1 El curso modular seriado El trabajo experimental en la enseñanza de las ciencias con énfasis en Biología, Física y Química en la educación Secundaria II, fue elaborado por la Universidad Nacional Autónoma de México, en colaboración con la Dirección General de Formación Continua de Maestros en Servicio, de la Subsecretaría de Educación Básica de la Secretaría de Educación Pública. SECRETARÍA DE EDUCACIÓN PÚBLICA José Ángel Córdova Villalobos Secretario de Educación Pública Francisco Ciscomani Freaner Subsecretario de Educación Básica Víctor Mario Gamiño Casillas Director General de Formación Continua de Maestros en Servicio María Teresa Vázquez Contreras Directora de Desarrollo Académico Coordinación General Víctor Mario Gamiño Casillas Cristina Rueda Alvarado Coordinación Académica María Teresa Vázquez Contreras Omar Alejandro Méndez Hernández Ricardo Manuel Antonio Estrada Ramírez Teresa Elizabeth Delgado Herrera Autoras Teresa Elizabeth Delgado Herrera Patricia Velázquez Gómez Rosalba Margarita Rodríguez Chanes Revisión Didáctica Rosalinda Cazañas Palacios Paola Hernández González Diseño de portada Ricardo Muciño Mendoza Este programa es de carácter público, no es patrocinado ni promovido por partido político alguno y sus recursos provienen de los impuestos que pagan los contribuyentes. Está prohibido el uso de este programa con fines políticos, electorales, de lucro y otros distintos a los establecidos. Quien haga uso indebido de los recursos de este programa deberá ser sancionado de acuerdo con la ley aplicable y ante la autoridad competente. D.R. © Secretaría de Educación Pública, 2012 Argentina 28, Colonia Centro, 06020, México, D.F. ISBN en trámite 2 Curso: El Trabajo Experimental en la Enseñanza de las Ciencias con énfasis en Biología, Física y Química en la Educación Secundaria II Material del participante Autoras: Teresa Elizabeth Delgado Herrera Patricia Velázquez Gómez Rosalba Margarita Rodríguez Chanes 3 Índice Introducción 5 Justificación 8 Propósito general del curso 12 Estructura del curso 13 Requerimientos para la instrumentación 18 Evaluación del curso 20 Sesión 1 La evaluación hace al maestro o nos dice qué maestro es… 22 Sesión 2 ¿Será melón será sandía…? Instrumentos para la evaluación diagnóstica: Dibujos, KPSI, KWL, POE 41 Sesión 3 Si a un lugar quieren llegar, a mi pueden consultar. Soy el mapa… 69 Sesión 4 Si tu desempeño quieres conocer, con las listas de cotejo te tendrás que ver 93 Sesión 5 Si algo quieres aprender…con los indicadores de desempeño y los niveles de logro de las rúbricas tendrás que ver… 110 Sesión 6 Ciencia vemos, metodología no sabemos 129 Sesión 7 Del dicho al hecho, hay mucho trabajo 140 Sesión 8 Todo lo que quieras búscalo dentro de mí, llena estoy de cosas que yo guardo para ti… la integración de la información del curso 147 Bibliografía 154 4 Introducción El curso El Trabajo Experimental en la Enseñanza de las Ciencias con énfasis en Biología, Física y Química en la Educación Secundaria II se diseñó en la modalidad presencial para favorecer la evaluación del trabajo experimental y brindar a los docentes frente a grupo una serie de instrumentos de evaluación centrados en el desarrollo de competencias. En cada una de las de las sesiones se revisan algunos instrumentos de evaluación utilizando algunos contenidos conceptuales, procedimentales y actitudinales propios de la enseñanza de las ciencias (biología, física y química). La presente guía apoya el desarrollo del curso a partir de una propuesta de ocho sesiones de trabajo organizadas de la siguiente manera: En la primera sesión se creará un ambiente propicio para el aprendizaje que permite a los participantes la reflexión acerca de una de las actividades fundamentales en la ciencia y su aprendizaje: los trabajos experimentales y la manera de evaluarlos. En ella, se promueve una reflexión sobre la concepción de evaluación de cada uno de los participantes y se brinda la oportunidad de mirarla como una fuente para desarrollar habilidades y destrezas propias del pensamiento científico. En la sesión dos, los docentes conocerán diferentes instrumentos de evaluación para detectar los conocimientos y las ideas previas de los estudiantes (que en la actualidad se les reconoce como el punto de partida en la enseñanza de las ciencias). En la sesión tres los participantes se darán cuenta de lo que es hacer una secuencia didáctica y reconocerán el uso de los mapas conceptuales como instrumento de evaluación que se puede utilizar en el inicio, durante y al final del proceso de enseñanza. En la sesión cuatro los profesores revisarán algunos contenidos de biología y elaborarán listas de cotejo para su evaluación. En la sesión cinco los participantes revisarán algunos temas de biología y elaborarán rúbricas para su evaluación. En la sesión seis, los asistentes al curso revisarán el para qué, por qué y cómo de los instrumentos heurísticos que se utilizan para la evaluación de los trabajos experimentales. En la sesión siete, los docentes utilizarán los instrumentos heurísticos para un trabajo experimental determinado, de manera que “vivir” la experiencia, los ayude a utilizarlos en otras áreas del conocimiento. En la sesión ocho, los docentes realizarán la evaluación de un informe de laboratorio e integrarán la información del curso, por lo que valorarán a los 5 trabajos experimentales como fundamentales para la enseñanza de la ciencia y verán la evaluación como una parte integral del proceso de enseñanza-aprendizaje. Además, elaborarán una secuencia de actividades que integre la evaluación inicial, durante y al final del proceso. Se ha concebido el desarrollo de las actividades en la modalidad de curso, poniendo énfasis en la evaluación de los trabajos experimentales, con la finalidad de utilizar instrumentos que permiten el aprendizaje de los contenidos y son ideales para el desarrollo de la competencia científica. Las actividades están diseñadas para que los profesores experimenten y vivan un enfoque constructivista y el trabajo colaborativo de tal manera que posteriormente los puedan adaptar o diseñar actividades en su práctica docente. En este curso se privilegia la evaluación de los trabajos experimentales, que inmersa en el proceso y junto con el intercambio de ideas y la negociación de significados (Domínguez, 2009) les permite a los docentes desarrollar en los estudiantes habilidades procedimentales que incluyen las destrezas básicas: observación, clasificación, seriación, medición, tabulación o representación de datos; destrezas de investigación: identificación de problemas, emisión de hipótesis y realización de predicciones, relación entre variables, así como su control, exclusión y modificación, diseño experimental, análisis e interpretación de datos, uso de modelos interpretativos y establecimiento de conclusiones; destrezas de comunicación: representación simbólica, argumentación, identificación de ideas en material escrito y audiovisual, utilización de diversas fuentes y elaboración de informes o materiales didácticos; y por último, destrezas técnicas: montaje de equipos, construcción de aparatos y utilización de técnicas informáticas (Caamaño, 2003). Se pretende que los participantes valoren el trabajo experimental y su evaluación como una de las actividades más importantes en la enseñanza de las ciencias y se espera que después de este curso, sientan la necesidad de seguir desarrollando, fortaleciendo, y autorregulando las destrezas antes mencionadas en otros cursos de índole semejante donde el trabajo experimental sea el eje principal, ya que con este tipo de trabajo, las destrezas, habilidades y conocimientos se potencializan y es bien conocido que se convierten en competencia cuando se ponen en acción. En el curso, la evaluación será formativa, ya que proporciona información para retroalimentar y mejorar los procesos de aprendizaje, en algunas sesiones se incluye la evaluación inicial, durante el proceso y la evaluación final (Sanmartí, 2007). Con la primera analizamos la situación de cada participante y tomamos conciencia del punto de partida para adaptar las actividades a las necesidades detectadas, en la segunda valoramos los avances y la movilización del 6 conocimiento y en la tercera es cuando tomamos decisiones. Es necesario señalar, que durante el curso, los docentes regularán y autorregularan lo aprendido por lo que valorarán las actividades propuestas para el aprendizaje de los contenidos desarrollados con el objeto de mejorar. En el curso El Trabajo Experimental en la Enseñanza de las Ciencias con énfasis en Biología, Física y Química en la Educación Secundaria II se pretende fomentar la reflexión concerniente a la evaluación de las actividades experimentales en el nivel secundaria con la intención de revalorar su papel en el desarrollo de los aprendizajes de los alumnos indagando cuál es la forma en que los docentes de este nivel consideran y llevan a cabo la evaluación en sus clases. El espíritu del curso es: dime cómo evalúas y te diré cómo enseñas. Para llevar con éxito el curso, es indispensable que conozca y valore los propósitos del mismo, ya que es una propuesta de evaluación del trabajo experimental donde los participantes reflexionan, predicen, observan, explican, discuten, comparten, negocian, diseñan y construyen para llegar al desarrollo de la competencia científica. Dejando claro que este curso está alejado de las prácticas tradicionales de enseñanza. En este material del participante las autoras proponemos algunos consejos, estrategias y sugerencias para la organización de los grupos, las actividades y los contenidos; se incluyen además, anexos que tienen la finalidad de profundizar en los temas y al finalizar se incluye una sección de evaluación, que le ayudará a mejorar. ¡Así que le deseamos mucho éxito en su labor! 7 Justificación Tradicionalmente en el modelo de transmisión-recepción del conocimiento, las funciones de la evaluación desde el punto de vista normativo e institucional son la calificación, certificación o acreditación, que muchas veces selecciona y excluye a los estudiantes reduciendo así sus expectativas de vida ya que impide su acceso a otras oportunidades académicas y produce en ellos la pérdida de estima y frustración. Sin embargo para 2011-2012, la Reforma Integral de la Educación Básica comienza una fase de consolidación donde el desarrollo de competencias es fundamental y para su logro, los procesos planificación y evaluación requieren ser trabajados de manera integrada. La evaluación desde esta perspectiva contribuye a una mejora continua de los procesos de enseñanza y aprendizaje atendiendo a criterios de inclusión y equidad a diferencia de lo que tradicionalmente se hace. En este sentido, la intención de este curso es que los profesores conozcan actividades de evaluación que les permitan conocer las estrategias que los alumnos llevan a cabo para resolver problemas, así como, darse cuenta de las causas de las dificultades que se les presentan y ayudarlos a superarlas. No obstante, la evaluación por ser una actividad compleja, necesaria y esencial en la labor docente (Díaz Barriga, 2010), constituye probablemente la decisión más difícil del proceso de enseñar y aprender y también la que mejor permite conocer lo que verdaderamente piensan los docentes acerca de lo que es aprender y enseñar. No es raro encontrar profesores que muestran cambios en el aula y, sin embargo, siguen realizando la evaluación de acuerdo a unos principios incoherentes con su metodología de trabajo. Por lo que resulta imprescindible avanzar en la evaluación para mejorar la calidad de la enseñanza y de ahí la importancia de todas las ayudas que, como este curso, puedan ofrecerse a los docentes de educación secundaria en este ámbito. En este curso se considera a la evaluación como “el motor del aprendizaje” que es inseparable de los procesos de enseñanza y aprendizaje, ya que Enseñanza aprender conlleva detectar problemas, superar obstáculos, reconocer errores y rectificarlos (Sanmartí, 2007). Desde este punto de vista, los participantes conocerán y construirán instrumentos de evaluación que les permitan regular el proceso para que puedan contribuir a que sus estudiantes desarrollen competencias. 8 Aprendizaje PROCESO INSEPARABLE Evaluación Se propone que la enseñanza-aprendizaje y la evaluación formen una unidad indisoluble (Esquivel, 2009). La evaluación mide los resultados del proceso y condiciona qué se enseña y cómo, qué aprenden los estudiantes y cómo. Por lo que cuando se diseña una secuencia didáctica se debe pensar en la detección de las dificultades o errores que tienen los estudiantes para comprender sus causas y pensar cómo regularlas. Tal y como señaló en 2004 Neus Sanmarti: “Toda actividad de evaluación se puede reconocer como un proceso en tres etapas: a) recogida de información, que puede ser por medio de instrumentos o no; b) análisis de esta información y juicio sobre el resultado de este análisis, y c) toma de decisiones de acuerdo con el juicio emitido. El tipo de decisiones tomadas es lo que diferencia las funciones de la evaluación, y pueden ser de carácter social o de carácter pedagógico. Las decisiones de carácter social son las orientadas a constatar y/o certificar a los alumnos, a los padres y a la sociedad en general, el nivel de los progresos o adelantos en unos determinados conocimientos al finalizar una unidad o una etapa de aprendizaje. Esta evaluación es la que llamamos calificación o también evaluación sumativa. Las decisiones de carácter pedagógico son las orientadas a identificar los cambios que se han de introducir para que el aprendizaje sea significativo. Su objetivo es ayudar a los alumnos en su propio proceso de construcción del conocimiento y se pueden referir tanto a cambios que el profesorado debe introducir en el proceso de enseñanza diseñado, como a cambios que el alumnado debe promover en su proceso de aprendizaje. Esta evaluación tiene pues la finalidad de regular tanto el proceso de enseñanza como el de aprendizaje y se acostumbra a llamar evaluación formativa. Según el momento del proceso de aprendizaje en el que evaluamos se puede distinguir entre la evaluación inicial, la que tiene lugar a lo largo de dichos procesos, y la que se realiza al final. La primera tiene por objetivo obtener información sobre las concepciones previas, los procedimientos intuitivos que el estudiante tenderá a utilizar para aprender y comunicarse, los hábitos de trabajo y las actitudes del estudiante al inicio de un proceso de enseñanza-aprendizaje, todo ello con la finalidad 9 de adecuar dicho proceso a las necesidades de los estudiantes. Su función es fundamentalmente de diagnosis. La evaluación a lo largo del proceso de enseñanza permite detectar los obstáculos que va encontrando el alumnado durante el proceso de construcción del conocimiento. La información que se busca se refiere a las representaciones mentales de los alumnos y a las estrategias que utilizan para llegar a un determinado resultado. La finalidad es entender las causas de las dificultades que se presentan en el proceso de aprender para poder ayudar mejor a superarlas. La evaluación al final del proceso de enseñanza sirve para identificar los conocimientos aprendidos, así como la calidad del proceso de enseñanza aplicado, todo ello con la finalidad de plantear propuestas de mejora y/o tenerlos en cuenta en el estudio de otros temas o al repetir dicho proceso de enseñanza. Actualmente también se habla de evaluación formadora para referirse a aquella evaluación en la que la responsabilidad de la regulación recae en el propio alumnado. La evaluación formativa se centra en acciones que realiza el profesorado. En cambio, en la evaluación formadora se pretende que sea el propio alumno quien detecte sus errores, reconozca por qué los comete y encuentre sus propios caminos de mejora (con la ayuda del profesorado y de los compañeros). Desde este punto de vista la evaluación en los distintos momentos del proceso de aprendizaje tendrá, además de las funciones indicadas, las relacionadas con que el propio estudiante tome conciencia de su punto de partida y de las dificultades con las que se va encontrando al aprender, identifique sus posibles causas y tome decisiones para superarlas. Se considera que el profesorado puede ayudar en este proceso al alumnado, pero éste es el único que puede corregir sus errores. En la evaluación formadora también se diferencia por lo que se considera objeto prioritario de la evaluación-regulación, que se relaciona más con los aspectos que condicionan la realización de la actividad (lo que se llama ‘‘Base de orientación de la acción’’ que no con los resultados finales). Se trata de evaluar y regular todo aquello que se cree que se debe pensar y hacer para resolver con éxito determinadas tareas y, por ejemplo, es más importante evaluar ‘en qué debo pensar para decidir si el agua es un elemento o un compuesto’, que no la decisión tomada. 10 A menudo se confunde evaluación formativa con evaluación continua, especialmente con ‘‘examen continuo’’. Es cierto que la evaluación con finalidades formativas o formadoras y la evaluación con finalidades sumativas o calificativas se superponen y no se pueden separar totalmente. Sin embargo, es importante diferenciar entre las dos funciones. Es evidente que se da coherencia a toda la evaluación cuando se tiene en cuenta en la calificación final el proceso seguido por el alumno a lo largo de su aprendizaje. Pero ello es distinto a dar el mismo valor a cada fase del aprendizaje y considerar la evaluación final como la media de las calificaciones obtenidas en exámenes parciales ya que, por ejemplo, si el proceso de enseñanza estuviera bien planificado sería algo normal que en un primer momento los resultados de los estudiantes fueran mucho peores que al final, por lo que la media siempre les perjudicaría. De hecho, la evaluación formativa-formadora tiene como finalidad conseguir unos aprendizajes más significativos y, por ello, que los resultados de la evaluación final (y la calificación) sean mucho mejores. Pero en buena parte estos resultados dependen de qué actividades de evaluación se hayan propuesto y cómo se hayan aplicado a lo largo del proceso de enseñanza, especialmente sobre cómo se hayan formulado las preguntas y de lo que se pretende hacer a partir de las respuestas dadas". Los docentes que participen en este curso tendrán elementos para evaluar los trabajos experimentales con diversos instrumentos, a su vez que tendrán la oportunidad de reflexionar acerca de: ¿para qué se evalúan? ¿Cuándo se evalúan? ¿Quién los evalúa? ¿Qué aspectos es necesario evaluar mientras los están realizando? ¿Cómo se evalúan? ¿Qué instrumentos o estrategias pueden facilitar esta evaluación? ¿Cuál es la función de las interacciones entre los miembros de los equipos y del grupo en los trabajos experimentales y en la regulación de los errores? Se intenta hacer explícito lo que en algunos cursos ha quedado implícito, es decir, se tratará de explicar la utilidad de los instrumentos o estrategias utilizadas, la razón de su eficacia y cómo y cuándo deben ser utilizados. Esta enseñanza informada contribuirá a un aprendizaje significativo (Aparicio, 1995). 11 Propósito General del curso Utilizar diversos instrumentos para evaluar los trabajos experimentales en ciencias en la educación secundaria que ayuden al participante a comprender, desde la perspectiva de la ciencia escolar, procesos y fenómenos biológicos, físicos y químicos. Propósitos Específicos del curso 1. Reflexionar sobre las concepciones que tiene acerca del proceso enseñanza-aprendizaje-evaluación mediante el uso de algunos instrumentos y estrategias. 2. Revisar cómo se elaboran las secuencias didácticas ¿Qué hace el docente? ¿Por qué utiliza una estrategia y no otra? ¿Cómo realiza la evaluación?, de tal manera que se hace explícito lo implícito, a través del uso de instrumentos de evaluación inicial. 3. Reflexionar sobre la evaluación a lo largo del proceso de enseñanzaaprendizaje y la final, todo con el objeto de mejorar la secuencia planeada. 4. Desarrollar competencias para el diseño, manejo y aplicación de listas cotejo que permitan orientar el logro de aprendizajes esperados. 5. Desarrollar competencias para el diseño y aplicación de rúbricas que permitan orientar el logro de aprendizajes esperados, a partir de la realización de ejercicios prácticos de modelación y la lectura de textos breves. 6. Reconocer a la V de Gowin y al diagrama heurístico como instrumentos de evaluación propios del enfoque de enseñanza por indagación. 7. Reflexionar sobre el papel del diseño experimental en la búsqueda de respuestas y utilizar los instrumentos heurísticos como herramientas para apoyar el diseño experimental. 8. Conocer los criterios de evaluación de los informes de laboratorio para integrar los conocimientos del curso al elaborar una secuencia de actividades donde se incorporan los diferentes instrumentos revisados. Aprendizajes esperados Los temas que se incluyen en el Programa de Estudio 2011. Guía para el maestro. Educación Básica Secundaria. Ciencias son: Bloque I de Ciencias I: La Biodiversidad: resultado de la evolución. El valor de la biodiversidad. Comparación de las características comunes de los seres vivos. Bloque IV de Ciencias I: La reproducción y la continuidad de la vida. Determinación de los componentes científicos, políticos, económicos o éticos de la situación a abordar. Proyecto: Hacia la construcción de una ciudadanía responsable y participativa. Opción: ¿Cuáles son los beneficios y riesgos de los organismos transgénicos? 12 Bloque III de Ciencias II: Identifica las características de los modelos y los reconoce como una parte fundamental del conocimiento científico y tecnológico, que permiten describir, explicar o predecir el comportamiento del fenómeno estudiado. Por medio de la experimentación y la evaluación, describe los aspectos básicos que conforman el modelo cinético de partículas hasta llegar a: partículas microscópicas indivisibles, con masa, movimiento, interacciones y vacío entre ellas. Bloque I de Ciencias III: Las características de los materiales, las características de diversas mezclas, homogéneas y heterogéneas. Identificación de los componentes de las mezclas y la clasificación en homogéneas y heterogéneas. Estructura del curso La presente guía apoya el uso y aprendizaje de instrumentos de evaluación de los trabajos experimentales que fomentan el desarrollo de la competencia científica en los estudiantes y competencias docentes para la enseñanza de las ciencias, se realiza mediante un curso presencial de 40 horas, constituido por ocho sesiones de 5 horas de trabajo práctico y reflexivo (incluyendo el tiempo de receso). Durante el curso los profesores generarán diversos productos que se almacenarán en un portafolio que les permitirá reconocer su progreso en la construcción de nuevos aprendizajes y el desarrollo de sus competencias docentes, así como sus necesidades cognitivas sobre, de y para la enseñanza de las ciencias naturales. Las actividades están diseñadas para que los profesores experimenten y vivan el enfoque constructivista y el trabajo colaborativo, por lo que permiten el desarrollo de competencias para que los docentes adapten y diseñen actividades que apliquen en su práctica docente cotidiana. Durante el curso los participantes tendrán la oportunidad de evaluar lo aprendido para sí mismos, con la intensión de que puedan autorregular su aprendizaje, así como los contenidos del curso y su aplicación, lo que permitirá la posterior mejora de los contenidos y actividades didácticas. A continuación se muestra la estructura general del curso El Trabajo Experimental en la Enseñanza de las Ciencias con énfasis en Biología, Física y Química en la Educación Secundaria II: 13 Estructura del Curso: El Trabajo Experimental en la Enseñanza de las Ciencias con énfasis en Biología, Física y Química en la Educación Secundaria II Sesión 1. La evaluación hace al maestro o nos dice qué maestro es… Propósito Contenidos Reflexionar sobre las concepciones La concepción sobre evaluación de que tiene acerca del proceso cada uno de los participantes como enseñanza-aprendizaje-evaluación una fuente para desarrollar mediante el uso de algunos habilidades y destrezas propias del instrumentos y estrategias. pensamiento científico. Productos Producto 1. Diario de clase Tiempo: 5 horas Sesión 2. ¿Será melón será sandía…? Instrumentos para la evaluación diagnóstica: Dibujos, KPSI, KWL, POE Propósito Contenidos Productos Revisar cómo se elaboran las secuencias didácticas ¿Qué hace el docente? ¿Por qué utiliza una Los instrumentos de evaluación estrategia y no otra? ¿Cómo realiza la para detectar los conocimientos y Producto 1. Hoja con la planificación de las evaluación?, de tal manera que se las ideas previas de los estudiantes clases de ciencias. hace explícito lo implícito, a través del en la enseñanza de las ciencias. uso de instrumentos de evaluación inicial. Tiempo: 5 horas 14 Estructura del Curso: El Trabajo Experimental en la Enseñanza de las Ciencias con énfasis en Biología, Física y Química en la Educación Secundaria II Sesión 3. Si a un lugar quieren llegar, a mi pueden consultar. Soy el mapa… Propósito Contenidos Reflexionar sobre la evaluación a lo largo del proceso de enseñanza- El uso de los mapas conceptuales aprendizaje y la final, todo con el como instrumento de evaluación para objeto de mejorar la secuencia el inicio, durante y final del proceso de enseñanza. planeada. Productos Producto 1. Elaboración de un mapa conceptual Tiempo: 5 horas Sesión 4. Si tu desempeño quieres conocer, con las Listas de Cotejo te tendrás que ver… Propósito Contenidos Productos Desarrollar competencias para el diseño, manejo y aplicación de listas Listas de cotejo para la evaluación de Producto 1: Lista de cotejo que permitan orientar el logro contenidos de biología. principales de un texto. de aprendizajes esperados. Tiempo: 5 horas 15 Cotejo: Ideas Estructura del Curso: El Trabajo Experimental en la Enseñanza de las Ciencias con énfasis en Biología, Física y Química en la Educación Secundaria II Sesión 5. Si algo quieres aprender…con los indicadores de desempeño y los niveles de logro de las Rúbricas tendrás que ver… Propósito Contenidos Productos Desarrollar competencias para el diseño y aplicación de rúbricas que permitan orientar el logro de Producto 1: Mapa mental y rúbrica para su aprendizajes esperados, a partir de la Las rúbricas para la evaluación de evaluación. realización de ejercicios prácticos de contenidos de biología. modelación y la lectura de textos breves. Tiempo: 5 horas Sesión 6. Ciencia vemos, metodología no sabemos Propósito Contenidos Reconocer a la V de Gowin y al El para qué, por qué y cómo de los diagrama heurístico como instrumentos heurísticos utilizados instrumentos de evaluación propios del para la evaluación de los trabajos enfoque de enseñanza por indagación. experimentales. Tiempo: 5 horas 16 Productos Producto 1: Cuadro comparativo de las fortalezas y limitaciones de los instrumentos heurísticos. Estructura del Curso: El Trabajo Experimental en la Enseñanza de las Ciencias con énfasis en Biología, Física y Química en la Educación Secundaria II Sesión 7. Del dicho al hecho, hay mucho trabajo Propósito Contenidos Reflexionar sobre el papel del diseño experimental en la búsqueda de respuestas y utilizar los instrumentos Los instrumentos heurísticos para un heurísticos como herramientas para trabajo experimental determinado. apoyar el diseño experimental. Productos Producto 1: Diagrama heurístico para su actividad de indagación. Tiempo: 5 horas Sesión 8. Todo lo que quieras búscalo dentro de mí, llena estoy de cosas que yo guardo para ti… la integración de la información del curso Propósito Contenidos Productos Conocer los criterios de evaluación de los informes de laboratorio para integrar los conocimientos del curso al La evaluación de los informes de Producto 1. Secuencia didáctica elaborar una secuencia de actividades laboratorio. donde se incorporan los diferentes instrumentos revisados. Tiempo: 5 horas 17 Requerimientos para la instrumentación Materiales Para el desarrollo de las actividades planteadas se requiere del siguiente material: Programa de Estudio 2011. Guía para el maestro. Educación Básica Secundaria. Ciencias, México, SEP Hojas blancas Hojas de colores Hojas para rotafolio Cinta adhesiva Plumones Particulares en cada sesión Ambiente de aprendizaje Para realizar las actividades del curso se requiere de un espacio en el cual se puedan llevar a cabo los trabajos experimentales propuestos y el trabajo en equipo por lo que se recomienda el uso de un laboratorio o en su defecto un salón con mesas y sillas que se puedan mover y adaptar a las diversas dinámicas. De ser posible disponer también de un aula con computadoras. Perfil de los participantes Los aspirantes a ingresar al curso El Trabajo Experimental en la Enseñanza de las Ciencias con énfasis en Biología, Física y Química en la Educación Secundaria II deben tener una formación mínima en conocimientos, habilidades, actitudes y valores siguientes: Ser docentes frente a grupo de educación básica secundaria que, en el marco de la Reforma Integral de la Educación Básica (RIEB), usen el Programa de Estudio 2011. Guía para el Maestro. Educación Básica. Secundaria. Ciencias. Ser asesores técnicos pedagógicos. Ser directivos escolares de nivel secundaria. Haber participado en el curso modular I. Actitud abierta, es decir, dispuesto a cooperar, con seguridad de si mismo, responsable, centrado en el trabajo colaborativo, perseverante a la hora de responder ante retos y siempre dispuesto a afrontar situaciones inesperadas. Conocimientos técnicos y científicos básicos para la enseñanza de las ciencias en educación secundaria. Sensibilidad para detectar los problemas inherentes a la evaluación de la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias en educación secundaria. Habilidad para el uso, búsqueda y organización de información digital e impresa. 18 Perfil de egreso Después de haber participado en el curso, los docentes mostrarán el desarrollo de las competencias contempladas a través de los productos elaborados, así como en los conocimientos verbalizados, las habilidades empleadas y las actitudes demostradas: 1. Aplica instrumentos de evaluación de los aprendizajes de los alumnos, en cuanto al desarrollo de la competencia científica y en función de los aprendizajes esperados. 2. Plantea, analiza y resuelve problemas, enfrenta desafíos intelectuales generando respuestas propias a partir de sus conocimientos y experiencias en relación a la evaluación como parte de la planificación didáctica. 3. Conoce los materiales de enseñanza y los recursos didácticos disponibles para fortalecer su estrategia de evaluación para fortalecer la enseñanza de las ciencias naturales en la educación básica secundaria. 4. Crea ambientes de aprendizaje vía la selección de materiales y estrategias propias para la evaluación del alumno de educación básica en secundaria 19 Evaluación del curso La evaluación se realiza dentro de los procesos de enseñanza y aprendizaje de manera continua en el marco de una evaluación formativa, donde la evaluación diagnóstica, formativa y sumativa son necesarias y complementarias. Al inicio se realiza una diagnosis que se utiliza fundamentalmente para identificar las características de los docentes participantes (prerrequisitos e ideas previas). Además, durante las actividades que se realizan en las diferentes sesiones, se van elaborando mapas conceptuales, V de Gowin, diarios de clase, inventarios de conocimientos previos, informes de las actividades experimentales, entre otros. Cabe mencionar que es muy importante la: Participación activa y creativa en cada uno de los participantes en los temas y actividades propuestas para cada sesión. Evidencias: entrega de las actividades elaboradas durante la clase. Demostración de la comprensión de los contenidos conceptuales, procedimentales y actitudinales desarrollados durante el curso. Para facilitar esta tarea, se propone la siguiente rúbrica general para llevar a cabo la evaluación. Es importante dar a conocer este instrumento a los asistentes, antes de cada sesión pues ello permitirá a los docentes saber qué se espera de ellos e incluso se puede solicitar su opinión para modificarla y llegar a acuerdos en común para la evaluación. Con ella se busca que de manera abierta todo el grupo de docentes tenga claro cómo será el proceso de evaluación de los aprendizajes logrados en el curso, en especial en el campo de las actitudes y los valores. A continuación se presenta el instrumento: 20 Criterios 8 Su desempeño en las actividades propuestas fue aceptable ya que estudió algunos de los materiales de apoyo proporcionados y mostró una aceptable comprensión de los contenidos involucrados. Participó en la ejecución colaborativa de algunos productos. Realizó todos los ejercicios individuales, pero algunos no los concluyó por completo. 5 Su desempeño en las actividades propuestas fue escaso ya que no revisó los materiales proporcionados y mostró escasa comprensión de los contenidos involucrados. No participó en la ejecución colaborativa de los productos. No realizó todos los ejercicios individuales y algunos no los concluyó por completo. Participación en las discusiones Participó frecuentemente en la discusión de los tópicos expresando sus dudas, ideas y conclusiones. Participó escasamente en la discusión de los tópicos expresando sus dudas, ideas y conclusiones. No participó en la discusión de los tópicos. Actitud hacia la expresión de las ideas de los demás Escuchó con atención la participación de sus compañeros y mostró interés retroalimentando sus ideas con respeto, tolerancia y apertura. Escuchó con atención la participación de sus compañeros, pero no mostró interés para retroalimentar sus ideas con respeto, tolerancia y apertura. Atención a las actividades propuestas Mantuvo atención a las actividades propuestas. Mantuvo poca atención a las actividades propuestas. Actitud reflexiva y honesta Contestó todas las preguntas del inventario de conocimientos previos con sinceridad y las desarrolló de acuerdo a su grado de conocimiento. Contestó casi todas las preguntas del inventario de conocimientos previos con sinceridad y las desarrolló de acuerdo a su grado de conocimiento. Disposición para realizar las actividades propuestas Trabajo colaborativo Trabajo individual 10 Su desempeño en las actividades propuestas fue excelente ya que estudió todos los materiales de apoyo proporcionados y mostró amplia comprensión de los contenidos involucrados. Participó en la ejecución colaborativa de todos los productos. Realizó todos los ejercicios individuales y los concluyó por completo. 21 Estuvo distraído durante la participación de sus compañeros, y no mostró interés para retroalimentar sus ideas con respeto, tolerancia y apertura. No mantuvo atención a las actividades propuestas. No contestó las preguntas del inventario de conocimientos previos con sinceridad ni las desarrolló de acuerdo a su grado de conocimiento. Sesión 1 La evaluación hace al maestro o nos dice qué maestro es… Introducción La evaluación de los aprendizajes es el proceso que permite obtener evidencias, elaborar juicios y brindar retroalimentación sobre los logros de aprendizaje de los alumnos a lo largo de su formación; por tanto, es parte constitutiva de la enseñanza y del aprendizaje (SEP, 2011). Como sabemos, el objetivo de cualquier diseño didáctico es conseguir que todos los estudiantes aprendan de forma significativa los contenidos, sin embargo esto no siempre sucede porque con un mismo proceso de enseñanza los estudiantes progresan de manera diferente y a su propio ritmo (Sanmartí, 2002). No cabe duda que es el estudiante el que va construyendo su propio conocimiento y durante esta elaboración, las ideas previas, su forma de percibir los hechos, sus maneras de razonar, sus intereses personales y las interacciones con el medio cultural que le rodea son muy importantes. Esto nos lleva a pensar que los puntos de anclaje son distintos para cada estudiante, así como el ritmo y el estilo de aprendizaje. Los docentes somos los que creamos los ambientes de aprendizaje para que los estudiantes aprendan significativamente los contenidos del programa de estudio, y para ello, elaboramos secuencias didácticas que van de lo simple a lo complejo y de lo concreto a lo abstracto. Este proceso se inicia con la evaluación diagnóstica, que ayuda a conocer los saberes previos de los estudiantes; la formativa, que se realiza durante los procesos de aprendizaje y son para valorar los avances, y la sumativa, cuyo fin es tomar decisiones relacionadas con la acreditación. En esta sesión, los docentes reflexionaran sobre sus concepciones y prácticas evaluativas y experimentarán estrategias didácticas basadas en el modelo constructivista de la evaluación para favorecer un cambio que mejore su actuación (Salcedo, 1999). Una mirada a ella dentro del proceso de enseñanza aprendizaje permite que cobre otras dimensiones, porque no es lo mismo evaluar para calificar que evaluar para regular y autorregular. También, se intenta explicitar lo que muchas veces queda implícito, es decir, se tratará de explicar la utilidad de los instrumentos o estrategias utilizadas, la razón de su eficacia y cómo y cuándo deben ser utilizados (Aparicio, 1995). Creemos que esta enseñanza informada contribuirá a un aprendizaje significativo de los instrumentos y estrategias para ser duraderas y transferibles a otras áreas. 22 Propósito general de la sesión 1 Reflexionar sobre las concepciones que tiene acerca del proceso enseñanzaaprendizaje-evaluación mediante el uso de algunos instrumentos y estrategias. Materiales Programa de Estudio 2011. Guía para el maestro. Educación Básica Secundaria. Ciencias. México: SEP Acuerdo número 592 por el que se establece la Articulación de la Educación Básica, publicado el día 19 de agosto de 2011 Hojas blancas. Tarjetitas de colores Hojas de rotafolio Plumones para rotafolio Material de laboratorio (especificaciones en las actividades a usarse). Parte 1. Presentación Propósito Promover, en el aula, relaciones interpersonales de respeto, confianza y seguridad, condiciones necesarias para establecer un ambiente propicio para el aprendizaje. Tiempo estimado: 55 minutos Actividad 1 (individual)1 Propósito: Establecer un ambiente propicio para el aprendizaje. Producto: Conocimiento de los integrantes del grupo. Tiempo estimado: 5 minutos Colocar gafete de identificación Al inicio del curso, el coordinador, entrega a cada uno de los participantes una papeleta de papel bond, cuyas medidas son de 12 x 3 cm. En ella, escriben con un plumón el nombre cómo desean que se les llame durante el curso. Se lo pegan con cinta adhesiva como si fuera un gafete. Actividad 2 (en pares y plenaria) Propósito: Conocer y presentar a uno de sus colegas ante el grupo. Producto: Conocimiento de los asistentes. Tiempo estimado: 25 minutos Con el propósito de promover en el aula relaciones interpersonales de respeto, confianza y seguridad entre el coordinador y los participantes, así como entre los 1 Las actividades pueden ser: individual, en pares, en equipo y plenaria 23 participantes a fin de establecer un ambiente propicio para el aprendizaje donde se escuchen y realicen el ejercicio de la racionalidad de manera ordenada y con interés. Se forman parejas que dialogan acerca de sus pasatiempos y gustos durante cinco minutos; después, cada uno presenta a su compañero ante el grupo. Actividad 3 (plenaria) Propósito: Conocer el curso de forma general, los lineamientos, forma de trabajo y criterios de evaluación. Producto: Conocimiento del curso y reflexión sobre la forma de trabajo (colectiva). Tiempo estimado: 25 minutos Presentación del curso por parte del coordinador. En esta presentación se tratará el contenido, propósitos y forma de evaluación. Parte 2. Evaluación diagnóstica Propósito Responder diferentes instrumentos de evaluación diagnóstica que le permitirán la reflexión sobre su práctica docente. Tiempo estimado: 1 hora 45 minutos Actividad 4 (individual) Propósito: Utilizar el dibujo como instrumento de evaluación diagnóstica. Producto: Dibujo. Tiempo estimado: 15 minutos Desde 1996, Jorba y Sanmartí escribieron que para iniciar un curso o un tema determinado se debería hacer un diagnóstico de la situación de partida de los participantes, esto se hace antes del aprendizaje de los contenidos y basta tan solo recordar lo que mencionó Ausubel en 1978: "Si tuviese que reducir toda la psicología educativa a un solo principio, enunciaría este: El factor más importante que influye en el aprendizaje es lo que el alumno ya sabe. Averígüese esto y enséñese consecuentemente". Por experiencia, se sabe que generalmente los docentes llevan a cabo la diagnosis a través de una lluvia de ideas, pero este tipo de actividad muchas veces lleva a que “sólo unos pocos estudiantes se manifiesten” y que, en consecuencia, se consideren las ideas explicitadas como representativas de las de 24 todo el grupo; por eso es que en el curso se proponen diversos instrumentos que permiten efectuar la diagnosis en cada uno de los participantes. Los ejemplos que se reproducen a continuación son sólo una muestra de los posibles instrumentos que es factible utilizar en una evaluación diagnóstica inicial. Resulta interesante provocar que a través del proceso de aprendizaje, se comparen las nuevas explicaciones con las que se habían dado inicialmente para, de esta manera, los participantes reconozcan la evolución de sus ideas en el trayecto del proceso de enseñanza-aprendizaje-evaluación. Y resulta más interesante que el docente que ha elaborado la planificación didáctica reconozca si las actividades programadas cumplen con sus expectativas o decide mejorarlas. Algunos de los instrumentos que han mostrado ser útiles para llevar acabo evaluación diagnóstica son: -Dibujos -La elección de metáforas -Los cuestionarios con opciones cerradas. -Los informes personales o KPSI. -Cuestionarios tipo Q-Sort. En este caso, para iniciar la muestra de instrumentos diagnósticos usaremos el dibujo, utilice el anexo S1P1: 1. En el espacio A) dibuje a un profesor durante su clase: 2. El espacio B) lo ocupará en la sesión 8 para hacer el dibujo de un profesor durante su clase: B) A) 25 Actividad 5 (individual y plenaria) Propósito: Usar metáforas para reflexionar acerca de ¿cómo aprenden las personas? Producto: Elección de metáforas. Tiempo estimado: 30 minutos Como se ha comentado la evaluación es el motor del aprendizaje y es inseparable del proceso de enseñanza-aprendizaje, por lo que es importante conocer las concepciones que tienen los participantes acerca de ¿Cómo aprenden las personas? Esta actividad nos permite identificar la representación que tienen los profesores de lo que sucede con la información y el conocimiento en la mente de sus alumnos. Imagínate un grupo de estudiantes que están aprendiendo en clase de física por qué diferentes materiales absorben más o menos energía. Ahora nos gustaría saber qué piensas acerca de cómo estos estudiantes retendrán o fijarán en su mente estos conocimientos. Señala con una x, las dos metáforas (de las seis que encontrarás a continuación) que a tu juicio sean las más adecuadas para ilustrar de qué manera quedarán retenidos o fijados estos conocimientos en la mente de estos estudiantes, una vez que los han aprendido. A. Este conocimiento quedará fijado en la mente de los estudiantes como las imágenes del Palacio de Bellas Artes en los vídeos que un grupo de turistas graba con sus cámaras. Si todos filman desde el mismo lugar las imágenes quedarán grabadas de igual manera en las cintas. Me parece una metáfora adecuada porque si los alumnos retienen correctamente un conocimiento, todos van a aprender exactamente lo mismo. B. Para mí, este conocimiento se retendrá de la misma manera que los dibujos que hacen varios retratistas de la cara de una persona. La cara y el conocimiento que se va a aprender, son los mismos para todos. Pero cada individuo (retratista o alumno) utiliza una técnica distinta, por lo cual, habrán resultados diferentes. Pero sin duda, si hiciéramos un análisis de todos los dibujos podríamos elegir uno que representaría más fielmente la cara de el/la modelo. De igual forma, el alumno que haya utilizado la mejor técnica será quien más fielmente retenga este conocimiento en su cabeza. 26 C. La retención de este conocimiento es análoga a la interpretación que diferentes directores de orquesta hacen de una misma obra musical. Aunque la partitura es igual para todos los directores, cada uno hace una interpretación subjetiva de ella. Así, los que escuchen los conciertos sabrán que todos han dirigido la misma obra, pero no habrá habido una interpretación igual a otra. D. Este conocimiento quedará fijado en la mente de los estudiantes como la imagen de la columna vertebral que se logra a partir de una resonancia magnética. Para que la imagen sea nítida, la máquina deberá pasar varias veces por la zona. Del mismo modo, cuanto más repasen los estudiantes un conocimiento, más fielmente podrán aprenderlo. E. A mí me parece que este conocimiento quedará fijado en la mente de los estudiantes como cuando se obtienen imágenes con una cámara de fotos. Los conocimientos son lo que son y por esto sólo puede ser que los sabes o no los sabes. F. Me parece que este conocimiento quedará fijado en la mente los estudiantes como los cuadros que varios artistas hacen de un mismo objeto. Aunque todos los artistas pinten el mismo objeto, el resultado será que cada uno pintará un cuadro diferente y no podrá decirse que alguno de estos cuadros representa más fielmente el objeto en cuestión. Me parece que esta metáfora es adecuada porque ni al momento de aprender, ni al hacer un cuadro, las personas deberían tener como intención principal hacer sólo una copia. Actividad modificada de Pozo, 2006 Es útil observar los resultados en una parrilla, de esa manera podemos ver las concepciones implícitas del grupo, hagan la prueba con las respuestas de 12 compañeros, utilice el anexo S1P2: 27 Profesor 1 A B C D E F 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Actividad 6 (individual) Propósito: Contestar el cuestionario de preguntas abiertas para conocer los conocimientos previos de los participantes en el tema de evaluación. Producto: Cuestionario de conocimientos previos. Tiempo estimado: 25 minutos Los participantes contestan de manera individual el cuestionario diagnóstico de la sesión, viene como anexo S1P3. 28 Cuestionario diagnóstico Nombre: ____________________________________________________ Instrucciones: defina los siguientes conceptos de la manera más completa posible: ¿Qué es evaluar? Utilice este espacio al terminar la 2da. sesión ¿Para qué sirve evaluar? ¿La evaluación es necesaria para aprender? ¿Es necesaria una evaluación calificadora? ¿Cómo evalúa a sus estudiantes? ¿En qué momentos evalúa a sus estudiantes? ¿Qué instrumentos usa para evaluar a sus estudiantes? ¿Sabe algo de la autorregulación? Explique en qué consiste: ¿Qué usos da a la evaluación? Actividad 7 (individual y plenaria) Propósito: Contestar el cuestionario Q-Sort: ¿Por qué evaluar?, para conocer los conocimientos previos de los participantes. Producto: Cuestionario Q-Sort: ¿Por qué evaluar? Tiempo estimado: 35 minutos Hasta ahora hemos hecho el diagnóstico de las concepciones que tienen los maestros acerca del papel del docente durante las clases; cómo aprenden los 29 estudiantes y qué saben de la evaluación. También hemos utilizado diferentes instrumentos y estrategias para realizar las evaluaciones diagnósticas (los dibujos, las preguntas abiertas, el análisis de metáforas), y terminaremos por conocer un instrumento también útil para saber el estado en que se encuentra cada uno de los participantes y el grupo completo, por favor utilice el anexo S1P4: Para construir un Q-Sort se elaboran una serie de proposiciones (ítems) que se presentan a los participantes, y se les pide que las distribuyan según unas categorías de clasificación, en un número determinado de montones como sigue: Cuestionario Q-Sort: ¿Por qué evaluar? Para llenar el siguiente cuadro, se sugiere que en el grupo se lea en voz alta cada uno de los enunciados, después cada uno de los participantes los clasificarán de acuerdo a la siguiente puntuación: 1) +2, proposición con la que esté muy de acuerdo 2) +1, las cuatro proposiciones con las que esté de acuerdo 3) 0, las seis proposiciones con las que no esté ni de acuerdo ni de desacuerdo 4) -1, las cuatro proposiciones con las que esté en desacuerdo, y 5) -2, la proposición con la que esté muy en desacuerdo Colóquelas en la siguiente parrilla: +2 +1 0 -1 -2 30 Cuestionario Q-Sort: ¿Por qué evaluar? 1. Para recoger la información y así poder seleccionar el alumnado según sus capacidades. 2. Para adecuar los métodos utilizados por el profesorado a las necesidades y dificultades de aprendizaje del alumnado. 3. Para orientar al alumnado en sus estudios futuros. 9. Para averiguar cuáles son los obstáculos con que se encuentra el alumnado en su aprendizaje y así poder proporcionarle la ayuda necesaria. 10. Para determinar cuáles son los errores que están efectuando los alumnos en su proceso de aprendizaje. 11. Para poder comunicar al alumnado o a sus padres el resultado de su aprendizaje. 4. Para clasificar al alumnado según sus 12. Para poder extender el acta niveles de aprendizaje. administrativa que certifica que los alumnos han superado los aprendizajes de un curso o semestre. 5. Para determinar el nivel de resultados 13. Para obtener información que alcanzado por el alumnado después de permita determinar la calificación un proceso de aprendizaje. obtenida por cada estudiante en el aprendizaje de un cierto bloque de contenidos. 6. Para obtener información sobre el 14. Para determinar cuáles son las grado alcanzado de los prerrequisitos ideas previas de los alumnos sobre de aprendizaje antes de iniciar una cierto bloque de contenidos, antes de secuencia de enseñanza-aprendizaje y iniciar el aprendizaje, para poderlas arbitrar, si es necesario, los tener en cuenta en las secuencias de mecanismos de compensación enseñanza-aprendizaje. necesarios. 7. Para valorar la planificación de las 15. Para comparar los datos obtenidos actividades de enseñanza-aprendizaje a al inicio, con los datos obtenidos en el la realidad del grupo de clase. transcurso y/o final de una actividad de enseñanza. 8. Para adecuar la planificación de las 16. Para emitir un juicio sobre el grado actividades de enseñanza-aprendizaje a de madurez del alumnado en relación la realidad del grupo de clase. con unos objetivos prefijados. Editado de M. Pont & Frigola, 1993, en Jorba, 1994 31 La parrilla para organizar las respuestas del grupo es la siguiente: Valores 1 de la variable +2 +1 0 -1 -2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Cuando se recuperan los resultados podemos ver las tendencias del grupo, en algunos casos notaremos que algunos docentes mantienen la posición tradicional donde la evaluación es para calificar y en otros casos observaremos que algunos profesores han cambiado a la idea de que la evaluación es el motor del aprendizaje y por lo tanto es el proceso que permite obtener evidencias, elaborar juicios y brindar retroalimentación sobre los logros de aprendizaje de los alumnos a lo largo de su formación. Parte 3. ¿Qué es la Evaluación? Propósito Realizará diferentes actividades para comprender la evaluación desde el enfoque socioconstructivista. Tiempo estimado: 1 hora 40 minutos Actividad 8 (plenaria) Propósito: Reconocer los resultados de la diagnosis para resolver qué hacer con los mismos. Producto: Reflexión y planificación Tiempo estimado: 30 minutos Hasta ahora se utilizaron varios instrumentos para la diagnosis (dibujo, elección de metáforas, cuestionario de preguntas abiertas y Q-Sort). De los mismos podemos concluir lo siguiente: 1) De los dibujos elaborados: Esta actividad aparentemente sencilla la recomendaron en 1992, White y Gunstone para el primer día de clase de un curso de formación de profesores (un 32 semestre o año), los dibujos obtenidos mostraban al profesor dominando la escena y los estudiantes mostraban ser totalmente pasivos. Al terminar el curso, se les pidió que hicieran el mismo dibujo y ellos mostraron haber entendido que el trabajo del maestro ha cambiado ya que los estudiantes se ven trabajando en equipo de manera colaborativa y se muestra un arreglo flexible del aula. La estrategia de utilizar dibujos es muy abierta porque no hay límite a su respuesta, ya que los participantes deciden qué poner a diferencia del uso cuestionarios con opciones cerradas, los informes personales o KPSI, los cuestionarios tipo Q-Sort e inclusive los mapas conceptuales a pesar de que son menos limitantes que los anteriores. El propósito de los dibujos es investigar lo que los participantes (estudiantes) han entendido o entienden de un tema, en ellos se revelan cualidades que no se pueden observar cuando se escribe o se dan ejemplos. Los dibujos revelan concepciones abstractas, como en el caso de cuando se les pide que dibujen a un científico ya que muestra su concepción particular de ciencia. Los ejemplos anteriores ponen de manifiesto que las formas de concebir las funciones de la evaluación y de cómo aplicarla están íntimamente ligadas a las concepciones de ciencia, sobre cómo se aprende y sobre cómo se enseña. Estas concepciones están sobre la base de los distintos modelos de enseñanza. Una visión de ciencia “verdad” que proviene de la teoría realista conlleva a evaluar si los alumnos saben reproducirla, una concepción de ciencia que proviene de la teoría interpretativa pone atención en los procesos. Y una visión de la ciencia como construcción social de modelos explicativos conlleva concebir la regulación como aspecto central para generar los modelos. 33 El procedimiento es muy fácil ya que al proponer que dibujen, todos los estudiantes de todas las edades entienden qué hacer. El profesor puede dar los materiales o simplemente con un lápiz y una hoja es posible hacer la actividad. En especial, para la enseñanza de las ciencias, coincidimos con Justi cuando señala que la actividad científica consiste, fundamentalmente, en la construcción y validación de modelos y modelar es construir modelos ya sea en los laboratorios de investigación o en las aulas. También indica que aprender a hacer ciencia implica que los alumnos sean capaces de crear, expresar y comprobar sus propios modelos, es decir modelar y señala que el modelaje requiere de tres pasos: 1. A partir del mundo real conocimiento, imaginación y creatividad para concebir el modelo mental. 2. A partir del modelo mental recolección de datos y construcción física del modelo para expresarlo socialmente ya sea de forma material o matemática. 3. A partir del modelo expresado material o matemáticamente su contrastación y encaje con el mundo real (Chamizo, 2010). De ahí que se considera que hacer dibujos es importante en la didáctica de las ciencias, porque en ellos se pueden plasmar los modelos nanoscópicos que los estudiantes tienen de las cosas (esto se verá en las siguientes sesiones). 2) De la elección de las metáforas: En esta actividad podemos encontrar diferentes concepciones acerca del aprendizaje y cómo se retiene la información en nuestra mente. Las respuestas A y E son propias de la teoría directa o realista, las respuestas B y D, son propias de la teoría interpretativa y las respuestas C y F de la teoría constructiva. He aquí una breve explicación de cada una de ellas (Pozo, 2006). Procesos cognitivos 1) La teoría directa o realista: se pone énfasis en que el aprendizaje consiste en hacer réplicas o copias fieles de una la realidad externa al aprendiz por lo que concebirán los procesos de aprendizaje como una elaboración de copias lo más fieles posibles de la información procesada, acercándose a una especie de conductismo mediacional. 2) La teoria interpretativa: supondrá que en el aprendizaje median una serie de procesos que transforman o interpretan el objeto de aprendizaje pero sin alterarlo en lo esencial. El sujeto en parte altera el objeto de aprendizaje pero sin transformarlo. 3) La teoría constructiva: el aprendizaje se concibe como un proceso de transformación o construcción del objeto de aprendizaje, la nueva información se enlaza con la información ya presente en la memoria del aprendiz, esta 34 información se encuentra organizada como una red de conceptos interconectados que está en continua transformación. 3) De las respuestas al cuestionario abierto: El cuestionario propuesto es el objeto de estudio de la sesión por lo que cada una de las preguntas se responderá con las siguientes actividades: ¿Qué es evaluar? ¿Para qué sirve evaluar? ¿La evaluación es necesaria para aprender? ¿Es necesaria una evaluación calificadora? ¿Cómo evalúa a sus estudiantes? ¿En qué momentos evalúa a sus estudiantes? ¿Qué instrumentos usa para evaluar a sus estudiantes? ¿Sabe algo de la autorregulación? Explique en qué consiste, y por último, ¿Qué usos da a la evaluación? Se espera que al realizar la actividad 9 pueda dar respuesta a todas ellas. El uso de los cuestionarios sirve para explorar lo que los participantes saben o comprenden de un tema, pero además, ayuda a los estudiantes a contextualizar lo que ya saben y a tender los puentes para la nueva información. Cuando la información que manejan es incompleta o errónea, es importante que el docente lo sepa y entonces actúe en consecuencia, es decir que las actividades propuestas sean adecuadas para hacer explicitas las diferentes ideas o los diferentes modelos de los estudiantes y les ayude por medio de algunas actividades a que se acerquen a los modelos escolares deseados. Por ejemplo: puede ser que en nuestro cuestionario encontremos las siguientes respuestas: ¿Qué es evaluar? Es para calificar a los estudiantes Es un proceso que sirve para comprobar si un alumno aprende los conceptos que se están enseñando La evaluación es para ayudar a los estudiantes en su propio proceso de construcción del conocimiento Es un proceso de recogida de información para emitir juicios y tomar decisiones, que pueden ser para calificar o para modificar e introducir cambios para que los estudiantes logren el aprendizaje significativo de los contenidos. 35 4) Del cuestionario Q-Sort: El Q-Sort es un instrumento útil en la evaluación de los aprendizajes en situaciones muy diversas, por ejemplo para determinar las actitudes o las representaciones que se hacen los diversos individuos de un grupo sobre determinado tema o cuestión, y para hacer la comparación con la representación global del grupo; o bien para apreciar la acción producida por una etapa de enseñanza o de formación. Por lo tanto puede dotar al alumno de un instrumento más para la autorregulación. Si este instrumento se contesta al finalizar las ocho sesiones del curso, veremos como las ideas de algunos participantes han cambiado con respecto al inicio del curso. Este instrumento es útil para realizar la evaluación diagnóstica, se reconoce que con la práctica se internaliza y una vez que se adquiere la estrategia resultará efectiva para ver la tendencia del grupo y proponer actividades de acuerdo a lo que la mayoría sabe. En el anexo S1P4 se incluye un ejemplo para entenderlo mejor. Se piensa que lo más importante de este instrumento es la reflexión que se le dé a cada una de los enunciados y el orden en que los acomodarán los docentes participantes, de este podemos concluir sus concepciones respecto a la evaluación. 5) La conclusión: Tenemos un grupo heterogéneo y lo que debemos perseguir es que al terminar la segunda sesión, la mayoría de los participantes negocien significados y finalmente compartan la misma idea. El secreto está en la planificación de las actividades y las estrategias de evaluación que se deciden usar durante el proceso de aprendizaje. ¿Ustedes qué opinan? Como ya se ha dicho, la evaluación diagnóstica inicial ha de permitir la adecuación del diseño curricular a las características y necesidades del alumnado. Una diagnosis no es útil si, en función de ella, no se regulan las actividades de enseñanza-aprendizaje previstas. Pero llevar a cabo esta adecuación no es fácil. En general, cuando se inicia la enseñanza de un tema, la programación está ya diseñada, ya sea sobre la base de materiales didácticos existentes en el mercado, como libros de texto u otros, ya sea de unidades didácticas elaboradas por el propio profesorado del centro. Dicha programación, en general, acostumbra a ser “única” para un conjunto de estudiantes y la diagnosis revela que éstos son diversos. Efectuar cambios en lo que ha sido planificado desde la lógica del 36 profesorado para adecuarlo a las diversas lógicas de los estudiantes es uno de los retos más difíciles que plantea la profesión de enseñante. Entre las actuaciones que se pueden deducir del análisis de los resultados de una evaluación inicial destacaríamos: - La modificación de la programación inicial, ya sea ampliando contenidos o actividades, ya sea reduciéndolos o readaptándolos. - La organización de actividades que faciliten que el alumnado tome conciencia de sus puntos de partida, de sus ideas y procedimientos, y de la diversidad de puntos de vista. - La atención a los alumnos y alumnas con dificultades específicas, por ejemplo, convocándolos a una hora de consulta fuera del aula, o promoviendo que algunos compañeros o compañeras les ayuden, o haciendo un seguimiento más específico de su trabajo en el aula. - La distribución del alumnado en grupos, ya sea heterogéneos u homogéneos según las actividades. Actividad 9 (individual, en equipo y plenaria) Propósito: Revisar un artículo para entender qué es evaluar desde el punto de vista socioconstructivista. Producto: Organizador gráfico con la información del artículo. Tiempo estimado: 70 minutos Estamos seguras que ya se muere de ganas por revisar un artículo que le permita tener un panorama más amplio acerca de la evaluación desde el enfoque socioconstructivista ¿verdad?, pues ha llegado el momento de que lea uno que resume lo que muchos libros (completos) dicen acerca del tema que nos compete. Además, le comento que la autora ha dedicado muchos años al estudio de la evaluación y tiene mucho trabajo elaborado al respecto. Le puedo decir que es una investigadora en la didáctica de las ciencias muy prestigiada y además de que ha llevado al aula lo que están por leer, ha tenido la sensibilidad de venir varias veces a nuestro país para compartir sus experiencias con los docentes mexicanos e inclusive varios de nuestros compañeros mexicanos han estado con ella trabajando, por lo que no me cabe la menor duda que sus experiencias serán de gran utilidad para ustedes. En este caso escribió para química, pero bien se puede transferir a otras áreas, ya que ella es autora del libro 10 ideas clave: Evaluar para aprender, de editorial GRAÓ. Además, les comento, que se eligió este artículo porque en pocas páginas resume lo que escribe en sus libros. El artículo es: La evaluación refleja el modelo didáctico: análisis de actividades de evaluación planteadas en clases de química, 37 donde Neus Sanmartí comparte crédito con Graciela Alimenti de Argentina, anexo S1P5. Instrucciones: ─ Lea con cuidado el artículo y de respuesta a las siguientes preguntas: ¿Qué es evaluar? ¿Para qué sirve evaluar? ¿La evaluación es necesaria para aprender? ¿Es necesaria una evaluación calificadora? ¿Cómo evalúa a sus estudiantes? ¿En qué momentos evalúa a sus estudiantes? ¿Qué instrumentos usa para evaluar a sus estudiantes? ¿Sabe algo de la autorregulación? Explique en qué consiste. ¿Qué usos da a la evaluación? ─ Tiene 40 minutos para hacerlo y debe representar sus respuestas en un organizador gráfico (ejemplos en anexo S1P6) que bien puede ser un mapa conceptual o diagrama. Recuerde que los organizadores gráficos son de gran utilidad cuando se quiere resumir u organizar la información (Diaz-Barriga, 2010), si el que lo construye es el estudiante, es una estrategia de aprendizaje, si el que lo hace es el docente es una estrategia de enseñanza que utiliza para apoyar la comunicación de la estructura lógica de la información que ha de aprender el alumno. ─ Con el color de los gafetes, formen equipos de seis personas, comparen sus producciones y elaboren un organizador gráfico en un pliego de papel bond. El trabajo en equipo es imprescindible en el trabajo experimental, se sugiere que sigan las siguientes recomendaciones: 38 ─ Tienen 30 minutos para presentar en plenaria los organizadores gráficos realizados, se permite la negociación de significados hasta que todos queden satisfechos con las respuestas a las preguntas propuestas. Parte 4. Evaluación de la sesión Propósito Reflexionar sobre las actividades propuestas en la sesión, así como su utilidad en su práctica docente. Tiempo estimado: 10 minutos Actividad 10 (individual). Producto: Diario de clase Propósito: Reflexionar sobre lo aprendido con la elaboración del diario de clase. Producto: Diario de clase. Tiempo estimado: 10 minutos Reportar sus conclusiones con el diario de clase: 1. ¿Qué he aprendido? 2. ¿Qué ideas he cambiado respecto a las que tenía al principio? 3. ¿Cómo lo he aprendido? 4. ¿Qué ideas o aspectos aun no entiendo bien? Producto de la sesión 1 En el siguiente producto se debe reflejar la integración de los conocimientos adquiridos durante la sesión 1. Producto 1. Diario de clase 39 En el siguiente cuadro se resumen algunas conclusiones a las que hemos llegado después de realizar la evaluación diagnóstica y leer el artículo: TIPOS DE CURRICULOS Y FUNCIONES DE LA EVALUACIÓN MODELOS DE TRANSMISIÓN Concepciones sobre la ciencia, sobre cómo la aprenden los alumnos y sobre cómo enseñarla -Ciencia como “verdad”. -El alumnado no tiene ningún conocimiento previo del tema si no se le ha enseñado. -Enseñar requiere dar a conocer paso a paso el nuevo conocimiento. MODELOS DE DESCUBRIMIENTO -Ciencia como conocimiento construido racionalmente. -No son importantes los posibles conocimientos previos. -El nuevo se puede redescubrir a través de la experimentación. MODELOS SOCIOCONSTRUCTIVISTA S -Ciencia como construcción social moderadamente racional. -El alumnado ha construido modelos explicativos sobre los fenómenos. -Enseñar implica promover la evolución de los modelos. FUNCIONES DE LA EVALUACIÓN A LO LARGO DEL APRENDIZAJE Evaluación inicial Evaluación durante el proceso de aprendizaje Evaluación final No tiene ningún objetivo (sólo posibles prerrequisitos de aprendizaje). No tiene ningún objetivo (sólo posibles prerrequisitos de aprendizaje). Comprobar si el alumnado va aprendiendo cada parte del concepto/modelo que se va introduciendo. Detectar en que aspectos el alumnado se desvía del proceso de razonamiento previsto como lógico. Comprobar si el alumnado ha sintetizado el modelo objeto de enseñanza. Comprobar si el alumnado ha redescubierto (construido) el modelo objeto de enseñanza. (Auto) Identifica los modelos iniciales, valores y otros puntos de partida. (Auto) Identificar las razones de las posibles incoherencias entre las propias ideas, los nuevos modelos introducidos y los datos experimentales. (Auto) Reconocer el grado de evolución del modelo objeto de estudio respecto al inicial. 40 Editado de Sanmartí, 2004 Sesión 2 ¿Será melón, será sandía…? Instrumentos para la evaluación diagnóstica: Dibujos, KPSI, KWL, POE “No hay tiempo más inútil (para el aprendizaje) que el que dedicamos los profesores a corregir los trabajos de los alumnos” Neus Sanmartín Introducción En la sesión anterior llegamos a la conclusión de que la evaluación es el centro de todo el proceso de aprendizaje y que la condición necesaria para que los alumnos aprendan es que se autoevalúen y regulen sus errores. En 1990 Nunziati mencionó que quien corrige los errores es el propio alumno, el profesor puede detectarlos, comprender su lógica y ayudar a los estudiantes a superarlos, pero no los corrige. También en 1991, Perrenoud mencionó: “El éxito de los aprendizajes se debe más a la regulación continua de los errores que no a la genialidad del método de enseñanza”. Y en 2007, Sanmartí escribe “Aprender comporta, básicamente, superar obstáculos y errores. Las estrategias y métodos de evaluación aplicados en los procesos de enseñanza y aprendizaje tienen una extraordinaria repercusión en los resultados de dichos procesos. Dicho de otra forma, la evaluación no sólo mide resultados, sino qué condiciones, qué se enseña y cómo, y muy especialmente qué aprenden los estudiantes y cómo lo hacen”. Esta sesión se dedica a la evaluación, en particular la que se realiza en los trabajos experimentales por lo que daremos algunos detalles acerca de ellos: En la enseñanza de las ciencias, los trabajos experimentales son considerados esenciales para la construcción de los conocimientos conceptuales, procedimentales y actitudinales de los estudiantes, además, cuando ellos los realizan, se motivan e interesan en el estudio de los temas y logran alcanzar el aprendizaje significativo tan deseado por los docentes. Es importante mencionar que el estudio vivencial de los fenómenos de la vida cotidiana, los lleva a comprender conceptos que a menudo son abstractos por lo que es primordial que los docentes que diseñan las secuencias didácticas para implementarlos dediquen tiempo al análisis didáctico y científico del tema y a partir de ellos, desarrollen las actividades que incluyen estrategias instruccionales y evaluativas, además de metodologías activas para el desarrollo de la competencia científica (Delgado, 2011). La presente sesión está dedicada a la observación de cómo se hace una secuencia didáctica que integre la evaluación en todo el proceso y a la reflexión 41 obligada de los participantes respecto a la evaluación inicial de los trabajos experimentales. Se espera que a partir de las actividades propuestas, se desprenda la valoración colectiva de los trabajos experimentales y en particular su evaluación para la asignatura de Ciencias II. Propósito general de la sesión 2 Revisar cómo se elaboran las secuencias didácticas ¿Qué hace el docente? ¿Por qué utiliza una estrategia y no otra? ¿Cómo realiza la evaluación?, de tal manera que se hace explícito lo implícito, a través del uso de instrumentos de evaluación inicial. Materiales Programa de Estudio 2011. Guía para el maestro. Educación Básica Secundaria. Ciencias. México: SEP Hojas blancas. Hojas de colores. Hojas de rotafolio. Plumones para rotafolio. Material para realizar los experimentos (especificaciones dentro de cada una de las actividades experimentales). Actividad 1 (plenaria) Propósito: Recuperar las actividades de la sesión anterior para presentar la nueva información. Producto: Repaso de las actividades anteriores y conocimiento de la nueva información. Tiempo estimado: 15 minutos De forma ordenada, comenten en plenaria sobre las actividades de la sesión anterior. Con la intención de hacer más concreta su reflexión y de llegar a acuerdos en el grupo, presenten algunos de los organizadores gráficos que elaboraron en la sesión 1. 42 Parte 1. La elaboración de una secuencia didáctica Propósito Revisar un documento para conocer cómo un docente que se ha dedicado a la enseñanza de las ciencias planea las actividades de una secuencia didáctica. Tiempo estimado: 2 horas 45 minutos Bloques de estudio involucrados: III, segundo año Actividad 2 (individual, en equipo y plenaria) Propósito: Describir en una hoja diferentes ideas de cómo planifica su clase. Producto: Hoja con la planificación de las clases de ciencias. Tiempo estimado: 30 minutos 1.- Se hacen nuevos equipos de 5 ó 6 personas, depende del número de participantes en el grupo, de tal manera que solamente queden cinco equipos. 2.- Ya que están en el equipo correspondiente, el coordinador solicita a los participantes que saquen una hoja y en ella describan de manera breve cómo planifican sus clases (se recomienda media cuartilla). 3.- Los participantes escriben en la hoja sus ideas. 4.- Comparan en el equipo sus producciones y comentan las diferencias y similitudes. 5.- De manera plenaria comentan sus reflexiones. Actividad 3 (plenaria) Propósito: Revisar un documento para conocer cómo se elabora una secuencia didáctica en ciencias. Producto: Reflexión acerca de lo que debe saber y saber hacer un docente de ciencias. Tiempo estimado: 60 minutos Se utilizará la estrategia de lectura comentada, de tal manera que el coordinador solicita que uno a uno, los participantes vayan leyendo el documento “La mejor solución”, donde se van haciendo pausas para comentar en plenaria lo que se describe a continuación. La mejor solución Mario tiene 20 años como profesor de secundaria de las asignaturas de física y química. Desde hace diez años se ha preocupado por el aprendizaje de sus alumnos ya que había notado un alto índice de reprobación y la deserción de los estudiantes. 43 ¿Qué hizo Mario para para solucionar este problema? Empezó por buscar información acerca de cómo aprenden lo estudiantes, cuáles son las estrategias que favorecen el aprendizaje, por qué los estudiantes olvidan la información que se les enseña y en este andar encontró un espacio en un diplomado de enseñanza de las ciencias al cual se inscribió. ¿Cuál sería su sorpresa cuando vio que hay diferentes líneas de investigación en la enseñanza de las ciencias que lo ayudarían a que sus estudiantes aprendieran significativamente los contenidos de las asignaturas? Un primer paso fue reconocer que un docente de ciencias requiere de muchos atributos que se resumen en el siguiente cuadro: A partir de esto Mario detectó que necesitaba: 1) Conocer la materia a enseñar, que significa: i. Conocer la historia de las ciencias, es decir, conocer los problemas que originaron la construcción de los conocimientos científicos, cómo se articularon y cómo evolucionaron, cuáles fueron sus dificultades. Por ejemplo, es común ver en los libros de texto las leyes de los gases, que las describen en tres cuartillas cuando en realidad su construcción llevó más de trescientos años. ii. Conocer las orientaciones metodológicas empleadas en la construcción de los conocimientos, es decir la forma en que los científicos abordan los problemas. iii. Saber seleccionar contenidos adecuados que proporcionen una visión actual de la ciencia y sean asequibles para los alumnos y susceptibles de interesarles. 2) Cuestionar el pensamiento docente ya que se tienen diversas ideas al 44 respecto: i. Enseñar ciencias es fácil, cuestión de personalidad, de sentido común o de encontrar la receta adecuada. ii. La actitud distinta que se tiene hacia los alumnos y hacia las alumnas por lo que respecta a la “capacidad para las ciencias”. iii. El clima generalizado de frustración asociado a la actividad docente ignorando las satisfacciones potenciales que esta actividad aporta. 3) Saber cómo aprender los estudiantes ¿cuáles son esos procesos que llevan a cabo para que su aprendizaje sea significativo? 4) Ser críticos de la enseñanza que tradicionalmente dan. 5) Saber planificar que incluye el diseño de actividades, la utilización de estrategias, todo en un clima del aula favorable. 6) Enseñar a los estudiantes habilidades y estrategias. 7) Saber evaluar. 8) Utilizar las investigaciones educativas recientes para su planificación. En la búsqueda, el Mtro. Mario encontró un artículo maravilloso de Sánchez Blanco y Valcárcel que le ayudó a preparar sus clases y a que sus estudiantes obtuvieran mejores calificaciones en las asignaturas que él impartía y en otras porque estaban aprendiendo estrategias e instrumentos de autorregulación que los ayudaban a darse cuenta de lo que aprendían y lo que les hacía falta aprender. Entonces el Mtro. Mario les preparó a ustedes una presentación breve del artículo que lo ayudó a planear sus clases, motivar a los alumnos al estudio de las ciencias y lograr el aprendizaje significativo de los contenidos. Ver anexo S2P1, si desea puede leer el artículo completo, se encuentra en el anexo S2P2. Este documento inicia como sigue: 45 Además, el Mtro. Mario se propuso trabajar un tema que sabía de antemano era difícil para los estudiantes: la “Teoría cinético molecular”. Y buscó en diferentes fuentes bibliográficas: Del análisis científico que realizó, encontró que en la enseñanza de la química es muy importante la explicación de la naturaleza y las propiedades 46 de la materia, así como los cambios que puede experimentar y que por lo tanto los estudiantes deberían asumir que la materia tiene una naturaleza discontinua, comprendiendo que más allá de su apariencia visible o de los diversos estados en que puede presentarse, está siempre formada por átomos, pequeñas partículas que están siempre en continuo movimiento e interacción, que pueden combinarse para dar estructuras más complejas, y entre las que no existe absolutamente nada, lo que implica la compleja y abstracta idea de vacío (Pozo, 1998). Estas nociones resultan fundamentales para describir y explicar las diferencias entre los tres estados de agregación de la materia o sus propiedades como la difusión y la dilatación. De sus investigaciones llegó a la conclusión de que los estudiantes deberían de saber lo siguiente: El modelo se basa en tres ideas fundamentales: 1. La materia está formada por partículas muy pequeñas que no podemos ver. Son los átomos y las moléculas. 2. Las partículas están moviéndose continuamente. Independientemente de cómo veamos a la materia con nuestro ojos y aunque ésta esté en reposo, según este modelo, las partículas que la componen estarían siempre moviéndose y en continua agitación. 3. En medio de las partículas no hay absolutamente nada. Sólo hay un espacio vacío que no contiene nada más. La materia es discontinua. Del análisis didáctico que realizó encontró las siguientes dificultades para el aprendizaje: Para los estudiantes es difícil entender que la materia es discontinua, esto mismo sucedió a lo largo de la historia de la ciencia ya que tuvieron que transcurrir muchos siglos, desde Demócrito (460-370 a.C.) considerado el fundador de la escuela atomista; para que se postularan los primeros modelos atómicos de la materia. De su revisión llegó a las siguientes conclusiones: Las creencias de los estudiantes: La materia es tal como se la ve: continua y estática. El reposo es su estado natural y no existe vacío. Basta con una descripción macroscópica para explicar las características de la materia, aunque, en ocasiones, se puede recurrir a las partículas. 47 Si la materia está constituida por partículas, estas tienen que tener las mismas propiedades que el sistema al que pertenecen, por ejemplo: los átomos de cobre son rojos como el metal. Si las partículas explican el comportamiento de la materia cuando ésta sufre un cambio, sus partículas tienen que experimentar el mismo cambio, por ejemplo: las moléculas se expanden cuando se calientan. Del resultado de sus análisis científico y didáctico Mario llegó a la conclusión de que debería trabajar con algo concreto, que fuera visible para los estudiantes, además que fuera familiar. Así pensó que era con los gases con los que podía hacer que los estudiantes observaran cambios y que a partir de ellos podían llegar a elaborar el modelo de la teoría cinético molecular. Pero encontró algunas ideas previas que los estudiantes tienen respecto a los gases: Reconocen los sólidos y los líquidos pero no reconocen los gases, no se dan cuenta que el aire y otros gases son materia, dicen que el aire existe pero lo consideran algo abstracto que sólo se piensa. Consideran que los gases no tienen masa ni peso. Consideran que el aire es bueno para respirar y para la vida, pero cuando se les habla de gases los consideran peligrosos o venenosos. No reconocen que los gases se comprimen. Actividad 4 (individual y plenaria) Propósito: Elaborar una predicción para determinar cómo el profesor Mario elaboró la secuencia didáctica. Producto: Predicción de la solución al problema anterior Tiempo estimado: 30 minutos De acuerdo a lo revisado en la actividad anterior, el docente debe escribir en una hoja cómo cree que el Mtro. Mario elaboró su secuencia didáctica. Después se debe proponer que algunos participantes lean sus predicciones para motivarlos a ver qué hizo Mario para resolver su problemática. 48 Actividad 5 (individual, en equipo y plenaria) Propósito: Observar diversos instrumentos para ayudar al profesor Mario a presentar la mejor secuencia didáctica. Producto: Elección de los instrumento por grado de complejidad. Tiempo estimado: 45 minutos El Mtro. Mario encontró que cuando el docente conoce con anterioridad los conocimientos e ideas previas de los estudiantes le permite ganar tiempo y prever ciertas dificultades que se pueden presentar durante la clase, además de que el docente se pone al día de la mayoría de los obstáculos con los que los alumnos pueden encontrarse, cosa que le permite abordar los conceptos con mayor profundidad (Vecchi, 2006). Sin embargo también halló que “las ideas previas las debemos hacer surgir en la clase”, porque es indispensable que cada joven tome conciencia de sus propios conceptos previos y que en ocasiones, éstos no son los mismos que los de sus compañeros ya que la disparidad de opiniones y argumentos provoca en algunos alumnos la necesidad de cambiar de concepto previo; por lo que se crea a veces el “conflicto cognitivo” que permite propiciar naturalmente las confrontaciones que los lleve a crear sentido y la dinámica favorable para la elaboración del conocimiento. Ahora, el Mtro. Mario nos presentará varios instrumentos que encontró en la literatura y otros que él mismo modificó para obtener las ideas previas del tema, por favor ayúdele a determinar cuál considera el más efectivo o en su caso cuál pondría usted primero y cuál después para ir de lo más simple a lo complejo, de lo concreto a lo abstracto de acuerdo a la siguiente información: 49 Editado de Sanmartí, 2002 . Una actividad que encontró en un artículo es la siguiente (ver anexo S2P3): 50 Editado de Oliva, 2003. Anexo S2P3 También encontró otra actividad que en 1985 presentó Joseph Nussbaum, las ilustraciones de las figuras, en donde encuentra claramente representaciones continuas de la materia (parte “a” de la ilustración 3) y representaciones discretas (parte “b” de la ilustración 3) seleccionadas por los alumnos. Ésta fue una de las primeras veces que se pidió a los alumnos que “imaginen” cómo está constituida la materia en su interior, con el uso de unos lentes mágicos, estrategia que se generalizó posteriormente como sugerencia para mejorar la comprensión de los alumnos, “introducir la idea de un «atomoscopio» o la idea que ellos tienen de «lentes moleculares» con los que se pudieran «ver» los átomos”. En su tercera tarea, Nussbaum pide entonces a los alumnos explicar qué hay entre los puntos de los dibujos, con lo que encuentra por primera vez lo difícil que es que los estudiantes conciban el vacío entre las partículas. Pocos años después, Llorens (1988) vuelve a encontrar en España que sólo 22.1% de los alumnos 51 responden adecuadamente a la pregunta de qué hay entre las moléculas. Nussbaum concluye que “los aspectos de la teoría de partículas más difícilmente asimilables por los alumnos son los más disonantes con sus concepciones antecedentes de la naturaleza de la materia. Estos aspectos son: el espacio vacío (el concepto de vacío), el movimiento intrínseco (cinética de partículas) y la interacción entre partículas (transformación química). Si desea mayor información puede encontrarla en el anexo S2P4. Editado de Garritz, 2006 52 Al Mtro. Mario se le ocurrió que podía modificar la actividad para hacerla en su salón de clases y que los estudiantes pudieran observar lo que ocurre. Lo hizo de la siguiente manera: Para realizar esta actividad requerimos: Un matraz Kitasato, pero puede ser un envase de plástico transparente Plastilina Manguera Jeringa grande Incienso Cerillos Descripción: Voy a encender el incienso, lo apago y dejo que el humo entre por la boca del matraz. Tapo el matraz con plastilina para atrapar el gas (humo) dentro. Con la jeringa extraigo gas del matraz. Suponga que dispone de los “lentes mágicos” con los que puede ver el aire (en este caso usó el humo del incienso para hacerlo visible), que está en el interior del frasco. Dibuje cómo lo vería antes y después de utilizar la jeringa para extraer algo de humo. 53 ANTES DESPUÉS Compare su dibujo con los de sus compañeros: ¿En qué se parecen? ¿Hubo diferencias? Ahora revise con sus compañeros los dibujos del siguiente cuadro, donde algunos niños representaron lo que se imaginaron al ver el anterior experimento. Conteste las preguntas: ¿Cuál de los niños tiene la razón? ¿Por qué creen que ese niño tiene la razón? Dibujen en el papel bond su conclusión y presenten su dibujo al grupo. Comparen lo que hicieron los otros equipos y lleguen a un acuerdo. Cuando los niños ven el experimento se imaginan varias cosas: Eduardo Olga María 54 Alejandro Carolina Pedro Estela Carlos Editado de Llorens (1988). Para terminar la actividad, es importante hacer una reflexión de los instrumentos que el Mtro. Mario encontró: ¿Qué opina de los cambios que hizo al experimento de Llorens para hacerlo con sus alumnos? ¿En qué momento lo utilizaría? ¿Cree que estos instrumentos son adecuados para sus alumnos? Compare sus respuestas con sus compañeros de equipo y en plenaria hagan sus comentarios. De todo lo anterior podemos deducir que en la didáctica de la ciencias hay que tomar en cuenta las dificultades para el aprendizaje de los contenidos, pero que también hay que presentar las actividades de lo simple a lo complejo, porque todas las anteriores actividades tienen un nivel de complejidad mayor, ya que de inmediato se presenta el nivel microscópico sin haber hecho actividades concretas y familiares para los estudiantes. 55 Parte 2. La secuencia didáctica del Mtro. Mario Propósito Revisar y reflexionar acerca de las actividades de la secuencia didáctica que introduce las líneas de investigación en didáctica de las ciencias y la evaluación. Tiempo estimado: 1 hora 25 minutos Bloques de estudio involucrados: III, segundo año Actividad 6 (plenaria) Propósito: Conocer las actividades de una secuencia didáctica en ciencias. Producto: Ver una secuencia didáctica que va de lo simple a lo complejo. Tiempo estimado: 15 minutos Aquí le presento la primera actividad que utilizó el Mtro. Mario en su secuencia didáctica, es un instrumento de diagnóstico que está centrado en el desarrollo de competencias: Regulación-autorregulación El KPSI (Knowledge and Prior Study Inventory), es instrumento de evaluación en el que predomina la autorregulación y es ideal para el desarrollo de competencias en los estudiantes. Por la traducción al español, se le conoce como inventario de conocimientos previos del estudiante, pero en algunos libros también se conoce como informe personal (Díaz Barriga, 2010) y sirve principalmente para que los alumnos se den cuenta de lo que saben al inicio de un tema o secuencia didáctica. Cuando terminan las actividades planificadas por los docentes, se les entrega de nuevo el documento para que lo llenen y al hacerlo, valoren el aprendizaje obtenido. Se utiliza en dos momentos durante el desarrollo de la secuencia didáctica: en el inicio para detectar los conocimientos y las ideas previas de los estudiantes; al final es para que lo vuelvan a llenar y se den cuenta de lo que aprendieron en el trayecto de las actividades de la secuencia didáctica. Es conveniente mencionar que en octubre de 2010, la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos) publicó su informe “Mejorar las escuelas: Estrategias para la acción en México”, en dicho documento hace una serie de recomendaciones para mejorar la calidad y el potencial de los docentes 56 mediante estándares nacionales claros, poniendo mayor énfasis en su formación, desarrollo profesional, selección, contratación y procesos de evaluación. Dentro de estos estándares, se introducen dos puntos referidos a la evaluación: • • Promover la autoevaluación de los aprendizajes y la coevaluación entre pares y alumno-profesor. Usar instrumentos para detectar los conocimientos previos de los alumnos y emplearlos de manera adecuada para la planificación de las actividades durante la clase. Por eso es importante que los docentes se familiaricen con el KPSI, ya que es un instrumento para desarrollar competencias en el estudiante y cumple con la evaluación diagnóstica, la autoevaluación y la coevaluación que recomienda la OCDE. Observe con cuidado cada una de sus partes para que pueda elaborarlo y utilizarlo en sus clases: Se llena al iniciar la secuencia didáctica Se llena al final de la secuencia didáctica 57 Se contesta en plenaria y un compañero coevalúa Para el estudiante: Cuando llena por primera vez el KPSI, le ayuda a darse cuenta de lo que sabe, de lo que todavía no sabe y de los avances que logrará a lo largo de esa secuencia didáctica, los sitúa en la temática objeto de estudio y funciona como un organizador previo de la información, pues le ayuda a empezar a tender puentes entre lo que sabe y la nueva información. Cuando lo llena al término de la secuencia didáctica, es él mismo el que coloca la calificación que considera merecer de acuerdo a los avances observados y la coevaluación de los compañeros. Esto promueve la autorregulación porque el estudiante se da cuenta de su propio conocimiento, corrige los errores y da cuenta de su proceder durante las sesiones (evaluación formadora). Además de que justifica plenamente el porqué de esa calificación. Para el profesor: Este instrumento le permite obtener un diagnóstico de la situación de partida de cada participante y del grupo en general, con base a esta información puede planificar el proceso de enseñanza-aprendizaje-evaluación. Es importante mencionar que el docente debe guardar el cuestionario y cuando termine la secuencia didáctica, lo entrega al estudiante para que lo llene de nuevo, además debe promover la coevaluación. De los resultados finales, el docente evalúa su propio proceder y de la reflexión, puede mejorar las actividades (evaluación formativa). Para terminar el ejercicio es conveniente llegar a la conclusión de que 58 la evaluación es el motor del aprendizaje y se encuentra inmersa en el proceso de enseñanza-aprendizaje-evaluación de manera continua (Sanmartí, 2006). Actividad 7 (individual) Propósito: Contestar el instrumento de diagnóstico. Producto: Respuestas del instrumento diagnóstico. Tiempo estimado: 20 minutos Se ha diseñado el inventario de conocimientos previos para una secuencia didáctica que dura dos sesiones, en ella se privilegia el tema de “La teoría cinético molecular” y el trabajo experimental como una modalidad que apoya el desarrollo de la competencia científica. Así que les sugerimos contestarlo y al hacerlo reflexionar en cada uno de sus componentes y la posibilidad de implementarlo en su práctica docente. 59 INVENTARIO DE CONOCIMIENTOS PREVIOS DE LOS PARTICIPANTES Por favor anote su nombre y las respuestas en las casillas correspondientes. NOMBRE: __________________________________________________________________ Conceptos Grado de conocimiento Lo Lo No lo conozco conozco conozco un poco bien Puedo expresarlo por escrito de la siguiente manera: 1) Explico cómo diseño la planificación en mi clase del tema de “La teoría cinético molecular” : 2) Conozco las dificultades que existen para el aprendizaje de este tema: 3) Las ideas principales de “La teoría cinético molecular” son: 4) En este tema la idea de vacío la abordo en mi clase como sigue: 60 Para ser llenado al finalizar el tema: Este espacio es para que al finalizar el tema se realice la coevaluación. 5) Sé cómo utilizar la estrategia POE para detectar las ideas previas de mis alumnos: 6) Sé elaborar un mapa conceptual y puedo explicar cómo hacerlo: 7) Sé qué es el diario de clase y puedo explicar para qué lo uso en mis clases: 8) Conocer “La teoría cinético molecular” les ayuda a los estudiantes a entender: Después de llenar la sexta columna anote en el cuadro la calificación que cree merecer: Después de revisar con cuidado la séptima columna que llenó su compañero, anote en el círculo la calificación que merece y en el rectángulo escriba una justificación. JUSTIFICACIÓN: 61 Actividad 8 (en equipo) Propósito: Realizar un trabajo experimental para hacer surgir las ideas previas de los estudiantes. Producto: Conocimiento acerca de una metodología para el trabajo experimental. Tiempo estimado: 30 minutos Se utiliza una secuencia didáctica del curso “El Trabajo Experimental en la Enseñanza de las Ciencias con énfasis en Física en la Educación Secundaria I” porque sabemos que algunos de los participantes las hicieron y su participación ayudará a los presentes en la reflexión acerca del porqué de cada actividad y cómo se realiza la evaluación a lo largo del proceso. Es importante que nos narren cómo vivieron la secuencia los demás profesores y alumnos. Además, en cada una de las actividades se dará información de cada uno de las estrategias utilizadas, recuerde que el propósito de este curso es “hacer explícito lo implícito”. Para la realización de este experimento se utilizará la estrategia didáctica POE, descrita desde 1992 por White & Gunstone y sirve para ayudar a que los estudiantes comprendan los conocimientos científicos. Es una secuencia en la que se elabora una predicción (P) basada en los conocimientos e ideas previas, actitudes y creencias de los estudiantes y a partir de ellas interpretan los fenómenos que se les presentan, una vez que la hacen se procede a la observación (O) y se les pide que revisen si su predicción está de acuerdo con la observación y finalmente se les invita a que den una explicación (E). Todo se hace de manera individual, y una vez que lo tienen por escrito, se les pide que en equipo comparen sus predicciones y explicaciones, vean las similitudes y diferencias y finalicen con una explicación acerca del fenómeno observado. En este proceso la negociación de significados en muy importante por lo que el coordinador debe pasar a cada equipo para observar el desarrollo de las discusiones y la colaboración en el equipo, además de dar tiempo suficiente para que lleguen a tomar acuerdos. Para realizar el experimento se utilizará la estrategia de enseñanza llamada POE (Predice, Observa y Explica). Se requieren los siguientes materiales: 1 envase de agua embotellada de aproximadamente 350 ml Una jeringa de 10 ml Un trozo de plastilina 62 Colorante vegetal Agua Un palillo Para instalar el equipo se le quita el émbolo a la jeringa y se coloca alrededor del tubo una cantidad suficiente de plastilina con un cm de espesor para tapar por completo la entrada del envase tal y como lo muestra la figura. 1. ─ En el tubo de la jeringa agregarán agua de color. ─ ¿Qué creen que sucederá? 2. ─ Escriban su predicción en una hoja. 3. ─ Ahora observen (hagan el experimento procurando que todos los participantes del curso observen lo que sucede). ─ Escriban individualmente una explicación de lo observado. 4. El coordinador solicita que en equipo lean las predicciones de cada uno de los participantes. 5. También les solicita que lean sus explicaciones y entre todos elaboren una explicación que satisface a todos los miembros del equipo y será presentada en el pleno. En la mesa de trabajo se tienen los materiales para que en equipo ensamblen el dispositivo y realicen el experimento las veces que deseen e inclusive hagan modificaciones para observar que sucedería si cambian algo. Una vez que se dan las explicaciones en el pleno y se llega a la negociación de significados, se pide una explicación de acuerdo a la negociación del grupo y traten de dibujar o representar su idea. Resulta útil ver las siguientes predicciones y enseguida las explicaciones elaboradas por estudiantes de primer año de las cinco licenciaturas que se imparten en la Facultad de Química de la UNAM: 1. 2. Mi predicción es que el agua no entrará a la botella. Explicación: el agua pasó un poco, pero al final ya no pasó debido a la presión hermética que la botella que no deja caer la gota de agua, sin embargo cayó un poco porque la presión atmosférica fue mayor a la hermética en la botella con poco agua en la jeringa, hay aire en la botella, lo cual genera la presión. Va a gotear. Explicación: se concentra la presión en un punto en el momento que el líquido alcanza cierta distancia de la salida de la 63 presión es tal que no permite que salga líquido (Tensión superficial). La presión disminuye por el aumento de la temperatura. 3. El agua no va a caer. Explicación: el agua no cayó porque el volumen de la botella estaba ocupado por aire ya que el aire no puede salir el agua no puede entrar. 4. El líquido va a pasar por la jeringa. Explicación: no pasó, ejerció una fuerza por la plastilina alrededor de la jeringa y además creo que la botella tuvo algo que ver con tal fuerza. 5. Yo pienso que el agua cambia de color y pasa lentamente. Explicación: el agua pasa por la jeringa a la botella, se detuvo… ya no pasó… el líquido se quedó en la jeringa. Pienso que porque el líquido era demasiado al pasar por el tubo de la jeringa y con la plastilina pues se detuvo. 6. Caerá el agua por medio de la jeringa. Explicación: tensión superficial, existe una presión al caer el agua y al ir disminuyendo la fuerza de la caída del agua, hubo un choque con el equilibrio de presiones. Al disminuir la temperatura aumenta la presión y si aumenta la temperatura disminuye la presión. 7. Se separa el colorante. Explicación: sucede que al ser pequeño el espacio ─la jeringa─ el agua se queda atrapada por que su tensión superficial le impide bajar. . 8. El agua no caerá. Explicación: el agua no se cae debido a que como el espacio es muy pequeño y no hay una oxigenación no sale el agua, uno de los factores puede ser la tensión superficial aunada a que no hay alguna presión que le ayude a caer. Al aumentar la temperatura (con las manos) se disminuyó la presión. 9. No caerá el agua. Explicación: se detuvo el agua porque hay dos presiones y no pueden ocupar el mismo espacio. El líquido y el aire ejercen dos presiones en diferentes direcciones y como estaba llena la botella no puede fluir el líquido. 10. El agua va a caer por gotas en la botella. Explicación: Comenzó a gotear cuando había poco agua en el tubo y al haber más agua deja de caer. Creo que es porque la presión dentro de la botella es mayor a la que ejerce el agua. 11. El agua no pasa por la jeringa cuando se vierte. Explicación: el agua pasa en poca cantidad y luego deja de fluir debido a que se forma un efecto de sobresaturado en el que ya no puede entrar ningún agente al sistema, en este caso, la botella “vacía”; en otras palabras el líquido no puede ocupar el lugar del aire dentro de la 64 botella y por ello el líquido no fluye, sólo al principio para ocupar el pequeño “vacío” que es en realidad parte del espacio del aire. 12. El agua no pasará. Explicación: El agua no pudo pasar en la botella, solo unas gotas. El agua tapó la única salida de aire, por lo que ya no pudo entrar. En el anexo S2P5 hay 69 predicciones y las explicaciones que dan los alumnos, esto lo hacen de manera individual y después en equipos de siete u ocho estudiantes leen las predicciones y las explicaciones de cada uno para llegar a un consenso que lo presentan frente a grupo con la finalidad de compartir los significados. En ningún momento se descalifican las predicciones y explicaciones de los estudiantes. Hay que dar tiempo para que los participantes reflexionen acerca del uso de esta estrategia (POE). Parte 3. Evaluación de la sesión Propósito Realizar el diario de clase, un instrumento de autorregulación, para identificar los conocimientos aprendidos y valorar su estancia en la sesión. Tiempo estimado: 25 minutos Actividad 9 (individual) Propósito: Reflexionar sobre lo aprendido con la elaboración del diario de clase. Producto: Diario de clase. Tiempo estimado: 10 minutos Reportar sus conclusiones con el diario de clase: 5. ¿Qué he aprendido? 6. ¿Qué ideas he cambiado respecto a las que tenía al principio? 7. ¿Cómo lo he aprendido? 8. ¿Qué ideas o aspectos aun no entiendo bien? Actividad 10 (plenaria) Propósito: Reflexionar sobre la utilidad de la elaboración del diario de clase. Producto: Reflexión acerca de su utilidad como instrumento de autorregulación por parte de los estudiantes y regulación por parte del profesor. Tiempo estimado: 15 minutos El diario de clase es un instrumento elaborado por los participantes del curso y les ayuda a reflexionar acerca de lo que están aprendiendo, cómo lo están 65 aprendiendo y qué no han aprendido. Les ayuda a recoger información de manera inmediata, que pueden analizar para ver si las actividades realizadas resultaron ser las adecuadas en la sesión y tomar decisiones de acuerdo a la detección de algunos errores y aciertos para preparar las siguientes sesiones (Sanmartí, 2004). Cuando se realiza por primera, es importante que el docente los revise y ponga recomendaciones para los estudiantes, de esa manera ellos aprenderán a utilizarlos y autorregular su aprendizaje, se recomienda ver el ejemplo de una estudiante de segundo semestre de la Facultad de Química y ver los avances que tuvo a partir de las primeras recomendaciones: 66 67 En los anexos S2P6 y S2C6 se muestra un ejemplo de los datos que se extrajeron de un diario de clase que se hizo en un grupo de formación docente. Producto de la sesión 2 En el siguiente producto se debe reflejar la integración de los conocimientos adquiridos durante la sesión 2. Producto 1. Hoja con la planificación de las clases de ciencias. 68 Sesión 3 Si a un lugar quieren llegar, a mi pueden consultar. Soy el mapa… Introducción Hasta este momento hemos revisado la evaluación inicial y algunos instrumentos para hacerla, pero qué hay de la evaluación a lo largo del proceso de enseñanza y la final, en esta sesión se revisarán y para hacerlo se utiliza como pretexto la secuencia de teoría cinético molecular, y al mismo tiempo que se realiza, se va reflexionando sobre cada actividad y las estrategias. Además, los participantes que la conocen comentan sus ventajas y desventajas de acuerdo a su experiencia. Cabe mencionar, que la evaluación a lo largo del proceso es aquella que ayuda a detectar los obstáculos a los que se enfrenta el alumno durante la construcción de su propio conocimiento y permite conocer sus representaciones mentales y las estrategias para llegar a los resultados esperados. Con lo anterior, el docente puede ofrecer “las ayudas necesarias” para lograr el o los propósitos planeados. La evaluación final, es la que nos sirve para identificar los conocimientos aprendidos y ayuda al docente a identificar la calidad del proceso de enseñanzaaprendizaje situación que le sirve para plantear propuestas de mejora, tomar en cuenta lo que sí funciona y utilizarlo en otros temas. Propósito general de la sesión 3 Reflexionar sobre la evaluación a lo largo del proceso de enseñanza-aprendizaje y la final, todo con el objeto de mejorar la secuencia planeada. Materiales Programa de Estudio 2011. Guía para el maestro. Educación Básica Secundaria. Ciencias. México: SEP Marcadores Computadora Proyector Bocinas Hojas blancas Hojas de papel bond tipo rotafolio Cinta adhesiva Los materiales de cada uno de los experimentos planteados 69 Parte 0. Recapitulación Propósito Reflexionar acerca de las actividades de la sesión anterior para dar continuidad a los temas de está sesión 3. Tiempo estimado: 10 minutos Actividad 1 (plenaria) Propósito: Recapitular sobre lo desarrollado hasta este momento. Producto: Reflexión plenaria. Tiempo estimado: 10 minutos Se realiza una recapitulación de las actividades de la sesión anterior. Para ello es conveniente que el coordinador haga las siguientes preguntas: • ¿Qué se hizo? • ¿Cuáles fueron las reflexiones generales? El coordinador permite que algunos voluntarios expresen de forma oral sus respuestas. Parte 1. La evaluación durante el proceso Propósito Revisar el caso de un docente que se ha dedicado a la enseñanza de las ciencias y verán cómo planea las actividades de una secuencia didáctica. Tiempo estimado: 1 hora 55 minutos Bloques de estudio involucrados: III, segundo año Recordemos que la evaluación durante el proceso busca la detección de los obstáculos que se les presentan a los estudiantes durante la construcción de su conocimiento, además, se pretende que el docente conozca las representaciones mentales de los estudiantes. Con esa información el docente puede proporcionar ayudas para lograr el propósito de la secuencia didáctica, veamos un ejemplo del tema que el Mtro. Mario ha presentado desde la sesión anterior, por favor trate de identificar lo anterior y entender por qué él diseñó la secuencia de esa manera. 70 Actividad 2 (individual, en equipo y plenaria) Propósito: Desarrollar habilidades cognitivas como la predicción y explicación. Producto: Desarrollo de habilidades cognitivas. Tiempo estimado: 10 minutos Se utiliza la estrategia de enseñanza POE Material requerido: Un globo Envase de plástico de refresco o agua de aproximadamente 2L Agua caliente Agua fría Recipientes de dos litros para tener el agua fría y caliente Se arma el dispositivo como se muestra en la foto, es necesario que el globo se coloque desinflado en la boca del recipiente. Una vez que armó el dispositivo, pide la atención de todos para describir lo que va a hacer: 1. ─ El recipiente lo colocaré en agua caliente, por favor hagan la predicción de lo que sucederá y escríbanla en una hoja. 2. ─ Ahora observen ─introduce el envase en el agua caliente procurando que todos los participantes del curso observen lo que sucede. 3. Den una explicación individual a este hecho y traten de hacer una representación del mismo. 4. En equipo, lean las predicciones de cada uno y muestren sus explicaciones a los compañeros del equipo y lleguen a una sola explicación. En la mesa de trabajo se deben tener los materiales para que en equipo ensamblen el dispositivo y realicen el experimento las veces que deseen e inclusive hagan modificaciones para observar que sucedería si cambian algo. Actividad 3 (individual, por equipo y plenaria) Propósito: Propiciar el desarrollo de habilidades cognitivas con énfasis en la predicción y explicación. Producto: Desarrollo de habilidades cognitivas, en este caso se pone atención a la predicción y la explicación. Tiempo estimado: 5 minutos Se usa el mismo dispositivo, pero ahora se introducirá en agua fría. 1. Se pide la predicción. 71 2. Se solicita la explicación individual. 3. En equipo revisan las predicciones y las explicaciones y elaboran una que los deje satisfechos. 4. Se presenta ante el pleno para su discusión y negociación. Actividad 4 (individual, por equipo y plenaria) Propósito: Desarrollar habilidades cognitivas con énfasis en la elaboración de modelos. Aquí el docente puede observar las representaciones mentales que los alumnos tienen y puede ofrecer las ayudas necesarias para llegar al modelo escolar deseado. Producto: Elaboración de modelos a partir de predicciones y explicaciones. Tiempo estimado: 25 minutos Se sigue utilizando la estrategia de enseñanza POE. Los materiales que se requieren son: Tres jeringas Arena Agua pintada Una jeringa tiene arena hasta la mitad del volumen, una jeringa tiene agua con el mismo volumen y otra tiene aire con ese mismo volumen. 1. El coordinador comenta que alguno de sus compañeros ejercerá una cierta presión sobre el embolo de la jeringa, primero lo hará con la jeringa que contiene arena, luego en la que contiene agua y al final en la que tiene gas. Así que les pide que hagan sus predicciones y traten de representarlas en la hoja que se ha utilizado en la sesión. 2. Ahora les pide que lo hagan en su equipo (ya que en su mesa de trabajo tienen los materiales para hacerlo). 3. Les pide que elaboren la explicación con su representación. En este momento es conveniente introducir lo siguiente: a) Imagine lo que vería en el interior de las jeringas si tuviera un microscopio muy potente en tercera dimensión o unos “lentes especiales de superhéroe”. 72 Sólido líquido gas b) ¿Cómo se imagina el aire del interior de la jeringa, antes y después de empujar el émbolo? Sin ejercer presión Cuando se ejerce presión c) ¿Sería posible reducir totalmente el espacio ocupado por el aire? Haga la prueba. 4. Ahora corresponde que se revisen las predicciones, explicaciones y su representación de todos los miembros del equipo. 5. Se pide que contesten en equipo las siguientes preguntas que serán presentadas al pleno (en este momento, ya tienen elementos para dar respuesta a las interrogantes): a. De los modelos que dibujaron los miembros del equipo: i. ¿Hay modelos correctos y otros incorrectos? ¿Por qué? 73 ii. Dibujen el modelo que mejor represente la explicación del equipo. Actividad 5 (individual, en equipo y plenaria) Propósito: Explicar la difusión de los gases Producto: Representación de lo sucedido en el aula. Tiempo estimado: 25 minutos 1. Imaginen que están en clase y una alumna que está en una esquina del aula abre un frasco de perfume. ¿Qué creen que pasará? Escriban su idea: 2. Ahora el coordinador va a una esquina del aula con un perfume en la mano y les dice que “observen” lo que ocurre y levanten la mano en el momento en que perciban el olor. 3. Ahora les pide que expliquen por qué ocurrió. ─ ¿Todos percibieron el olor al mismo tiempo? Expliquen con apoyándose en un dibujo Si tuviera un microscopio muy potente o los lentes de su superhéroe favorito ─ ¿Cómo se imagina el aire del interior del aula antes de agregar el perfume? ─ ¿Cómo lo imagina una vez que todos los compañeros percibieron el olor? 74 antes después 4. En equipo comenten sus predicciones y explicaciones para elaborar una representación que les permita explicar lo ocurrido. 5. Con esa representación traten de contestar y representar las siguientes preguntas: a. ¿Por qué los gases tienden a ocupar todo el volumen del recipiente? b. ¿Cómo es posible que se expanda por la habitación si ésta ya está ocupada por el aire? 75 c. ¿Qué le pasa al aire? No vemos el perfume, pero nuestros sentidos (en este caso el olfato) nos permiten detectar cómo el olor se difunde, al cabo de un tiempo, por toda el aula. Recuerden que en ciencias tratamos de encontrar explicaciones a todos los fenómenos. En este caso es fácil decir que el olor se difunde porque el perfume pasa a estado gaseoso y los gases tienden a ocupar todo el volumen del recipiente que los contiene, por eso al cabo de un tiempo está en toda la habitación. Para facilitar la búsqueda de respuestas se ha desarrollado el modelo cinético molecular. El modelo se basa en tres ideas fundamentales: 1. La materia está formada por partículas muy pequeñas que no podemos ver. Son los átomos y las moléculas. 2. Las partículas están moviéndose continuamente. Independientemente de cómo veamos a la materia con nuestro ojos y aunque se encuentre en reposo relativo, según este modelo, las partículas que la componen estarían siempre moviéndose y en continua agitación. 3. En medio de las partículas no hay absolutamente nada. Sólo hay un espacio vacío que no contiene nada más. La materia es discontinua. Actividad 6 (individual, en equipo y plenaria) Propósito: Explicar la difusión en los líquidos Producto: Representación de lo sucedido en la actividad. Tiempo estimado: 15 minutos Para realizar esta actividad con la estrategia POE, se requiere: Tres vasos transparentes Colorante 76 Agua caliente, templada y fría En cada una de las mesas se tienen los materiales para que hagan el ejercicio en equipo, es importante mencionar que los participantes ya han hecho varias actividades con la estrategia del POE, por lo que se espera que ya lo hagan de manera automática. De todas formas hay que recordar que la primera parte se hace de forma individual, luego en equipo y al final se realiza la discusión en el pleno. 1. El coordinador les dice a los participantes que colocarán en cada vaso agua a diferentes temperaturas y les pide que elaboren una predicción de lo que sucederá cuando agreguen una gota de colorante en cada uno de los vasos. Es importante dar tiempo para que hagan su predicción y representen mediante un dibujo lo que creen que observarán: agua fría agua tibia agua caliente 2. Ya que hicieron la predicción y una representación de la misma, les pide que lo hagan y observen lo que sucede. 3. Ahora tienen que explicar lo sucedido y hacer una representación nanoscópica de lo que creen que pasó. agua fría agua tibia agua caliente 4. En equipo, revisan sus predicciones, representaciones y su respectiva explicación para elaborar una la que deje satisfechos a la mayoría de los participantes del equipo. 77 Actividad 7 (individual, en equipo y plenaria) Propósito: Utilizar una analogía para representar la difusión Producto: Discusión de la importancia del uso de analogías la elaboración de modelos. Tiempo estimado: 10 minutos Para realizar la actividad, se trabaja con la estrategia POE y se requiere que en la mesa de cada uno de los equipos se tengan los siguientes materiales: Tres vasos transparentes de aproximadamente 1/2 L Canicas (las suficientes para llenar un recipiente) Agua Arena 1. El coordinador les dice que tendrán los tres vasos, uno con las canicas, otro con arena y otro con agua. Entonces les comenta que en el vaso con las canicas agregarán arena, que hagan una predicción de lo que creen que sucederá, también agregarán agua y que escriban que creen que sucederá. 2. Hacen lo que les comentó el coordinador y observan lo ocurrido. 3. Escriben su explicación y la comparan con la de los compañeros. 4. Comenten en si se parece está analogía a lo que representaron en las dos actividades anteriores. Actividad 8 (plenaria) Propósito: Reflexionar, en plenaria, sobre las actividades sugeridas Producto: Discusión de la actividades y su relación con la evaluación durante el proceso. Tiempo estimado: 25 minutos Hasta este momento llegamos a la construcción del conocimiento. En cada momento fuimos evaluando cómo se fue construyendo, y la estrategia que usamos fue POE. Como vemos hemos revisado parte de lo que son las ideas previas del tema, por ejemplo, sabíamos que los estudiantes no reconocen los gases por lo que hicimos el primer experimento donde se puso en evidencia que los gases ocupan un espacio y tienen masa. Después en un segundo y tercer experimento evidenciamos que los gases modifican sus propiedades con la temperatura ya que al aumentar, los gases se expanden y al disminuir los gases se comprimen. 78 En el experimento de las jeringas, llegamos también a la parte nanoscópica, donde pudimos observar las representaciones de los equipos en cuanto a los estados de agregación como son sólido, líquido y gaseoso. Con este mismo experimento, vimos también una característica o propiedad de los gases, que es que se comprimen. Al hacer la difusión de los gases por medio del perfume pudimos observar que en los gases hay espacios vacíos, que era una de las ideas previas que Nussbaum había comentado en 1985, además, como sabemos las ideas previas son difíciles de modificar en los estudiantes, ya que ellos consideran a la materia como algo continuo. Para trabajar más esta idea previa, hicimos la difusión de la gota de tinta en el agua, e inclusive vimos que es diferente de acuerdo a la temperatura, aquí se debió llegar a la idea de que entre los líquidos también hay espacios vacíos. Y para finalizar, hicimos la analogía con algo concreto y macroscópico, que fue la arena, las canicas y el agua, con ello pudimos observar los espacios vacíos. Parte 2. La evaluación final Propósito Realizar algunos ejercicios de aplicación para verificar lo aprendido en las dos últimas sesiones. Tiempo estimado: 50 minutos Bloques de estudio involucrados: III, segundo año Actividad 9 (individual, en equipo y plenaria) Propósito: Aplicar los conocimientos construidos durante el proceso. Producto: Elaboración de una explicación con argumentos basados en las evidencias observadas. Tiempo estimado: 20 minutos Regresamos a la sesión 2 actividad 8. En esta actividad había muchas dudas, ya que algunos de los participantes no quedaron satisfechos con las explicaciones que se dieron en el grupo, esto puede ser porque no se tenían los modelos que les ayudaran en ese momento a explicar el fenómeno, pero se espera que en el transcurso de las sesiones se hayan elaborado para que ahora los participantes den la explicación adecuada y puedan argumentar a partir de las evidencias 79 experimentales realizadas. La argumentación es un proceso fundamental para comprender los conceptos y teorías y para entender la naturaleza de la ciencia, por lo que es una potente estrategia para la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias (Caamaño, 2010). Además esta capacidad está integrada al desarrollo de las competencias de comunicación y modelización. ¿Recuerda el experimento? Procedimiento: 1. En la mesa tienen los materiales y arman el equipo tal y como lo hicieron en la actividad 4 de la sesión anterior. 2. Agregan el agua y recuerde las preguntas que se hicieron en esa actividad: ─ ¿Por qué cayeron algunas gotas al inicio? ─ ¿Por qué dejaron de caer las gotas? ─ ¿Qué había en el recipiente? 3. De manera plenaria de respuesta a las preguntas anteriores. 4. Se sigue trabajando con el mismo dispositivo, si la temperatura del sitio es menor de 30o C, se pide a uno de los integrantes del equipo que coloque sus manos alrededor del envase y observen lo que ocurre. Si la temperatura es mayor a 30o C es preferible que lo introduzcan en agua caliente y hagan su observación. De manera individual escriban su explicación y compárenla con la de sus compañeros de equipo. Traten de usar los conocimientos que han construido a lo largo de estas dos sesiones. 80 Actividad 10 (individual, en equipo y plenaria) Propósito: Realizar otro experimento de aplicación. Producto: Uso del termoscopio de Galileo. Tiempo estimado: 10 minutos Para realizar el experimento se requiere el siguiente material: Un termoscopio de vidrio Un envase de refresco Plastilina Agua de color 1. 2. 3. 4. Se arma el aparato como se muestra en la foto y se realiza la actividad con la estrategia de POE. El coordinador les dice a los participantes que colocará su mano alrededor de la esfera de vidrio, por lo que les pide que escriban qué creen que observarán. A continuación les pide que observen y el coordinador hace el experimento. Les pide que hagan su descripción. Solicita la explicación y pide que la representen como si tuvieran esos lentes especiales para ver de manera nanoscópica, antes y después de colocar su mano sobre la esfera. antes de colocar la mano alrededor de la esfera 5. después Se solicita que de manera individual elaboren su explicación. Para entender cómo se realiza esta actividad, se pide que observe la siguiente secuencia de fotos: 81 Materiales Se monta el dispositivo Mano sobre la esfera ¿Qué sucede? Actividad 11 (individual, en equipo y plenaria) Propósito: Aplicar los conocimientos para armar el termoscopio de Galileo. Producto: Termoscopio de Galileo. Tiempo estimado: 20 minutos Se proporcionan los materiales y se les pide que por equipo armen el aparato. Actividad 12 (en equipo y plenaria) Propósito: Contrastar los conocimientos construidos en la secuencia didáctica con la información del acuerdo 592 (SEP, 2011). Producto. Reflexión acerca de los conocimientos construidos y la pertinencia de las actividades realizadas. Tiempo estimado: 30 minutos Las siguientes preguntas se responden por equipo de manera verbal: ¿Ustedes qué opinan? ¿Creen que al hacer estas actividades se logra el aprendizaje significativo de los temas? ¿Creen que con este tipo de secuencia didáctica, que considera a la evaluación como el motor del aprendizaje, se logre que los estudiantes utilicen los conocimientos científicos en la vida cotidiana? ¿Y qué pueden comentar acerca de los estándares curriculares de ciencias? Lea la siguiente información y comente con sus compañeros de equipo si consideran que el trabajo de la secuencia didáctica presentada logra alcanzar los estándares curriculares de ciencias: 82 Los Estándares Curriculares de Ciencias presentan la visión de una población que utiliza saberes asociados a la ciencia, que les provea de una formación científica básica al concluir los cuatro periodos escolares. Se presentan en cuatro categorías: 1. Conocimiento científico. 2. Aplicaciones del conocimiento científico y de la tecnología. 3. Habilidades asociadas a la ciencia. 4. Actitudes asociadas a la ciencia. La progresión a través de los estándares de Ciencias debe entenderse como: Adquisición de un vocabulario básico para avanzar en la construcción de un lenguaje científico. Desarrollo de mayor capacidad para interpretar y representar fenómenos y procesos naturales. • Vinculación creciente del conocimiento científico con otras disciplinas para explicar los fenómenos y procesos naturales, y su aplicación en diferentes contextos y situaciones de relevancia social y ambiental. Editado de: Acuerdo 592. SEP, 2011 ¿Y qué podemos decir de los conocimientos que se construyeron? ¿Se lograron los aprendizajes esperados? En equipo, lean la siguiente información y hagan los comentarios respecto a la pregunta anterior, para después hacerlos en plenaria: 83 Bloque III. Un modelo para describir la estructura de la materia • Comprensión de fenómenos y procesos naturales desde la perspectiva científica Competencias • Comprensión de los alcances y limitaciones de la ciencia y del que se desarrollo tecnológico en diversos contextos favorecen: • Toma de decisiones informadas para el cuidado del ambiente y la promoción de la salud orientadas a la cultura de la prevención APRENDIZAJES ESPERADOS CONTENIDOS • Identifica las características de los modelos y LOS MODELOS EN LA CIENCIA los reconoce como una parte fundamental del • Características e importancia de los conocimiento científico y tecnológico, que modelos en la ciencia. permiten describir, explicar o predecir el • Ideas en la historia acerca de la comportamiento del fenómeno estudiado. naturaleza continua y discontinua de la • Reconoce el carácter inacabado de la materia: Demócrito, Aristóteles y ciencia a partir de las explicaciones acerca de Newton; aportaciones de Clausius, la estructura de la materia, surgidas en la Maxwell y Boltzmann. historia, hasta la construcción del modelo • Aspectos básicos del modelo cinético cinético de partículas. de partículas: partículas microscópicas • Describe los aspectos básicos que indivisibles, con masa, movimiento, conforman el modelo cinético de partículas y interacciones y vacío entre ellas. explica el efecto de la velocidad de éstas. • Describe algunas propiedades de la materia: LA ESTRUCTURA DE LA MATERIA A masa, volumen, densidad y estados de PARTIR DEL MODELO CINÉTICO DE agregación, a partir del modelo cinético de PARTÍCULAS partículas. • Las propiedades de la materia: masa, • Describe la presión y la diferencia de la volumen, densidad y estados de fuerza, así como su relación con el principio agregación. de Pascal, a partir de situaciones cotidianas. • Presión: relación fuerza y área; presión • Utiliza el modelo cinético de partículas para en fluidos. Principio de Pascal. explicar la presión, en fenómenos y procesos • Temperatura y sus escalas de naturales y en situaciones cotidianas. medición. • Describe la temperatura a partir del modelo • Calor, transferencia de calor y cinético de partículas con el fin de explicar procesos térmicos: dilatación y formas fenómenos y procesos térmicos que identifica de propagación. en el entorno, así como a diferenciarla del • Cambios de estado; interpretación de calor. gráfica de presión-temperatura. • Describe los cambios de estado de la materia en términos de la transferencia de calor y la presión, con base en el modelo cinético de partículas, e interpreta la variación de los puntos de ebullición y fusión en gráficas de presión-temperatura. Editado del Acuerdo 592. SEP, 2011. 84 Parte 3. Los mapas conceptuales Propósito Utilizar una estrategia de organización constructiva de la información con la intención de lograr su representación correcta y con sentido. Tiempo estimado: 30 minutos Hasta ahora hemos estudiado la teoría cinético molecular, esto con diferentes actividades que privilegiaron la evaluación desde el inicio hasta la final, pero llega el momento de organizar la información de manera jerárquica a manera de síntesis, utilizaremos los mapas conceptuales que son una estrategia de organización de la información, pero antes, iniciaremos por conocer un poco de su historia para valorar su potencial y promover en los estudiantes el aprendizaje estratégico. Actividad 13 (en equipo y plenaria). Propósito: Conocer información acerca de los mapas conceptuales. Producto. Reflexión acerca de los Mapas conceptuales. Tiempo estimado: 10 minutos Como actividad de cierre elaboraremos un mapa conceptual, para hacerlo explicaré primero quiénes los elaboraron, qué son y para qué usarlos, creemos que mientras más información se tenga de esta estrategia, mayor será el beneficio para los estudiantes: Lea de manera comentada el siguiente documento: La tarea de enseñar a aprender requiere un considerable esfuerzo por parte de los profesores para determinar qué hay que enseñar cuando se enseña a aprender y cómo debemos enseñarlo. Enseñar a aprender significa conseguir que nuestros estudiantes adquieran un dominio en ciertos procedimientos estratégicos. Proponemos en este documento el uso se Mapas Conceptuales por medio del adiestramiento informado, que es aquel en el que se explica a los estudiantes la utilidad de la estrategia, la razón de su eficacia y cómo y cuándo debe ser utilizada. Se sugiere que el día que se utilice, se les proporcione a los estudiantes información de la estrategia de forma 85 independiente a los contenidos de la asignatura tal y como lo sugirió Aparicio en 1995, para mayor información, ver anexo S3P1. En un inicio el profesor es quien controla la lección y el estudiante es consciente del uso de la estrategia, pero después el profesor va concediendo al estudiante el control, hasta que llega a automatizar la estrategia a través de la práctica. Veamos un poco de historia para valorar de manera adecuada esta maravillosa estrategia: ¿Quién desarrolló los mapas conceptuales? El Doctor Joseph Novak desarrolló en 1972 los Mapas Conceptuales, como ahora se les conoce, siendo profesor de Educación y Ciencias Biológicas en la Universidad de Cornell, donde realizó investigaciones en educación, aprendizaje, creación y representación del conocimiento. La idea de este estudio nació a partir de la sicología cognitiva de Ausubel (1963): "Si tuviese que reducir toda la psicología educativa a un solo principio, enunciaría este: El factor más importante que influye en el aprendizaje es lo que el alumno ya sabe. Averígüese esto y enséñese consecuentemente". Su investigación la realizó con niños encontrando que los elementos constitutivos del conocimiento se representaban con una estructura jerárquica de conceptos y proposiciones (Eduteka, 2006). Notó además que la característica principal de los “expertos” es tener su conocimiento bien organizado y que al solucionar problemas aplican conceptos generales amplios y relevantes. Por lo que la elaboración de los mapas conceptuales ayuda a los novatos tanto a aprender mejor los conceptos como a organizarlos adecuadamente para construir estructuras cognitivas más propias de los “expertos”. En general, aprender de memoria aporta poco o nada a la “corrección” de conceptos erróneos o a la construcción de estructuras de conocimiento poderosas. Se recomienda que los alumnos que están estudiando un tema o un área particular trabajen en grupos pequeños para construir Mapas Conceptuales. Los estudiantes que trabajen juntos deben estar más o menos en el mismo nivel de desarrollo cognitivo, lo que Vygotsky llama la misma Zona de Desarrollo Próximo (ZPD). Vygotsky enfatiza también, el importante papel que juega el intercambio social en el aprendizaje. Lo maravilloso de los mapas conceptuales colaborativos es que a medida que los estudiantes trabajan con otros, generan un producto intelectual; producto este, en el que 86 todos pueden haber contribuido. Esto minimiza el tipo de competencia nociva que ocurre en muchos salones de clase y maximiza el efecto positivo del aprendizaje social. ¿Qué son los mapas conceptuales? Los mapas conceptuales son diagramas que indican relaciones entre conceptos, los conceptos pueden estar dentro de figuras geométricas o no, pero deben estar unidos mediante una línea que indica que existe una relación entre ellos; sobre la línea se ponen palabras clave para explicar la relación y se ponen flechas para indicar la dirección de las mismas. Los conceptos que coloque en su mapa los puede ordenar poniendo el más importante arriba y los siguientes en la parte inferior, a esto se le llama modelo jerárquico. Pero si desea, lo puede hacer de algún otro modo, sin embargo, deben quedar claros en el mapa cuáles son los conceptos más importantes y cuáles los secundarios. ¿Para qué nos sirven? Nos sirven para organizar los conocimientos que situamos en la memoria de largo plazo, empezando de lo más simple y cada vez se van tornando más complejos a medida que se avanza en los temas. Se recomienda al principiante que no se desespere, al inicio será algo nuevo y diferente, pero se requiere de práctica y de un trabajo guiado, después notarán que será más fácil hacerlos e incluso los pueden utilizar en otros temas. El propósito de su realización es que se aprenda una estrategia de enseñanzaaprendizaje-evaluación basada en investigaciones educativas que ha demostrado ser muy útil. Se requiere la toma de conciencia de que el responsable de su aprendizaje es el que los elabora y es de esperarse que se involucre, realice un esfuerzo y vea que el beneficio será el de mejorar su propio aprendizaje. Los mapas conceptuales pueden ser utilizados para organizar un tema, para entender los conceptos durante la clase o como síntesis de la misma. O sea los podemos usar antes, durante o después de la clase. ¿Cómo construir un mapa conceptual? 1. Identifique los conceptos claves del contenido que va a mapear y escríbalos en una lista. Limite el número de conceptos entre 10 y 15. 2. Ordene los conceptos poniendo el (los) más general (es), más inclusivo(s), 87 en el tope del mapa y gradualmente vaya colocando los demás hasta completar el mapa según el modelo de la diferenciación progresiva. Algunas veces es difícil identificar los conceptos más generales, más inclusivos; en ese caso, es útil analizar el contexto en el cual los conceptos se están considerando o tener una idea de la situación en la que esos conceptos deben ser ordenados. 3. Si el mapa se refiere, por ejemplo, a un párrafo de un texto, el número de conceptos está limitado por el propio párrafo. Si el mapa se refiere a su conocimiento además del texto, pueden incorporarse al mapa conceptos más específicos. 4. Conecte los conceptos con líneas y rotúlelas con una o más palabras claves que definan la relación entre los conceptos. Los conceptos y las palabras deben formar una proposición explicitando el significado de la relación. 5. Evite palabras que sólo indican relaciones triviales entre los conceptos. Busque relaciones horizontales y cruzadas. 6. Ejemplos específicos pueden agregarse al mapa debajo de los conceptos correspondientes. En general, los ejemplos quedan en la parte inferior del mapa. 7. En general, el primer intento de mapa tiene una simetría pobre y algunos conceptos o grupos de ellos están mal ubicados respecto a otros que están más estrechamente relacionados. Reconstruir el mapa es útil en ese caso. 8. No existe una única manera de trazar un mapa conceptual. A medida que cambia la comprensión de las relaciones entre los conceptos, el mapa también cambia. Un mapa conceptual es dinámico, refleja la comprensión conceptual de quien hace el mapa en el momento en el que lo hace. Se recomienda que comparta su mapa conceptual con sus compañeros y examine los mapas de ellos, aclare y pregunte significados, ya que el mapa conceptual es un buen instrumento para compartir, intercambiar y “negociar” significados. 88 Actividad 14 (en equipo y plenaria) Propósito: Organizar la información en un mapa conceptual. Producto. Mapa conceptual. Tiempo estimado: 30 minutos 1. En equipo de seis o siete personas comenten cuáles han sido los conceptos de la secuencia didáctica que se presentó, escriban 6 en trozos de papel bond de 30x10 cm y péguenlos en el pizarrón. 2. Revisen con cuidado y quiten los que se repiten, ya que habrá más de 30 conceptos en el pizarrón. ¿Qué hace el facilitador? 3. Estará al frente en el pizarrón y solicitará a los participantes que elijan de todos los conceptos que observan cuál es el que incluye toda la información que vieron en las dos sesiones, de los 30 conceptos que hay en el pizarrón, habrá dos o tres que pueden ser seleccionados, por lo que les pedirá a los participantes que voten para que quede el concepto que la mayoría haya elegido. Es posible que alguno de los participantes no se sienta a gusto con la elección, entonces se puede aprovechar el momento para comentar en el grupo que después él puede hacer un mapa conceptual iniciando con el concepto que eligió y que lo presente al grupo la siguiente sesión. Eso lo dejará más tranquilo y dará la oportunidad de comentar que este mapa conceptual es colectivo y como lo menciona Edgar Morín en su libro de los siete saberes… (1999), la escuela es el laboratorio de la democracia y esta es una oportunidad para que los alumnos aprendan a ejercerla. 4. Una vez que se elige el concepto más inclusivo, se pide que elijan los conceptos que siguen y entre cada uno de los conceptos, se debe colocar una flecha (hay que negociar con el grupo el sentido de la flecha y las palabras clave que irán sobre ella), esto con la idea de formar proposiciones. 5. Algunos participantes querrán copiar el mapa conceptual elaborado en el pizarrón, hay que dar tiempo para que lo hagan. Si desea conocer diferentes estrategias para enseñar a hacer los mapas conceptuales se recomienda la lectura del anexo S3P2, donde se dan las instrucciones para niños y jóvenes de diferentes grados escolares. Actividad 15 (en equipo y plenaria). Propósito: Comprender la importancia de los mapas conceptuales. Producto. Reflexión. Tiempo estimado: 10 minutos Con toda razón, ustedes se preguntarán por qué se dedica tanto tiempo a los mapas conceptuales. ¿Qué los hace tan maravillosos? 89 Vean con atención el siguiente cuadro, lean la explicación y comenten en equipo. En el cuadro las estrategias de aprendizaje se analizan según el tipo de proceso cognitivo y finalidad perseguidos (Pozo, 1990). Proceso Aprendizaje memorístico Aprendizaje significativo Tipo Finalidad u objetivo de estrategia Recirculación Repaso simple de la información Apoyo al repaso (seleccionar) Elaboración Procesamiento simple Procesamiento complejo Organización Recuerdo Clasificación de la información Jerarquización y organización de la información Recuperación Evocación de la información Técnica o habilidad Repetición simple y acumulativa Subrayar Destacar Copiar Palabra clave Rimas Imágenes mentales Parafraseo Elaboración de inferencias Resumir Analogías Elaboración conceptual Uso de categorías Redes semánticas Mapas conceptuales Uso de estructuras textuales Seguir pistas Búsqueda directa Editado de Díaz-Barriga (1999). 1. Las estrategias de recirculación de la información se consideran como las más primitivas utilizadas por cualquier aprendiz (especialmente la recirculación simple, dado que niños en edad preescolar ya son capaces de utilizarlas cuando se requieren. Dichas estrategias suponen un procesamiento de carácter superficial y son utilizadas para conseguir un aprendizaje "al pie de la letra" de la información. 2. Las estrategias de elaboración suponen básicamente integrar y relacionar la nueva información que ha de aprenderse con los conocimientos previos pertinentes. En ellas se hace un tratamiento y una codificación más sofisticados de la información que se ha de aprender, porque atienden de manera básica a su significado y no a sus aspectos superficiales. 90 3. Las estrategias de organización de la información permiten hacer una reorganización constructiva de la información que ha de aprenderse. Mediante el uso de dichas estrategias es posible organizar, agrupar o clasificar la información, con la intención de lograr una representación correcta de la información. Tanto en las estrategias de elaboración como en las de organización, la idea fundamental no es simplemente reproducir la información aprendida, sino ir más allá, con la elaboración u organización del contenido; esto es, descubriendo y construyendo significados para encontrar sentido en la información. Esta mayor implicación cognitiva (y afectiva) del aprendiz, a su vez, permite una retención mayor que la producida por las estrategias de recirculación antes comentadas. 4. Las estrategias de recuperación de la información son aquellas que permiten optimizar la búsqueda de información que hemos almacenado en nuestra memoria a largo plazo (episódica o semántica). Hay dos tipos, la primera, llamada "seguir la pista", permite hacer la búsqueda de la información repasando la secuencia temporal recorrida, entre la que sabemos se encuentra la información que ha de recordarse; la segunda, se refiere al establecimiento de una búsqueda inmediata en la memoria de los elementos relacionados con la información demandada, por lo que se denomina "búsqueda directa". Para más información vea el anexo S3P4. ¿Qué opina de introducir en la clase los mapas conceptuales? Parte 3. Evaluación de la sesión Propósito Realizar la autorregulación de su aprendizaje y coevaluará a sus compañeros de grupo Tiempo estimado: 20 minutos Actividad 16 (individual, en parejas y plenaria) Propósito: Reflexionar sobre lo aprendido con el uso de un instrumento de autorregulación. Producto: Inventario de conocimientos previos de la sesión 2. Tiempo estimado: 20 minutos 1. El coordinador entrega el inventario de conocimientos previos de la sesión 2 a cada uno de los participantes y les solicita que llenen la columna que 91 dice: Para ser llenado al finalizar el tema y da el tiempo suficiente para que lo llenen. 2. Les solicita que intercambien el documento con sus compañeros y una vez que todos tienen el inventario de otro participante del curso, el coordinador va leyendo cada uno de los incisos y entre todos van dando respuesta, entonces el compañero llena lo que faltó en la columna que dice: Este espacio es para que al finalizar el tema se realice la coevaluación. 3. Para terminar, el inventario regresa al propietario y éste ve en qué se equivocó o qué le faltó poner y corrige. 4. Después de revisar con cuidado la séptima columna que llenó su compañero, anota en el círculo la calificación que merece y en el rectángulo escribe una justificación. Producto de la sesión 3 En el siguiente producto se debe reflejar la integración de los conocimientos adquiridos durante la sesión 3. Producto 1. Elaboración de un mapa conceptual. 92 Sesión 4 Si tu desempeño quieres conocer, con las listas de cotejo te tendrás que ver… Introducción En esta sesión utilizaremos las listas de cotejo como instrumento de evaluación para orientar el logro de los aprendizajes esperados en torno a la biodiversidad. En la primera actividad ubicaremos la importancia del estudio de la biodiversidad y las dificultades que enfrentan los alumnos para su comprensión. Para ello, realizaremos una actividad diagnóstica que nos permitirá externar y compartir nuestros puntos de vista. Propiciaremos la discusión a partir de la lectura de un párrafo que plantea algunos elementos de la problemática y que se espera que los participantes del curso enriquezcan con su experiencia docente. En la segunda actividad, acotaremos aspectos fundamentales en torno a las listas de cotejo, cómo promueven aprendizajes y el procedimiento para su diseño y aplicación. La actividad propuesta plantea construir listas de cotejo con diferentes propósitos de evaluación acerca de la comprensión de lectura de un texto de divulgación científica. En la tercera actividad se solicitará el diseño de una lista de cotejo para evaluar el ejercicio La biodiversidad en números, en donde se formulan predicciones para contrastarlas con datos numéricos procesados Finalmente, para la cuarta actividad se realizará un ejercicio de clasificación y se solicitará la elaboración de un reporte y una lista de cotejo para su valoración. Propósito general de la sesión 4 Desarrollar competencias para el diseño, manejo y aplicación de listas cotejo que permitan orientar el logro de aprendizajes esperados. Materiales Programa de Estudio 2011. Guía para el maestro. Educación Básica Secundaria. Ciencias. México: SEP Hojas blancas. Hojas de colores Hojas de rotafolio Masking tape Plumones para rotafolio Material para realizar los experimentos (especificaciones dentro de cada una de las actividades experimentales) 93 Parte 1. Evaluación inicial Propósito Determinar su situación al inicio del proceso de enseñanza-aprendizaje, para reconocer intereses y necesidades en el continuo proceso de actualización mediante la autorregulación. Tiempo estimado: 20 minutos Actividad 1 (individual) Propósito: Reconocer sus conocimientos e ideas previas sobre los temas que se abordan en la sesión. Producto 1: Inventario personal de conocimientos previos. Tiempo estimado: 20 minutos Realicen la lectura del siguiente párrafo. Identifiquen los puntos centrales que desde su punto de vista estén sujetos a discusión, coméntenlos en plenaria y describan sus conclusiones Los alumnos tienen problemas para clasificar los animales, con frecuencia clasifican vertebrados como invertebrados o aves como especies que no lo son. La identificación de especies puede ser considerada como una forma antigua de enseñanza y aprendizaje en la biología. Sin embargo, los programas actuales de biología incluyen aspectos de genética, ecología y evolución. Su compresión es facilitada cuando se mencionan ejemplos de especies distintas para hacer más comprensibles hechos que ilustren los procesos de especiación o el flujo de materiales y el funcionamiento de los ecosistemas. La biodiversidad es un tema de importancia incuestionable y difícil para la educación. Conceptualmente es un término construido de forma compleja y abstracta, que debe ser transformado en entidades que puedan ser comprendidas por los alumnos durante su aprendizaje. La especie es la entidad utilizada en la educación ambiental y por los grupos conservacionistas. Conocimientos básicos acerca de las especies, su identificación y su historia de vida han sido considerados como fundamentales para el aprendizaje y la comprensión de la diversidad biológica, así como en el marco de cuestiones ecológicas (Randler, 2008) 94 Parte 2. Listas de Cotejo Propósito Comprender los conceptos básicos para el diseño y aplicación de listas de cotejo a partir de la evaluación de la lectura de comprensión de un texto de divulgación científica y la realización de ejercicios prácticos relacionados con la biodiversidad y la clasificación. Tiempo estimado: 4 horas Bloques de estudio involucrados: Ciencias I, Bloque I: La Biodiversidad: resultado de la evolución. El valor de la biodiversidad. Comparación de las características comunes de los seres vivos. Actividad 2 (individual y en equipo) Propósito: Comprender la importancia de las listas de cotejo para proveer los aprendizajes en los alumnos y el procedimiento para su diseño y aplicación. Producto 2: Lista de Cotejo Tiempo estimado: 80 minutos Realizar la lectura del siguiente texto y comentar en la sesión para aclarar sus dudas y compartir sus conocimientos relacionados con las listas de cotejo. Una Lista de Cotejo, es un instrumento útil para observar el rendimiento y los productos realizados por los alumnos. Consiste en un listado de rasgos, actuaciones o competencias cuyo desarrollo o carencia se quiere comprobar; permite registrar presencia o ausencia de un determinado hecho o comportamiento. Para construir una lista de cotejo válida, fiable y fácil de utilizar Tenbrik (1981), sugiere especificar la actuación o competencia o el producto a ser observados. Por ejemplo: Competencia para la lectura de comprensión de un texto de divulgación científica. ¿Cómo construir una lista de cotejo? 1) Enumerar los comportamientos o rasgos centrales de la actuación: Por ejemplo, uso de las ideas principales del texto para expresar la comprensión. En algunos casos se agrega a la enumeración las dificultades o errores más frecuentes. 95 2) Ordenar los elementos enumerados y agruparlos en categorías afines. Una agrupación podría ser las referencias al vocabulario, a los recursos empleados, a la interacción del grupo, etc. 3) Diseñar el formato de la lista: hay que disponer de un lugar donde señalar la presencia de cada comportamiento o rasgo, de forma dicotómica (presencia/ausencia, si/no). A partir de la lectura individual del texto: Riqueza Incomparable, que forma parte del anexo S4P1. Construyan en equipo una lista de cotejo que les permita observar la identificación de las ideas principales contenidas en el texto. Presentar y comentar en la sesión. Establecer sus conclusiones y puntualizar las nuevas aportaciones para el diseño y aplicación de este instrumento. ¿Cómo pueden ser utilizadas por el profesor y por los alumnos? Actividad 3 (individual y en equipo) Propósito: Analizar la biodiversidad en términos numéricos, mediante el contraste de predicciones formuladas con datos numéricos procesados y el diseño de una lista de cotejo para su evaluación. Producto 3: Análisis de resultados, conclusiones y Lista de Cotejo. Tiempo estimado: 80 minutos La Biodiversidad en Números2 En esta actividad analizarán datos relacionados con el número de especies en la naturaleza y en un Zoológico. Se indica cómo calcular los porcentajes con los datos disponibles. Utilizarán una cuadrícula de 100 cuadros para visualizar las proporciones y relaciones. También realizarán predicciones acerca de los datos y responderán preguntas utilizando los datos y sus ideas. Realizar en equipo el cálculo de datos, discutan y respondan las preguntas indicadas. Propósitos adicionales de la actividad 3 Entender que la mayoría de animales en la Tierra son invertebrados. Analizar datos sobre la biodiversidad y discutir posibles interpretaciones. Materiales: Calculadora y pinturas de colores. La biodiversidad puede definirse como la variedad de formas de vida en la Tierra. Esto se discute a menudo en términos del número de especies en un área (Bosques) o en el planeta. El número de especies son estimaciones, ya que la 2 Modificado de: http://www.stlzoo.org/education/forteachers/teacherlessonplans/ 96 mayoría de los científicos creen que aún no se han identificado todas las especies de animales y plantas en la Tierra. Por ejemplo, aproximadamente se han identificado 2 millones de especies animales invertebrados. Algunos creen que el número real de especies de invertebrados en el planeta oscila entre los 3 y 100 millones. En esta actividad, usaremos el dato de 5 millones como estimación, para mostrar que el 99% de todos los animales son invertebrados. La mayoría de los animales son invertebrados, en términos del número de individuos o del número de especies. De los 34 phyla del Reino Animalia 32 son invertebrados. La vida evolucionó en el agua, y la mayor parte de ella se quedó en su mayoría en el mar y algunos en agua dulce. De 34 phyla animales 25 son acuáticos, y de estos 19 son exclusivamente marinos. De 8 phyla que tienen algunos miembros terrestres sólo 2 son predominantemente terrestres, los Cordados (incluye vertebrados) y los artrópodos (incluye insectos). Esto y el hecho de que muchos de los phyla (20) contienen menos de 500 especies, explica por qué a menudo no somos conscientes de la maravillosa diversidad de la vida que comparte nuestro planeta con nosotros". Editado de: EarthLife.net. Nota. Generalmente los animales, se clasifican en vertebrados e invertebrados, juntos equivalen al 100% de los animales en el planeta. Hay animales con notocorda que no son vertebrados. Estos son comúnmente llamados tunicados o ascidias constituyen un porcentaje ínfimo de las especies animales poco conocidas. Cuando hablamos de estadísticas, es importante entender la diferencia entre número de especies y número de individuos. Estos son números muy diferentes. Los seres humanos son una especie de mamífero, pero hay seis mil millones de personas en el planeta. Las cebras de Grevy son otra especie de mamífero, pero hay menos de 2.500 de ellas. Por lo tanto, a pesar de que puede haber más especies de un animal (por ejemplo, tres especies de cebras) que de otro (una especie de humano) no garantiza necesariamente un mayor número de animales individuales. Procedimiento 1) Determinen los porcentajes y respondan las preguntas para preparar la discusión en la sesión. 2) Discutan las preguntas de la hoja de cálculo y las observaciones formuladas acerca de los datos. Conclusiones Para establecer sus conclusiones, contesten las siguientes preguntas. "¿Es 97 razonable comparar este tipo de datos?", "¿es posible obtener conclusiones a partir de los datos presentados?". Considerar la información generada con una mirada crítica para asegurarse de que han llegado a conclusiones lógicas sobre la actividad realizada. Parte I: La biodiversidad de los animales en la Tierra La biodiversidad se define como la variedad de formas de vida en la Tierra. Esto incluye todos los organismos vivos desde las bacterias hasta hongos, plantas y animales. En esta actividad, aprenderás acerca de la variedad de vida animal en el planeta. Observa los siguientes datos: Número de especies de vertebrados en la Tierra: 51 100 Número de especies de invertebrados en la Tierra: 5 000 000 Nota. Estas cifras son estimaciones ya que la mayoría de los científicos creen que no hemos identificado todos los las especies animales en nuestro planeta, especialmente las especies de invertebrados. Convertir estos datos de especies animales a porcentajes. Para determinar el porcentaje, la regla general consiste en dividir la parte entre el todo y luego multiplicar por 100. Por lo tanto, será importante conocer el número total de especies animales en la Tierra antes de empezar. Paso 1: Añadir los datos anteriores para encontrar el total. No. de especies de invertebrados + No. de especies de vertebrados + = Total de especies animales en la Tierra = Paso 2: Divide (se usa el símbolo / para indicar la división) y multiplica por 100. No. de especies de invertebrados / / Total de especies animales en la Tierra X 100 = X 100 = 98 % de especies de invertebrados en la Tierra No. de especies de vertebrados / / Total de especies animales en la Tierra X 100 = % de especies de vertebrados en la Tierra X 100 = Paso 3: Representa visualmente esta información en la rejilla de cuadros para mostrar el porcentaje de especies de invertebrados y vertebrados en la Tierra. Porcentaje de especies de vertebrados e invertebrados en la Tierra Paso 4: Ahora usa el mismo procedimiento para determinar el porcentaje de los tipos de especies de vertebrados en la Tierra. No. de especies en la Tipo de vertebrado % Tierra Peces 24 000 Anfibios 5 400 Reptiles 7 700 Aves 9 000 Mamíferos 5 000 Número total de especies de vertebrados en 51, 100 100 la Tierra 99 Paso 5: Representa visualmente esta información en la rejilla de 100 cuadrados. Indica el porcentaje de los tipos de especies de vertebrados en la Tierra. Porcentaje de los tipos de especies de vertebrados en la Tierra Nota. Esta rejilla de 100 cuadrados es una versión ampliada de UN cuadrado de la red en el PASO 3. Por lo tanto, cada cuadrado es igual a 0.01% de todas las especies animales en el mundo. Paso 6: Contesta las siguientes preguntas. 1) ¿Hay más especies de vertebrados o invertebrados en la Tierra? 2) ¿Esta información es nueva para usted o ya estaba familiarizado con ella? 3) ¿Por qué es útil observar los datos en términos de porcentajes en lugar de los números reales? 4) Si utilizara los datos sobre los tipos de invertebrados y comparara el número de especies, ¿cuáles son los tipos de invertebrados para el que se reúnen los datos? 100 Parte II: La biodiversidad de los animales en un zoológico Ahora que conocen el número de especies en la Tierra, determinen qué tan bien están reflejados los porcentajes con los de una colección de animales de un zoológico hipotético. A. Primero, elaboren una predicción. ¿Creen que el zoológico tiene una colección donde el 99% de las especies son invertebrados y el 1% de las especies son vertebrados? Explica por qué sí o por qué no. __________________________________________________________________ Zoo hecho: Cada año, el zoológico tiene un censo de su población animal. Los siguientes datos son del censo de 2004. Recuerden que este no es el número de animales en el zoológico, sólo el número de especies. Vamos a observar los números de los animales más tarde. Paso 1: Encontrar el porcentaje de especies de animales en el zoológico Tipo de animales Peces Anfibios Reptiles Aves Mamíferos Invertebrados No. de especies en el Zoológico 110 37 180 197 115 180 Total del número de especies del zoológico: 819 % Total: 100 B. Hacer otra predicción. ¿Crees que el zoológico tiene una colección donde el 99% de los animales individuales son invertebrados y el 1% de los animales individuales son vertebrados? ¿Por qué sí o por qué no? __________________________________________________________________ Paso 2: Ahora determina el porcentaje de animales actuales en el zoológico. La tabla muestra el número de individuos por tipo de especie. Tipo de animales Peces Anfibios Reptiles Aves Mamíferos Invertebrados No. de animales en el zoológico 2 258 351 743 876 513 6 653 Número total de animales del zoológico: 11,394 101 % Total: 100% Paso 3: Ahora completa las rejillas para mostrar los porcentajes de especies e individuos en el zoológico. Porcentaje de especies animales en el zoológico Porcentaje de animales en el zoológico 102 Paso 4: Contesten las preguntas. 1) ¿Qué tan exactas son sus predicciones? 2) ¿Tiene sentido comparar las especies de animales con los números individuales de los animales en el zoológico? ¿Por qué sí o por qué no? 3) Observe todas las rejillas. ¿Algunas de ellas similares? ¿Cómo explicaría las similitudes? Parte III: Observaciones generales 1) ¿Qué comentarios puede hacer sobre los datos al observar las rejillas? 2) ¿Qué pone en evidencia la información que se deriva de las rejillas acerca de la biodiversidad en la naturaleza y en los zoológicos? 3) ¿Puede relacionar las especies y las poblaciones de animales reales? ¿Por qué sí o por qué no? 4) ¿Qué otras observaciones puede hacer acerca de los datos que se han examinado? Presentar en la sesión el análisis de los resultados y sus conclusiones. Una vez terminada la actividad diseñen una lista de cotejo para evaluar la actividad realizada. Consideren lo siguiente. Resultados con la evidencia y la explicación. En este primer párrafo de sus conclusiones, describan los resultados de la actividad, incluir las evidencias y explicaciones de sus hallazgos. Discutan que tan bien soportan los resultados a sus predicciones. 1. Plantear la pregunta: En esta actividad se hizo la siguiente pregunta… 2. Plantear la hipótesis: Nuestra hipótesis fue… 3. Apoyar o rechazar la hipótesis: Nuestros datos demuestran que…, por lo tanto nosotros apoyamos / rechazamos nuestra hipótesis 4. Explique por qué piensan que obtuvieron esos resultados: Creemos que estos datos muestran que… Posibles errores. En el segundo párrafo, identificar las fuentes de error en el procedimiento que puedan conducir a variaciones en los resultados o datos no válidos. Identificar los errores y explicar lo que podría suceder como resultado del error. 5. Hagan una lista de al menos 2 posibles errores: Durante esta actividad, un error que podría haber ocurrido fue...., lo que podría haber afectado nuestros resultados en.... Otro posible error podría haber sido..., lo que podría haber afectado nuestros resultados en... Aplicaciones Prácticas. En el tercer párrafo, reflexionar sobre su actividad y sugiera cómo puede ser mejorado el procedimiento para dar resultados más 103 precisos. También expliquen cómo esta actividad fue importante para comprender los conceptos biológicos abordados. 6. Dar dos recomendaciones para mejorar la actividad: Debido a estos errores, en futuras actividades recomendaríamos… 7. Reflexionen sobre su aprendizaje, dando ejemplos: Esta actividad es importante porque hemos aprendido.... Una posible lista de cotejo puede ser la siguiente: Lista de cotejo para valorar el reporte de conclusiones SI NO Presentan resultados con la evidencia y explicación Identifican posibles fuentes de error en el procedimiento que pudieran conducir a variaciones en los resultados Reflexionan sobre la realización de la actividad y explica cómo puede ser mejorado el procedimiento. Explica cómo esta actividad es importante para la comprensión de la biodiversidad en términos numéricos. Actividad 4 (individual y en equipo) Propósito: Identificar y clasificar un grupo de organismos hipotéticos a partir de sus características estructurales y elaborar una lista de cotejo para su evaluación. Producto 4: Reporte de la actividad y Lista de Cotejo Tiempo estimado: 80 minutos Taxonomía, clasificación y claves dicotómicas3 Instrucciones. Un grupo de científicos descubrió nuevas criaturas en un planeta imaginario. Ayúdenles a identificarlos y clasificarlos. Utilicen la clave dicotómica que se anexa. 1) Identificación. Determinen el nombre de cada una de las criaturas utilizando la clave dicotómica. 3 Modificado de: http://www.biologycorner.com/worksheets/pamishan.html 104 2) Clasificación. Organícelos en grupos y subgrupos de acuerdo a sus características. Elabore un diagrama indicando los rasgos que distinguen a cada grupo. Clave dicotómica 1. a. La criatura tiene una cabeza ancha y grande 1. b. La criatura tiene una cabeza estrecha pequeña 2. a. Tiene 3 ojos 2. b. Tiene 2 ojos 3. a. Hay una estrella en el centro de su pecho 3. b. No hay ninguna estrella en el centro de su pecho 4. a. La criatura tiene pelo en forma de picos 4. b. La criatura no tiene pelo en forma de picos 5. a. La parte inferior de la criatura tiene forma de arco 5. b. La parte inferior de la criatura tiene forma de M 6. a. La parte inferior de la criatura tiene forma de arco 105 ir a 2 ir a 11 ir a 3 ir a 7 ir a 4 ir a 6 Broadus hairus ir a 5 Broadus archus Broadus emmus Broadus plainus 6. b. La parte inferior de la criatura tiene forma de M 7. a. La criatura tiene picos peludos 7. b. La criatura no tiene picos 8. a. Hay una estrella en el centro de su cuerpo 8. b. No hay una estrella en el centro de su cuerpo 9. a. La criatura tiene la parte inferior en forma de arco 9. b. La criatura tiene la parte inferior en forma de M 10. a. El cuerpo es simétrico 10. b. El cuerpo no es simétrico 11. a. La criatura no tiene antenas 11. b. La criatura tiene antenas 12. a. Hay picos en la cara 12. b. No hay picos en la cara 13. a. La criatura no tiene picos por todos lados 13. b. Hay picos en la pierna derecha 14. a. La criatura tiene 2 ojos 14. b. La criatura tiene un ojo 15. a. La criatura tiene una boca 15. b. La criatura no tiene la boca 16. a. Hay picos en la pierna izquierda 16. b. No hay picos en absoluto 17. a. La criatura tiene picos 17. b. La criatura no tiene picos 18. a. Hay picos en la cabeza 18. b. Hay picos en la pierna derecha 19. a. Hay picos que cubren la cara 19. b. Hay picos sólo en el borde exterior de la cabeza Broadus tritops ir a 8 ir a 10 Broadus hairystarus ir a 9 Broadus hairyemmus Broadus kiferus Broadus walter Broadus Anderson ir a 12 ir a 14 Narrowus wolfus ir a 13 Narrowus blankus Narrowus starboardus ir a 15 Narrowus cyclops ir a 16 ir a 17 Narrowus portus Narrowus plainus ir a 18 Narrowus georginia ir a 19 Narrowus montanian Narrowus beardus Narrowus fuzzus Resultados con la evidencia y la explicación. En este primer párrafo de sus conclusiones, describan los resultados de la actividad, incluir las evidencias y explicaciones de sus hallazgos. Posibles errores. En el segundo párrafo, identificar las fuentes de error en el procedimiento que puedan conducir a variaciones en los resultados o datos no válidos. Identificar los errores y explicar lo que podría suceder como resultado del error. Aplicaciones Prácticas. En el tercer párrafo, reflexionar sobre su actividad y sugiera cómo puede ser mejorado el procedimiento para dar resultados más precisos. También expliquen cómo esta actividad fue importante para comprender los conceptos biológicos abordados. El anexo S4P3 presenta un ejemplo del diagrama que se tienen que elaborar como parte del reporte. En cuanto a la lista de cotejo se sugiere señalar que se consideren los siguientes aspectos. 106 Lista de cotejo para evaluar la identificación y clasificación de un grupo de organismos hipotéticos SI NO Identifican las características morfológicas alternativas para dar nombre a cada una de las especies. Asignan el nombre científico a las veinte especies presentadas. Consideran las características morfológicas de la clave dicotómica presentada para clasificar las veinte especies. Presentan diagrama de clasificación dicotómica de las veinte especies presentadas. Presentan resultados con la evidencia (diagrama) y su explicación. Identifican posibles fuentes de error en el procedimiento que pudieran conducir a variaciones en los resultados. Reflexionan sobre la elaboración de su diagrama y explican cómo puede ser mejorado el procedimiento. Explican cómo esta actividad es importante para la comprensión de la identificación y clasificación de las especies. Parte 2. Evaluación de la sesión Propósito Reconocer el grado en el que se han adquirido los conocimientos esperados al término de la sesión 4 y determinar aquellos aspectos que deberán estudiar por su cuenta para lograr los propósitos de actualización establecidos. Tiempo estimado: 10 minutos Actividad 5 (individual) Propósito: Concluir la sesión mediante un ejercicio de evaluación formadora. Producto 5: Bitácora COL4 de primer nivel. Tiempo estimado: 10 minutos Elaboren un documento breve con el formato de una Bitácora Col, respondan las preguntas: 4 La bitácora COL (Comprensión Ordenada del Lenguaje) es una estrategia didáctica que consiste en un apunte que recoge a manera de diario de campo cierta información, la cual despierta, desarrolla y perfecciona habilidades y actitudes en quien la hace. Una bitácora COL se elabora para apoyar la memoria y estimular procesos de pensamiento. Es importante recalcar que ésta debe elaborarse con convicción, es decir voluntariamente. Editado de: http://habilidadesdelpensamientouv.blogspot.mx/2009/10/1_1950.html 107 ¿Qué pasó durante las sesiones en que se abordaron los temas relacionados con la biodiversidad y el diseño de listas de cotejo?, ¿Cómo me sentí durante el desarrollo de las sesiones? , ¿Qué aprendí respecto a la biodiversidad y el diseño de listas de cotejo? Y por último respondan ¿qué más me gustaría aprender respecto a la biodiversidad y la elaboración de listas de cotejo y qué puedo hacer para lograrlo? Producto de la sesión 4 Producto 1: Lista de Cotejo: Ideas principales de un texto. 108 Rúbrica para evaluar las actividades de la sesión 4 10 CALIFICACIONES 8 Actividad 1: Contestó todas las preguntas del inventario de conocimientos previos con sinceridad y desarrolló ampliamente, de acuerdo a su grado de conocimiento, cómo describiría el tema a algún compañero. Producto 1: En su Lista de Cotejo: Presentaron las ideas relevantes en relación con el problema planteado. Mencionaron todas las ideas posibles. Utilizaron un lenguaje preciso en sus enunciados. Actividad 1: Contestó todas las preguntas del inventario de conocimientos previos con sinceridad pero no desarrolló ampliamente, de acuerdo a su grado de conocimiento, cómo describiría el tema a algún compañero. Producto 1: En su Lista de Cotejo: Presentaron las ideas relevantes en relación con el problema planteado, pero no mencionaron todas las ideas posibles ni utilizaron un lenguaje preciso en sus enunciados. Actividad 3: Elaboraron correctamente su reporte de trabajo (incluyen análisis de resultados y conclusiones) y su Lista de Cotejo para valorar su reporte y sus conclusiones. Actividad 4: Elaboraron correctamente su reporte de trabajo (incluyen diagrama de clasificación y conclusiones) y su Lista de Cotejo para valorar su reporte y sus conclusiones. Actividad 3: Elaboraron correctamente su reporte de trabajo (incluyen análisis de resultados y conclusiones) pero no elaboraron su Lista de Cotejo para valorar su reporte y sus conclusiones. Actividad 4: Elaboraron correctamente su reporte de trabajo (incluyen diagrama de clasificación y conclusiones) pero no elaboraron su Lista de Cotejo para valorar su reporte y sus conclusiones. Actividad 5: Se elaboró la bitácora COL, de acuerdo a las orientaciones para su desarrollo, pero no se da respuesta a las tres preguntas del primer nivel, de forma amplia y reflexiva de tal forma que no se aporta información que permita la autorregulación del aprendizaje sobre todo lo abordado en la sesión. Actividad 5: Se elaboró la bitácora COL, de acuerdo a las orientaciones para su desarrollo. Se da respuesta a las tres preguntas del primer nivel, de forma amplia y reflexiva de tal forma que se aporta información que permita la autorregulación del aprendizaje. 109 5 Actividad 1: No contestó todas las preguntas del inventario de conocimientos previos con sinceridad ni desarrolló, de acuerdo a su grado de conocimiento, cómo describiría el tema a algún compañero. Producto 1: En su Lista de Cotejo: No presentaron las ideas relevantes en relación con el problema planteado, ni mencionaron todas las ideas posibles ni utilizaron un lenguaje preciso en sus enunciados. Actividad 3: No elaboraron correctamente su reporte de trabajo (incluye análisis de resultados y conclusiones) ni su Lista de Cotejo para valorar su reporte y sus conclusiones. Actividad 4: No elaboraron correctamente su reporte de trabajo (incluye diagrama de clasificación y conclusiones) ni su Lista de Cotejo para valorar su reporte y sus conclusiones. Actividad 5: No se elaboró la bitácora COL, de acuerdo a las orientaciones para su desarrollo. No se da respuesta a las tres preguntas del primer nivel, de forma amplia y reflexiva. Sesión 5 Si algo quieres aprender…con los indicadores de desempeño y los niveles de logro de las rúbricas tendrás que ver… Introducción En esta sesión diseñaremos rúbricas como un instrumento de evaluación para orientar el logro de los aprendizajes relacionados con los beneficios y riesgos del uso de organismos transgénicos. En la primera actividad discutiremos la importancia de la biotecnología y algunas de las dificultades que enfrentan los alumnos en la comprensión de los conceptos fundamentales. Para ello, realizaremos una actividad diagnóstica para externar y compartir nuestros puntos de vista. El punto de partida será la lectura de un párrafo que plantea algunos elementos de la problemática y que se espera que los participantes del curso enriquezcan con su experiencia docente. En la segunda actividad, acotaremos los aspectos fundamentales en torno a las rúbricas: qué son, para qué se utilizan y cómo se construyen. La lectura y comentario del texto propuesto les permitirá construir una rúbrica para evaluar un mapa mental que elaborarán a partir del texto: Transgénicos. Un debate abierto (anexos S5P1 y S5C1). Para la tercera y cuarta actividades se solicitará nuevamente el diseño rúbricas para evaluar los ejercicios prácticos: Modelos de ácidos nucleicos y ¿Cómo se construyen las proteínas en las células? Finalmente, en la quinta actividad se realizará el ejercicio práctico Transferencia de un gen a un plásmido bacteriano, en donde los alumnos simularán el aislamiento y corte de un gen de un organismo, que insertarán en un plásmido bacteriano. Se solicitará el diseño de una rúbrica para valorar la elaboración y presentación del modelo, así como las conclusiones. Propósito general de la sesión 5 Desarrollar competencias para el diseño y aplicación de rúbricas que permitan orientar el logro de aprendizajes esperados, a partir de la realización de ejercicios prácticos de modelación y la lectura de textos breves. Materiales Programa de Estudio 2011. Guía para el maestro. Educación Básica Secundaria. Ciencias. México: SEP Hojas blancas. Hojas de colores Hojas de rotafolio Masking tape Plumones para rotafolio 110 Material para realizar los experimentos (especificaciones dentro de cada una de las actividades experimentales). Parte 1. Evaluación inicial Propósito Determinar su situación al inicio del proceso de enseñanza-aprendizaje, para reconocerán intereses y necesidades en el continuo proceso de actualización mediante la autorregulación. Tiempo estimado: 20 minutos Actividad 1 (individual) Propósito: Reconocer sus conocimientos e ideas previas sobre los temas que se abordan en la sesión. Producto 1: Inventario personal de conocimientos previos. Tiempo estimado: 20 minutos Realicen la lectura del siguiente párrafo. Identifiquen las ideas centrales que desde tu punto de vista estén sujetas a discusión, coméntenlas en plenaria y describan sus conclusiones. Nuestros alumnos necesitan estar más informados sobre las implicaciones sociales, éticas y económicas de la biotecnología. Considerando el impacto potencial de la biotecnología en la salud humana, la agricultura y el ambiente es importante que cuenten con la información necesaria sobre biología molecular y celular. Para abordar el estudio de la biotecnología se requiere comprender conceptos como: ADN, dogma central y manipulación del ADN. Generalmente los estudiantes tienen problemas para visualizar la estructura del ADN, la replicación del ADN, el dogma central de la biología molecular (ADN-ARNProteína), la síntesis de proteínas y las técnicas de clonación de ADN. Entender la vida a nivel molecular es mucho mejor cuando los estudiantes visualizan las moléculas. La comprensión de la estructura y función del ADN es esencial para comprender los conceptos clave de la biología molecular. La biotecnología representa un campo importante para el desarrollo de nuevas herramientas educativas. Las actividades breves y sencillas permiten ilustrar las técnicas y conceptos genéticos básicos de la biotecnología (Altiparmack y Nermin, 2010). 111 Parte 2. Rúbricas Propósito Comprender los conceptos básicos para el diseño y aplicación de rúbricas a partir de la evaluación de la lectura de comprensión de un texto de divulgación científica y la realización de ejercicios prácticos relacionados con los beneficios y riegos de organismos genéticamente modificados. Tiempo estimado: 4 horas Bloques de estudio involucrados: Ciencias I, Bloque IV: La reproducción y la continuidad de la vida. Determina los componentes científicos, políticos, económicos o éticos de la situación a abordar. Proyecto: Hacia la construcción de una ciudadanía responsable y participativa. Opción: ¿Cuáles son los beneficios y riesgos de los organismos transgénicos? Actividad 2 (individual y en equipo) Propósito: Comprender la importancia de las rúbricas para favorecer el aprendizaje de los alumnos, así como, el procedimiento para su diseño uso. Producto 2: Mapa mental y rúbrica para su evaluación. Tiempo estimado: 60 minutos Realizar la lectura del siguiente texto y comentar en la sesión para aclarar sus dudas y compartir sus conocimientos relacionados con las rúbricas. Construcción de rúbricas para evaluar las competencias5 A. Concepto de rúbrica Una rúbrica, en la evaluación basada en competencias, es una matriz de valoración que se emplea con la finalidad de determinar el grado en el cual una persona tiene una determinada competencia o parte de ésta, mediante el análisis de evidencias a partir de indicadores de desempeño y sus correspondientes niveles de logro. Las rúbricas permiten determinar cómo se desempeña un alumno frente a una actividad con base en criterios, permitiendo definir un nivel de ejecución, aspecto importante para determinar los progresos en el aprendizaje y tomar decisiones relacionadas con la promoción y certificación. 5 Texto editado de Tobón (2006). 112 B. Ventajas 1) Posibilitan criterios para determinar el grado de competencia de los estudiantes en áreas complejas, diversas e imprecisas. 2) Los criterios permiten evaluar de forma sistemática el desempeño de los estudiantes con objetividad. Las calificaciones tradicionales se basan sólo en números o letras sin criterios claros en torno a cómo se establecen, lo cual genera inequidad. 3) Las rúbricas permiten que los estudiantes comprendan de forma clara lo que se espera en torno a su aprendizaje y desempeño, antes de llevar a cabo la evaluación. Eso facilita la preparación. 4) Las rúbricas facilitan que los estudiantes revisen las evidencias de aprendizaje antes de entregarlas al profesor, ayudando de esta manera a mejorar su calidad. 5) Las rúbricas favorecen la autovaloración y la coevaluación ya que brindan criterios claros de los diferentes grados de calidad del desempeño, para determinar cómo es la propia ejecución o la ejecución de los compañeros. Esto ayuda a manejar la subjetividad que con frecuencia aparece en ambos tipos de evaluación. 6) Los estudiantes pueden contribuir a mejorar las rúbricas, brindando retroalimentación al docente sobre la pertinencia o no de determinados indicadores de desempeño o niveles de logro, como también sugiriendo la reasignación de puntajes a determinados niveles, o proponiendo otros indicadores o niveles. 7) Las rúbricas posibilitan determinar en detalle los aspectos en los cuales los alumnos tienen logros significativos y también los aspectos concretos en los cuales deben mejorar. Esto ayuda a orientar los procesos de enseñanza, como también las actividades de apoyo y refuerzo. C. Metodología 1) Las rúbricas permiten evaluar diferentes aspectos y el primer paso es determinar cuál aspecto se va a evaluar. De esta manera, hay que determinar si se va a evaluar una competencia global, una competencia concreta (unidad de competencia), un elemento de competencia o una dimensión competencial (cognoscitiva, afectivo-motivacional o actuacional). 113 2) Construir los suficientes indicadores de desempeño que den cuenta de la posesión de la competencia o de una parte de ésta con el suficiente grado de idoneidad. Busque que tales indicadores si permitan valorar el aprendizaje de los alumnos. 3) Determinar los niveles de logro (niveles de ejecución) en cada indicador de desempeño con el fin de tener criterios para establecer la calidad con la cual se posee tal indicador de desempeño. Los niveles de logro pueden plantearse de forma muy detallada (por ejemplo cinco o más de cinco) o de forma resumida y global (de tres a cuatro). En general, los niveles de logro van de un desempeño con bajo grado de calidad a un desempeño de alto grado de calidad, con las respectivas graduaciones entre ambos extremos. Cada nivel de logro debe describir uno o varios criterios que den cuenta de la calidad de ese desempeño, permitiendo diferenciar los diferentes niveles de forma obvia. Recomendación: Cuando son muchos los indicadores de desempeño, se recomiendan sólo tres niveles de logro para cada indicador. Cuando los indicadores de desempeño son pocos, pueden establecerse más niveles de logro, pues se hace necesario precisar con detalle el grado de ejecución. 4) Construir la matriz, para ello se elabora una tabla en la cual se colocan los indicadores de desempeño de forma vertical y los niveles de logro (en cada indicador) de forma horizontal. 5) Asignar puntuaciones a los diferentes niveles de logro, de acuerdo con su importancia para el establecimiento del grado de desarrollo de la competencia. Esto se hace sobre todo en las matrices de evaluación analíticas. 6) Establecer los niveles de desarrollo de la competencia o de una de sus partes, a partir de los puntos obtenidos. Estos niveles pueden ser los mismos niveles de logro de la matriz o ser más detallados. 7) Revisar la matriz con la ayuda de colegas y de los mismos estudiantes, se discute y se acuerda con el fin de que posea validez, para luego aplicarse. A medida que se aplica se van realizando mejoras con los aportes de los mismos estudiantes. 114 Tabla 1. Estructura general de una matriz de evaluación de competencias. Aspecto a ser evaluado: Niveles de logro Indicadores de desempeño Indicador 1 Indicador 2 Indicador 3 Requiere mejorar Logro aceptableconvalidable Máximo logro (Puntaje) El mismo criterio pero con un logro bajo (Puntaje) El mismo criterio pero con un logro bajo (Puntaje) El mismo criterio pero con un logro bajo (Puntaje) El mismo criterio en un grado aceptable (Puntaje) El mismo criterio en un grado aceptable (Puntaje) El mismo criterio en un grado aceptable (Puntaje) Criterio de excelencia (Puntaje) Criterio de excelencia (Puntaje) Criterio de excelencia Informe general: Desempeño alto: Rango de puntaje. Significación general. Desempeño aceptable: Rango de puntaje. Significación general. Desempeño a mejorar: Rango de puntaje. Significación general. D. Tipos de rúbricas 1. Rúbricas comprehensivas Las rúbricas comprehensivas se componen de un solo indicador de desempeño y varios niveles de logro (cuatro o más) y con ellas se pretende evaluar de forma general un determinado tipo de desempeño, sin tener en cuenta las partes que lo componen. El interés se centra en el producto total y no importan pequeños errores en el proceso, pues lo esencial es el resultado concreto, tanto en una competencia como en una dimensión de ésta. Tabla 2. Ventajas de las rúbricas comprehensivas Son fáciles de realizar, pues tienen pocos indicadores de desempeño. Se aplican con rapidez y agilidad facilitando una oportuna evaluación del desempeño. Permiten determinar con claridad el nivel de desempeño de los alumnos de una forma general, cuando no es necesario entrar en detalles específicos. Posibilitan una estimación rápida del nivel de desarrollo del aprendizaje. Son útiles en las competencias globales para tener una comprensión general de los niveles de desarrollo de tales competencias. 115 2. Rúbricas analíticas Las rúbricas analíticas evalúan cada una de las partes que componen un determinado desempeño. En este tipo de matriz, primero se evalúan por separado las diferentes partes del desempeño y luego se suma el puntaje de estas para obtener una calificación total. Esto implica una evaluación más analítica, paso por paso, para determinar con precisión el grado en el cual el estudiante se desempeña. Tabla 3. Ventajas de las rúbricas analíticas Brindan información detallada del desempeño del estudiante en una determinada competencia o parte de ésta. Permiten determinar los logros y los aspectos a mejorar en el desempeño de forma pormenorizada. Facilitan planear y ajustar con precisión las estrategias didácticas de acuerdo con el proceso de aprendizaje de cada estudiante. Permiten ciertos errores y diferentes posibilidades de tener un nivel aceptable-convalidable de desempeño, lo cual no ocurre con las matrices comprehensivas. 1) Realizar la lectura del texto: Transgénicos. Un debate abierto (anexo S5P1). 2) Elaborar un mapa mental y una rúbrica para evaluar la identificación de las ideas principales contenidas en el texto. 3) Presentar y comentar en la sesión. 4) Establecer sus conclusiones y puntualizar las nuevas aportaciones para el diseño y aplicación de este instrumento. ¿Cómo pueden ser utilizadas por el profesor y por los alumnos? Actividad 3 (individual y en equipo) Propósito: Comprender la estructura de los ácidos nucleicos a partir de la construcción de modelos tridimensionales de ADN y ARN y diseñar una rúbrica para evaluar los procesos de elaboración y presentación de los modelos. Producto 2: Modelos de ADN y RNA, rúbrica de evaluación. Tiempo estimado: 60 minutos Modelo de la molécula de ADN6 La estructura del ADN es comparada a menudo con una escalera. El exterior de la escalera está formada por azúcares y fosfatos unidos entre sí para formar una 6 Editado de Abreu de Andrade, V., Castello, K., y Vianna, J. (2011). 116 columna vertebral. Colgando de la columna vertebral como las cuentas de una cadena están las bases (A, T, G y C). Estas bases forman enlaces de puente de hidrógeno con las bases de la cadena opuesta del ADN. Estos accesorios forman los peldaños de la escalera y se producen de una manera muy específica. Adenina (A) sólo se unirá con la timina (T) y la guanina (G) se unirá solamente con la citosina (C). Esta unión específica hace referencia a un "apareamiento de bases". La escalera del ADN se retuerce una y media veces para formar una hélice. Esto permite a la molécula en espiral una forma muy compacta. Durante la replicación y transcripción, el ADN se desenrolla de manera que la cadena (s) se puede copiar. Propósito adicional de la actividad 3: Construir modelos tridimensionales de los ácidos nucleicos (ADN y ARN). Material: o Dos tiras de hilo elástico del tipo látex negro y rojo de 50 cm para representar a la desoxirribosa. o 8 popotes de colores, para representar las bases nitrogenadas: Adenina = azul, Timina = blanca, Guanina = amarillo, Citocina = rojo. o Una aguja y tijeras Procedimiento: 1) Corta los popotes en fragmentos de 6 cm de largo. Cada color representará una base nitrogenada diferente. 2) Utiliza una aguja para pasar el látex por uno los extremos del fragmento del popote. Repetir esta operación con el resto de los popotes para formar una cinta de “nucleótidos”. Entre un fragmento de popote y otro sujeto en el látex, haz un doblez para representar al ácido fosfórico (Fig. 1). 117 Una vez que estén acabadas las dos tiras de látex, con los popotes, los pedazos de popotes de cada cinta se deben unir, encajando un popote dentro del otro, observando la combinación de las bases nitrogenadas (A-T/G-C) para simular los enlaces de los nucleótidos. De esta forma, el modelo presentará el aspecto de escalera, semejante al que se usa en los libros para representar la molécula de ADN (Figura 2). El modelo presentará extrema versatilidad y movilidad, como la conformación tridimensional helicoidal de la molécula de ADN (Figura 3). 3) Para construir las moléculas de ARNm, realizar el mismo proceso de pasar el látex por los popotes. Utilizar sólo una tira de látex de color diferente de las 118 usadas para construir la molécula de ADN. Ésta representará la ribosa. Se usarán popotes de color rosa para representar al uracilo (Uracilo = rosa). Los dos modelos deben presentar un lazo entre los popotes para representar el ácido fosfórico. 4) Presentar los modelos construidos en la clase, tomar fotografías y contestar las siguientes preguntas: a) Define qué es un nucleótido, escribiendo la fórmula de uno que justifique la definición, b) ¿Qué nucleótidos forman el ADN y cuáles el ARN?, c) ¿Qué quiere decir que las dos cadenas que forman el ADN son complementarias? Diseñar y presentar en la sesión una rúbrica para evaluar el proceso de elaboración y la presentación del modelo elaborado. Actividad 4 (individual y en equipo) Propósito: Modelar el proceso de síntesis de proteínas en las células y elaborar una rúbrica para su evaluación. Producto 3: Modelo de síntesis de proteínas y rúbrica de evaluación. Tiempo estimado: 60 minutos ¿Cómo se construyen las proteínas en las células? (Síntesis de proteínas) El ADN es la molécula que almacena la información genética en las células. La información está codificada en cuatro bases del ADN: C (citosina), G (guanina), A (adenina), y T (timina). El ADN dirige las funciones cotidianas de la célula y transmite la información genética de una generación a otra. Debido a su importancia en todas las funciones de la célula, el ADN se mantiene protegido dentro del núcleo de las células. El ADN se organiza en segmentos llamado genes. Los genes codifican para proteínas, y estas son las que realizan todo el trabajo celular. Dichas proteínas funcionan como proteínas estructurales (bloques de construcción de células y cuerpos) o como enzimas (dirigen reacciones químicas en los sistemas vivos). Las proteínas se construyen en el citoplasma en los ribosomas. La información del ADN debe ser transmitida del núcleo al citoplasma. Cada gen del ADN es leído y codificado directamente por una molécula de RNA mensajero (RNAm). El RNAm se forma al complementar sus bases - C, G, A, y U (uracilo) – con las bases del ADN. La molécula del RNAm abandona el núcleo, llevando el código 119 genético de ADN para construir una proteína en los ribosomas localizados en el citoplasma. El ribosoma lee la secuencia de bases en el RNAm en secuencias de tres - los tripletes o codones. Otro tipo de ARN - ARN de transferencia (RNAt) - trae los bloques de construcción de las proteínas - aminoácidos - a los ribosomas. El ribosoma enlaza los aminoácidos para conformar la proteína codificada. Procedimiento 1) MOLÉCULA DE ADN. Utiliza la hoja que tiene las cuatro secciones de ADN (anexo S5P3). Corta las tiras a lo largo de la línea punteada y júntalas para formar una molécula de ADN de una cadena. Coloca sobre la mesa cada sección en forma ordenada y pégalas de izquierda a derecha del 1 al 4. Observa el diagrama siguiente: Utiliza esta sección de ADN como un gen para hacer una proteína que la célula necesita. Recuerda que forma parte de una molécula de ADN de doble-cadena. Pero ahora ha sido abierta y será utilizada como una plantilla para construir RNAm. Diseña la enzima ARN polimerasa para hacer el trabajo de la síntesis del RNAm. 2) TRANSCRIPCIÓN. Con los nucleótidos de RNA construye una molécula de RNAm. Para ello, complementa las bases de RNA en la plantilla del ADN. Pega esta molécula de RNAm a lo largo para simular los enlaces que la RNA polimerasa hace entre las bases del RNAm. De esta forma, será una molécula estable que podrá ser trasladada a los ribosomas para su traducción. No Name _____________________________ pegues el RNAm al ADN. Recuerda que tiene abandonar al ADN del núcleo y be moved off of the DNA to the ribosome for translation in the cytoplasm. Do not tape the viajar al ribosoma citoplasma. Sigue siguiente. mRNA toen the el DNA! Remember it has to leave el thediagrama DNA in the nucleus and travel to the ribosome in the cytoplasm. Follow the diagram below. DNA mRNA 4. To be ready for the mRNA in the cytoplasm, design your own ribosome to your simulation.que utilizaras en la simulación del proceso. 3) Ahora diseñauseelinribosoma 5. TRANSLATION: To help the ribosome do its job, use a pencil to draw lines which divide your mRNA into 3-base codons. Now obtain tRNA molecules and fill in the complementary anticodons to match so that they bring the correct amino acid to the ribosome. Use your mRNA-codon chart to help you. Fill in the name of the amino acid that is attached to the tRNA. Start reading the mRNA at the START codon and end at the STOP codon. Follow the diagram below. 120 Regents Biology 4) TRADUCCIÓN. Para ayudar al ribosoma en su trabajo, utiliza un lápiz para dibujar líneas que dividan el RNAm en codones de 3 bases. Ahora obtén las moléculas de RNAt y ubica los anticodones complementarios que llevan el aminoácido correcto al ribosoma. Utiliza la hoja de codones de RNAm para ayudarte. Escribe el nombre del aminoácido que corresponde en el RNAt. Empieza a leer el RNAm en el codón de INICIO y termina en el codón de ALTO. Sigue el diagrama siguiente: 5) El RNAt complementa los codones del RNAm, corta el aminoácido del RNAt y enlaza los aminoácidos juntos en una cadena para simular la acción del ribosoma. Presenta tu proteína terminada en la clase. …… Aminoácido Metionina Aminoácido Leucina Aminoácido Glicina Aminoácido Serina Aminoácido Alanina 6) Utiliza tu ADN, RNAm, y proteína para contestar las siguientes preguntas de resumen. Preguntas de resumen: A. Registra la secuencia de la cadena de ADN que codificó para el ARNm en esta actividad. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 B. Registra la secuencia de la cadena de RNAm que construiste a partir del ADN en esta actividad. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 121 C. Divide la secuencia de RNAm en tripletes o codones y reescríbelos en orden en grupos de 3 bases. D. Registra la secuencia de aminoácidos del RNAm codificado. Puedes utilizar la abreviación de tres letras de los aminoácidos. E. Registra los anticodones del RNAt que transportaron los aminoácidos a los ribosomas. Diseñar y presentar en la sesión una rúbrica para evaluar el proceso de elaboración de la actividad realizada. Actividad 5 (individual y en equipo) Propósito: Modelar la transferencia de un gen con un plásmido y elaborar una rúbrica para su evaluación. Producto 5: Modelo del plásmido construido y rúbrica de evaluación. Tiempo estimado: 60 minutos Modelando la transferencia de un gen a un plásmido7 EL ADN recombinante es el ADN de un organismo insertado en el ADN de otro organismo. El proceso de creación de ADN recombinante se denomina transformación. Las principales herramientas utilizadas en la tecnología del ADN recombinante son las enzimas bacterianas llamadas enzimas de restricción. Cada enzima reconoce y corta las moléculas de una secuencia específica pequeña de nucleótidos de las moléculas del ADN (Figura 1). El resultado es un conjunto de fragmento de ADN de doble cadena con extremos de cadena sencilla, llamados “extremos pegajosos” (Figura 2). Las bases en los extremos de cadena sencilla pueden formar fácilmente pares de bases complementarias con otras moléculas de ADN. De esta manera, los extremos pegajosos de los fragmentos de ADN pueden ser utilizados para unir fragmentos de ADN procedentes de diferentes fuentes. 7 Editado de Wagner, 1998. 122 Figura 1. Una enzima de restricción corta entre la Las G y la A de la secuencia GAATTC, y entre la G y la A de la secuencia inversa, CTTAAG. Figura 2. Los enlaces que unen las bases se rompen y las dos cadenas de ADN se separan, dejando expuestos los “extremos pegajosos”. Las moléculas de ADN recombinante han sido hechas para replicarse y funcionar genéticamente dentro de las células. Un método para producir estas moléculas utiliza plásmidos de ADN de bacterias. Los plásmidos son piezas circulares relativamente pequeñas de ADN que se encuentran en las bacterias. Pequeños fragmentos de ADN pueden ser insertados dentro de los plásmidos, que luego son introducidos en células bacterianas (Figura 3). Cuando las bacterias se reproducen, también lo hacen los plásmidos recombinantes. El resultado es una colonia bacteriana en la que se ha clonado un gen extraño. Figura 3. Secuencia de la inserción de un gen en un plásmido que origina una molécula de ADN recombinante. En esta actividad elaborarán un modelo de papel para simular la clonación de un gen de un organismo dentro de un plásmido bacteriano utilizando una enzima de restricción. El plásmido (puc18) será utilizado para transformar bacterias de modo que expresen un nuevo gen y produzcan una nueva proteína. Propósito adicional de la actividad 5: Modelar el proceso de construcción de un plásmido de ADN recombinante a partir de un gen deseado y el plásmido. 123 Materiales Tijeras Cinta adhesiva Secuencias de ADN: Plásmido (puc18) impresa en papel blanco y ADN cromosómico (gen GFP) de la medusa, impresa en papel verde. Procedimiento 1) Corte el ADN del plásmido puc18 en una tira larga. 2) Una los extremos para simular el ADN circular de un plásmido (Figura 4). Figura 4.Plásmido 3) Corte el gen Glo de la medusa en una tira larga. Déjelo como una tira recta. (Este gen es de un eucarionte, por eso no es circular). Las secuencias de inicio y de paro para transcribir el gen de las medusas GFP o Glo están indicadas (5´3´). Éstas son necesarias para transcribir el gen correctamente cuando se traduce. Las enzimas de restricción HindIII y EcoR1 que cortan sitios (secuencias de bases) están marcadas en “negritas” en el ADN del gen Glo de las medusas. Las dos enzimas de restricción y sus respectivos sitios de restricción se enlistan a continuación. Estas enzimas actúan como “tijeras moleculares” que cortan el ADN en las secuencias siguientes: 124 Enzima de restricción Sitio de reconocimiento (5´ 3´) HindIII A AGCT T T TCGA A EcoRI G AATT C C TTAA G La secuencia de seis letras representa la secuencia de las bases nitrogenadas que la enzima reconoce, y la flecha () el lugar en donde el ADN será cortado por la enzima. Por ejemplo, HindIII corta entre A y A siempre que encuentre la secuencia de las seis bases AAGCTT. 4) Corta el ADN de la medusa como si utilizaras la enzima de restricción, HindIII. Asegúrate de dejar los “extremos pegajosos” (Figura 5). Figura 5: Gen Glo 5) Corta el ADN del plásmido puc18 como si utilizaras la enzima de restricción HindIII. Asegúrese de dejar los “extremos pegajosos” (Figura 6). Figura 6: Plásmido puc18 6) Incorporará el gen verde Glo de las medusas dentro del plásmido. Una los extremos pegajosos del gen Glo de las medusas a los extremos pegajosos del Figura 7: Plásmido recombinante plásmido puc18 y péguelo con el “pegamento molecular”, la enzima ligasa (cinta adhesiva), (Figura 7). 7) Ahora tiene un plásmido con un nuevo gen y puede utilizarlo para transformar una bacteria. La bacteria podrá producir la proteína verde bioluminiscente de las medusas y brillará intensamente bajo luz negra. Cuestionario 1) ¿Qué es un plásmido? 2) ¿Qué significa “extremo pegajoso”? 125 3) ¿Por qué se cortan ambos segmentos del ADN con la misma enzima de restricción? 4) ¿Qué habría sucedido si hubiéramos cortado el gen Glo de la medusa y el plásmido puc18 con la enzima de restricción EcoR1? Asegúrese de observar la secuencia de ADN para encontrar los sitios de corte de la enzima de restricción EcoR1. 5) ¿Si ahora queremos producir mucha de esta proteína Glo de las medusas, qué tenemos que hacer después de esta primera clonación exitosa para alcanzar nuestra meta? 6) Los científicos han producido con éxito ratones fluorescentes verdes usando este gen de las medusas GFP. ¿Qué tendrías que hacer para utilizar con éxito el gen clonado y transformar ratones? Puedes encontrar información adicional en el sitio Web http://www.rpc.msoe.edu/cbm2/gfp1.htm 7) Los científicos han transformado con éxito bacterias con los genes humanos. Investiga un uso actual de la tecnología del ADN recombinante en la medicina. Conclusiones 1) Describe los resultados de la actividad. ¿Qué dudas surgieron durante la elaboración del modelo? 2) Identifica las posibles fuentes de error en el procedimiento y sugiere algunas mejoras. 3) ¿De qué manera la elaboración del modelo te permitió entender la tecnología del ADN recombinante? Diseñar y presentar en la sesión una rúbrica para evaluar el reporte escrito (resultados y conclusiones) y la presentación oral de la actividad realizada. 126 Parte 3. Evaluación de la sesión Propósito Reconocer el grado en el que se han adquirido los conocimientos esperados al término de la sesión para determinar aquellos aspectos que deberán estudiar por su cuenta para lograr los propósitos de actualización establecidos Tiempo estimado: 10 minutos Actividad 5 (individual) Propósito: Concluir la sesión mediante un ejercicio de evaluación formadora. Producto 5: Bitácora COL de primer nivel. Tiempo estimado: 10 minutos Elaboren un documento breve con el formato de una Bitácora Col, respondan las preguntas: ¿qué pasó durante las sesiones en que se abordaron los temas relacionados con los beneficios y riesgos del uso de organismos transgénicos y el uso y diseño de las rúbricas?, ¿cómo me sentí durante el desarrollo de las sesiones?, ¿Qué aprendí respecto a los beneficios y riesgos del uso de organismos transgénicos y el uso y diseño de las rúbricas? Y por último respondan ¿qué más me gustaría aprender respecto a los beneficios y riesgos del uso de organismos transgénicos y el uso y diseño de las rúbricas y qué puedo hacer para lograrlo? Producto de la sesión 5 En el siguiente producto se debe reflejar la integración de los conocimientos adquiridos durante la sesión. Producto 1: Mapa mental y rúbrica para su evaluación. 127 Rúbrica para evaluar las actividades de la sesión 5 10 Actividad 1: Contestó todas las preguntas del inventario de conocimientos previos con sinceridad y desarrolló ampliamente, de acuerdo a su grado de conocimiento, cómo describiría el tema a algún compañero. Producto 1: Elaboraron el mapa mental y la rúbrica de evaluación y enunciaron ordenadamente las ideas señaladas en el texto. Actividad 3: Elaboraron modelos de ADN y RNA y la rúbrica para su evaluación y enunciaron las características o propiedades representadas en su modelo. Actividad 4: Elaboraron su modelo de síntesis de proteínas y la rúbrica para su evaluación, enunciaron las características o propiedades representadas en su modelo. Actividad 5: Elaboraron su modelo de plásmido de papel y la rúbrica para su evaluación, enunciaron las características o propiedades representadas en su modelo. Actividad 6: Se elaboró la bitácora COL, de acuerdo a las orientaciones para su desarrollo. Se da respuesta a las tres preguntas del primer nivel, de forma amplia y reflexiva de tal forma que se aporta información que permita la autorregulación del aprendizaje. CALIFICACIONES 8 Actividad 1: Contestó todas las preguntas del inventario de conocimientos previos con sinceridad pero no desarrolló ampliamente, de acuerdo a su grado de conocimiento, cómo describiría el tema a algún compañero. Producto 1: Elaboraron el mapa mental y la rúbrica de evaluación, pero no enunciaron ordenadamente las ideas señaladas en el texto. Actividad 3: Elaboraron modelos de ADN y RNA y la rúbrica para su evaluación, pero no enunciaron las características o propiedades representadas en su. Actividad 4: Elaboraron su modelo de síntesis de proteínas y la rúbrica para su evaluación, pero no enunciaron las características o propiedades representadas en su modelo. Actividad 5: Elaboraron su modelo de plásmido de papel y la rúbrica para su evaluación, pero non enunciaron las características o propiedades representadas en su modelo. Actividad 6: Se elaboró la bitácora COL, de acuerdo a las orientaciones para su desarrollo, pero no se da respuesta a las tres preguntas del primer nivel, de forma amplia y reflexiva de tal forma que no se aporta información que permita la autorregulación del aprendizaje sobre todo lo abordado en la sesión. 128 5 Actividad 1: No contestó todas las preguntas del inventario de conocimientos previos con sinceridad ni desarrolló, de acuerdo a su grado de conocimiento, cómo describiría el tema a algún compañero. Producto 1: No elaboraron el mapa mental y la rúbrica de evaluación, ni enunciaron ordenadamente las ideas señaladas en él. Actividad 3: No elaboraron modelos de ADN y RNA y la rúbrica para su evaluación, ni enunciaron las características o propiedades representadas en su modelo. Actividad 4: No elaboraron su modelo de síntesis de proteínas y la rúbrica para su evaluación, ni enunciaron las características o propiedades representadas en su modelo. Actividad 5: No elaboraron su modelo de plásmido de papel y la rúbrica para su evaluación, ni enunciaron las características o propiedades representadas en su modelo. Actividad 6: No se elaboró la bitácora COL, de acuerdo a las orientaciones para su desarrollo. No se da respuesta a las tres preguntas del primer nivel, de forma amplia y reflexiva. Sesión 6 Ciencia vemos, metodología no sabemos Introducción En un mundo tan cambiante como el de hoy en día, es necesario educar a los jóvenes para vivir en una situación de incertidumbre. Por lo que es indispensable que los docentes, incorporemos en nuestro discurso la reflexión sobre la estructura de la ciencia y el papel que ésta ha jugado en nuestra sociedad y, sobre todo, discutir su dinámica de cambio; ya que lo que queremos conseguir es que los conocimientos de los alumnos les permitan resolver satisfactoriamente situaciones de su vida cotidiana. Para ello hay que promover en los estudiantes, el desarrollo de competencias. El conocimiento heurístico es un tipo especial de conocimiento empleado a través del tiempo y en diversas latitudes por los seres humanos para resolver problemas de alta complejidad. Es por ello que en la actualidad al conocimiento se le demanda el adjetivo heurístico que significa comprender, esclarecer, descubrir, transformar, innovar, desarrollar, evolucionar, solucionar…Justo por estas razones, la enseñanza de las ciencias promueve el uso de métodos heurísticos. Ente ello, es conveniente precisar qué es la heurística. Este concepto trata de métodos exploratorios durante la resolución de problemas en los cuales las soluciones se descubren por la evaluación del progreso logrado en la búsqueda de un resultado final; se puede ilustrar a través de los siguientes enunciados: Si no consigues entender un problema, dibuja un esquema. Si no encuentras la solución, haz como si ya la tuvieras y mira qué puedes deducir de ella (razonando a la inversa). Si el problema es abstracto, prueba a examinar un ejemplo concreto. Intenta abordar primero un problema más general (es la “paradoja del inventor”: el propósito más ambicioso es el que tiene más posibilidades de éxito). Un método heurístico es un conjunto de procesos cognitivos, propositivos y reflexivos que son necesarios realizar para identificar en el menor tiempo posible alternativas de solución de alta calidad y flexibilidad para un determinado problema. En esta sesión se presentan dos instrumentos didácticos que suelen ser considerados como heurísticos: La V de Gowin y el diagrama heurístico. Propósito general de la sesión 6 Reconocer a la V de Gowin y al diagrama heurístico como instrumentos de evaluación propios del enfoque de enseñanza por indagación. 129 Materiales Papel rotafolio Plumones Cinta adhesiva Bitácora de trabajo Parte 1. Diagrama V de Gowin Propósito Conocer el origen y fundamento de la V de Gowin para utilizarla como instrumento de evaluación de los trabajos prácticos de investigación. Tiempo estimado: 110 minutos Actividad 1 (en equipo) Propósito: Explorar las ideas y conocimientos previos de los docentes, con respecto a la metodología de la ciencia Producto: Resolución de un cuestionario Tiempo estimado: 20 minutos La idea de esta actividad propiamente es, diagnosticar los conocimientos que los docentes tienen sobre algunos tópicos que se desarrollaran en la siguiente actividad, para ello se les solicitará que en equipo de tres o cuatro integrantes, resuelvan el siguiente cuestionario. 1. En la enseñanza de las ciencias actual: a) Se ha dejado de recurrir al llamado método científico ¿cuál es o son las razones de esta determinación? b) ¿Cuáles son las herramientas metodológicas que se proponen? Y ¿Qué ventajas nos brindan con respecto al método científico? c) ¿Cuál es el papel de la experimentación? y ¿Qué tipo de competencias científicas se pueden promover con el desarrollo de experimentos? d) ¿Cuáles son los instrumentos de evaluación que se proponen para la evaluación de los experimentos? 2. En otros cursos se ha propuesto el uso de la V de Gowin: a) ¿En qué porcentaje la utiliza en sus clases? b) ¿Cómo la definiría? c) ¿En qué situaciones es recomendable utilizarla? d) ¿Qué ventajas y limitaciones considera que presenta? 130 Actividad 2 (individual y en equipo) Propósito: Resolver una autoevaluación para averiguar los conocimientos previos. Producto: Reflexión de los conocimientos previos. Tiempo estimado: 50 minutos Se solicita que los participantes de forma individual den lectura al documento que se encuentra más adelante. Al finalizar la misma, en equipo: Revisen las respuestas que dieron al cuestionario de la actividad 1. Discutan sobre la pertinencia de sus repuestas. En caso de considerarlo, ajusten las respuestas de acuerdo al consenso del equipo. Reflexionen sobre la calidad de sus conocimientos previos. Es decir, ¿qué fue lo que los llevo inicialmente a responder (acertadamente o no) el cuestionario? ¿De qué forma pueden fortalecer los conocimientos que van desarrollando en los diferentes cursos en que participan? La V de Gowin como instrumento de investigación y aprendizaje Cuando hablamos de investigación, lo primero que se nos viene a la mente es el “método científico”. Este método y sus pasos han sido considerados por mucho tiempo como el único recurso que podía orientar una investigación y garantizar su “fiabilidad científica”, sin embargo, lejos de ser lo que sus seguidores afirman, se ha convertido en una camisa de fuerza que no solo desvirtúa el trabajo científico sino que eclipsa los procesos involucrados en la producción o construcción del conocimiento. El método científico, se constituyó así, en un algoritmo para la producción y comprensión del conocimiento sobre el mundo que nos rodea. El paradigma positivista (que defiende este método), considera así que el conocimiento es acumulativo y que tiene categoría científica cuando es logrado a través de la aplicación de procedimientos objetivos y rigurosos (Mellado, 1993). Durante los últimos años la epistemología ha puesto en evidencia que el conocimiento, lejos de ser producido algorítmicamente, es el resultado de la relación dinámica entre lo que el investigador conoce y los instrumentos y recursos que dispone para la comprensión del fenómeno estudiado. En términos de Kuhn, diríamos que estamos en una etapa de “ciencia revolucionaria” (Kuhn; 1971) en el campo de la investigación educativa, que está permitiendo superar la aplicación “mecánica” del método científico, a través del constructivismo. En este contexto, a la luz de la teoría del aprendizaje significativo de Ausubel, se han desarrollado instrumentos poderosos que permiten no solo evidenciar la 131 estructura cognitiva sino también, modificarla; uno de estos instrumentos son los diagramas V de Gowin. Gowin propone el diagrama V como una herramienta que puede ser empleada para analizar críticamente un trabajo de investigación, así como para “extraer o desempaquetar” el conocimiento de tal forma que pueda ser empleado con fines instruccionales (Moreira; 1985). El diagrama V, deriva del método de las cinco preguntas: 1. ¿Cuál es la pregunta determinante? 2. ¿Cuáles son los conceptos clave? 3. ¿Cuáles son los métodos de investigación que se utilizan? 4. ¿Cuáles son las principales afirmaciones de conocimiento? 5. ¿Cuáles son los juicios de valor? Editado de: Novak y Gowin, 1988 Gowin, en su diagrama V, plantea estas preguntas y las orienta como un recurso metodológico que permite ver el proceso de la investigación y aprendizaje (producción de conocimiento) de manera dinámica y flexible tal, que se puede considerar la “...investigación como una manera de generar estructura de significados, es decir, relacionar conceptos, acontecimientos y hechos” (Moreira, 1997) que son elementos de la estructura del esquema que plantea. Esquema de la estructura de la V de Gowin 132 Si planteamos que existe cierta analogía entre la investigación científica y la construcción de conocimientos, estaremos de acuerdo en que el diagrama V de Gowin, gracias a los elementos que contiene, otorga la posibilidad de acceder al mundo del conocimiento y su construcción(o re-construcción) de manera dinámica (no lineal y algorítmica como el “método científico”) ya que explicita la relación entre lo que se conoce (dominio conceptual) con los recursos que a partir de ellos se pueden emplear para enfrentar la tarea del conocimiento (dominio metodológico). Por otra parte, la construcción del aprendizaje, demanda el pensamiento reflexivo, siendo éste un quehacer que implica la “manipulación” de conceptos, uniéndolos y volviéndolos a separar hasta que sean asimilados significativamente y formen parte de la estructura cognitiva del aprendiz. El diagrama V de Gowin, se constituye a sí en un recurso que permite visualizar la dinámica de la producción del conocimiento, al explicitar la relación entre lo que el aprendiz ya sabe y lo que podrá realizar para lograr nuevos aprendizajes a partir de ellos; permite enfrentar la tarea del aprendizaje como si fueran investigaciones evidenciando así la interacción entre el dominio metodológico y el conceptual, situación que a largo plazo capacitará al estudiante aprender a aprender, lo que promoverá el desarrollo de competencias. Entonces, el diagrama V de Gowin es un recurso diseñado para ayudar a los estudiantes y profesores a captar el significado de los contenidos que se van a aprender. Es un método que permite entender la estructura del conocimiento y el modo en que éste se produce (Novak y Gowin, 1988). La estructura pone en evidencia la estrecha relación entre el pensamiento y la acción. Es evidente entonces que el dominio conceptual y el metodológico se influyen mutuamente; pues es sabido que los recursos metodológicos o procedimientos empleados son influenciados por las ideas, conceptos y teorías que el investigador posee. Por lo tanto, este diagrama V, desafía a los investigadores a ser más precisos y explícitos sobre el rol que le otorgan a sus visiones el mundo durante la ejecución de la investigación; les obliga a pensar sobre las filosofías, teorías, principios/leyes y conceptos que guían su trabajo. Los componentes de este lado, por lo tanto demandan integración con los del lado derecho (Moreira, 1997). Finalmente, podemos decir que la V de Gowin es un mapa cognitivo, ya que Pimienta (2005) define a este instrumento como la estrategia que hace posible la representación de una serie de ideas, conceptos y temas con un significado y sus relaciones, enmarcados en una representación gráfica, cuyas características son: a. Sirven para la organización de cualquier contenido escolar. 133 b. Auxilian al profesor y al estudiante a enfocar el aprendizaje sobre actividades específicas. c. Ayudan a construir significados más precisos. d. Permiten diferenciar, comparar, clasificar, categorizar, secuenciar, agrupar y organizar una gran serie de conocimientos (pp. 99). MAPA COGNITIVO “Estrategia que hace posible la representación de una serie de ideas, conceptos y temas con un significado y sus relaciones, enmarcados en una representación gráfica Actividad 3 (en plenaria). Propósito: Establecer en qué situaciones es recomendable el uso de la V de Gowin. Discutir en plenaria la reflexión que cada equipo realizó de sus conocimientos previos. Producto: Discusión en plenaria. Tiempo estimado: 40 minutos En plenaria, se solicita que cada equipo responda nuevamente las preguntas del cuestionario que se le asignó inicialmente. Que enfatice las precisiones y ajustes que realizaron a su respuesta. Al finalizar la revisión de los ajustes del cuestionario, se tomarán conclusiones sobre las últimas dos respuestas del cuestionario. Posteriormente, se les solicitará a dos o tres equipos que expongan el producto de su reflexión. Parte 2. ¿Qué caracteriza al aprendizaje por indagación? Propósito Reconocer las características del enfoque del aprendizaje por indagación. Tiempo estimado: 90 minutos Actividad 4 (individual) Propósito: Identificar las características del enfoque de enseñanza por indagación. Producto: Características de la indagación. Tiempo estimado: 20 minutos El objetivo de esta actividad es reconocer, dada una serie de actividades, las que pueden entrar en la categoría de indagación. 134 De forma individual, los profesores participantes leerán el siguiente documento y registrarán las situaciones que ellos consideren características para una enseñanza basada en el enfoque por indagación. Indagación La indagación es una actividad multifacética que involucra hacer observaciones, hacer preguntas, examinar libros y otras fuentes de información para saber qué es lo que ya se sabe, planear investigaciones, revisar lo que se sabe en función de la evidencia experimental, utilizar herramientas para reunir, analizar e interpretar datos, proponer respuestas, explicaciones y predicciones, y comunicar los resultados. La indagación requiere la identificación de suposiciones, el empleo del razonamiento crítico y lógico y la consideración de explicaciones alternativas. Editado de National Research Council, 1996, p. 23 La definición que abre el epígrafe corresponde a los estándares nacionales de la educación científica estadounidense. La indagación científica se refiere a las diversas formas en las cuales los científicos estudian el mundo natural y proponen explicaciones basadas en la evidencia derivada de su trabajo. Los estudiantes que emplean la indagación para aprender ciencia se comprometen en muchas de las actividades y procesos de pensamiento de los científicos. La indagación también se refiere a las actividades estudiantiles en las cuales los alumnos desarrollan el conocimiento y el entendimiento de las ideas científicas, así como la comprensión de cómo los científicos estudian el mundo natural. Joseph Schwab (1966) fue una voz influyente en el establecimiento de esta visión de la educación científica en la década de 1960. Este educador arguyó que la ciencia debía verse como estructuras conceptuales que fueran frecuentemente revisadas como resultado de nuevas evidencias. Su visión sugirió que los profesores debían presentar la ciencia como un proceso de indagación; y que los estudiantes debían emplear la indagación para aprender los temas de la ciencia. Para lograr estos cambios, Schwab recomendó que los profesores de ciencia utilizaran primero el laboratorio y usaran estas experiencias, más que como continuación de, como guía de la fase de la enseñanza teórica de las ciencias. Schwab también sugirió que los profesores de ciencias consideraran tres aproximaciones en sus laboratorios (National Research Council, 2000): Los manuales de laboratorio o los libros de texto podían emplearse para plantear preguntas y describir los métodos para investigar esas preguntas, permitiendo a los alumnos descubrir relaciones que no conocían. 135 Los materiales de instrucción podían usarse para plantear problemas, pero los métodos y las respuestas se dejarían abiertos para que los alumnos las determinaran por sí mismos. Los estudiantes, en la aproximación más abierta, podían confrontar fenómenos sin el uso del libro de texto, mediante preguntas basadas en el trabajo experimental; podían hacer preguntas, reunir evidencias y proponer explicaciones científicas con base en sus propias investigaciones. Una estrategia del aprendizaje por indagación en la enseñanza de la física es la del Physics Education Group (PEG) de la Universidad de Washington (UW), en Seattle, EE.UU. (McDermott y otros, 1996; 1998), que persigue la construcción de conceptos básicos de física, el desarrollo de representaciones científicas y la elaboración de modelos con capacidad predictiva, teniendo en cuenta las siguientes premisas: La observación de fenómenos simples y el planteamiento de una primera explicación (para recoger las ideas previas de los estudiantes). El uso de distintas representaciones científicas para analizar el fenómeno. El planteamiento de preguntas y situaciones generadoras del aprendizaje. La construcción de modelos que expliquen el fenómeno y que tengan capacidad de predicción. La puesta a prueba del modelo mediante su contrastación con un fenómeno algo más complejo. En ¿Cómo poner en práctica el modelo de aprendizaje como investigación? de Gil y otros (2005), se pone en juego la indagación en la enseñanza, basándose en un modelo propuesto por el autor (Gil y otros, 1991; 1993; 1996). Muchos investigadores educativos nos confirman el despliegue internacional que ha tenido la estrategia de la indagación en la enseñanza de las ciencias (Abd-El-Khalick y otros, 2004). Muestra de ello es la gran cantidad de libros sobre experimentación en química que hoy tienen en su título la palabra inquiry -"indagación"- (GallagherBolos y Smithenry, 2004; Moog y Farrell, 2005; Bauer, Birk y Sawyer, 2004; Garoutte, 2006; etc.). Extracto editado de: Andoni Garritz. Naturaleza de la ciencia e indagación: cuestiones fundamentales para la educación científica del ciudadano http://www.rieoei.org/rie42a07.htm 136 Actividad 5 (en equipo) Propósito: Discutir en equipo las características del enfoque de enseñanza por indagación. Reconocer trabajos prácticos que se puedan clasificar en esa categoría. Producto: Lista que contenga el nombre y localización de los trabajos clasificados en indagación. Tiempo estimado: 40 minutos Se solicita que cada equipo discuta y llegue a un consenso sobre las características del enfoque de enseñanza basado en la indagación. Posteriormente, se asigna a dos o más equipos una de las direcciones que aparecen más abajo, y que corresponden a los cursos que anteceden a éste. En estos cursos y de acuerdo a las características que acordaron para actividades de indagación, se les solicita que busquen y seleccionen el nombre y número de actividades que se proponen ahí. http://www.cneq.unam.mx/programas/actuales/cursos_diplo/cursos/cursos_ SEP/00/secundaria/mat_coord_secun/01_biologia/arch_coord_bio/CursoBio Coordinador.pdf http://www.cneq.unam.mx/programas/actuales/cursos_diplo/cursos/cursos_ SEP/00/secundaria/mat_coord_secun/02_fisica/coord_fisica.html http://www.cneq.unam.mx/programas/actuales/cursos_diplo/cursos/cursos_ SEP/00/secundaria/mat_coord_secun/03_quimica/coord_quimica.html La lista se debe presentar en papel rotafolio o en una cartulina, indicando el curso que se está revisando. Actividad 6 (en equipo y plenaria) Propósito: Evaluar si los participantes logran caracterizar y reconocer a la enseñanza por indagación. Producto: Comparación de las listas que contenga el nombre y localización de los trabajos clasificados en indagación. Tiempo estimado: 30 minutos Se solicita que cada equipo pegue en el pizarrón la lista solicitada, tratando de agruparlas por materia. Luego se les pide a los equipos que trabajaron la misma materia se coevaluen. La idea de esta actividad es que los equipos intercambien opiniones para retroalimentarse, que discutan, en caso de no coincidir, porque 137 puede o no una actividad determinada clasificarse como de indagación. Al final se solicita que cada materia informe de sus coevaluaciones y conclusiones. Parte 3. El diagrama heurístico Propósito Reconocer otro instrumento heurístico y compararlo con la V de Gowin Tiempo estimado: 80 minutos Actividad 7 (individual y en equipo) Propósito: Reconocer al diagrama heurístico, como un instrumento de evaluación de las actividades experimentales de indagación. Producto: Cuadro comparativo de las fortalezas y limitaciones de dos instrumentos heurísticos. Tiempo estimado: 40 minutos Los participantes de forma individual darán lectura al anexo S6P1: Chamizo, J. (2010). “Introducción experimental a la historia de la química”. El trabajo práctico y la historia de la química. 1ª. Edición, Facultad de Química, UNAM, pág. 5-12. Posteriormente, en equipo elaborarán en un rotafolio o cartulina, un cuadro comparativo (como el que se encuentra abajo) del diagrama heurístico contra la V de Gowin. Instrumento Fortalezas V de Gowin Diagrama heurístico 138 Limitaciones Actividad 8 (plenaria) Propósito: Concluir sobre las fortalezas y limitaciones de los instrumentos heurísticos presentados. Producto: Discusión en plenaria. Tiempo estimado: 40 minutos Peguen en un lugar visible sus cuadros comparativos y compárenlos con los del resto del grupo. Discutan las siguientes preguntas: 1. ¿El contenido de sus cuadros son iguales? 2. ¿Cuáles son las diferencias? 3. ¿A qué se deben las diferencias? 4. ¿En qué porcentaje han usado los instrumentos comparados? 5. ¿Por cuál de estos instrumentos se inclinarían a aplicar en el aula? ¿Por qué? Parte 4. Evaluación de la sesión Propósito Reflexionar sobre las actividades propuestas en el curso, así como su utilidad en su práctica docente. Tiempo estimado: 20 minutos Actividad 9 (individual y en plenaria) Propósito: Reflexionar sobre la utilidad de la sesión y las actividades realizadas. Producto: Respuestas escritas (individual). Tiempo estimado: 20 minutos Por escrito expresen sus opiniones acerca del desarrollo de esta sesión, de acuerdo con las siguientes preguntas: a) ¿Considera que el trabajo realizado sirvió para identificar en qué tipo de trabajos experimentales se deben utilizar los instrumentos heurísticos? b) ¿Considera que el uso de este tipo de instrumentos promueva el desarrollo de competencias científicas? Explique c) ¿Cómo evalúa las actividades propuestas? ¿Fueron adecuadas? d) ¿En qué porcentaje estaría usted dispuesto a implementar estos instrumentos en el aula? e) ¿Qué sugerencias puede hacer para mejorar la sesión? Producto de la sesión 6 En el siguiente producto se debe reflejar el cumplimiento de los propósitos de la sesión 6. Producto 1: Cuadro comparativo de las fortalezas y limitaciones de los instrumentos heurísticos. 139 Sesión 7 Del dicho al hecho, hay mucho trabajo Introducción En las sesiones sexta y séptima, como en las anteriores, se trataran de ilustrar otros instrumentos de evaluación para los trabajos experimentales. Pero, en estas sesiones el énfasis será en el área de la química. Sin embargo, los instrumentos de evaluación que se presentarán no son exclusivos de esta área del conocimiento científico, sino que se pueden aplicar en la enseñanza de las ciencias experimentales en general. Quizá es conveniente recordar cuál es el ámbito de conocimiento de la química. La química, se encarga de estudiar, de practicar, de transmitir y representar todo aquello que tiene que ver con la transformación de la materia. Así, tenemos que conocer e identificar las propiedades físicas y químicas de la materia que se parte, para luego poder reconocer qué se ha transformado en el proceso, pues las propiedades de la nueva materia serán diferentes de las que les dio origen. También, es importante reconocer cuando se trata de una mezcla, cuáles son las propiedades de ellas y cómo podemos separar a sus componentes; pues para realizar la transformación de la materia se parten generalmente de mezclas que, bajo ciertas circunstancias, reaccionan para lograr transformarse. Luego de la transformación, ordinariamente se obtienen más de una sustancia, por lo que se forman mezclas que hay que separar para poder caracterizar a la materia formada. Pero, todo esto se lleva a cabo con un método particular, con una forma específica de medir y con un lenguaje propio. Parte de ese método es la experimentación, por lo que es necesario promover competencias en este ámbito. Una forma de promover competencias científicas para experimentar, es la evaluación, siempre y cuando ésta sea entendida como un proceso de retroalimentación. Propósito general de la sesión 7 Reflexionar sobre el papel del diseño experimental en la búsqueda de respuestas y utilizar los instrumentos heurísticos como herramientas para apoyar el diseño experimental. Materiales Hojas blancas Hojas de rotafolio 140 Marcadores de colores para rotafolio Cinta adhesiva Mascadas o paliacates Servilletas o toallas de cocina Platos desechables Agua caliente de la llave 150 g de distintos tipos de leche en polvo: descremada, desnatada, light, entera semidescremada, evaporada, entre otras. 1 L de vinagre Polvo para hornear Palillos de madera Vasos de plástico transparentes Cucharas de plástico Marcadores indelebles Agua de la llave o de beber 6 Vasos de precipitados de 100 mL 6 Probetas graduadas de 50 mL Agitadores de vidrio 2 Parrillas de calentamiento 2 balanzas Goteros o pipetas Beral Probetas de vidrio o tazas medidoras Cartulina amarilla Cartulina roja Parte 1. Desarrollo de una actividad de experimental Propósito Realizar una actividad experimental que sirva como detonante para iniciar una actividad de indagación. Tiempo estimado: 80 minutos Actividad 1 (en equipo) Propósito. Fabricar un pegamento a base de leche con la finalidad de establecer su proceso de obtención y de evaluación de su eficacia. Producto: El adhesivo elaborado de manera experimental y resolución de un cuestionario. Tiempo estimado: 50 minutos 141 Esta actividad es considerada como desencadenante, ya que es la base para que de ahí se planteen varias preguntas de investigación. Por lo tanto se parte de la preparación de un pegamento8. Es probable que muchos de los participantes ya hayan elaborado éste, por lo que será más fácil la construcción de nuestra pregunta de investigación. En equipos de 6 personas observen y ubiquen cada uno de los materiales que se les proporcionan, realicen la siguiente actividad experimental para elaborar un pegamento a base de leche: Procedimiento 1. Medir en un vaso de plástico o de precipitado, 3 cucharadas soperas de leche en polvo descremada 2. Agregar 120 mL (1/2 taza) de agua caliente de la llave y mezclar hasta disolver la leche en polvo. 3. Verter 30 mL de vinagre en la leche y mezclar. Dejar la mezcla en reposo durante varios minutos, revolviendo ocasionalmente. Observar qué sucede con la mezcla y registrar en su cuarderno de notas. 4. Usar la manos para formar una bola con los grumos formados y colocarlos en una toalla de papel o un trozo de tela para queso y presionar suavemente la toalla o tela alrededor de los grumos para eliminar el exceso de líquido. 5. Colocar los grumos nuevamente en el vaso de precipitados, desechando el suero líquido. 6. Cortar los grumos en trozos pequeños para separarlos, agregar 15 mL de agua de la llave y 1.2 g (1/4 cucharadita) de polvo para hornear y agitar durante varios minutos. Ahora ya tienes un pegamento, pero ¿Cómo puedes comprobar su efectividad 7. Diseñen de qué manera podrían determinar la efectividad del producto como tiempo de secado, resistencia en el pegado, consistencia del producto, u otra caracerística que permitiera valorar la calidad del producto obtenido, para ello utilicen el pegamento para pegar hojas de papel o palillos de madera9. 8 Esta actividad corresponde a la actividad 4 de la sesión 3 del curso “El trabajo experimental en la enseñanza de las ciencias con énfasis en química en la educación secundaria I” 9 Nota: Cubriendo el pegamento con una envoltura de plástico y dejándolo en reposo durante un día se disuelven los granos. 142 Después de haber realizado la actividad comenten en el equipo lo siguiente: a) ¿El pegamento obtenido es una sustancia o una mezcla? ¿Por qué? b) ¿Qué propiedades presenta el pegamento elaborado? ¿tiene las mismas propiedades que los ingredientes utilizados inicialmente? c) Compara con los demás equipos la apariencia y efectividad de tu pegamento d) Determina los materiales que componen el pegamento (no los que participan en el proceso) y completa el siguiente cuadro: Materiales que participan en la elaboración del pegamento Cantidad Actividad 2 (plenaria) Propósito: Compartir en pleno los resultados y las conclusiones generadas en la actividad anterior. Producto: Procedimiento de evaluación de la eficacia del pegamento Tiempo estimado: 30 minutos Presentar en pleno el producto elaborado, revisar las respuestas del cuestionario de la actividad anterior y construir una tabla a nivel grupal en donde se presenten los resultados de las pruebas de evaluación de la calidad del pegamento como: tiempo de secado, resistencia, entre otras; también realicen un análisis de los resultados y establezcan sus conclusiones considerando además cuestionamientos planteados en la actividad anterior, para determinar qué importancia tiene: el procedimiento en la elaboración de un producto para mejorar sus propiedades el método de evaluación para valorar la eficacia de un producto 143 Parte 2. Desarrollo de una actividad de indagación Propósito Realizar una actividad de indagación y reportarla a través de los instrumentos heurísticos Tiempo estimado: 200 minutos Actividad 3 (en equipo) Propósito: Diseñar una actividad de indagación y la reportaran en los dos instrumentos heurísticos revisados en la sesión anterior. Producto: 1) V de Gowin y 2) diagrama heurístico. Tiempo estimado: 120 minutos Una vez que se han estandarizado los métodos de producción y evaluación del pegamento, y que se han detectado sus componentes esenciales y las cantidades de éstos, inicia una actividad de indagación para investigar: 1. ¿Cuál es la función de cada componente? 2. La cantidad de cada componente que se recomendó usar ¿es la más apropiada? 3. ¿Por cuáles otros componentes se pueden sustituir los iniciales y obtener un pegamento similar? 4. ¿Cómo influye el proceso de preparación en la eficiencia del pegamento? Cada equipo debe formular una pregunta de investigación que ayude a resolver de forma parcial, una de las anteriores. Posteriormente, debe seguir como base para su investigación, los dos instrumentos heurísticos, revisados en la sesión anterior. Para ello debe resolver los anexos S7P1 y S7P2. Antes de iniciar la parte experimental que se ha diseñado, se debe presentar al coordinador, el avance de sus instrumentos heurísticos (anexos S7P1 y S7P2), para que éste valore la pertinencia de su trabajo. Una vez que el coordinador ha dado su visto bueno, efectuar la parte experimental y concluir la investigación. Presentar sus instrumentos heurísticos en un rotafolio o cartulina. Actividad 4 (en equipo) Propósito: Diseñar una rúbrica para utilizar la V de Gowin como un instrumento de evaluación. Producto: Rubrica de evaluación Tiempo estimado: 20 minutos En equipo, diseñen una rúbrica de evaluación para la V de Gowin que realizaron, para ello pueden consultar el anexo S7P3: 144 García Sastre, P., Insausti, M.J. y Merino, M. (2010). “Evaluación de los trabajos prácticos mediante diagramas V” Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, Vol. 2, Nº 1, 45-57 Actividad 5 (en equipo y plenaria) Propósito: Presentar sus diagramas heurísticos para ser evaluados por sus compañeros. Producto: 4) Coevaluación para la V de Gowin y 5) Coevaluación para el diagrama heurístico. Tiempo estimado: 60 minutos En esta actividad los equipos expondrán sus instrumentos heurísticos, para que sean coevaluados por sus compañeros. Para ello, el coordinador le entregará a cada equipo una rúbrica para evaluar la V de Gowin (anexo S7P4) y otra para el diagrama heurístico (anexo S7P5) de cada equipo. Parte 3. Evaluación de la sesión Propósito Reflexionar sobre las actividades propuestas en el curso, así como su utilidad en su práctica docente. Tiempo estimado: 20 minutos Actividad 6 (plenaria) Propósito: Reflexionar sobre la utilidad de la sesión y las actividades realizadas. Producto: Reflexión (individual). Tiempo estimado: 20 minutos Al finalizar las exposiciones, se discutirá y concluirá de forma grupal sobre las dificultades presentadas en: 1. La elaboración de la pregunta de investigación 2. El uso de la V de Gowin como instrumento para la planificación metodológica. 3. El uso del diagrama heurístico como instrumento para la planificación metodológica. 4. El planteamiento de una rúbrica de evaluación para la V de Gowin. Finalmente, para cerrar la sesión se cuestionara al grupo sobre los siguientes aspectos: ¿Cómo evalúan las actividades propuestas? ¿Fueron adecuadas? 145 ¿Consideran que las actividades les ayudarán para impartir sus clases? ¿Consideran que se cumplieron los objetivos? ¿Qué sugerencias puede hacer para mejorar la sesión? Producto de la sesión 7 En el siguiente producto se debe reflejar el cumplimiento de los propósitos de la sesión 7. Producto 1: Diagrama heurístico para su actividad de indagación. 146 Sesión 8 Todo lo que quieras búscalo dentro de mí, llena estoy de cosas que yo guardo para ti… la integración de la información del curso Introducción Los trabajos experimentales o prácticos se entienden como cualquier actividad donde se manipulan materiales, objetos u organismos con la finalidad de observar y analizar fenómenos (Sanmartí, 2002). Y son considerados esenciales para la construcción de los conocimientos conceptuales, procedimentales y actitudinales de los estudiantes, además, cuando ellos los realizan, se motivan e interesan en el estudio de los temas y logran alcanzar el aprendizaje significativo de los contenidos. Cuando se realiza un trabajo práctico, a los docentes les interesa conocer si los estudiantes interpretan de manera idónea los resultados de los trabajos prácticos por lo que la primera parte de la sesión la dedicaremos a la evaluación de los informes de laboratorio ya que les sirve a los estudiantes a organizar la información y a reflexionar sobre el trabajo que han realizado. La segunda parte de la sesión la dedicaremos a integrar toda la información que hemos revisado a lo largo de este curso con la intención de que los participantes propongan una pequeña secuencia de actividades donde integren instrumentos de evaluación inicial, durante el proceso y al final del proceso, misma que presentarán al pleno para que entre todos se lleven un abanico de estrategias. Propósito general de la sesión 8 Conocer los criterios de evaluación de los informes de laboratorio para integrar los conocimientos del curso al elaborar una secuencia de actividades donde se incorporan los diferentes instrumentos revisados. Materiales Hojas de rotafolio. Plumones para rotafolio. 147 Actividad 1 (plenaria) Propósito: Recuperar las actividades de la sesión anterior para presentar la nueva información. Producto: Repaso de las actividades anteriores y conocimiento de la nueva información. Tiempo estimado: 10 minutos Recuperen apuntes, ideas y recuerdos de las actividades de la sesión anterior. Parte 1. Elaboración de un informe escrito de laboratorio Propósito Conocer la importancia de la elaboración de un informe de laboratorio en el proceso de evaluación. Tiempo estimado: 100 minutos Actividad 2 (individual y en equipo) Propósito: Reconocer y reflexionar sobre las bondades de un informe de laboratorio. Producto: Reporte en equipo de los desacuerdos y sugerencias sobre los criterios para elaborar un informe de laboratorio. Tiempo estimado: 20 minutos En las sesiones anteriores en donde se trataron a los instrumentos heurísticos, se comentó que éstos no sustituyen al informe de laboratorio; las razones son simples, recordemos que en general cada instrumento atiende propósitos muy particulares. Si bien, algunos instrumentos pueden compartir algunas finalidades, comúnmente éstas no son exactamente las mismas, por lo que es necesario que el docente reconozca las bondades de cada instrumento, para que en su planificación didáctica logre seleccionar aquel que promueva de mejor forma el logro del aprendizaje deseado. El informe de laboratorio es un instrumento que ayuda a que el estudiante organice todos sus referentes y reflexione sobre el trabajo realizado. Es especialmente indicado para trabajos de investigación o experimentos complejos. Este instrumento ayuda al estudiante a establecer relaciones entre lo que observó y otros fenómenos conocidos, así como recordar contenidos tanto conceptuales como procedimentales, que se supone que ha aprendido en otro momento. 148 Generalmente, el profesor tiene mucha claridad sobre estos referentes, sin embargo, el estudiante tiene problemas para establecer estas relaciones. Por otra parte, recordemos que la actividad práctica no termina con la simple manipulación, sino su esencia radica en la reelaboración de los resultados, su análisis, discusión y síntesis. Aunque generalmente estos puntos se realizan en el aula y en plenaria ¿cómo puede saber el docente si la experimentación y sobre todo la interpretación fue la adecuada? Lo que se ha hecho, se debe poder explicar, comunicar y regular. Además, los procedimientos relacionados con la organización y transformación de los datos, particularmente la elaboración de tablas y gráficas, deben ser revisadas por el docente. Ya que, sin el manejo correcto del procedimiento, es difícil obtener conclusiones sobre el experimento realizado, tales como regularidades, posibles explicaciones o el planteamiento de preguntas significativas. Ello puede evaluarse en el informe de laboratorio. Pero, ¿qué elementos son importantes considerar en el informe? Neus Sanmartí Puig, realiza recomendaciones para la elaboración de un informe de laboratorio, éstas se encuentran en la Tabla 8.1. Revise los criterios propuestos por esta autora. Discute con los integrantes de su equipo sobre la pertinencia de éstos, y en una hoja de rotafolio registren los puntos en que están en desacuerdo o en lo que es necesario adicionar para tener un reporte que nos permita evaluar lo antes discutido. 149 Tabla 8.1. Criterios para la elaboración de un informe escrito de laboratorio Estará bien hecho si… Acciones que debo hacer 1. Escoger un título para el informe 2. Identificar el principal objetivo 3. Plantear la hipótesis 4. Indicar los materiales e instrumentos utilizados en la experimentación 5. Describir el procedimiento seguido 6. Transcribir las observaciones y los datos 7. Transformar los datos 8. Redactar las conclusiones 9. Revisar el texto elaborado Está de acuerdo con la experiencia Resume el objetivo principal Es sugerente Está de acuerdo con la finalidad del trabajo realizado Empieza con un verbo Se indica las variables dependiente e independiente Se indican las variables que se controlan Se redacta utilizando la forma: “si…, entonces… Se anotan todos Son nombrados correctamente Está de acuerdo con la hipótesis Se describen los diferentes pasos en párrafos separados Los párrafos son cortos, precisos y concisos Se acompañan de esquemas Son sistemáticos en comparación a la variable independiente Se utilizan tablas o cuadros Se visualizan fácilmente Incluyen observaciones sobre aspectos divergentes u otros Si permiten visualizar y llegar a conclusiones en relación con la hipótesis planteada Se utilizan gráficas o esquemas Responde a la hipótesis Se relaciona con aspectos teóricos que expliquen los resultados obtenidos Se diferencian las interpretaciones personales de las que son aceptadas científicamente En la redacción se utilizan los términos científicos adecuados y sin errores Si las frases están bien construidas Se comprueba que una persona que no ha hecho el experimento puede repetirlo La presentación permite leer fácilmente el texto La puntuación y la ortografía son correctas Editado de Sanmartí, 2002. Capítulo 9, pág. 223 150 Actividad 3 (en plenaria). Propósito: Establecer los criterios medulares para la elaboración y evaluación de un informe de laboratorio. Producto: Criterios para la elaboración y evaluación de un informe de laboratorio. Tiempo estimado: 20 minutos Cada equipo planteará su posición sobre los criterios para elaborar un informe de laboratorio que propone Neus Sanmartí. Y en conceso determinaran los criterios que consideren pertinentes. Actividad 4 (en equipo) Propósito: Realizar un informe de laboratorio conforme a los criterios establecidos en la actividad anterior. Producto: Informe de laboratorio. Tiempo estimado: 40 minutos En equipo y con base en los criterios que se establecieron en la actividad anterior, realizarán el informe de laboratorio correspondiente a la actividad 3 de la sesión 7. Por tal motivo es conveniente que para ésta actividad se conserven los equipos que realizaron aquella actividad. Actividad 5 (en equipo y en plenaria) Propósito: Coevaluar un informe de laboratorio y contar con un informe patrón para ejemplificar. Producto: Informe de laboratorio que ejemplifica sus características Tiempo estimado: 20 minutos Los informes de laboratorio de cada equipo serán intercambiados, para su coevaluación. De tal forma que cada equipo realizará por escrito la evaluación de un informe, con base en los criterios elaborados en la actividad 2. Al finalizar la evaluación, la entregará al equipo correspondiente. Posteriormente, en plenaria, cada equipo comentará las observaciones que realizaron en la evaluación de su informe. 151 Parte 2. Integración del curso Propósito Elaborar una secuencia de actividades donde incorporan diferentes instrumentos de evaluación. Tiempo estimado: 140 minutos En está parte de pueden abordar diferentes temas de Ciencias I, II y III Actividad 6 (en equipo y plenaria) Propósito: Integrar lo abordado durante el curso al elaborar una secuencia didáctica. Producto: Secuencia didáctica que incorpora la evaluación inicial, durante y al final del proceso. Tiempo estimado: 100 minutos Como producto final del curso van a realizar las siguientes actividades: 1. Se forman equipos de 7 personas, de preferencia equipos de biología, física y química. 2. Eligen por equipo un tema con el que planificarán una secuencia didáctica que incorpore la evaluación inicial, durante y al finalizar el proceso. 3. Elaborarán un cartel con la secuencia didáctica elaborada. Actividad 7 (en equipo y plenaria) Propósito: Presentar la secuencia didáctica diseñada para socializarla y evaluarla. Producto: Secuencia didáctica que incorpora la evaluación inicial, durante el proceso y al final. Tiempo estimado: 40 minutos Por equipo presentarán la secuencia didáctica, tendrán 5 minutos para exponer el trabajo. 152 Parte 3. Evaluación del curso Propósito Evaluar el curso con un instrumento de autorregulación. Tiempo estimado: 20 minutos Actividad 8 (individual, en equipo y plenaria) Propósito: Evaluar la pertinencia del curso y el trabajo del ponente, además, emitirá sugerencias para mejorar el curso. Producto: Diario de clase. Tiempo estimado: 20 minutos En una hoja escribirá lo que aprendió en el curso, las sugerencias para mejorarlo, y una breve evaluación del desempeño del ponente. Producto de la sesión 8 En el siguiente producto se debe reflejar la integración de los conocimientos adquiridos durante la sesión 8. Producto 1. Secuencia didáctica Conclusión En este curso se trataron de abordar diferentes instrumentos para la evaluación de los trabajos experimentales con el propósito de hacer explícito lo que no se dice pero se vive en el aula. Quedan todavía por utilizar más instrumentos de evaluación pero lo importante es que los vistos en este curso sean utilizados por los docentes para el desarrollo de habilidades cognitivas y la autorregulación de los estudiantes, si se logrará hacer lo anterior, habremos dado un paso adelante en la enseñanza de las ciencias. En el trayecto, se insiste en el uso de los instrumentos porque han sido probados por las autoras en diferentes foros y de acuerdo a la práctica docente y las investigaciones realizadas en evaluación, son excelentes para promover al aprendizaje significativo de los contenidos. 153 En el curso se retoman algunos trabajos experimentales del primer curso porque precisamente se deseaba recuperar la experiencia de los docentes que lo conocen y que la externarán a sus compañeros (las ventajas de implementarlos en sus aulas y contexto) además de que se trata de ver los experimentos con otra mirada y sentido. En la mayoría de las actividades se promueve el trabajo colaborativo que permite que los participantes desarrollen actitudes propicias para el aprendizaje, en el marco de un clima del aula seguro, donde las participaciones se hacen con la confianza de que son escuchados con respeto por parte de sus compañeros y que seguramente sus aportaciones enriquecen a los otros. Es importante mencionar que se promovió en todo momento la negociación de significados y se introdujeron las estrategias con su historia, sus virtudes y los momentos de uso, además se utilizaron ejemplos propios de los temas que se imparten en las clases de ciencias I, II y III. Las autoras sabemos de antemano que es posible utilizar las estrategias en otros temas, por lo que no nos cabe la menor duda que los docentes extraerán la esencia del curso y la aplicarán en sus clases. Todavía quedan muchos aspectos por discutir, sin embargo, sabemos que el tiempo es limitado y que los docentes participantes se quedarán con las ganas de seguir actualizándose para ser mejores y disfrutar el placer de contribuir la mejora de los jóvenes de nuestro querido país. Bibliografía Abreu de Andrade, V., Castello, K., y Vianna, J. (2011). “Pajitex”: una propuesta de modelo didáctico para la enseñanza de los ácidos nucleicos. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias 8(1), 115-124. Altiparmak, M. y Nermin. N. (2010). Easy biotechnology: Practical material designs within team activities in learning biotechnological concepts & processes. Procedia Social and Behavioral Sciences 2(2): 4115–4119. Aparicio, J. (1995). Enseñar a aprender: El adiestramiento de tácticas y estrategias de aprendizaje. En Rodríguez-Moneo, M. (Ed.), El papel de la Psicología del aprendizaje en la formación inicial del profesorado. Madrid: ediciones de la UAM. 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