Fundamentos de la Didáctica de las Ciencias Experimentales en Educación Primaria

Didáctica de las Ciencias como Disciplina Científica Emergente

Tratamiento integrado de contenidos científicos y pedagógicos en el proceso de enseñanza-aprendizaje.

Dominio Específico de Investigación y Conocimiento

La Didáctica de las Ciencias Experimentales constituye un dominio específico de investigación y conocimiento que abarca:

• Modelos de enseñanza-aprendizaje
• Recursos didácticos
• Resolución de problemas
• Prácticas de laboratorio
• Diseño curricular
• Relaciones ciencia/tecnología/sociedad (CTS)
• Papel del medio en el que vive el alumno
• La evaluación
• Formación del profesorado
• Cuestiones de diferencias de género, diversidad cultural, etc.

La Enseñanza de las Ciencias en Educación Primaria

La adquisición de conocimientos de ciencias debe ser transferida al entorno cotidiano del alumno, buscando:

• Comprensión y actuación adecuada en el entorno.
• Participación responsable, crítica y comprometida en la sociedad actual.
• Mejor adaptación al mundo tecnológico.
• Consecución de autonomía personal.
• Entender los productos de la sociedad de la información (informes, noticias, etc.). Búsqueda, evaluación y síntesis de información.
• Reflexión sobre valores de la Ciencia y la Tecnología.

Además, se busca:

• Adoptar la actitud del trabajo científico: racional, crítica y creativa.
• Fomento de valores éticos: Ciencia, Tecnología y Sociedad.

Establecimiento de Metas Educativas en Didáctica de las Ciencias Experimentales

Las Metas Educativas (M.E.) proponen la elección de contenidos educativos útiles para el individuo y para la sociedad en que vive, y no tanto por el posible valor que posea el contenido por sí mismo.

Deben establecerse considerando fundamentalmente:

• Criterios disciplinares
• Ideas previas del alumno
• Modo de aprender

Contenidos Educativos: Niveles y Formulación

Para concretar las metas educativas, los contenidos y objetivos se formulan en tres niveles:

• Conceptual: fenómenos, leyes, principios y teorías de las ciencias.
• Procedimental: desarrollo de capacidades para resolver problemas, diseñar experimentos y desarrollar un pensamiento hipotético-deductivo.
• Actitudinal:
  • Actitudes científicas (rigor, curiosidad, honestidad, interés, inclinación a negociar significados en grupo, búsqueda de consenso y actitud tolerante ante el desacuerdo).
  • Actitudes hacia la Ciencia (valoración del trabajo científico, importancia de la Ciencia para la sociedad...).
  • Hábitos de higiene.
  • Conservación del medio ambiente.

La distinción entre estos niveles es solo de carácter formal, ya que los tres aparecen siempre interrelacionados. Las condiciones de enseñanza son diferentes en cada nivel. Aunque en el Decreto 68/2007 no se hacen distinciones entre estos elementos y aparecen conjuntamente, es importante considerar estos tres niveles para evitar formar al alumno de forma precaria en alguno de ellos.

Enseñanza de las Ciencias vs. Didáctica de las Ciencias

Enseñanza de las Ciencias Experimentales

Conjunto de condiciones y acciones externas al alumno, dirigidas a que este aprenda contenidos de Biología, Geología, Física y Química.

Didáctica de las Ciencias Experimentales

Ámbito de conocimiento que tiene como objeto de estudio los problemas vinculados a la enseñanza de las Ciencias Experimentales, establecer qué y cómo enseñar, etc. Aporta en la formación de futuros maestros orientaciones específicas para mejorar la enseñanza del Medio Natural en Primaria.

Objetivos y Problemas en la Didáctica de las Ciencias

Objetivos

Objetivos Conceptuales

• Comprender contenidos.
• Transferir lo aprendido a nuevos contextos.

Objetivos Procedimentales

• Resolver problemas.
• Contrastar hipótesis con experimentos.
• Desarrollar pensamiento formal.

Objetivos Actitudinales

• Rigor, curiosidad, interés, honestidad, cooperación.
• Valorar el conocimiento científico.
• Hábitos de higiene.
• Conservación del medio ambiente.

Problemas Comunes

• Dificultad para conseguir transferir los conocimientos.
• Complejidad de enseñar a resolver problemas.
• Dificultad en la consecución del nivel formal.
• Difícil romper el sentido mecánico de las prácticas.
• Difícil la adquisición de actitudes positivas.

Enseñar y Aprender Ciencias

Enseñar

Conjunto de acciones que lleva a cabo usualmente el profesor para transmitir un conocimiento de ciencias.

Aprender

Se refiere a construcciones cognitivas, asignación de significados y adquisiciones memorísticas que lleva a cabo el alumno en su mente, para apropiarse, en mayor o menor grado, del contenido que se le enseña.

Enseñar bien no implica aprender bien (enseñar depende del profesor y aprender depende del alumno, de su motivación y de sus conocimientos previos).

Significado y Significante en el Proceso de Aprendizaje

Significante

Instrumento simbólico que usa el docente para transmitir el conocimiento, expresando lo que sabe. Existen significantes verbales y no verbales (gestos, ritmo, tono de voz, signos, símbolos, imágenes y gráficos).

Significados

Asignaciones que el sujeto hace a los significantes a través de sus esquemas de conocimiento. El significado del mismo significante no es necesariamente el mismo en alumno y docente, aunque suelen compartir un núcleo de significados suficiente como para entenderse. El significante permanece constante y el significado cambia y se enriquece a lo largo del tiempo.

Adquisiciones Lineales y No Lineales en el Aprendizaje

El docente procura enseñar siguiendo una secuencia lógica correcta. Por ello, se dice que su exposición verbal es lineal.

La comprensión no suele ser lineal; es un proceso complejo. Las nuevas construcciones de conocimiento requieren procesos de rectificación, ensayo y error (aprender a andar y a montar en bicicleta no son procesos lineales). Generalmente, las adquisiciones espontáneas que se dan en el entorno cotidiano son no lineales.

El Futuro Docente de Ciencias Experimentales: Competencias Clave

1. Conocer y comprender los contenidos: para enseñar una materia es imprescindible conocerla.
2. Utilizar recursos materiales y actividades didácticas adicionales: para cada contenido se utilizarán recursos materiales que suponen actividades didácticas adicionales a la mera exposición verbal del contenido.

   Ventajas:

   • Se da más tiempo para trabajar y asimilar el contenido.
   • Oportunidad para el debate con compañeros.

   Nota: No debe quedar como una actividad aislada, sino formando parte de un conjunto de actividades más amplias.

3. Uso de modelos de enseñanza adecuados (temas posteriores).
4. Acomodar adecuadamente las acciones docentes a las peculiaridades del alumnado, del aula y del entorno socioeconómico, permitiendo:
   • Alcanzar eficazmente objetivos de enseñanza para resolver problemas cotidianos.
   • Realizar previsiones aceptables según la estrategia didáctica aplicada, conociendo las capacidades y limitaciones del alumno sobre los contenidos que se le van a enseñar.
   • Afrontar los problemas de la enseñanza de las ciencias buscando soluciones, conociendo los supuestos mecanismos que el alumno pone en juego para la adquisición de conocimientos.
   • Tomar criterios didácticos bien fundamentados y buscar soluciones a problemas del aula de modo riguroso y crítico.