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Grado en Educación Primaria Modalidad Semipresencial

Enseñanza y Aprendizaje de la Ciencias Naturales

Tema 1

La enseñanza y su relación con los procesos de aprendizaje. Características y finalidad de la educación científica.

Profesora: Dra. Ana González Báidez Facultad de Ciencias Sociales y de la Comunicación

Curso 2017-2018 Universidad Católica San Antonio de Murcia - Tlf: (+34) 902 102 101 [email protected] www.ucam.edu

Enseñanza y aprendizaje de las Ciencias Naturales Tema 1

ÍNDICE Páginas 1. INTRODUCCIÓN

3

2. ¿POR QUÉ ENSEÑAR CIENCIAS?

3

3. LA EDUCACIÓN CIENTÍFICA EN LA ESCUELA DE PRIMARIA

4

3.1. La actualidad de la educación científica en Primaria

4

3.2. Cómo se aprende. El aprendizaje significativo

5

3.3. Aprender ciencias es posible desde las primeras edades

6

3.4. Finalidades de la educación científica en Primaria

10

3.5. Ideas fundamentales sobre la educación científica

12

4. UNA CIENCIA PARA LA ETAPA DE PRIMARIA

12

4.1. Una ciencia que enseñe a “pensar”

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4.2. Una ciencia que enseñe a “hacer”

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4.3. Una ciencia que enseñe a “hablar”

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4.4. Una ciencia que enseñe a regular los propios aprendizajes

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4.5. Una ciencia que enseñe a trabajar en interacción

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5. LAS CIENCIAS DE LA NATURALEZA Y SU ENSEÑANZA. EL MÉTODO CIENTÍFICO

24

5.1. Problemas que plantea la enseñanza de las ciencias de la naturaleza

24

5.2. Conocimientos teóricos y prácticas de profesorado

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5.3. Qué son las ciencias de la naturaleza

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5.4. La actividad científica y sus características

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TEMA 1. La enseñanza y su relación con los procesos de aprendizaje. Características y finalidad de la educación científica. 1. INTRODUCCIÓN A los alumnos se les debe hacer ver que la realidad del mundo puede verse desde muchas perspectivas, entre ellas la de la ciencia. A lo largo del siglo XX la ciencia y la tecnología fueron claves para el desarrollo de campos tan diversos como: - los medios de transporte, - los medios de comunicación, - la medicina, - la manipulación genética, - la conquista del espacio, …etc. Pero ello, obliga a buscar nuevas formas de relación entre los humanos y la Naturaleza. 2. ¿POR QUÉ ENSEÑAR CIENCIAS? Es fundamental que las personas (alumnos) vean el sistema de vida en el que están inmersos como un proceso en el que pueden intervenir, tanto a nivel colectivo como individual. Deben ser conscientes de que el futuro en parte, no está predeterminado y depende de las actuaciones de los seres humanos. Por eso, al igual que en otras áreas de conocimiento, la enseñanza de las ciencias desde

3.1. La actualidad de la educación científica en Primaria Los profesores de Primaria no pueden ser especialistas en todas las materias, pero es fundamental tener curiosidad por todos los campos del saber, entre ellos el científico. A grandes rasgos se pueden distinguir los siguientes “grupos de profesores” de Primaria (Pujol, 2007): - Grupo profesores A: defienden un mayor peso de las materias instrumentales (lenguaje y matemáticas) en detrimento de otras materias, ya que consideran que lo más importante es consolidar la lectura y las operaciones básicas. - Grupo profesores B: optan por eliminar todo aquello que potencialmente puede ser “problemático” y tienden a minimizar todas aquellas actividades vinculadas con la educación científica: experiencias, visitas fuera del aula, etc.). - Grupo profesores C: defienden la existencia de las tutorías para desarrollar actividades para trabajar distintos temas (autoestima, técnicas de estudio, …) que suelen desarrollarse sin conexión con las áreas curriculares, y puesto que el tiempo escolar es limitado, repercute en el tiempo destinado a las mismas. - Grupo profesores D: encuentran en los llamados temas transversales (educación en valores) un punto de apoyo para trabajar diversos aspectos que les interesen en un momento dado.

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3.2. Cómo se aprende. El aprendizaje significativo Cada persona en un momento de su vida, posee una serie de conocimientos en relación a diferentes hechos y fenómenos de su entorno. Esos conocimientos no se encuentran aislados, sino que poseen una estructura que recibe el nombre de esquemas o modelos de conocimiento. El aprendizaje es el resultado de un proceso de construcción o reconstrucción. El sujeto incorpora la nueva información, y además tiene que interpretarla, modificando así la información mediante su asimilación. La visión constructivista del aprendizaje asume que todo aprendizaje se construye sobre unos conocimientos previos. Los principios básicos de la visión constructivista del aprendizaje se pueden resumir en los siguientes puntos: 1. Las ideas que los alumnos tienen en sus mentes son importantes: todo aprendizaje depende de los conocimientos previos. 2. Comprender algo supone establecer relaciones (los conocimientos están estructurados y se interrelacionan entre sí), los fragmentos de información aislados son olvidados o resultan inaccesibles a la memoria. 3. Muchos significados son compartidos. La construcción de significados tiene lugar a través de la interacción social y con el medio físico. 4. Quien aprende construye activamente significados.

El esquema de aprendizaje tras una información o experiencia nueva podría ser el siguiente:

IDEA EXISTENTE

NUEVA INFORMACIÓN O EXPERIENCIA

LA MISMA IDEA

NUEVA IDEA

Figura 1. Esquema de aprendizaje tras una nueva información o experiencia.

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3.3. Aprender ciencias es posible desde las primeras edades Muchas veces se afirma que los alumnos, y sobre todo, los más pequeños de Primaria no pueden aprender ciencias porque no son capaces de hacer abstracciones. Esta creencia deriva de la idea de que la educación científica se reduce al aprendizaje de teorías y leyes definidas por la comunidad científica. Sin embargo, ésto puede cambiar si se considera que aprender ciencias en esta etapa debe ir enfocada a construir “maneras de ver” los fenómenos del mundo natural por parte de los alumnos, y que este hecho puede ir evolucionando hacia “formas de ver” más cercanas a las de la ciencia.

2. Aprender ciencias es posible desde las primeras edades. En el adulto juega un papel muyconfigurando importante: Desde que son pequeños, los niños van su manera de ver la Naturaleza y las relaciones que se producen en ella. Y en ello, Por ejemplo, tras un paseo por el campo con un adulto después de llover, el niño puede observar caracoles y de ello puede que aprenda que “hay muchos caracoles” o que “hay muchos caracoles porque al llover han salido de sus escondites”.

3. ¿ que es importante o fundamental en las ciencias sociales .? Es decir, a través de sus propias experiencias y de

, ellos

van elaborando una “forma de ver” y entender los hechos porque construyen un modelo concreto sobre el conocimiento del caracol y la lluvia (una asociación). Los modelos de características simples, inicialmente construidos por los individuos, pueden irse ampliando y evolucionando mediante nuevas informaciones y experiencias, configurando de este modo el aprendizaje de los alumnos. Así, progresivamente en el ejemplo del caracol en el que el niño tiene como modelo simple que “hay caracoles porque ha llovido”, podría ir enriqueciéndose en la medida que interioricen otras argumentaciones o informaciones: los caracoles para estar activos requieren un ambiente húmedo. En este proceso evolutivo de “formas de ver” un fenómeno, las relaciones validadas por la experiencia (un caracol está activo sólo cuando ha llovido) deberán ponerse en duda con preguntas como: si no llueve, ¿el caracol no está activo? Paulatinamente, será necesario proponer nuevas relaciones entre fenómenos distintos para ir construyendo nuevos modelos interpretativos. Por ejemplo, si les preguntamos: ¿la luz directa (calor) es bueno o no para el caracol? ¿por qué?

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Así, en el ejemplo del caracol la introducción de nuevos conceptos (ambiente húmedo y luz), acompañado de alguna actividad experimental sobre ello, será el motor para construir un nuevo modelo interpretativo que relacione el caracol con las características del ambiente. Desde que nacemos los modelos y las ideas sobre los fenómenos se van generando al hablar de ellas y al relacionarlas con las cosas que observan y, posteriormente, en la edad escolar, la educación científica que se desarrolla en la escuela juega un papel fundamental para la comprensión de dichos fenómenos. A continuación, se pondrá un ejemplo de una situación en una clase real que refleja cómo los más pequeños dan explicaciones basándose en “ellos mismos”. Al indicarles que dibujen una mariposa, le dibujan en su interior huesos, pulmones, corazón, etc., (Imagen 1) y dan las explicaciones pertinentes para justificar su dibujo. ¿Por qué ocurre esto? porque para ellos el modelo científico de invertebrado y de vertebrado no tiene significado alguno, sin embargo, tienen sus propias ideas sobre el mecanismo que poseen las mariposas para que su cuerpo se sostenga y tenga una forma determinada, tomando como referencia su patrón corporal. Es un modelo de características simples (no siempre acertado) que con el tiempo puede ir ampliándose y evolucionando hacia el de invertebrado, no significativo para ellos.

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Imagen 1. Representaciones del mecanismo de sostén de las mariposas. Fuente: Mª Cruz Romera, escuela La Riera de Ribes, citado en Pujol, 2007.

Para aprender ciencias es necesario que los niños expresen sus ideas utilizando conceptos y teorías y, en este proceso, la interacción con los otros, con la información y con la observación de la realidad resulta fundamental.

Otro ejemplo en este sentido es el siguiente: en un aula la maestra propone el estudio de los peces. Su estrategia para extraer las ideas de los niños es tener una conversación inicial en la que cada uno de ellos expone sus experiencias en relación a ellos. En la información aportada por cada uno influye, por ejemplo, si han tenido un acuario, los documentales de televisión y los dibujos animados que hayan visto, e incluso experiencias que les hayan podido ocurrir a la hora de comer, ya que alguno de los alumnos expuso que

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cuando los comen se “clavan” sus espinas. Esto provoca también enfrentamiento en algunos casos, ya que por ejemplo, no todos cuando comen se clavan las espinas. La maestra, sin saber previamente qué iba a comentar cada uno, decidió centrar el objeto de estudio en estas últimas aportaciones puesto que le iban a permitir avanzar en el modelo científico: “pez-espinas-forma del cuerpo”. A continuación, la profesora les pidió que realizaran un dibujo de un pez. El modelo inicial de un alumno (5 años), expresado a través de un dibujo, era indicar espinas en el interior del cuerpo del pez de una forma dispersa (Imagen 2). Posteriormente, la profesora realizó diversas experiencias en la clase: observar cómo nadan y se desplazan los peces, se diseccionaron caballas frescas, etc. Cuando después de estas actividades se les volvió a pedir que dibujaran un pez, lo hicieron de forma más cercana a la realidad. La interiorización de nuevas “formas de ver”, mediante observaciones y argumentaciones en grupo, permite avanzar desde un modelo en el que las espinas de un pez pasan de ser “cosas que pinchan”, a otro en el que son “algo duro” relacionado con la forma de dicho animal.

Imagen 2. Representación de la relación entre espinas y la forma del cuerpo. Fuente: Teresa Martí, escuela Bellaterra, citado en Pujol, 2007. Por lo tanto, puede afirmarse que en la etapa de Primaria y, desde los primeros cursos, el planteamiento de determinadas actividades de aprendizaje puede favorecer el desarrollo de las capacidades necesarias para avanzar en la construcción del conocimiento científico. Son capacidades que pueden estimularse mediante la observación y experimentación, el establecimiento de analogías y de relaciones, etc. Es un proceso en el que resulta

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especialmente importante desarrollar la capacidad de imaginar historias, de describir situaciones, de argumentar explicaciones y de aprender a cambiar los propios puntos de vista, cuando otros nuevos ofrezcan una explicación más favorable.

4. Indicar que es verdadera esta afirmación

007).

3.4. Finalidades de la educación científica en Primaria La educación científica en la etapa de Educación Primaria no tiene como objetivo la selección del mejor alumnado para la secundaria o de conseguir que éste adquiera una cultura científica elitista (no se persigue conseguir pequeños científicos).

5. ¿

la finalidad de la educación científica ?

Enseñar ciencias en el colegio, va más allá de transmitir conocimientos, y debe promover la toma de conciencia del vínculo entre la ciencia y los problemas sociales, de la relación entre las decisiones individuales cotidianas y sus consecuencias en la vida colectiva. En definitiva, el objetivo es que adquieran la autonomía suficiente para formar ciudadanos responsables, críticos, capaces de analizar y actuar en el mundo (Pujol, 2007). Se persigue la formación global del alumnado y, para ello es fundamental: A) Enseñar a cooperar y a trabajar en equipo: éstos son valores muy importantes en el trabajo científico. Pero dichos valores son difíciles de desarrollar en estas edades en las que el alumnado debe dejar atrás su egocentrismo (propio de la edad) y aprender a colaborar con los demás, en el marco de una sociedad que promueve la competencia por encima de la cooperación. Incluso es enriquecedor desarrollar actividades (ej.: montar un terrario) en las que participen alumnos de distintos cursos (edades), en las que se requiera: 1. establecer una negociación colectiva (planteamiento, realización, etc.); 2. una

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colaboración constante (mantenimiento a lo largo del tiempo, etc.); y 3. práctica de la solidaridad, para que cada uno pueda participar en función de sus posibilidades. B) Desarrollar los lenguajes (oral, escrito, gráfico, …) y las actitudes y hábitos que permitan comunicar ideas (lo cual es común a todas las disciplinas). La comunicación es una actividad básica en la construcción del conocimiento científico. A continuación, se va a reproducir un fragmento del diálogo generado en un aula cuando una mañana, al llegar a la escuela, los alumnos observan que las cochinillas del terrario que montaron están muertas mientras que las del patio están vivas: Maestra: ¿qué debe haber pasado? Alumno 1: No tenía hierba para comer. Alumno 2: Le faltaba agua. Alumno 3: Donde lo cogimos había tierra y aquí no hay. Alumno 1: No sabíamos qué comía. Alumno 4: Yo sé que comen hierba. Maestra: Si le hubiéramos puesto hierba, ¿no se habría muerto? Alumno 4: ¡Claro! Porque come hierba. Alumno 1: ¡No! También se hubiese muerto porque el sitio donde está no es una casa igual en la que vive. Maestra: ¿Y si volvemos al patio para ver cómo viven? (Nueva salida al patio para observar a las cochinillas). Alumno 4: Aquí es distinto. Alumno 1: La tierra está mojada. Alumno 2: Están muy escondidas debajo la piedra. Maestra: Pero no vemos lo que comen. Alumno 1: Lo podemos buscar. Maestra: ¿Cómo podemos encontrar la información? Alumno 1: En la biblioteca de la escuela. Alumno 2: Podemos preguntar a los padres. Alumno 5: Sí, mi padre sabe mucho de gusanos. Maestra: ¿En algún otro sitio?

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Alumno 6: En el ordenador como con los planetas. Alumno 1: Sí, en Internet. (Fuente: Mercé Aguas, escuela Costa i Llobera, citado en Pujol, 2007)

3.5. Ideas fundamentales sobre la educación científica Independientemente del origen y ambiente cultural de los alumnos, la educación científica en esta etapa debe ser una educación relacionada con la educación ambiental, la educación para la salud, la educación para el consumo, para la paz, la educación cívica, etc. Las ideas fundamentales del proceso de enseñanza-aprendizaje de la educación científica son: 1. Enseñar a ver el mundo y dar sentido a lo que ocurre en él. 2. Perseguir el aprendizaje de aquellos procesos y actitudes que constituyen la base del “hacer” de la ciencia: observar, clasificar, identificar, establecer relaciones, comunicar, formular preguntas, experimentar, etc. 3. Potenciar aquellas características propias del trabajo científico, tales como la perseverancia, la creatividad y el espíritu crítico. 4. Buscar y aplicar los medios para crear un clima colaborativo que haga posible la interacción entre todos los componentes del aula. 5. Potenciar la autonomía de los escolares (aprender a aprender). 6. Crear una dinámica que active simultáneamente el “pensar”, el “hacer” y el “hablar” de los escolares sobre ciencia. 4. UNA CIENCIA PARA LA ETAPA DE PRIMARIA Como se mencionó anteriormente, en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la educación científica se debe crear un clima colaborativo que haga posible la interacción intelectual entre todos los alumnos, así como, potenciar la autonomía de los escolares para

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que sean, en parte, los artífices de su aprendizaje. Para ello, es necesario tratar la ciencia en el aula como:

6. Enseñar a “pensar”, a hacer y a enseñar a hablar:

a) Una ciencia que enseñe a “pensar”.

Son tres procesos indisociables de la actividad científica

b) Una ciencia que enseñe a “hacer”. c) Una ciencia que enseñe a “hablar”.

d) Una ciencia que enseñe a regular los propios aprendizajes. e) Una ciencia que enseñe a trabajar en interacción. A continuación abordaremos cada una de ellas. 4.1. Una ciencia que enseñe a “pensar” Los escolares no llegan a las aulas con sus mentes vacías, pues a lo largo de su vida van construyendo modelos mentales para explicar el mundo que les rodea. En la educación científica debería ser algo esencial la capacidad de formularse preguntas. Pese a ello, en las aulas suele darse mucho más énfasis a las respuestas que a las preguntas, y además, muchas de las preguntas suelen ser dirigidas a una respuesta cerrada y correcta, que en ocasiones además, es plasmada en un dibujo en el libro de texto y sólo con mirarlo cualquiera podría contestar (este planteamiento no es generador de pensamiento científico). Por ejemplo, al estudiar las semillas, se suelen formular cuestiones del tipo:...