo ideal es que todos los profesores y profesoras sean del mismo grado. A nivel general, debe haber equipos con profesores de cada uno de los grados de secundaria. En cada equipo seleccionen un tema específico del curso de Ciencias para analizar el papel que cumplen las ideas previas y el error en el proceso de enseñanza aprendizaje de las ciencias. 28

29 Para el tema escogido y tomando como referencia la última vez que lo impartieron: Identificaron las ideas previas que tenían sus estudiantes sobre el tema seleccionado? Expliquen su respuesta. En caso afirmativo cuáles fueron las ideas previas más frecuentes?, qué estrategias pedagógicas utilizaron para identificarlas?, para qué les sirvió?, cómo las utilizaron en el desarrollo del tema? Identificaron los errores más frecuentes en los que incurrían sus alumnos en el proceso de enseñanza aprendizaje de los temas seleccionados? Expliquen su respuesta. En caso afirmativo cuáles fueron los errores más frecuentes?, a través de qué estrategias didácticas se identificaron?, para qué le sirvió identificarlos?, cómo los utilizaron en el desarrollo del tema? Las conclusiones deberán escribirlas en un rotafolio para su exposición al grupo en pleno en un cuadro como el que sigue: Área: Ciencias Bloque: Tema: Grado: Se exploran? Explicación Ideas previas Errores Cuáles son? En los casos en los que se les utiliza A través de qué estrategias las identificaron? Qué utilización se les dio durante el desarrollo del tema? Tiempo estimado: 30 minutos 29

30 Actividad 2 (plenaria) Cada uno de los grupos expone ante sus compañeros sus conclusiones. La discusión final debe estar guiada por las siguientes preguntas: Qué tan importantes son en la práctica docente actual la identificación y utilización de las ideas previas y el error? Existen grados o temas en los que se utilicen más que en otros? Cuáles son los problemas más frecuentes que se enfrentan los maestros y maestras al momento de utilizarlas? Cuál es el papel que cumplen las ideas previas en la enseñanza aprendizaje de las ciencias? Qué tipo de ideas previas son las que han encontrado de manera más frecuente sobre el tema escogido? Qué hacen con las ideas previas? Cuál es el papel que cumple el error en el proceso de enseñanza - aprendizaje de las ciencias? Qué tipo de errores son más frecuentes? Cómo se identifican? Cuál es la diferencia entre las ideas previas y los errores? Cómo lo conceptualizarían? Tiempo estimado: 30 minutos Parte 2. Las ideas previas y el error Propósito Que los profesores y profesoras se acerquen a algunos aspectos de la discusión conceptual sobre ideas previas y el error y sus aportaciones a la enseñanza de la ciencia. Tiempo estimado: 1 hora Actividad 3 (trabajo en equipo) En parejas lean y discutan la Introducción del libro Dando sentido a la ciencia en secundaria. Investigaciones sobre las ideas de los niños de Rosalind Driver y otros (en el Anexo 2). No olviden tomar notas de las ideas más importantes. La lectura es la base para las actividades siguientes. 30

31 Parte 3. Estrategias pedagógicas Propósito Que los profesores y profesoras diseñen y discutan estrategias pedagógicas dirigidas a favorecer la incorporación de las ideas previas y el manejo del error de los alumnos y alumnas en la clase de ciencias, tomando como punto de partida los libros de texto. Tiempo estimado: 2 horas Actividad 4 (trabajo grupal) Organicen seis equipos. Cada equipo se va a encargar de analizar uno de los libros de texto de Ciencias de EBS para determinar cómo incorporan en el manejo de contenidos y actividades los temas de ideas previas y el papel del error. El análisis se hará en dos niveles: uno en el que darán cuenta de la forma en que se incorporan los temas en la estructura del libro a lo largo de los cinco bloques y otro en el que se hará un análisis en profundidad tomando como ejemplo su desarrollo dentro de un tema específico (ver Figura 1). Sugerencia: Para el análisis del manejo del tema del libro de texto, utilicen el mismo grado que se seleccionó en la actividad anterior. Figura 1. Niveles de análisis sobre ideas previas y manejo del en el libro de texto 31

32 Cada grupo debe responder sobre su libro Análisis a nivel transversal: El libro de texto incorpora una propuesta para el trabajo con base en las ideas previas y/o identificación del error que tienen los estudiantes? Dónde? En que partes del libro? Qué tipo de actividades/estrategias se proponen? Ejemplifiquen. Es consistente la propuesta a lo largo de todo el libro? Análisis a nivel de tema: Cómo se exploran las ideas previas de los estudiantes? En qué momento del desarrollo del tema? Cómo se articulan las ideas previas con el desarrollo temático y otras actividades? Qué tipo de seguimiento sobre las ideas previas propone el libro de texto? Cómo se les da seguimiento? Cómo se evalúa dentro de la propuesta del libro de texto, los cambios entre las ideas previas de los estudiantes y cómo se transforman? Qué tipo de actividades y situaciones de aprendizaje permiten a los estudiantes confrontar posibles errores en la adquisición de conceptos? Con base en lo anterior: Cómo evalúan el manejo que hace de las ideas previas y del error el libro de texto? Qué sugerencias plantearían para optimizar el trabajo en estos temas en el salón de clase? Realicen un listado de estrategias que pueden ser de utilidad para explorar y manejar las ideas previas en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Realicen un listado de estrategias que pueden ser de utilidad para identificar posibles concepciones erróneas y plantear su manejo durante el proceso de enseñanza aprendizaje. Tiempo estimado: 1 hora 32

33 Actividad 5 (plenaria) Presenten al resto de los equipos los resultados de su trabajo La discusión final debe estar guiada por las siguientes preguntas (u otras que surjan): Qué semejanzas y diferencias encuentran entre los resultados de las actividades de la parte uno de la sesión y las de esta parte? Cómo las explican? Qué implicaciones tiene en el proceso evaluativo la revalorización del error que plantea el enfoque? Tiempo estimado: 1 hora Parte 4. Secuencia didáctica Propósito Que los profesores y las profesoras incorporen estrategias para la exploración de ideas previas y utilización del error en el diseño de la secuencia didáctica producto del curso. Tiempo estimado: 30 minutos Actividad 6 (trabajo en grupo) Con su equipo de trabajo revisen la propuesta didáctica con el propósito de incorporar en ella sus reflexiones y propuestas sobre cómo explorar las ideas previas, cómo generar situaciones en las que estas ideas se confronten y cómo hacer seguimiento al cambio conceptual. Igualmente establezcan cuáles son aquellas situaciones o actividades en las que es susceptible encontrar respuestas erróneas de los estudiantes y prevean estrategias para explorarlas y manejarlas. 33

34 Parte 4. Evaluación Tiempo estimado: 30 minutos Actividad 7 (individual) Respondan en el cuaderno de notas las siguientes preguntas: Se cumplieron los propósitos propuestos para la sesión? Explique su respuesta. Considera que el trabajo realizado modificó sus concepciones sobre las ideas y errores de sus estudiantes? Cómo evalúa las actividades propuestas? Tiempo estimado: 10 minutos Actividad 8 (plenaria) Compartan las respuestas de la actividad anterior con el colectivo de maestros. Planteen sugerencias para futuros cursos. Tiempo estimado: 20 minutos Productos de la sesión Cuadros con análisis de la forma en que se utilizan las ideas previas y el error en algunos temas de Ciencias I, II y III. Análisis de cómo se incorpora en los libros de texto de Ciencias de secundaria las ideas previas y el manejo del error. Listado con sugerencias didácticas para abordar estos aspectos en el proceso enseñanza aprendizaje. Secuencia didáctica que incorpora los aspectos de exploración y confrontación de ideas previas y manejo del error. 34

35 Sesión 4 Las actividades prácticas y experimentales y el trabajo por proyectos Introducción En la sesión anterior se abordaron algunos aspectos de la didáctica de las ciencias, específicamente, se analizó el papel que cumplen las ideas previas y el error en el proceso de enseñanza-aprendizaje. La sesión implicó una primera aproximación al tema de las actividades y los trabajos prácticos y su papel en la enseñanza de las ciencias. Esta sesión está dedicada a profundizar en estos temas, a partir de analizar el papel que cumplen las actividades experimentales y el trabajo por proyectos en el programa de estudios de Ciencias de Educación Básica Secundaria (EBS). Propósitos Que las profesoras y los profesores: Analicen el papel que cumplen las actividades prácticas y experimentales en la enseñanza de las ciencias en educación básica secundaria e identifiquen los distintos tipos de actividades que es posible desarrollar. Analicen la función que cumple el trabajo por proyectos, planteen cuáles son los principales problemas y aciertos en su implementación en el aula y propongan estrategias que conlleven a un mejor desarrollo de esta propuesta didáctica. Estructuren su secuencia didáctica incorporando actividades experimentales y el trabajo por proyectos. 35

36 Materiales Educación básica. Secundaria, Ciencias. Programas de Estudio 2006, México, SEP, Libros de Ciencias I, II y III (al menos dos ejemplares de cada libro de diferentes editoriales). Cuaderno de notas. Hojas para rotafolio. Plumones. Parte 1. Actividades prácticas y experimentales en la enseñanza de las ciencias Propósito Que los profesores y las profesoras analicen el papel que cumplen las actividades prácticas y experimentales en la enseñanza de las ciencias en educación básica e identifiquen los distintos tipos de actividades que es posible desarrollar. Tiempo estimado: 2 horas 15 minutos Actividad 1 (trabajo en equipo) En grupos de tres personas Tomando como base su experiencia docente y la lectura Los trabajos prácticos de Luís del Carmen (en el Anexo 3), respondan a las siguientes preguntas. Lleguen a un consenso con el grupo y anoten sus respuestas en una hoja de rotafolio. Qué son las actividades prácticas? Qué tipo de actividades incluyen? Qué se busca con la experimentación en la clase de ciencias? Qué función cumplen las actividades prácticas dentro del proceso de enseñanza aprendizaje? En qué momento del desarrollo de los temas deben realizarse los experimentos? 36 Tiempo estimado: 30 minutos

37 Actividad 2 (trabajo en equipo) Conformen seis grupos En esta actividad se van a analizar las actividades prácticas propuestas en libros de texto de ciencias de distintas editoriales. Dos grupos se encargarán de analizar los libros de Ciencias I, otros dos los de Ciencias II y otros dos los de Ciencias III. Para el análisis se debe utilizar como referencia la lectura: Los trabajos prácticos de Luís del Carmen (en el Anexo 3). Para cada libro el equipo debe contestar: Qué importancia se le da a las actividades prácticas en el libro de texto analizado? Justificar la respuesta. Qué tipos de actividades prácticas y experimentales propone el libro de texto? Ejemplificar. En que momento del desarrollo temático se incluyen? Qué función cumplen en ese momento específico? Utilizando como criterio el Nivel de Indagación en el Trabajo Práctico (ILI: The Inquiry Level Index) de Herron, evalúen las actividades prácticas y experimentales propuestas en uno de los bloques del libro. Cuál es el nivel de indagación de las actividades? Cómo explican sus hallazgos? Qué problemas tuvieron al momento de aplicar el Nivel de indagación en el trabajo práctico? Qué tendría que hacer el maestro para transformar las actividades de bajo nivel de indagación a actividades de más alto nivel de indagación? Planteen sus propuestas. Tiempo estimado: 45 minutos 37