Aprender y enseñar ciencias

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Aprender y enseñar ciencias

  1. 1. 50 BOLETIN 31, agosto 1993 / Proyecto Principal de Educación APRENDER Y ENSEÑAR CIENCIAS: UNA RELACION A TENER EN CUENTA Carlos Palacios Encarnación Zambrano* Losprofesoresestamostomandodecisionesconstantementeacercadecómovamosa enseñar cada determinado contenido. Detrás de cada una de estas decisiones que conforman la metodología de enseñanza hay una teoría –ya sea explícita o no– acerca de cómo aprenden nuestros alumnos y de cómo avanzamos nosotros mismos en el conocimientodelaprofesión. Una de las metodologías de aprendizaje que más utilizamos en nuestra práctica profesionaleslaconocidacomo“ensayo-error”:probamosconnuestrosalumnosqué tal aprenden la electricidad de una determinada manera y si va bien, al año próximo lo repetiremos y, si no, pues... ya veremos cómo lo cambiamos. La construcción de nuestro conocimiento profesional se convierte así en una tarea muy compleja, en especial cuando vemos que aquello que resultó muy bien para un determinado curso, es un desastre para el curso siguiente. Hay recetas a seguir; están en los libros de texto. Sinembargo,dejarqueotrosdecidanpornosotros acerca de cómo hay que enseñar no es efectivo. Los intereses del alumno medio para el que está pensadoellibronosuelecoincidirconlosintere- sesdenuestrospropiosalumnos.¡Estodeenseñar cienciasescomplicado!yesqueaprendernoloes menos. Avecesdesconocemosentrequémetodologías podemos elegir. Nuestra experiencia como alumnosnohasidotanpositivacomohubiésemos queridoynuestraformaciónpsicopedagógicaha sido tan escasa, que en ocasiones sólo distingui- mos entre “el método tradicional” y “el experi- mental”,llegandoaconfundirlametodologíacon el lugar, el aula o el laboratorio desde donde se realizalaenseñanzay,sinembargo,puedesertan tradicional –o más– una práctica de laboratorio comounalecciónmagistral. Lasteoríasacercadecómoaprendenlosindivi- duoshandesempeñadounpapelmuyimportante eneldesarrollodelasdiferentesmetodologíasde enseñanzadelasciencias.Lospsicólogosquese han preocupado por el aprendizaje humano han cambiadosusratasypalomasalasquemetíanen complicados laberintos, premiándolas y casti- gándolas a discreción, por seres humanos –en muchoscasosdeedadessimilaresalasdenuestros alumnos– que tenían que aprender contenidos concretos, a menudo de ciencias y matemáticas. Lacolaboraciónentrepsicólogosyprofesoresde ciencias, en especial de física, ha resultado muy fructíferaparaambaspartes. Enestetrabajosepresentandeformabrevelas teoríasdeaprendizajeque,desdenuestropuntode vista,máshaninfluidoeneldesarrollodenuevas metodologíasdeenseñanza.Amenudonoesfácil asignarunametodologíadeenseñanzaaunaúnica teoría de aprendizaje, ya que los profesores que * Carlos Palacios. Profesor de Física y Química. CIDE (CentrodeInvestigación,DocumentaciónyEvaluación). Ministerio de Educación. España. Encarnación Zambrano. Psicóloga. Ayuntamiento de Alcobendas. Madrid.
  2. 2. 51 Aprender y enseñar ciencias: una relación a tener en cuenta / Carlos Palacios, Encarnación Zambrano proponennuevosmétodosdeenseñanzanotratan de ejemplificar una determinada teoría sino de producir materiales efectivos, todo ello bajo la influenciadealgunaoalgunasteoríasdeaprendi- zaje, pero también de una forma de entender el mundo, una experiencia profesional y un largo etcéteradefactores. Laintencióndeltrabajonoesconvenceracerca de las bondades de una determinada teoría de aprendizajeometodologíadeenseñanza;enseñar es tan complejo que no podemos hacerlo de una única manera. Se trata de ampliar los puntos de vistaquesepuedenconsideraralahoradeplanificar lainstrucciónenciencias. Lasteoríasdelaprendizajequesehanconside- rado son aquellas que han tenido más incidencia enelcampodeladidácticadelasciencias.Desde losgrandesprincipios,delasteoríasdelaprendizaje por descubrimiento, del equilibrismo de Piaget, delaprendizajesignificativoydelprocesamiento de la información se han elaborado materiales para mejorar la enseñanza. En cada apartado se comienza haciendo una somera descripción de éstasysedescribelaincidenciaquehantenidoen el aula, enumerándose algunos de los materiales quesehanproducidobajosuinfluencia.Alfinal, se dedica un apartado al tema de la resolución de problemas; la importancia que tiene en el aula es enormeyaunquetodaslasteoríasseocupandetal habilidad, conocer cómo resuelven los alumnos los problemas y cómo puede enseñarse a resol- verlosesuncampodeinterésespecíficodesdeel que se han realizado numerosos trabajos de in- vestigación.Sehaprocuradoquelascitasseanen castellano,conelfindeproporcionarallectoren esteidiomatrabajosconlosquepoderprofundizar en el tema, lo cual le conducirá a las fuentes que, por lo general, se encuentran en inglés. El aprendizaje por descubrimiento Elmovimientodelaprendizajepordescubrimiento surgecomoalternativaalosmétodosexpositivos ymemorísticospropiosdelaenseñanzatradicional. LosorígenesdelmismoseencuentranenSócrates yRosseau.Unejemploqueponedemanifiestola utilizacióndeltérminoeneldiscursoeducativode finalesdelsiglopasado,loconstituyeelsiguiente párrafo que recoge una intervención de Manuel BartoloméCossíoenelCongresoNacionalPeda- gógico,Madrid,1882: “No hay resultado positivo si el niño no crea e investiga por sí. Colocadlo realmente ante el espectáculoquequeréisqueleimpresiones;..., y no anticipéis jamás la conclusión; esperad siempre a que él la descubra, dejándole la iniciativa y el placer de su obra. Y este pro- cedimiento individual e indagador se aplica igualmente al niño de cuatro años que al joven de veinte, que al hombre durante toda su vida”. (En Barrón, A., 1991, pág. 52). No ha sido hasta principios de la década de los 60 cuando, de la mano de Jerome Bruner, Jean PiagetyRobertGagné,lostérminosenseñanzay aprendizajepordescubrimientosehanpopulari- zado en diferentes ámbitos educativos. Muchos libros,numerososartículosyalgunosprofesores queseatrevierona“descubrirlaciencia”consus alumnos, han protagonizado la historia del prin- cipalmovimientodeinnovaciónenlaenseñanza delascienciasentreelcomienzodelosaños60y el de los 80. En lo que sigue se harán referencias alospuntosdevistadeBruner,unodelosmayores defensoresdeestacorriente. Elprincipiofundamentalenelquesebasaesta teoría es que los estudiantes aprenden, funda- mentalmente, descubriendo por ellos mismos a partir de los datos del entorno. El artículo publicado por Bruner en 1961 titu- ladoActofDiscoveryfuerecibidoconentusiasmo entrelosprofesoresquenoestabandeacuerdocon elsistemaestablecido.Endichoartículosesugiere la conveniencia de que el alumno se implique activamente en el descubrimiento del conoci- miento; sin embargo, no se llega a decir qué entiendeBrunerpordescubrimiento;variosaños despuéselpropioautormanifiesta: “No sé si comprendo todavía qué es el des- cubrimiento, y no creo que importe demasia- do”. (ídem, pág. 33). En la enseñanza por descubrimiento adquiere unaimportanciadecisivalapresentacióndesitua- cionesproblemáticasqueinduzcanalosalumnos a resolverlas activamente. Se les proporciona un
  3. 3. 52 BOLETIN 31, agosto 1993 / Proyecto Principal de Educación contexto apropiado para que utilicen su pensa- mientointuitivoenlaformulacióndehipótesisy supensamientoinductivoparaabstraerapartirde losdatos. La organización del material de enseñanza se realiza: “…deacuerdoalaestructurafundamentaldela materia y procediendo inductivamente, de lo simple a lo complejo, de lo concreto a lo abs- tractoydeloespecíficoalogeneral;permitien- do descubrir a los alumnos la estructura y la generalizaciónporsímismos”.(ídem,p.37). Los métodos propios de los científicos, como observar,formularhipótesis,controlarvariables, extraerconclusiones,etc…,desempeñanunpapel muy importante en el proceso de aprendizaje puestoque,apartirdeldominiodeestosprocesos generales,puedenaprenderselosdiferentescon- ceptosyprincipioscientíficos. Para Bruner, las ventajas que presenta la ense- ñanzapordescubrimientosonlassiguientes: – Incrementa el potencial intelectual, ya que ayuda a que el niño aprenda a resolver pro- blemas, transformar la información y avanzar en la misma tarea de aprender. – Cambia la motivación extrínseca por la in- trínseca,puestoquelarecompensaseencuentra en el descubrimiento mismo. – Fomenta el aprendizaje de la heurística del descubrimiento, que luego se podrá aplicar a otras situaciones. – Ayudaaretenerelconocimientoenlamemoria de forma organizada. Como el principal pro- blema de la memoria humana no es el almacenamiento de la información sino su recuperación, al estar bien organizada se po- drá recuperar con facilidad. Con estos presupuestos, no puede decirse que existaunateoríadeaprendizajepordescubrimiento sino“unmovimiento”queconsideraeldescubri- miento como una forma efectiva de aprendizaje. Estavaguedadensuconceptualizaciónhasidola causa, probablemente, de la confusión que se ha generado en torno al significado del término aprendizajepordescubrimiento.Sinembargo,la falta de una sólida teoría no ha impedido que hayan sido muy numerosos los proyectos que se han planificado para que los alumnos aprendan, fundamentalmente,descubriendo. El aprendizaje por descubrimiento en el aula A principios de los años 60 y tras el lanzamiento delprimerSputniksoviético,losEE.UU.dedicaron unagrancantidadderecursoshumanosyeconó- micos a mejorar la formación de los alumnos de cienciasconelpropósitodetomarlacabezaenla carrera espacial. Los proyectos PSSC, CHEM, BSCS, NUFFIELD, en la línea de la enseñanza por descubrimiento, son representativos de los muchos que se utilizaron en miles de escuelas, fundamentalmenteenelmundoanglosajón. Lasreformasdelaenseñanzaquesehicieronen elmundoduranteestosaños,comolasquetuvieron lugar en España en los años 70, incorporaban muchosdelosprincipiosdeestacorriente,sibien, por motivos diversos, nunca llegaron a aplicarse en las aulas de forma mayoritaria. A lo largo de los veinte años que ha estado en boga esta corriente pedagógica y dada la escasa fundamentaciónteóricadesusplanteamientos,ha habido diversos movimientos educativos que se hanadheridoaella,ampliandoyconfundiendoel significadodeltérminohastalímitesmuyalejados de los planteamientos originales. Algunas de las perspectivas que se han presentado como ense- ñanzapordescubrimiento,aunquesuetiquetasea de“dudosaprocedencia”,sehancaracterizadopor: – Identificar descubrimiento con secuencias de aprendizaje inductivo. – Ignorar la importancia de la “comprobación” en el proceso del descubrimiento. – Identificaraprendizajepordescubrimientocon una experiencia intuitiva. – Interpretarlo como aprendizaje por ensayo- error. – Identificar descubrimiento escolar o descu- brimiento científico. – Interpretar el aprendizaje por descubrimiento como autónomo o independiente. – Identificar descubrimiento con aprendizaje mediante prácticas de laboratorio. – Estructurar de una forma mecanicista el pro- ceso de descubrimiento (ídem, p. 224).
  4. 4. 53 Aprender y enseñar ciencias: una relación a tener en cuenta / Carlos Palacios, Encarnación Zambrano La falta de una sólida teoría ha permitido que bajoeltérminodescubrimientocupieracasitodo; siaestoseleañadeelpasodelosaños,elresultado es que el movimiento de enseñanza-aprendizaje pordescubrimientoseencuentrahoyenun“estado de coma”. El término se ha utilizado demasiado; sin embargo, muchas de las ideas en las que se apoyaba pertenecen hoy tanto a las corrientes constructivistascomoalasquesehandenominado Ciencia,TécnicaySociedad. Una propuesta muy interesante, que trata de conceptualizareltérminoaprendizajepordescu- brimientoy“adaptarlo”alentornoconstructivista dominante, es la realizada por Angeles Barrón, queestáexpuestaensuobracitadaanteriormente. El aprendizaje significativo Enplenoaugedelaenseñanzapordescubrimiento yconelprestigiodelaenseñanzaexpositivaensus nivelesmásbajos,D.P.Ausubel(1968)propone una teoría de aprendizaje en la que el modelo de enseñanza es la transmisión de contenidos. Un argumento importante en defensa de una metodología de transmisión-recepción es que la mayorpartedelosconocimientosqueaprendemos no los descubrimos, sino que nos son dados. Aprender significativamente un determinado contenidosupone: “comprendersusignificadoeincorporarloala estructura cognoscitiva, de modo que lo tenga disponible, sea para reproducirlo, relacionar- lo con otro aprendizaje o para solucionar problemas en fecha futura”. (ídem, p. 107). El aprendizaje significativo se contrapone al memorísticodelasiguienteforma: “Para aprender significativamente, el indivi- duo debe tratar de relacionar los nuevos co- nocimientos con los conceptos y proposicio- nesrelevantesqueyaconoce.Porelcontrario, en el aprendizaje memorístico el nuevo co- nocimiento puede adquirirse mediante me- morización verbal y puede incorporarse arbi- trariamente a la estructura de conocimientos de una persona, sin ninguna interacción con lo queyaexisteenella”.(Novak,J.D.,1988,pág. 26). Conelfindesalvarladistanciaexistenteentre loqueelalumnoconoceyloquehadeconocerse empleanlos“organizadoresprevios”,materiales introductoriosquesepresentanantesdelmaterial objetodeaprendizaje. AportacióninteresantedeAusubeles,también, ladistinciónqueestableceentreeltipodeapren- dizaje realizado por el alumno y la estrategia de instrucciónutilizadaparaconseguirdichoapren- dizaje. Desde esta perspectiva, las estrategias de enseñanza por descubrimiento pueden dar lugar tanto a aprendizajes por repetición como a aprendizajessignificativos,delmismomodoque lasestrategiasdeenseñanzaporrecepciónpueden darlugaraesosdosmismostiposdeaprendizaje. En opinión de J.I. Pozo, 1989: “…ladistinciónentreaprendizajeyenseñanza (realizada por Ausubel) supone la superación delaviejayfalsadicotomíaentrelaenseñanza tradicional y la mal llamada (enseñanza acti- va),…” (p. 210). Para que se produzca el aprendizaje significa- tivo han de cumplirse una serie de condiciones: – El material que se trata de enseñar debe tener un significado lógico, sus elementos tienen que estar organizados. – El que aprende debe estar predispuesto al aprendizaje significativo, ya que si se limita a repetir, por muy bien organizado que esté el material, no se producirá un aprendizaje sig- nificativo. – Laestructuracognitivadelalumnohadetener “ideas inclusoras” que puedan ser relaciona- das con el material a aprender, de modo que confieransignificadológicoalasideasnuevas ypuedanafianzarlas.Estaesunadelasrazones principales del uso de los organizadores. Ausubelpostulatresmanerasposiblesmediante las cuales puede producirse un aprendizaje sig- nificativo,haciendohincapiéenque,ensumayor parte, los aprendizajes se realizan a partir de una diferenciaciónprogresivadeestructurasyaexis- tentes. Así, a partir de la idea de velocidad, los alumnospuedenaprenderadiferenciarentredis- tintos tipos de velocidades (instantánea, media, angular, etc); la diferenciación entre distintos ti- pos de velocidades (constantes o no) puede dar
  5. 5. 54 BOLETIN 31, agosto 1993 / Proyecto Principal de Educación lugar al aprendizaje de un nuevo concepto: la aceleración. La teoría de Ausubel postula un tipo de apren- dizaje que va de lo general a lo específico. De acuerdoconesto,Novakproponecomoguíapara el diseño curricular una secuencia que va funda- mentalmente“dearribaabajo”–delogeneralalo específico–, en sentido opuesto a la teoría de Gagné que es “de abajo arriba” –de lo específico a lo general– (Novak, J.D., 1982, p. 117). Los principios de esta teoría se han aplicado y popularizado en la enseñanza de las ciencias, principalmentedelamanodeJ.D.Novakydesu grupodelaUniversidaddeCornell.Algunodelos grandesprincipiosdelateoríasehanaplicadoen numerosos libros de texto; los resúmenes que aparecenalcomienzodelasleccionessonautén- ticos “organizadores previos” que proporcionan el armazón sobre el que se irán incorporando los nuevosconocimientos. Los mapas conceptuales Los mapas conceptuales, desarrollados desde la teoría del aprendizaje significativo, constituyen una útil herramienta para el aprendizaje. Los primeros trabajos sobre ellos fueron realizados por parte del grupo dirigido por J.D. Novak a mediados de los años 70. EnsulibroAprendiendoaAprender,J.D.Novak yD.B.Gowin(1984,traducción1988)describen dosinstrumentosdegranutilidadparaalumnosy profesores:losmapasconceptualesyeldiagrama UVE.Eneltranscursodeltiempo,desdelafecha enquesepublicóellibro,puedepercibirsequeel empleo de los mapas conceptuales ha tenido un amplio eco en el ámbito de la didáctica de las ciencias: se han utilizado en todos los niveles de enseñanza,desdeprimariahastauniversitaria,así como para diferentes ámbitos que van desde la planificacióndeuncurso,tantodecienciascomo dehistoria,hastalaevaluacióndelosalumnosode unadeterminadametodologíadeinvestigación. Nohatenidolamismarepercusiónlapropuesta de utilización del diagrama UVE cuyo manejo, quizásmenossencillo,sehaquedadomásrestrin- gido. Qué son y para qué sirven Elpropósitodelosmapasconceptualesesrepre- sentarrelacionessignificativasentreconceptosen formadeproposiciones. LasindicacionesquedaNovakparaconstruirlos son,básicamente,queenlapartesuperiordeéstos figuren los conceptos más generales, dejándose loscadavezmásespecíficosparalaparteinferior. El argumento en el que se apoya tal sugerencia constituye el eje central de la teoría del aprendi- zajesignificativo;esdecir,elaprendizajesepro- duce más fácilmente cuando los nuevos signifi- cadosseenglobanbajoconceptosmásgenerales. Construir mapas conceptuales no es una acti- vidad sencilla, ni para los alumnos ni para los profesores.Decidirseporcuáleselconceptomás generalencadamomentonoesfácil.Cadavezque hemoselaboradomapasconceptuales,elproceso nonosharesultadonimuchomenostrivial,aunque hemos podido comprobar que, tal y como dice Novak, su elaboración resulta creativa debido a que en muchos casos “descubrimos” nuevas re- lacionesdeinterés. Novak y Gowin aportan diferentes estrategias paraintroducirlosmapasconceptualesenelaula, en función de la etapa educativa a la que vayan dirigidos. En opinión de sus creadores, su construcción resultaútil,enprimerlugarporque: “la construcción de mapas conceptuales es un métodoparaayudaraestudiantesyeducadores a captar el significado de los materiales que se van a aprender” (ídem, p. 19). Además,sirvenpara: – Explorarquésabenlosalumnos,loqueresulta fundamentalenelprocesodeaprendizajetanto para el alumno como para el profesor. – El trazado de una ruta de aprendizaje. Puesto que los mapas conceptuales tienen un cierto parecido con los mapas de carretera –con la diferencia de que en vez de ciudades hay conceptos– los mapas conceptuales pueden ser útiles “para ayudar a los alumnos a trazar una ruta que les ayude a desplazarse desde donde se encuentran actualmente hacia el ob- jetivo final”. (ídem, p. 63).
  6. 6. 55 Aprender y enseñar ciencias: una relación a tener en cuenta / Carlos Palacios, Encarnación Zambrano – La extracción del significado de los libros de texto. Cuando el significado de un texto de un párrafo resulte confuso, los autores proponen realizar un mapa conceptual que ayude a re- saltar los significados extraídos del texto. – La extracción del significado en el trabajo de laboratorio, de campo y/o en el estudio. Los mapas conceptuales pueden ayudar para in- terpretar los acontecimientos y objetos que se están observando. Tambiénpuedenserviralprofesorado: – En la planificación de la instrucción. La de- terminación de qué conceptos son los más generales,tantoenlaplanificacióngeneraldel cursocomoenlaprogramacióndeunalección, puede ayudar al profesor a organizar las se- cuencias de aprendizaje. La identificación de los conceptos más específicos puede facilitar la selección de las actividades y los materiales de enseñanza. – Como instrumentos de evaluación. La repre- sentacióndelasrelacionesentrelosconceptos permite conocer si existen o no relaciones defectuosasysifaltanalgunasdelasrelaciones. Los autores proponen un procedimiento de puntuación, basado en la teoría cognitiva del aprendizaje de Ausubel. Un ejemplo de utili- zación de este tipo de procedimiento es el em- pleado en la corrección de preguntas abiertas en Biología en las pruebas de acceso a la universidad (Nieda Oterino, J. et al. 1985). – En la investigación en didáctica de las cien- cias, como puede verse en los numerosos ejemplosquesecitaneneltrabajodeGonzález García, F.M. (1992). ¿En qué se diferencian los mapas conceptuales de los esquemas? Unadelasobjecionesmásfrecuentesporpartede los profesores a los que se les presentan por primeravezlosmapasconceptualesesquenoson muy diferentes de los esquemas que ellos han venidoutilizandodesdesuépocadeestudiantes. ¿En qué superan los mapas conceptuales a los esquemas? A Novak y Gowin ya se les debió de plantearestapreguntaensumomento,puestoque aclaranlasdiferenciasenunapartadoespecífico de su libro. Losautorespiensanquetantolosmapascomo los esquemas tienen aplicaciones útiles, aunque lógicamente ven una mayor utilidad a los mapas que ellos proponen. Las diferencias son, básica- mente,lassiguientes: – En los mapas conceptuales se exponen los conceptos y las proposiciones fundamentales con un lenguaje conciso y explícito. En los esquemas se mezclan conceptos, proposicio- nes y ejemplos utilizados en la enseñanza en un entramado donde no se perciben las rela- ciones de ordenación en cuanto al grado de generalización de los conceptos y proposi- ciones. – Los mapas conceptuales son concisos y muestran las relaciones entre los conceptos de un modo simple y vistoso, que puede servir para que los alumnos recuerden “viendo” las relaciones que existen entre los conceptos, mientras que los esquemas conceptuales no logran el impacto visual del mapa conceptual. – Los mapas conceptuales acentúan las rela- ciones jerárquicas entre conceptos y proposi- ciones, lo que no consiguen los esquemas conceptuales. La utilización de mapas conceptuales en la enseñanza resulta cada día más frecuente. Nu- merosos libros de texto incluyen mapas concep- tuales en cada lección con el fin de que los alumnosreconozcanlasrelacionesentreloscon- ceptos; su empleo masivo en los próximos años proporcionará más argumentos acerca de su uti- lidad. La teoría del equilibrio de Piaget Aunque Piaget apenas se ocupó de cuestiones relativas al aprendizaje, su obra constituye una referencia obligada siempre que se trata el tema. Suformacióninicial,comobiólogo,puedeexplicar lagranimportanciaqueconcedióalmodoenque losindividuosconstruyenlosconceptoscientífi- cos. Para Piaget, la interacción constante de los individuosconelentornoproducecambiosevolu-
  7. 7. 56 BOLETIN 31, agosto 1993 / Proyecto Principal de Educación tivos. El resultado de estas interacciones no es unacopiadeloquelapersonahaexperimentado, sino una construcción mental de la realidad. En toda interacción con el mundo exterior hay siempreunainterpretacióndelosdatosenfunción del sistema cognitivo que se posee, a lo que se denomina “proceso de asimilación”, producién- dose, por otro lado, una adaptación del propio individuoalaestructuradelmedio,queseconoce como “proceso de acomodación”. El progreso enlasestructurascognitivassebasaenlatenden- cia al equilibrio entre ambos procesos. El apren- dizaje se produce cuando el individuo, tras un conflicto cognitivo, acomoda sus esquemas a la realidad. Las tres grandes etapas por las que discurre la evolucióndelosindividuosson,paraPiaget: – El período sensoriomotor. En esta etapa el niñoorganizaelespacioyadquiereelconcepto de objeto, logrando al final de la misma, la capacidad de usar y comprender símbolos. – El período de la inteligencia representativa. Se pueden distinguir dos subperíodos: - subperíodo operativo. Aparecen el lenguaje y las imágenes mentales. Las estructuras mentales están ligadas casi completamente a lo real. - subperíodo de las operaciones concretas. Aparecen estructuras operatorias concretas como son las seriaciones, clasificaciones, correspondencias, etc. Se adquieren diferen- tes formas de conservación: de la cantidad de materia, del peso y del volumen, que se em- plean para organizar datos inmediatos de la realidad. – El período de las operaciones formales. Apa- recelaestructuracombinatoriaylasestructuras pueden emplearse para organizar no sólo da- tos del mundo real, sino también del mundo hipotético. Se han realizado numerosos estudios para de- terminar cuál es el nivel cognitivo medio de los alumnosadiferentesedades,asícomoparaconocer quétipodeestructuramentalrequiereelaprendi- zaje de conceptos científicos (Shayer y Adey, 1985;LópezRupérezet.al.1982;LópezRupérez, F. y Palacios, C. 1988). Los resultados de éstos son,entreotros,quelosniñosadquierenlascapa- cidadesdescritasporPiagetbastantemástardede lo que él había propuesto. La teoría de Piaget en el aula Piaget toma partido por la enseñanza por descu- brimiento, como puede apreciarse en su mani- festación: “Cada vez que se le enseña prematuramente a un niño algo que hubiera podido descubrir solo, se le impide a ese niño inventarlo y, en consecuencia entenderlo completamente”. (Piaget, J., 1970, p. 28-29). Elmodelodeenseñanzaquepuededesprenderse de la frase anterior, cuando además se toma en consideración cómo evoluciona el pensamiento delosindividuos,esmuydiferentedelpropuesto porBruner,comoseobservaenlacríticaqueéste hace de la teoría de Piaget argumentando que: “cualquiertemapuedeserenseñadoacualquier niño de alguna forma razonable”. Paraaplicarelmodelopsicoevolutivoenelaula habríaqueconsiderarcuáleselnivelevolutivode losalumnosenuncursodeterminadoyseleccio- nareltipodeconocimientosquepuedenaprender; estoes,careceríadesentidoparaunalumnoquese encuentra en el período de las operaciones con- cretas tratar de que aprendiera conceptos que necesitan de un razonamiento formal para su comprensión. Además y dado el papel trascen- dental que, para Piaget, desempeña en el apren- dizaje el conflicto cognitivo, éste debería provocarsefrecuentementeenlaenseñanzapara activarelprocesodeequilibrismo,característico delaprendizaje. UnadelasaplicacionesdelateoríadePiageten la enseñanza de las ciencias puede ser la deter- minacióndelosobjetivosquesepuedenplantear en función del nivel de desarrollo cognitivo. El trabajorealizadoporM.ShayeryP.Adey(1984) contieneunacategorizacióndelosobjetivosque sepuedenalcanzarenfísica,químicaybiología, segúnelnivelevolutivodelalumno.Unejemplo ilustrativo,relativoalconceptodedisolución,es (p.120-121):
  8. 8. 57 Aprender y enseñar ciencias: una relación a tener en cuenta / Carlos Palacios, Encarnación Zambrano TemaQ.1.:Disolución Lasaloelazúcarsedisuelvenenelagua.Lamasadelasustancia disuelta (como idea global de cantidad) se conserva, pero su volumen no. (Para el niño de nivel preoperatorio la sustancia disueltasimplementedesaparece). Elprocesoseentiendecomoreversible. Las partículas se entremezclan, pero permanecen “igual” de tal formaquecadaunaconservasuvolumen,supesoysuspropiedades químicas. La saturación supone una situación de equilibrio, en la cual la velocidaddeprecipitación=velocidaddedisolución. Etapa 2A.Concretoinicial 2B.Concretoavanzado 3A.Formalinicial 3B.Formalavanzado El modelo piagetiano de aprendizaje se ha se- guido en el diseño de diversos proyectos curriculares(Gutiérrez,R.et.al.1990)comoson el SCIS 1970-72; ASEP, 1974; SCIENCE 5/13, 1974;CASE,1985-87.EnEspaña,sehanrealizado experiencias en esta línea, fundamentalmente desdelacorrientequesehadenominadoPedagogía Operatoria (Moreno, M. 1983.; Benlloch, M. 1984). La teoría del procesamiento de la información Elargumentocentraldeestateoríaeslaconside- racióndequelamentehumanasecomportacomo unacomputadoraqueestádotadade“programas” elaboradosparaenfrentarsealainformaciónque recibe.Siguiendoconlametáfora,losprogramas serían los proceso que almacenan, recuperan o manipulan los conocimientos. El problema del aprendizaje,desdeestaconcepcióndelamente,se centra en la memoria: cómo se almacenan los datosenésta,cómosetransformanycómopueden recuperarseenunmomentodeterminado. Los tipos de memoria que se distinguen son: – Unalmacéndeinformaciónsensorialdondela información permanece sólo décimas de se- gundo. Aquí se realiza una primera recodificación. – Una memoria a corto plazo, donde la informa- ción se mantiene unos pocos minutos. Su capacidad de procesamiento se limita a 7 ± 2 unidades de información simultánea. – Una memoria a largo plazo, con capacidad ilimitada, donde se retiene la información de forma permanente. Desde los presupuestos de la teoría se han ela- boradoalgunosmodelosacercadecómoaprende- mos. Uno de ellos es el denominado aprendizaje generativo (Wittrock. M.C. (1977)); Osborne, R.J.yWittrock,M.C.(1983);OsborneyFreyberg (1991).Lospostuladosdelmodeloson: – El almacén de memoria del alumno y sus estrategias de procesamiento interaccionan con los estímulos de los sentidos y lo hacen seleccionando activamente algunos datos e ignorando otros. – El dato seleccionado por el alumno no posee por sí mismo un significado inherente; es de- cir, el significado del profesor no se va a trans- ferir al alumno porque éste oiga sus palabras. – Elqueaprendegeneravínculosentrelaafirma- cióndelprofesoryaquellaspartesdelamemoria quesonconsideradasrelevantesporél. – El que aprende extrae información del alma- cén de su memoria y la usa para construir activamente significado a partir de un dato sensorial.
  9. 9. 58 BOLETIN 31, agosto 1993 / Proyecto Principal de Educación – El que aprende puede contrastar los significa- dos construidos con la memoria y la experien- cia sensorial. – El que aprende puede grabar sus construccio- nes en la memoria. Algunas veces las ideas pueden acomodarse fácilmente junto a otras yaalmacenadas;otrasvecesnecesitareestruc- turar mucho las ideas y reinterpretar las expe- riencias,paraintegrarconéxitolanuevacons- trucción. – El alumno atribuirá cierto estatus a la nueva construcción. Con frecuencia se mantendrán simultáneamente nuevas construcciones e ideas preexistentes en la memoria y después de un tiempo, el estatus de un enfoque puede elevarse, mientras desciende el del otro. La labor del profesor, tanto desde este modelo como desde otros similares, consistirá en que el alumno reestructure sus ideas previas, en el sen- tidodehacerlascompatiblesconlasideascientí- ficas.Porestemotivoresultafundamentaldesde estateoríaconocercuálessonlasideaspreviasde losalumnos. Las ideas previas Losestudiossobrecuálessonlasideasquetienen los alumnos acerca de los conceptos científicos, tanto antes como después de haber recibido la instruccióncorrespondiente,hansidounosdelos quemásespaciohanocupadoendiferentespubli- cacionessobrelaenseñanzadelascienciasdurante losúltimosquinceaños. Aunquesobrelaimportanciadetalesideasyase habíaescritodesdehacíatiempo,nosiempreseha hechodesdeelparadigmadelprocesamientodela información. Así, no hay cita que haya tenido tantoecocomolaqueexponeAusubelensuobra: “Psicología Educativa. Un punto de vista cognoscitivo”. En el epígrafe de ésta (p. 6) se escribe: “Si tuviese que reducir toda la psicología educativa a un solo principio, enunciaría este: de todos los factores que influyen en el aprendizaje, el más importante consiste en lo que el alumno ya sabe. Averígüese esto, y enséñese en consecuencia”. Estafraseafortunadapodríaaglutinaraungran número de métodos de enseñanza, puesto que todos los profesores tienen en cuenta –en alguna medida– lo que saben sus alumnos; así, si se aplicaraalaenseñanzaelmodelodePiaget,habría queconocercuálessonlosnivelesdedesarrollode los alumnos para enseñarles los conocimientos adecuados a los mismos. Del mismo modo, a ningúnprofesor–pormuytradicionalquefuera– seleocurriría,porejemplo,explicaruntemadel último año de enseñanza, dos años antes del momentoenqueestabaplanificado. Unagranpartedelostrabajosrealizadossobre ideas previas encuentran también en la frase de Ausubelunestandartequelosguía,aunquenosea exactamente en el mismo sentido que en el del propioautor.Así,sueleaceptarsequelosprimeros trabajosencaminadosaestudiarlasideasprevias delosalumnosfueronlosrealizadosporViennot (1975). Estos tuvieron su origen en los “errores conceptuales” que sus alumnos, de los primeros añosdeuniversidad,teníansobreconceptosbásicos demecánica,loscualeshabíanintentadoenseñar sin éxito a lo largo de la escolaridad. Desde entonces, se han realizado miles de tra- bajos para averiguar cuáles son las ideas que tienen los alumnos, diseñándose numerosas es- trategiaspara“enseñarlesenconsecuencia”.Al- gunos de los temas sobre los que se conocen las ideas previas son, entre otros: la fotosíntesis, la respiración,lageneraciónespontánea,elcalor,la luz,laelectricidad,lamecánicayunlargoetcétera. Unainformaciónmásdetalladasobrelostemas yaestudiadospuedeencontrarseentextosquehan realizado recopilaciones de los mismos como Pfundt et. al. (1985); Giordan, A. et. al. (1988); Hierrezuelo, J. y Montero, A. (1988), Driver, R. et.al.(1989),Carmichael,P.et.al.(1990),Osborne, R. y Freyberg, P. (1991). Lascaracterísticasdelasideaspreviasydesu desarrollo,como Driver, R., (1992) señala son: – Existen ideas de sentido común similares so- bre los fenómenos naturales. – Las ideas científicas de los niños tienden a “acomodarse” a sus experiencias diarias. – La idea que un niño puede utilizar en una
  10. 10. 59 Aprender y enseñar ciencias: una relación a tener en cuenta / Carlos Palacios, Encarnación Zambrano situación concreta depende del contexto. Las ideas de los niños no tienen el estatus de teorías científicas. – Las ideas evolucionan con la edad. Las ideas que predominan a una determinada edad de- berán ser tenidas en cuenta a la hora de pla- nificar el currículo. – La forma en la que las ideas progresan conlle- va un cambio o reestructuración de las conceptualizaciones básicas. Aprender no es una simple acumulación de conocimiento. – A pesar de la instrucción, algunas concepcio- nes son resistentes al cambio; este es el caso concretamentedecuandolasideasdelaciencia son contrarias a la intuición. El origen de las ideas previas Elorigendelasideaspreviasnohayquebuscarlo enunaúnicafuente.Losinvestigadoresdeltema hanencontradodiversosentornospropiciospara su desarrollo. Driver, R. (1992), señala los si- guientes: – El medio natural: las observaciones y expe- rienciasdelavidacotidianatratandeexplicarse desde las percepciones personales que, en muchos casos, conducen a unas referencias distorsionadas de la realidad, semejantes a las quetuvieronloscientíficosenépocaspasadas. – La transmisión cultural. La propia escuela se encuentra también en el origen de las ideas previas;loslibrosdetexto,losprofesoresylos compañerostransmitenpreconcepciones,bien por desconocimiento o bien por la ambigüe- dad del lenguaje utilizado. – Las interacciones sociales. La cultura propia de cada civilización y, especialmente, los mediosdecomunicacióncontribuyentambién a que se originen los preconceptos. Frases como “cierra la puerta que entra frío”, “se oculta el sol”, “encender la luz” o el comen- tario deportivo “el balón fue lanzado con una fuerza impresionante” están también en el origen de algunas preconcepciones. (Unainformaciónmásdetalladapuedeencon- trarseenJiménezAleixandre,M.P.,CaamañoA. yAlbadalejo,C.,1992). Lostrabajossobreideaspreviassehandedica- dofundamentalmenteasudetección,sibiennose han quedado ahí. Se han propuesto estrategias didácticas para reducir su persistencia y se han desarrollado materiales para su utilización en el aula. Algunos de los materiales para el aula pu- blicadosencastellano,quedanunpapelrelevante a las ideas previas, son los siguientes: Física y Química 12-16 AcAb (1987), Proyecto Faraday (GrupoRecerca-Faraday,1988),Laconstrucción de las ciencias físico-químicas (Seminario de Física y Química de la Universidad de Valencia, 1989), El aprendizaje en la Física y Química (Seminario de Física y Química de la Axarquía, 1989). Cómo conseguir que cambien las ideas de los alumnos Quienes consideran que las ideas previas juegan un papel decisivo en el aprendizaje de la ciencia hantratadodeexplicarcómoseproduceelcambio de unos conceptos por otros; estos trabajos han encontrado un cierto eco entre los didactas en su intento por encontrar estrategias de enseñanza efectivas. Unodelosmodelosdeaprendizajequemásse ha popularizado en estos últimos años es el Mo- delodeaprendizajemedianteCambioConceptual (MCC). Desde este modelo, el aprendizaje es el resultado de una interacción entre las concep- ciones nuevas y las ya existentes. El MCC fue desarrollado por Posner, G.J., Strike, K.A., Hewson P.W. y Gertzog W.A. en 1982 y desde aquel momento se ha venido seña- lando en numerosos trabajos como un modelo útil para representar cómo aprenden las per- sonas.Hasidotomado,incluso,comomodelode obligadareferenciaenlareformadelaenseñanza que tiene lugar en España (Diseño Curricular Base,1989),encontrándosereferenciasalmismo como: “… perspectivas que ven el aprendizaje de las ciencias como un cambio conceptual en la estructuracognitivadelosalumnos”.(p.111). ytambién “uno de los objetivos centrales de la enseñan-
  11. 11. 60 BOLETIN 31, agosto 1993 / Proyecto Principal de Educación za de las ciencias es propiciar cambio en las concepciones de los alumnos”. (p. 159). ElMCC(Hewson,P.W.,1992)tomaenconsi- deración dos líneas de pensamiento como son el constructivismo y los estudios de las concepcio- nespreviasdelosalumnos.Partedelahipótesisde que los seres humanos construyen su propio co- nocimiento a partir de un conocimiento previo, dentro de un contexto de interacción y de un acuerdosocial;además,lasconcepcionesprevias delaspersonasacercadelmundonaturalresultan estarmuyalejadasdelascomúnmenteaceptadas por la comunidad científica (son alternativas) y sonmuyresistentesalcambio. Segúnestemodelo,paraqueunaideapuedaser cambiadaporotra,lanuevaconcepciónhadeser paraelalumno:inteligible(conocersusignifica- do), plausible (tener visos de ser verdad) y fruc- tífera(serútil). Cuando la nueva concepción reúne, desde el puntodevistadelalumno,estastrescondiciones, elcambio(aprendizaje)seproducesindificultad, mientrasqueenelcasocontrario,noseproducirá aprendizaje. Al concebir el aprendizaje de esta manera, no tiene sentido incluir en el currículo teorías o fenómenos que no puedan reunir las tres condi- ciones necesarias para cambiar conceptos. En palabrasdeHewson(1992): “El propósito del cambio conceptual en la enseñanza de las ciencias no es obligar a los estudiantes a renunciar a sus concepciones alternativas por las de los profesores o cien- tíficos, sino, más bien, a desarrollar las estra- tegias adecuadas para aceptar y contrastar concepciones alternativas de cara a su acep- tación”. (pág. 13). Lapuestaenprácticaenelauladeestaformade entender el aprendizaje se ha realizado desde diferentesperspectivas.Unadeellaseslapropuesta en el proyecto CLIS (Driver, R., 1989): Tras cerca de quince años de investigación sobre las ideas previas, la situación en la que nos encontramos actualmente es que conocemos, o estamos en condiciones de conocer, casi todo loquelosalumnospuedenpensarsobrelamayor parte de los conceptos científicos; sin embargo, losmétodosquesehanutilizadoparacambiarlas ideas de los alumnos no han dado los resultados esperados.Elreto,porlotanto,consisteenpreparar materiales encaminados a lograr el cambio con- ceptualqueresultenefectivos. La resolución de problemas Una de las habilidades que presenta mayor difi- cultad para su aprendizaje es la resolución de problemas.Noesdeextrañarquedesdetodaslas teorías del aprendizaje se haya investigado el modoenqueresuelvenproblemaslaspersonasy cómo aprenden a resolverlos. Tanto desde las teorías defensoras de la enseñanza por descu- brimiento como desde la teoría de Ausubel, se admite que en la resolución de problemas hay aprendizaje por descubrimiento. Desde los pre- supuestos de las teorías del procesamiento de la información, el planteamiento de situaciones conflictivas se considera fundamental en todo el procesodeaprendizaje.Asípues,larelevanciadel tema, como la frecuente utilización que de él se haceenelaulahaaconsejadoabordarlodeforma separada. La resolución de problemas ha ocupado siem- pre un papel estelar en las aulas de ciencias. En muchos casos los problemas constituyen “la aplicación de la teoría”. Los problemas son tam- biénelinstrumentoqueseempleaparaconocerlo quelosalumnoshanaprendido.Cuántomásalto eselniveldeenseñanzamássetiendeaidentificar “saber una disciplina, Física o Química” con “saberresolverproblemasdeFísicaoQuímica”. ¿Qué es un problema? La ausencia de esta pregunta entre los investiga- dores del tema se ha puesto de manifiesto en numerosasocasiones(Gil,D.et.al.1988),loque nos permite pensar que quizás no estemos todos pensando en lo mismo cuando hablamos de pro- blema. Para bastantes profesores, los problemas son todosycadaunodeloscientos–yhastamiles–de enunciadosqueaparecenalfinaldecadalección deloslibrosdetexto,dentrodelepígrafedenomi-
  12. 12. 61 Aprender y enseñar ciencias: una relación a tener en cuenta / Carlos Palacios, Encarnación Zambrano nadoejercicios,problemas,actividadesocuestio- nes. Paraotros,losproblemashandetenersiempre números,reservandoeltérminodecuestiónpara los que no los tienen. El significado del término “problema” ha ido afinándose con el paso del tiempo. Actualmente existeunciertoacuerdoenconsiderarproblemas a todas aquellas situaciones que se plantean los alumnos para las cuales no tienen una solución o unmétodopararesolverlas,deformainmediata. Así,sonproblemaslosejerciciosdeaplicación de los textos –siempre que los alumnos no se hayan enfrentado a ellos en otro momento–; y también lo son algunos de los enunciados que aparecen como cuestiones, sin necesidad de que exista ningún número en él. Se observa también una tendencia a utilizar el término de “situación problemática”, más gene- ral,queagruparíatantoalos“clásicos”problemas para cuya resolución sólo hace falta disponer de lápiz y papel (además de la habilidad de saber solucionarlos)comoatodasaquellassituaciones, conlasqueinclusopuedecomenzarelestudiode un tema, para cuya solución no hay que emplear necesariamentefórmulas.Tambiénentrandentro deestacategoríaaquellassituacionesquerequieren eldiseñodeexperienciasenellaboratoriooenel aula. Cómo se resuelven los problemas Los procesos mediante los cuales los alumnos resuelven problemas se han investigado desde perspectivasmuydiferentes.Sehaestudiadoacerca de cómo los individuos resuelven los problemas (Simón,H.A.,1984),tambiéndesdelasdiferentes formasenquelosindividuoslosenfrentansegún sean o no expertos (Larkin, J.H. y Reif, F. 1979; Larkinet.al.1980;Chiet.al.1981),exitososyno exitosos(Camacho,M.et.al.1989),dependientes o independientes de campo (López Rupérez, F., 1991; Palacios C.et. al. 1992). También se han realizado estudios acerca de cómo influye en la eficaciaderesolverproblemaslaenseñanzabasada enlosconceptos(LangdaSilveiraet.al.1992),y sobreotrosfactorespsicológicosqueinfluyenen la resolución de problemas (Kempa R.F., 1986, Neto,A.J.,1991). ¿Se puede enseñar a los alumnos a resolver problemas? A pesar de su importancia, muchos profesores opinan que la forma más eficaz de enseñar a sus alumnosaresolverproblemasesentrenarlesme- diante la resolución de un gran número de ellos; ante el dilema, cantidad o calidad, se decantan claramenteporlaprimeraopción. Las dificultades para resolver problemas son grandes;cuandolosalumnosnorealizancorrec- tamentelos“problemas”delexamen,noencuen- tranlaexplicaciónaqueunpequeñocambiocon respectoaunproblemarealizadoconanterioridad les resulte insuperable. Entre el alumnado son habitualesfrasesdelestilo: “la teoría me la sé, pero los problemas me resultan muy difíciles”, o “sé hacer todos los problemas de clase pero en elexamenaparecenproblemasalgodiferentes y no sé hacerlos”. Sehaconstatadoquelarepeticiónmecánicade los problemas hace que éstos se aborden de una maneraaproblemáticaloque,enocasiones,pro- ducefallosespectaculares,inclusoentreprofesores muyexperimentados. Un“problema”dondesereflejaloanterior,que hasidoresueltodeformaincorrectapornumero- sosprofesoresexpertosescitadoporGil,D.,et.al. (1988b): “Calcular la distancia recorrida en 5s por un objeto que se desplaza a lo largo de su trayec- toria según la ecuación: e = 25 + 40 t - 5t2 (e en # si t en s)”. Elproblemaseresuelvemalporlamayorparte delosprofesores,dándolescomoresultado100m o 75 m. Sustituyen inmediatamente t por 5 y … obtienenlarespuestarápidamente.Cuandoseles pideluegoquecalculenladistanciarecorridapor el móvil a los 6 s y les da como resultado que 85 ó60m–dependiendodelresultadoinicial–sedan cuenta de que algo no funciona. En realidad se tratadeunmovimientoretardadohastaquesepara ycomienzaaretroceder.Losresultadoscorrectos
  13. 13. 62 BOLETIN 31, agosto 1993 / Proyecto Principal de Educación son 85 m a los 5 s y 100 m a los 6 s. Si uno de los objetivos de la enseñanza de las ciencias es que los estudiantes sean capaces de solucionarsituacionesproblemáticas,habráque proporcionarleslasherramientasquelesayudena superarlas.Realizarmuchosproblemasnobastay en la mayoría de las ocasiones ni siquiera sirve demasiado. Algunasdelasestrategiasquesehanpropuesto paraquelosestudiantesaprendanaresolverpro- blemas de lápiz y papel han sido, entre otras: Aplicar sistemáticamente una serie de reglas Hansidomuchoslostrabajosquesehanrealizado desde este enfoque. Alguno de éstos tiene una denominaciónespecíficacomoes,porejemplo,el SAP(AproximaciónsistemáticaalaResolución deproblemas)sugeridaporMeetes,C.T.C.W.,et. al.(1981);haytambiénpropuestasdirigidasalos estudiantes (López Rupérez, 1987). Un trabajo dondesedescribenvariosmodelosderesolución de problemas, básicamente sobre temas de Bio- logía, es el realizado por A.F. Sigüenza et. al. (1990). Una obra clásica sobre la resolución de problemasdeQuímicaparalosúltimoscursosde enseñanza media y primeros cursos de universi- dad es el libro de Selvaratnan, M. y Frazer, M.J. (1985). Estos autores proponen a los alumnos abordar los problemas siguiendo los siguientes pasos: – Clarificar y definir el problema. – Seleccionar la ecuación clave. – Sacar la ecuación para el cálculo. – Recoger los datos, comprobar las unidades y calcular. – Revisar, comprobar y aprender de la solución. Plantear la resolución de problemas como una actividad de investigación Esteenfoque,adiferenciadelamayorpartedelos modelosderesolución,notomaenconsideración los datos; éstos se eliminan del enunciado con el propósito de obligar a los alumnos a: “realizarunaaproximacióncualitativaaltema, a modelizar la situación y a concretarla, sin posibilidaddepasaratratamientosoperativos”. Este enfoque, en opinión de los autores (Gil Pérez,D.et.al.1987;Gil,D.et.al.1988):“estáen consonanciaconunametodologíacientíficaque tratadeconcretarlassituacionesabiertasyconcebir lassimplificacionesnecesarias”. Un ejemplo de problema tradicional y de pro- blemaalternativoqueseproponeparasustituirlo es el siguiente (Gil, D. et. al.1988b): “Sobre un móvil de 5.000 kg que se desplaza con una velocidad de 20 m/s, actúa una fuerza defrenadode10.000N,¿quévelocidadllevará a los 75 m. de donde comenzó a frenar?”. Lapresentaciónalternativasería: Un automovilista comienza a frenar al ver la luz amarilla, ¿qué velocidad llevará el auto- móvil al llegar al semáforo? También sería posible plantear variantes del tipo: ¿Arrollará el tren a la vaca? o ¿Chocará el vehículo con el obstáculo? Este tipo de problemas, como actividad de investigación, se ha desarrollado fundamental- menteconproblemasdemecánica,extendiéndose despuésaotroscamposdelascienciascomoesla Química(RamírezCastroJ.L.,1990).Elnivelal quevandirigidoseseldelaenseñanzasecundaria. Cabe esperar que las diversas investigaciones que actualmente están en marcha en esta línea, ampliarán la gama de situaciones que pueden utilizarsepararesolverproblemasmedianteacti- vidadesdeinvestigación,asícomolosnivelesde enseñanzadesdelosquepuedenabordarse. Conclusiones La frecuente reducción de las metodologías de enseñanza exclusivamente a dos tipos –experi- mental y tradicional– lleva implícita una gran simplificación acerca de lo que es el proceso de aprendizaje, al suponer que sólo se puede apren- dermanipulandooescuchando. Desde el campo de la Psicología y en muchos casosenestrechacolaboraciónconlaDidácticade las Ciencias, se han desarrollado en los últimos treinta años diferentes teorías en el intento de explicarelmodoenqueaprendenlosindividuos.
  14. 14. 63 Aprender y enseñar ciencias: una relación a tener en cuenta / Carlos Palacios, Encarnación Zambrano Algunas de ellas han tenido repercusión en las aulas de ciencias, desde donde se han propuesto diferentes métodos y secuencias de enseñanza, que suponen la superación de la dicotomía exis- tente. Saber diseñar experiencias que resulten motivadorasparalosalumnos,conocersusideas previasylascondicionesquedebendarseparaque éstas cambien, saber cuáles son las etapas psicoevolutivasporlasquepasanlosindividuos, utilizar instrumentos tales como los mapas con- ceptualesolosresúmenesintroductoriosyemplear diferentes métodos para enseñar a los alumnos a resolverproblemas,puederesultardeinteréspara losprofesores.Pero,sobretodo,reflexionaracerca de cómo aprenden los alumnos en diferentes si- tuaciones y de la idoneidad de las diversas metodologíasdeenseñanzaquepuedenutilizarse en el aula, contribuirá a ampliar perspectivas del profesorado y a ejercer su labor de un modo todavíamássatisfactorio. Bibliografía Ausubel,D.P.1968.Psicologíaeducativa:unpuntode vista cognoscitivo. (Trillas, México, 1ª edición en castellano1976). Benlloch,M.1984.Porunaprendizajeconstructivista de las ciencias. (Visor.Madrid). Camacho, M. y Good, R. 1989. Problem Solving and chemical equilibrium Successful versus Unsuccessfulperformance.Journal of Research in ScienceTeaching 26 (3) 251-272. Carmichael, P., Driver, R., Holding, B., Philips, I., Twigger, D. y Watts, M (eds.) 1990. Research on Students' Conceptions in Science: A Bibliography (1ª ed.). Leeds: Children's Learning in Science Research Group, Centre for Studies in Science and MathematicsEducation.(LeedsUniversity). Chi, M.T. H., Feltovich, P.J. y Glaser, R. 1981. Categorization and representation of physics problemsbyexpertsandnovices.CognitiveScience. 5, 121-152. Clis. 1987. Approaches to teaching the particulate theory of matter. University of Leeds, England. ____. Diseño Curricular Base. 1989. Enseñanza Se- cundariaObligatoria(I).(MinisteriodeEducacióny Ciencia,Madrid). Driver, R., Guesne, E., Tiberghien, A. 1989. Ideas científicas en la infancia y la adolescencia. (Mi- nisterio de Educación y Ciencia-Morata. Madrid). Driver,R.1992.Unavisiónconstructivistadelapren- dizaje y sus implicaciones para la enseñanza de las ciencias. Comunicación presentada al Encuentro sobreinvestigaciónydesarrollodelCurrículocele- bradas en el CIDE (Ministerio de Educación y Ciencia.Madrid). Física 12-16 AcAb. 1987. Escuela Universitaria de E.G.B.delaUniversidaddeSantiagodeCompostela. Gil Pérez, D. y Martínez Torregrosa, J. 1987. La re- solución de problemas de Física. Una didáctica alternativa.(VicensVives-MinisteriodeEducación y Ciencia, Barcelona). Gil Pérez, D., Dumas Carre A., Caillot M., Martínez Torregrosa J., Ramírez Castro L. 1988. La resolu- ción de problemas de lápiz y papel como actividad de investigación. Investigación en la Escuela 6, 3- 20. Gil Pérez, D. Martínez Torregrosa, J. y Senent Pérez, F.1988.Elfracasoenlaresolucióndeproblemasde Física: Una investigación orientada por nuevos su- puestos. Enseñanza de las Ciencias 6(2),131-146. Giordan,A.,deVecchi,G.1988.Losorígenesdelsaber. (DiadaEditora.Sevilla). GonzálezGarcía,F.M.1992.Losmapasconceptuales deJ.D.Novakcomoinstrumentosparalainvestiga- ción en didáctica de las ciencias experimentales. Enseñanza de las Ciencias 10(2). 148-158. GrupoRecerca-Faraday.1988.FísicaFaraday.(Teide. Barcelona). Gutiérrez R., Marco B., Olivares E., Serrano T. 1990. Laenseñanzadelascienciasenlaeducacióninter- media. (Rialp.Madrid). Hierrezuelo J., Montero, A. 1988. La ciencia de los alumnos: su utilización en la didáctica de la Física y Química. (Laia-Ministerio de Educación y Cien- cia.Madrid). Jiménez Aleixandre Mª P., Albadalejo Marcet, C. y CaamañoRosA.1992.DidácticadelasCienciasde la Naturaleza. Curso de actualización científica y didáctica. (Ministerio de Educación y Ciencia. Subdirección General de Formación del profesora- do). KempaR.F.1986.ResolucióndeproblemasdeQuími- ca y estructura cognoscitiva. Enseñanza de las Ciencias 4(2),99-110. Lang Da Silveira, F.; Moreira, M.A. y Axt, R. 1992. Habilidadesenpreguntasconceptualesyenresolu- ción de problemas de Física. Enseñanza de las Ciencias 10(1) 58-63.
  15. 15. 64 BOLETIN 31, agosto 1993 / Proyecto Principal de Educación Larkin,J.H.yReif,F.1979.Understandingandteaching problem solving in physics. European Journal of ScienceEducation 1, 191-203. Larkin, J.H., MC Dermott, J., Simon, D.P. y Simon, H.A.1980.Expertandnoviceperformanceinsolving physics problems. Science 208, 1335-1342. LópezRupérezF.,PalaciosC.,Brincones,I.,Sánchez, J. y Garrote, R. Evolución del nivel piagetiano de desarrollocognitivoenalumnosdeBachillerato.Un estudiolongitudinal.RevistadePsicologíaGeneral y Aplicada. 41 (5), 849-870. López Rupérez F. 1987. Cómo estudiar Física, guía paraestudiantes.(Ministerio de Educación y Cien- cia-VicensVives.Barcelona). López Rupérez F. y Palacios C. 1988. La exigencia cognitiva en Física Básica. Un análisis empírico. (CIDE.Madrid). López Rupérez F. 1991. Organización del conoci- mientoyresolucióndeproblemasenFísica.(CIDE. Madrid). MettesC.T.C.W.,PilotA.,Roossink,Kramers-PalsH. 1981. Teaching and Learning problem Solving in Science. Journal of Chemical education. 58(1) 51- 55. Moreno,M.1983.LaPedagogíaOperatoria.Enseñanza de las Ciencias 4(1), 57-63. Neto, A.J. Factores psicológicos de insucesso na resoluçao de problemas de física: uma amostra sig- nificativa.EnseñanzadelasCiencias9(3)275-280. NiedaOterino,J.,DíazMújica,MªV.,GarcíaBarque- ro,P.,OrtegaNúñez,P.,BonillaMangas,I.,Aguirre de Carcer, I. 1985. Enseñanza de las Ciencias.3(2) 91-95. Novak J.D. 1982. Teoría y práctica de la educación. (Alianza.Madrid). Novak J.D. y Gowin D.B. 1988. Aprendiendo a aprender. (Martínez Roca. Barcelona). Osborne,R.yFreyberg,P.1991.Elaprendizajedelas ciencias: las implicaciones de la ciencia infantil. (Narcea.Madrid). Osborne,R.J.yWittrock,M.C.1983.Learningscience: agenerativeprocess.ScienceEducation 67(4) 489- 508. PalaciosGómezC.yLópezRupérezF.1992.Resolu- cióndeproblemasdeQuímica,mapasconceptuales y estilo cognitivo. Revista de Educación297 293- 314. Piaget, J. 1981. La Teoría de Piaget. Monografías de InfanciayAprendizaje 2 13-15. Pfundt, H. y Duit, R. 1985. Bibliography. Students' Alternative Frameworks and Science Education. Kiel IPN. Química 12-16 AcAb 1987.(EscuelaUniversitariade E.G.B.delaUniversidaddeSantiagodeCompostela). Posner, G.J., Strike, K.A., Hewson, P.W. y Gertzog, W.A. 1982. Acommodation of a scientific conception:Towardatheoryofconceptualchange. Scienceeducation, 66(2), 211-227. Pozo J.I. 1988. Teorías cognitivas del aprendizaje. (Morata.Madrid). RamírezCastroJ.L.1990.Laresolucióndeproblemas deFísicayQuímicacomoinvestigaciónenlaense- ñanza media: un instrumento de cambio meto- dológico.TesisdedoctoradoenCienciasQuímicas. Selvaratnam M. y Frazer M.J. 1985. ProblemSolving inChemistry.(HeinemanneducationalBooks.Lon- dres). SeminariodeFísicayQuímicadelServeideFormació permanent de la Universitat de València. 1989. La construccióndelascienciasfísico-químicas.(LaNau Llibres.Valencia). Seminario de Física y Química de la Axarquía. 1989. AprendizajedelaFísicayQuímica.(Elzevir.Vélez- Málaga). Shayer, M. y Adey, P. 1984. La ciencia de enseñar ciencias. Desarrollo cognoscitivo y exigencias del currículo. (Narcea. Madrid). Sigüenza, A.F. y Sáez, M.J. 1990. Análisis de la resolución de problemas como estrategia de ense- ñanza de la biología. Enseñanza de las Ciencias. 8(3)223-230. Simon, H.A. 1984. La teoría del procesamiento de la información y la resolución de problemas, en Lec- turas de Psicología del Pensamiento. (Alianza. Madrid). WittrockM.C.1977.Learningasagenerativeprocess en Wittrock, M.C. (Ed.) Learning and Instruction. (McCutcheon, Berkeley). Citado en El aprendizaje de las ciencias: Implicaciones de la ciencia de los alumnos. (Osborne y R. Freyberg P. 1991).

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