EIXO TEMÁTICO 2: ESTRATÉGIAS, MATERIAIS E RECURSOS DIDÁTICOS NA EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS E BIOLOGIA. MODALIDADE: COMUNICAÇÃO ORAL – CO.48 LA INVESTIGACIÓN DIRIGIDA COMO UN ENFOQUE DIDÁCTICO ALTERNATIVO EN LA ENSEÑANZA DEL CONCEPTO ECOSISTEMA. Rodolfo Elías Arce Lozano, Universidad Distrital Francisco José de Caldas, [email protected] Yudy Lorena Buitrago Universidad Distrital Francisco José de Caldas, [email protected] RESUMEN: El concepto ecosistema es clave en el desarrollo de la ecología moderna. Sin embrago, hoy en día ha resultado complejo desarrollar en las aulas de clase, la experiencia pedagógica que se describe a continuación se centra en la construcción de este concepto desde el propio contexto, a través de la implementación de una unidad didáctica ¡INVESTIGAR MI ENTORNO PARA COMPRENDER EL “OIKOS”! bajo el modelo didáctico investigación dirigida, a estudiantes de grado sexto, de la ciudad de Bogotá D.C. del Colegio I.E.D. Alejandro Obregón, donde se obtuvieron resultados positivos como la investigación a través de la consulta en fuentes de información, trabajo en grupo, investigación del entorno y discusiones; logrando así, la adquisición de habilidades propias de la investigación científica. Palabras Clave: Ecosistema, didáctica, investigación. INTRODUCCIÓN. Una de las áreas en la cual los investigadores concentran mayor esfuerzo en explorar estrategias de enseñanza son las ciencias naturales, en especial la biología, es claro entonces que es necesario ofrecer a nuestros jóvenes una educación de calidad que los prepare para afrontar “una época donde el desarrollo de una nación depende en gran medida de la capacidad de producir conocimiento y tecnología” (MELO, C. et al., 2001). Las prácticas experimentales son piezas fundamentales en la enseñanza de las ciencias naturales y de la biología, estas proporcionan una oportunidad sin igual para que los estudiantes desarrollen una serie de competencias como la indagación, argumentación e interpretación, (Del Carmen, 1997; Melo et al., 2001) citado por Ruiz, A. (2012). De acuerdo con investigaciones realizadas en el campo de la didáctica de las ciencias, se muestra que existen diferentes dificultades en los procesos de aprendizaje de esta disciplina; dentro de ellas podemos citar las siguientes: la estructura lógica de los contenidos conceptuales, el nivel de exigencia formal de éstos, la falta de preparación de los profesores y la influencia de los conocimientos previos y preconcepciones del estudiante. Según Torres (2010), por ello, es necesario pensar en opciones en las que el desarrollo de los contenidos se enfoque como un planteamiento y que su resolución se desarrolle, en forma conjunta, por parte del profesor y los estudiantes. Por tanto, Se puede afirmar que la investigación dirigida más que un método de enseñanza se constituye en un método de construcción del aprendizaje, el cual brinda a los y las estudiantes las herramientas para el auto-aprendizaje, y llega a la premisa del aprender a aprender, la que genera autonomía y capacidad crítica en el investigador (Cañal y Porlán, 1987). García (1998), propone buscar que los alumnos superen las concepciones simplistas dadas por: la visiones aditivas de la realidad, el énfasis en lo próximo y evidente (el mesocosmos, es decir lo que se percibe directamente y a partir de las experiencias inmediatas de los alumnos), la causalidad mecánica, las dicotomías y antagonismos y el orden rígido y estático. Esto se facilita debido a que se tienen los referentes del nivel de partida, el nivel intermedio y el nivel de referencia. Para el caso que se está tratando, la organización y secuenciación de los contenidos y las actividades escolares, relacionados con el ecosistema, deben tender a que los alumnos comprendan que los ecosistemas también tienen elementos que no se ven a simple vista, Valbuena (2007). Torres (2010) propone el aprendizaje de los conceptos como una construcción de manera activa por parte del aprendiz y la cual se lleva a cabo con base en los conocimientos previos (Pozo y Gómez; 1998), Con respecto a la construcción del concepto ecosistema, este debe ser un proceso gradual y progresivo, ajustado a la evolución de las ideas de los estudiantes. García (2003) presenta tres modelos referidos a tres momentos diferentes en la construcción de la organización ecológica. En cada modelo se han considerado cuatro dimensiones o categorías meta-disciplinares referidas a la transición desde un pensamiento simple hacia otro complejo: el grado de reconocimiento de la diversidad, la manera que tienen los sujetos de interpretar la organización del medio, el tipo de relaciones cáusales que reconocen y la consideración que tienen del cambio y la estabilidad. METODOLOGÍA. Este trabajo se desarrolló bajo el paradigma interpretativo, teniendo en cuenta como eje principal la comprensión del concepto ecosistema a partir de la realidad educativa dentro de los procesos de enseñanza y aprendizaje, por esta razón, la base de esta investigación es el estudiante, tomando como eje focal la construcción del concepto ecosistema, teniendo en cuenta el modelo de diseño-desarrollo curricular propuesto por García, E. (1994), (Ver Figura 1), a partir de éstos supuestos, e intentando responder a algunas de las necesidades educativas y sociales en las cuales se enmarca actualmente Colombia, se llevó a cabo esta experiencia en un periodo de 9 sesiones de clase dirigidas a un grupo de 34 estudiantes de grado sexto (601) entre los 11 y 14 años de edad y desarrolladas en el colegio I.E.D. Alejandro Obregón trabajando con el concepto ecosistema desde el enfoque “investigación dirigida” entendida como una metodología sustentada en el paradigma naturalista, fortalecido con la teoría del constructivismo. La metodología de esta investigación se basa en las preguntas problemas, formuladas por los estudiantes en la interacción con el contexto; las hipótesis se desarrollaron en las clases, a través de una ruta metodológica estableciendo una relación desde lo más a lo menos próximo, por una transición de las relaciones simples a relaciones complejas y el enriquecimiento y complejización del conocimiento cotidiano, con el fin de que los estudiantes relacionen las preguntas problema como un eje común para explicar el tipo de ecosistema que se encuentra en el Parque el Bosque y la interacción entre los elementos que lo conforman desde las hipótesis planteadas por ellos mismo. Figura 1. Metodología empleada para el desarrollo sistémico del concepto ecosistema, desde las ideas previas de los estudiantes hasta el desarrollo de las relaciones inter y intra específicas de los ecosistemas, a través de la resolución de preguntas problemas propuestas por los estudiantes y enlazando cada clase para lograr el resultado final. RESULTADOS Y DISCUSIÓN. A continuación se presentan los resultados de esta investigación que fueron divididos en cinco fases: 1. Fase de caracterización educativa a través de ideas previas. 2. Fase formulación de hipótesis. 3. Fase de teorización de conceptos. 4. Fase de desarrollo de la hipótesis. 5. Fase de socialización. Por otra parte, para el desarrollo de este trabajo se tuvieron en cuenta cinco grupos de investigación, que desarrollaron su trabajo durante las sesiones de clase, que incluyeron 2 salidas de campo, trabajos teórico- prácticos y la estructuración de un trabajo final en donde relacionaron sus investigaciones y dieron cuenta de la construcción del concepto. 1. Fase de caracterización a través de ideas previas: Para el análisis de ideas previas del concepto ecosistema se agruparon las respuestas de los estudiantes que coincidían en áreas similares por ejemplo: en la identificación del paisaje expuesto en el instrumento de caracterización los estudiantes no relacionaban las interacciones entre los componentes del ecosistema, sin embargo, mostraban claridad en algunas funciones de estos. De este modo tal como lo plantea Giordan (1993), cuando en la escuela se compara el conocimiento científico correcto y oficial con otras representaciones que los estudiantes han adquirido mediante su interacción con otras fuentes de aprendizaje, en este caso observación de su entorno, estas otras representaciones son juzgadas como inferiores o Equivocadas. Por ello al tener claro que los estudiantes tienen ya un saber conceptual y referencial que no se puede dejar de lado como lo menciona Giordan (1993), que tengan un cierto número de representaciones de los temas de acuerdo a sus necesidades y en caso que no existan dichas representaciones se intentaran comprender a partir de la adquisición Conceptual, de ahí la importancia del análisis de las ideas previas, puesto que Cubero, R. (1996) planteó que los errores de los estudiantes se dan por falta de conocimiento de los profesores, esto puede estar generando que algunos estudiantes no reconocen o relacionan conceptos lo que dificulta el aprendizaje y sobretodo en el área investigativa. 2. Fase formulación de hipótesis. Partiendo de la investigación previa realizada en el parque El Bosque de San Carlos y retomando el intercambio de ideas plasmadas en el aula de clase con los estudiantes, la formulación de las preguntas problema se realizaron desde la observación, identificación y discusiones realizadas por los estudiantes a partir de su primer encuentro con el entorno cercano “Parque Bosque de San Carlos”, el cual fue el lugar de investigación, donde los estudiantes procedieron a observar, caracterizar y formular hipótesis sobre las observaciones realizadas (Ver Tabla 1). Con los resultados se determinó el interés investigativo de cada grupo, se trazó una ruta metodológica para el desarrollo de las preguntas problemas posterior al acercamiento de los estudiantes, se procedió a explicarles algunas investigaciones realizadas en ecosistemas y la importancia de estos para su cuidado y la preservación de estos. La metodología se enfocó en promover la participación activa de los estudiantes y generar una serie de preguntas o cuestionamientos desde la realidad de su entorno, enfrentándose a problemáticas presentes en la sociedad, mediante el trabajo en grupo, salidas de campo, etc. que de alguna manera incentivaron a los estudiantes, acorde con lo que mencionan Porlán (1993) y García, A. (1993) quienes plantean que la metodología, es un proceso de construcción del conocimiento mediante la investigación y esta debe ser organizada y definida, ya que su meta es cumplir a cabalidad con los objetivos planteados por la propuesta didáctica. Tabla 1. Recopilación de preguntas e hipótesis planteadas por 5 grupos de investigación conformados por los estudiantes en el aula de clase. Nombre grupo de investigación “Los Naturalistas” “Los Investigadores de Ecosistemas” “Sociedad Natural” “Los Ambientalistas” Integrantes Nombre de la zona de trabajo Preguntas e Hipótesis planteadas “Investigación Ambiental” Por último, se recogieron todas las ideas planteadas por los estudiantes bajo la pregunta ¿Cómo harían para resolver su pregunta investigativa? a lo que los estudiantes respondieron con contundencia afirmando: “con la observación”. En este orden de ideas, según Porlán, Garcia y Pozo (1997), el rol del estudiante adquiere otro sentido, pues este se transforma y asume el hecho de enfrentar situaciones problema, importantes y relevantes en su contexto y por ende, pretenderá resolver dicha situación aplicando sus experiencias y concepciones enriquecidas con el apoyo y formación integral que le brinda el docente. 3. Fase de teorización de conceptos. Teniendo en cuenta que la Investigación Dirigida más que un método de enseñanza se puede considerar: “como un método de construcción del aprendizaje, el cuál brinda a los y las estudiantes las herramientas para el auto-aprendizaje, llegando a la premisa del aprender a aprender, generando autonomía y capacidad crítica en el investigador” (CAÑAL Y PORLÁN, 1987), donde prevalecen los intereses y cuestionamientos de los estudiantes. A raíz de la observación los estudiantes, por grupo de trabajo plantearon sus preguntas investigativas (Ver Tabla 1) en las cuales se evidencio que los estudiantes tenían gran interés en la resolución de éstas, generando discusión y argumentación grupal, lo cual, permitió el planteamiento de la hipótesis, esto se logró a partir de una construcción tanto conceptual como actitudinal al momento de desarrollar y sustentar sus repuestas desde del área intelectual basados en referentes teóricos y aprendizajes académicos como desde lo cotidiano (experiencias y vivencias), que en conjunto trascienden más allá del concepto y su definición; permitiendo así el afianzamiento de actitudes científicas y la construcción del conocimiento desde lo conceptual, según Furió y Vilches (1997). Por otra parte para la teorización de conceptos se partió desde las hipótesis planteadas por los estudiantes teniendo en cuenta las relaciones intra e interespecíficas en un ecosistema, para ello se tuvo en cuenta las relaciones entre los elementos más obvios para los estudiantes, que se encontraban en el Parque el Bosque de San Carlos, teniendo en cuenta la caracterización vegetal, faunística y de ciclos biogeoquimicos haciendo énfasis en la relaciones intraespecíficas que se dan entre los elementos existentes, de igual forma, para el desarrollo de las relaciones interespecíficas, los estudiantes relacionaron los elementos que caracterizaron previamente entre ellos, el resultado de esto (ver Figura 2) demuestra que las relaciones que establecen los estudiantes es de organización en cadena, lo que concuerda con García E. (1994), quien afirma que son las relaciones las que organizan el medio, pero aludiendo a relaciones sencillas y a configuraciones simples de las mismas. Así, un ecosistema funciona y es estable si tiene una cadena trófica en la que no falta ningún componente (no hace falta tener de todo en un sitio siempre que se forme una cadena, una charca es un pequeño ecosistema en el que los animales, las plantas y las cosas inertes se coordinan en una cadena alimenticia). Figura 2. Esquematización de la relación entre los especímenes en una cadena trófica. 4. Fase de desarrollo de la hipótesis. Para el desarrollo de las hipótesis, se tuvo en cuenta el desarrollo sistémico de la conceptualización planteada por García, E. (1994), teniendo en cuenta el desarrollo de las relaciones entre lo más a lo menos próximo, las relaciones simples a relaciones complejas, el enriquecimiento y la complejización del conocimiento cotidiano. Acorde a las preguntas de investigación planteadas por los estudiantes se plantearon las hipótesis para su posterior desarrollo, las respuestas de los estudiantes muestran una claridad en el proceso de construcción del concepto ecosistema a partir de la generación de un problema e hipótesis desde su entorno lo que concuerda con la investigación dirigida que además engloba métodos de enseñanza que Pozo y Gómez (1998), ya han definido, como es el caso del Aprendizaje por descubrimiento y el mismo conflicto cognitivo (al constatar muchas veces el o la estudiante que lo que él creía que ocurría en un fenómeno no es en realidad la explicación más verídica), evidenciándose así de manera certera la acción integradora que puede ser la aplicación de la investigación como estrategia en el proceso de construcción del conocimiento. 5. Fase de socialización. Finalmente en la fase de socialización donde el eje de la investigación fue integrar los resultados obtenidos por parte de los estudiantes y esquematizar las razones de sus resultados. Los estudiantes presentaron sus resultados mediante la construcción de un modelo, teniendo en cuenta las premisas expresadas por los estudiantes “mirar que tipos de plantas hay en el parque”, en donde el grupo de investigación socializó que: “muchos de los especímenes que se encuentran en el parque el Bosque de San Carlos son plantas introducidas a Colombia (…) hasta el pasto que se observa, no es nativo de Colombia, la importancia del desarrollo de estas especies es la radiación solar, la disponibilidad de agua, nutrientes y luz (…), otra característica de este ecosistema que es terrestre es la necesidad que tienen, tanto las plantas como animales, de agua por lo que sin ella no podrían subsistir y a esto ayuda un caño que está por debajo del parque”, Por lo cual, se pudo identificar que comprendieron el concepto de ecosistemas y las relaciones que en se establecen, también se identificó que los estudiantes comprendieron que los ecosistemas terrestres comprenden gran diversidad, y que el comportamiento de los elementos inmersos en él dependen de los distintos factores que se están relacionando entre sí para el desarrollo de los elementos que comprende el ecosistema, tal como los estudiantes plantearon: “si llueve mucho salen sobre todo gusanos y caracoles que son invertebrados pero no artrópodos; los artrópodos salen después de que llueve y la tierra está húmeda, pero cuando hace mucho calor solo se ven moscas”, “si llueve no salen las aves porque no podrían volar con las alas húmedas, además que las lechuzas solo se alimentan en la noche, pero las palomas si están todo el día por ahí”. Según lo anterior observamos en los estudiante el interés y disposición por aprender acerca de un concepto en particular, y más cuando no existe ningún tipo de jerarquía en las relaciones de los estudiantes, donde se comunicaban abiertamente las opiniones sin temor a equivocarse, se socializaba lo discutido y se construía conocimiento compartido, producto del trabajo en equipo; preceptos, que justifican lo argumentado por García (1994), los profesores deben tener un marco de referencia para la programación de los contenidos escolares que tenga una estructura epistemológica clara y coherente, que se decante por un determinado modelo de desarrollo humano, y que facilite la ayuda pedagógica de los y las estudiantes en relación con dicho modelo de cosmovisión. Evidentemente la construcción de tal cosmovisión exige un continuo ir y venir de lo particular a lo general, así como adaptar la propuesta a cada realidad. CONCLUSIÓN El aprendizaje conceptual en el enfoque investigación dirigida se da de manera positiva en la medida que las condiciones educativas sean óptimas, por tanto, es indispensable diseñar actividades y estrategias que incentiven, fortalezcan e involucren al estudiante en la actividad científica cambiando su paradigma frente al ámbito académico. Por otro lado, es importante resaltar la significancia del trabajo en grupo para el desarrollo de la investigación realizada por los estudiantes en donde, se pudo observar el desarrollo de habilidades de solidaridad, responsabilidad, manejo de roles dentro del grupo de trabajo. Para los estudiantes es una muy buena oportunidad para desarrollar competencias ciudadanas, para formar actitudes colaborativas, enfocadas hacia la investigación, de igual manera se genera una nueva visión de la investigación ya que se desarrolla entre pares y rompe con la idea del científico aislado, lejos del contexto social y cultural. AGRADECIMIENTOS A Miguel Ángel Martínez estudiante de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas y a Claudia Arce Lozano docente del I.E.D Alejandro Obregón, por su apoyo incondicional en esta investigación. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS CAÑAL P. & PORLÁN, R. (Coords). ¿Qué enseñar? V Jornadas de Estudio sobre la Investigación en la Escuela. Realizadas en Sevilla, del 5 al 7 de diciembre, 1987. DEL CARMEN, L. –coordinador-. La enseñanza y el aprendizaje de las ciencias de la naturaleza en la Educación Secundaria. Barcelona. I.C.E. Universidad de Barcelona & Ed. Horsori. Barcelona. P.p. 1003-106. 1997 CUBERO, R. Concepciones de los alumnos y cambio conceptual. Un estudio longitudinal sobre el conocimiento del proceso digestivo en educación primaria. Tesis Doctoral. Universidad de Sevilla. 1996. FURIÓ, C., & VILCHES, A. Las actitudes del alumnado hacia las ciencias y las relaciones ciencia, tecnología y sociedad. 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