Didáctica de CCNN
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Proyecto de Profesionalización de Promotores Educativos Guatemala, 2000 Módulo Educativo Didáctica de Ciencias Naturales Proyecto de Profesionalización de Promotores Educativos Este material fue elaborado por “Colectivo Paulo Freire” con el apoyo de EDUMAYA y PRODESSA Autores Federico Roncal Francisco Cabrera Director de PRODESSA Oscar Azmitia Director de EDUMAYA Anabella Giracca Guatemala, 2000 Primera Unidad Las Ciencias Naturales y la Educación Científica Conciencia mágica y científica La ciencia como proceso y como producto Las ciencias naturales en la educación primaria, La educación científica Objetivos generales de ciencias naturales Segunda Unidad La Investigación y el Desarrollo Sostenible Ciencias naturales y desarrollo Desarollo sostenible 9 10 12 13 15 17 21 22 Tercera Unidad Contenidos y Procesos de Aprendizaje 31 El contenido científico del área La práctica de la educación científica Conductas y actitudes en los procesos científicos 32 35 36 Cuarta Unidad Técnicas para el Aprendizaje de Ciencias Naturales ¡A trabajar las ciencias naturales! Algunas sugerencias para facilitar el aprendizaje ¿Cómo enseñar a través de la investigación? El facilitador-facilitadora en la enseñanza de las ciencias a través de la investigación La investigación como método permanente de las CCNN BIBLIOGRAFÍA 47 48 51 53 56 58 61 Así como asoma Q’ij, el sol, sobre los bosques por Keq Releb’al Q’ij, el Oriente Rojo, asomémonos hoy a una forma diferente de trabajar ciencias naturales. ¿Cómo enseñar Ciencias Naturales en la escuela? La enseñanza de las ciencias naturales, tradicionalmente se reduce a las clases expositivas del maestro, a estudiar de memoria los contenidos de los libros de textos y en algunas ocasiones, a demostraciones para comprobar algún hecho. Estas actividades no garantizan el desarrollo de las habilidades y destrezas para la investigación, que es el objetivo fundamental del curso de ciencias naturales. El curso de Didáctica de Ciencias Naturales pretende ofrecer elementos y lineamientos metodológicos para propiciar una mentalidad científica y una actitud dinámica y participativa en la orientación del curso de Ciencias Naturales. Los contenidos que se trabajarán en este material, buscan tanto sensibilizar en el papel y orientación que debe tener el área de Ciencias Naturales en la escuela primaria en dirección a la Educación Científica, como presentar, los aspectos más prácticos y operativos para facilitar los procesos de aprendizaje relacionados al área de Ciencias Naturales. Los temas tratados son: Las Ciencias Naturales y La Educación Científica La Investigación y El Desarrollo Sostenible Contenidos y Procesos de Aprendizaje Técnicas para el aprendizaje de Ciencias Naturales Es importante aclarar que el curso no está orientado a facilitar contenidos específicos de la materia (en este caso ciencias naturales), como muchas veces equivocadamente suele ocurrir en los cursos de didáctica, sino orientaciones para organizar el aprendizaje de esta área de la educación básica. ¿Qué le parece si empezamos de una vez? 1 8 Didáctica de Ciencias Naturales Las Ciencias Naturales y la Educacion Científica Las Ciencias Naturales y la Educación Científica 1 1 9 1 Didáctica de Ciencias Naturales CONCIENCIA MÁGICA Y CIENTÍFICA La necesidad de una explicación… Todas las personas y los pueblos necesitamos dar explicaciones a los fenómenos naturales y sociales que observamos y con los cuales convivimos: la salida del sol, la lluvia, la fertilidad de la tierra, el movimiento, el tiempo, el fuego (fenómenos naturales); el trabajo, la distribución de la tierra y los bienes, la riqueza y la pobreza, la violencia, las fiestas, la organización de la sociedad, etc. (fenómenos sociales). Es una necesidad humana comprender el medio y los acontecimientos en los que nos desenvolvemos. Esta comprensión es la que nos permite actuar inteligentemente ante ellos, adaptándonos, modificándolos o tranformándolos. Diferentes explicaciones… Está claro que necesitamos explicarnos los fenómenos y acontecimientos, sin embargo, existen básicamente dos formas de hacerlo: Conciencia Mágica: Se le llama así a la forma de pensar que establece explicaciones de los fenómenos sin una base de realismo, sino fruto únicamente de la imaginación. Cuando no logramos encontrar las causas reales de los fenómenos, cuando no podemos explicarlos, inventamos una explicación para poder saciar la necesidad que tenemos de la misma. Muchas veces la conciencia mágica atribuye a seres sobrenaturales (dioses, duendes, hadas, etc.) la responsabilidad de los fenómenos que no entiende. Por ejemplo, “llueve cuando dios llora”, o explicaciones las antiguas que estaban fuertemente arraigadas en la sociedad occidental medieval, como aquella de que el mundo estaba sostenido sobre unas tortugas. La conciencia mágica da explicaciones irreales tanto a los fenómenos naturales como a los sociales. Por ejemplo, “somos pobres porque así lo quiere 10 Las Ciencias Naturales y la Educacion Científica dios”. La discriminación cultural muchas veces se convierte en parte de la conciencia mágica, pues se dan justificaciones de tipo cultural o étnica para explicar las diferencias de las personas (“no entiende y nunca lo hará porque es indígena”, por ejemplo). 1 Conciencia Científica: Es la forma de pensar que busca las causas y explicaciones reales de los fenómenos. Trata de comprender las causas reales de los fenómenos (tanto naturales como sociales). Las personas con conciencia científica no descansan hasta encontrar explicaciones demostrables a lo que ocurre. No se conforman con explicaciones mágicas, sino tratan de llegar a la verdad, conscientes de que el conocimiento humano siempre es limitado y puede perfeccionarse. El desarrollo de los pueblos está muy ligado al paso de la conciencia mágica a la científica. “La ciencia es una actividad humana. Todas las personas estamos implicadas en ella. Y es que todos comemos, nos vestimos, viajamos y nos comunicamos por medio de los productos de la ciencia. La conducta de las personas está marcada por el proceso de la ciencia. El proceso científico influye en el grado de autonomía y de confianza en sí misma que la persona posee, y en el grado en que persigue y alcanza soluciones racionales y eficaces a los problemas que se le presentan. Esta conducta influida por la ciencia tiene aplicación tanto en el terreno individual como en el social. Podemos usar el proceso y el producto del trabajo científico para ser personas más libres y para comprender mejor nuestro lugar en el tiempo y en el espacio, en la vida y en el pensamiento”. 11 1 Didáctica de Ciencias Naturales LA CIENCIA COMO PROCESO Y COMO PRODUCTO En el último texto aparecen dos expresiones: * * proceso científico y producto científico. En primer lugar, la ciencia es un PRODUCTO, o mejor dicho, un conjunto de productos originados a lo largo de años y años de trabajo de innumerables científicos (cada cultura ha tenido y tiene, a su manera, sus propios científicos). Considerada como producto, la ciencia está formada por el conjunto de hechos, principios, teorías y leyes que habitualmente integran desde los tratados científicos más complejos hasta los libros de texto de alumnos y alumnas. La ciencia como PROCESO, es una forma estructurada y dirigida de formular preguntas y de hallar respuestas; una forma disciplinada de organizar la curiosidad humana. Un ejemplo de aprender las ciencias naturales como producto sería cuando el alumno o la alumna simplemente memoriza la definición de la Teoría de la Gravedad, sin llegar a una comprensión real de esta teoría y de todo lo que la misma implica. En cambio las ciencias naturales como proceso sería cuando los alumnos y las alumnas, a partir de algunas experiencias, se hacen preguntas, analizan los hechos y sacan conclusiones, llegando a una verdadera comprensión de la teoría de la gravedad. Las experiencias podrían ser: - 12 Dejar caer un objeto cualquiera de una altura mayor a los cuatro metros Dejar caer varios objetos de diferentes pesos, desde la misma altura y verificar cuál cae primero Medir el tiempo en que cada objeto tarda en caer Las Ciencias Naturales y la Educacion Científica A partir de la observación y análisis de los diferentes resultados, de la formulación de una serie de preguntas y de la obtención de respuestas, con la ayuda del maestro, los alumnos y alumnas llegarían a comprender la teoría de la Gravedad. 1 Si el producto es el aspecto estático de la ciencia, el proceso es el aspecto dinámico. Distinguir estos dos aspectos en la comprensión de la ciencia y considerarlos como inseparablemente unidos ha sido un logro que ha beneficiado notablemente a la enseñanza de las ciencias, como veremos luego. LAS CIENCIAS NATURALES EN LA EDUCACIÓN PRIMARIA, LA EDUCACIÓN CIENTÍFICA Tradicionalmente, los planes de estudio y los textos de enseñanza han hecho hincapié en la ciencia como producto. Los alumnos y alumnas se han visto obligados a memorizar y a tratar de comprender un conjunto cada vez más amplio de hechos, teorías, leyes y principios. Esto quiere decir que la ciencia se ha enseñado con demasiada frecuencia teniendo en cuenta sólo uno de sus aspectos, que, aunque importante, quizá no sea el más valioso, la ciencia es una forma disciplinada de la curiosidad humana más que un conjunto de teorías o clasificaciones. En la Educación Científica interesa el producto; pero interesa más el proceso. Tomar conciencia de ello ha llevado a considerar que la enseñanza de las Ciencias Naturales debe transformarse en una verdadera educación científica. No se trata tanto de transmitir y aprender conocimientos sino de desarrollar actitudes y modos de pensar. Con este nuevo enfoque, la enseñanza de las Ciencias Naturales (la educación científica) se ha vivificado y se ha aproximado más al verdadero sentido de la ciencia. Es necesario hacer del alumno y la alumna un/a científico/a, un/a descubridor/a que se enfrente al mundo y a las cosas con la misma actitud mental con que lo hace el científico. Es necesario que el alumno y la alumna sean capaces de formularse preguntas y de utilizar los procedimientos científicos para responderlas. Este tipo de enseñanza, Kuslan y Stone, la definen como aquella en la que facilitador o facilitadora y alumnos o alumnas estudian los fenómenos científicos con el mismo enfoque y el mismo espíritu con que lo hace un científico. 13 Didáctica de Ciencias Naturales 1 Modo Hipotético Al pasar de un tipo de enseñanza centrada en los hechos y en la información, a otra que conjuga hechos y procesos, se sustituye el modo expositivo por el modo hipotético. Este modo se basa en la investigación y en el descubrimiento. Entre los beneficios que se obtienen con este modo, podemos mencionar los siguientes: 14 ! Aumento de la capacidad operativa de la mente. El alumno y alumna que se ejercita en la investigación desarrolla la capacidad de organizar la información en su mente y de utilizarla de forma correcta cuando se enfrenta a nuevos problemas. Expresado en otros términos, el alumno o alumna elabora esquemas lógicos que le permiten asimilar nuevos datos con mayor facilidad y poder acceder a nuevas conclusiones. ! Sustitución de la motivación extrínseca por la intrínseca. El aprendizaje que el alumno y alumna realiza con la intención de alcanzar el reconocimiento de los padres o facilitadores o de evitar su desaprobación desarrolla rápidamente un modelo de conducta en el que lo que se persigue es actuar de acuerdo con lo que los demás esperan de él o ella, y entonces su capacidad de transformar lo aprendido en esquemas de pensamiento operativo se reduce. Por el contrario, cuando el aprendizaje se basa en el descubrimiento, el alumno y alumna realizan las actividades con la autonomía que proporciona la satisfacción personal de descubrir. La alegría del descubrimiento y la felicidad intelectual que produce es algo que muchos alumnos y alumnas no tienen oportunidad de gustar; cuando esto sucede, el aprendizaje pierde riqueza y de alguna manera se transforma en un deglutir conocimientos previamente digeridos. ! Aprendizaje de la técnica del descubrimiento. La ciencia, en tanto que proceso, la hemos definido como una forma estructurada y dirigida de formular preguntas y hallar respuestas o, lo que es lo mismo, de descubrir. Formarse científicamente es conocer hechos y teorías, pero también desarrollar la técnica del descubrimiento. Y para ello sólo parece haber un camino viable: ejercitarse en descubrir, permitir que el alumno se plantee preguntas y ensaye modos de encontrarles respuesta. Planteada así la enseñanza, estaremos favoreciendo el desarrollo de todo un conjunto de habilidades de pensamiento en el alumno y alumna cuyo valor rebasa el campo de una materia concreta; le estaremos dotando de una verdadera técnica para enfrentarse a problemas y encontrarles solución. ! Favorecer la retención del aprendizaje. Como primera ventaja de la enseñanza basada en el descubrimiento señalábamos la de facilitar la estructuración personal de la información en esquemas lógicos. Cuando esto sucede, el proceso de recuperar la información en un momento determinado (recuerdo) se ve notablemente facilitado. Si un alumno o alumna descubre por sí mismo que la extensión de la superficie de contacto entre dos cuerpos no influye en la fuerza de fricción cuando se desliza uno sobre otro, es mucho más fácil que recuerde este hecho cuando le sea necesario que si se limita a leerlo en un libro. Las Ciencias Naturales y la Educacion Científica 1 OBJETIVOS GENERALES DE CIENCIAS NATURALES Presentamos a continuación los objetivos que para el área de Ciencias Naturales en el ciclo de educación complementaria presenta el Sistema Nacional de Mejoramiento de los Recursos Humanos y Adecuación Curricular (SIMAC). 1. Comprender los hechos, conceptos y generalizaciones fundamentales de las Ciencias Naturales y Educación sobre Medio Ambiente para poder interpretar satisfactoriamente, de acuerdo a su grado de madurez, los fenómenos naturales del mundo y en especial del ambiente. 2. Apreciar el papel de las Ciencias Naturales en el desarrollo y transformación del mundo. Apreciar, así mismo, los avances científicos y tecnológicos que contribuyen a mejorar la calidad de vida del ser humano. 3. Desarrollar un conjunto de habilidades y destrezas propias del quehacer científico que puedan ser aplicadas para resolver situaciones problemáticas de la vida diaria, del ambiente y del trabajo. 4. Adquirir un vocabulario científico básico posible de utilizar para comunicar en forma clara y precisa hechos, ideas y situaciones relacionadas con las Ciencias Naturales y el medio ambiente. 5. Manifestar actitudes científicas y prácticas adecuadas en cuanto al uso racional y conservación del medio ambiente, la protección y mejoramiento de la salud integral y de la vida humana. 6. Desarrollar actitudes apropiadas que se relacionan con la indagación, creatividad, objetividad, crítica constructiva, solidaridad, cooperación, veracidad, lealtad, justicia y respeto al ser humano, para facilitar su integración activa como persona al ambiente en que debe participar. 15 1 Didáctica de Ciencias Naturales SUGERENCIA DE TRABAJO No. 1 Ha llegado el momento de hacer un alto y ponernos a trabajar. Realice una auto-evaluación de la manera como se está trabajando el área de Ciencias Naturales en su escuela (incluyendo la manera en que usted trabaja). Le presentamos las siguientes preguntas para hacer su reflexión crítica: ¿Se fomenta una conciencia científica? ¿Se entiende la ciencia como producto o como proceso? ¿Se utiliza el modo hipotético? ¿Se trabaja por transmitir contenidos o por alcanzar los objetivos de las CCNN? ¿Qué técnicas se usan para facilitar el aprendizaje de las CCNN? No olvide anotar su trabajo en su Texto Paralelo. 16 La Investigación y el Desarrollo Sostenible La Investigación y el Desarrollo Sostenible 2 2 17 La Investigación y el Desarrollo Sostenible CIENCIAS NATURALES Y DESARROLLO 2 “El avance que se logre en la investigación científica, puede contribuir ampliamente al desarrollo de un pueblo, llevándolo así mismo a niveles superiores de autonomía.” Importante es también en este aspecto, el aporte que puede hacer al desarrollo de los alumnos y de las alumnas el estudio de las relaciones entre ciencia, tecnología, sociedad y valores fundamentales del ser humano. En este sentido, se debe contribuir a que sean capaces de valorar los avances científicos y tecnológicos cuando contribuyen al bienestar de los pueblos, al mejoramiento de su calidad de vida y a enaltecer la dignidad humana. El aprendizaje de las Ciencias Naturales debe contribuir a elevar los niveles de la calidad de vida humana, de tal modo que ésta sea coherente con la dignidad de toda persona. Lo anterior puede concretarse en la obtención de: ! Un buen estado de salud integral, ! Higiene personal y saneamiento ambiental, ! Educación nutricional, ! Protección del medio ambiente, y uso racional de los recursos naturales, ! Mejoramiento de la producción agropecuaria de la comunidad. alimentaria y 21 2 Didáctica de Ciencias Naturales DESAROLLO SOSTENIBLE Hablemos por fin de un término del que hemos escuchado mucho últimamente: EL DESARROLLO SOSTENIBLE, también llamado Sustentable y que ha encontrado especial apoyo de la corriente ambientalista, pero acerca del cual existen muchas posturas. Una de ellas dice que es “la búsqueda de mejorar la calidad de la vida humana sin rebasar la capacidad de carga de los ecosistemas que la sustentan”. Esta preocupación nos invita a traer a la memoria algunas cuestiones importantes, recordemos lo que ha pasado con el suelo. En un afán por producir más, para tener más que vender y más ganancias, se introdujeron métodos de producción intensiva que artificialmente, con agroquímicos (fertilizantes, fungicidas, plagicidas) quisieron controlar y aumentar la producción. Sin embargo, durante los últimos años no sólo se ha comprobado el gran deterioro ambiental producido por estas formas de explotación de los recursos naturales (y del ser humano) sino que también se ha reconocido la estrecha relación entre los problemas ambientales y la realidad social, económica y cultural de una región o población. Por tanto la protección, la conservación y el manejo del medio ambiente y los recursos naturales, constituyen uno de los retos más importantes para la humanidad. La utilización de los recursos naturales y la intermediación del trabajo del hombre, que a su vez pone a su servicio las tecnologías del momento, funcionan juntas como motor en los proceso de desarrollo. Lo lamentable hasta ahora ha sido que este desarrollo económico se ha realizado a costa de los recursos naturales. Esta tendencia mundial a la destrucción de los recursos podría convertirse en irreversible si no se toman acciones concretas e inmediatas para eliminar: la deforestación masiva; la contaminación del aire, agua y alimentos; los crecientes desequilibrios atmosféricos; el adelgazamiento de la capa de ozono y su “efecto invernadero”; el despilfarro de energía y los hábitos de consumo suntuario de nuestra sociedad, que a la vez producen una cantidad enorme de basura. 22 La Investigación y el Desarrollo Sostenible Desarrollo sostenible es el esfuerzo o estilo de desarrollo que plantea la coexistencia armónica del ser humano y las especies que pueblan el planeta, en el sentido de que los primeros -nosotras las personas- hagan un uso racional y planificado de los recursos, teniendo en cuenta que las generaciones futuras deberán también satisfacer sus necesidades de los recursos que existen. 2 Resulta triste y alarmante a la vez que el nuevo modelo de desarrollo que se viene fortaleciendo con los cambios registrados en esta década en nuestra región centroamericana, exigen mayor competitividad y productividad, sólo que ésta no debe desarrollarse a expensas de la sobre explotación de los recursos naturales. Podemos decir que los ecosistemas naturales, los sistemas de producción, de los sistemas económicos y los sistemas sociales están interconectados. Los ecosistemas generan productos, materias primas, y los recursos energéticos básicos para alimentar los sistemas productivos, que a su vez, operan mediante procesos de transformación que convierten los recursos naturales (la verdadera riqueza) en bienes o medios para proveer servicios. Estos bienes y servicios se generan para satisfacer las necesidades sociales colectivas y la demandas individuales de la población, y para crear una riqueza que se puede expresar en términos monetarios (de dinero), cuyas cantidades mueven los sistemas económicos a través de ganancias, ahorros, impuestos, créditos e inversiones. Para esto el desarrollo sostenible necesita del apoyo de la investigación, de la ciencia y la tecnología, y de una adecuada base de recursos humanos para comprender el entorno natural, proponer técnicas de manejo de hábitats que sean sostenibles, y para diseñar, operar y ejecutar los sistemas, programas y proyectos de desarrollo, con una visión integral de largo plazo. Es fácil comprender que el concepto de “sostenibilidad” debe verse más allá de la sostenibilidad ambiental, para incluir los aspectos de sostenibilidad económica, sostenibilidad cultural, y sostenibilidad social, particularmente en la que a equidad y justicia social se refiere. Una forma de comprender mejor el concepto de sostenibilidad es mediante la visualización del término contrario, es decir, la no sostenibilidad. Puede decirse que la historia reciente de la humanidad, principalmente en las últimas décadas, es una historia de actividades y procesos no sostenibles, resultantes de múltiples causas. Veamos algunos ejemplos. ë Quizás el más evidente ha sido el derroche de recursos naturales, talento, vidas humanas y capital, en la carrera armamentista, y en guerras inhumanas y altamente destructivas, en vez de invertir esos recursos y ese talento en construir la base de sociedades más justas y rehabilitar el medio ambiente. ë El acelerado crecimiento de la población, y la velocidad del cambio científico y tecnológico, han hecho que la especie humana haya colonizado casi todos los rincones del planeta, alterando significativamente los hábitats y provocando una pérdida irreversible de la diversidad biológica. 23 2 Didáctica de Ciencias Naturales ë La expansión agrícola a ecosistemas frágiles, la utilización de técnicas de producción agropecuarias inadecuadas y la expansión de las ciudades sobre valiosos suelos de vocación agrícola, está generando una pérdida vertiginosa y acumulativa de suelos por erosión, desertificación y pavimentación. ë La deforestación, la erosión de suelos en nuestras cuencas hidrográficas, y la contaminación de las aguas por desechos y afluentes agrícolas, urbanos e industriales, han puesto en verdadera crisis nuestros recursos hídricos, tanto en su distribución como en su calidad. ë El consumo acelerado de combustibles fósiles y la deforestación masiva están alterando los ciclos de la biosfera, especialmente el del dióxido de carbono y del oxígeno; y por otra parte, el uso de clorofluorocarbonos y otros gases generados por la actividad industrial y agropecuaria, ha venido deteriorando aceleradamente la capa de ozono. ë La acumulación de desechos sólidos, sustancias tóxicas y compuestos orgánicos sintéticos no biodegradables los está esparciendo por el planeta, acumulándose en los suelos y contaminando peligrosamente las aguas subterráneas, los ríos y los mares. La situación anterior se torna más crítica por cuanto sabemos que a menos de que ocurra una catástrofe de grandes proporciones, a mitad del siglo venidero la población del planeta se duplicará, imponiendo mayores demandas por recursos para satisfacer las necesidades básicas y mantener la economía, y se ejercerán más presiones sobre los ecosistemas a causa de la colonización (población de las reservas o áreas verdes) y la contaminación. A esto hay que agregar el impacto adicional producto de las aspiraciones de los países en desarrollo de imitar los patrones de consumo y el estilo de vida de los países desarrollados (y Guatemala es uno de ellos), el cual sabemos que no es sostenible, pues son ellos los principales responsables de la crisis ambiental del planeta. De aquí que el “rollo” (paradigma) del desarrollo sostenible es la única alternativa que en este momento tenemos para buscar, tanto la armonía con la naturaleza, como una mayor justicia social y oportunidades reales de potenciar el desarrollo humano, individual y colectivo. En última instancia, la meta del desarrollo sostenible debe ser el desarrollo integral de la sociedad humana en armonía con la naturaleza. Es importante destacar que, independientemente del contenido técnico y de la 24 La Investigación y el Desarrollo Sostenible relevancia de las estrategias nacionales, regionales, sectoriales o locales, se necesitan dos componentes fundamentales, que son: • La decisión política. • La participación pública. 2 Téngase presente que los sistemas de reservas naturales más cuidadosamente planeados y manejados podrían terminarse o morir en cualquier país en unos pocos meses o años, si las causas de desequilibrio social y económico y los impactos de la guerra no son acortados, y finalmente eliminados. Partiendo de lo anterior, toca a toda persona, a pesar de sus diferencias, trabajar continuamente y a todos los niveles para desarrollar economías más estables que permitan fortalecer la paz social y ambiental. Concluyendo, el Desarrollo Sostenible es: ...un proceso dinámico en el que el manejo de los recursos naturales, la potencialización del ser humano, los mecanismos de concientización y participación ciudadana, el enfoque del desarrollo científico y tecnológico, la formulación de nuevos esquemas legales y administrativos, la orientación de la economía y la opción de principios éticos de responsabilidad ambiental, fortalezcan las opciones para satisfacer las necesidades básicas actuales, sin destruir la base ecológica de la que dependen el desarrollo socioeconómico y la calidad de vida futuras. ¿Cómo producir sin destruir? Situándonos en el campo de la agricultura, como la actividad económica básica de nuestro país, en coherencia con el tipo de desarrollo que debemos promover, se necesita de un sistema agrícola que: • pueda proveernos de alimento suficiente, • genere excedentes (que produzca ganancias) y • no destruya nuestro principal recurso de producción: la tierra Esta protección de los recursos es la que permitirá contar con capital para invertir y así lo han entendido también los grandes empresarios y los gobiernos. En este sentido, se plantea la alternativa de agricultura sostenible o llamada también agricultura sustentable o agricultura orgánica. 25 2 Didáctica de Ciencias Naturales La agricultura sustentable, en las actuales condiciones, está íntimamente asociada a la habilidad que logren desarrollar los campesinos para proveer comida a sus familias y obtener algunos productos para la venta. No es cuestión de moda sino de sobrevivencia. Si la fertilidad de sus tierras disminuye, el impacto es inmediato sobre las familias. El Tratado de los Pueblos Indígenas caracteriza este sistema agrícola como: Un modelo de organización social y económico que... utiliza los recursos locales renovables, tecnología apropiada y barata, y minimiza el uso de productos importados, lo cual fortalece la independencia local y la autosuficiencia, asegurando una fuente de ingresos estable para la familia y las comunidades. Ello permite una mayor estabilidad de la tierra, fortalece las comunidades e integra a las personas con su medio ambiente... Respeta los principios económicos de la diversidad y la interdependencia, y utiliza los insumos de la ciencia moderna para mejorar, en lugar de desplazar, el conocimiento tradicional de los campesinos en todo el mundo, acumulado durante siglos. No son muchas las experiencias de agricultura sustentable en Guatemala, sin embargo las que se han practicado han dado buenos resultados. No obstante, necesita de algunas condiciones que a veces dificultan su implementación. Por ejemplo, las herramientas y métodos empleados dependen de la capacidad económica del agricultor y sobre todo de la orientación de la producción y de la selección de mercados: para el autoabastecimiento, comercio local, nacional o de exportación. 26 El proceso de transición de un sistema tradicional o convencional a uno orgánico requiere un plan de manejo a largo plazo y mucha motivación y seguridad en lo que vamos a hacer. La Investigación y el Desarrollo Sostenible Sobre todo, la diferencia radica en: 2 ⇒ mantener la fertilidad y salud del suelo y las plantas y reducir las plagas y enfermedades mediante procesos biológicos a largo plazo y no mediante formas artificiales como son los insecticidas, fertilizantes o fungicidas. La agricultura por sí misma impone una ruptura del sistema ecológico. La preparación de la tierra, la dedicación a cultivos específicos, grandes niveles de rotación, favorecen las condiciones para que las plagas se desarrollen... Por ello decidimos buscar una variante que nos permita mantener la producción y a la vez el sistema ecológico libre de daños. Esta solución la denominamos los medios biológicos reguladores de las plagas, son insectos que se alimentan de la plaga o microorganismos que enferman a las plagas. Los medios biológicos reguladores son bastante baratos, pueden ser fabricados por los mismos productores. Por esto se trata de un proceso largo que requiere de mucha disciplina, planificación, recursos y “fe” para creer en ese sistema nuevo. Esta fe puede respaldarse en las actuales experiencias de agricultura orgánica en Guatemala. Incluimos a continuación algunos consejos que ayuden a producir sin destruir: ♦ Evitar la erosión. Esto quiere decir: - detener la tierra, que no se la lleve el agua o el viento - retener el agua de lluvia, por medio de terrazas, pastos, zanjas, presas filtrantes, etc... ♦ Enriquecer el suelo. Agregarle toda la materia orgánica que podamos: - agregar “abonos verdes” como los restos del frijol u otras leguminosas - agregar abonos naturales o compuestos 27 2 Didáctica de Ciencias Naturales ♦ Asociar los cultivos como maíz con frijol, calabaza, quelites, habas, etc... porque cuando hay mucho alimento para un tipo de insectos, estos se reproducen más y se vuelven plagas. ♦ Rotar los cultivos. Por ejemplo, una vez maíz, otra frijol, maíz otra vez. Con esto evitamos las plagas y también enriquecemos el suelo con distintos nutrientes. Usar insecticidas caseros o sembrar ♦ plantas de olores y sabores muy fuertes entre los cultivos, como apazote, cebolla, ajo... ♦ Evitar que crezcan las malezas para que el deshierbe no sea muy pesado. Cubrir la tierra con plantas que al sombrear, eviten que crezcan las malezas, como la calabaza con el maíz. ♦ Seleccionar nuestra propia semilla. En el caso de frutas o verduras, se escogen los frutos más grandes y sanos y se dejan madurar bien. Luego, se le sacan las semillas, se lavan y secan a la sombra. En la mayoría de comunidades se practica la selección de las mejores mazorcas para que sirvan como semilla para la próxima cosecha. 28 La Investigación y el Desarrollo Sostenible Riesgo de deterioro ecológico de la modernización 2 29 2 Didáctica de Ciencias Naturales de la agricultura SUGERENCIA DE TRABAJO No. 2 Le proponemos hacer dos actividades: 1. Realice un análisis de la situación ambiental y desarrollo de su comunidad: ¿Cuáles son los principales problemas y por qué se dan? ¿A quiénes afectan más? ¿Cómo se pueden enfrentar estos problemas? 2. Proponga un listado de contenidos y actividades de aprendizaje para el área de CCNN que estén encaminados a resolver la problemática de la situación ambiental y desarrollo de su comunidad. Anote su trabajo en su Texto Paralelo. 30 Contenidos y Procesos de Aprendizaje Contenidos y Procesos de Aprendizaje 3 3 31 3 Didáctica de Ciencias Naturales EL CONTENIDO CIENTÍFICO DEL ÁREA El aprendizaje de conceptos, generalizaciones y principios, ayudarán a los alumnos y las alumnas a conocerse mejor como seres biológicos, íntimamente relacionado con su ambiente, a estudiar el mundo natural del cual forman parte y a comprender su lugar en el tiempo y en el espacio. Para facilitar esta comprensión, los y las estudiantes tienen que adquirir conceptos fundamentales referidos a: Los seres vivos y el ambiente La problemática del ser humano como ser biológico La materia y la energía La tierra y su ubicación en el espacio. Para facilitar el estudio de estos conceptos, se puede organizar los contenidos de la materia, alrededor de las siguientes áreas: • LOS SERES VIVOS • EL CUERPO HUMANO • LA SALUD • LA MATERIA Y ENERGÍA • EL MEDIO AMBIENTE • LA TIERRA Y EL UNIVERSO 32 Contenidos y Procesos de Aprendizaje El maestro o maestra, debe hacer una selección de los contenidos que se trabajarán en cada área. Ejemplo: 3 ÁREA: LOS SERES VIVOS Características, necesidades y funciones de los seres vivos. Clasificación de los seres vivos Características de los principales grupos de plantas y animales. ÁREA: EL CUERPO HUMANO Estructura y funcionamiento de los sistemas y aparatos: Huesos Músculos Sistema digestivo Sistema respiratorio Sistema circulatorio Aparatos reproductores Etapas del desarrollo humano ÁREA: LA SALUD Nutrición Producción, preparación y consumo de alimentos. Enfermedades más comunes Práctica de hábitos higiénicos ÁREA: MATERIA Y ENERGÍA La materia Propiedades químicas de las sustancias Estados y cambios de la materia La energía La electricidad Fuerza y movimiento ÁREA: MEDIO AMBIENTE Qué es el ambiente Recursos naturales Problemas ambientales Conservación del ambiente 33 3 Didáctica de Ciencias Naturales ÁREA: LA TIERRA Y EL UNIVERSO Movimientos de la tierra El sistema solar Femómenos naturales La atmósfera En el currículo científico tienen que estar presentes las grandes ideas generales que contribuyen a unificar el conocimiento de las Ciencias Naturales y que deben servir al alumno y la alumna para integrar la física, la química, la biología y la educación sobre el medio ambiente. Ellas deben facilitar al alumno una comprensión adecuada del mundo que le rodea, de acuerdo a su estado de madurez. Es un desafío para el/la estudiante y para los/as maestros/as hacer una selección de objetivos y contenidos relacionados con el conocimiento científico, de tal modo que sean realmente válidos para el alumno y la alumna y significativos para su vida, en atención a su contexto sociocultural. Pero al facilitador o facilitadora, el educador o educadora, no le interesa tanto el conocimiento en sí mismo, sino en cuanto éste pueda ayudar a la formación integral del alumno como persona (la conciencia científica). En este sentido, las Ciencias Naturales y del Ambiente son un excelente instrumento para el desarrollo del intelecto, del sentimiento y de la psicomotricidad humana. Estamos lejos de desear convertir el currículo científico en una larga lista de hechos, temas y conceptos científicos. Lo que se desea en cuanto al conocimiento proveniente de la ciencia, es que el alumno y la alumna logren adquirir las ideas fundamentales que tienen la propiedad de explicar hechos y conceptos científicos. Estos forman el cuerpo de ideas generales que constituyen la estructura de las ciencias naturales y de la educación ambiental y son los que mejor sirven a la persona para entenderse a sí misma, a las demás y al mundo del cual forma parte. El aprendizaje de las Ciencias Naturales puede alcanzar un significado más profundo para el alumno y la alumna si éste se relaciona estrechamente con la problemática del ambiente. Al respecto, se debe tratar de obtener del alumno y la alumna un comportamiento en el que manifieste sentido de responsabilidad en cuanto a la protección y mejoramiento del ambiente, evitando su deterioro y agotamiento y procurando desarrollar una actitud coherente con el uso racional de los recursos naturales orientada al Desarrollo Sostenible. La educación científica tiene que fomentar la formación de actitudes constructivas y valores que se pongan en acción en las interrelaciones de las personas con su entorno para alcanzar una relación global de equilibrio entre el ser humano y su medio. 34 Contenidos y Procesos de Aprendizaje La educación sobre medio ambiente de la cual el alumno y alumna participan, debe facilitar el contacto con el medio natural para que a través de ese acercamiento aprenda a conocerlo y amarlo. Si la persona conoce la estructura del ambiente natural y su funcionamiento, si comprende que cada componente desempeña un papel importante que contribuye al equilibrio ambiental, es altamente probable que evite la destrucción o daño a todo elemento que forma parte del ambiente o proceso que allí funciona. Además, la interrelación del educando con su entorno, adecuadamente orientados, pueden aportar enorme riqueza a su desarrollo espiritual. 3 LA PRÁCTICA DE LA EDUCACIÓN CIENTÍFICA La práctica de los procesos científicos facilita la adquisición por parte del alumno/ a de un conjunto de competencias. Estas deben comprometer la participación de los alumnos y las alumnas en métodos investigativos a través de los cuales tienen la posibilidad de: Cuestionar la realidad, formular explicaciones, recoger datos, analizarlos, manipularlos, organizarlos, interpretarlos y comunicar información. Redescubrir el conocimiento científico. Mediante la investigación, realiza observaciones y experimentos que están de acuerdo a su grado de madurez, conducentes a probar la validez de una proposición acerca del mundo natural. Proporciona también oportunidades para adquirir destrezas en el trabajo de campo y actitudes favorables para la persona, como son, por ejemplo: Curiosidad científica, concentración y disciplina en el trabajo, objetividad, crítica constructiva, solidaridad, etc. 35 3 Didáctica de Ciencias Naturales Efectos contrarios a los mencionados anteriormente producen las estrategias didácticas expositivas, a través de las cuales el educando se forma la falsa impresión de que el conocimiento científico es definitivo (“las cosas son así porque sí”, “lo que dicen los libros y el maestro es incuestionable”). En estas condiciones el alumno/a no puede darse cuenta de que el conocimiento científico se genera a través de un trabajo disciplinado que se basa en los resultados de experimentos diseñados, tomando en cuenta conocimientos científicos previos; el alumno y la alumna no tiene oportunidad de comprender cómo se pone a prueba el conocimiento científico y cómo el conocimiento existente puede ser superado y reemplazado por otros. “En síntesis, el propósito fundamental del aprendizaje de las Ciencias Naturales y Educación Ambiental, consiste en que el alumno/a adquiera los aprendizajes que contribuyen significativamente a conocerse y comprenderse a sí mismo como ser biológico y entender a las demás personas, a interpretar satisfactoriamente de acuerdo a su grado de madurez, los fenómenos naturales del mundo y en especial de su medio ambiente; a mejorar su calidad de vida, a resolver situaciones problemáticas de la vida para poder participar activamente como persona en el medio en que se encuentra”. CONDUCTAS Y ACTITUDES EN LOS PROCESOS CIENTÍFICOS Presentamos a continuación un listado de nueve conductas operativas, acompañadas de una explicación para facilitar su exposición. Recordemos que con la aplicación de estas conductas operativas se busca que el área de Ciencias Naturales en la escuela primaria encamine a los alumnos y alumnas en el enfoque de la educación científica. 1. OBSERVAR: El proceso de observar es fundamental en la educación científica y es la base de los restantes procesos. Para observar adecuadamente es necesario utilizar el máximo de sentidos posibles y no sólo el de la vista, al que en muchas ocasiones se reduce la observación. Las observaciones pueden ser: 36 • Cualitativas = por ejemplo: forma, color, aspereza, etc., de los cuerpos. • Cuantitativas = incluyen apreciaciones que cuantifican la observación respecto a longitud, grosor, intensidad, superficie, entre otras. Contenidos y Procesos de Aprendizaje El registro de cambios también suele ser cuantitativo: temperatura de un líquido cuando se calienta, tamaño de una planta en distintas fases de su desarrollo, presión que ejerce un gas a distintas temperaturas, etc. 3 Junto a la observación de objetos, también hay que considerar la observación de cambios y de la velocidad a la que se producen. En el desarrollo del proceso de observar es importante que los alumnos y las alumnas distingan entre observación e interpretación; la observación se limita a los datos que proporcionan los sentidos, mientras que la interpretación va más allá de esos datos. 2. MEDIR: En este proceso el alumno y la alumna han de familiarizarse con el concepto de medida y saber realizar mediciones. Se podría llevar a cabo en tres pasos sucesivos: 1. En los niveles más bajos la medida se reduce a la comparación y ordenación de objetos de acuerdo con una propiedad común: peso, longitud, volumen, etc. 2. Posteriormente se llega a la medición propiamente dicha, utilizando unidades arbitrarias primero (medir por medio de las manos o pies, por la capacidad de una jarra o taza…), y después unidades estándar (kilogramo, litro, etc.) y aparatos de medida. 3. Por último, el alumno y la alumna han de aprender a realizar mediciones, utilizando dos tipos de unidades (metros por minutos, kilómetros por hora, kilogramos por centímetros cuadrados, etc.), y a convertir unidades de un orden distinto(por ejemplo pasar de gramos a litros o a cm3) 37 3 Didáctica de Ciencias Naturales 3. CLASIFICAR: El proceso de clasificar es la habilidad de formar grupos o categorías de objetos o de datos recogidos en distintas observaciones. La clasificación permite simplificar la información, agrupándola de acuerdo con las relaciones significativas existentes entre los datos. Puesto que todo sistema de clasificación es arbitrario, pueden realizarse diferentes clasificaciones de un mismo grupo de objetos o datos: dependerá del criterio que elijamos para realizar la clasificación (color, forma, edad, origen, composición, hábitos, etc.). Es importante que los alumnos y las alumnas sean capaces de comprender que toda clasificación responde a un criterio y, por otra parte, que toda clasificación se realiza con una finalidad: una clasificación puede ser útil para un fin e inútil para otro. 4. USAR RELACIONES ESPACIO-TEMPORALES: El uso de las relaciones espaciales y temporales es un proceso complejo, en el sentido de que se pretende que el alumno y la alumna desarrollen habilidades referidas al espacio y al tiempo y a las relaciones entre ambos. Las actividades que han de realizarse dentro del marco de este proceso pueden resumirse en tres grupos: ë Actividades referidas a figuras: Pretenden que los alumnos y las alumnas se familiaricen con los nombres de las figuras geométricas más conocidas, que las conciban en el espacio y que sean capaces de identificar e incluso realizar la representación bidimensional de figuras tridimensionales. (por ejemplo, dibujar un cubo sobre papel). ë Actividades relacionadas con los conceptos de dirección y distancia: Son actividades encaminadas a que el alumno y la alumna aprenda a situar los objetos en el espacio, y para ello ha de comprender la necesidad de utilizar puntos de referencia, respecto de los cuales puede ubicarse el objeto, indicando su dirección y distancia. Por ejemplo, como lo importante es que se comprenda que toda distancia y toda dirección dependen del punto de referencia, podemos preguntarnos ¿por qué si la capital está en un lugar fijo, para algunos guatemaltecos queda hacia el sur y para otros hacia el norte? (la dirección depende del punto de referencia, si nos encontramos al sur o al norte de la capital) Otro ejemplo: Carlos se fue desde su comunidad hasta el pueblo en bicicleta. Felipe se fue por el mismo camino pero a pie. ¿quién de los dos recorrió mayor distancia? (la distancia no depende del medio de transporte ni de la velocidad, sino de los puntos de referencia). 38 Contenidos y Procesos de Aprendizaje ë Actividades relacionadas con el concepto de velocidad: Son actividades que corresponden a los niveles más altos del proceso. Con ellas se trata de que los alumnos y las alumnas lleguen a comprender los conceptos de velocidad lineal y angular, en los que se conjugan las ideas de tiempo y espacio; por otra parte, debe alcanzarse la comprensión de que la velocidad es también un concepto relativo, ya que al expresarla está implícita la utilización de un marco de referencia. 3 5. COMUNICAR: La comunicación es un fenómeno que desempeña un papel fundamental en el trabajo científico. Puesto que la ciencia es una empresa colectiva, la comunicación es imprescindible y sin ella su avance se vería seriamente dificultado. Durante el desarrollo de este proceso de comunicar, los alumnos y alumnas deben ejercitarse en la descripción de objetos y procesos o fenómenos, de forma que puedan ser identificados con la mayor facilidad posible. Posteriormente deben aprender a ordenar datos, formando tablas con ellos, y a representarlos en forma gráfica (polígono de frecuencias, barras, etc.). 6. INFERIR: La inferencia se define como la interpretación o explicación de un fenómeno basada en una o varias observaciones. En el proceso de inferir, los alumnos y las alumnas deben, por tanto, ejercitarse en interpretar sus observaciones y aplicar los diferentes conocimientos adquiridos hasta el momento. La inferencia puede ser correcta o incorrecta, y por eso ha de ser comprobada con nuevas observaciones, pero nunca puede ser infundada; es decir, tiene que estar basada en hechos o datos fruto de la observación; de lo contrario, no es tal inferencia, sino mera suposición o adivinanza. La primera meta a conseguir en el desarrollo de este proceso es la diferenciación por parte de los alumnos entre observación e inferencia. Posteriormente habrán de distinguir entre observaciones que justifican una inferencia de aquellas que no lo hacen y construir sus propias inferencias, proponiendo observaciones que prueban su validez. 39 3 Didáctica de Ciencias Naturales 7. PREDECIR: El proceso científico de predecir se basa en el hecho de que el mundo natural exista un orden que tiene su reflejo en la regularidad con que se desarrollan determinados fenómenos. Cuando a través de observaciones repetidas y sistemáticas de un fenómeno llegamos a descubrir una regularidad en su producción, entonces estamos en disposición de predecir su curso futuro. 8. CONTROLAR VARIABLES: El control de variables implica el descubrimiento de los factores o condiciones que afectan a la producción de un fenómeno (causas). En esencia, el procedimiento general consiste en mantener todas las variables constantes excepto una, la variable independiente, que es la que se manipula o altera para ver si influye y en qué medida lo hace sobre la variable dependiente, es decir, sobre el fenómeno observado. Cualquier factor que influye en la producción de un hecho o fenómeno se considera como variable . Por ejemplo, la temperatura, humedad ambiental, vientos, precipitación, son algunos de los factores o variables del clima. En los niveles inferiores el alumno y la alumna ha de identificar los factores que producen la variación de un fenómeno y cuáles han permanecido constantes. A continuación debe desarrollar procedimientos para manipular una variable. Finalmente, en los niveles más elevados, los alumnos deben ser capaces de elaborar por sí mismos diseños experimentales para controlar variables. 40 Contenidos y Procesos de Aprendizaje 3 9. DEFINIR OPERATIVAMENTE: Como señalábamos en el proceso comunicar, la precisión y exactitud son imprescindibles en la comunicación científica. De acuerdo con esta exigencia, uno de los procesos del trabajo científico es el de elaborar definiciones operativas. Este tipo de definiciones se opone al que es usual en los diccionarios, donde los términos se definen a base de sinónimos: son definiciones nominales, pero no operativas. Éstas, por el contrario, se caracterizan por expresar lo que es necesario para hacer y construir algo o lo que hay que observar para identificarlo. Una definición operativa se construye a base de las observaciones realizadas sobre el objeto o fenómeno definido. En principio, el alumno/a debe familiarizarse con el concepto de definición operativa y distinguir aquellas que lo son de las que no lo son. Después ha de determinar, entre varias definiciones operativas, cuál es más perfecta o completa. Por último, debe ser capaz de construirlas, de tal forma que otra persona pueda identificar o construir el objeto definido, sin lugar a dudas o a interpretaciones erróneas. Un ejemplo característico de la definición operativa es la caloría, cantidad de calor necesaria para elevar en un grado centígrado la temperatura de un gramo de agua. La primera parte de esta definición sugiere realizar observaciones: cambio de la temperatura del agua en grados centígrados, y la segunda, manipulaciones: pesar el agua, introducir el termómetro graduado en grados centígrados y calentar. De un mismo objeto o fenómeno pueden darse distintas definiciones operativas; sin embargo, hay definiciones más completas que otras. Una definición será tanto más completa, y en consecuencia tanto más útil, cuanto mayor sea el número de aspectos importantes que recoja sobre el modo de identificar o reproducir el objeto o fenómeno definido. 41 3 42 Didáctica de Ciencias Naturales Presentamos a continuación algunas actitudes relacionadas con las conductas anteriores: Contenidos y Procesos de Aprendizaje 3 43 3 Didáctica de Ciencias Naturales DEFINICIÓN DE NIVELES DE ACTITUD CURIOSIDAD NIVEL 1: El y la estudiante no se interesa por nada, esto no significa que no exista curiosidad, sino que no se manifiesta en estas condiciones. NIVEL 2: Observa superficialmente, toca, se aburre ante los animales o plantas, pasa de una cosa a otra sin ideas directrices. Sus preguntas son impolíticas -sin formulación- y las exposiciones de sus observaciones contienen ideas preconcebidas. NIVEL 3: Se sorprende ante algunas cosas, comienza a reordenar sus observaciones y plantea preguntas sobre hechos, anécdotas, centradas todavía en el mundo egocéntrico del alumno. NIVEL 4: Se extraña ante una situación o un hecho, vuelve a dudar o completa su labor anterior. Impone preguntas precisas que motivan el interés de la clase y conducen hacia una investigación posterior. El y la estudiante realizan observaciones precisas producidas por una motivación: su curiosidad produce actividades intelectuales constructivas. CREATIVIDAD Los niveles han sido determinados según el número de relaciones implicadas en la creación. NIVEL 1: El o la estudiante repite. NIVEL 2: Crea poniendo en relación dos parámetros presentes. Por ejemplo, necesitamos levantar una piedra muy pesada y cerca de ella hay otra piedra pequeña y un buen palo, podemo idear hacer una palanca. NIVEL 3: Crea poniendo en relación parámetros, mediante tanteo experimental, y así lleva a cabo una explicación, emite una idea original. NIVEL 4: Imagina relaciones múltiples entre las cosas, independientemente de su conocimiento, inventa un marco o un modelo para reordenar los datos, concibe varias explicaciones o hipótesis. 44 Contenidos y Procesos de Aprendizaje ACTIVIDADES INVESTIGADORAS. 3 NIVEL 1: El o la estudiante es pasivo. NIVEL 2: Hace una investigación si es animado, ayudado, si se le dan ideas. NIVEL 3: Hace una investigación él o ella misma contemplando una sola posibilidad y deteniéndose en caso de fracasar. NIVEL 4: Hace un estudio por sí mismo partiendo de una pregunta personal, examinando varias posibilidades de investigación, y sin que sea necesario que tenga éxito en su aplicación. APERTURA HACIA LOS OTROS, COMUNICACIONES. NIVEL 1: El o la estudiante no piensa cooperar con sus compañeros: la comunicación y la cooperación se limitan a las limitaciones impuestas. NIVEL 2: Coopera con los otros en caso de necesidad y pide informes puntuales a sus compañeros o al facilitador. Relata lo que hace de forma anecdótica o eventual. NIVEL 3: Coopera temporalmente con los otros sin interesarse por el aspecto global del proyecto. Escucha a los otros estudiantes cuando le interesa sin tratar de seguir la idea directriz. NIVEL 4: Coopera con los otros y reparte el trabajo de forma coordinada para efectuar una tarea coherente según un proyecto común. Explica de forma rigurosa su estudio argumentándolo punto por punto. CONFIANZA EN SÍ MISMO NIVEL 1: El o la estudiante no piensa o no siente la necesidad de encontrar una solución por sí mismo. NIVEL 2: Tiene la necesidad de ser animado para realizar una actividad y se refiere constantemente a la autoridad del facilitador para pedir su opinión. NIVEL 3: Tiene necesidad de ser animado en caso de fracaso, de ser estimulado cuando se detiene en el proceso. NIVEL 4: Se implica en una actividad sin problemas y persiste en caso de fracaso. 45 3 Didáctica de Ciencias Naturales ACTIVIDAD CRÍTICA NIVEL 1: El o la estudiante acepta todo lo que se le presenta sin dudarlo. Mantiene las ideas adquiridas como una verdad. NIVEL 2: Comienza a plantearse preguntas y discute lo que dicen los otros cuando el facilitador se lo pide. Se fija más en la forma de presentación que en el contenido crítico, sin emitir argumentos. NIVEL 3: Se plantea preguntas sobre el trabajo de los otros. Critica por si mismo, a veces de forma incompleta; tiene en cuenta los elementos que informan sus resultados. Verbaliza su crítica con argumentos. NIVEL 4: Vuelve a dudar de algunas ideas establecidas, refiriéndose a su experiencia. Controla los hechos teniendo en cuenta todos los elementos presentes en su investigación. APERTURA AL MEDIO AMBIENTE NIVEL 1: El o la estudiante no manifiesta interés por el medio exterior en el marco de la clase. NIVEL 2: Se interesa por los seres vivos, los objetos y las máquinas. Se ocupa espontáneamente de ellos durante un tiempo limitado, los acaricia, los manipula, muestra un interés afectuoso sin acción eficaz. NIVEL 3: Tiene cuidado de los seres vivos, de su medio ambiente inmediato; no destruye los seres vivos, los objetos y las máquinas, sin razón precisa. Ante cualquier apropiación, el o la estudiante establece un tiempo de reflexión para un acercamiento global. NIVEL 4: Hay toma de conciencia y respeto por el medio social y natural. El o la estudiante se interesa por la creación de un medio agradable y participa eficazmente en las decisiones de la vida escolar o pública ligadas al medio ambiente, y esto según datos objetivos. SUGERENCIA DE TRABAJO No. 3 Hemos hablado de contenidos, conductas y actitudes para trabajar en CCNN. Le sugerimos hacer una síntesis de dos páginas con los aspectos que más le llamaron la atención y que considera que mejor le pueden servir en la escuela. 46 Técnicas para el Aprendizaje de CCNN Técnicas para el Aprendizaje de CCNN 4 4 “La mayor parte de las ideas fundamentales de la ciencia, son esencialmente sencillas y, por regla general, pueden ser expresadas en un lenguaje comprensible para todos” Albert Einstein 47 4 Didáctica de Ciencias Naturales ¡A TRABAJAR LAS CIENCIAS NATURALES! En el curso de Ciencias Naturales de la escuela primaria los temas como: Los Seres Vivos, el Cuerpo Humano, La tierra y El Universo, que resultan ser los nucleares, permiten desarrollar actividades atractivas, activas y participativas con los alumnos y alumnas; que por la naturaleza del contenidos de dichos temas, pueden resultar cercanos y manejables para ellos/as. Debemos aprovechar al máximo las posibilidades del medio ambiente, de hábitats, ecosistemas en que se encuentran las escuelas, para así desarrollar los procesos en vivo, desde un contacto directo con los elementos que contienen los contenidos de nuestro curso. Presentaremos y explicaremos -aunque brevemente- algunas de las técnicas metodológicas para trabajar el área de Ciencias Naturales: La Experimentación En todos los temas y contenidos del programa de Ciencias Naturales, la experimentación se convierte en la técnica por excelencia. Consiste en realizar una serie de actividades para re-descubrir el conocimiento científico. Permite trabajar directamente con el objeto de estudio (los fenómenos). Aquí la observación ha de ser regular, sistemática y con mucha disciplina. La Discusión Dirigida Es un intercambio de ideas y opiniones entre los integrantes de un grupo pequeño. Esta técnica se utiliza cuando existe un problema común al grupo. Debe estar dirigida hacia la toma de decisiones. Su éxito dependerá de la participación individual. Para iniciar una discusión es conveniente presentar dibujos, grabaciones, objetos que se relacionen con el tema. El Sociodrama Es un medio eficaz de comunicación para orientar y trabajar diferentes temas. A través de esta actividad, se hacen representaciones en las que se practica simulando diferentes situaciones. Para realizar las dramatizaciones, se puede preparar el guión con anticipación, aunque también se pueden hacer simulaciones donde no hay necesidad de preparar ningún guión. Esta técnica es útil para trabajar diferentes temas: fenómenos naturales, fenómenos sociales, temas de salud, etc. 48 Técnicas para el Aprendizaje de CCNN Entre las ventajas de su uso, podemos mencionar: • • • • • 4 Se puede preparar en muy poco tiempo. Es fácil de improvisar No necesita muchos recursos materiales Capta fácilmente la atención de los y las alumnas. Es divertida, etc. Después de la dramatización, como parte de la técnica, se debe crear un espacio de discusión y análisis sobre el tema presentado. En este momento es importante la participación del maestro para motivar la discusión y dirigirla hacia la extracción de conclusiones. Los sociodramas en el salón de clase son una de las mejores formas de relacionar el aprendizaje con la realidad. Juegos Educativos Dentro de la categoría de juegos podemos mencionar los rompecabezas, canciones, juegos de mesa, dinámicas, etc. Con creatividad el docente puede crear diferentes juegos educativos o adaptar los ya existentes según los objetivos que se quiere alcanzar. Excursiones o Visitas Para que las excursiones o visitas cumplan con un fin didáctico más que recreativo, es necesario que esta técnica esté acompañada de una serie de orientaciones que le permitan al alumno o niña aplicar procedimientos de investigación. Estas orientaciones se darán previo a la actividad, mencionando puntos como: objetivo de la actividad, sujetos de estudio, datos a recoger, las técnicas a utilizar (observación, registro, etc.). Para que la técnica cumpla con su objetivo, es importante que al finalizar la excursión, las y los alumnos analicen la información obtenida y elaboren un informe sobre la misma, que deberán compartir con el resto del grupo. Estos procedimientos (“proceso”) permitirán llegar a la formulación y comprensión de determinados conocimientos (“producto”). Las excursiones son útiles para observar fenómenos de la naturaleza, curso del agua, capas del suelo, plantas, animales, o lugares donde pueda recabarse información relacionada a otros contenidos del curso: puesto de salud, casa de la comadrona, basurero, etc. Las visitas deben promover la interacción y la cooperación del grupo. 49 4 Didáctica de Ciencias Naturales Las Observaciones de Miniparcelas y Miniambientes: Consiste en seleccionar pequeños terrenos o espacios naturales en donde se pueden realizar cultivos y observar fenómenos naturales de manera sistemática; crecimiento, contaminación, la influencia del clima, hábitat de animales. Las observaciones se pueden realizar con diferentes elementos naturales de la comunidad (animales, plantas, terrenos), sin embargo, tener ubicados en un mismo espacio los sujetos de estudio, nos facilita la observación de todo un proceso y permite además controlar permanentemente la experimentación programada. La Técnica de las Preguntas Esta más que una técnica, debería ser “la forma de hablar del maestro/a”, pues como hemos visto, su papel fundamental es despertar la curiosidad científica de los/as estudiantes. Después de formular una pregunta, debemos dar tiempo para la reflexión, la discusión e incluso para la experimentación. Debemos hacer participar a tantos alumnos y alumnas como sea posible durante cada actividad. Todos/as deben tener oportunidad para responder. Las preguntas deberán tener diferentes grados de dificultad, para que se ajusten a las diferentes capacidades de los alumnos y alumnas de la clase. Las preguntas hechas por los/as alumnos/as deberán enunciarse a toda la clase, tan frecuentemente como sea posible, para su análisis y respuesta. 50 Técnicas para el Aprendizaje de CCNN ALGUNAS SUGERENCIAS PARA FACILITAR EL APRENDIZAJE 4 A continuación presentamos una serie de sugerencias e ideas para hacer más fácil e interesante el aprendizaje y que pueden ser aplicadas al tratamiento de diferentes contenidos de las áreas del curso de ciencias naturales. • Dirigir la enseñanza hacia lo más importante: Muchos maestros pierden tiempo enseñando conocimientos que son innecesarios y al hacer esto se puede perder de vista lo que es más necesario y lo que realmente es útil para las y los alumnos. Para decidir qué enseñar y qué no enseñar, es importante determinar sobre cada tema lo siguiente: Si es necesario saberlo Si es útil saberlo Si es menos importante. Hacer la selección de los contenidos en base a estos criterios, permitirá dirigir la enseñanza hacia lo más indispensable y evitar pasar demasiado tiempo en lo que es menos importante. Además, para cada tema o punto que se enseñe es útil que las y los maestros se pregunten: ¿Por qué estoy enseñando esto? ¿De qué manera preparo lo que estoy enseñando? ¿Podría emplearse este tiempo mejor para enseñar algo más importante o para enseñar lo mismo con más eficacia? • Relacionar los contenidos con los conocimientos o experiencias de las y los alumnos y basarse en ello. El aprendizaje debe relacionarse con la vida. Para lograr esto se requiere empezar con ideas, situaciones o problemas ya conocidos por las y los estudiantes. Por ejemplo, para tratar el tema de las partes del cuerpo humano, se puede recurrir a las diferentes enfermedades que son conocidas por las y los alumnos por su frecuencia en la comunidad. Para las y los alumnos, tiene más sentido discutir los problemas de salud desde el punto de vista de lo que han experimentado o visto. Sobre esta base se irán agregando los datos nuevos. 51 4 Didáctica de Ciencias Naturales • Descubrir los conocimientos por sí mismos: Las personas aprenden y recuerdan mejor, cuando averiguan las cosas por sí mismas y no cuando son obligadas a memorizarlas o cuando se les dice exactamente que hacer. Por ejemplo, cuando se tratan temas de salud, estos llegan a tener más sentido cuando las y los alumnos descubren por sí mismos por qué los problemas de salud que han visto afectan al cuerpo de determinadas maneras y por qué se emplean ciertas medidas para prevenir o tratar ciertos problemas. • Usar diferentes materiales y recursos que permitan el acercamiento y conocimiento directo del objeto de estudio. Puesto que el curso que se está impartiendo es sobre ciencia, deberá darse prioridad a la información de primera mano. Por ejemplo, si estamos estudiando el tema de Crecimiento de las Plantas, en principio debemos observar las plantas en su medio natural. Esto es mucho más enriquecedor que mostrar una fotografía o dibujo de una planta. En orden de prioridad, los recursos que se pueden utilizar son: 1. El espécimen vivo. Los alumnos y alumnas, en general, se interesan por el material vivo. Esto, por sí solo, produce una gran motivación. Aunque pueda parecer una redundancia, recuérdese que la biología es la ciencia de los seres vivos. Con demasiada frecuencia, se ha convertido en el estudio de animales “disecados” o rellenos y en el peor de los casos en el estudio de dibujos. Es importante aprovechar los recursos de la comunidad, para hacer más interesante y significativo el estudio de la naturaleza. 2. El especimen conservado. Cuando no se pueda utilizar como recurso un animal vivo o planta, se puede recurrir al espécimen conservado. A menudo es imposible mantener una variedad suficiente de plantas y animales vivos para el estudio en una escuela. Así, pues, es esencial recurrir a los materiales conservados. Cuando se presentan disecciones a los alumnos por primera vez, no es raro que algunos de ellos muestren actitudes negativas cuando se les pide que observen o toquen el especimen. En caso de que se presente esta situación, no deberá forzarse al o la estudiante. Si son tratados con paciencia, amabilidad y aliento, los alumnos y las alumnas renuentes se unirán muy pronto a los demás. 52 Técnicas para el Aprendizaje de CCNN 3. El modelo. 4 Para enfocar la atención de la clase durante una sesión de estudios en que deban hacerse resaltar detalles muy sutiles, es preferible aprovecharse del gran tamaño de un modelo (bulto de yeso, plástico, carteles, dibujos, gráficas u otro material), ya que un espécimen es, en general, pequeño. Así, un modelo grande de un tallo es visible para todos inmediatamente. Sin embargo, es necesaria una advertencia, antes de que se utilicen extensamente los modelos. Con frecuencia, los alumnos creen que los tamaños son reales. Pueden dejar en la clase la impresión de que los pelos y las flores, por ejemplo, son gigantescos. Deberá tenerse cuidado, pues, para orientarlos con el fin de que lleguen a apreciar correctamente el tamaño real del órgano u organismo. Si el modelo representa una flor de chícharo, asegúrese de que los alumnos y las alumnas vean también una flor real. Logrando esto, se descubrirá que los modelos y los carteles son superiores a los especímenes vivos para fines de aclaración y de repaso. ¿CÓMO ENSEÑAR A TRAVÉS DE LA INVESTIGACIÓN? Las características más importantes de esta nueva didáctica, entre otras, son: ⇒ ⇒ ⇒ Los procesos científicos tales como observar, medir, estimar, predecir, comparar, clasificar, experimentar, comunicar, inferir, analizar y hacer deducciones son empleados habitualmente tanto por los profesores y profesoras como por los alumnos y las alumnas. El tiempo no tiene importancia. No hay ninguna urgencia en terminar un tema para cumplir un plazo. Las respuestas buscadas no son conocidas de antemano por los y las estudiantes. Estas respuestas no sólo no se encuentran habitualmente en el texto, sino que los textos y manuales formulan preguntas y sugieren formas de contestarlas, pero no dan respuestas. 53 4 Didáctica de Ciencias Naturales ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ 54 El contenido de su investigación no está necesariamente relacionado con lo que precede o lo que sigue, aunque en algunos de los currículos modernos de ciencias para la educación primaria cada actividad está conectada con el aprendizaje previo y el futuro. La enseñanza y el aprendizaje están centrados en el ¿por qué? Preguntas semejantes a ¿cómo lo sabemos?, ¿está justificada esta suposición? y ¿está justificada esta conclusión? son características de este estilo de enseñanza a través del descubrimiento. Cualquier problema es identificado y simplificado hasta el punto en que parece probable que pueda ser resuelto por todos. Las hipótesis para guiar la investigación son propuestas por todos. Los alumnos y las alumnas tienen la responsabilidad de proponer formas de reunir los datos procedentes de la experimentación controlada, la observación, la lectura y otras fuentes adecuadas. Estas propuestas de actuación son evaluadas en común. Las correspondientes suposiciones, limitaciones y dificultades son identificadas siempre que es posible. Los alumnos y las alumnas investigan en grupos pequeños e individualmente para reunir los datos por los que se comprueban las hipótesis. Los alumnos y las alumnas resumen los datos y llegan a conclusiones provisionales acerca de la adecuación de sus hipótesis. Se hacen todos los esfuerzos posibles para formular explicaciones científicas. Las conclusiones y explicaciones se incorporan, siempre que es posibles, a los grandes temas-guía de la ciencia. Técnicas para el Aprendizaje de CCNN 4 Con todo tengamos presente que: “La investigación no se reduce al laboratorio o a la observación si su éxito está garantizado. Los alumnos y alumnas tienen que conocer las dificultades, las dudas, los falsos comienzos y el laborioso trabajo que implica elaborar nuevas ideas, ideas que pueden ser modificadas e incluso descartadas por completo. Los alumnos y alumnas pueden aprender cómo aprenden los científicos y, en el mismo proceso, aprender ciencia. Es pertinente que los profesores y profesoras insistan en los “¿por qué?” y en los “¿cómo lo sabes?”. Pueden dar oportunidades de practicar la formulación de preguntas que pueden ser respondidas, de aislar los problemas, de inventar hipótesis de trabajo y de extraer de los datos principios lo más simples posibles. En resumen, el objetivo del enseñar investigando no es simplemente comprender el papel de la ciencia en la innovación tecnológica ni comprender mejor las bases científicas de nuestro mundo, sino desarrollar la capacidad del alumno para hablar el lenguaje de la ciencia a través del conocimiento de su estructura” 55 4 Didáctica de Ciencias Naturales EL FACILITADOR-FACILITADORA EN LA ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS A TRAVÉS DE LA INVESTIGACIÓN Si se concibe la enseñanza de las ciencias como un proceso que promueve la transmisión de ciertos conocimientos desde la mente del facilitador o facilitadora a la del alumno o alumna, hay que aceptar que la forma oral, discursiva, constituye el vehículo más natural para lograr dicha transmisión. Este es el método tradicional, donde las clases prácticas casi no existen, y cuando las hay, tan sólo ilustran lo que ya ha sido expuesto en clases teóricas. La rutina que el método tradicional impone a los alumnos y alumnas - escuchar lo que dice el profesor o profesora, tomar apuntes y estudiarlos para los exámenes carece de valor formativo, destruyendo generalmente el interés de los alumnos y alumnas por las ciencias. En este tipo de enseñanza, el profesor o profesora actúa como figura principal, y el alumno o alumna, como receptor pasivo de información. Cuando las ciencias se enseñan a través de la investigación, el facilitador o facilitadora adecua su actuación a estos dos principios: 1. Las ciencias no sólo deben enseñarse con fines informativos, sino también para que los alumnos y las alumnas aprendan a pensar y a usar su saber para resolver problemas de su vida personal y profesional (fines formativos). 2. La manera más eficaz de alcanzar tanto los fines informativos como los formativos es enfrentar a los alumnos y las alumnas con problemas del ámbito de la ciencia que tengan interés para ellos y que les permitan participar en la resolución de los mismos de manera activa, con una adecuada dirección por parte del facilitador o facilitadora. Este tipo de enseñanza sitúa al facilitador o facilitadora en una posición distinta de la que le correspondería en una enseñanza tradicional. Las relaciones de los alumnos y las alumnas con el facilitador o la facilitadora y otros agentes del aprendizaje son preponderantemente activas y se desarrollan en torno a problemas que el grupo procura resolver consultando libros, pensando, discutiendo, experimentando. En suma, este planteamiento implica que tanto el facilitador o facilitadora como sus alumnos o alumnas actúen creativamente. Para una mejor comprensión del mundo de relaciones de los alumnos y las alumnas con los agentes del aprendizaje, tanto en la enseñanza tradicional como en la que se realiza mediante la investigación, le presentamos a continuación el siguiente cuadro, esperando le ofrezcan lineamientos que le motiven y orienten a involucrarse en esta metodología dinámica de la investigación. 56 Técnicas para el Aprendizaje de CCNN 4 57 4 Didáctica de Ciencias Naturales En la enseñanza a través de la investigación, el papel del facilitador o facilitadora debe concebirse como guía y orientación del proceso de enseñanza-aprendizaje, procurando un ambiente favorable para el trabajo de los alumnos y las alumnas. El facilitador o facilitadora considera la ciencia como una aventura intelectual en la búsqueda de la verdad, que los alumnos y alumnas deben vivir personalmente. LA INVESTIGACIÓN COMO MÉTODO PERMANENTE DE LAS CCNN Como ya sabemos, la clase de ciencias naturales, debe orientarse a desarrollar en los y las alumnas el espírtu investigativo. Los contenidos del curso así como las actividades y procedimientos que se utilicen son los que permitirán ejercitar estas habilidades (observar, clasificar, inferir, etc). Las técnicas anteriormente presentadas son un inportante recurso, que bien orientadas, permitirán hacer de las ciencias naturales una práctica de educación científica. Veamos algunos ejemplos de investigación: ¿Por qué nos enfermamos? Área: La salud Contenido: Las enfermedades Tema de investigación: Causas de las enfermedades más comunes en la comunidad. Objetivo: Que los alumnos y las alumnas identifiquen las causas de las enfermedades más comunes de su comunidad y propongan soluciones. Antes de iniciar la investigación, el maestro formula a los alumnos las siguientes preguntas: ¿Cuáles creen que son las enfermedades más comunes en la comunidad? ¿Por qué creen que las personas de la comunidad adquieren estas enfermedades? 58 Técnicas para el Aprendizaje de CCNN Los alumnos y las alumnas enumeran la enfermedades y dan explicaciones sobre la causa de las mismas. Este ejercicio permitirá partir del conocimiento de las y los alumnos y conocer las explicaciones mágicas y científicas que en la comunidad se manejan. 4 Los alumnos y alumnas deben organizarse en grupos de trabajo para realizar las diferentes actividades de la investigación (observaciones, registros, entrevistas, etc). El maestro o maestra puede sugerir algunos procedimientos para la recopilación y análisis de la información y determinar un período de tiempo para estas tareas. Los alumnos y alumnas deben tener claridad de los datos que van a recopilar, es decir la información que se requiere (por ejemplo: nombre de la enfermedad, área del cuerpo afectada, edad, sexo, causa, diferentes tratamientos etc.). Una vez finalizada esta etapa, los alumnos y alumnas comparten la información obtenida con el resto de los grupos (exposición). Este ejercicio permitirá enriquecer el conocimiento de todos los grupos. Los grupos proceden ahora a interpretar la información, centrándose especialmente en la información obtenida respecto a las causas de las enfermedades. Para ello se puede realizar una discusión sobre el tema, llegando finalmente a elaborar una serie de conclusiones. Una vez establecidas las causas de las diferentes enfermedades, se procede a elaborar propuestas de solución. Este trabajo se puede realizar inicialmente con los mismos grupos y posteriormente compartir la información. Nuevamente se procede a una discusión para establecer las soluciones más viables. Esta investigación puede provocar la curiosidad e interés de los y las alumnas por continuar investigando otros temas relacionados con la salud de la comunidad. Por ejemplo: la nutrición, la medicina natural, etc. 59 4 Didáctica de Ciencias Naturales SUGERENCIA DE TRABAJO No. 4 Le proponemos dos actividades: 1. Proponga tres ejemplos de investigación para CCNN, es decir, investigaciones que podrían hacer los y las niñas para alcanzar los objetivos de la educación científica. 2. Para terminar le invitamos a tener experiencias innovativas. Escoja algunas técnicas que no conocía y aplíquelas en su escuela, luego, en su Texto Paralelo, anote todas las experiencias tratando de utilizar criterios de objetividad en su descripción de lo sucedido. Hasta la próxima. 60 Técnicas para el Aprendizaje de CCNN 4 1. PASQUALI, Luis. Biología para docentes. T. 1. Edit. Magisterio del Río de la Plata, Argentina, 1995. 2. SIMAC. El área de Ciencias Naturales en el ciclo de educación complementaria. Ministerio de Educación, documento Nº 5, Guatemala, 1989. 3. TEDUCA. Guía Didáctica. Ciencias Naturales. TEDUCA y Santillana, S.A. España, 1978. 4. ASIES. La educación ambiental, Módulo 5. Guatemala, 1992. 5. Desarrollo sostenible y políticas económicas en América Latina. Col. Ecología Teología, Edit. Departamento Ecuménico de Investigaciones (D.E.I.). Costa Rica, 1992. 6. FABIÁN, Edda. La dimensión ambiental y su inclusión en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Módulo 5, ASIES. Guatemala, 1992. 7. LANDETE A., Amparo. Didáctica de las Ciencias de la Naturaleza. Edit. ANAYA, S.A. Madrid, 1972. 8. LESSER, Miltón. Enseñanza efectiva de las Ciencias. Manual UTEHA Breve, No. 395. UTEHA, México, 1968. 9. ESEDIR. Lo que sembremos hoy cosecharemos mañana. Edit. Saqil Tzij. Guatemala, 1995. 10. FABIÁN, Edda. La dimensión ambiental y su inclusión en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Módulo 5, ASIES. Guatemala, 1992. 11. LANDETE A., Amparo. Didáctica de las Ciencias de la Naturaleza. Edit. ANAYA, S.A. Madrid, 1972. 12. LESSER, Miltón. Enseñanza efectiva de las Ciencias. Manual UTEHA Breve, No. 395. UTEHA, México, 1968. 13. Desarrollo sostenible y políticas económicas en América Latina. Col. Ecología Teología, Edit. Departamento Ecuménico de Investigaciones (D.E.I.). Costa Rica, 1992 61 Este material fue creado con fondos de la Agencia para el Desarrollo Internacional (USAID) bajo el convenio de colaboración No. 520-A-00-98-00013-00 entre USAID/Guatemala y la Universidad Rafael Landívar/Guatemala.
