RESULTADOS DE UN PROGRAMA PARA LA FORMACIÓN DE PROFESORES DE FÍSICA Y QUÍMICA

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1 X CONGRESO INTERNACIONAL SOBRE INVESTIGACIÓN EN DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS SEVILLA 5-8 de septiembe de 2017 RESULTADOS DE UN PROGRAMA PARA LA FORMACIÓN DE PROFESORES DE FÍSICA Y QUÍMICA Iñigo Rodíguez-Ateche Univesidad Complutense de Madid RESUMEN: En este tabajo, en pime luga se caacteizan los fundamentos teóicos de los pogamas de didáctica de la química y didáctica de la física del Máste en Fomación del Pofesoado de Secundaia (MFPS) de la UCM y, seguidamente, se analiza la evolución en las ceencias manifestadas po los estudiantes de dos pomociones como veificación de la popuesta. Los esultados estadísticos señalan que la mayo evolución se poduce en la dimensión de metodología, mientas que como obstáculo pincipal se encuenta la asunción de un único conocimiento vedadeo al que deben tende las ideas de los escolaes. PALABRAS CLAVE: fomación inicial del pofesoado, evaluación de pogamas, poblemas pofesionales, ceencias pofesionales, Conocimiento Didáctico del Contenido OBJETIVOS: Se desea esolve la siguiente pegunta de investigación: Las ceencias de los estudiantes de la especialidad de física y química del MFPS evolucionan hacia planteamientos constuctivistas, como consecuencia del tabajo desaollado en las asignatuas de Didáctica de la Química y de la Física? MARCO TEÓRICO El caácte pofesionalizante del MFPS equiee que los pogamas fomativos incluyan los llamados conocimientos expetos docentes y su vinculación con las ceencias pofesionales. Dento de los conocimientos expetos, el Conocimiento Didáctico del Contenido (CDC) se considea de gan utilidad paa la fomación inicial del pofesoado (Shulman, 1986). Su caácte integado incluye el conocimiento de los cuículos científicos, la compensión de la ciencia po pate de los estudiantes, las estategias de enseñanza, la evaluación, las ceencias pofesionales y la autoeficacia de pofeso (Pak y Olive, 2008). Más allá de las difeencias sobe este constucto, el CDC es implícito, está ligado a contenidos específicos y contextos paticulaes, tiene natualeza activa y dinámica, pemite tansfoma y mejoa otos conocimientos, y empieza a constuise en la fomación inicial docente (Pak y Olive, 2008; Gaitz, 2013). En este atículo pesentamos una popuesta fomativa paa la fomación de pofesoes de física y química, con la intención de contasta su contibución a la constucción inicial del CDC. Paa ello, asumimos la potencialidad de las ceencias (constucciones que diigen la acción docente) como estategia de evaluación (Chen, Mois y Mansou, 2015). De este modo, podemos analiza la medida en que los estudiantes de máste se adhieen a planteamientos didácticos más tadicionales tansmisivos o constuctivistas que paten de las ideas del alumno y lo considean un vedadeo sujeto ISSN (DIGITAL):

2 de apendizaje (Polán, Riveo y Matín del Pozo, 1998). En este sentido, la investigación sobe el cambio en las ceencias ecoge esultados dispaes, dependientes de las caacteísticas paticulaes de los pogamas (Chen et al., 2015). METODOLOGÍA Debido a la especificidad de la eficacia de las popuestas fomativas paa el MFPS, la investigación se plantea como estudio de caso. Popuesta fomativa paa Didáctica de la Química y Didáctica de la Física Nuesta popuesta fomativa asume los pesupuestos teóicos comentados y se centa en la esolución de poblemas pácticos pofesionales, oientados a que gupos coopeativos de estudiantes elaboen Unidades Didácticas (Matínez-Azna, Rodíguez-Ateche y Gómez-Lesai, 2017). La intención es que los futuos pofesoes esuelvan etos, y tengan expeiencias pesonales de apendizaje a tavés de actividades escolaes con metodologías de tipo indagativo (Rodíguez-Ateche y Matínez-Azna, 2016). Los poblemas pofesionales abodados son los siguientes: 1. Qué debeían sabe y se capaces de hace los pofesoes de física y química? Es el poblema inicial paa tabaja a nivel individual y gupal. Además, la explicitación de las ceencias docentes constituye un punto de patida en todo el desaollo del pogama. 2. Cómo diseñamos nuesta Unidad Didáctica (UD)? Qué elementos debe contene? Es una indagación sobe las fuentes, ecusos o efeentes legislativos paa diseña una popuesta didáctica. El contexto se apovecha paa intoduci el Modelo paa la elaboación de UD y la noción de tansposición didáctica, a pati de un análisis de libos de texto. 3. Cómo se pueden selecciona los contenidos paa diseña una UD? El Modelo de UD, al igual que otos instumentos paa explicita el CDC, conlleva fomula los contenidos como competencias específicas contextualizadas. Paa facilita el apendizaje de los estudiantes del Máste, se pesentan ejemplificaciones de UD diseñadas po los fomadoes. 4. Cómo se pueden diseña actividades de enseñanza-apendizaje? Los futuos pofesoes pesentan una popuesta inicial de actividades, que modifican a medida que paticipan en actividades escolaes popuestas en las ejemplificaciones de UD de los fomadoes. En el poceso, la eflexión sobe los oles del fomado (pofeso de didáctica) y el apendiz (estudiante del Máste) coba especial impotancia. 5. Cómo se pueden evalua las actividades y diseña puebas paa una UD? Es una indagación aceca de la finalidad y el tipo de actividades / momentos opotunos paa lleva a cabo la evaluación. Se intoducen los pogamas PISA y TIMSS como efeentes sobe la competencia científica, y se pesentan ejemplificaciones de actividades de evaluación. Contexto de la investigación y muesta Paticipan los gupos-clase maticulados en las asignatuas de Didáctica de la Química y de la Física del MFPS de la UCM duante los cusos 2014/15 y 2015/16 con los mismos fomadoes y pogama fomativo, que suman un total de 52 estudiantes (23 mujees y 29 hombes, edad media de 27.7 años). Recogida y análisis de los datos Los datos se ecaban a tavés de un cuestionaio adaptado de oto validado y más extenso (Matínez- Azna et al., 2001), sometido a juicio de expetos y utilizado en estudios piloto. La vesión final consta 2946 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, N.º EXTRAORDINARIO (2017):

3 de 30 ítems a valoa en una escala del 1 totalmente en desacuedo al 5 totalmente de acuedo, agupados según las siguientes dimensiones del pensamiento docente: Contenidos, Metodología («desaollo de la enseñanza» y «paticipación y adaptación al alumno»), Evaluación y Pecepción pofesional («del endimiento escola» y «de la fomación del pofeso»). A pesa de la existencia de modelos didácticos intemedios (Polán et al., 1998), po conveniencia metodológica las cuestiones se plantean como una dicotomía ente los modelos tadicional y constuctivista. Los futuos pofesoes esponden el cuestionaio al inicio y al final de las asignatuas, obteniéndose un Alfa de Conbach global de valo 0.845, que indica una fiabilidad elevada del instumento. Paa el análisis de datos, a pati de la dicotomía tadicional/constuctivista del instumento, las espuestas acodes al modelo tadicional se asignan a los valoes 1 y 2, las coespondientes a un modelo constuctivista a valoes 4 y 5, y el 3 epesenta indecisión. Paa esponde la pegunta de investigación, se ealiza un análisis estadístico desciptivo (fecuencias, medias, desviaciones típicas) e infeencial (pueba no paamética de Wilcoxon, Z). Paa la última pueba, se considea como hipótesis nula que no haya difeencias significativas ente el petest y el postest (se echaza cuando p < 0.05). Además, se calcula el tamaño del efecto paa cuantifica la evolución en las ceencias (Field, 2009, pág. 558). RESULTADOS Tas ealiza el análisis de los datos, en este tabajo se pesentan los esultados en elación con: - Las ceencias que pesentan una mayo evolución debida a la popuesta. - Las poposiciones en las que al final del pogama los paticipantes no muestan acuedos con la tendencia constuctivista. - El análisis de las seis dimensiones de foma global. Qué ceencias muestan una evolución mayo? La Tabla 1 ecoge las cuato ceencias que conllevan un mayo tamaño del efecto (). Se indican los pocentajes de estudiantes que se adhieen a los dos modelos didácticos, los estadísticos Z y, y las medias (1 = tadicional, 5 = constuctivista) y desviaciones típicas de los ítems. La tabla muesta que tes de estas poposiciones coesponden a la dimensión de «desaollo de la enseñanza», sugiiendo la adecuación del pogama como catalizado de un cambio metodológico hacia popuestas más activas (no tan diigidas en cuanto a explicaciones, apuntes ceados o potocolos de laboatoio). Además, la poposición A sobe utiliza en el aula de las ideas de los alumnos es la que pesenta un mayo tamaño del efecto de todo el cuestionaio ( = +0.57). Quizás, el aspecto de las concepciones altenativas esulta un aspecto llamativo teniendo en cuenta el bagaje científico de estos estudiantes. En qué cuestiones no hay un acuedo final sobe la tendencia constuctivista? La Tabla 2 (con una estuctua análoga) pesenta los datos paa cuato poposiciones donde en el postest, pocentajes supeioes al 60% de los estudiantes siguen mostando una tendencia de tipo tadicional. Al magen de las dimensiones paticulaes, se obseva una cieta similitud ente sus caacteísticas, que eflejan la asunción de un único conocimiento vedadeo el científico al que deben tende las ideas de los alumnos (Polán et al., 1998), pudiendo utiliza paa ese fin actividades expeimentales como «aplicación». Además, el ítem G paece sugei la idea de un conocimiento científico dominante sobe otos tipos de conocimiento. ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, N.º EXTRAORDINARIO (2017):

4 Tabla 1. Estadísticos extaídos según la adscipción al Modelo Tadicional (MT) o al Modelo Constuctivista (MC), paa los ítems con una mayo evolución DIMENSIÓN Contenidos Metodología: Desaollo de la enseñanza PROPOSICIÓN (Modelo Didáctico asociado) A. Las ideas de los alumnos sobe los conceptos de ciencias son un conocimiento altenativo con el que hay que tabaja en clase. (MC) B. El tabajo de laboatoio debe se diigido mediante guiones o pocedimientos de esolución. (MT) C. El pofeso tiene que explica los conceptos, leyes, hechos, etc., paa que los estudiantes los apendan. (MT) D. Cada tema debeía explicase siguiendo un libo de texto o apuntes claos. (MT) PRETEST POSTEST % x ( σ ) % x ( σ ) MT MC 69.2 (0.68) (0.48) Z 5.849*** (p < 0.001) (gande) MT MC 5.8 (0.80) 69.2 (0.94) Z 5.571*** (p < 0.001) (gande) MT MC 3.8 (0.70) 61.5 (1.05) Z 5.373*** (p < 0.001) (gande) MT MC 25.0 (0.96) 75.0 (0.97) Z 4.572*** (p < 0.001) (mediano) Tabla 2. Estadísticos extaídos según la adscipción al Modelo Tadicional (MT) o al Modelo Constuctivista (MC), paa los ítems esistentes al cambio DIMENSIÓN Contenidos Fomación del pofeso Desaollo de la enseñanza PROPOSICIÓN (Modelo Didáctico asociado) E. El conocimiento científico es la foma de pensamiento objetiva y coecta. (MT) F. Los contenidos escolaes de física y química deben se póximos al conocimiento científico. (MT) G. Paa se pofeso de física y química había que se gaduado/licenciado en estas mateias. (MT) H. Las actividades expeimentales en física y química deben utilizase como aplicación de los conocimientos explicados. (MT) PRETEST POSTEST % x ( σ ) % x ( σ ) MT MC 25.0 (1.05) 19.2 (1.02) Z (pequeño) MT MC 1.9 (0.64) 13.5 (1.00) Z 2.011* (p < 0.05) (pequeño) MT MC 26.9 (1.18) 26.9 (1.23) Z (despeciable) MT MC 1.9 (0.63) 30.8 (1.34) Z 3.997*** (p < 0.001) (mediano) 2948 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, N.º EXTRAORDINARIO (2017):

5 Cuál ha sido el compotamiento global de las seis dimensiones docentes analizadas? La Figua 1 epesenta en qué medida las ceencias de los estudiantes del Máste sobe las seis dimensiones se asemejan a los modelos didácticos tadicional y constuctivista, al comienzo y al final. Inicialmente, se detecta una incoheencia en los modelos didácticos de los futuos pofesoes, que siguiendo un planteamiento políticamente coecto defienden la necesaia «paticipación del alumnado» en su popio apendizaje tabajo po poyectos, modificación de la metodología del pofeso si es meneste, etc., peo a la vez asumen un modelo de enseñanza centado en el pofeso (ve datos del petest en la Tabla 1, «desaollo de la enseñanza»). Tas el desaollo de la popuesta, las seis dimensiones evolucionan hacia planteamientos constuctivistas y pincipalmente la de «desaollo de la enseñanza», esolviendo en buena medida la incoheencia de modelo antes mencionada. La dimensión de Evaluación finalidad, indicadoes, evaluación de actitudes, etc. también muesta un cambio elevante. Como aspecto negativo destaca la dimensión de Contenidos, que pemanece en una egión intemedia sugiiendo un obstáculo de tipo epistemológico sobe las caacteísticas de los conocimientos científico y escola. Fig. 1. Repesentación de la evolución en los modelos didácticos de los futuos pofesoes, en elación a las seis dimensiones. Metodología I: desaollo de la enseñanza; Metodología II: paticipación y adaptación al alumno CONCLUSIONES La investigación ealizada, novedosa en el sentido de evalua un pogama muy específico (actividades, enfoque metodológico, etc.), puede da buenas pistas paa contibui a la mejoa de la fomación del pofesoado de Secundaia, campo paa el que se eclama infomación sobe popuestas concetas de tabajo y los esultados que están obteniendo. El pogama pesentado ha esultado efectivo paa modifica las ceencias sobe la metodología de enseñanza hacia popuestas centadas en el alumno, peo insuficiente paa aboda adecuadamente las caacteísticas de los conocimientos científico y escola. Ello sugiee la necesidad de tabaja de foma más activa la Natualeza de la Ciencia, en estas u otas asignatuas del módulo específico del MFPS, y la impotancia de continua una labo investigativa en esta línea duante el Pacticum paa modifica cietas ceencias esistentes. Además, contemplamos inclui otos instumentos (entevistas, análisis de las Unidades Didácticas ealizadas, etc.) paa mejoa la compensión del poceso inicial de constucción del CDC. ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, N.º EXTRAORDINARIO (2017):

6 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Chen, J.A., Mois, D.B. y Mansou, N. (2015). Science teaches beliefs: Peceptions of efficacy and the natue of scientific knowledge and knowing. En H. Fives y M.G. Gill (Eds.), Intenational Handbook of Reseach on Teaches Beliefs (pp ). New Yok: Routledge. Gaitz, A. (2013). PCK fo dummies. Educación Química, 24, Field, A. (2009). Discoveing Statistics Using SPSS (3 d ed.). London: SAGE. Matínez-Azna, M.M., Matín del Pozo, R., Rodigo, M., Vaela, M.P., Fenández, M.P. y Gueeo, A. (2001). Qué pensamiento pofesional y cuicula tienen los futuos pofesoes de ciencias de Secundaia? Enseñanza de las Ciencias, 19(1), Matínez-Azna, M.M., Rodíguez-Ateche, I. y Gómez-Lesai, P. (2017). La esolución de poblemas pofesionales como efeente paa la fomación inicial del pofesoado de física y química. Revista Eueka sobe Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 14(1), Pak, S. y Olive, J.S. (2008). Revisiting the Conceptualisation of Pedagogical Content Knowledge (PCK): PCK as a Conceptual Tool to Undestand Teaches as Pofessionals. Reseach in Science Education, 38(3), Polán, R., Riveo, A. y Matín del Pozo, R. (1998). Conocimiento pofesional y epistemología de los pofesoes, II: Estudios empíicos y conclusiones. Enseñanza de las Ciencias, 16(2), Rodíguez-Ateche, I. y Matínez-Azna, M.M. (2016). Intoducing Inquiy-Based Methodologies duing Initial Seconday Education Teache Taining Using an Open-Ended Poblem about Chemical Change. Jounal of Chemical Education, 93(9), Shulman, L.S. (1986). Those Who Undestand: Knowledge Gowth in Teaching. Educational Reseache, 15(2), ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, N.º EXTRAORDINARIO (2017):