DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
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ESTRUCTURA CURRICULAR




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DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS                                          CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS

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Dos vasos de preci...
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¿Cómo lo haremos...
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por éste.         ...
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  1. 1. DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL Ricardo José Atencia Pérez PROYECTO DE AULA N° DOS: “REFERENTES PEDAGÓGICO-DIDÁCTICOS DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL” 35
  2. 2. DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL Ricardo José Atencia Pérez CONTENIDO DEL PROYECTO DE AULA PÁG INTRODUCCIÓN 38 ESTRUCTURA CURRICULAR 39 DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS 29 Trabajos Experimentales 40 Bolitas saltarinas 41 Un huevo frito en frío 42 El huevo vacío 44 Guerra gaseosa 46 Más lento y más rápido 47 Monedas verdes 49 Negro de colores 51 Un huevo transparente 53 Zanahoria cambiante 54 Boca abajo y no se cae 56 El acero macizo flota 58 El agua y el peine 59 El globo caprichoso 61 Globos maniáticos 63 Hielo roto y soldado 64 Bote con tapa atmosférica 66 Huevo flotante 68 Lo difícil fácil... y al revés 70 El equilibrista 71 Huevo crudo y cocido 73 La balanza variable 75 La cuchara reflectante 78 La gota submarina 79 Dibujos submarinos 81 CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS 40 El mundo de la vida: punto de partida y de llegada 40 Implicaciones pedagógicas y didácticas de la enseñanza de la enseñanza de las Ciencias naturales y Ed. Ambiental 41 El roll del educador 43 36
  3. 3. DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL Ricardo José Atencia Pérez La enseñanza de las Ciencias naturales y Ed. Ambiental 48 El lenguaje científico y la enseñanza de las Ciencias naturales 56 El papel del laboratorio 66 Algunas tendencias innovadoras: aportes y limitaciones 69 ¿El trabajo de laboratorio como eje central de la renovación de la enseñanza de las ciencias? 69 ¿La enseñanza por transmisión de conocimientos como garantía de un aprendizaje significativo? 73 ¿La enseñanza de las ciencias como superación de planteamientos alejados de la realidad y carentes de interés? 77 ¿Las nuevas tecnologías como base de la renovación de la enseñanza? 81 Otras alternativas didácticas 84 La indagación y los estándares para la enseñanza de las ciencias 84 Aprendizaje por proyectos 93 Un alternativa didáctica para la enseñanza de las ciencias 99 DESARROLLO HABILIDADES DE PENSAMIENTO 105 ASUMO ACTITUDES CRÍTICAS 113 EVALÚO MIS COMPETENCIAS 115 AUTO-EVALUACIÓN Y CO-EVALUACIÓN 116 37
  4. 4. DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL Ricardo José Atencia Pérez INTRODUCCIÓN La temática central de este texto es, sin duda alguna, el estudio de los referentes pedagógico didácticos que orientan la enseñanza de las Ciencias Naturales y Educación Ambiental. Fundamentalmente, se ocupa de profundizar, desde el punto de vista teórico como metodológico, de una variedad de estrategias que se recomiendan desde la investigación en esta didáctica específica, dados sus resultados fructíferos en relación con avances en la superación de problemas de aprendizaje de las ciencias por parte de estudiantes de diferentes países del mundo. En la actualidad, existe un consenso mundial dentro de la comunidad académica de la Didáctica de las Ciencias Naturales, referido a las bondades de emplear en el aula de clases una metodología similar -no igual- a la empleada por los científicos para construir conocimiento en esta área. Esto es, desarrollar en estudiantes habilidades propias del trabajo científico tales como: observar, identificar problemas, formular hipótesis, diseñar experimentos, recopilar información, obtener conclusiones, comunicar resultados, entre otras, en la medida en que va elaborando nuevos saberes. En otras palabras, lo que se plantea hoy día para la enseñanza-aprendizaje de la ciencia es el empleo de una metodología investigativa, partiendo de problemas reales y extraídos del contexto inmediato de los educandos, para que de este modo se despierte el interés particular por aprender. Si bien es cierto que el enfoque pedagógico que subyace en muchas alternativas metodológicas para enseñar ciencias tiene sus orígenes en el constructivismo, se está dando paso en la Didáctica de las Ciencias a estrategias fundadas en otras corrientes como por ejemplo: el uso del laboratorio de ciencias como espacio de investigación y aprendizaje, el empleo de las Tic´s en el aula, la utilización de la indagación científica como estrategia metodológica, el desarrollo de habilidades de pensamiento, entre otras. En este segundo proyecto de aula, se incluye el estudio de tales temas, articulándose con un gran número de trabajos prácticos, caracterizados por su sencillez y posibilidad de ilustración de conceptos y fenómenos científicos (biología, química y física); estas experiencias se realizan con materiales de fácil consecución en el medio tanto urbano como rural. El propósito de incluir estos experimentos es realizar un aporte para superar la dicotomía que ha imperado en la enseñanza de las ciencias, en la que ha prevalecido la enseñanza teórica sobre la experimental, bajo la excusa de la inexistencia de laboratorios sofisticados de ciencias. Además, se plantea el desarrollo de actividades para fomentar habilidades de 38 pensamiento y actitudes críticas frente a la ciencia y la tecnología.
  5. 5. ESTRUCTURA CURRICULAR cienciarica ESTÁNDAR DE ESTÁNDAR DE COMPETENCIAS COMPETENCIAS LABORALES: ESTÁNDAR DE COMPETENCIAS BÁSICAS: Contribuyo a preservar y mejorar CIUDADANAS: Caracterizo e implemento estrategias el ambiente haciendo usos Participo constructivamente en metodológicas diseñadas como resultado adecuado de los recursos a mi procesos democráticos en mi salón de la investigación en la didáctica disposición. y en el medio escolar. específica de las Ciencias Naturales y Educación Ambiental. DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 39 Ricardo José Atencia Pérez
  6. 6. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS TRABAJOS EXPERIMENTALES 1. EL MUNDO DE LA VIDA: PUNTO DE PARTIDA Y DE LLEGADA REALICEMOS EXPERIMENTOS SENCILLOS (Primera parte) (M.E.N. Lineamientos Curriculares de Ciencias Naturales quot;Estudio práctico de conceptos básicos de y Educación Ambiental) Ciencias Naturalesquot; Introducción La Metodología, Objetivos Generales y Específicos, Evaluación y Resultados Esperados se describieron en el proyecto de aula uno. Este proyecto está dirigido a alumnos y alumnas de básica primaria y consiste en realizar una serie de experimentos sencillos que ilustren algunos conceptos científicos básicos, empleando cienciarica cienciarica materiales y recursos de fácil consecución. Resultan ideales para centros educativos rurales o urbanos El Mundo de la Vida es el mundo que todos donde no existan laboratorios sofisticados. El soporte compartimos: científicos y no científicos. Es el mundo teórico se halla al revisar distintas fuentes de de las calles con sus gentes, automóviles y buses; el información relacionadas con cada uno de los mundo de los almacenes con sus mercancías, sus conceptos y fenómenos científicos involucrados en compradores y vendedores; el mundo de los barrios, las cada experiencia de laboratorio propuesta. plazas de mercado, los parques, las veredas. El científico, cuando está en su laboratorio o en su estudio Objetivos específicos investigando acerca de diversos problemas que se ? Realizar experimentos sencillos sugeridos para relacionan con el Mundo de la Vida, está alejado de éste el estudio de conceptos básicos de ciencias por la sofisticación de las preguntas que está tratando naturales. de responder; cuando está en el laboratorio, o en general en su sitio de trabajo, el científico vive más bien ? Profundizar en el estudio de fenómenos en el mundo de las ideas científicas acerca del Mundo científicos a partir de situaciones cotidianas. DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 40 Ricardo José Atencia Pérez
  7. 7. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS BOLITAS SALTARINAS de la Vida. Pero cuando sale de él y va a su casa, o pasea el domingo por el parque con su familia, vuelve al Mundo de la Vida y lo comparte con los transeúntes, con las demás personas que pasean en el parque o que compran en el almacén. Estos dos mundos se suelen contraponer: el Mundo de la Vida y el mundo de las teorías, de las ideas científicas, ¿Qué es lo que queremos hacer? de las nuevas hipótesis; en este último sólo pueden Contemplar el movimiento de ascenso y descenso de habitar los quot;iniciadosquot;: los científicos, los especialistas unas bolitas de naftalina en el seno de un líquido. de alguna área. El Mundo de la Vida es un mundo de perspectivas: cada quien lo ve desde su propia ¿Qué nos hará falta? perspectiva, desde su propio punto de vista. Y, como es Vaso de precipitados o recipiente de esperarse, desde cada una de estas perspectivas la Lija visión que tiene es diferente. En el mundo de la ciencia, Agitador los científicos intentan llegar a acuerdos intersubjetivos Espátula Naftalina en bolitas y para ello deben llegar a consensos. En otras palabras, Vinagre deben abandonar sus propias perspectivas situándose Bicarbonato sódico cienciarica en diversos puntos de vista que permitan llegar a una Agua destilada síntesis objetiva o mejor, intersubjetiva. ¿Cómo lo haremos? 2. IMPLICACIONES PEDAGÓGICAS Y DIDÁCTICAS Se examinan, en primer lugar, las bolas de naftalina: si DE LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS éstas fueran demasiado lisas al tacto se lijan un poco NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL para que sean algo ásperas. A continuación, se prepara una mezcla de agua y vinagre. Se añaden unas (M.E.N. Lineamientos Curriculares de cucharaditas de bicarbonato sódico, se agita la mezcla y Ciencias Naturales se vierten las bolas de naftalina. y Educación Ambiental) El resultado obtenido es... Puede considerarse la Pedagogía Las bolas caerán inicialmente al fondo del vaso pero al DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 41 Ricardo José Atencia Pérez
  8. 8. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS cabo de un tiempo ascenderán a la superficie del líquido como el saber teórico-práctico generado por los para volver a caer y así sucesivamente. pedagogos a través de la reflexión personal y dialogar sobre su propia práctica pedagógica, específicamente Explicando lo sucedido en el proceso de convertirla en praxis pedagógica, a Al reaccionar el vinagre con el bicarbonato se forma partir de su propia experiencia y de los aportes de las dióxido de carbono gaseoso, cuyas burbujas dan un otras prácticas y disciplinas que se intersectan con su aspecto efervescente al líquido. Esas burbujas se que hacer ” (Vasco,1990). adhieren a la superficie de las bolitas y –haciendo el papel de flotadores- provocan su ascenso. Cuando “Un aspecto importante de la llegan a la superficie, las burbujas pasan al aire y las práctica educativa es la bolitas –desprovistas ya de sus flotadores de anhídrido Enseñanza concebida como carbónico- vuelven a caer hasta que nuevamente sean el conjunto de estrategias y rodeadas por otras burbujas. técnicas a través de las cuales se organiza el Algún comentario... ambiente para propiciar el cienciarica cienciarica Es una visión simpática y curiosa de un movimiento aprendizaje y la maduración aparentemente sin explicación. La duración del proceso del individuo. La depende, lógicamente, de las cantidades que hayamos tematización de la práctica de la enseñanza ha utilizado de los reactivos vinagre y bicarbonato sódico. generado un cuerpo de conceptos y procesos que en forma genérica recibe el nombre de Didáctica”. Bajo el concepto de didáctica se incluyen las estrategias que UN HUEVO FRITO EN FRÍO facilitan la enseñanza de una disciplina y hacen posible su aprendizaje. Es un conocimiento y una práctica que tiene tanto de universal en cuanto habilidad comunicativa, como de particular pues se relaciona con el dominio de las disciplinas específicas para aprehender sus principios y estrategias de conocimiento y deducir procedimientos que hagan factible su construcción. (Misión de Ciencia y Tecnología, 1990). DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 42 Ricardo José Atencia Pérez
  9. 9. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS ¿Qué es lo que queremos hacer? La didáctica cubre también la reflexión sobre todos los Observar cómo un huevo se “fríe” sin necesidad de aspectos de las relaciones del maestro con sus fuego, aceite ni sartén. estudiantes en un contexto determinado, dando como resultado la construcción de uno o varios métodos ¿Qué nos hará falta? didácticos que pueden ser utilizados por otros, no en Plato forma ciega siguiendo indicaciones al pie de la letra, Huevo crudo sino teniendo en cuenta todos los elementos presentes Alcohol de farmacia en el escenario educativo: maestro, compañeros, alumnos, tiempos de aprendizaje, ambiente, fines y ¿Cómo lo haremos? objetivos, logros e indicadores, recursos, etc., todo en Cascaremos el huevo sobre el plato y seguidamente lo función del desarrollo integral humano. rociaremos con alcohol. 2.1 El rol del educador El resultado obtenido es... Poco a poco veremos (el efecto comienza a notarse casi *El mejoramiento de la calidad de la inmediatamente, aunque el resultado completo se enseñanza de las ciencias naturales observa al cabo de una hora aproximadamente) como la se ve efectivamente favorecido con clara adopta el color y textura sólida de un huevo el compromiso real del docente, cienciarica realmente frito. La yema permanecerá líquida debajo de como miembro importante de la comunidad la capa blanca protectora de la clara. educativa. Explicando lo sucedido El educador o maestro es en definitiva la persona que La transformación que conocemos al freír tiene a cargo la enseñanza y como tal actúa como habitualmente un huevo consiste en el cambio posibilitador de la transformación intelectual, afectiva y estructural de las proteínas. Ese cambio. –la moral de los alumnos, y como mediador de toda desnaturalización- se puede producir no sólo por información que conduce a la percepción del estudiante acción del calor sino también por el contacto con ciertas como individuo y de los estudiantes como grupo. sustancias como el etanol. El educador es la persona que se relaciona por medio Algún comentario... del diálogo para permitir la participación espontánea y Esta reacción y curioso efecto también se consigue si DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 43 Ricardo José Atencia Pérez
  10. 10. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS previamente a la adición del alcohol batimos el huevo. libre mediante la valoración de opiniones en desarrollo En este caso obtendremos algo parecido a un huevo de la autonomía y en el empleo de alternativas “revuelto” que adoptará la forma del recipiente, como si pedagógicas adecuadas y basadas en la realidad. Es de un flan se tratase. pues, el maestro, un trabajador y comunicador de cultura, del saber social (científico, tecnológico y EL HUEVO VACÍO pedagógico), intérprete de las necesidades del educando y orientador del joven en su propia formación. El maestro necesita de una sólida formación como profesional de la educación, una cultura general y una formación pedagógica y científica especializada. El profesor forma parte de la comunidad educativa que como tal tiene una estructura y en la cual es el líder, y el ¿Qué es lo que queremos hacer? modo como ejerce su liderazgo repercute en el Provocar que se vacíe el interior de un huevo por un comportamiento del grupo y de cada uno de sus cienciarica cienciarica extremo al entrar en contacto con el agua su otro integrantes. Cuando se habla del maestro (muchas extremo veces en forma equivocada), se describen sus funciones, sus deberes y hasta sus misiones y se olvida ¿Qué nos hará falta? con facilidad su naturaleza humana, su peculiar Vaso personalidad, idoneidad moral, ética, y formación Aguja pedagógica y profesional, las cuales deben ser Huevo crudo cualidades y capacidades de un educador. Agua El maestro, con su particular formación y personalidad ¿Cómo lo haremos? como ser único e irrepetible, tiene unas características Con ayuda de una aguja (o cualquier otro objeto que le dan soporte al ejercicio total de su profesión; es punzante) haremos una pequeña incisión en la cáscara pues, una persona con actitudes y valores que lo llevan del huevo (en su extremo más achatado) de forma que a analizar y a reflexionar a diario en su quehacer sólo se rompa ésta y no la “telilla” interior. Con nuestros educativo, para ir construyendo y reconstruyendo dedos aumentaremos el tamaño de la abertura de la nuevas concepciones relacionadas con su profesión, es DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 44 Ricardo José Atencia Pérez
  11. 11. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS cáscara. A continuación haremos un agujero –incluida decir, con lo que significa educar y ser educador, esa telilla o membrana- en el otro extremo del huevo. conceptos bajo los cuales se valora y hace valorar su Finalmente se deposita el huevo dentro de un vaso en profesión y se siente orgulloso del papel que posición vertical y apoyándolo por el extremo en el que desempeña en la sociedad. la membrana no ha sido perforada, se vierte agua corriente en el vaso de forma que no cubra el huevo y a Como ya se dijo, el maestro debe ser uno de los líderes esperar.... de la comunidad y como tal es formador y transmisor de valores. Como investigador pedagógico, es quien El resultado obtenido es... conoce el medio donde realiza su actividad formadora y Al cabo de cierto tiempo –en unos minutos se comienza es también quien en su actuar diario refleja el aprecio y a ver, aunque hay que esperar unas horas hasta ver respeto por la vida, el trato igualitario de los sexos, el bien el fenómeno- se observa como va saliendo la clara amor, el cuidado y el manejo racional de la naturaleza y del huevo por la abertura superior en forma de un globo consolida los valores ciudadanos. Todo esto con el perfectamente cerrado. único propósito de formar integralmente al alumno para enfrentar con éxito la vida contemporánea fuertemente Explicando lo sucedido influenciada por el desarrollo científico y tecnológico, y El fenómeno observado se debe a un proceso de la problemática socio-cultural y ambiental. ósmosis a través de la membrana de la parte inferior del cienciarica huevo. El agua del vaso va atravesando la membrana, Todo profesor (incluido el de ciencias naturales y dado que ésta es semipermeable y permite el paso del educación ambiental debe educar para la disolvente, el agua. El agua pasa hacia el interior del construcción permanente de valores adecuados a huevo ya que su concentración es menor, lógicamente, las necesidades actuales para una mejor sociedad en el líquido interno de la clara que en el agua corriente en términos de calidad de vida. del vaso La educación cumple dos papeles fundamentales en la Algún comentario... vida de una persona: la formación como ciudadano y la No deja de resultar curiosa la salida del contenido del formación para el desarrollo productivo. Pero, huevo por el agujero superior. Al final del proceso se desgraciadamente parece que la segunda función puede comprobar cómo lo que queda en el interior del hubiera ocupado casi todos los momentos y lugares de huevo tiene una textura “aguada” y menos viscosa que la vida escolar, donde el énfasis en los aspectos la clara original. DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 45 Ricardo José Atencia Pérez
  12. 12. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS GUERRA GASEOSA académicos, sean científicos, tecnológicos y humanísticos, casi no han dejado lugar para las actividades que afianzan el ejercicio de los derechos fundamentales y el desarrollo de las habilidades sociales o el problema de la formación de valores ciudadanos que dan consistencia al tejido social. Goffin (1996) propone cuatro valores (STAR) que podrían ¿Qué es lo que queremos hacer? contribuir a una interacción armónica entre la Ciencia y Observar el resultado “explosivo” de la acción química la Tecnología y su contexto natural, social y cultural, entre el bicarbonato sódico y el vinagre (ácido acético) dentro de un enfoque que integra el pensamiento ético en la educación ambiental. Su propuesta puede ¿Qué nos hará falta? resumirse así: Una botella de vidrio Un globo Solidaridad: Puesto que el Una espátula ambiente es el resultado de las cienciarica cienciarica Un embudo interacciones entre los sistemas Bicarbonato sódico naturales y sociales, no es Vinagre suficiente responder ante él sólo individualmente. Es necesario que ¿Cómo lo haremos? el conjunto de poblaciones Con ayuda de la espátula se introducen en la botella humanas de la tierra sin diferencia unas cucharadas de bicarbonato sódico. Ayudados del de raza, sexo, creencias religiosas o políticas, nivel de embudo se vierte vinagre dentro del globo. desarrollo, etc., se sientan responsables de la calidad Manteniendo el globo de forma que no se derrame nada de los sistemas naturales. Problemas como la de vinagre, se ajusta la boca del globo a la botella. Una perforación de la capa de ozono, las lluvias ácidas y el vez hecho esto, ya se puede inclinar el globo para que calentamiento del planeta, entre otros, son los todo el vinagre caiga sobre el bicarbonato. resultados del manejo que grupos humanos han hecho de sistemas naturales. Por tanto, una actitud solidaria El resultado obtenido es... es fundamental y necesaria en la comprensión y Al actuar entre sí ambas sustancias se producirá una búsqueda de solución de estos problemas y en la DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 46 Ricardo José Atencia Pérez
  13. 13. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS efervescencia y, como consecuencia, el globo se prevención de problemas futuros. Así pues, conservar hinchará. los sistemas naturales es conservar la biodiversidad y entre mayor sea su biodiversidad, mayor es su riqueza. Explicando lo sucedido Ácidos y bases Tolerancia: Ésta juega un papel muy importante en la Al reaccionar el ácido acético con la sal, se produce búsqueda de soluciones a la problemática ambiental, ya dióxido de carbono que es el gas que hincha el globo. que la biodiversidad de los componentes de los sistemas ambientales y las interacciones que de ellas Algún comentario... se originan, obligan a que en su análisis participen Es una reacción rápida y vistosa. Una reacción que diversas perspectivas derivadas de diversas disciplinas tiene un parecido efecto se consigue sustituyendo el y de diversas experiencias, lo cual implica el bicarbonato por el metal cinc y el ácido acético por ácido reconocimiento y respeto por las diferencias si se quiere clorhídrico ( o el conocido salfumán doméstico). Ahora llegar exitosamente a el gas que se produce es el hidrogeno, con la acciones y planes particularidad de que es fácilmente inflamable. Otra concertados mediante el diferencia entre ambas experiencias, además de las consenso. De acuerdo especiales medidas de seguridad que hay que tener con con Goffin “ser tolerante el ácido clorhídrico, es que el globo de dióxido de es reconocer al otro en su cienciarica carbono no flota en el aire, mientras que el de hidrógeno complementariedad, es -por la diferencia de densidades- lo hace perfectamente desear el intercambio y la y asciende hasta el techo de la habitación. cooperación dentro de la igualdad... la tolerancia excluye todo tipo de imperialismo, incluso el MÁS LENTO Y MÁS RÁPIDO imperialismo disciplinar”. Autonomía: Entendida como la capacidad individual y colectiva para influir responsablemente sobre el medio ambiente y en especial en el espacio geográfico en el que se desenvuelven las personas. La autonomía implica la participación en la toma de decisiones para DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 47 Ricardo José Atencia Pérez
  14. 14. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS ¿Qué es lo que queremos hacer? buscar y seleccionar alternativas adecuadas a su realidad, que les permita conservar y mejorar su medio Hacer que una reacción química se produzca más ambiente como también concertar lentamente que en circunstancias normales. soluciones a sus problemas ¿Qué nos hará falta? específicos. Una manzana Un cuchillo Una cuchara Responsabilidad: Los tres valores anteriores Zumo de limón (solidaridad, tolerancia, autonomía) son interdependientes y su práctica conlleva a que los ¿Cómo lo haremos? individuos y las comunidades construyan una nueva Cortaremos, sin pelar, una manzana en sus dos manera de ver el mundo, basada en mitades. A una de las dos mitades la rociaremos, por su el profundo respeto por sí mismo, parte cortada y desprotegida ya de la piel, con el zumo por los demás y por la naturaleza cienciarica cienciarica de limón. Esperaremos y... (yo - los demás - naturaleza), generando actitudes responsables El resultado obtenido es... en el manejo de su entorno y Al cabo de no mucho tiempo la mitad de la manzana que garantizando una mejor calidad de ha sido rociada con limón mantiene su color vida. característico, mientras que la otra aparecerá ya de color amarronado. 2.2 La enseñanza de las ciencias y la educación ambiental Explicando lo sucedido Catalizadores *La enseñanza de las ciencias naturales y la Al entrar en contacto con el oxígeno atmosférico educación ambiental debe enfatizar en los procesos comienzan a oxidarse ciertas sustancias presentes en de construcción más que en los métodos de la manzana, formándose productos de color marrón. En transmisión de resultados y debe explicitar las el caso de la manzana “protegida” por el limón, el ácido relaciones y los impactos de la ciencia y la cítrico de éste actúa de catalizador, de manera que esas tecnología en la vida del hombre, la naturaleza y la DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 48 Ricardo José Atencia Pérez
  15. 15. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS reacciones de oxidación se producen a una velocidad sociedad. mucho menor. Como regla general el profesor de ciencias hace una Algún comentario... equivalencia entre enseñar una determinada área de Por su acción ralentizadora de muchos procesos de conocimiento científico con la exposición clara, degradación bioquímica, no es extraño que el ácido ordenada y lógica de los resultados teóricos y cítrico se utilice como conservante en muchos experimentales del área de conocimiento en cuestión. alimentos preparados. Si lo que se quiere observar es Vale la pena anotar que la claridad, el orden y la lógica una reacción acelerada basta verter agua oxigenada en se entienden desde la perspectiva del profesor sin tener dos vasos y añadirle a uno de ellos un trocito de patata en cuenta la del alumno y generalmente los resultados cruda y pelada: mientras que en el vaso que contiene expuestos no son actualizados. Este estado de cosas, a sólo agua oxigenada apenas se aprecia nada, en el otro nuestra manera de ver, dirige al estudiante más hacia la se observa un burbujeo intenso. En este vaso se está memorización que hacia la creatividad: a él le queda produciendo la descomposición del agua oxigenada -en imposible comprender la exposición con la “lógica del agua y oxígeno- de forma muy rápida debido a la acción profesor” y tiene que recurrir a cualquier tipo de catalítica de una sustancia presente en la pulpa de la estrategia que le permita aprobar la materia o patata. asignatura. cienciarica MONEDAS VERDES Además, los materiales que se diseñen para los alumnos deben estimular a los estudiantes a aventurarse más allá de los límites de cada disciplina (biología, física, química, etc.), ¿Qué es lo que queremos hacer? hacia consideraciones más Observar como el aire puede cambiar el color de unas amplias acerca de la ciencia, la monedas tecnología y la sociedad, que incluyan el tratamiento de cuestiones éticas o de valores ¿Qué nos hará falta? personales y sociales y se analicen las influencias que Plato llano los antecedentes y las aplicaciones de la ciencia y la DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 49 Ricardo José Atencia Pérez
  16. 16. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS Papel de filtro tecnología tienen en el medio ambiente y, por tanto, Monedas diversas cómo inciden en el desarrollo sustentable del país y en Vinagre (ácido acético) la calidad de vida de las personas y de los grupos sociales. En resumen, se trata de propiciar la ¿Cómo lo haremos? construcción de una conciencia ética, para lo cual se Pondremos en el plato una hoja de papel de filtro (puede debe suscitar en el alumno una reflexión intencionada servir una servilleta de papel) empapado en vinagre. A sobre cómo su aprendizaje se está llevando a cabo, los continuación posaremos las monedas en el papel de caminos y procedimientos que ha recorrido, sus manera que la cara superior esté en contacto con el aire, aciertos y desaciertos, como también sobre la calidad y nunca sumergida en vinagre. Esperamos unas horas y... validez de los conceptos elaborados, las normas, valores, métodos, técnicas y actuaciones, sus El resultado obtenido es... consecuencias y los impactos generales por las Habrá monedas que se han mantenido imperturbables relaciones hombre-sociedad-naturaleza- ciencia- y otras que se habrán recubierto de una sustancia tecnología. verde. Por la parte inferior ninguna moneda habrá cienciarica cienciarica cambiado su color. *El proceso educativo en las ciencias naturales y la educación ambiental debe ser un acto comunicativo Explicando lo sucedido en el que las teorías defectuosas del alumno se Oxidación reestructuran en otras menos defectuosas bajo la Ha sucedido una oxidación del cobre a cargo del orientación del profesor. oxígeno atmosférico y catalizada por el ácido acético. La sustancia verde es carbonato cúprico insoluble. Si El supuesto anterior señala que había monedas de oro o plata, no les habrá sucedido el estudiante, lejos de tener un nada y si las había de aluminio, no se notarán los papel pasivo en el proceso efectos aunque este metal se haya oxidado, ya que su educativo, tiene una gran color no cambia. cantidad de convicciones acerca de un determinado tema Algún comentario... que generalmente es contraria a Se ha producido el famoso “cardenillo” que tan la enseñanza de los profesores. habitualmente aparece en los materiales de cobre El estudiante, como ser racional, DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 50 Ricardo José Atencia Pérez
  17. 17. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS existentes en ambientes húmedos y que tantos espera buenas razones para abandonar sus problemas sanitarios causaba en las antiguas y convicciones. Pero, por lo general, lo que recibe es una tradicionales cacerolas de cobre. imposición violenta de teorías que no entiende o que no comparte, por verlas alejadas de su intuición; la NEGRO DE COLORES imposición se hace con la violencia de la nota: o bien el estudiante adopta los modelos explicativos del profesor, o bien no aprueba el área o la asignatura. Se han realizado investigaciones educativas sobre preconcepciones o ideas previas, (llamadas también ¿Qué es lo que queremos hacer? esquemas conceptuales, errores conceptuales, ideas intuitivas, ideas Descubrir que la tinta negra de un rotulador está alternativas, ciencia del alumno...) formada por la mezcla de tintas de color amarillo, verde, cuyos resultados sirven como azul... puntos fundamentales de apoyo para la enseñanza y el aprendizaje ¿Qué nos hará falta? de las ciencias naturales y la educación ambiental, y cienciarica Agitador o varilla para el manejo conceptual en el área. Dichas Papel de filtro y cello investigaciones han arrojado resultados sorprendentes Rotulador negro y regla sobre las estructuras cognitivas y las concepciones Vaso de precipitados equivocadas que persisten en los estudiantes después Agua de haber terminado la secundaria y aún en la universidad. ¿Cómo lo haremos? Se corta una tira rectangular de papel de filtro de una Las preconcepciones del alumno (o de cualquier longitud casi igual a la altura del vaso de precipitados y individuo) son el fruto de la percepción y estructuración de una anchura inferior al diámetro de éste. Se traza con cognitiva basadas en experiencias cotidianas tanto el rotulador una línea recta en la tira, y cerca de uno de físicas como sociales que dan como resultado un sus extremos. A continuación se pega el otro extremo de conocimiento empírico de la ciencia. Estas DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 51 Ricardo José Atencia Pérez
  18. 18. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS la tira al agitador de forma que éste haga de “percha” del preconcepciones se construyen a partir de papel. A continuación se introduce la tira en el vaso de observaciones cualitativas no controladas, aceptando precipitados al que previamente se habrá añadido agua, las evidencias acríticamente. Vale la pena precisar que en cantidad suficiente para que pueda tocar y el conocimiento del niño sobre lo que humedecer la tira, pero no tanta como para alcanzar la lo rodea se está construyendo desde línea negra dibujada su infancia mediante su acción sobre el mundo y la representación simbólica El resultado obtenido es... de él, influida por el medio Poco a poco el agua ascenderá en la tira por capilaridad sociocultural en donde crece. Por y al llegar a la línea negra arrastrará los componentes de ejemplo, es muy común decir, “el sol esta tinta. Se verá como van apareciendo en el papel sale por el Oriente y se oculta por el unas bandas horizontales de diversos colores. Occidente”. La estructura cognitiva es coherente y parte de una observación aparentemente Explicando lo sucedido evidente. Pero sabemos que no corresponde a la Cromatografía explicación científica. Este puede ser un ejemplo de una cienciarica cienciarica preconcepción equivocada que es mantenida por el El agua hace el papel de eluyente de modo que la lenguaje cotidiano. velocidad de arrastre no es la misma para todas las sustancias. Ello explica que no todos los componentes Howard Gardner (1991) denomina “pre-concepciones de la tinta sean arrastrados con la misma rapidez (lo que equivocadas” a las ideas erróneas en las ciencias haría que simplemente el color negro inicial se naturales. Muchos son los ejemplos reseñados que extendiese uniformemente en el papel). sobre preconcepciones equivocadas se dan desde diferentes disciplinas. Aquí transcribiremos algunas: Algún comentario... Los resultados cromáticos son distintos según la Muchos estudiantes aseguran que la fuerza de composición de la tinta negra, de suerte que se pueden gravedad ejercida en un objeto es mayor en la medida esperar resultados distintos a partir de diferentes que el objeto se encuentre más alto. Un niño de 11 años marcas de rotulador. Una variante del proceso es explica “cuánto más alto llegue mayor será el efecto de hacerlo, pero utilizando alcohol como eluyente en lugar la gravedad sobre la misma porque si usted se queda de agua: los resultados no son exactamente los ahí y alguien deja caer un fragmento sobre él (sic) sólo le mismos. DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 52 Ricardo José Atencia Pérez
  19. 19. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS UN HUEVO TRANSPARENTE dará una punzada. Pero si yo lo dejo caer desde un aeroplano, se aceleraría más y más rápido y cuando golpeara a alguien le mataría” (Driver, 1986). En relación con las nociones de fuerza y movimiento, la idea de que “los cuerpos más pesados caen más aprisa que los ligeros”, persiste incluso en estudiantes universitarios y esto sucede después de haber realizado ¿Qué es lo que queremos hacer? numerosos ejercicios numéricos sobre la caída de Ver el interior de un huevo sin necesidad de romper la cuerpos. cáscara. Aparentemente las preconcepciones ¿Qué nos hará falta? equivocadas en física son más Vaso de precipitados frecuentes que en otras disciplinas Un huevo crudo como la biología o por lo menos Vinagre algunas preconcepciones equivocadas de la biología en el ¿Cómo lo haremos? período de la niñez, se resuelven Introduciremos, con cuidado, el huevo en el vaso de prontamente. Por ejemplo, los niños a precipitados y verteremos vinagre hasta cubrir el huevo. cienciarica los diez años han superado ya el Esperaremos unos días y... concepto de que sólo los seres que se mueven son seres vivos, o que todas las funciones biológicas del ser El resultado obtenido es... humano están bajo control de su voluntad. Sin embargo, Veremos el huevo sin cáscara, apreciando tanto su cuando se profundiza en la biología, aparecen clara como la yema. preconcepciones equivocadas semejantes a las de la Explicando lo sucedido física. “La comprensión de la teoría de la evolución, Acidez y corrosión parece tener tantos obstáculos como la comprensión de Se ha producido la típica reacción de un ácido (el las leyes del movimiento de Newton” (Driver, 1986). Si acético) sobre el carbonato cálcico, que constituye pidiésemos explicaciones a los estudiantes sobre el básicamente la estructura de la cáscara del huevo. El proceso por medio del cual las plantas elaboran calcio se deposita en el fondo en forma de sal insoluble alimentos, nos sorprenderíamos sobre la gran variedad DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 53 Ricardo José Atencia Pérez
  20. 20. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS y, además, se produce un burbujeo de dióxido de de preconcepciones equivocadas en torno al tema. carbono. La caracterización de estos conocimientos previos Algún comentario... (preconcepciones) coinciden básicamente en que: Llama la atención que la frágil membrana que protege al huevo sea más resistente al ácido que la dura cáscara. ? Están dotados de cierta coherencia interna. Es aconsejable, aunque no imprescindible, que el ? Son comunes a estudiantes de diferentes medios y vinagre sea de vino blanco lo cual nos facilitará ver edades. mucho mejor la estructura interna del huevo. También ? Presentan cierta semejanza con concepciones que es aconsejable cambiar varias veces el vinagre estuvieron vigentes a lo largo de la historia del conforme se vaya enturbiando el líquido o depositando pensamiento. el calcio en el vaso. Una experiencia similar puede ? Son persistentes, es decir, no se modifican hacerse con vinagre y con huesos de pollo: al cabo de fácilmente mediante la enseñanza habitual, incluso unos días aparecerán flexibles al haber perdido el calcio reiterada. que les daba la rigidez característica. cienciarica cienciarica Estas preconcepciones señaladas como persistentes ZANAHORIA CAMBIANTE después de la secundaria y aún de la universidad, dejan en cuestión las inadecuadas estrategias utilizadas en el proceso de enseñanza de las ciencias naturales (y de otras áreas) y el desconocimiento y poco interés por los conocimientos previos del alumno y cómo son manejados en el entorno social donde vive (creencias, hábitos, costumbres). A menudo las estrategias utilizadas en la escuela no hacen posible la ¿Qué es lo que queremos hacer? confrontación de teorías, principios y generalizaciones Observar el aumento y disminución de tamaño de una con la realidad cotidiana del alumno. zanahoria al ponerla a “remojo” en dos líquidos distintos. Tal como se propone aquí, la misión del profesor de ciencias es la de entablar un diálogo (podríamos decir ¿Qué nos hará falta? socrático) por medio del cual el estudiante tiene la DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 54 Ricardo José Atencia Pérez
  21. 21. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS Dos vasos de precipitados oportunidad de llegar a la conclusión de que la teoría del Espátula profesor es menos defectuosa que la suya propia. Tres zanahorias Decimos “menos defectuosa” porque es muy Agua corriente importante resaltar el hecho de que ni el profesor ni Sal de cocina nadie tiene la verdad absoluta; su misión es la de permitirle al estudiante apropiarse de un legado cultural ¿Cómo lo haremos? en permanente evolución como son las teorías Elegiremos tres zanahorias de similar tamaño para así científicas. El estudiante que se apropia de este legado comprobar las diferencias al final de la experiencia. Con podrá ser uno de los que lo modificarán en busca de una de ellas no haremos nada y así servirá de contraste mejores explicaciones del mundo conocido y de para ver los resultados de las otras dos zanahorias. A la preguntas que nos lleven a la ampliación de su segunda zanahoria la ponderemos en un vaso de extensión. precipitados que contenga agua corriente. La tercera zanahoria la pondremos en un vaso en el que habremos *En la enseñanza y en el aprendizaje de las ciencias preparado antes una salmuera bastante espesa naturales y la educación ambiental, al igual que en la (bastará con tomar bastante sal de cocina y añadirle un ciencia, muchas veces las preguntas son más poco de agua para que tenga una textura pastosa). importantes que las respuestas. Esperaremos un día y... cienciarica El proceso constructivo de la ciencia se dirige El resultado obtenido es... fundamentalmente por la forma como se plantean las La zanahoria sumergida en el agua corriente habrá preguntas. Ellas son las que demarcan el terreno de aumentado de tamaño, mientras que la sumergida en aquello hasta ahora desconocido; es decir, las salmuera se habrá consumido y aparecerá más delgada preguntas señalan ah í por donde hay que que el día anterior. explorar. Ahora bien, lo desconocido no puede señalarse sino desde lo conocido. Explicando lo sucedido Para poder preguntar es necesario Ósmosis entonces conocer previamente; y cuanto mejor se conoce, mejor se pregunta. Las El agua, como disolvente, puede pasar a través de las preguntas más importantes en la ciencia membranas vegetales de la zanahoria. El que circule provienen de quienes conocen DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 55 Ricardo José Atencia Pérez
  22. 22. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS con más intensidad en un sentido u otro (... de afuera a singularmente bien un determinado campo, de ahí la adentro o al revés) dependerá de la concentración. Así, importancia de que el docente domine la materia a en el caso del agua corriente el agua pasa al interior de enseñar. la zanahoria por ser una disolución más diluida en el exterior, mientras que sucede lo contrario en el caso de Uno de los factores inmensamente limitantes de nuestro la zanahoria puesta en la salmuera. sistema educativo es precisamente el tiempo tan escaso que le dedicamos a las preguntas en el Algún comentario... desarrollo de los temas de clase. Las pocas preguntas Los fenómenos de ósmosis son muy corrientes en la que el profesor formula dentro del salón de clases, las manipulación de alimentos. Cuando cocinamos formula con la expectativa de recibir una respuesta legumbres o arroz se observa claramente el aumento de rápida y correcta; se evita “gastar” demasiado tiempo en tamaño de los granos, mientras que cuando se somete la respuesta a esas preguntas. Las todavía más a salazón al jamón o al bacalao sucede justo lo escasas preguntas de los alumnos van dirigidas a contrario. aclarar algunos detalles o a pedir una mejor explicación de algo. Ninguna de estas preguntas es del tipo que cienciarica cienciarica BOCA ABAJO Y NO SE CAE construyen conocimiento. 2.3 El lenguaje científico y la enseñanza de las ciencias naturales y la educación ambiental ¿Qué es lo que queremos hacer? Las ciencias naturales y la educación ambiental se Observar como el agua en un recipiente boca abajo no expresan primero en lenguaje natural y después en cae aunque dicho recipiente tenga un agujero abierto lenguaje formalizado. ¿Qué nos hará falta? Generalmente el profesor de ciencias utiliza Bote de conserva de vidrio prematuramente en su clase lenguajes formalizados y Tapa metálica modelos. Las ciencias naturales (física, química, Martillo y clavos biología, ciencias de la tierra y del espacio etc.) por ser Agua ciencias factuales están referidas a las cosas, eventos y procesos del mundo natural. Sus proposiciones, DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 56 Ricardo José Atencia Pérez
  23. 23. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS ¿Cómo lo haremos? escritas en general en un lenguaje técnico o formalizado Efectuaremos un agujero en la tapa del bote con ayuda describen, en forma directa o indirecta, propiedades o del martillo y un clavo. Llenaremos el bote de agua hasta relaciones entre entes físicos. Si un profesor de la mitad, cerraremos bien el bote y lo pondremos boca biología y/o química lee la ecuación: abajo. luz 6 CO2 + 6 H2O -------------- C6H12O6 + 6O2 El resultado obtenido es... clorofila El agua no cae Sabe perfectamente que ella representa el proceso de la fotosíntesis mediante el cual por cada molécula de Explicando lo sucedido glucosa (C6H12O6) que se sintetice, se liberan seis (6) La presión atmosférica del aire exterior presiona al agua moléculas de gas oxígeno (O2) y para ello se requiere hacia adentro. En el caso de caer una pequeña gotita, el que se combinen seis (6) moléculas de dióxido de aire interior del bote se encontraría a una presión inferior carbono (CO2) con seis (6) moléculas de agua (H2O) en a la atmosférica exterior, impidiendo ésta la salida de presencia de la luz y de la clorofila. agua. El bote se comporta como una pipeta que si la tenemos obturada en la parte superior, no hay Pero mucho antes de que se derramamiento de líquido. pudiera expresar esta ecuación utilizando la sintaxis y los símbolos cienciarica Algún comentario... químicos y matemáticos, era La experiencia puede completarse haciendo un agujero posible referirnos a la fotosíntesis o muchos más en la tapa del bote. En estos casos, el en un lenguaje natural a través del agua no caerá siempre que mantengamos la tapa en castellano o de cualquier otro posición horizontal. idioma o dialecto. En otro caso, si inclinamos la base del recipiente sí se Ahora bien, el lenguaje natural cuenta con la ventaja derramará el agua: se establecerá una corriente de pedagógica de que el estudiante entiende muchísimo entrada de aire y de salida de agua, similar al más fácilmente cualquier proposición expresada en él mecanismo utilizado en las cantimploras de montaña. que su correspondiente en un lenguaje formalizado. La primera razón para la preferencia del estudiante por el lenguaje natural es el vocabulario. Los lenguajes DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 57 Ricardo José Atencia Pérez
  24. 24. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS EL ACERO MACIZO FLOTA formalizados usan términos extraños para el estudiante (“constante gravitacional” o “coeficiente de dilatación”, “potencial de ionización”, “genes recesivos” por ejemplo); o usan términos que le son familiares pero con significados tan restringidos y especializados que esta familiaridad termina siendo un obstáculo porque al ¿Qué es lo que queremos hacer? estudiante se le dificulta desligar el término de su “Desafiar” las leyes de la Física y conseguir que una significado y sus connotaciones cotidianas. (Las aguja de acero flote en el agua nociones de “trabajo”, “calor” “mutación”, “equilibrio”, Palillos de madera son buenos ejemplos). Papel de filtro Agua La práctica educativa debe, entonces, involucrar una Alfiler o aguja de coser de acero acción comunicativa a través del lenguaje que permita al alumno encontrar sentido y significado, y no sea un ¿Qué nos hará falta? obstáculo que bloquee al estudiante para acceder a los cienciarica cienciarica Cristalizador o recipiente conocimientos científicos. Los símbolos, las fórmulas, las ecuaciones, son la síntesis de las abstracciones ¿Cómo lo haremos? conceptuales científicas y como diría Einstein “La En un recipiente con agua posaremos un trocito de ecuación es lo último que se escribe”. papel de filtro y sobre él el alfiler. Una vez que éste descansa en la “cama” de papel, iremos hundiendo el *El lenguaje “duro” de la ciencia y la tecnología se papel de filtro empujándolo –hacia abajo y con cuidado- diferencia del lenguaje “blando” del conocimiento con ayuda de un palillo. Cuando consigamos que el común. papel se moje totalmente y se separe del alfiler... El intercambio social (que no es limitado en forma El resultado obtenido es... estricta por las fronteras políticas) como elemento La aguja o alfiler permanecerá flotando en el agua, pese central de la actividad científica, crea la necesidad de un a que su densidad es casi ocho veces mayor. lenguaje universal y eficiente para la comunicación entre quienes comparten el objetivo de construir Explicando lo sucedido conocimiento acerca de un cierto universo de procesos. Tensión superficial DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 58 Ricardo José Atencia Pérez
  25. 25. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS Efectivamente flota, pero no lo hace porque desafíe el Y este lenguaje utilizado por los científicos para Principio de Arquímedes sobre la flotación, sino porque expresar el conocimiento tal vez sea la propiedad más entran en juego otras fuerzas que impiden que el alfiler peculiar y que distingue como ninguna otra el se hunda: son las debidas a la tensión superficial del conocimiento científico y tecnológico del conocimiento agua que impiden –como si fuera una “cama elástica”- común. Este lenguaje, en palabras de Federici, es un que el alfiler atraviese la superficie líquida. lenguaje “duro” en contraste con el lenguaje del conocimiento común que es “blando”. Duro en el sentido Algún comentario... de que es monosémico: cada término utilizado en él Hay que hacer el ensayo con cuidado ya que si el debe tener un sólo significado. Si se da el caso de que extremo del alfiler “pincha” la superficie del agua, un término posea más de un irremediablemente se nos irá al fondo del recipiente significado, la comunidad obedeciendo los dictados de Arquímedes. La científica trabajará para llegar a experiencia puede resultar más vistosa si el alfiler ha un consenso sobre la forma como sido previamente imantado: en la superficie del agua se se utilizará el término o cada autor comportará como una brújula y se moverá libremente explicitará en su escrito de qué hasta indicarnos los puntos cardinales. Además de con manera lo está utilizando. alfileres, puede hacerse el ensayo con monedas de baja densidad como las que contienen aluminio. Si *El maestro debe propiciar estrategias que cienciarica colocamos algunas de éstas en el recipiente veremos favorezcan en el alumno el paso entre el uso del que las podemos desplazar aproximándoles nuestro lenguaje blando del conocimiento común y la dedo, tocando éste el agua, pero sin llegar a tocarlas. apropiación del lenguaje de la ciencia y la También podremos comprobar que varias monedas que tecnología. flotan próximas tienden a acercarse y a permanecer juntas. El estudiante está, y se siente, mucho más cercano del lenguaje blando del conocimiento ordinario que del EL AGUA Y EL PEINE lenguaje duro de la ciencia. El maestro en el salón de clases, o en el laboratorio, debe tener esto siempre muy claro y debe entender que el lenguaje duro es un punto de llegada y nunca uno de partida. Debe tener claridad, además, sobre el camino que recorrerá entre la DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 59 Ricardo José Atencia Pérez
  26. 26. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS ¿Qué es lo que queremos hacer? polisemia, la imprecisión, las metáforas y las relaciones Desviar “mágicamente” el curso de un chorro de agua cualitativas, por un lado, y la monosemia, la precisión, sin tocarlo los modelos y las relaciones cuantitativas por el otro. Para señalar un ejemplo concreto, el maestro nunca ¿Qué nos hará falta? debe partir del supuesto de que para un alumno un Peine de plástico diagrama o un gráfico, por sencillos que sean, son Prenda de lana evidentes. Por el contrario, tiene que buscar el puente Agua corriente de un grifo que establezca un contacto entre el lenguaje cotidiano y el uso especializado de una simbología abstracta. ¿Cómo lo haremos? Dejaremos correr el agua de un grifo de manera que *Conocer la historia evolutiva de las teorías y los salga un chorrito pequeño, pero fluido. Frotaremos conceptos científicos es un recurso valioso para intensa y rápidamente el eje del peine en la prenda de lograr, entre otras cosas, la comprensión y un lana. Acercaremos el peine al chorro del agua sin tocarlo cambio de actitud hacia las ciencias en los y... estudiantes. cienciarica cienciarica El resultado obtenido es... Una de las estrategias con las cuales el educador puede El chorrito se acercará al peine. orientar las actividades en el proceso de enseñanza de las ciencias, es la de desarrollar Explicando lo sucedido trabajos que permitan al Fuerzas eléctricas educando analizar los procesos evolutivos del conocimiento Al frotar la lana con el peine hemos provocado que científico a través del tiempo, o ambos objetos quedaran cargados eléctricamente, de sea, su transformación distinto signo, al producirse un paso de electrones de un histórica en la cual se dan los objeto a otro. Cuando acercamos el peine al agua, cambios o rupturas de aunque el líquido es eléctricamente neutro, efectuamos paradigma. una inducción electrostática y provocamos la orientación de sus cargas eléctricas internas. Como El siguiente ejemplo puede ser aprovechado para ser consecuencia, las zonas del chorrito más próximas al trabajado con los alumnos a la luz de los supuestos de peine se quedan parcialmente cargadas y son atraídas DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 60 Ricardo José Atencia Pérez
  27. 27. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS por éste. base sobre la ciencia y la tecnología, con el fin de procurar una mejor comprensión y valoración de la Algún comentario... ciencia y propiciar el cambio actitudinal hacia el trabajo Con objetos de uso cotidiano es bastante fácil obtener científico. La creencia de que los seres vivos se podían buenas electrizaciones por rozamiento y buenas formar espontáneamente de sustancias inertes (teoría atracciones por inducción. Así por ejemplo, la lana y los de la generación espontánea) hacía parte del objetos de PVC son buenos materiales para atraer conocimiento de las gentes desde la antigüedad. Esta papeles, bolsas de plásticos (polietileno), hojas de teoría fue profesada y difundida por Aristóteles (350 a. papel metálico, bolitas de corcho blanco (poliestireno), de C.). El hecho de ser una teoría divulgada por un gran pelotas de ping-pong atadas a cordeles, nuestro propio filósofo como él influyó para que perdurara por muchos pelo, etc. siglos a pesar del esfuerzo de muchos investigadores para demostrar su inconsistencia. Para todos los EL GLOBO CAPRICHOSO científicos y gente del común era evidente que los seres humanos y muchos de los seres vivos del mundo macroscópico procedían del cuerpo de la madre o de huevos o semillas; pero, al mismo tiempo ellos daban por cierto que muchos animales inferiores (insectos, gusanos) cienciarica ¿Qué es lo que queremos hacer? procedían de sustancias inertes o Observar cómo un globo se introduce en descomposición. Esta teoría se “espontáneamente” en una botella o matraz. basaba en observaciones hechas a sustancias orgánicas en especial ¿Qué nos hará falta? a carnes en estado de Matraz o botella de vidrio descomposición en las cuales Fuente de calor aparecían larvas de moscas. Un globo Agua William Harvey (1578-1657), biólogo inglés, formuló una teoría que ponía en entredicho la teoría de la ¿Cómo lo haremos? generación espontánea. Él sustentaba que los seres Llenaremos el matraz de agua caliente y mantendremos minúsculos procedían de semillas o huevos DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 61 Ricardo José Atencia Pérez
  28. 28. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS el agua en él durante un par de minutos. Verteremos el demasiados pequeños que no podían ser observados. agua y colocaremos, bien ajustado, un globo a su boca. Francesco Redi (1626-1697), médico italiano, A esperar y... impresionado por la teoría de Harvey que cuestionaba la teoría generacionista, montó un experimento el cual El resultado obtenido es... le permitió trabajar la hipótesis de Harvey. Él preparó El globo, poco a poco, se irá introduciendo dentro del varios frascos con caldo de carne; a la mitad de los matraz. frascos los tapó herméticamente y a los otros los dejó destapados por varios días al cabo de los cuales no se Explicando lo sucedido observaron larvas de moscas ni en los frascos sellados Presión atmosférica ni en los destapados. Redi perfeccionó el experimento cambiando el procedimiento de sellar los frascos por el Al verter el agua caliente, el matraz se ha llenado de aire de cubrir la boca con tela de gasa, de esta forma el aire y éste ha adoptado la temperatura elevada del vidrio. del ambiente penetraba y se ponían en contacto con el Conforme el aire se va enfriando, su presión disminuye caldo de carne pero las moscas no lo podían hacer. haciéndose menor que la presión atmosférica exterior. Después de varios días se realizaron observaciones y cienciarica cienciarica Como consecuencia de ello, la diferencia de presión en ning ún frasco aparecieron larvas de mosca. empuja el globo hacia adentro. A partir de este Algún comentario... acontecimiento se pudo La experiencia puede acelerarse si ponemos el matraz haber abandonado la bajo un chorro de agua fría o en un baño de agua con teoría generacionista hielo. Si se hace así, el globo se introducirá aun más pero, debido a su dentro de la botella. Si se desea que el globo vuelva a su arraigo entre la gente de situación inicial, será suficiente con poner la botella en la época, y al un baño de agua caliente y si se desea que aumente su descubrimiento de los tamaño, es cuestión de calentar el matraz por medio de protozoarios, hecho por un mechero bunsen y butano. Leuwenhock que opacaron el trabajo de Redi, la teoría se mantuvo viva. Los científicos defensores de la generación espontánea tomaron el descubrimiento de los protozoarios (gracias DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 62 Ricardo José Atencia Pérez
  29. 29. DESARROLLO PROCEDIMIENTOS BÁSICOS CONSTRUYO CONCEPTOS BÁSICOS GLOBOS MANIÁTICOS a la buena utilización de la lupa) como una nueva evidencia que reafirmaba la teoría generacionista. Decían que estos microorganismos eran demasiado simples y que seguramente ellos también se generaban espontáneamente. ¿Qué es lo que queremos hacer? Electrizar globos y ver su comportamiento Este hecho motivó la realización de experimentos en los cuales se preparaban caldos orgánicos y se dejaban en ¿Qué nos hará falta? reposo; al poco tiempo se realizaban observaciones con Globos la lupa y se podían apreciar en la muestra numerosos Cordeles protozoarios. John Tarberville Needham (1713-1778), Prenda de lana sacerdote católico naturalista, diseñó una experiencia Bolsas de plástico que consistió en preparar caldo de carnero y envasar parte de esta sustancia en un frasco sellado ¿Cómo lo haremos? herméticamente. Después de algunos días se observó En primer lugar electrizaremos dos globos (hinchados la presencia de microorganismos en el caldo. El previamente y anudados a un hilo) por frotamiento sacerdote analizó los resultados de la siguiente manera: mediante una prenda de lana. Cogeremos los globos la ebullición inicial a la cual se había sometido el caldo, cienciarica por el hilo con cada mano y los dejaremos colgar en lo dejaba completamente esterilizado y, en posición vertical. Acercaremos las dos manos y... consecuencia, los microorganismos que habían aparecido se habían originado en la materia inanimada El resultado obtenido es... del caldo. La teoría de la Los globos evitarán tocarse, pese a que la disposición generación espontánea se de los hilos propicie a ello. fortalecía una vez más. Explicando lo sucedido Lazzaro Spallanzani (1729- Fuerzas eléctricas 1799), biólogo italiano, se Al frotarlos con la lana hemos cargado negativamente a mostró inquieto por los los globos de manera que entre ellos se produce una trabajos de Needham. repulsión y eso les impide juntarse. Formuló sus propias DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 63 Ricardo José Atencia Pérez

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