concepciones alternativas y aprendizaje de las ciencias alejandra garcía franco...
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El aprendizaje de conceptos
HECHOS CONCEPTOS
Interpretar
Comprender
Relacionar
DAR SENTIDO
PRINCIPIOS
Conservación
Interacción
Equilibrio
El aprendizaje de conceptos
El hielo se derrite
La materia está hecha de partículas
La energía cinética depende de la temperatura
Interpretar
Comprender
Relacionar
DAR SENTIDO
PRINCIPIOS
Conservación
Interacción
Equilibrio
Aprender ciencia como conjunto de datos
Aprender ciencia como sistema de conceptos
Actividades de enseñanza, aprendizaje y evaluación
Actividades de enseñanza, aprendizaje y evaluación
SOBRA
FALTA
Las decisiones sobre la selección y organización de contenidos debe hacerse en función de las metas a las
que esté dirigido el currículo
Aprendizaje de conceptos
La selección de contenidos factuales debe estar subordinada a la comprensión y el uso funcional del conocimiento
Comprender es más difícil que repetir La enseñanza de conceptos es más
compleja que la enseñanza de datos Los maestros enseñan conceptos,
los alumnos aprenden datos
Enseñar los conocimientos científicos como datos, como hechos, sin significado para el alumno, axiomas o principios no entendidos ni discutidos convierte el aprendizaje de la ciencia en una cuestión de fe, y a los alumnos, en creyentes, o más frecuentemente en ateos, condenados al infierno de los reprobados, cuando no se quedan en el limbo de la falta de comprensión.
Pozo y Gómez Crespo, 1998
Algunos criterios para favorecer el aprendizaje de conceptos
Evitar preguntas y tareas que permitan respuestas reproductivas
Plantear situaciones y tareas nuevas al menos en algún aspecto
Evaluar los conocimientos previos al inicio, activando sus ideas y trabajando a partir de ellas
Valorar las ideas de los alumnos, promover el uso de su terminología y que expliquen con sus propias palabras
Utilizar técnicas indirectas que hagan inútil la repetición literal
Un poco de historia
Primero… Errores conceptuales Preconceptos
Después… Concepciones alternativas Marcos conceptuales alternativos Teorías de los niños
Ahora… Representaciones múltiples Concepciones múltiples
¿Qué son?
Construcciones que los sujetos elaboran para dar respuesta a su necesidad de interpretar fenómenos naturales o conceptos científicos, y para brindar explicaciones, descripciones o predicciones.
Características
Relacionadas con la experiencia (observación directa, percepción, cultura, lenguaje, explicaciones de los profesores, materiales instruccionales)
Son personales, pero no idiosincrásicas Son independientes de edad, habilidad,
género o cultura Son muy persistentes y resistentes a la
enseñanza tradicional
Características (2)
Tienen carácter implícito Pueden asociarse con
explicaciones generadas a lo largo de la historia
Interactúan con el conocimiento presentado en la instrucción formal generando una serie de aprendizajes no esperados
Algunos ejemplos
Un plato de cobre tiene estas propiedades:1. Conduce la electricidad 2. Color café 3. Más denso
que el agua.Imagina que se pudiera aislar un sólo átomo de cobre de
este plato. ¿Cuáles de estas propiedades serán las mismas para un átomo aislado?
1 1 ,2 1, 3 Todas ellas Ninguna de ellas
Algunos ejemplos
Dos objetos A y B a temperatura ambiente (20° C) se calientan en condiciones idénticas durante un minuto, al terminar, la temperatura de A es de 35° C y la de B es de 25° C ¿Cuál de los dos objetos recibió
mayor energía?
Algunos ejemplos
Dos objetos A y B a temperatura ambiente (20° C) se calientan en condiciones idénticas durante un minuto, al terminar, la temperatura de A es de 35° C y la de B es de 25° C ¿Cuál de los dos objetos recibió
mayor energía?
Algunos ejemplos
Dos sustancias A y B reaccionan para formar una sustancia C. Si el sabor de A es dulce, y el sabor de B es agrio, decide cómo será el sabor de C.Dulce A + B CSaladoAgridulceNo puede saberseAgrio
Algunos ejemplos
Un cuerpo es lanzado hacia arriba por un plano inclinado. Indica cuál de los tres esquemas representa correctamente la fuerza resultante que actúa sobre el mismo mientras asciende.
F F
Algunos ejemplos
Supongamos que calentamos agua en una olla cerrada (donde no puede escaparse nada) hasta que no quede líquido ¿Cuándo crees que pesará más la olla?
(a) Cuando contiene líquido
(b) Cuando no quede líquido
(c) Pesarán igual
(d) No lo sé
Orígenes de las concepciones alternativasOrígenes de las concepciones alternativas
Previas al aprendizaje Metodología de enseñanza habitual
percepción
cultura
lenguaje
experiencias personales
Materiales educativos
¿Y luego?
Una gran proporción de las concepciones alternativas de los estudiantes son el resultado de la aplicación del razonamiento guiado por el “sentido común” Talanquer (2005)
Principios intuitivos sobre el funcionamiento del mundo natural
Procesos heurísticos de razonamiento
Realismo ingenuo
Los objetos y procesos en el mundo físico existen de manera independiente del observador y son tal y como los percibimos.
Los sentidos nos proporcionan conocimiento directo sobre la realidad.
Los objetos físicos existen en estados naturales.
Los conceptos y modelos se refieren a objetos, eventos y propiedades que existen en el mundo real.
Sentido común
Ciertas formas de pensar (sentido común) tienen una frecuencia y estabilidad extraodinaria antes y después de la instrucción. Su relativa coherencia contribuye a su poder predictivo y resistencia.
El mecanismo básico subyacente delrazonamiento de sentido común es el reduccionismo. Los estudiantes tienen una tendencia natural a simplificar el análisis de cualquier problema o fenómeno, haciendo uso de la percepción y reduciendo el número de variables a considerar.
Reduccionismo
RazonamientoPerceptivo
RazonamientoSecuencial
Substancialismo Razonamineto Estático
Causalidad Lineal Fijación Funcional
Reducción Funcional
Indistinguibilidad
Razonamiento Perceptivo
o Razonamiento guiado por las propiedades perceptibles de un sistema o fenómeno. Las cosas son tal y como se perciben
o Uso de la “realidad” para explicar el modelo y no viceversa
o Uso del mundo macroscópico para explicar el mundo microscópico
Sustancialismo
Tendencia a usar un objeto material común como referencia implícita para el análisis deconceptos abstractos.
Las imágenes, analogías o símbolos usados para representar conceptos abstractos tienen realidad concreta.
Reducción funcional
La mayoría de los cambios y propiedades de un sistema dependen de una sola variable.
Debe haber una causa, pero una es suficiente.
Fijación funcional
Los principios y leyes se aplican a cualquier sistema o proceso sin importar sus características o las condiciones bajo las que se trabaja.
Las condiciones o restricciones bajo las cuales una ley o principio se aplican son irrelevantes.
Indistiguibilidad
Las explicaciones se construyen usando conceptos arbitrariamente seleccionados de entre un conjunto de ideas relacionadas.
Tendencia a usar una misma idea con varias “etiquetas”.
Principios intuitivos
ContinuidadLas sustancias pueden ser divididas
en piezas más pequeñas que tienen las mismas propiedades que la pieza original.
Principios intuitivos
EsencialismoLas propiedades de los materiales
están determinadas por la mezcla de diferentes componentes elementales con esencias bien definidas. Las propiedades se transfieren de manera aditiva.
Principios intuitivos
SustancialismoInteracciones, procesos, propiedades
y entidades abstractas que escapan a la percepción, se conciben como sustancias o propiedades de objetos materiales.
Principios intuitivos
Causalidad mecánicaTodo cambio en un sistema es
inducido por un agente externo.Todo cambio puede explicarse al
identificar al agente que altera su “estado natural”
Principios intuitivos
TeleologíaLos cambios ocurren para satisfacer
algún propósito o fin determinado, una necesidad intrínseca o algún principio fundamental
Todo cambio puede explicarse al identificar al agente que altera su “estado natural”
Procesos heurísticos
Procesos heurísticos
AsociaciónCovariancia: “a más A, más B”Similitud: causa y efectoProximidad: eventos cercanosAditividad: los efectos se combinanDisponibilidad: de qué me acuerdo
Procesos heurísticos
ReducciónSe reducen el número de factores que
se consideran Fijación
Se generalizan los principios o interpretaciones
Secuenciación linealAnálisis de sistemas como progresión
de eventos
Tarea
Tomar 3 concepciones ¿Cuál puede ser su origen? Clasificarla de acuerdo a lo propuesto
Principios intuitivosProcesos heurísticos
¿Qué sugerirían hacer con ella en el salón de clases?
Algunas concepciones alternativas
1. Cuando una reacción química alcanza el equilibrio hay la misma cantidad de productos que de reactivos
2. Cuando el agua se evapora, sus moléculas se separan en el oxígeno y el hidrógeno que las conforma
3. En una sustancia con enlace iónico, solamente se pueden formar tantos enlaces como cargas tenga el ión correspondiente
4. En una sustancia con enlace covalente, es posible distinguir los electrones de cada uno de los átomos participantes
5. Una base es una sustancia que contiene iones hidroxilo
¿Y qué hacemos con las ideas previas?
El doctor del aprendizaje(Taber, 2002)
Diagnosticar el caso particular de la “falla para aprender”Usar la información para prescribir
acciones apropiadas diseñadas para lograr el aprendizaje deseado
• La enseñanza de las ciencias es una actividad basada en la investigación
• Búsqueda de información publicada• Descripción sistemática de nuestras acciones
Obstáculos al aprendizaje
Ausencia Condiciones físicas Distracciones Motivación No comprender el significado de lo
que quiere decir el profesor
Impedimentos “nulos”
Los estudiantes no relacionan las palabras del maestro con el conocimiento existenteDeficienciaFragmentación
Impedimentos “sustantivos”
Concepciones científicas intuitivas (impedimentos ontológicos)
Impedimentos de aprendizaje pedagógicos
Para ser doctor…
Experiencia Tener presentes las ideas previas
reportadas en la literatura Tener tiempo para discutir en grupos
pequeños o individualmente las ideas de los estudiantes
Desarrollar sensibilidad a las ideas de los estudiantes
Para ser doctor…
Desarrollar un clima de aprendizaje que favorezca que los estudiantes discutan y critiquen sus ideas
Desarrollar instrumentos que permitan explorar las interpretaciones de los estudiantes con más profundidad, más que evaluar las respuestas como correctas o no
Conocer las ideas previas…
Facilita el diagnóstico, identificación y predicción de dificultades conceptuales
Permite diseñar o seleccionar métodos de enseñanza más eficaces
Nos deja saber que el “aprendizaje” como la “salud” tiene muchos caminos posibles
Referencias
Ideas previas http://ideasprevias.cinstrum.unam.mx
:2048/index.php . Students' and Teachers' Conceptions
and Science Educationhttp://www.ipn.uni-kiel.de/aktuell/stcse
/stcse.html