Distribución gratuita Programa y materiales apoyo para elde estudio Introducción a la Enseñanza de: Física Introducción a la de enseñanza las matemáticas Programa y materiales Introducción a la Enseñanza de: Física Licenciatura en Educación Secundaria Programa para la Transformación y el Fortalecimiento Académicos de las Escuelas Normales Programa y materiales de apoyo para el estudio de apoyo para el estudio Prohibida su venta 2001-2002 o semestre Introducción a la Enseñanza de: Física Programa y materiales de apoyo para el estudio Licenciatura en Educación Secundaria Segundo semestre Programa para la Transformación y el Fortalecimiento Académicos de las Escuelas Normales México 2001 Introducción a la Enseñanza de: Física Programa y materiales de apoyo para el estudio Programa para la Transformación y el Fortalecimiento Académicos de las Escuelas Normales Introducción a la Enseñanza de: Física. Programa y materiales de apoyo para el estudio. Licenciatura en Educación Secundaria. 2o semestre fue elaborado por el personal académico de la Subsecretaría de Educación Básica y Normal de la Secretaría de Educación Pública. La SEP agradece la participación de los profesores de las escuelas normales en el diseño del programa y en la selección de los materiales. Coordinación editorial Esteban Manteca Aguirre Diseño Dirección Editorial de la DGMyME, SEP Formación Lourdes Salas Alexander Primera edición, 2000 Segunda edición, 2001 Primera reimpresión, 2001 D. R. © Secretaría de Educación Pública, 2000 Argentina 28 Centro, C. P. 06020 México, D. F. ISBN 970-18-6030-6 Impreso en México DISTRIBUCIÓN GRATUITA-PROHIBIDA SU VENTA Índice Presentación Introducción a la Enseñanza de: Física Programa 11 Introducción 11 Organización de los contenidos 13 Relación con otras asignaturas 15 Orientaciones didácticas generales 16 Sugerencias para la evaluación 18 Bloques temáticos 19 Bloque I. ¿Para qué enseñar física en la escuela secundaria? 19 Bloque II. ¿Qué física enseñar y por qué? 23 Bloque III. ¿Cómo enseñar física en la escuela secundaria? 27 Materiales de apoyo para el estudio Bloque I. ¿Para qué enseñar física en la escuela secundaria? La física inútil Ana María Sánchez Mora 41 Una reforma educativa en proceso. Las Matemáticas y las Ciencias Naturales en la educación básica de México Elisa Bonilla, Armando Sánchez, Teresa Rojano y José Antonio Chamizo 45 Bloque II. ¿Qué física enseñar y por qué? Valores, actitudes y habilidades necesarios en la enseñanza de las ciencias y su relación con el desarrollo cognitivo de los alumnos de educación básica Secretaría de Educación Pública 53 La relación de la física con otras ciencias Richard P. Feynman, Robert B. Leighton y Matthew Sands 71 Presentación La Secretaría de Educación Pública, en coordinación con las autoridades educativas estatales, ha puesto en marcha el Programa para la Transformación y el Fortalecimiento Académicos de las Escuelas Normales. Una de las acciones de este programa es la aplicación de un nuevo Plan de Estudios para la Licenciatura en Educación Secundaria, que se inicia en el ciclo escolar 1999-2000. Este cuaderno está integrado por dos partes: el programa y los textos que constituyen los materiales de apoyo para el estudio de la asignatura, estos últimos son recursos básicos para el análisis de los temas y se incluyen en este cuaderno debido a que no se encuentran en las bibliotecas o son de difícil acceso para estudiantes y maestros. Otros textos cuya consulta también es fundamental en el desarrollo del curso y que no están incluidos en este volumen son los propuestos en el apartado de bibliografía básica. Para ampliar la información sobre temas específicos en cada bloque se sugiere la revisión de algunas fuentes citadas en la bibliografía complementaria. Las obras incluidas en estos dos apartados están disponibles en las bibliotecas de las escuelas normales. Es importante que los maestros y los estudiantes sean usuarios constantes de estos servicios, con la finalidad de alcanzar los propósitos del curso. Este cuaderno se distribuye en forma gratuita a los profesores que atienden las asignaturas y a los estudiantes que cursan el segundo semestre de la Licenciatura en Educación Secundaria. Es importante conocer los resultados de las experiencias de trabajo de maestros y alumnos, ya que sus opiniones y sugerencias serán revisadas con atención y consideradas para mejorar este material. La Secretaría de Educación Pública confía en que este documento, así como las obras que integran el acervo de las bibliotecas de las escuelas normales del país, contribuyan a la formación de los futuros maestros que México requiere. Secretaría de Educación Pública Introducción a la Enseñanza de: Física Horas/semana: 4 Créditos: 7.0 Programa Introducción En la sociedad actual, la ciencia y la tecnología ocupan un lugar fundamental, tanto en los sistemas productivos y de servicios como en la vida cotidiana. Sería difícil comprender el mundo moderno sin entender el papel que cumplen la ciencia y la tecnología, por lo que los y las adolescentes, así como la población en general, requieren de una cultura científica y tecnológica básica que les permita comprender mejor su entorno. Ésta es una de las razones por las cuales el aprendizaje de las ciencias naturales es uno de los objetivos centrales de la educación básica. Este carácter prioritario, señalado en los planes oficiales desde hace tiempo, ha sido acentuado a partir de la puesta en marcha de los planes de estudio de educación primaria y secundaria de 1993, otorgando a este campo formativo una importancia sólo superada por la que se asigna al dominio del lenguaje y de las matemáticas. El valor educativo que se otorga al aprendizaje de las ciencias naturales en este nivel se fundamenta también en otras razones de distinto orden. En primer lugar, en el convencimiento de que pocas experiencias pueden ser tan estimulantes para el desarrollo de las capacidades intelectuales y afectivas de los y las adolescentes como el contacto con el mundo natural y el despliegue de sus posibilidades para aprender y maravillarse por los fenómenos, seres y objetos de la naturaleza: aprender a observarlos, preguntarse cómo son, qué les ocurre, por qué varían, qué pasa si se modifican sus condiciones iniciales y de qué manera se relacionan entre sí. Estas posibilidades tienen fundamento en la curiosidad espontánea y sin límites de los niños y las niñas hacia lo que les rodea, curiosidad que, por desgracia, disminuye hasta desaparecer cuando se topa con la indiferencia y la ignorancia de los adultos o con una educación escolar rutinaria, memorística y carente de vitalidad. Corresponde al futuro maestro de secundaria reactivar la curiosidad del adolescente e ir más alla, promoviendo su interés por comprender fenómenos y procesos más complejos, por utilizar aparatos con tecnología avanzada, por cooperar con otros en la resolución de problemas en los que intervengan la ciencia o la tecnología, así como por entender su propio desarrollo. Mediante el estudio de las ciencias naturales en la educación secundaria se pretende, además, dar continuidad al ejercicio y desenvolvimiento de múltiples capacidades y hábitos que caracterizan al pensamiento racional y científico: leer textos y revistas de mayor complejidad; analizar y discernir información variada; formular dudas y pregun- 11 tas pertinentes e imaginativas; observar con precisión creciente; formular hipótesis y realizar experimentos para contrastarlas, así como sistematizar, analizar e interpretar los resultados de éstos para obtener conclusiones fundadas; habituarse a formular y a demandar explicaciones congruentes y convincentes sobre los fenómenos del entorno; además de elaborar e interpretar cuadros, tablas, datos y gráficas. A partir del contacto crecientemente reflexivo con el mundo natural, los y las adolescentes seguirán alcanzando otros logros formativos que iniciaron en la primaria. El estudio de la física, junto con el de la biología, la química, la geografía y la formación cívica y ética, favorecerán la disposición de los estudiantes hacia la protección y el cuidado del medio natural, al entender que éste es frágil y muy difícil de restablecer cuando es dañado y que es un patrimonio humano cuya preservación es una responsabilidad de todos. También les permitirá darse cuenta de que los recursos naturales son esenciales para la vida, el bienestar y el progreso de la humanidad, pero que para aprovecharlos racionalmente se necesita conocer el funcionamiento de la naturaleza y los límites que fija a la actividad humana la necesidad de proteger los recursos. Si los alumnos de secundaria alcanzan los fines formativos mencionados, nuestro país contará con dos medios poderosos para impulsar su desarrollo futuro: una extensa base de vocaciones científicas tempranas que, entre otros efectos, fortalecería un sistema amplio y sólido de investigación en ciencia y tecnología, además de una población joven con una disposición favorable para formarse y laborar en los campos técnicos o profesionales relacionados con el aprovechamiento y transformación de los recursos naturales. Este curso de Introducción a la Enseñanza de: Física, que corresponde al segundo semestre del Plan de Estudios de la Licenciatura en Educación Secundaria, tiene como finalidades generales que las y los estudiantes normalistas: 1. Reconozcan los beneficios de una adecuada formación en ciencias naturales, y en particular en física, así como que adquieran una idea clara de las habilidades, actitudes y valores que prioritariamente deben fomentarse en el desempeño de su labor docente. 2. Se familiaricen con los contenidos curriculares de la física en la escuela secundaria, comprendan los criterios disciplinarios de la organización de los contenidos y adquieran una idea clara de las habilidades, actitudes y valores que prioritariamente deberán fomentar entre sus alumnos. 3. Reconozcan a los y las adolescentes como el centro del proceso educativo; asuman que la curiosidad es el punto de partida del trabajo docente en ciencias naturales y se familiaricen con las explicaciones, nociones y preguntas comunes de los alumnos cuando se aproximan al conocimiento de los fenómenos físicos. 4. Adviertan que el entorno natural inmediato es el mejor medio para estimular la curiosidad y adquieran el hábito y las habilidades para motivar la observación y su registro, así como la reflexión de los y las adolescentes sobre los fenómenos físicos. 12 5. Se inicien en el manejo flexible y eficaz de los libros de texto y otros medios educativos, y adquieran la capacidad de diseñar actividades y secuencias de enseñanza adecuadas para adolescentes con diferentes características sociales y culturales. Organización de los contenidos El programa del curso de la asignatura Introducción a la Enseñanza de: Física está organizado en tres bloques temáticos. Los bloques –sus propósitos y características básicas– son los siguientes: En el bloque I, “¿Para qué enseñar física en la escuela secundaria?”, interesa que el alumno normalista reflexione acerca de las razones que lo llevaron a definirse vocacionalmente por la enseñanza de esta asignatura en la escuela secundaria, y sobre algunas percepciones comunes referentes a la física. Se analiza la importancia de enseñar y aprender física en la secundaria, con una breve revisión de la naturaleza de la ciencia y por qué ésta es una herramienta útil y poderosa para explicar y comprender el mundo que nos rodea. Se discute la necesidad de formar a las y los alumnos de la secundaria con una cultura científica básica, lo que se favorece con la observación de los fenómenos físicos en el entorno y su relación con hechos cotidianos. Se revisa la relación de los propósitos generales de la educación secundaria con los de la enseñanza de la física, para tener claridad de cómo contribuyen a los logros educativos de este nivel, y poder responder de manera informada a la pregunta: ¿vale la pena enseñar física? En el bloque II, “¿Qué física enseñar y por qué?”, se busca propiciar una primera revisión sistemática de los contenidos en los programas de estudio de Introducción a la Física y a la Química, y de Física I y II, de educación secundaria. El objetivo de este bloque es que los estudiantes obtengan una visión inicial y panorámica del curriculum de física que les permita comprender las relaciones entre temas, así como el nivel de profundidad con que habrán de tratarse éstos con los alumnos de la secundaria. Para ello no es necesario hacer una revisión detallada de sus contenidos. Los estudiantes cursarán, a lo largo de su permanencia en la escuela normal, varias asignaturas relacionadas con la enseñanza de la física, en las que tendrán oportunidad de profundizar en los contenidos particulares de esta ciencia y formarse para la docencia en la escuela secundaria. Al revisar la secuencia de los contenidos, los alumnos podrán identificar los principales criterios de su organización y advertir cuál es la lógica de conjunto seguida en la elaboración del programa de estudios en este campo. El eje rector que se analiza es el de materia, energía y cambio, con especial énfasis en el movimiento y las transformaciones de la energía. Interesa que el alumno normalista comprenda que con el estudio de la física se favorece en los adolescentes el desarrollo gradual de la abstracción. Lo anterior implica 13 centrar el estudio de la física en su conceptualización más que en su matematización, es decir, es más importante que el adolescente aprenda a explicar los conceptos y relacionarlos con su entorno y hechos cotidianos, que memorizar fórmulas y realizar ejercicios mecánicos con ellas. En este bloque se propone también hacer patente la relación de algunos contenidos con las habilidades, valores y actitudes que se fomentan con su estudio, y reconocer lo anterior como una de las fuentes del programa de física para la escuela secundaria. Finalmente se buscará relacionar la enseñanza de la física en este nivel con los antecedentes de la educación primaria –apoyándose en la revisión de los libros de texto gratuitos– y con las demás asignaturas de la educación secundaria. El sentido del bloque III, “¿Cómo enseñar física en la escuela secundaria?”, es que los estudiantes hagan suya la idea de que los y las adolescentes, en términos de su formación en física, no llegan a la escuela como recipientes vacíos que deben ser llenados con conocimientos válidos, sino que poseen muchas ideas y suposiciones sobre el mundo natural, que se han formado por su propia reflexión o adaptando a su manera elementos de conocimiento que reciben de su entorno y de los recibidos en la primaria. Aunque muchas de esas ideas sean científicamente erróneas, el normalista reconocerá que lejos de ser ideas sin sentido que deban ignorarse y desecharse para sustituirlas por datos y explicaciones correctas, pueden funcionar como punto de partida para buscar un aprendizaje orientado al cambio conceptual, procedimental y actitudinal. Con estos antecedentes, aunados a los propósitos educativos del nivel y de la asignatura, se pretende que el estudiante de la normal se inicie en el estudio del enfoque para la enseñanza de la física en la secundaria, y lo conciba como la orientación adecuada para alcanzar los propósitos educativos señalados. Dicho estudio se hará tanto a partir de los documentos normativos de la SEP (plan y programas de estudio y libro para el maestro) y de otros materiales educativos, así como de actividades que le permitan identificar y analizar los principales rasgos del enfoque. Al hacerlo, los normalistas reflexionarán sobre la función que desempeñarán como futuros maestros para que las y los adolescentes se beneficien de las distintas actividades o estrategias didácticas, comparen resultados, establezcan conclusiones provisionales y, sobre todo, alimenten su curiosidad y formulen preguntas nuevas. Eso exige que los estudiantes aprendan a orientar e inducir la reflexión de las y los adolescentes, y a evitar comunicarles los resultados correctos que, supuestamente, la observación debe confirmar. Para esto tendrán un primer acercamiento con los elementos de la planeación –con base en las metas de la enseñanza– y de la evaluación de los logros del aprendizaje, por medio de un ejercicio de plan de clase. Se busca, además, que los estudiantes se convenzan de que no existe un medio educativo más variado, sugerente y accesible que el propio entorno natural, y que aprender a aprovecharlo es un recurso didáctico de valor incomparable. Se trata de una idea sen- 14 cilla, pero cuya apropiación presenta dificultades porque la mayor parte de nosotros no adquirió o ha perdido el hábito de mirar con atención y curiosidad el medio que le rodea. La tarea inicial es entonces que los propios normalistas recuperen y ejerciten la capacidad de observar, hacer preguntas y aventurar respuestas tanto sobre los fenómenos físicos del entorno natural como de otros más amplios. Será útil que los estudiantes normalistas recuerden y contrasten sus propias experiencias escolares para identificar los rasgos de las que fueron estimulantes, tanto como los de aquellas que afectaron negativamente su interés por el conocimiento de la naturaleza. Para cerrar el curso se propone retomar las reflexiones iniciales y contrastarlas con lo revisado, así como con los rasgos deseables del perfil de egreso. Relación con otras asignaturas Este curso se relaciona de manera directa con asignaturas que los alumnos han estudiado anteriormente y con otras que cursarán de manera simultánea con éste. Entre los cursos antecedentes tiene especial importancia la asignatura Propósitos y Contenidos de la Educación Básica I. Primaria, en la cual los estudiantes obtuvieron una visión de conjunto de los enfoques y la temática de ese ciclo educativo e hicieron una revisión somera del campo de las ciencias naturales y de su ubicación en el curriculum de la primaria. La continuación de esta asignatura en el segundo semestre, Propósitos y Contenidos de la Educación Básica II. Secundaria, permitirá relacionar la enseñanza de la física con los propósitos de la educación secundaria y con las demás asignaturas del curriculum. En el curso Desarrollo de los Adolescentes I. Aspectos Generales, los alumnos normalistas adquirieron elementos para entender las características generales del adolescente. Durante el segundo semestre y posteriores se profundizará aún más en aspectos particulares sobre los adolescentes, que ayudarán a entenderlos como sujetos motivo de la acción educativa. Lo revisado en la asignatura Estrategias para el Estudio y la Comunicación I y II del primero y segundo semestres respectivamente, deberá aplicarse en todas las asignaturas, de manera que se consoliden formas adecuadas para estudiar y comunicar resultados en general y, en particular, en lo relacionado a cómo enseñar física en la escuela secundaria. Las actividades de Escuela y Contexto Social propiciaron una familiarización inicial con las conductas de las y los adolescentes en el ambiente escolar, y con sus reacciones ante diversos tipos de propuestas didácticas. Con la asignatura Observación del Proceso Escolar, de este segundo semestre, los estudiantes podrán tener evidencias tanto de las formas de enseñanza de los maestros, como de algunas de las dificultades de aprendizaje de los alumnos. 15 La elaboración de las guías de observación de las formas de enseñar y de aprender la física en la escuela secundaria corresponde a esta asignatura y se aplican durante las visitas previstas en Observación del Proceso Escolar. Los profesores responsables del curso, con apoyo del maestro de grupo de la escuela secundaria, deberán ofrecer orientaciones a los estudiantes normalistas para indagar y reconocer las diferentes situaciones y problemas que se presentan en el trabajo de los adolescentes con los contenidos de física. Orientaciones didácticas generales A continuación se enuncian algunas recomendaciones de trabajo que sería conveniente desarrollar a lo largo del curso. 1. Lograr un conocimiento de los fines y contenidos de este programa, que sea compartido por el maestro y los alumnos. Será provechoso que, al iniciarse el curso, el maestro y el grupo analicen conjuntamente el programa para que queden claros sus propósitos formativos, la secuencia de sus componentes y el tipo de trabajo que se espera de cada quien. Durante el curso, cuando sea necesario, deberá regresarse a la lectura del programa para precisar por qué y para qué trabajar determinados contenidos y actividades. 2. Aprovechar los conocimientos y experiencias del alumno, adquiridos fuera o dentro de la escuela, para lograr así el acercamiento al conocimiento científico, sin esperar que los adolescentes –sólo por asistir a clase– desechen sus ideas y se apropien de las nociones y explicaciones dadas por el maestro. La enseñanza y el aprendizaje orientado a favorecer el cambio conceptual debe tomar en cuenta que las ideas previas mantienen estabilidad propia que las hace persistentes en los esquemas cognitivos de los alumnos, y que estas ideas plantean a los docentes la necesidad de ajustar los objetivos de enseñanza y concebir a las estrategias didácticas y a los medios de enseñanza como puentes entre lo que se considera valioso como meta del aprendizaje y el potencial de los alumnos para aprender en función de su desarrollo cognitivo, sus ideas previas, su interés y su curiosidad. 3. Asegurar una lectura comprensiva de la bibliografía básica y vincular las ideas que en ella se presentan con las actividades que se realicen en clase y con las labores externas de los alumnos en la observación del proceso escolar. Debe evitarse el riesgo común de que el material de lectura sea visto como algo separado del trabajo aplicado, que se lee por obligación y está sujeto a formas poco eficaces de control. Debe asumirse que la mejor forma de demostrar una buena lectura es incorporar su contenido al análisis, la discusión y la actividad práctica. Si el maestro advierte que algunos alumnos muestran dificultades en el manejo de la bibliografía puede promover la formación de círculos de estudio que funcionen temporal o continuamente, solicitando la colaboración de los alumnos más adelantados. 16 4. Incluir actividades en el programa de trabajo del grupo en las cuales los estudiantes lleven a la práctica las observaciones y la indagación que –en temas especialmente relevantes– proponen los programas de educación secundaria, el libro para el maestro y los libros de texto para los alumnos de secundaria. Ello permitirá que los futuros maestros experimenten situaciones que vivirán sus alumnos, y anticipen algunos de los retos y dificultades pedagógicas que enfrentarán en su vida profesional. 5. Promover sistemáticamente la observación y el contacto de los estudiantes normalistas con los adolescentes en relación con el conocimiento de la naturaleza y el aprendizaje de la física. Una oportunidad de hacerlo sistemáticamente la ofrece la asignatura Observación del Proceso Escolar; sin embargo, deberá alentarse a los estudiantes para que busquen y aprovechen todas las ocasiones informales para hacerlo, sea con grupos escolares a los que tengan acceso o en su entorno familiar y de residencia. La familiarización con las formas de percepción y reflexión de los adolescentes, de sus reacciones ante estímulos cognitivos que poseen un propósito claro, permitirá que los estudiantes desarrollen su sensibilidad y su capacidad de empatía hacia la perspectiva desde la cual los adolescentes miran y tratan de dar sentido al mundo que les rodea. 6. Realizar actividades complementarias de estudio para fortalecer la formación disciplinaria básica de la física. El maestro y los estudiantes deberán estar atentos a la detección oportuna de deficiencias y vacíos que pueden existir en la formación individual. En esos casos, el docente deberá orientar para el estudio y consulta de la bibliografía pertinente que, además de estar señalada como adicional en el anexo de este programa, es accesible y, en su mayor parte, se halla en el acervo de la biblioteca de la escuela. Asimismo, deben utilizarse el material videograbado y programas de informática educativa, disponibles en la biblioteca de la escuela y accesibles en los Centros de Maestros. En ocasiones puede ser de interés acudir a las bibliotecas, hemerotecas o centros de documentación de otras instituciones educativas. 7. Establecer un adecuado equilibrio entre el trabajo individual y el de equipo que realicen los alumnos. Es claro que numerosas actividades de aprendizaje deben realizarse individualmente, en tanto que otras se benefician del esfuerzo de un grupo de trabajo. En este último caso deben observarse ciertas normas mínimas que aseguren la eficacia de esta modalidad de organización didáctica: la planeación clara del trabajo, la distribución equitativa de las tareas y el carácter realmente colectivo del análisis, la discusión y la elaboración del resultado final del trabajo. Estas normas son útiles porque evitarán una frecuente deformación del trabajo de equipo que fracciona temas de aprendizaje, no permite que los estudiantes visualicen los contenidos en su conjunto y oculta desequilibrios injustos en el esfuerzo realizado por cada alumno. Se sugiere establecer como criterio que los equipos no se integren con más de cinco alumnos. 17 8. Propiciar la redacción de notas de lectura, registros de observación y de resultados de los experimentos, así como diseños de actividades didácticas para el trabajo en el aula de escuela secundaria, entre otras. Es conveniente que cada alumno integre a lo largo del curso una carpeta personal con los productos del aprendizaje, que le será útil para ordenar y clasificar su trabajo, para consultarla durante los siguientes semestres, en su futuro trabajo profesional y, eventualmente, como elemento de evaluación. 9. Propiciar el análisis de los resultados de las jornadas de Observación del Proceso Escolar, con base en las actividades se presentan que al final del curso. Sugerencias para la evaluación Los criterios y procedimientos para evaluar los conocimientos, habilidades y actitudes que los estudiantes adquieren durante el estudio de los temas del curso deben ser congruentes con los propósitos y las orientaciones didácticas que se han señalado. Es necesario tener en cuenta que la evaluación, entendida como proceso permanente, permite identificar los avances y las dificultades en el aprendizaje de los estudiantes, además de aportar información que el maestro puede aprovechar para tomar decisiones que contribuyan a mejorar sus formas de enseñanza. Para que los estudiantes tomen conciencia de los compromisos y tareas que les corresponde asumir, es conveniente que al iniciar el curso acuerden con el maestro los criterios y procedimientos que se aplicarán para evaluar. De esta manera tendrán los elementos básicos para reconocer aquellos campos específicos en los que requieren fortalecer su formación profesional. Las características de este curso y el tipo de actividades que se realizan requieren de prácticas de evaluación diversas que evidencien no sólo los conocimientos que se adquieren, sino las actitudes que los alumnos manifiestan ante el trabajo individual y de grupo, hacia los adolescentes y la naturaleza. Para evaluar, deben aprovecharse la participación de los alumnos en la clase, los textos escritos y las indagaciones que éstos realicen. En este caso, la evaluación no requiere de acciones ni productos distintos de los que se generan en el proceso de enseñar y aprender. Cuando se considere necesario que los alumnos muestren sus niveles de logro por medio de un desempeño destinado específicamente a la evaluación, los instrumentos que se elijan deben plantear retos para que los estudiantes apliquen su capacidad de análisis, juicio crítico, comprensión, relación, síntesis y argumentación, y proporcionar información sobre rasgos como los que se enuncian enseguida. • Las actitudes que muestran los estudiantes por acercarse al conocimiento científico. • La comprensión de las intenciones educativas de la enseñanza de la física en la secundaria, a partir del análisis de los contenidos propuestos en los programas de estudio de ese nivel. 18 • La habilidad para vincular las elaboraciones teóricas con el análisis de las situaciones educativas relacionadas con la enseñanza y el aprendizaje de la física. Para lograr lo anterior se sugiere tomar como base las recomendaciones de evaluación de los libros para el maestro de Biología, Física y Química. Una combinación de éstas podrá ayudar a utilizar los instrumentos adecuados para cada situación que se necesite evaluar. Bloques tématicos Bloque I. ¿Para qué enseñar física en la escuela secundaria? Propósitos Con el estudio de los contenidos y las actividades que se realicen en este bloque se pretende que los estudiantes normalistas: 1. Reconozcan la importancia de enseñar y aprender física en la escuela secundaria. 2. Relacionen el desarrollo de habilidades, valores y actitudes con el estudio de la física en la escuela secundaria. Temas 1. Algunas de las percepciones más comunes en torno a la física. La importancia de estudiar física en la escuela secundaria. 2. Los propósitos de la asignatura de Física en la educación secundaria y su contribución al logro de las finalidades de este nivel educativo. 3. Los valores, actitudes y habilidades del pensamiento científico que la enseñanza de la física desarrolla y fomenta. Su relación con los propósitos de la asignatura. Bibliografía básica AAAS (1997), “La naturaleza de la ciencia” y “Hábitos de la mente”, en Ciencia: Conocimiento para todos, México, Oxford University Press/SEP (Biblioteca del normalista), pp. 1-12, 187-200. Bonilla, Elisa, Armando Sánchez, Teresa Rojano, José A. Chamizo (1997), “Una reforma educativa en proceso. Las Matemáticas y las Ciencias Naturales en la educación básica de México”, en Educación 2001, núm. 28, septiembre, México, Instituto Mexicano de Investigaciones Educativas, pp. 42-46. Machold, Dolf K. (1995), “¿Vale la pena enseñar física?”, en La enseñanza de la Física en la escuela secundaria. Lecturas, México, SEP, pp. 115-120. Nieda, Juana y Beatriz Macedo (1998), “Importancia de la enseñanza de las ciencias en la sociedad actual”, en Un curriculum científico para estudiantes de 11 a 14 años, México, SEP (Biblioteca del normalista), pp. 19-24. 19 Sagan, Carl (1997),” A mis profesores”, “Lo más preciado” y “Ciencia y esperanza”, en El mundo y sus demonios. La ciencia como una luz en la oscuridad, México, SEP (Biblioteca para la actualización del maestro), pp. 11-15, 17-39 y 41-58. Sánchez, Ana María (1999), “La física inútil”, en ¿Cómo ves?, año 1, núm. 2, México, UNAM, pp. 18-19. SEP (1995), “Objetivos para niños que aprenden ciencia”, en La enseñanza de la Química en la escuela secundaria. Lecturas, México, SEP, pp. 165-171. Torres, Rosa María (1998),“Las competencias cognitivas básicas”, en Qué y cómo aprender, México, SEP (Biblioteca para la actualización del maestro), pp. 71-81. Bibliografía complementaria M. Hazen y Trefil (1997),“Alfabetismo científico”, en Eduardo Martínez, y Jorge Flores (comps.), La popularización de la ciencia y la tecnología. Reflexiones básicas, México, FCE, pp. 46-50. Martínez, Eduardo (1997), “La pirámide de la popularización de la ciencia y la tecnología”, en Eduardo Martínez y Jorge Flores (comps.), La popularización de la ciencia y la tecnología. Reflexiones básicas, México, FCE, pp. 9-16. Rodrigo, María José (1987), “Hacia una cultura del cambio escolar”, “Reflexiones en torno a un modelo de ciencia escolar” y “El conocimiento escolar: ¿interesante, útil, deseable o posible?”, en Investigación en la escuela, núm. 32, Sevilla, Díada, pp. 27-31, 51-66. Actividades sugeridas Tema 1. Algunas de las percepciones más comunes en torno a la física. La importancia de estudiar física en la escuela secundaria 1. Redactar un texto con los motivos personales que determinaron la elección profesional de ser docente de la especialidad de física (conservar el texto para analizarlo al final del curso). Abrir una discusión por equipos para argumentar a favor o en contra de las siguientes opiniones sobre la física: • La física es una ciencia para sabios. • La física es sólo matemáticas y abstracción. • Se puede aprender y enseñar física sin usar matemáticas. • Lo importante en física es la interpretación de los conceptos. • Los experimentos en física tienen la intención de corroborar lo ya descubierto. Escoger un representante por equipo, quien pasará a formar parte de un panel de discusión, donde se presentarán las conclusiones del equipo y se polemizará con los otros equipos. Para concluir, leer en voz alta “A mis profesores”, de Sagan, y contrastar con lo planteado. Anexar al escrito de cada equipo las conclusiones de la discusión. 2. Leer “Lo más preciado”, de Sagan, y “La naturaleza de la ciencia”, de AAAS. Discutir en plenaria las siguientes afirmaciones que hacen los autores. 20 • “La ciencia es una actividad social compleja y es mezcla de lógica e imaginación”. • “Cualquiera debe adquirir la habilidad para aprovechar las tecnologías domésticas y otras de uso diario”. • “Lo que casi nunca encontramos –en las bibliotecas públicas, escaparates de revistas, programas de televisión en horas punta– es la prueba de la extensión del suelo marino y la tectónica de placas...”. • “...las consecuencias del analfabetismo científico son mucho más peligrosas en nuestra época que en cualquier otra anterior”. Incorporar hechos, noticias y experiencias que sirvan para argumentar y fomentar una toma de decisiones respecto a lo planteado. 3. Analizar los textos “Importancia de la enseñanza de las ciencias en la sociedad actual”, de Nieda, y “Ciencia y esperanza”, de Sagan. A partir del análisis, promover que los estudiantes expresen sus propios argumentos sobre la importancia de estudiar disciplinas científicas en la escuela secundaria y sus beneficios en la formación integral de los adolescentes. Exponer las conclusiones al grupo. Observar el video La enseñanza de la ciencia en la escuela secundaria y abrir una discusión sobre la posibilidad de que la enseñanza de disciplinas científicas logre formar una sociedad científicamente alfabetizada, así como desarrollar en los adolescentes habilidades para resolver problemas de la vida diaria. 4. Observar el video Introducción al universo mecánico, de la colección Universo Mecánico, y leer “La física inútil”, de Sánchez. Elaborar individualmente un escrito con el tema “La importancia de estudiar física en la escuela secundaria”, a partir de las siguientes preguntas: • ¿De qué manera está presente la física en el entorno y en los hechos cotidianos? • ¿Cómo vincular las explicaciones de los hechos y fenómenos cotidianos con las ideas y conceptos físicos? Escoger algunos trabajos para ser leídos en clase y complementar con las ideas del resto del grupo. Tema 2. Los propósitos de la asignatura de Física en secundaria y su contribución al logro de las finalidades de este nivel educativo 5. Leer “¿Vale la pena enseñar física?”, de Machold, y “Las competencias cognoscitivas básicas”, de Torres. Formar equipos, discutir y llegar a una conclusión sobre las siguientes preguntas: • ¿Cómo puede contribuir la enseñanza de la física al logro, en los adolescentes, de habilidades del pensamiento científico que permitan asegurar una alfabetización científica? • ¿De qué forma puede llegar a influir el aprendizaje de la física al desarrollo de un pensamiento crítico y racional? 21 • ¿Cuál es la importancia de incorporar las ideas y conceptos de la física en las explicaciones de los fenómenos físicos? • ¿Vale la pena enseñar física cuando es posible vivir sin conocer la visión de la física de los hechos y fenómenos cotidianos? ¿Por qué? Escoger un representante por equipo para que pase a un panel de discusión a exponer las conclusiones del equipo. Seleccionar a un relator, que registre lo esencial de las participaciones de los expositores. Al final de las intervenciones, el resto del grupo podrá intervenir para comentar dudas, hacer precisiones sobre las exposiciones y concluir sobre cómo contribuye la enseñanza de la física al logro de los propósitos de formación científica de los adolescentes. 6. Leer “Prioridades del plan de estudios” y los capítulos de las asignaturas Introducción a la Física y a la Química y Física I y II, en Plan y programas de estudio. Educación Básica. Secundaria. Por equipos relacionar ambos textos con la intención de argumentar la contribución de la enseñanza de la física a los propósitos de secundaria. En plenaria responder y argumentar la pregunta que da nombre al texto de Machold, “¿Vale la pena enseñar física?”. 7. Leer “Una reforma educativa en proceso. Las Matemáticas y las Ciencias Naturales en la educación básica de México”, de Bonilla y otros. Analizar la forma en que se concretan en el plan de estudios las propuestas para atender: • La necesidad de desarrollar competencias básicas. • Los propósitos de alfabetización científica de los adolescentes. • Los propósitos de la enseñanza de la física. Tema 3. Los valores, las actitudes y las habilidades que la enseñanza de la física desarrolla y fomenta. Su relación con los propósitos de la asignatura 8. Formar equipos para leer el texto “Hábitos de la mente”, de AAAS, y “Objetivos para niños que aprenden ciencia”, de SEP. De este último se sugiere organizar el texto a manera de tabla continua y pegarla en un lugar visible del salón. Conviene conservarla para utilizarla como referente permanente. En hojas de rotafolio o cartulinas escribir los títulos de los cuatro grandes campos de formación: valores, habilidades, actitudes y conocimientos apoyándose en la tabla y en Plan y programas de estudio. Educación básica. Secundaria. Por equipo, anotar la contribución de la física a cada campo de formación de los adolescentes e intercambiar las tarjetas con otro equipo. Una vez que todos los equipos hayan anotado sus propuestas, leerlas y argumentar acuerdos y desacuerdos. A manera de conclusión relacionar lo anotado en las hojas de rotafolio o cartulinas con los propósitos que trata de lograr la enseñanza de la física y concluir con un escrito breve por equipo, en el cual se aborde la importancia de la asignatura de Física y su contribución a las finalidades de la escuela secundaria. 22 Bloque II. ¿Qué física enseñar y por qué? Propósitos Con el estudio de los contenidos y las actividades que se realicen en este bloque se pretende que los estudiantes normalistas: 1. Comprendan la organización y secuencia de contenidos de la asignatura de Física en los programas de estudio. 2. Identifiquen la relación de los contenidos de la asignatura con las habilidades del pensamiento científico. 3. Reconozcan la continuidad de los contenidos de Ciencias Naturales de la educación primaria con los de Física, así como la relación de ésta última con otras asignaturas de la escuela secundaria. Temas 1. Los criterios de organización de los contenidos de física en los programas de estudio: conceptos unificadores y la física como una ciencia fenomenológica. 2. Contenidos de especial interés para el desarrollo de habilidades del pensamiento científico.Valores y actitudes relacionados con el cuidado del ambiente. 3. El estudio de la física y los contenidos de Ciencias Naturales de educación primaria, así como su relación con otras asignaturas del plan de estudios de la educación secundaria. Bibliografía básica Feynman, Richard (1989), “La relación de la física con otras ciencias”, en Las lecturas Feynman de física, Wilmington, EUA, Addison-Wesley Iberoamericana, pp. 1-11. Hecht, Eugene (1990), “La filosofía de la física”, en Física en perspectiva,Wilmington, EUA, AddisonWesley Iberoamericana, pp. 1-7. Lozano, Juan Manuel (1995), “Física y otras cosas”, en Cómo acercarse a la física, México, CNCA/ Noriega Editores, pp. 5-13. SEP (2000), “Valores, actitudes y habilidades necesarios en la enseñanza de las ciencias y su rela- ción con el desarrollo cognitivo de los alumnos de educación básica”, México. Texto basado en el capítulo “Habits of mind”, en AAAS (1993), Benchmarks for Science Literacy, Nueva York, Oxford University Press, pp. 281-300. Bibliografía complementaria Harlen, Weynn (1994), “Oportunidades de aprendizaje para todos los alumnos”, en Enseñanza y aprendizaje de las ciencias, 2ª ed., Madrid, Morata, pp. 113-135. 23 Talisayon, Vivien M. (1987), “Trabajo experimental en física: algunos temas y orientaciones para educación secundaria”, en American Institute of Phisycs Conference Proceedings 173, Cooperative Network in Physics Education, México, y en SEP (1995), La enseñanza de la Física en la escuela secundaria. Lecturas, México, SEP, pp. 181-184. Actividades sugeridas Tema 1. Los criterios de organización de los contenidos de Física en los programas de estudio: conceptos unificadores y la física como una ciencia fenomenológica 1. Leer “Organización general de los contenidos” de las asignaturas Introducción a la Física y a la Química y Física I y II, en Plan y programas de estudio. Educación básica. Secundaria, y discutir en plenaria las siguientes preguntas: • ¿Por qué se inicia el estudio de la física con la asignatura Introducción a la Física y a la Química, en lugar de estudiar directamente física en el primer año? • ¿Cuáles son los principios que orientan la organización de los programas de Introducción a la Física y a la Química y Física I y II? • Identifique cinco temas del programa relacionados con movimiento y cinco con energía como contenido central. 2. Leer “La filosofía de la física”, de Hecht, y “Física y otras cosas”, de Lozano. Revisar por equipos Plan y programas de estudio. Educación básica. Secundaria en lo referente a las asignaturas Introducción a la Física y a la Química y Física I y II, a fin de: • Explicar la organización alrededor de los conceptos unificadores: materia, energía y cambio. • Identificar temas del programa cercanos a la experiencia de los alumnos. • Relacionar al menos cinco conceptos centrales que se trabajan en diferentes momentos del programa. • Explicar en qué medida el tema del movimiento y el de la relación entre energía y materia podrían ser considerados como ejes rectores del programa. Elaborar conclusiones y escoger un equipo que comentará a todo el grupo los acuerdos a que llegaron. El resto del grupo participará complementando las conclusiones. 3. A partir del capítulo “Programa”, en Introducción a la Física y a la Química, Física I y II en Plan y programas de estudio. Educación básica. Secundaria, identificar por equipo dos contenidos por grado que puedan clasificarse de la siguiente manera: • Contenidos que tienen utilidad para que los estudiantes comprendan su entorno cotidiano e interactúen con él. • Contenidos que tienen una utilidad indirecta en el sentido de que su uso no es inmediato, aunque su estudio e investigación favorecen el desarrollo de habilidades para que los adolescentes las apliquen posteriormente. • Contenidos que para los adolescentes pueden ser de especial interés valoral y personal. 24 Presentar ante el grupo los resultados y comentarlos en plenaria. 4. Formar equipos para identificar en Plan y programas de estudio. Educación básica. Secundaria los contenidos que se relacionan con los siguientes temas: • La medición de las propiedades de la materia y sus estados de agregación. • La energía y sus transformaciones. • El espacio y el tiempo a través de su relación: el movimiento. • La composición, la diversidad de propiedades y la organización de la materia. • La metodología de la investigación y el pensamiento científico. Anotar los contenidos identificados y concluir sobre la lógica con que están organizados en los programas. 5. Seleccionar por equipo uno de los temas de la actividad anterior, a fin de revisar el tratamiento de los contenidos en dos libros de texto aprobados para su uso en secundaria y procurando que cada equipo tenga libros diferentes. Considerar los siguientes elementos para elaborar el análisis: • Las metas de enseñanza que pretende alcanzar (en términos de habilidades, valores, actitudes y conocimientos). • La claridad, coherencia y nivel de complejidad del texto, así como la relación de los temas con el entorno y hechos cotidianos. • Las actividades experimentales, de investigación y de aprovechamiento del medio que se proponen. • La función de las ilustraciones, gráficas y tablas de datos. • Los trabajos que pueden producir los alumnos y que permitirían evaluar su desempeño de manera continua. • La propuesta de evaluación. Exponer ante el grupo su análisis. Tema 2. Contenidos de especial interés para el desarrollo de habilidades del pensamiento científico. Valores y actitudes relacionados con el cuidado del ambiente 6. Leer “Valores, actitudes y habilidades necesarios en la enseñanza de las ciencias y su relación con el desarrollo cognitivo de los alumnos de educación básica”, y seleccionar en los grados que corresponden a la educación secundaria aquellos rasgos que les parezcan más relevantes de la contribución de la física a los propósitos del nivel educativo. Relacionarlos con aquellos contenidos del programa de Física y elaborar un cuadro como el siguiente. Contenidos Valores Habilidades Actitudes 25 7. De la columna de contenidos seleccionar aquellos que sean de especial interés personal y valoral, es decir, aquellos que puedan preparar a los adolescentes para fomentar el cuidado y la preservación del ambiente; por ejemplo, aprovechar de manera adecuada los recursos energéticos no renovables. Discutir cómo se podrían estudiar en relación con la experiencia cotidiana, por ejemplo, recursos energéticos y ahorro en el consumo de energía.Trabajar uno de los contenidos, para proponer cómo se podría desarrollar en la escuela secundaria para fomentar el escepticismo racional y habilidades del pensamiento científico como la observación, la manipulación o la elaboración de hipótesis. 8. A manera de síntesis elaborar un pequeño ensayo por equipo sobre las siguientes ideas: • La habilidad para interpretar datos y estadísticas a partir de la lectura de escalas se puede vincular con el estudio de las propiedades de la materia. • Los valores y actitudes que fomentan una relación más responsable con el ambiente se pueden relacionar con el tema de energía. Por equipos, sugerir dos temas del programa que fomenten el desarrollo de alguna habilidad, valor o actitud, y hacerlo explícito. Escoger algunos de los trabajos para leerlos ante el grupo y complementarlos con opiniones del resto de la clase. Tema 3. El estudio de la física y los contenidos de Ciencias Naturales de la educación primaria, así como su relación con otras asignaturas del plan de estudios de secundaria 9. Retomar la lectura de “Valores, actitudes y habilidades necesarios en la enseñanza de las ciencias y su relación con el desarrollo cognitivo de los alumnos de educación básica” y, de manera individual, escoger un valor, una actitud o una habilidad que se favorece mediante la enseñanza de la física en la secundaria. 10. En equipos, revisar los libros de texto gratuitos de Educación primaria. Ciencias Naturales, de SEP, a fin de conocer los contenidos que se estudian e identificar los que tienen relación con los de física. Con la información de la actividad anterior, completar un cuadro como el siguiente. Guiarse con los ejemplos, en los cuales se muestran para cada tema aspectos puntuales y no necesariamente exhaustivos. Valor, habilidad o actitud que se promueve en la educación primaria Contenidos de Ciencias Naturales relacionados con la Física (grado) Contenidos de Física que desarrolla ese valor, habilidad o actitud (grado) Focalización de la observación Estados de agregación de la materia (tercero) Propiedades de la materia (primero y segundo) Registro de mediciones y manipulación de instrumentos Responsabilidad para el uso racional de los recursos naturales y ahorro de energía Fuentes de energía (quinto) Nociones básicas de energía (primero) Responsabilidad para el uso racional de los recursos naturales y ahorro de energía 26 Valor, habilidad o actitud en la educación secundaria 11. A manera de conclusión, construir un mapa conceptual con el seguimiento de las habilidades, valores y actitudes que se desarrollan en la primaria (de ser necesario, para la construcción del mapa conceptual apoyarse en los capítulos de evaluación de los libros para el maestro de física, Química y Biología). Escoger un contenido relacionado con la física que los promueve y mostrar cómo se continúa este trabajo en la educación secundaria. Exponer ante el grupo los mapas y enriquecer con comentarios del resto del grupo la importancia de lograr la articulación de niveles de la educación básica. 12. Leer “La relación de la física con otras ciencias”, de Feynman. Por equipos distribuirse las asignaturas que se estudian en la escuela secundaria y con base en Plan y programas de estudio. Educación Básica. Secundaria, revisar el programa de dicha asignatura e identificar aquellos contenidos que tienen relación con algún(os) tema(s) del programa de Física. Seleccionar un tema de física que pueda relacionarse con otras asignaturas del curriculum de secundaria. Destacar las habilidades, valores y actitudes que la enseñanza de la Física desarrolla en ese tema e identificar las que desarrollan las otras asignaturas. Presentar ante el grupo las conclusiones y discutir en plenaria cómo las asignaturas mantienen una relación con el perfil del alumno que se forma en la escuela secundaria. Bloque III. ¿Cómo enseñar física en la escuela secundaria? Propósitos Con el estudio de los contenidos y las actividades que se realicen en este bloque se pretende que los estudiantes normalistas: 1. Analicen los aspectos fundamentales del enfoque para la enseñanza de la física en la educación secundaria y conozcan algunas recomendaciones didácticas generales que les permitan identificar las formas de trabajo congruentes con los propósitos del nivel educativo. En particular, que reconozcan la trascendencia de las metas de enseñanza como base de la planeación y las funciones de la evaluación en los logros del aprendizaje a lo largo del proceso educativo. 2. Identifiquen algunos de los retos para la enseñanza y el aprendizaje de la física y reconozcan algunas estrategias didácticas para afrontarlos. Temas 1. Características básicas de la metodología de enseñanza propuesta para la física en la escuela secundaria. 2. Formas de trabajo congruentes con la metodología de enseñanza propuesta para la física. Recomendaciones didácticas generales. 3. Retos más comunes en la enseñanza y en el aprendizaje de la física: importan- 27 cia de la experiencia cotidiana, trabajo experimental y conceptualización de los contenidos de física. Bibliografía básica AAAS (1997), “Aprendizaje y enseñanza efectivos”, en Ciencia: conocimiento para todos, México, Oxford University Press/SEP (Biblioteca del normalista), pp. 203-214. Bloembergen, Nicolaas (1989), “La física en nuestra vida cotidiana y la física como aventura intelectual”, en Nobel-Laureates, UNESCO, y en SEP (1995), La enseñanza de la Física en la escuela secundaria. Lecturas, México, SEP, pp. 45-47. Driver, Rosalind, Edith Guesne y Andrée Tiberghien (1989),“Las ideas de los niños y el aprendizaje de las ciencias” y “Algunas características de las ideas de los niños y sus implicaciones en la enseñanza”, en Ideas científicas en la infancia y en la adolescencia, Madrid, MEC/ Morata, pp. 240-258 y 291-304, y en SEP (1995), La enseñanza de la Química en la escuela secundaria. Lecturas, México, SEP, pp. 173-180 y 217-225. Feynman, Richard (1989), “¿Qué es la ciencia?” en Nobel-Laureates, UNESCO, pp. 99-112, y en SEP (1995), La enseñanza de la Física en la escuela secundaria. Lecturas, México, SEP, p. 104. Gardner, Howard (1997), “Malentendidos en física”, en La mente no escolarizada, México, Cooperación Española/SEP (Biblioteca del normalista), pp. 157-162. Novak, Josep D. (1978), “El proceso de aprendizaje y la efectividad de los métodos de enseñanza”, en Perfiles educativos, núm. 1, pp. 10-31, y en SEP (1995), La enseñanza de la Biología en la escuela secundaria, México, SEP, pp.194-214. Nieda, Juana y Beatriz Macedo (1998),“Importancia del tramo educativo 11-14 años”, en Un curriculum científico para estudiantes de 11 a 14 años, México, SEP (Biblioteca del normalista), pp. 25-35. Bibliografía complementaria Candela, María Antonia M. (1995), “Cómo se aprende y se puede enseñar ciencias naturales”, en La enseñanza de la Biología en la escuela secundaria. Lecturas, México, SEP, pp. 144-149. Cubero, Rosario (1995), “¿Qué son las concepciones de los alumnos?”, en Cómo trabajar con las ideas de los alumnos, Madrid, Díada (Serie Práctica, 1), pp. 7-13. Monereo, Carles (1998), “Algunas cuestiones previas con respecto a cómo se enseña y cómo se aprende a aprender”, “Enseñar y aprender, dos caras de la misma moneda”, y “El profesor como enseñante de su materia”, en Estrategias de enseñanza y aprendizaje, México, Cooperación Española/SEP (Biblioteca del normalista), pp. 45-51. Núñez Fernández, María Salud (1982), “Desarrollo cognitivo del niño y enseñanza de las ciencias naturales”, en Educación. Revista del Consejo Nacional Técnico de la Educación, núm. 42, México, pp. 59-96. Pessoa de Carvalho, Anna María (1995),“La construcción del conocimiento y la enseñanza de las ciencias”, en SEP, La enseñanza de la Física en la escuela secundaria. Lecturas, México, pp. 121-128. 28 Actividades sugeridas Tema 1. Características básicas de la metodología de enseñanza propuesta para la física en la escuela secundaria 1. Redactar de manera individual un ensayo con las características de una clase de física en la escuela secundaria, para ello aprovechar las siguientes frases: • Lo que más me gustaba de la clase de física era… • El o la profesora, al dar su clase, … • La evaluación consistía en… • El tema que siempre me pareció difícil fue… • Creo que habría aprendido más y mejor si… Leer algunos de los trabajos en plenaria y elaborar conclusiones sobre la forma en que aprendieron física. Pedirle a algunos maestros de otras asignaturas de la escuela normal que les platiquen cómo eran sus clases de física y qué impresión tienen de la asignatura. Pueden diseñar colectivamente algún instrumento de entrevista para registrar las opiniones con base en las frases anteriores. En plenaria, caracterizar los rasgos fundamentales de la forma de enseñanza de la física. A manera de lista, proponer algunas recomendaciones y cuidados que habría que tener en cuenta para cambiar las percepciones negativas de la física en la secundaria. Retomar la lectura “A mis profesores”, de Sagan, del bloque I. 2. De manera individual leer “Aprendizaje y enseñanza efectivos”, de AAAS, y “Enfoque” en el Libro para el maestro. Educación secundaria. Física. Comparar las conclusiones de la actividad anterior con las lecturas. Comentar las semejanzas y las diferencias encontradas. Abrir una discusión sobre el enfoque para la enseñanza de la física en la secundaria, con base en las siguientes preguntas: • ¿Cómo se toman en cuenta las características y las necesidades de los alumnos de la escuela secundaria al enseñarles física? • ¿Por qué se dice que “comprender es tender puentes entre lo conocido y lo desconocido”? • ¿Cuál es el papel de la experimentación, la resolución de problemas y de las matemáticas en la propuesta metodológica para la enseñanza de la física en la escuela secundaria? 3. Analizar y discutir el esquema de la página siguiente sobre algunos de los rasgos fundamentales del enfoque para la enseñanza de las ciencias en la escuela secundaria. Agregar otros aspectos que detecten ausentes en el esquema a partir de las lecturas anteriores. Leer “Mediciones, instrumentos y unidades de medida. Densidad” en el libro para el maestro de Química e identificar en ese ejemplo de clase los rasgos del enfoque para la enseñanza de la ciencia que el maestro aplica. Valorar la forma en que se aplica el enfo- 29 El enfoque para la enseñanza de las ciencias naturales en la educación secundaria. Biología, Física y Química Propicia la formación de una cultura científica como una forma de interpretar el mundo. Considera como antecedente los cursos de Ciencias Naturales de educación primaria y las vivencias de las y los alumnos. Desarrolla las habilidades, actitudes y valores del pensamiento científico. Fomenta la curiosidad y una actitud crítica e inquisitiva en la búsqueda de respuestas. Tiene como premisa la unidad de la ciencia. Resuelve problemas mediante modelos sencillos. Enfoque Considera los conocimientos e ideas previas como puntos de partida en el aprendizaje. Considera el tratamiento de los errores para reforzar los aprendizajes de las y los alumnos. Relaciona la actividad científica con su papel social e histórico. Promueve el aprendizaje a través de experimentos sencillos. Asocia los conocimientos con la vida cotidiana. Fomenta el trabajo en equipo. que y, en caso de detectar alguna forma poco recomendable de aplicación del mismo, sugerir una forma más adecuada. Tema 2. Formas de trabajo congruentes con la metodología de enseñanza propuesto para la física. Recomendaciones didácticas generales 4. Elegir por equipos alguna de las siguientes situaciones, analizarlas y escribir las posibles respuestas a las preguntas planteadas (se recomienda revisar algún libro de física para resolver con más fundamentos la situación escogida). Situación A: ¡Puedes levantarte! Si le dijéramos a alguien: “Ahora usted se sentará en una silla de tal manera que, sin estar atado, no podrá levantarse”, lo más probable es que nos asegure que él puede ponerse de pie. Pero hagamos la prueba. Sentarse con el cuerpo en posición vertical, formando un ángulo recto con las piernas, sin meterlas debajo de la silla, intentar ponerse de pie, sin cambiar la posición de las piernas y sin echar el cuerpo hacia delante. ¿Qué sucede? ¿Por qué? ¿Se podría levantar alguien con piernas muy fuertes? ¿De qué forma es posible levantarse? Situación B: ¡Por eso me levanto tan cansado! En una ocasión, los periódicos de París publicaron un anuncio según el cual por 30 25 centavos se ofrecía dar a conocer el procedimiento de viajar barato, sin el menor cansancio y a una velocidad mayor a los 900 km/h. No faltaron crédulos que enviaron sus 25 centavos. Cada uno de ellos recibió por correo una carta que decía: “Ciudadano, quédese usted tranquilamente en su casa y recuerde que la Tierra da vueltas. Usted recorre cada día 25 000 km y al llegar la noche su velocidad aumentará. Si gusta de disfrutar de vistas más pintorescas abra su ventana y contemple el cuadro conmovedor del firmamento”. ¿Tenía razón el autor del anuncio del periódico? ¿Por qué? Situación C: ¿Para adelante o para atrás? Cuando un tren se encuentra en reposo y va a empezar a andar, primero se mueve hacia atrás y luego hacia adelante. ¿Por qué hacen esto los maquinistas? ¿Tendrá algo que ver con la física? Explicar. 5. Observar el video Cómo se enseña hoy física en la escuela secundaria y leer “El proceso de aprendizaje y la efectividad de los métodos de enseñanza”, de Novak. Posteriormente, diseñar para la situación seleccionada de la actividad anterior un primer acercamiento a un plan de clase, es decir, la forma en que se enseñaría el tema a los adolescentes en la clase de física. Pueden utilizar como guía los siguientes indicadores: • Propósitos de la actividad a desarrollar. • Habilidades, valores, actitudes y conocimientos que se van a trabajar. • Estrategia didáctica para lograr tales fines. • Tiempo en el que se realizará la actividad. • Información que se puede utilizar para evaluar la actividad. Escoger un equipo para cada situación que presente al grupo sus conclusiones y enriquecerlas con comentarios de los planes de clase. 6. Escuchar el audio “La enseñanza de la Química II”, de La enseñanza de la Química en la escuela secundaria. Audios, de SEP, y leer “Las ideas de los niños y el aprendizaje de las ciencias” y “Algunas características de las ideas de los niños y sus implicaciones en la enseñanza”, de Driver y comentar en equipo: • ¿De qué forma adquieren los adolescentes ideas o interpretaciones acerca de la naturaleza? • ¿Qué implicaciones tiene para el aprendizaje escolar la estabilidad de algunas interpretaciones de los y las adolescentes sobre los fenómenos físicos? • ¿Qué utilidad reporta al maestro que los adolescentes tengan concepciones y explicaciones similares acerca de los fenómenos y procesos físicos? • ¿Cómo pueden las ciencias ayudar a que los adolescentes reestructuren sus ideas? Con la información obtenida elaborar un mapa conceptual acerca de las características de las ideas de los niños y los adolescentes. Darlo a conocer al grupo y analizar acuerdos y desacuerdos. 31 7. Discutir en plenaria el papel de la planeación y de la evaluación para el logro de los propósitos educativos de la asignatura a partir de las siguientes lecturas: “La planeación” en el libro para el maestro de Biología, y “La evaluación” en los libros para el maestro de Física y Química. Responder en plenaria las siguientes preguntas: • ¿Qué es necesario considerar para realizar una planeación efectiva? • ¿Qué papel juegan las metas del aprendizaje en la planeación? • ¿Cómo se relacionan la planeación y la evaluación? Analizar y discutir el siguiente esquema y elaborar un mapa conceptual con las ideas clave. Escoger algunos para presentarlos ante el grupo y, con base en las lecturas realizadas sobre el enfoque de enseñanza, la planeación y la evaluación, regresar al ejercicio de diseño del plan de clase y afinar su propuesta. Presentar al grupo algunos de los trabajos de planeación actualizados y argumentar la razón de los cambios y agregados. El enfoque de las ciencias naturales en la educación secundaria. Biología, Física y Química Ser coherente con el enfoque. Apoyar el aprendizaje. Ser continua y permanente. Evidenciar el progreso del estudiante, antes, durante y después del aprendizaje. Proporcionar elementos para replantear las estrategias en caso necesario. Usar varios instrumentos. La evaluación debe Considerar los errores como elementos del aprendizaje. Propiciar habilidades y recuperar la información. Favorecer el cambio de actitudes. Considerar que es un medio y no sólo un instrumento de acreditación. Reflejar el uso adecuado de los materiales y estrategias didácticas. Tema 3. Retos más comunes en la enseñanza y en el aprendizaje de la física: importancia de la experiencia cotidiana, trabajo experimental y conceptualización de los contenidos de física 8. Identificar en el “Enfoque” del Libro para el maestro. Física. Secundaria, lo que se dice acerca de la importancia de la experiencia cotidiana, el trabajo experimental y la conceptualización de los contenidos de física. Leer “La física en nuestra vida cotidiana y la fí- 32 sica como aventura intelectual”, de Bloembergen; la página 104 del artículo “¿Qué es la ciencia”, de Feynman; “Malentendidos en física”, de Gardner, e “Importancia del tramo educativo 11-14 años”, de Nieda. En equipo discutir los retos que implica para el docente el trabajo con los temas de física de acuerdo con los siguientes elementos: • La edad de los alumnos. • El desarrollo intelectual de los estudiantes. • La importancia de la experiencia cotidiana. • El papel del trabajo experimental. • La conceptualización de los contenidos de física. Realizar una plenaria y comentar los acuerdos y los desacuerdos. 9. Por equipos, escoger un tema del programa que, mediante una actividad, pueda presentarse a manera de escenificación. Apoyarse en el Libro para el maestro. Física. Secundaria. Considerar: • Importancia de la experiencia cotidiana, trabajo experimental y conceptualización de los contenidos de física. • Formas de trabajo cercanas y lejanas al enfoque de enseñanza de la física. • Estrategias adecuadas e inadecuadas para trabajar temas de física con los adolescentes. La parte del grupo que esté como espectador durante la representación deberá identificar los dos aspectos anteriores de diseño. En plenaria y después de cada exposición, analizar lo identificado por los espectadores y hacer recomendaciones sobre formas de trabajo alternativas a las representadas. 10. Retomar las reflexiones del inicio del curso (primera actividad del tema 1 del bloque I) y escribir un ensayo que refleje cómo cambiaron. Leer del Plan y programas de estudio. Licenciatura en Educación Secundaria los rasgos deseables del perfil de egreso y completar el ensayo, planteando cuáles de los rasgos se vieron fortalecidos con lo estudiado en esta asignatura. 11. A manera de cierre, identificar los retos que implica para el maestro la enseñanza de la física en la escuela secundaria. Proponer por equipos un contenido del programa de física y hacer una propuesta sobre cuáles pueden ser los orígenes de las dificultades identificadas. Apoyarse en las lecturas realizadas, en los resultados de la observación del funcionamiento escolar y escoger algunos trabajos para exponer al grupo. Elaborar en plenaria recomendaciones para la enseñanza y el aprendizaje de los contenidos expuestos en función de los retos identificados. Actividades que pueden ser llevadas a cabo durante las prácticas de la asignatura Observación del Proceso Escolar: • Completar un cuadro como el de la siguiente página con lo que sucede en la clase observada. • Identificar los rasgos del enfoque que son considerados por el docente al desa- 33 Habilidades, valores y actitudes que el docente pretende fomentar y fortalecer Habilidades, valores y actitudes que los alumnos demuestren Estrategias didácticas que utiliza el docente Contenidos de física (o que se pueden relacionar con la física) trabajados rrollar su práctica, así como aquellos que no son tomados en cuenta o que son aplicados de manera inadecuada. Después de la jornada de observación, analizar en grupo sus experiencias e identificar: • De las habilidades, valores y actitudes que se pretendían desarrollar por parte del docente: ¿cuáles fueron las menos trabajadas? ¿A qué se pudo deber esta situación? • Las estrategias didácticas que el docente utilizó, ¿fueron las más adecuadas? ¿Por qué? • ¿Podrían proponer alguna otra? • ¿Qué cambios introducirían al desempeño docente para estar más acordes con el enfoque para la enseñanza? Se recomienda incorporar al informe de la práctica los indicadores sugeridos en las actividades del bloque, a fin de identificar aciertos y errores de la enseñanza en la secundaria. Materiales de trabajo SEP (1995), Libro para el maestro. Física. Educación secundaria, México. — (1994), Libro para el maestro. Química. Educación secundaria, México. — (1994), Libro para el maestro. Biología. Educación secundaria, México. — (1995),“La enseñanza de la Química II”, en La enseñanza de la Química en la escuela secundaria, lado B, México, 45 min. (audiocintas). — (1997), Cómo se enseña hoy Física en la escuela secundaria, México (videocinta). — (1993), La enseñanza de la ciencia en la escuela secundaria, videocinta de la serie Programa de Actualización del Maestro, México. — (1993), Libro integrado. Primer grado, México. — (1994), Libro integrado. Segundo grado, México. — (1993), Libro recortable. Primer grado, México. — (1994), Libro recortable. Segundo grado, México. — (1996), Ciencias Naturales. Tercer grado, México. 34 — (1997), Ciencias Naturales. Cuarto grado, México. — (1998), Ciencias Naturales. Quinto grado, México. — (1999), Ciencias Naturales y Desarrollo Humano. Sexto grado, México. — (1993), Plan y programas de estudio. Educación básica. Primaria, México. — (1993), Plan y programas de estudio. Educación básica. Secundaria, México. — (1996), Introducción al universo mecánico, videocinta núm. 1 de la serie Universo Mecánico, México. — (1995), La enseñanza de la Biología en la escuela secundaria. Lecturas, México. — (1995), La enseñanza de la Química en la escuela secundaria. Lecturas, México. — (1996), La enseñanza de la Física en la escuela secundaria. Lecturas, México. Bibliografía adicional La siguiente bibliografía corresponde a una selección de textos, videocintas, audiocintas y CD Rom que se encuentra en las bibliotecas de las escuelas normales. Es tan sólo una muestra de los materiales educativos que pueden consultarse para aclarar dudas de contenido, profundizar en algunos temas o simplemente para saber más sobre diversos aspectos relacionados con la física u otras áreas de las ciencias naturales. Por lo mismo, se sugiere revisar el catálogo de la biblioteca, así como consultar otras bibliotecas, para fomentar el hábito de la lectura; en este caso, para comprender mejor los fenómenos físicos y los procesos naturales. Física • Hecht, Eugene, Física en perspectiva, Addison-Wesley. • Hewitt, Paul G., Física conceptual, Addison-Wesley. • Parker, Sybil P., Diccionario McGraw Hill de Física, 2 tomos, McGraw Hill. Química • Chopin, Gregory R. et al., Química, Publicaciones Cultural. • Garritz, A. y J. A. Chamizo, Química, Addison-Wesley. • Parker, Sybil P., Diccionario McGraw Hill de Química, 2 tomos, McGraw Hill. Biología • Parker, Sybil P., Diccionario McGraw Hill de Biología, 2 tomos, McGraw Hill. • Sherman, I. W. y V. G. Sherman, Biología. Perspectiva humana, McGraw-Hill. • Ville, Claude A., Biología, McGraw Hill. Educación ambiental • Giordan,André y Chistian Souchon, La educación ambiental: guía práctica, Madrid, Díada. 35 • • • • Miller, G. Tyller Jr., Ecología y medio ambiente, Grupo Editorial Iberoamericana. Ondarza, Raúl, El impacto del hombre sobre la Tierra, México, Trillas. Atlas de ecología. Nuestro planeta, Cultural de Ediciones. Atlas Mundial del Medio Ambiente. Preservación de la naturaleza, Cultural de Ediciones. Educación para la salud • Diccionario visual del cuerpo humano, Altea. • Clark, John O. E., El cuerpo humano, Tusquets. • Sánchez Mora, Ma. del Carmen, Vida y nutrición, Siglo XXI. • SEP, Guía de estudio para maestros.Temas de educación sexual, equidad de género y prevención de adicciones. Quinto y sexto grados, México, SEP. • Werner, David, Donde no hay doctor, Pax. Ciencia, tecnología y sociedad • Bernal, John D., La ciencia en nuestra historia, vol. I y La ciencia en nuestro tiempo, vol. II, Nueva Imagen. • Derry, T. K. y Trevor Williams, Historia de la tecnología, 5 vols., Siglo XXI. • Fancello, Omiti, El camino de la ciencia, 2 tomos, Conaculta. • Mason, Stephen, Historia de las ciencias, 5 vols., Alianza Editorial. • Trabulse, Elías, Historia de la ciencia y la tecnología, El Colegio de México. • Enciclopedia de la ciencia y la técnica, vol. 13, Geo/Océano. Colecciones bibliográficas • La ciencia desde México, colección del Fondo de Cultura Económica. • Los señores, colección de Editorial Pangea. • Viajeros del conocimiento, colección de Editorial Pangea. Colecciones en videocintas • El mundo de la Química. • Planeta Tierra. • Testigo ocular. • Universo interior. • Universo mecánico. • Los dinosaurios. • La alegría de la vida. • Odisea tecnológica. • Cosmos. • El cerebro. 36 Colecciones en audiocintas de la SEP • Serie: Ciencia y científicos. • Serie: El conocimiento en la escuela. Ciencias Naturales II. Primaria. 2 audiocintas. • La enseñanza de la Biología en la escuela secundaria, cintas 1 y 2, México, SEP. • La enseñanza de la Química en la escuela secundaria, México, SEP. • La enseñanza de la Física en la escuela secundaria, México, SEP. Colección ZETA Multimedia (CD Rom) • Enciclopedia de la naturaleza. • Enciclopedia de la ciencia. • Cómo funcionan las cosas. 37