Metodologías Activas y Recursos Didácticos en la Enseñanza de las Ciencias

Fenómenos Astronómicos: Eclipses

• Eclipse Solar: Alineación Sol, Luna, Tierra.
• Eclipse Lunar: Alineación Sol, Tierra, Luna (la Tierra oscurece la Luna).

Estrategias y Recursos Didácticos

El punto de partida fundamental es el conocimiento previo y las experiencias del estudiante.

Modelo Constructivista de Aprendizaje: Fases de la Secuencia Didáctica

1. Fase de Orientación: Dar a los alumnos la oportunidad de desarrollar el sentido de la finalidad y la motivación para aprender el tópico científico.
2. Fase de Elicitación: Los alumnos explicitan sus ideas. Se utilizan métodos como la discusión en grupo, pósteres o la elaboración de informes escritos.
3. Fase de Reestructuración: Las ideas de los alumnos se clarifican e intercambian por medio de la discusión. Se realiza una evaluación de ideas alternativas.
4. Fase de Aplicación: Usar las ideas recién desarrolladas en diversas situaciones. Las nuevas concepciones se consolidan y refuerzan al aplicarse en contextos donde se ha comprobado su utilidad.
5. Fase de Revisión Final de la Secuencia: Reflexionar sobre cómo han cambiado sus ideas, comparar el pensamiento actual con el del inicio de la unidad.

Programas Guía (PG)

Los Programas Guía (PG) representan una aplicación del modelo constructivista de aprendizaje de las ciencias. Favorecen la construcción de conocimientos por parte de los alumnos y logran que se familiaricen con algunas características del trabajo científico.

Componentes del Programa Guía

Un PG incluye:

• Análisis científico.
• Análisis didáctico.
• Selección de objetivos.
• Selección de estrategias didácticas.
• Selección de estrategias de evaluación.

Tipos de Actividades

• Actividades de Iniciación: Sensibilización sobre el tema, conocimiento de las ideas de los alumnos.
• Actividades de Desarrollo: Introducción de conceptos científicos, detección de errores, formulación de hipótesis, conexión de partes de la asignatura, diseño de experimentos.
• Actividades de Acabado: Elaboración de síntesis, esquemas, mapas conceptuales.

La forma de utilizar el PG consiste en la realización ordenada de las actividades propuestas por los alumnos, trabajando en grupos pequeños para incrementar la participación y motivación. El profesor debe supervisar el trabajo, ofrecer ayudas, coordinar la puesta en común, reformular los resultados, clarificar y complementar el trabajo de los grupos.

Uso de la Historia y Filosofía de la Ciencia (HyFC)

La HyFC tiene funciones decisivas para conocer los cambios que se producen en la ciencia y contribuye a la alfabetización científica de los ciudadanos, ayudándoles a comprender los problemas actuales y a tomar decisiones informadas.

Beneficios Didácticos de la HyFC

• Genera motivación e interés, haciendo las clases más estimulantes.
• Presenta una visión más humana y menos abstracta de los contenidos, relatando las acciones de hombres y mujeres en el ámbito de las ideas científicas.
• Ayuda a comprender mejor los contenidos científicos al mostrar su desarrollo y los cambios que se han producido.
• Muestra el carácter evolutivo de las ciencias y del conocimiento científico, criticando el cientifismo y el dogmatismo.
• Propicia el conocimiento de estrategias para la resolución de diferentes problemas, permitiendo valorar aspectos puntuales que intervienen en los cambios metodológicos.
• Muestra la naturaleza integrativa e interdependiente de los diferentes logros humanos.
• Ayuda a desarrollar valores al reconocer que los científicos son personas que con su esfuerzo hacen progresar el conocimiento.
• Logra una mayor comprensión de los contenidos científicos.
• Proporciona un elevado número de situaciones que evidencian las relaciones entre Ciencia, Tecnología, Sociedad y Ambiente (CTSA).

Resolución de Problemas

Uso de Problemas Cotidianos

Se deben utilizar problemas actuales de interés social, donde estén implicados valores de utilidad práctica inmediata que sirvan para entender mejor la realidad cotidiana. El objetivo es conseguir que los alumnos adquieran una alfabetización científica que les permita entender aspectos de la cultura y de la realidad diaria.

Objetivo: Iniciarse en la comprensión y uso del lenguaje científico, en la valoración de su presencia en el mundo actual y en el desarrollo de una capacidad crítica que preserve su independencia e intimidad.

Problemas Abiertos e Indagación Científica

Es crucial diseñar prácticas que brinden a los alumnos la oportunidad de trabajar como los científicos en la resolución de problemas y aprender, en el transcurso, las destrezas y procedimientos propios de la indagación.

Los problemas abiertos requieren que los alumnos:

• Identifiquen y planteen problemas relevantes.
• Realicen observaciones directas o indirectas.
• Formulen preguntas.
• Sean capaces de localizar, obtener, analizar y representar información cualitativa y cuantitativa.
• Planteen y contrasten hipótesis.

Proceso de Indagación

1. Planteamiento de un problema reformulado.
2. Formulación de hipótesis.
3. Diseño y realización de experimentos para verificar las hipótesis.
4. Registro, análisis e interpretación de los datos.
5. Extracción de conclusiones.

Ejemplo: Convertir una receta de cocina en una indagación científica.

Salidas de Campo

Las salidas de campo rompen con la rutina habitual de las clases y trasladan el aprendizaje y el conocimiento al mundo real, lo que resulta muy motivador para el alumno.

Beneficios

• Mejoran el aprendizaje al facilitar la adquisición de habilidades y al relacionar los aprendizajes con su aplicación inmediata para explicar la realidad.
• Contribuyen a la educación ambiental, fomentando una conciencia de protección y de uso sostenible del medio natural.
• Permiten la formación científica del alumnado al posibilitar el desarrollo de técnicas y estrategias características de la ciencia (observación, análisis, descubrimiento).
• Posibilitan el aprendizaje significativo de las Ciencias Naturales (CN) y contribuyen a la educación ambiental.

Planificación de la Salida de Campo

1. Determinar los objetivos.
2. Conocer el lugar e informarse sobre él (búsqueda de información).
3. Determinar rutas y paradas.
4. Discutir cuestiones relacionadas con los objetivos didácticos.
5. Planificar las observaciones que serán realizadas y cómo deben anotarlas.
6. Durante la salida, los alumnos deben ser protagonistas, explorando activamente y desarrollando investigaciones en las que usen el método científico.
7. Trabajo posterior en el aula a partir de las observaciones realizadas y las muestras recogidas.
8. Exposición por parte de los alumnos de la excursión y las conclusiones.

Prácticas de Laboratorio

El trabajo práctico en el laboratorio es fundamental para desarrollar habilidades de investigación y generar conocimiento escolar.

Habilidades Desarrolladas

• Capacidad de observación.
• Análisis, discriminación, clasificación y síntesis.
• Estructuración de informes.
• Generación de curiosidad, perseverancia y creatividad.

Finalidades de las Prácticas

Las prácticas buscan:

1. Aprender ciencias (contenidos).
2. Aprender qué es ciencia (naturaleza de la ciencia).
3. Aprender a hacer ciencia (procedimientos).

Trabajar en el laboratorio en grupos favorece la discusión, la cooperación, la resolución de problemas y las habilidades intelectuales. Es importante buscar materiales de bajo coste, sencillos y fáciles de conseguir.

Recursos Didácticos Visuales y Representacionales

Maquetas (Modelos Físicos)

Una maqueta es una reproducción física a escala, generalmente en tamaño reducido, de algo real o ficticio.

Desde el punto de vista didáctico, las maquetas actúan como intermediarias entre aquello que se observa o se piensa de manera cotidiana y su interpretación o explicación teórica.

En el estudio de los seres vivos como sistemas dinámicos y complejos, es importante utilizar maquetas porque permiten que los alumnos representen aquello que imaginan que pasa dentro del cuerpo. El proceso de construcción requiere el uso de un lenguaje representacional con características diferentes del verbal, ayuda a concretar ideas y obliga a tomar decisiones sobre los materiales. Realizar maquetas en grupo promueve la comunicación efectiva. Este proceso de representación es más completo si la maqueta se hace a tamaño real, ya que de esta manera se hacen más evidentes los problemas de escala.

Mapas Conceptuales

El mapa conceptual constituye un enfoque racional y una estrategia metacognitiva de la enseñanza, en sintonía con el modo natural en que trabaja el cerebro humano, donde la información se memoriza, recupera y reutiliza a través de conexiones directas o reticulares.

Utilidad para el Docente

• Evaluar rápidamente el conocimiento precedente de un estudiante.
• Reconocer concepciones erróneas por parte de los estudiantes.
• Planificar actividades de recuperación o revisión de tópicos.
• Preparar presentaciones o lecciones a desarrollar en el aula.
• Presentar nuevos conceptos.
• Evaluar el estado del aprendizaje de los estudiantes.

Utilidad para el Estudiante

• Organizar el material de estudio.
• Desarrollar ideas y conceptos.
• Crear mapas de ideas.
• Organizar el pensamiento.
• Integrar grandes cuerpos de información.

Ventajas

Son fáciles de usar, mejoran el aprendizaje, ofrecen una representación espacial de los contenidos, muestran la interconexión de las ideas, mejoran la capacidad de resolución de problemas y estimulan la percepción visual.