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Tendencias Psicológicas y Pedagógicas en el Aprendizaje de las Ciencias

por José Ramón Rodríguez Pérez
Ruth Laura Fernández Hernández


Análisis comparativo de las Tendencias Psicológicas y Pedagógicas en el aprendizaje de las ciencias. Un reto para la formación de profesores de ciencias naturales.

RESUMEN

El aprendizaje de las Ciencias pudiera enmarcarse en tres grandes períodos. Antes de los años 60, durante los años 60 y principios de 70 y posterior a estos años hasta nuestros días.

En el primer período se veía el aprendizaje de las ciencias como la filosofía de la naturaleza y su enseñanza consistía en la descripción de hechos y fenómenos.

A principios de los años 60 los programas de enseñanza científica se sometieron a un análisis crítico debido al rápido desarrollo de los conocimientos científicos que originó la aparición de numerosas nociones en el contenido y los métodos de las ciencias.

En esta década surgen proyectos y planes de estudio para aprender ciencias en primaria y secundaria, fundamentalmente en Europa y Norteamérica. Los más destacados son: Physical Science Study Committe, Science Master Association, Chem Study, Chem Bond, Nuffield Chemistry, entre otros.

En este trabajo se hace un análisis comparativo de las tendencias  psicológicas  y  pedagógicas  del aprendizaje  en  ciencias  que predominaron  en los proyectos anteriores. No obstante en todos ellos se destaca  el aprendizaje  por descubrimiento basado en el carácter “inductivista” de las ciencias, el planteamiento de problemas y la creencia en un método científico infalible. Los programas eran excelentes, académicos y con los últimos avances de la ciencia.

Sin embargo, el resultado del aprendizaje fue desastroso. Así la Psicología se introduce en la enseñanza de las ciencias, tratando de explicar los bajos rendimientos del aprendizaje y mejorar la enseñanza.

A principios de los años 70 se comienzan aplicar los postulados de Piaget, Gagné, Ausubel, Leontiev, Galperin, entre otros, dando pasos a nuevas estrategias de enseñanza y aprendizaje.

Se asume que la concepción de aprendizaje en un currículo de Ciencias Naturales  no debe centrarse en el profesor, sino tener en cuenta los intereses,  necesidades y motivaciones de los alumnos, que propongan y  planteen problemas y sus propios experimentos, cómo resolverlos y que se inserten en sus propios objetivos de aprendizaje.

INTRODUCCIÓN

A la par con el desarrollo científico-técnico han surgidos programas, proyectos y planes de estudio para enseñar ciencias en diferentes épocas  en los niveles primario y secundario, destacándose los países de Europa y Norteamérica.

El aprendizaje de las Ciencias pudiera enmarcarse en tres grandes períodos. Antes de los años 60, durante los años 60 y principios de 70 y posterior a estos años hasta nuestros días.

 La  influencia  de esos proyectos se diseminó  por  todo  el mundo  y nuestro sistema educativo no escapó a ello  pues  se divulgaron  los proyectos de la Chem Study y un Manual de  la UNESCO para el aprendizaje de las ciencias, entre otros.

 En este trabajo se hace un análisis comparativo de las tendencias  psicológicas  y  pedagógicas  del aprendizaje  en  ciencias  que predominaron  en los proyectos de las década del 60 y cómo  a partir  del  fracaso de los mencionados  programas  surgieron diferentes  teorías  que trataron de explicar el  bajo  rendimiento escolar y cómo solucionar las dificultades.

DESARROLLO

En muchos países del mundo se han realizado estudios para incorporar la enseñanza de las ciencias en los currículos escolares.

En Norteamérica, Europa y América Latina el aprendizaje de contenidos referidos a  la naturaleza se ha incluido  fundamentalmente en los primeros grados de la escuela primaria y en la enseñanza secundaria.

Esos contenidos se han organizados en asignaturas recibiendo diferentes denominaciones: Estudios de la Naturaleza, Ciencias Naturales y Conocimiento del Mundo o por materias independientes en la secundaria: Física, Química, Biología y Geografía.

En el aprendizaje de las ciencias se pueden distinguir tres grandes momentos: Uno antes de los años 60 del siglo XX, otro entre los años 60 y principios del 70 y el último momento después de esos años hasta nuestros días.

Ø APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS ANTES DE LOS AÑOS 60

En sus inicios el aprendizaje de las ciencias no formaba parte de la política educativa de los sistemas educacionales, apenas se incluía en los programas escolares, su enseñanza era más bien espontánea y se veía en ellas una filosofía de la naturaleza.

En Cuba, según Zilberstein (1999), entre 1842 y 1900 no existió una orientación en el aprendizaje y desarrollo del pensamiento de los escolares, predominando el escolasticismo en la enseñanza de las ciencias.

No obstante, existieron cubanos como Felix Varela y Morales (1788-1853) y José de la Luz y Caballero (1800-1862)  que le dieron un gran valor a la práctica en el proceso de aprendizaje. Este último introdujo la concepción de que en la escuela se debía comenzar por Filosofía, estudiando Física  y no iniciar por Lógica  como era la costumbre de la época.

Plantea Zilberstein (1999) que en 1901 se estableció el primer plan de estudio de la República de Cuba para la primaria elemental, introduciéndose la asignatura Estudio de la Naturaleza que incluía  conocimientos físicos, químicos, geográficos y biológicos  la cual se mantuvo hasta 1959.

En esta etapa, Enrique José Varona (1849-1933) le dio un gran valor a la enseñanza práctica y de ahí su conocido pensamiento “Enseñar a trabajar es la tarea del maestro. A trabajar con las manos, con los oídos, con los ojos y después, y sobre todo, con la inteligencia”

El resto del mundo y específicamente América Latina no dista mucho de la situación imperante en Cuba con el aprendizaje de las ciencias. Se desarrollaron sistemas de educación tradicionales con prácticas pedagógicas escolásticas con influencia del conductismo y de la pedagogía experimentalista.

A partir de los años 60 los  programas de enseñanza científica fueron sometidos a un análisis crítico motivado por el rápido desarrollo de los  conocimientos científicos desde el comienzo del siglo XX que originó la aparición de numerosas nociones nuevas en el contenido y  los métodos de la ciencia.

Ø APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS EN LA DÉCADA DEL 60 Y PRINCIPIOS DEL 70 DEL SIGLO PASADO.

En Cuba se introduce en la Enseñanza Primaria la asignatura Ciencias Naturales que se desarrolló en tercer y cuarto grados. En las Enseñanzas Secundaria Básica y Preuniversitario se incluyen las asignaturas Física, Química, Biología y Geografía.

Según Zilberstein (2000), estos programas de aprender ciencia atendían a su carácter experimental y al desarrollo de los alumnos en los métodos de las ciencias, pero que el exceso de información afectó el logró de los objetivos propuestos.

A  partir de esa década surgen proyectos y planes de  estudio para  aprender ciencia en primaria y secundaria en  Europa  y Estados  Unidos. Los más destacados son: la Physical  Science Study Committee, Science Master' Association, Union Internationale de Physique Pure et Appliquée, Chem Study, Chem Bond, Scottish  Alternative,  Nuffield Chemistry y manuales  de  la UNESCO entre otros.

 Proyectos del Physical Science Study Committee  (Estados  Unidos).

 Este  comité  agrupó  a los profesores de  Física  de  nivel secundario  y  universitario  con el objetivo  de  mejorar  e introducir  modificaciones en los programas de secundaria  en los  Estados Unidos a favor de una reforma para la  enseñanza científica en ese nivel, se crearon grupos afines en Química, Biología y Matemática.

 Los programas iniciales presentaban deficiencias tales  como carácter  academicista, los temas abordados eran  excesivo  y los manuales reflejaban nociones científicas de más de  medio siglo.

 Estos  programas  dieron  paso a otros con  el  objetivo  de preservar la unidad de la ciencia, introducir ideas modernas, darle un lugar destacado a los trabajos de laboratorio a partir de experimentos verdaderos que se realizaran con  ayuda  de  aparatos sencillos que los alumnos pudieran montar rápidamente  y no una acumulación  mecánica  de  hechos..

· Proyectos de la Science Master' Association ( Reino Unido)

 Esta organización elaboró planes de estudio para el aprendizaje de la Biología, Química Y Física y estableció principios sobre la enseñanza científica en las escuelas  y su prioridad fue  igualada con la enseñanza del Inglés y la Matemática  en el Reino Unido.

 En  los  planes de estudio la enseñanza se dividió  en  tres períodos:  un curso introductorio (abarcaba los  dos  primeros años),  uno intermedio (aproximadamente hasta los 16 años)  y uno superior que suponía cierta especialización.

 Se  elaboraron programas de Física, Química y  Biología.  El programa  de  Física era elemental con ciertos  principios  y problemas  numéricos referentes a la energía, el  magnetismo, el calor y la luz.

 En  el  programa de Química la enseñanza se concebía  en  el período inicial como una serie de investigaciones empíricas  con un sitio destacado para la experimentación y la  observación. El  alumno  se  le inducía, ante los  hechos  establecidos,  a plantearse cuestiones y descubrir nuevos hechos.

 En  el segundo periodo el alumno debía captar la  naturaleza de las leyes científicas, las relaciones recíprocas entre los hechos y la teoría y la relación entre la materia y la electricidad. Debía también formularse una idea general sobre las reacciones  químicas,  su explicación a partir de  la  teoría atómica  y  los  factores que intervienen  en  una  reacción química. Luego se daban las condiciones de estudiar las bases materiales de la Química, los diversos grupos de sustancias y transformaciones y su explicación completa por el  movimiento de los iones y las moléculas.

Con  respecto  a  la enseñanza de la  Biología,  el  programa declaraba que ese término no designaba una ciencia, sino todo un  grupo  de ciencias. Se reconocía que  la  Biología  puede servir  para unir todas las ciencias de la  naturaleza  hasta enlazarla con la Psicología, las Ciencias Sociales, la Historia y las Letras.

 Un  aspecto interesante del programa es que se realizaba  un estudio   de  organismos  completo  y  no  de   abstracciones anatómicas,  fisiológicas,  citológicas  o  bioquímicas.  Los alumnos  debían  observar  organismos vivos  y  hacer  muchos trabajos  prácticos, éstos eran elegidos de la flora y  fauna al  alcance de los alumnos en cada localidad y el estudio  de clasificaciones sencillas de mucho interés.

 La  nutrición y la respiración eran estudiadas en el  cuadro de  cuestiones  científicas más generales,  con  presentación simultánea de los aspectos físicos, químicos y biológicos. Se proponía  que  en el período superior las  demostraciones  se sustituyeran por disecciones de animales, coloración y  montaje de  ciertas  preparaciones  microscópicas,  se  realizaba  un estudio avanzado de los mamíferos y de las plantas fanerógamas,  de diversos modos de vida, de ecología elemental  y  de otras cuestiones de biología agrupadas bajo el título general de: "La  naturaleza, perpetuación y  diversificación  de  la vida".

· Proyectos de la Unión Internacional de Física Pura y  Aplicada.

 En  Julio  de  1960, se celebró en  París  una  conferencia internacional sobre la enseñanza de la Física, que comprendió además la enseñanza de la matemática y la química. Se examinaron  cuestiones tales como: exámenes, los trabajos de  laboratorio  y  formación de personal docente entre  otras.  Se estudiaron las deficiencias que existían hasta ese  momento de los programas de enseñanza de la ciencia.

 Debido  a  la diversidad de condiciones  existentes  en  los distintos  países no se llegó a conclusiones generales,  pues algunos  insistían en los aspectos teóricos de la  ciencia  y otros  se  concentraban demasiado en los trabajos  prácticos. Pero  se  reconoció  unánimemente la  necesidad  de  una reforma radical de los métodos de la enseñanza de la  física y de las ciencias en general.  

· Proyectos de la Chem Study y la Chem Bond (Estados Unidos), Scottish Alternative y  Nuffield  Chemistry (Reino Unido) y la UNESCO

  Los proyectos de la Chem Study y la Chem Bond en los  Estados Unidos,  la  Scottish Alternative y  Nuffield  Chemistry  del Reino  Unido son conocidos en Cuba y se dedicaban  a la enseñanza de la Química. En 1960, en Irlanda se realizó un intercambio de conocimientos entre Europa y Norteamérica  que se  conoció  como  "La nueva forma de pensar  en  la  Química Escolar"

 En  esta misma década y hasta principio de los 70 la  UNESCO editó  varios  manuales para la enseñanza de la  ciencia  los cuales  declaran  que en los programas  escolares  del  mundo entero,  la  enseñanza  de la ciencia debe  ocupar  un  lugar especial  y  para que la misma sea eficaz se  hace  necesario disponer de un material muy variado y recurrir frecuentemente a la experimentación.

 Se  señala que las nociones científicas  son  verdaderamente asimiladas si se obtienen por experimentación y  descubiertas por  los  alumnos  más que  enseñadas.  Una  buena  enseñanza científica  debe  estar  fundada sobre la  observación  y  la experimentación, las cuales son irremplazables.

 La  UNESCO,  convencido  de  que  la  ciencia  y  el  método científico  deben ocupar un lugar preponderante en todo  programa  moderno, sus manuales se inspiran en el principio de que  la mejor  manera de estudiar y enseñar ciencia es resolver  problemas,  ya  sea de forma individual o colectiva,  pues  esta práctica  constituye el proceso de iniciación en los  métodos de investigación. Aparecen una serie de  experimentos  científicos  con instrucciones para  la  fabricación  de numerosos  instrumentos  muy simples y de  fácil  acceso.  La experimentación y el montaje de aparatos tienen un gran valor formativo,  consagrado  por las mejores  tradiciones  de  la enseñanza  científica.

  En los manuales se define ciencia, se plantean sus  objetivos  y  se declara explícitamente las  actividades  para  la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias. En esta última se proponen  cómo  los alumnos deben  aprender:  realización  de experimentos,  lecturas, observación y el empleo de  recursos visuales.  

· PROYECTO NUFFIELD JUNIOR SCIENCE (Reino Unido)

Este proyecto planificó el desarrollo del currículo de ciencias para la escuela primaria. Se centró en producir material  gráfico para el maestro de cómo ayudar a los niños a investigar. Absolutizó la enseñanza de los métodos de la ciencia.

· PROYECTO ELEMENTARY SCIENCE STUDY (Estados Unidos)

Proporcionó un conjunto de actividades diferentes en estilos y en materiales utilizados, ofreciendo la oportunidad de practicar con los procesos de la ciencia y adquirir comprensión conceptual. Absolutizó la enseñanza de los métodos de la ciencia.

· PROYECTO SCIENCE: A PROCESS APROCH (Estados Unidos)

Puso énfasis en la práctica de los niños con los procesos de la ciencia: observación, uso de relaciones espacio-temporales, predecir, inferir, entre otros..

 Todos estos programas, proyectos y planes de estudio de  los años  60  se caracterizaron, desde el punto de  vista  de  la enseñanza, por una actualización del contenido con énfasis en los  principios  generales,  incremento  de  las  actividades prácticas, un contenido excelente, atractivo, academicista  e intelectualmente  estimulante, sin embargo, para los  alumnos el resultado fue desastroso.

 El aprendizaje estuvo basado en el descubrimiento de orientación  inductivista,  hay varios factores  que  sirven  para explicar  este  hecho. Primero su  simplicidad  aparente;  la visión inductivista de la ciencia resumida en el  aprendizaje por  descubrimiento es más "simple" que otros modelos  de  la ciencia y los alumnos pueden seguirlo con "menos dificultad"; en segundo lugar está el prestigio pedagógico de que  constan los  métodos  centrados en el alumno. Por último  señalar  la creencia en un método científico característico e  infalible, o  incluso  en  un algoritmo preciso, capaz  de  dirigir  las investigaciones científicas, Hodson(1994).

 Este autor señala que “el ímpetu demostrado en el  aprendizaje  por descubrimiento  ha sido la base para afirmar que los  alumnos encuentran  motivación en las prácticas de laboratorio  y  en los  experimentos, así como la creencia de que estos  métodos están  cerca de las "formas naturales de aprendizaje" de  los niños”.

 Según  Kirschner (1992), estas suposiciones  surgieron  como consecuencia  de  una interpretación errónea de  la  obra  de Ausubel   sobre   aprendizaje   repetitivo   y   aprendizaje significativo,  equiparando equivocadamente  el  aprendizaje repetitivo a los métodos de transmisión / recepción y el aprendizaje  significativo a los métodos basados en el  descubrimiento.

 El  resultado  fue asumir que el mejor modo de  aprender  la ciencia  es  mediante  actividades basadas en  un  modelo  de actividades  científicas.  Por  ejemplo,  los  programas   de Nuffield y sus homólogos norteamericanos sobre ciencia  agravaron  esta suposición problemática al mezclar los puntos  de vistas progresistas centrados en el alumno, que ponían  énfasis en la experiencia directa y en el aprendizaje mediante la investigación y el descubrimiento con anticuadas ideas inductivistas sobre la naturaleza de la investigación científica.

Ø APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS DESDE PRINCIPIOS DE LOS AÑOS 70 HASTA NUESTROS DÍAS

 Al  demostrarse la ineficiencia del aprendizaje de los  mencionados proyectos, quedando como una "revolución pendiente", surgen  una  serie  de teorías para explicar  el  fracaso  de dichos planes de estudio.

 Gran atención se prestó a los trabajos de Piaget afirmándose que  debe  haber una relación entre la edad  (madurez)  y  la capacidad  de  los  estudiantes  para  realizar  un  análisis complejo, Herran (1997)

 Se llegó a la conclusión de que el proyecto Nuffield  resultaba incompatible  con la edad de los  estudiantes, investigaciones realizadas han  demostrado que aproximadamente el 10% de los estudiantes que ingresan  a la  Universidad de Australia son capaces de pensar  al  nivel necesario para aprender la química.

 Se  han seguido las ideas de Gagnet para formar una  red  de trabajo  para determinar el orden óptimo de la  enseñanza  de subconceptos,  de modo que desarrollen un concepto  de  nivel superior.

 Otro  campo  de interés estuvo basado en  la  psicología  de Ausubel, que enfatiza en las redes internas de trabajo  mental que desarrolla un estudiante para sí, a diferencia de la  red de  trabajo de enseñanza de Gagnet. Esta tendencia  declaraba la idea de que cada estudiante conforma su conocimiento a  su manera,  el  mismo  no puede pasar intacto  del  cerebro  del profesor al del estudiante, para aprender el estudiante tiene  que  "desempacar lo  que  se  enseña  y  luego  "reempacarlo" (descodificar _ codificar), de  modo que se acople a  sus  conocimientos anteriores (estructuras cognitivas) y a su propio estilo de aprendizaje.

 Los  seguidores de esta teoría consideraban la necesidad  de un  mecanismo  de  aprendizaje que ayudara a  los  alumnos  a resolver  los  problemas,  tal mecanismo se  encontró  en  la teoría del procesamiento de la información. De acuerdo con el mismo, los contenidos a los que se les presta atención  tienen que  ser  codificado  y  descodificado,  o  sea,  para   ser almacenado, y luego traducirse en una respuesta. El  proceso de  almacenamiento de la información es más eficiente si  se puede asociar ésta a otra ya existente en la memoria a  largo plazo  (MLP).  Mientras más similitudes  se  encuentren  para asociar  la nueva información, más fácil será la  recuperación de ésta.

 La  MLP  parece tener una capacidad  infinita  para  guardar información, pero su recuperación no siempre es eficiente (se olvida  algo o no se puede recordar). El modelo sostiene  que realmente no se olvida nada, solo que se extravía.

 Otra  característica  importante del mecanismo   es  que  el espacio  donde  se retiene la información  mientras  se  descodifica,  que  permita  la interacción  con  la  información existente en la MLP, que luego se codifica para  almacenarla; tiene  una  capacidad limitada, esta área  se  llama  memoria activa (MA).

 La memoria activa es la parte del cerebro donde se  organiza y  estructura la información para trabajar con ella antes  de almacenarse  en  la  MLP para su uso  posterior.  Esta  parte activa  y consciente del cerebro posee un espacio limitado  y se sobrecarga fácilmente y no deja espacio para el pensamiento  y la organización, y el aprendizaje es poco o ninguno  ya que  la memoria activa del profesor ya está organizado  para impartir la clase, no siendo así el caso de los estudiante.

 En  algunas áreas de la ciencia se han  realizado  investigaciones  con  esta hipótesis de trabajo,  por  ejemplo,  El-banna (1994)  realizó un estudio de preguntas  de  selección múltiple en química para determinar el número de pasos de  la información que necesita un estudiante para responderla.

 En  dicha  investigación se planteó el  problema  siguiente: ¿Qué volumen de HCl 1.0 M reaccionaría con 10.0 g de tiza?  Un estudiante  promedio debe realizar 10 pasos para resolver  el problema, mientras que el profesor necesita sólo 4 pasos.

 Una vez más la ganancia cognitiva del aprendizaje pudiera  ser baja  debido  a  la sobrecarga de la memoria  activa  de  los alumnos que no son capaces de percibir claramente la señal de aprendizaje.

Se  han  propuesto estrategias para eliminar o  atenuar  las interferencias   en  el  aprendizaje   producida   por   una sobrecarga de la memoria activa, Johnstone y Wham (1982).

A  la  luz  de  esta tendencia  se  ha  reconceptulizado  el aprendizaje  de la ciencia fundamentalmente en los  problemas de lápiz y papel y en el de los laboratorios, así como de  la información que ofrecen algunos manuales.

Las  propuestas  constructivistas constituyen hoy  una  tendencia  que  trata de integrar los  diferentes  aspectos  del proceso  de enseñanza aprendizaje de la ciencia. El punto  de partida  de  tales propuestas fue el estudio de  los  errores conceptuales  que  presentaban los alumnos en las  clases  de ciencia, Gil Pérez (1996).

 Desde  los  años 70  se han producido  abundantes  investigaciones sobre la detección de errores conceptuales a  partir de  las  concepciones  o ideas alternativas  que  poseen  los estudiantes sobre la ciencia, aunque hay estudios en  química y biología, estos se han centrado en física, fundamentalmente en Mecánica, Calor, Electricidad y Óptica, Carrascosa (1985).

 La necesidad de nuevas estrategias de aprendizaje que condujeran la sustitución de las concepciones espontáneas por  las concepciones  científicas  ha  dado lugar  a  propuestas  que consisten en considerar el aprendizaje de la ciencia como una construcción  de  conocimientos a partir  de  características tales  como: lo  que hay en el cerebro del que  aprende  tiene importancia, establecer relaciones a través de los conocimientos  que  están almacenados en la memoria  no  como  hechos aislados, sino estructurados y que se relacione de  múltiples formas,  quien aprende construye activamente  significados  y los estudiantes son responsables de su propio aprendizaje.

 Una  de las propuestas es considerar el aprendizaje como  un cambio conceptual en el cual el aprendizaje significativo  de la  ciencia constituye una actividad racional semejante a  la investigación  científica y su resultado ( el cambio  conceptual)  puede contemplarse como el equivalente a un cambio  de paradigma.  Estas concepciones han conducido en  los  últimos años a modelos de enseñanzas que tienen como objetivo  explícito provocar en los estudiantes cambios conceptuales       ( en  la Didáctica de la Física en Cuba, la denominada  "enseñanza problémica" ).

 Según  Driver (1986), la secuencia de actividades incluye  la identificación y clarificación de las ideas que ya poseen los alumnos,  el  uso de contraejemplos, introducción  de  nuevos conceptos y proporcionar oportunidades a los estudiantes para utilizar las nuevas ideas. Esta estrategia ha recibido varias críticas,  haciéndose énfasis en un  cambio  metodológico, Gil Pérez (1998).

 Otra  propuesta es el modelo de aprendizaje de las  ciencias como  investigación dirigida,  basada en el  planteamiento  de situaciones problemáticas, estudio cualitativo de las mismas, tratamiento  científico de los problemas y plantea el  manejo reiterado  de  los nuevos conocimientos en  una  variedad  de situaciones, Gil Pérez (1993). No obstante  hay interrogantes y dificultades que suelen señalarse a esta propuesta y que no constituye  objetivo de este trabajo.

 Otras tendencias o enfoques alternativos lo constituyen  las tareas  de  predecir- observar - explicar  desarrollados  por Gunstone(1988), en la que se les piden a los estudiantes  que hagan  una  predicción  por escrito razonando  lo  que  creen ocurrirá en determinadas situaciones. Durante la demostración siguiente que efectúa el profesor, los estudiantes anotan  lo que observan y a continuación exponen cualquier  discrepancia entre las observaciones y su predicción, Tunnicliffe(1989).  Hodson (1989) ha descrito actividades parecidas en una recopilación de estrategias   que   denomina  "ciencia  basada  en   el   desafío"

 La  utilización de las computadoras en el aprendizaje de  la ciencia  es una realidad para familiarizar a los alumnos  con conceptos  y procedimientos que caracterizan a  la  actividad científico-técnica  contemporánea, en el cálculo y  resolución de problemas, para la realización de experimentos con modelos o  simulación,  para  la  automatización  de  procesos   tecnológicos, para constatar información, etc. Esto no  significa la sustitución del profesor, sino un medio más para favorecer el aprendizaje de la ciencia.

En Cuba, en la década del 70 se realizó un perfeccionamiento del sistema nacional de educación donde los curriculos escolares se actualizaron con los avances producidos por la Revolución Científico Técnica y con el desarrollo económico del país.

A partir de estos años y en los siguientes, los estudios en las ciencias se orientan a que los niños de primero a cuarto grado se familiaricen con las características de los objetos, fenómenos y procesos naturales en la asignatura El Mundo En Que Vivimos y amplíen estos conocimientos en Ciencias Naturales que se imparte en quinto y sexto grados.

Los estudios de Ciencias se profundizan en secundaria básica y preuniversitario en asignaturas independientes: Biología, Química, Física y Geografía. El actual perfeccionamiento de la secundaria prevé que un mismo profesor imparta la mayoría de las asignatura de un grado, constituyendo un reto para la actual formación de profesores de ciencias.

Según Zilberstein (2002), estos currículos especifican los conocimientos y las habilidades que deben desarrollar los alumnos, lo que ofrece mayor precisión y propicia un aprendizaje más activo.

 

En Cuba se  han  utilizado   diferentes   teorías psicológicas  y pedagógicas para el aprendizaje  experimental en ciencias, fundamentalmente  en Química. Las teorías más utilizadas  son la  Teoría  de  la Actividad de A. N. Leontiev  y  Teoría  de Formación  por  Etapas de las Acciones  Mentales  de  P.  Ya. Galperin y N. F. Talízina.

 

En los últimos años son cada vez más frecuentes las  críticas que se realizan a la categoría "Actividad" y al mecanismo  de interiorización de la Teoría de P. Ya. Galperin. González Rey (1995)  señala algunas limitaciones:  "...carácter  estrecho, externo,  objetivista y fragmentario de la  categoría  tomada como unidad del proceso de desarrollo ..."

En la mayoría de los trabajos realizados sobre el aprendizaje experimental  en Química se observa una  hiperbolización  del plano externo de la actividad experimental sobre el  carácter subjetivo  del  alumno,  la excesiva  algoritmización  de  la acciones  y  operaciones experimentales  sin  la  consecuente relación con la autorregulación inductora de éste.

La prioridad de la relación objetal, o sea, de la interacción del alumno con los útiles e instrumentos de laboratorio y  la poca  la relación alumno- alumno en el contexto de  éste,  es otra  de  las  limitaciones que han estado  presente  en  las investigaciones sobre el desarrollo de habilidades y  hábitos experimentales. 

 Además  se  reconocen  dos enfoques  metodológicos  para  la ejecución  del aprendizaje experimental: el ilustrativo y  el investigativo. El enfoque ilustrativo se realiza   fundamentalmente  centrado en el profesor donde la participación  del alumno  es limitada a cumplir disciplinadamente  una  técnica operatoria.

En el enfoque investigativo se plantea la necesidad de solucionar situaciones experimentales problemas donde los  estudiantes  se apoyen en los conocimientos teóricos y  prácticos recibidos. Se propicia el desarrollo del pensamiento científico investigativo, la independencia cognoscitiva y la creatividad.

 

Se  destaca  el hecho que estos pasos están presentes  en  el método experimental de F. Pérez Alvarez de nuestro país y muy difundido  por autores españoles, entre los que sobresale  D. Gil Pérez.

Diferentes investigaciones internacionales han caracterizado la enseñanza aprendizaje de las ciencias en la escuela básica actual.

Zilberstein (2002) ha referido deficiencias en los resultados del aprendizaje y cita la investigación realizada por  el Tercer Estudio Internacional de Matemática y Ciencia, en una muestra  de 41 países, incluyendo países del primer mundo, así como los resultados del Primer Estudio Internacional Comparativo del Laboratorio Internacional de Evaluación de la Calidad de la Educación (LLECE).

Zilberstein (2002) cita autores de diversas publicaciones  que en la última década  relacionan la presencia de elementos negativos de una enseñanza tradicional que arroja insuficiente análisis e interpretación, tendencia a la ejecución, pocos procedimientos para aprender a aprender, pobre desarrollo de habilidades, insuficiente desarrollo de la reflexión y la generalización. 

A la enseñanza aprendizaje de las ciencias en este milenio se le presentan diversos retos, tales como:.

La enseñanza de la ciencia debe propiciar el desarrollo de estrategias para aprender a aprender, aprender a conocer, pero también para aprender a ser y aprender a sentir. Se debe buscar el desarrollo de habilidades tales como la observación, la clasificación, la modelación, el planteamiento de hipótesis, el planteamiento y solución de problemas, entre otras y, a la vez, crear motivos por lo que se hace, sentimientos de amor y respeto por los demás, incluyendo a sus compañeros, la familia y los restantes miembros de la comunidad.

El reto de enseñar y aprender ciencias en el nuevo milenio, no radica solamente en vincular la teoría con la práctica, o conocer los últimos adelantos científicos. Se asume la opinión de Zilberstein (2002) que este reto “va mucho más allá; pasa por valorar la historicidad del contenido de enseñanza, conocer la esencia, los nexos y relaciones entre los objetos, fenómenos y procesos, tener en cuenta los aspectos éticos que acompañan a los descubrimientos científicos y crear un sentido de compromiso social en las alumnas y alumnos”.

UN RETO PARA LA FORMACIÓN DE PROFESORES DE CIENCIAS

Un profesor de Ciencias debe ser competente, con un desempeño profesional que garantice un aprendizaje desarrollador en sus alumnas y alumnos.

Según Zilberstein (2002) un proceso de enseñanza aprendizaje desarrollador “es aquel que constituye la vía mediatizada (la ayuda del otro, de los compañeros de clases, del docente, de la familia, así como de otros miembros de la comunidad) para la apropiación de conocimientos, habilidades, hábitos, normas de relación, de comportamiento y valores legados por la humanidad, que se expresan en el contenido de enseñanza en estrecha relación con el resto de las actividades docentes y extradocentes que realizan los estudiantes y que propicia el desarrollo del pensamiento, el salto en espiral desde un desarrollo alcanzado hasta uno potencial”.

Los autores de este trabajo asumen las exigencias para un aprendizaje desarrollador en las ciencias de Zilberstein y Portela en su libro “Una concepción desarrolladora de la motivación y el aprendizaje de las ciencias”

1. Aprendizaje a partir de la búsqueda del conocimiento por el alumno, utilizando en la clase métodos y procedimientos que estimulan el pensamiento teórico, llegar a la esencia y vinculen el contenido con la vida.

2. Sistemas de actividades que promuevan los procesos de análisis, síntesis, comparación, abstracción y generalización que posibiliten  la formación de conceptos y el desarrollo de los procesos del pensamiento.

3. Concepción de la tarea docente que permita la búsqueda y a la revelación analítica del conocimiento.

4. Desarrollar formas de actividades y de comunicación colectiva que favorezcan la interacción de lo individual con lo colectivo en el proceso de aprendizaje.

5. Vincular el contenido de aprendizaje con la práctica social y estimular la valoración por el alumno en el plano educativo.

CONCLUSIONES

 El  aprendizaje  de las ciencias se puede enmarcar  en  tres grandes períodos: antes de los años 60, durante los años 60 y principios  de los 70 y posterior a esos años hasta  nuestros días.

 El período de la década de los 60 y principios de los 70 fue muy  importante  por  la proliferación de  proyectos  que  se dedicaron  al  aprendizaje de las ciencias  con  un  espíritu renovador,  programas excelentes y contenidos actualizados  con los  últimos descubrimientos y adelantos de la ciencia  y  la tecnología.

 La tendencia que se destaca en este período es el aprendizaje  por descubrimiento basado en el carácter  "inductivista" de las ciencias, el planteamiento de problemas y la  creencia en un método científico infalible.

  El resultado en el aprendizaje fue desastroso, comenzaron a surgir teorías psicológicas para explicar el bajo rendimiento cognitivo en los alumnos y cómo resolver tales dificultades.

 Así la psicología se introduce en la enseñanza de las  ciencias  y desde una perspectiva del aprendizaje se aplican  los postulados  de  Piaget, Gagné, Ausubel, Leontiev  y  Galperin entre otros y estrategias de Gunstone, Driver y Gil Pérez.

 Se asume que todo currículo de aprendizaje de las  ciencias debe  basarse en un sistema de actividades y no  centrar  la atención  en  una,  y no pensar que  el  método  experimental cercano  al  científico es omnipotente. Se  debe  partir  del carácter problematizador de la enseñanza, la realización  de experimentos,  utilización del método experimental,  lecturas científicas, uso de la computación y programas audiovisuales.

 Es importante la concepción de aprendizaje, no debe centrarse en el profesor, sino tener en cuenta los intereses,  necesidades y motivaciones de los alumnos, que propongan y  planteen problemas y sus propios experimentos, cómo resolverlos y que se inserten en sus propios objetivos de aprendizaje.

BIBLIOGRAFÍA

¯ Carrascosa, J. Errores conceptuales en la enseñanza de la Física y Química. En: Enseñanza de  las Ciencias. 3 (3), p:230 – 234. España, 1985.

¯ Carrascosa, J. Concepciones alternativas en la enseñanza de las ciencias. Sus implicaciones. Colección Promet. Edit. Academia.La Habana, 1999.

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M.Sc. José Ramón Rodríguez Pérez

                       Lic. Ruth Laura Fernández Hernández

joseramon@ispgt.rimed.cu

               rlaura@infosol.gtm.sld.cu

Universidad Pedagógica de Guantánamo

                        Facultad de Ciencias Médicas de Guantánamo

CUBA -GUANTÁNAMO







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Autor: José Ramón Rodríguez Pérez
Ruth Laura Fernández Hernández

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