Desarrollo de capacidades didácticas para la innovación en la
Anuncio
CREACIÓN DE AMBIENTES DE APRENDIZAJE QUE PROPICIEN EL CONOCIMIENTO DE LAS CIENCIAS EN EDUCACIÓN BÁSICA M.E. Adriana Valdez Méndez Dra. Adriana Méndez Wong Universidad Autónoma de Coahuila [email protected]; [email protected] Trabajo preparado para su presentación en” Primer Congreso Internacional de Investigación Educativa RIE-UANL” a celebrarse del 28 al 30 de agosto del 2013 Eje temático y sublínea de investigación de la ponencia Innovación en la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias. a. Desarrollo de capacidades didácticas para la innovación en la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias. RESUMEN El propósito del estudio es el perfilar las características concretas que debe tener un ambiente de aprendizaje en donde el alumno, incluyendo los que presentan discapacidad tenga contacto con las ciencias, en particular las naturales y sus elementos, en el idioma inglés. El diseño de este estudio es de tipo exploratorio. La percepción de los docentes y padres de familia respecto a la implementación de un proyecto de aprendizaje es un factor clave en el éxito del mismo. Las conclusiones sobre la investigación cualitativa permiten explicar la predisposición a apoyar el proyecto Los resultados obtenidos empíricamente en el estudio, ofrecen un primer diagnóstico general. Por ser una investigación cualitativa, no se presentan hipótesis solo supuestos. Como parte de las recomendaciones de este trabajo de investigación, se diseña un “Manual para la creación de ambientes de aprendizaje de las ciencias naturales en el idioma inglés” dirigido a docentes responsables en las áreas de preescolar y educación especial. 2473 Palabras claves: Aprendizaje, ambientes de aprendizaje, conocimiento de las ciencias, inclusión de alumnos con discapacidad. INTRODUCCIÓN Los docentes y adultos significativos que han asumido la tarea de educar a los niños y niñas de preescolar en el aula, se enfrentan a los retos de suministrar la educación de manera más efectiva. Parece que hoy más que nunca, fuera de toda duda, los aspectos cualitativos adquieren gran importancia en el ámbito educacional y, aún más cuando se trata de niños pequeños y con discapacidad. El trabajo se puede enmarcar en el contexto de una cuestión que ha sido objeto de atención preferente del aprendizaje de calidad, sobre el rol del docente en la organización y funcionamiento del ambiente con fines educativos. MARCO TEÓRICO Concepto de Aprendizaje Proceso por medio del cual la persona se apropia del conocimiento, en sus distintas dimensiones: conceptos, procedimientos, actitudes y valores. (Pérez, 2009) El aprendizaje es el proceso a través del cual se adquieren habilidades, destrezas, conocimientos, como resultado de la experiencia, la instrucción o la observación. (Aguilera Jimenez, Garcia Gomez, Moreno Perez, Reyes Rodriguez, & Saldaña Sage, 2003) Noel Entwistle menciona que Carls Rogers fue un psicoterapeuta que se interesó por la educación y que deseaba que en las escuelas el acento pasara de la enseñanza al aprendizaje. Estimuló a los maestros a convertirse en facilitadores del aprendizaje más que en instructores, a que mostraran naturalmente sus sentimientos, a que fuesen cálidos y sensibles con 2474 los alumnos, animar más que a criticar, y a reconocer que el aprendizaje resulta más eficaz cuando es iniciado y evaluado por los propios alumnos. (Entwistle, 1998) La perspectiva pedagógica del constructivismo como una corriente educativa, se fundamenta esencialmente con el aporte del epistemólogo Jean Piaget y del psicólogo Lev Vigotsky, aunque en sus libros no aparece planteado con esa palabra: “constructivismo”. Son sus seguidores quienes progresivamente han ido elaborando el concepto y otorgándole una acepción en el ámbito pedagógico. En la actualidad en el escenario mundial, existe una cantidad importante de “corrientes constructivistas”. (Pérez Córdoba, 2009) El constructivismo surgió gracias a Jean Piaget, esta corriente rompió el esquema tradicional de cómo adquirir el conocimiento. Se habla que empezó a ser discutido en el ámbito educacional, ya que era obvio que los niños no obtenían de una sola vez el conocimiento adulto, que lo tenían que construir. El constructivismo radical introduce una nueva y más tangible relación entre el conocimiento y la realidad, y que esta relación sea viable. Piaget argumenta que el conocimiento no tiene como tentativa producir una copia fiel de la realidad sino que propone una adaptación desde el punto de vista conceptual, apuntando a producir estructuras coherentes y no contradictorias. Von Glasersfeld menciona las razones por las que para él, el constructivismo es radical y se comentan a continuación: 1) Que existe una realidad tangible de nuestra experiencia, de la cual nosotros derivamos todo lo que podemos llamar conocimiento. 2) Que la experiencia siempre es subjetiva. 3) El conocimiento racional siempre se relaciona con el reino de la experiencia y a las abstracciones (conceptos, relaciones, teorías, modelos) los cuales han sido construidos con la tentativa para crear un mundo regular y fiable. 2475 4) Desde la perspectiva constructivista, el conocimiento científico es hecho por los modelos teóricos los cuales han probado que sean viables dentro de un área dada de experiencia. 5) El lenguaje. El punto de vista constructivista es opuesto a la tradición de una comunicación lingüística en un sentido de transferir el conocimiento. a los usuarios. Además de que para interpretar a sus maestros es necesario contar con un conocimiento previo y por tal razón es necesario que los profesores tengan una noción de los trabajos conceptuales de sus alumnos. Pero que sin embargo en las escuelas se sigue el modelo de transmitir el conocimiento tomando a todos los alumnos como si fueran iguales. Finaliza diciendo que en lugar de que el profesor dé todas las respuestas correctas, se cambie por el que el alumno descubra por si solo la posible solución y cuestione el porqué de su respuesta, esto se podrá realizar mediante experiencias de enseñanza-aprendizaje bien diseñadas para que el usuario vaya descubriendo las posibles soluciones a determinados problemas. Según la posición constructivista, el conocimiento no es una copia fiel de la realidad, sino una construcción del ser humano. Dicho proceso de construcción depende de los conocimientos previos que se tenga de la nueva información o de la actividad o tarea a resolver y de la actividad externa o interna que el aprendiz o usuario realice al respecto. Diversos autores han postulado que es mediante la realización de aprendizajes significativos que el alumno construye significados que enriquecen su conocimiento del mundo físico y social, potenciando así su crecimiento personal. Desde la postura constructivista se rechaza la concepción del alumno como un mero receptor o reproductor de los saberes culturales, así como tampoco se acepta la idea de que el desarrollo es la simple acumulación de aprendizajes específicos. 2476 En el enfoque constructivista tratando de conjuntar el cómo y el que de la enseñanza se resume en la siguiente frase: "Enseñar a pensar y actuar sobre contenidos significativos y contextuados" (Hernández Sánchez, 2002) Las diferentes perspectivas adoptadas por los psicólogos durante los últimos años representan formas alternativas para tratar de comprender el aprendizaje en el aula. Algunos teóricos consideran que el aprendizaje se encuentra bajo control del maestro; otros opinan que el rol del maestro es el de facilitador del aprendizaje. Está siendo evidente que cada teoría solo describe un aspecto del aprendizaje y está limitada por el contexto en que se recogieron los datos. A menos que los datos provengan directamente del contexto del aula, no pueden explicarse con confianza a dicho contexto. Es posible que las ideas surgidas de experimentos o situaciones de aprendizaje idealizadas proporcionen comprensiones valiosas, pero, en última instancia, tendrán que ser verificadas en entornos escolares. (Entwistle, 1998) Ambientes de aprendizaje Debemos considerar que el aprendizaje tiene un contenido tanto cognitivo como emocional. Los maestros influyen en el aprendizaje de los alumnos tanto mediante las relaciones que establecen como por la información que ofrecen. En el aprendizaje existe un componente emocional que no debería pasarse por alto: el aula es una ambiente de aprendizaje, no una fábrica de conocimientos. (Entwistle, 1998) Un ambiente de aprendizaje se define como un "lugar" o "espacio" donde el proceso de adquisición del conocimiento ocurre. En un ambiente de aprendizaje el participante actúa, usa sus capacidades, crea o utiliza herramientas y artefactos para obtener e interpretar información con el fin de construir su aprendizaje. (González Capetillo & Flores Fahara, 1997) Entender los ambientes de aprendizaje ofrece un marco conceptual para comprender mejor el fenómeno 2477 educativo, no se trata de cambiarlo todo sino de intervenir, replantear, considerar lo que funciona y cambiar lo que obstaculiza. Por otro lado ambiente de aprendizaje es una concepción activa que involucra al ser humano y por tanto involucra acciones pedagógicas en las que, quienes aprenden, están en condiciones de reflexionar sobre su propia acción y sobre las de otros, en relación con el ambiente. Desde otros saberes, el ambiente es concebido como el conjunto de factores internos –biológicos y químicos– y externos, –físicos y psicosociales– que favorecen o dificultan la interacción social. El ambiente debe trascender entonces la noción simplista de espacio físico, como contorno natural y abrirse a las diversas relaciones humanas que aportan sentido a su existencia. Desde esta perspectiva se trata de un espacio de construcción significativa de la cultura. Un ambiente de aprendizaje debe generar desafíos significativos que fortalezcan la autonomía de los estudiantes y propicien el desarrollo de valores, en otras palabras desafíos sustentables –retos, provocaciones que generen en los estudiantes iniciativas propias por buscar, encontrar, saber, ignorar, etc., pero que les hagan conscientes de sus acciones y sus efectos, responsabilizándose por cada una de ellas- así mismo se debe generar identidades pues la gestión de ellas propicia la creación de relaciones de solidaridad, comprensión y apoyo mutuo e interacción social. El ambiente de aprendizaje se constituye a partir de las dinámicas que se establecen en los procesos educativos y que involucran acciones, experiencias vivencias por cada uno de los participantes; actitudes, condiciones materiales y socioafectivas, múltiples relaciones con el entorno y la infraestructura necesaria para la concreción de los propósitos culturales que se hacen explícitos en toda propuesta educativa. (Viveros Acosta) Desde la perspectiva de integralidad que se evidencia en la estructura curricular del nivel, el ambiente de aprendizaje viene a representar la concreción de la acción educativa, de allí su importancia. Para Iglesias, citado (Zabalza, 2001) “El término ambiente se refiere al conjunto del espacio físico y las 2478 relaciones que se establecen en él (los afectos, las relaciones interindividuales entre los niños, entre niños y adultos, entre niños y sociedad en su conjunto)”. Cuando usamos el término “Ambientes centrado en quien aprende”, nos referimos a ambientes que ponen atención cuidadosa a conocimientos, habilidades, actitudes y creencias que los estudiantes traen al espacio escolar. Este término incluye prácticas de aprendizaje que han sido llamadas “culturalmente sensibles”, “culturalmente apropiadas”, “culturalmente compatibles” y “culturalmente relevantes” de acuerdo a Ladson Billings (Bransford, 2007). El autoaprendizaje es el corazón del proceso de la construcción del aprendizaje. (Hernández Sanchez, 2002) Es en el juego donde el niño y la niña pequeños demuestran ser creativos por naturaleza; exploran, experimentan, en un impulso innato por investigar, descubrir y vencer obstáculos. Indaga qué es lo que produce un sonido, por qué se mueven las cosas. La tendencia natural a develar lo desconocido, a buscar seguridad ante lo que le inquieta, les provoca el estado placentero de la solución a problemas. Es tarea de los adultos (padres, madres, maestros y maestras) hacer que los niños y niñas desarrollen juegos que aumenten su potencial creativo. Vale la pena cultivar la creatividad infantil para llegar a tener una sociedad más creativa. Algunos autores señalan que la labor de la escuela es integrar y apoyar las diversas manifestaciones creativas de niños y niñas y reconocer y valorar las mismas, según las etapas evolutivas en que éstos se encuentran. (Bravo Figueroa, 2009) Inclusión de alumnos con discapacidad Respecto al desarrollo “normal” de los niños, Romayne Smith (Smith, 1999), manifiesta que aunque hay una gran variabilidad en el desarrollo, existen límites tempranos y tardíos. 2479 Estadísticamente, 68% de los niños desarrollan habilidades dentro del rango promedio, mientras que 16% caen arriba y 16% debajo de los límites normales. Aproximadamente 2.2% de los niños, desarrollan un ritmo significativamente por arriba del promedio, mientras que el mismo porcentaje de niños se desarrollan a una velocidad significativamente menor que el promedio; los niños con retraso mental constituyen esta última categoría. Muntaner (Muntaner, 2001) señala que las personas con retraso mental presentan unas características propias en su proceso de aprendizaje, a la cual la escuela debe adaptarse para responder de la manera más adecuada. Conocimiento de las ciencias Para esta etapa en la literatura se encuentran, principalmente, dos clases de propuestas educativas para el aprendizaje de las ciencias naturales. La primera incluye propuestas dirigidas a alcanzar logros en la conceptualización de los niños sobre un tópico específico (Ravanis, 1994; Ravanis y Bagakis, 1998), en las cuales se observa que el proceso de intervención lo lleva a cabo el profesor-investigador de manera individual. En la segunda clase encontramos, de manera más generalizada, propuestas curriculares (French, 2004; Gelman y Brenneman, 2004) en las que el aprendizaje de la ciencia se encuentra incorporado dentro del currículo, pero sin especificar las particularidades que deben tomarse en cuenta para las ciencias. En ambos casos las propuestas abordan diversos enfoques que van desde el acompañamiento alumno-profesor en la construcción –no predeterminada– de nociones sobre fenómenos básicos, hasta actividades centradas en habilidades y competencias generales que el niño debe desarrollar para aproximarse, con la guía de un profesor, al inicio del conocimiento científico. Estas propuestas pueden, no obstante, tener diferentes enfoques, como el piagetiano (exploración y cuestionamiento), el sociocognitivo (construcción colectiva) y el de 2480 competencias; enfoques que, sin embargo, no parecen estar claramente elaborados en una propuesta de aprendizaje que tome en cuenta el cambio de representación dentro del aprendizaje situado o contextual que la investigación más reciente ha venido fortaleciendo. En México, el Programa de Educación Preescolar incorpora la enseñanza de la ciencia con un enfoque centrado en competencias, donde el objetivo primordial es que los niños desarrollen capacidades y actitudes que caracterizan al pensamiento reflexivo, mediante experiencias que les permitan aprender más sobre el mundo natural y social. A diferencia del programa anterior, este no establece temas descritos por contenidos específicos y queda en manos de la educadora diseñar situaciones didácticas a partir de las competencias especificadas que impliquen desafíos para los niños y que los ayuden a aprender más sobre el mundo natural. (Gallegos Cázares, 2008) Aprendizaje del idioma inglés El siglo XXI se presenta y con él nuevos retos y en consecuencia mayores demandas, la educación para considerarse vanguardista y de calidad debe asumir este compromiso, la educación preescolar no es la excepción, los requerimientos de la sociedad y sus expectativas respecto al Jardín de Niños son mucho mayores a los del siglo pasado, por ello y con la finalidad de responder a los tiempos actuales se plantea la incorporación del Programa de Inglés en la educación Preescolar. Aprender otra lengua desde la infancia reditúa beneficios en la educación actual y futura de una persona. Todos sabemos la importancia de enseñar un segundo idioma a nuestros niños. El aprendizaje de un idioma extranjero también amplia los horizontes del niño. Los niños bilingües también tienen otras ventajas. Tienden a poseer una mayor flexibilidad intelectual, que se demuestra en las técnicas de resolución de problemas y creatividad. (Solis Méndez & Iracheta Perez) El niño preescolar que aprende inglés, al igual que cualquier otro niño, usa una amplia gran variedad de destrezas, estrategias y comportamientos para desarrollar 2481 aptitudes lingüísticas, académicas y sociales. La complejidad y las diferencias dentro de los ambientes del hogar, la escuela y la comunidad en que vive y aprende dicho niño da lugar a diferencias en el idioma, el alfabetismo y las herramientas de aprendizaje que dicho niño adquiere, utiliza y trae consigo al salón preescolar. Es importante que los que enseñan a los niños preescolares piensen en dichos niños como personas que aprenden de una manera activa que usan sus conocimientos y las experiencias previas para entender el mundo a medida que crecen y aprenden. (Aprendizaje de Ingles para los niños de edad preescolar, 2005). MÉTODO Pregunta de Investigación ¿Cómo se crea una ambiente de aprendizaje que propicie el conocimiento de las ciencias, en un segundo idioma, en nivel preescolar incluyendo a alumnos con discapacidad? Objetivos - Determinar el enfoque de aprendizaje idóneo para el proyecto - Conocer las percepciones de los involucrados en el proyecto (maestros- Padres de familia). Diseño: De acuerdo con Kerlinger (Kerlinger & Howard, 2002), el diseño de este estudio es de tipo exploratorio, es decir busca lo que es, en lugar de predecir relaciones. Los estudios exploratorios tienen tres propósitos: descubrir variables significativas en la situación de campo, descubrir relaciones entre variables y establecer las bases para una comprobación de hipótesis posterior, más sistemática y rigurosa. Técnica: entrevista con el propósito de Determinar los elementos de atención que pueden establecer los entrevistados respecto al proyecto. Población objetivo: maestros y padres de familia 2482 Procedimiento En el exterior de 2 escuelas privadas se les pedía su colaboración para ser entrevistados. El tiempo promedio de contestar era de 5 minutos. Las entrevistas fueron realizadas por persona totalmente ajena a la Institución educativa, contando con la debida autorización y colaboración de sus responsables. Guía de la entrevista 1. ¿Qué opina sobre el aprendizaje del idioma inglés en nivel preescolar? 2. ¿Considera importante la enseñanza de las ciencias naturales en preescolar? 3. ¿Es una materia más? ¿Por qué? 4. ¿Qué factores debemos considerar al implementar un proyecto de creación de ambiente de aprendizaje que incluya el inglés y las ciencias naturales? 5. ¿Está de acuerdo con la inclusión de alumnos con cualquier tipo discapacidad en preescolar? RESULTADOS Con la finalidad de dar respuesta a los objetivos planteados en el presente trabajo, se realizaron diversos análisis de cuyo comentario se ocupan las líneas que siguen. Tabla 1 Género de los participantes Tabla 2 Opinión sobre el aprendizaje del idioma inglés en preescolar 2483 En la tabla 2 se encuentra que las personas entrevistadas manifiestan estar de acuerdo en un 100% en que los niños comiencen a aprender el idioma inglés desde preescolar ya que su mente está abierta en todo momento a nuevas experiencias y su aprendizaje será significativo. Tabla 3 Opinión sobre la importancia de la enseñanza de ciencias naturales en preescolar La tabla número 3 muestra que las personas entrevistadas manifiestan estar de acuerdo en 90%. Los docentes mencionan que la enseñanza de las ciencias naturales en preescolar ha tenido más importancia porque los alumnos están perdiendo contacto con su mundo. Los padres de familia están de acuerdo con que se le dedique el mismo tiempo o incluso más a la enseñanza de esta materia. Los padres de familia que no estuvieron de acuerdo comentaron que el español y las matemáticas son y seguirán siendo más importantes que las demás materias. Tabla 4 Opinión sobre factores debemos considerar al implementar un proyecto de creación de ambiente de aprendizaje que incluya el inglés y las ciencias naturales. En la tabla 4 se muestran las respuestas más frecuentes respecto a los factores claves que se requieren en la creación de un ambiente de aprendizaje. 18 de los 20 docentes entrevistados coinciden en áreas físicas adecuadas, 12 comentaron que lo más importante es el material 2484 creativo, manipulable, que se va a necesitar en este ambiente de aprendizaje y 6 manifiestan que se requiere habilitación docente. Respecto a la opinión expresada por parte de los padres de familia fue lo siguiente: 14 de los 30 padres coinciden en que el espacio es esencial para el desenvolvimiento de los alumnos. 20 mencionan que el material debe ser específicamente para el trabajo dentro de este ambiente; y 30, es decir, el 100% están de acuerdo en que se requiere de personal docente capacitado. PROPUESTA Después de una revisión exhaustiva de la literatura y según los resultados obtenidos de entrevistar a la muestra y como parte de las recomendaciones de este trabajo de investigación, se diseña un “Manual para la creación de ambientes de aprendizaje de las ciencias naturales en el idioma inglés” dirigido a docentes responsables en las áreas de preescolar y educación especial. En dicho manual se incluye: Objetivo del manual Crear un ambiente de aprendizaje óptimo en donde los niños de preescolar y con discapacidad tengan la oportunidad de descubrir, conocer, identificar y comparar en el idioma inglés los cambios, fenómenos y seres vivos que se encuentran dentro de su contexto. Objetivos específicos Identificar y comparar los tipos de ecosistemas y sus fenómenos durante el día, expresando sus puntos de vista en inglés. Conocer los ecosistemas, cambios, fenómenos, flora y fauna expresándolos en inglés. Identificar y utilizar materiales y herramientas en inglés que ayuden a su descubrimiento del mundo. 2485 Justificación Este manual fue creado ante la necesidad de que los niños de preescolar y con discapacidad tengan contacto con la naturaleza en un segundo idioma y que éstas sean herramientas importantes en su desarrollo. Con ayuda de este manual habrá un espacio en donde los niños tendrán la libertad de observar, manipular y trabajar con su planeta y, tal vez, algún día ayudarán a salvarla. Elementos de la creación de un ambiente de aprendizaje Perfil Del Docente Conocer Al Alumno Exterior, Interior Y Mobiliario Herramientas Y Material Tiempo Relaciones Interpersonales Evaluación CONCLUSIONES La percepción de los docentes y padres de familia respecto a la implementación de un proyecto de aprendizaje es un factor clave en el éxito del mismo. Las conclusiones sobre la investigación cualitativa permiten explicar la predisposición a apoyar el proyecto Los resultados obtenidos empíricamente en el estudio, al entrevistar a 50 personas en la ciudad de Saltillo Coahuila, ofrecen un primer diagnóstico general. Por ser una investigación cualitativa, no se presentan hipótesis solo supuestos. Los supuestos son los siguientes: 2486 Los docentes manifiestan que la enseñanza de las ciencias naturales en preescolar es esencial para que los alumnos tengan contacto con su entorno físico. Las políticas institucionales y la sociedad en general exigen la inclusión de alumnos con discapacidad en las aulas, implementando normas y estrategias para brindar una atención más especializada. Los padres de familia demandan calidad en los servicios educativos, y esto incluye el dominio en un segundo idioma, material y espacio adecuado para el trabajo en ambientes de aprendizaje. En definitiva, se espera que este trabajo, pueda tener continuidad, pues genera las líneas de investigación para realizar estudios adicionales en el ámbito del papel de la innovación de la práctica educativa en el salón de clases y áreas externas, así como la participación de la familia y la comunidad en la escuela, siempre con el propósito de potencializar las capacidades de los niños. REFERENCIAS Aprendizaje de Ingles para los niños de edad preescolar. (2005). Obtenido de http://www.edgateway.net/pub/docs/pels/overview.htm Aguilera Jiménez, A., García Gómez, I., Moreno Pérez, F., Reyes Rodríguez, I., & Saldaña Sage, D. (2003). Introducción a las Dificultades del Aprendizaje. Madrid: MC Graw-Hill. Bransford, J. (2007). La creación de ambientes de aprendizaje en la escuela. México: Secretaria de educación Publica. 2487 Bravo Figueroa, D. (2009). El Desarrollo de la Creatividad en la Escuela. San José Costa Rica: CECC/ SICA. Cano, M., & Lledó, A. (1995). Espacio, comunicación y aprendizaje. Diada editoras. Duarte D., J. (2003). Ambientes de aprendizaje. Una aproximación conceptual. Estudios Pedagógicos, No. 29, 97-113. Entwistle, N. (1998). La comprensión del Aprendizaje. Barcelona: Paidós. Gallegos Cázares, L. (2008). Aprendizaje de las ciencias en preescolar. Revista Iberoamericana de Educación. González Capetillo, O., & Flores Fahara, M. (1997). El trabajo docente, enfoques innovadores para el diseño de un curso. Hernández Bustos, S. M. (19 de Enero de 2011). Estrategias de Enseñanza y Aprendizaje. Obtenido de http://eestrategias.blogspot.mx/2011/01/maria-montessori.html Hernández Sánchez, J. (21 de enero de 2002). UDLAP Bibliotecas. Recuperado el 27 de Abril de 2013, de http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lis/hernandez_s_ja/.html 2488 Kerlinger, F., & Howard, L. (2002). Investigación del comportamiento. Métodos de Investigación en Ciencias Sociales. México: Mc Graw Hill. Muntaner, J. (2001). El Potencial cognitivo en la persona con retraso mental. Bases para su inclusión social y educativa. Málaga: Ediciones Aljibe. Pérez Córdoba, R. Á. (2009). El Constructivismo en los espacios educativos. San José Costa Rica: Colección Pedagógica Formación Inicial. Pérez, C. (2009). Técnicas estadísticas Multivariantes con SPSS (Vol. ISBN 9788492812004). Garceta. Smith, R. (1999). Niños con retraso mental. México: Trillas. Solis Méndez, M., & Iracheta Perez, E. J. (s.f.). El ingles y la educación audiovisual en niños y niñas. México: conevYT. Viveros Acosta, P. (s.f.). Ambientes de Aprendizaje Universidad Euro Hispanoamericana. Recuperado el Abril de 27 de 2013, de http://practicadocente.bligoo.com.mx/media/users/13/669001/files/77986/AMBIENTES_ DE_APRENDIZAJE._ENSAYO.pdf Zabalza, M. (2001). Calidad en la educación Infantil. narcea. 2489 INFLUENCIA DEL USO DE TECNOLOGÍA EN EL DESARROLLO DE COMPETENCIAS DE MODELACIÓN MATEMÁTICA PARA EL APRENDIZAJE DE ECUACIONES DIFERENCIALES Rodríguez, C. 1, Quiroz, S. 2 Tecnológico de Monterrey [email protected], [email protected] Trabajo preparado para su presentación en Primer Congreso Internacional de Investigación Educativa RIE-UANL Eje temático: Innovación en la enseñanza y el aprendizaje de las Ciencias. Sublínea de investigación: Desarrollo de capacidades didácticas para la innovación en la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias. RESUMEN La implementación de la modelación para la enseñanza de las matemáticas en diversos niveles educativos ha mostrado a través de investigaciones la promoción del aprendizaje de esta ciencia con sentido para los alumnos, donde pueden relacionar dichos contenidos con situaciones que viven día a día en su cotidiano. Un enfoque reciente en la enseñanza de ecuaciones diferenciales para futuros ingenieros ha reportado que la modelación matemática permite que los estudiantes desarrollen una serie de competencias de modelación de las que previamente se ha iniciado su caracterización. Reconociendo a la tecnología como un valioso recurso de apoyo en el proceso educativo, la presente investigación tiene como objetivo identificar la influencia que puede llegar a tener algunas tecnologías específicas en el desarrollo de las competencias de modelación matemática en el aprendizaje de las Ecuaciones Diferenciales en un contexto específico. Palabras clave: Modelación matemática, Competencias, Ecuaciones Diferenciales, Ingeniería 2490 INTRODUCCIÓN La presente investigación tiene como objetivo presentar un trabajo que se está desarrollando en el marco del diseño e implementación de un curso innovador de Ecuaciones Diferenciales (ED) dirigido a estudiantes de 25 carreras diferentes de ingeniería de tercer y/o cuarto semestre de una institución de educación privada del norte de México (Tecnológico de Monterrey, Campus Monterrey) desde agosto 2010. El interés específico de la presente investigación está centrado en identificar la influencia del uso de tecnología diversa para el apoyo al desarrollo de competencias de modelación matemática durante el tránsito entre las etapas de ciclo de modelación matemática presentada por Rodríguez (2007, 2010). Se presenta la descripción y análisis de una experiencia donde se trabaja el contenido ED Lineales de Primer Orden en el contexto de Circuitos Eléctricos RC. En un primer momento, se mostrará la perspectiva teórica sobre modelación matemática; en un segundo momento se describirá la metodología del trabajo del estudio donde se discute además otros proyecto más global el cual se desarrolla al interior del Departamento de Matemáticas del ITESM Campus Monterrey desde el año 2008. En particular, queremos hablar de un rediseño departamental del curso de Ecuaciones Diferenciales (ED) que da lugar al diseño de las actividades que se presentan; posteriormente se muestra la selección de la tecnología y la metodología que se eligió para el estudio. Finalmente se presentan los resultados obtenidos así como las conclusiones a las que se llegan respecto al uso de tecnología. MARCO TEÓRICO La enseñanza de las matemáticas tiene como meta importante el preparar ciudadanos críticos los cuales desarrollen las competencias adecuadas que permitan identificar y resolver 2491 problemas en cualquier contexto que se les presente, así como expresar, probar, revisar o rechazar incluso sus maneras de pensar (Alsina, 2007). Para el logro de tales objetivos es necesario el desarrollo de actividades que permitan al alumno reconocer la importancia de las matemáticas en situaciones de su vida cotidiana. Específicamente en Ecuaciones Diferenciales, la comunidad de Matemática Educativa desde hace más de 20 años (Artigue, 1989; Blanchard, 1994; Arslan, Chaachoua y Laborde, 2004) ha evidenciado que la enseñanza de las ecuaciones diferenciales presenta una preponderancia de métodos analíticos sobre los cualitativos y numéricos, lo cual no ha llevado a buenos resultados. La modelación matemática inicia su estudio desde hace alrededor de 35 años teniendo como principal meta tender un puente entre la matemática escolar y las utilizadas en contextos extra matemáticos. El análisis de la literatura ha puesto en claro que la modelación matemática ha permitido múltiples beneficios en su aplicación con alumnos de diversos niveles educativos, entre ellos el logro de conexiones entre las matemáticas escolares y las de la vida diaria, la reducción de la ansiedad hacia la asignatura, la promoción de la comunicación y el trabajo colaborativo, y el desarrollo de competencias matemáticas y de modelación matemática (Aravena y Camaño, 2009). Aunado a lo anterior es importante resaltar que el interés por el logro del desarrollo de competencias no ha constituido un esfuerzo aislado, sino que forma parte de los propósitos que diversas instituciones a nivel internacional y nacional poseen. Algunos de ellos son la Misión 2015 del Tecnológico de Monterrey (2005), el Proyecto Tuning Latinoamérica (Beneitone et al., 2007), y la Accreditation Board for Engineering and Technology (ABET, 2012) los cuales basan sus criterios en el desarrollo de alumnos competentes de resolver problemas de su contexto, así como la adquisición de competencias tecnológicas y de colaboración. Por otro lado, la 2492 Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE, 2006) expone como importante el desarrollo de competencias matemáticas y en específico de las competencias de modelación. En un esfuerzo por definir dichas competencias Maaß (2006) y posteriormente Rodríguez (2010a), Quiroz, Rendón y Rodríguez (2011) y Rodríguez y Quiroz (2012, 2013) muestran que las competencias de modelación matemática incluyen habilidades de desempeñar el proceso de modelación apropiadamente y bien orientada, así como la posibilidad de poner en acciones dichas habilidades y logran identificar las competencias de modelación que se desarrollan en experiencias varias en un curso de Ecuaciones Diferenciales. Retomando los estudios de Blum y Niss (1991) así como de Niss, Blum y Galbraith (2007) quienes inician la formulación de la descripción del ciclo de modelación matemática, y agregando lo que Henry (2001) llama “modelo pseudo-concreto” para referiste a la etapa intermedia entre la realidad y las matemáticas, se decide continuar en este estudio adoptando la descripción de este proceso en término de etapas y transiciones entre esas etapas (ejemplo A>B); las cuales se muestran en la siguiente figura (ver más detalle en Rodríguez, 2007, 2010b, 2012): Figura 1. Modelación en Rodríguez (2007, 2010b) 2493 En particular esta propuesta incorpora de manera explícita dos elementos importantes: la inclusión de un dominio físico en el cual se modela (puede ser un dominio extra-matemático biológico, químico u otro) y la importancia dada al dominio pseudo-concreto como esa transición difícil para los estudiantes y clave en el proceso de modelación. Es importante comentar que se entiende por Modelo Matemático las diferentes representaciones gráficas de la ED: gráfica de solución, la ED en tanto modelo analítico y una tabla numérica de datos que eventualmente puede ser modelada por una ED y/o su solución. Es por ello que la propuesta de rediseño del curso de Ecuaciones Diferenciales (ED) que presenta Rodríguez (2010a) para su implementación en el Tecnológico de Monterrey retoma un enfoque de modelación matemática enfatizando con ello el hecho de que los objetos matemáticos vistos son ante todo herramientas para modelar fenómenos diversos en contextos varios (físicos, químicos, biológicos, sociales, etc.). Entre los principales actividades diseñadas para la puesta en juego de la enseñanza de las ED en tanto modelos para representar dichos fenómenos se encuentra: a) Modelando un sistema térmico. Situación: estudiar la forma en que cambia la temperatura de un líquido (agua hirviendo, aunque pudiera ser aceite o alcohol) respecto al tiempo, con el fin de que a través de una situación física puedan comprender el modelo de la ED subyacente al fenómeno real, su solución, su gráfica, implicaciones del fenómeno. Todo con apoyo de un sensor de temperatura y una calculadora graficadora tipo CAS. b) Modelando un sistema hidráulico. Situación: Medir la cantidad de sal ó la concentración de solución salina en un tanque con agua respecto al tiempo con apoyo de un simulador en línea (PhET, de la Universidad de Colorado www.phet.com). c) Modelando un sistema eléctrico. Situación: Estudiar el cambio de: 2494 i. la carga q(t) del capacitor en un circuito RC (Resistencia-Capacitor) respecto al tiempo utilizando un sensor de voltaje en un circuito RC armado físicamente en la clase, apoyo de una interface de una calculadora graficadora. ii. la corriente i(t) respecto al tiempo en un circuito RL (Resistencia-Bobina) y posteriormente RLC (Resistencia-Bobina-Capacitor) utilizando un simulador en línea (PhET). d) Modelando un sistema mecánico de tipo masa-resorte. Situación: estudiar el cambio de posición de un objeto con masa m sujeto a un resorte que oscila. Se puede construir el prototipo físico en clase y ejemplificar cambios en parámetros a través de un simulador en línea (ED Tools de Cengage; IDEA de Pearson; ambos de acceso libre). Los resultados de la implementación de esta serie de actividades a lo largo de 5 semestres en varios grupos han mostrado (Rodríguez & Quiroz, 2012, 2013) que los alumnos en su realización por las actividades diseñadas muestran elementos de evidencia que desarrollan algunas competencias de modelación matemática como lo son: - Competencia para identificar y estructurar situaciones problema - Competencia para entender y analizar el problema real - Competencia para determinar y manejar variables - Competencia para crear un modelo matemático a partir de términos reales - Competencia para manipular las variables del modelo matemático - Competencia para trabajar con el modelo matemático - Competencia para manipular las variables del modelo matemático - Competencia para interpretar el modelo en términos del dominio en el cual se modela - Competencia para interpretar el modelo en términos reales - Competencia para interpretar el resultado en la situación real 2495 - Competencia para adaptar el modelo a nuevas situaciones - Competencia para reflexionar y criticar el modelo - Competencia para evaluar el modelo matemático - Competencia para comunicar el modelo y sus resultados. En estudios más recientes, se ha formulado un enfoque teórico preciso (Rodríguez, 2010a; Rodríguez y Quiroz, 2013) para la implementación de la modelación matemática en el aula, en el cual se incorpora entre otros el papel de la tecnología en el aprendizaje de las matemáticas (Beichner, 2007; Ferreira, 2009, Zavala, Alarcón, Domínguez y Rodríguez, 2010; Zavala, Domínguez y Rodríguez, 2013), la importancia del aprendizaje colaborativo (Beichner, 2007; Collazos y Mendoza, 2009) y el desarrollo de competencias de modelación (Maab, 2006; Rodríguez y Quiroz, 2013). Bajo la luz de dichos resultados, es innegable que la tecnología ha jugado un papel importante para el diseño de las actividades propuestas en los diversos contextos presentados. El trabajo con los alumnos ha resaltado el empleo de tecnología diversa para el apoyo de las secuencias didácticas descritas de manera muy general así como de software disponibles para la enseñanza de las matemáticas. Ferreira (2009) menciona que existen productos tecnológicos educativos sin contenido disciplinar explícito, es decir donde los alumnos y docentes deben incorporar contenidos, que sirven para producir textos, gráficos, almacenar y organizar información. Así, la tecnología puede favorecer el diseño de actividades donde las competencias de modelación pueden ser eventualmente desarrolladas y que se propicie un aprendizaje significativo de las ED en tanto objeto matemático así como herramienta para modelar fenómenos varios. 2496 Por ello el objetivo de la presente investigación es identificar la influencia de la tecnología seleccionada en una de las actividades diseñadas e implementadas en el curso de Ecuaciones Diferenciales utilizando modelación matemática. El contexto elegido son los Circuitos eléctricos RC, para la enseñanza de ED lineales de primer orden. MÉTODO La pregunta de investigación a la cual se pretendió dar respuesta fue: ¿De qué manera la tecnología influye en el desarrollo competencias de modelación matemática durante el tránsito entre las etapas del ciclo de modelación matemática en el aprendizaje de las ED lineales primer orden en el contexto de los Circuitos Eléctricos de tipo RC? El enfoque donde está enmarcada la investigación es cualitativa, ya que se consideró necesario convivir con los actores, conocer su voz y su sentir respecto a las indagaciones (Hernández, Fernández, & Baptista, 2003). La población del estudio estuvo conformada por alumnos de cuarto semestre de 25 diferentes ingenierías de 3 grupos que cursaban la materia de Ecuaciones Diferenciales. La muestra consistió en 3 alumnos de cada grupo elegidos aleatoriamente. Los salones donde se llevaron a cabo las actividades tienen diferencias entre sí respecto al acceso al tipo de recursos tecnológicos por lo que creemos importante describir a continuación los tres ambientes de aprendizaje donde se ha implementado la actividad así como la tecnología disponible en cada uno: Tabla 1.Ambientes de aprendizaje y uso de tecnología disponible en cada uno 2497 Previo a la implementación, el docente diseñó la secuencia de actividades que se llevaron a cabo en el aula: - Etapas 0. Organizar en equipos de 3 personas, los cuales se definen desde el segundo día del curso. - Etapa 1. Discutir en grupo los conocimientos previos respecto al modelo analítico de la ED que modela el cambio de la carga de un capacitor en un circuito RC. - Etapa 2. Armar un circuito eléctrico RC y medir la carga del capacitor a través de un sensor de voltaje. - Etapa 3. Analizar la gráfica generada por el sensor y reconocer su forma analizando su comportamiento respecto al fenómeno real modelado. 2498 - Etapa 4. Resolver analíticamente la ED de un circuito RC con entrada de voltaje constante con el método de ED lineal anteriormente visto clase. - Etapa 5. Resolver una ED de un circuito RC de entrada de voltaje variable de manera analítica de manera individual, posteriormente de forma grupal. La diferencia entre los diversos ambientes consistió en la Etapa 2. Armar un circuito eléctrico RC y medir la carga del capacitor a través de un sensor de voltaje. Los alumnos del ambiente ACE tuvieron la oportunidad de trabajar con un circuito que el Departamento de Física proporcionó y hacer uso de los sensores y las calculadoras. Los alumnos del ambiente CIITAA y del ambiente tradicional, utilizaron para el armado del circuito un simulador y un sensor de manera virtual. Los alumnos de los tres ambientes de aprendizaje trabajaron en equipos de tres integrantes. El investigador tuvo una participación completa, puesto que se mezcló totalmente, siendo un participante más (Hernández et al., 2003). En este caso, el investigador asumió el papel del docente en la puesta en marcha de la actividad por lo que aunque jugará diferentes roles, por un lado tuvo un papel de orientador como docente dejando que el alumno construya su conocimiento, pero intervino como investigador participante y no pudo excluirse del todo en la investigación. Para el análisis de los resultados se agruparon los datos arrojados por los instrumentos en tres categorías: - Influencia de la tecnología en el dominio pseudo concreto - Influencia de la tecnología en el dominio físico - Influencia de la tecnología en el dominio matemático 2499 Para el análisis de esta categoría, se han elegido una serie de indicadores que tienen fundamento teórico en las diversas competencias de modelación que proponen Rodríguez y Quiroz (2012, 2013): Se utilizó la observación como técnica de recolección de datos. Los instrumentos que fueron analizados consistieron en una guía de observación, actividades de análisis de gráficas y 2500 actividad de resolución analítica del problema. Las observaciones fueron hechas por 2 personas, y se apoyó mediante la grabación en video de las sesiones. Para la elección de los instrumentos se realizó un proceso donde se relacionaron las categorías e indicadores definidos con las fuentes de donde se pretendía obtener la información en una tabla de triple entrada que propone Ramírez (2007). Así, se pudieron reconocer la manera más adecuada de conocer los datos para un posterior análisis. Los instrumentos que se utilizarán serán los siguientes: a. Guía de observación b. Actividad análisis de gráficas c. Actividad resolución analítica Los datos obtenidos por los distintos instrumentos antes mencionados fueron capturados y sistematizados por el docente en los tiempos establecidos anteriormente para su posterior análisis. Se utilizaron para dicha captura un procesador de textos donde se transcribieron los resultados obtenidos que previamente fueron recolectados a través de los instrumentos de recolección de información con el apoyo de los recursos de video y audio para un mejor análisis y que permitan su presentación gráfica para sustento del presente estudio. Además los datos que se registraron en los instrumentos elaborados fueron transcritos o escaneados formando parte de los apéndices de la investigación. Para el logro de validez y confiabilidad en la investigación presente se hizo una triangulación de datos que de acuerdo con Ramírez (2007) es una estrategia de combinación de técnicas para verificar la validez de los datos. El tipo de triangulación que esta investigación realizó fue metodológica, puesto que se recolectó información de diferentes formas por medio de diversos instrumentos para minimizar las debilidades y sesgos inherentes a los instrumentos. Esta 2501 triangulación apoyada con el marco teórico ayudó a validar el resultado sobre las competencias de modelación que se desarrollan en los alumnos que se apoyan en tecnología. RESULTADOS Los resultados obtenidos luego de la triangulación de datos se muestran a continuación agrupándolos en las categorías establecidas anteriormente. 1. Categoría 1. Influencia de la tecnología en el dominio pseudo-concreto Para el análisis de la presente categoría se presentan los resultados agrupados en los indicadores correspondientes. a) Competencia para interpretar el modelo en términos del dominio en el cual se modela La modelación matemática de acuerdo a Henning & Keune (2007) apoya a que los alumnos conozcan el dominio en el cual se elaborará el modelo matemático y comprendan la relación entre este y la situación real que se plantea. En el caso de Circuitos eléctricos RC, éste no es un contexto conocido por muchos alumnos en su cotidiano, lo que dificultaba el establecimiento de relaciones para su correcta comprensión. La guía de observación mostró que el armado de un circuito eléctrico permitió que los alumnos conocieran y analizaran las diversas partes que lo conformaban y lo relacionaran con el modelo que posteriormente plantearían. En el ambiente ACE, donde se pudo armar físicamente el Circuito Eléctrico RC, los alumnos mostraron más interacciones entre ellos en las que se apoyaban con el equipo para la comprensión del funcionamiento de cada parte de dicho circuito. La interacción a su vez fue propiciada en el ambiente CIITAA y tradicional donde se utilizó el simulador, aunque es de resaltarse que el ambiente CIITAA permitió una mayor colaboración por la posibilidad de 2502 movilidad entre los alumnos que no tenían problemáticas para ver la pantalla de la computadora que utilizaban como en el caso del salón tradicional. b) Competencia para interpretar el resultado en la situación real Otra parte importante del ciclo de modelación se presenta cuando los alumnos deben comprender lo que los modelos matemáticos significan en términos de la situación real, es decir, el paso del dominio matemático al dominio pseudo-concreto. El análisis de los instrumentos dejan ver que los alumnos contestaban preguntas tales como ¿Cuál es la carga del capacitor en el tiempo 2 segundos?. Los equipos observados dieron respuestas que no se limitaban a expresar funciones o constantes en términos matemáticos, sino que expresaban una comprensión de lo que la respuesta significaba para la problemática planteada. Se considera que de nuevo el trabajo con el armado de un circuito eléctrico tanto de manera física como en simulación fueron de apoyo para la comprensión e interpretación de los resultados matemáticos a los pseudo concreto, sin embargo, específicamente en el transcurso de este tránsito no se utilizó algún tipo de tecnología para ello. c) Competencia para comunicar los resultados del modelo El uso de sensores tanto físicos como simulados para la medición del voltaje en el capacitor permitió a los alumnos analizar mediante gráficas la carga y descarga del capacitor. Los sensores fueron de apoyo para la promoción de diálogos y confrontación de puntos de vista respecto a lo que pasaba en el circuito eléctrico y en cada parte de él. La guía de observación refleja que los alumnos del salón ACE mantuvieron un diálogo prolongado donde en equipo establecían sus posturas respecto a lo que la gráfica señalaba. Así mismo, las gráficas que arrojaron los sensores utilizando simulación también fungieron el mismo papel permitiendo 2503 incluso que los alumnos experimentaran con diversas cargas y magnitudes que propició la comunicación de resultados entre los alumnos. 2. Categoría 2. Influencia de la tecnología en el dominio físico El uso de una situación problema desde los Circuitos Eléctricos RC dio al problema un contexto físico en el cual los alumnos podían relacionar los aprendizajes matemáticos con la matemática fuera de la escuela. El tránsito entre el dominio físico es un paso clave para el éxito en la implementación de la modelación matemática. Los indicadores de esta categoría mostraron los siguientes resultados: a) Competencia para interpretar el modelo en términos del dominio en el cual se modela Esta competencia fue reflejada en los diversos instrumentos para la recolección de datos por parte de los alumnos. La guía de observación muestra que los diálogos entre los alumnos dejaban ver términos para indicar variables matemáticas que estaban relacionados con la física. Por ejemplo, el uso de la corriente como la derivaba de la carga, expresándolo en primeras derivadas de las variables en juego. Las actividades también mostraban diversos esquemas para representar un circuito eléctrico y las partes importantes para la creación del modelo matemático a partir de ellas. El simulador PhET y el armado físico del circuito eléctrico RC permitían a los alumnos diseñar la manera en que se comportaba la corriente y la carga en el circuito eléctrico de manera experimental. b) Competencia para interpretar el resultado en la situación real El dominio físico que se utilizó, también llevó a los alumnos a la reflexión respecto a los lugares donde los circuitos eléctricos RC tenían funcionamiento y la manera en que funcionaban. De nuevo se cree que la experiencia completa llevó a los alumnos a la comprensión de dichos 2504 datos, sin embargo no se utilizó una tecnología específica para dar dicho salto respecto a la transición mencionada. c) Competencia para comunicar los resultados del modelo Los elementos de discusión en los equipos para el establecimiento de un modelo adecuado, estaban siempre conformados por términos físicos, que en ocasiones, como demuestran los instrumentos utilizados, eran usados sin distinción, reflejándose una transición constante entre el dominio matemático y el físico por ejemplo cuando un alumno expresa: “Debemos sacar el tiempo en que se tarda el capacitor en cargarse, a ver ¿que va a pasar cuando t tienda a infinito” Es posible percibir que el alumno relacionaba el dominio físico con el matemático de una manera muy clara para él y su equipo. El tener la oportunidad de repetir el experimento en múltiples ocasiones puesto que tenían el material o el simulador, optimizaba la reflexión de lo sucedido en el circuito en el interior de los equipos. Se percibía que los alumnos que utilizaban el simulador generaban mas situaciones variantes del circuito al cambiar de parámetros los elementos de éste rápidamente, incluso equivocándose y quemando el circuito del simulador. 3. Categoría 3. Influencia de la tecnología en el dominio matemático Es importante que se haga una reflexión respecto a la influencia de la tecnología en el dominio matemático, puesto que después de todo es quien rige el tipo de problemas y de contextos seleccionados. En este caso específico se buscaba el aprendizaje de las ED lineales primer orden. a) Competencia para crear un modelo matemático a partir de términos reales El planteamiento de la ecuación diferencial que modelaba la carga y la descarga del capacitor, es decir la Segunda ley de Kirchoff, fue propuesta en plenaria por todos los miembros 2505 del grupo. Para esta interacción en el Ambiente ACE fueron de gran ayuda los diversos proyectores que se encuentran alrededor del salón puesto que los alumnos podían ir armando la ecuación desde sus mesas de trabajo con sus compañeros de equipo. El salón CIITAA tuvo la misma oportunidad debido también a los diversos proyectores y la facilidad para mover las sillas para el trabajo en equipo o grupal. El salón tradicional dedicó por su parte un mayor tiempo para el establecimiento de la ecuación diferencial, sin embargo al final se pudo lograr. b) Competencia para trabajar con el modelo matemático La actividad número dos respecto a la solución analítica de la ecuación diferencial fue apoyada por la interpretación de las gráficas que se generaron en el experimento hecho por los miembros del equipo. Los resultados que los alumnos tenían eran contrastados por los resultados que el sensor de la calculadora o el sensor virtual en el simulador establecían. Esto hacía que se generaran discusiones respecto a errores que los alumnos identificaban fácilmente al conocer la respuesta dada por la tecnología empleada. c) Competencia para reflexionar y criticar el modelo matemático En la última actividad se les pedía a los alumnos el desafío del armado de un circuito RC con entrada variable (corriente alterna). Para los grupos que trabajaron con el simulador, fue intuitivo el que iniciaran a buscar elementos en el simulador que les permitiera realizar tales modificaciones y con ello generar gráficas que guiaran la resolución analítica posterior. En el ambiente ACE, no fue posible el armado físico de circuitos con estas características por lo que se recurrió también al uso del simulador PhET. Los alumnos, reflexionaron y criticaron su modelo, pero sobre todo tuvieron de nuevo a oportunidad de ligar los resultados del simulador con su procedimiento matemático, lo cual los guiaba por la respuesta correcta. Conclusiones 2506 Se presentan a continuación las principales conclusiones a las que se llega en el presente estudio: - El diseño de secuencias didácticas que utilicen la modelación matemática para el aprendizaje de ecuaciones diferenciales ha mostrado que los alumnos logran no solo el aprendizaje de métodos analíticos para la resolución de este tipo de ecuaciones, sino que logran una mayor comprensión respecto al vínculo entre los diversos contextos donde son aplicadas estas expresiones. - El contexto de circuitos eléctricos propició un espacio interesante para los futuros ingenieros para el aprendizaje de la ED lineal debido a la cercanía con diversas asignaturas que cursan los estudiantes de estas profesiones. - El uso de un circuito eléctrico para su armado tanto de manera física como con apoyo en un simulador, generó a los alumnos una mayor motivación en el propósito de la clase. La manipulación de las diversas partes del circuito eléctrico propició del desarrollo de competencias para la interpretación de las situaciones en términos matemáticos, así como la comunicación entre los resultados matemáticos a problemas reales. A su vez, se pudo colaborar en el desarrollo de la competencia para la comunicación de los resultados, propiciando discusiones entre los miembros del equipo. - El uso de sensores físicos (con calculadoras) y sensores virtuales (en simulador) permitió el desarrollo de competencias para la creación de modelos matemáticos, así como para el trabajo con ellos y su reflexión y crítica hacia los mismos. Las gráficas generadas tenían la función de predecir el resultado matemático que se obtendría lo que daba una guía a los alumnos sobre cual debía ser la respuesta analítica, relacionándola siempre con lo visto en el experimento. 2507 - Se destaca la ventaja del uso de circuitos eléctricos de manera física para la visualización del fenómeno de manera real lo que promueve el interés de los alumnos a la realización de las actividades propuestas. - Se destaca también las ventajas del uso de simuladores, mostrando una mayor diversidad para la manipulación de parámetros respecto al voltaje, inductancia, capacitancia y resistencia. A su vez, su fácil y libre acceso la hace adecuada para su implementación en diversos ambientes de aprendizaje aun que no se disponga de mucha tecnología. Por último se destaca el que el uso de simuladores evita posibles accidentes o posibles daños a los materiales de laboratorio como lo son las resistencias o los cables conductores. A su vez se puede estar alerta del control de mas variables a diferencia de lo que ocurre con un sistema físico. - Se destaca el uso de ambientes colaborativos donde se pueda dar lugar a discusiones como parte importante del proceso de modelación matemática. La infraestructura y mobiliario de los salones como el ACE y el CIITAA permitieron una facilitación a las interacciones entre los alumnos de los equipos observados. La presente investigación está enmarcada en la un proyecto global para el análisis de la modelación y la implementación de tecnología en un curso de ecuaciones diferenciales. Esta línea de investigación se dirige a la búsqueda de elementos que indiquen el desarrollo de las competencias de modelación matemática tanto en ésta como en otras situaciones didácticas diseñadas con diversos contextos y contenidos matemáticos así como con el apoyo de diversas tecnologías de apoyo. 2508 REFERENCIAS Accreditation Board for Engineering and Technology [ABET]. (2012). Student outcomes. Criteria for Accrediting Engineering Technology Programs. Retrieved from http://www.abet.org/tac-current-criteria/ Beichner, R., Saul, J., Abbott, D., Morse, J., Deardorff, D., Allain, R., Bonham, S., Dancy, M., & Risley, J. (2007). The Student-Centered Activities for Large Enrollment Undergraduate Programs (SCALE-UP) project, a peer reviewed chapter of Research-Based Reform of University Physics, (Redish, E., and Cooney, P., eds.), College Park, MD: Am Assoc of Physics Teachers. Beneitone, P., Esquetini, C., González, J., Maletá, M., Siufi, G., & Wagenaar, R. (2007). Reflexiones y perspectivas de la Educación Superior en América Latina, Informe Final Proyecto Tuning Amética Latina 2004-2007. Madrid, España: Universidad de Deusto. Ferreira, A.F. (2009). Las innovaciones tecnológicas y su impacto en la educación. El Cid Editores. Henning, H., & Keune, M. (2007). Levels of modelling competencies. Modelling and Applications in Mathematics Education, The 14th ICMI Study, 10(33), 225–232. doi:10.1007/978038729822123 2509 Hernández, S., Fernández, C., & Baptista, L. (2003). Metodología de la Investigación. México, D.F.: McGraw-Hill. Maaß, K. (2006). What are modelling competencies ? ZDM, 38(2), 113–142. Organization for Economic Cooperation and Development [OCDE]. (2003). Informe PISA 2003. (OCDE, Ed.). Learning (1st ed., p. 480). OCDE Publishing. Quiroz, S., Rendón, D. y Rodríguez, R. (2011). Las competencias de modelación matemática con apoyo en Webquest. Memorias de la XIV Escuela de Invierno de Matemática Educativa (p. 515). Ramírez, S. (2007). La apropiación de innovación para la enseñanza de las matemáticas por maestros de educación primaria, Revista Mexicana de Investigación Educativa, 12, (033) Recuperado Febrero, 12, 2010 de redalyc.uaemex.mx/pdf/140/14003313.pdf Rodríguez, R. (2007). Les équations différentielles comme outil de modélisation mathématique en Classe de Physique et de Mathématiques au lycée : une étude de manuels et de processus de modélisation d ’ élèves en Terminale S. Tesis de doctorado no publicada, Universidad Joseph Fourier Grenoble I, Francia. 2510 Rodríguez, R. (2010). El desarrollo de competencias de modelación en clase de matemáticas: un enfoque teórico. Memorias de la XXIII Reunión Latinoamericana de Matemática Educativa (RELME XXIII). CLAME: Guatemala, Guatemala. Rodríguez, R. (2010). Aprendizaje y enseñanza de la modelación: el caso de las ecuaciones diferenciales. Revista Latinoamericana de Matemática Educativa, 13(4-1), 191–210. Rodríguez, R., & Quiroz, S. (2012). Competencias de modelación y uso de tecnología en Ecuaciones Diferenciales. Memorias del VI Congreso de Investigación, Innovación y Gestión Educativas. Monterrey: Tecnológico de Monterrey. Rodríguez, R., & Quiroz, S. (2013, en prensa). Modelación y tecnología en ecuaciones diferenciales. Memorias del VI Seminario Nacional de Tecnología Computacional en la Enseñanza y el Aprendizaje de las Matemáticas. Monterrey: Asociación Nacional de Investigadores en el uso de la tecnología en educación matemática. Tecnológico de Monterrey. (2005). Visión Misión 2015. Documentos del Sistema Tecnológico de Monterrey. Recuperado de http://www.itesm.mx/2015/recursos/2015-VisionMision.pdf Zavala, G., Alarcón, H., Domínguez, A. y Rodríguez, R. (2010). Sala ACE: Aprendizaje al servicio de la Educación. Revista Ciencia Conocimiento Tecnología. Pp. 36-40. Gobierno de Nuevo León. 2511 Zavala, G., Domínguez, A. y Rodríguez, R. (2013, en prensa). ACE: Innovative Educational Model to Teach Physics and Mathematics for Engineering Students. American Society of Enginering Education Anual Conference Proceedings. 2512 INTEGRACIÓN DE LA EXPERIMENTACIÓN Y DOS ESTRATEGIAS PARA ENSEÑAR EL CONCEPTO DE ÓSMOSIS EN EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR López, D.1, Pulido L.2, Guerra M.3, Martínez, F.4 1UANL, Facultad de Trabajo Social y Desarrollo Humano, “Monterey”, México 2,3 Centro de Investigación y Estudios Avanzados (Cinvestav), “Monterrey”, México 4Liceo Elvira Sánchez de Garcés. Comuna de Mostazal, Chile [email protected], [email protected], [email protected], [email protected] Trabajo preparado para su presentación en el Primer Congreso Internacional de Investigación Educativa RIE-UANL Eje Temático: Innovación en la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias a. Desarrollo de capacidades didácticas para la innovación en la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias. RESUMEN En este trabajo se propone la integración de un experimento concreto y el uso de dos estrategias para la enseñanza del concepto de ósmosis: modelo Predicción-ObservaciónExplicación (POE) y la guía Enfocar-Actuar-Reflexionar (EAR). Con la ayuda de estas dos herramientas y de materiales sencillos de fácil adquisición se pretende que los estudiantes se apropien del concepto. Palabras clave: Ósmosis, enseñanza, experimentación, modelo predicción-observación-explicación (POE), analogías. INTRODUCCIÓN El concepto de ósmosis es considerado como un prerrequisito indispensable en la enseñanza y el aprendizaje de la Biología. Comprender el “movimiento” del agua dentro y fuera de la célula es necesario para entender el funcionamiento de los sistemas biológicos. 2513 La ósmosis se define como la difusión del agua a través de membranas selectivamente permeables desde zonas de gran concentración de agua hasta zonas de menor concentración (Audesirk, 2008). A nivel celular este proceso se lleva a cabo gracias a la presencia de poros llamados acuaporinas (Agree, 1993). En diversos procesos biológicos, el fenómeno de la ósmosis a través de las membranas plasmáticas es determinante, como por ejemplo en la reabsorción del agua en los riñones, la absorción del agua ingerida en el intestino y la absorción del agua por las raíces de las plantas (Audesirk, 2008). A pesar de su importancia, en la literatura se ha reportado la existencia de dificultades en la enseñanza-aprendizaje de este concepto. Es por ello que el objetivo de este trabajo es contribuir a la enseñanza-aprendizaje del concepto de ósmosis tomando como base los resultados de la investigación en la didáctica de las ciencias. Para diseñar esta nueva propuesta de enseñanza se consideraron los siguientes cuatro aspectos: - Las ideas previas que presentan los estudiantes respecto a la comprensión del concepto de ósmosis - Revisión de la literatura sobre propuestas didácticas para la enseñanza del concepto de ósmosis - Modelo Predicción-Observación-Explicación (POE) como herramienta para la enseñanza experimental - Guía Enfocar-Actuar-Reflexionar (EAR) en la enseñanza eficaz de analogías Con base en los puntos anteriores, elaboramos una propuesta de enseñanza destinada a superar algunas dificultades de aprendizaje relacionadas con el concepto de ósmosis. Concretamente con este trabajo pretendemos contestar la siguiente pregunta: ¿Cómo pueden incorporarse las aportaciones de la investigación educativa en el diseño de una 2514 intervención didáctica que tenga en cuenta los aspectos indicados para mejorar el aprendizaje del concepto de ósmosis en estudiantes de nivel medio superior y/o superior? Para contestar esta cuestión iniciaremos la revisión de cada uno de los aspectos anteriormente mencionados en el siguiente apartado. MARCO TEÓRICO 1. Ideas previas sobre el concepto de ósmosis A pesar del esfuerzo de investigadores y del profesorado por lograr que los estudiantes comprendan el concepto de ósmosis, se ha observado que en las aulas aún prevalecen ideas equivocadas de este concepto. Por su parte Christianson (1999) encontró las siguientes dificultades: - Ausencia de destrezas de razonamiento para entender la difusión y en especial la ósmosis - Falta de comprensión de otros conceptos que subsumen su dominio: solución, soluto, disolvente, membrana, permeabilidad, movimiento molecular, movimiento neto y dirección del movimiento - Confusión entre términos coloquiales y de uso científico: presión, concentración y cantidad Otros obstáculos que pueden interferir en la comprensión del concepto de ósmosis por los estudiantes se da cuando el profesorado no es preciso con la terminología utilizada, como omitir el uso de palabras científicas, lo que ocasiona incongruencia entre los libros de texto de ciencias y lo que se enseña en el aula (Simpson y Arnold, 1971). El profesorado suele pensar que el concepto de ósmosis será comprendido fácilmente, pues el movimiento de agua a través de una membrana en la célula pareciera ser sencillo y hasta obvio, pero el problema empieza cuando la concentración de sales del medio externo es diferente 2515 a la de la célula. Odom (1995) ha encontrado que el medio isotónico (igual concentración de sales dentro y fuera de la célula) es uno de los más complicados de entender por los estudiantes. Para el profesorado es básico conocer las ideas con las que nuestros estudiantes llegan al aula, pues nos permitirá diseñar y/o elegir las mejores estrategias para enseñar algún tema y/o concepto en particular. Aunque si en verdad nuestro objetivo es que los estudiantes se apropien de un aprendizaje significativo en ciencias, será necesario enseñarles a “moverse” entre los niveles de representación que señala Johnstone (2010): macroscópico, microscópico y simbólico. 2. Propuestas didácticas para la enseñanza del concepto de ósmosis El concepto de ósmosis es un tema que ha sido estudiado por diversos autores a lo largo del tiempo, algunas de estas investigaciones se han enfocado en medir el nivel de aprendizaje del concepto y las dificultades de los alumnos para aprender el tema (Rundgren et al., 2010; Odom y Barrow, 1995; Simpson y Arnold, 1971). Otros investigadores se han dado a la tarea de examinar técnicas de transferencia de aprendizaje tales como el uso de mapas conceptuales y ciclos de enseñanza-aprendizaje para este concepto a través de un modelo constructivista (Odom y Kelly 2001; Christianson, 1999). En la literatura se han encontrado algunos experimentos relacionados con la enseñanza del concepto de ósmosis. En la Tabla 1 se muestran algunos de ellos. En estos cuatro ejemplos se describe la actividad experimental en donde el fenómeno puede ser observado macroscópicamente, pero no se expone una propuesta didáctica completa y detallada. Nosotros consideramos que ningún experimento realizado en el aula, por interesante e ingenioso que sea, puede por sí solo garantizar la comprensión de conceptos científicos. Lo más decisivo resultan ser las interacciones discursivas entre docentes y estudiantes mediante las cuales se elabora y reconstruye el significado de las ideas científicas en juego. El profesor de ciencias juega un papel 2516 vital en la socialización de las ideas científicas como un intérprete o mediador entre el mundo de las ciencias y el mundo de lo cotidiano. El profesor ha de hacer las ideas científicas accesibles en el plano social del aula, apoyar a los estudiantes a darles sentido e internalizar tales ideas; y finalmente apoyar a los estudiantes en aplicar las ideas científicas, mientras que poco a poco les deja la responsabilidad de usarlas (Mortimer y Scott, 2003). Desde esta perspectiva y para el caso que nos ocupa, resulta vital guiar propositivamente a los estudiantes para que se introduzcan al concepto de ósmosis, y orientarlos durante la realización del experimento con preguntas o comentarios que les permitan utilizar las nuevas ideas en la anticipación de lo que va a ocurrir, en la interpretación de lo observado y en la explicación del fenómeno de ósmosis. Es por ello que proponemos el uso del modelo POE para conducir la actividad experimental sugerida. 3. Modelo Predicción-Observación-Explicación (POE) como herramienta para la enseñanza experimental Como una alternativa para la enseñanza del concepto de ósmosis, se propone el uso combinado del modelo POE y una analogía. El modelo POE, como sus siglas lo sintetizan está compuesto por tres acciones concretas: Predecir, Observar y Explicar. Esta propuesta fue desarrollada por dos investigadores australianos, White y Gunstone (1992) quienes idearon una técnica para conocer o sacar a la luz las ideas individuales que tienen los estudiantes sobre algún fenómeno científico. Estas ideas son consideradas como el punto de partida para el futuro aprendizaje como lo señala la teoría constructivista. Es por ello que es importante conocer las ideas previas de los estudiantes en primera instancia, lo que en el modelo POE se conoce como predicción. El siguiente paso es la Observación, en donde se realiza la actividad experimental y se solicita a los estudiantes que 2517 observen con detenimiento el fenómeno y escriban o dibujen lo observado. La última etapa del modelo que corresponde a la Explicación consiste en que el(la) estudiante explique con sus propias palabras lo sucedido. Y lo más importante será que comparará sus observaciones con sus predicciones. De acuerdo con Chamizo (1997:141): “… La calificación debe dirigirse a la calidad y cantidad de conocimiento empleado en la predicción y en la justificación, así como en la calidad de razonamiento empleado en el tercer punto, el de la reconciliación. Una reconciliación bien razonada demuestra entendimiento, el cual puede ser más importante que la correcta, pero no bien comprendida predicción”. En general se han reportado buenos resultados con el uso de este modelo, principalmente cuando los resultados experimentales que se obtienen son completamente diferentes a lo que se espera, lo que ayuda a generar un choque cognitivo en los estudiantes, que sin lugar a dudas favorece el aprendizaje (oportunidad para aprender). White y Gunstone (1992) sugieren que no se abuse del modelo porque de alguna manera se condiciona a los estudiantes a que lo observado será siempre diferente a lo predicho. El modelo POE obliga a los estudiantes a pensar qué es lo que se está observando o haciendo, no se limita al hecho de ver y manipular los materiales en un experimento científico, así es que el (la) estudiante debe interpretar los hechos observados a partir de los modelos y relacionar los resultados obtenidos con sus predicciones (Corominas, 2011). Concannon (2008) señala que para el profesorado es básico conocer las ideas previas con las que sus estudiantes llegan al aula y de esta manera, poder diseñar una clase más efectiva al integrar las ideas de los alumnos. Los sucesos que sorprenden crean las condiciones favorables en donde los estudiantes se preparan para empezar a reexaminar sus teorías personales. El uso del modelo POE propicia la discusión grupal y los estudiantes se sienten motivados a explorar el concepto e incluso puede 2518 generar interés por investigar el tema de estudio (Palmer, 1995; White y Gunstone, 1992). A manera de resumen, se describen los pasos a seguir para el uso eficaz del modelo POE: Fase 1: Predicción - Pedir a los estudiantes que individualmente escriban, dibujen o verbalicen su predicción sobre lo que pasará. - Preguntar lo que piensan que verán y por qué lo piensan Fase 2: Observación - Realizar la demostración/actividad experimental - Dar tiempo suficiente para hacer la observación - Pedir a los estudiantes que escriban lo que observan Fase 3: Explicación - Pedir a los estudiantes que añadan a su explicación algún detalle extra que les haya faltado - Ya que los estudiantes han terminado de escribir/dibujar/verbalizar sus explicaciones, discutir las ideas juntos o en equipo 4. Guía Enfocar-Actuar-Reflexionar (EAR) en la enseñanza eficaz de analogías El uso de analogías en la vida cotidiana y en la enseñanza de las ciencias es más común de lo que parece. Las analogías nos ayudan a comprender los conceptos difíciles y abstractos al hacerlos familiares cuando son comparados con objetos de la vida diaria o experiencias conocidas. Algunas personas creen que el uso de analogías es una forma “menos científica” de explicar los fenómenos naturales. Sin embargo, algunos conceptos científicos no podrían explicarse sin su uso. De hecho algunos científicos las han utilizado para explicar sus modelos: Watson y Crick con su modelo de la doble hélice del ADN, Michaelis-Menten y su modelo de la llave-cerradura para explicar la especificidad de una enzima a su sustrato, idea que también se 2519 aplica a la interacción entre un antígeno y su anticuerpo; y por supuesto la serpiente mordiendo su cola para explicar la estructura aromática del benceno por Kekulé. Las personas familiarizadas con tales ideas científicas suelen comprender la naturaleza de las comparaciones que se establecen mediante tales analogías. El problema surge cuando los profesores usamos una analogía de manera superficial y damos por hecho que los estudiantes “deben” entender lo mismo que nosotros, en este momento la analogía ya no cumple su función, y contrariamente puede favorecer la construcción de ideas erróneas sobre los conceptos científicos estudiados. Es por ello que las analogías son consideradas como una espada de doble filo (Harrison, 2008 y Guerra-Ramos, 2011). En este trabajo se propone el uso del modelo POE para conducir la explicación del fenómeno de la ósmosis al utilizar una uva pasa como modelo análogo de célula. Para hacer uso efectivo de la analogía se utilizará la guía EAR la cual fue diseñada para mejorar la presentación e interpretación de las analogías por parte del profesorado (Venville, 2008). El acrónimo significa: - Enfocar: asegurar que los estudiantes conocen cómo y por qué el profesor quiere usar la analogía - Actuar: asegurar que los estudiantes entienden el objeto cotidiano o la experiencia a utilizar y que se entiende cuál, en qué se parece el análogo al concepto científico; así como en qué es diferente - Reflexionar: reflexionar sobre la utilidad de la analogía, el docente debe preguntarse si es necesario revisar la explicación, y si hay otras formas para usar la analogía cuando explique este concepto nuevamente 2520 Las analogías ayudan a los estudiantes a aprender y recordar las ideas científicas. También son poderosas herramientas en la ciencia, las matemáticas y las ciencias sociales, pueden ser usadas como herramientas didácticas porque son interesantes y ayudan a la construcción del conocimiento cuando se les usa de manera racional y planeada (Harrison, 2008). MÉTODO Y RESULTADOS Diseño de la estrategia didáctica Experimento propuesto El experimento que se propone consiste en seguir las tres fases del método POE y los tres momentos de la guía EAR para enseñar el concepto de ósmosis. Se utilizan materiales económicos y de fácil adquisición. A continuación se describen los pasos de la actividad experimental propuesta. Modelo POE 1. Se presenta a los alumnos una probeta de 50 mL conteniendo 30 mL de agua destilada y dentro de ella se coloca una uva pasa. Se pide a los alumnos que predigan qué es lo que va a ocurrir. Se formulan las siguientes preguntas: ¿Qué crees que le ocurra a la uva pasa cuando esté dentro del agua? ¿Qué pasará con el agua? ¿Se observará igual una uva pasa seca que una remojada en el agua de la probeta? 2. Se contestan las preguntas anteriores y se completan los incisos (a) y (b) de la plantilla del apéndice A. En esta sección se motiva a los alumnos a no temer equivocarse, es importante que expresen su predicción tal como la piensan. 2521 3. Después se muestra a los alumnos una probeta conteniendo una uva pasa que fue colocada un día anterior (24 h) en condiciones similares a las descritas en el punto 1. Posteriormente se solicita a los alumnos que dibujen o describan que observan en la uva pasa que ha sido hidratada, ¿Qué sucedió con el agua? Toda esta información se escribe en el punto 2 de la plantilla del apéndice A. 4. Por último se comparan las observaciones con las predicciones. ¿Fueron acertadas las predicciones? ¿Se pueden sostener las razones de las predicciones? Se motiva a los alumnos a explicar que ocurrió y por qué. La realización del experimento descrito así como el uso del POE y el EAR ejemplifican una manera de utilizarlos de manera integrada. Los fines didácticos pueden ser diversos, dependiendo del momento en que se realice la actividad experimental, puede ser útil para: - Explorar las ideas iniciales de los alumnos relacionadas con la ósmosis - Introducir el concepto de ósmosis - Sintetizar el concepto de ósmosis - Aplicar el concepto de manera posterior a su introducción y socialización CONCLUSIONES Utilizar el modelo POE y la guía EAR para explicar el concepto de ósmosis parecen ser un par de herramientas útiles para el profesorado que enseña este fenómeno. La versión que presentamos aquí, es la más afinada con la que se cuenta hasta el momento. Este experimento se probará próximamente con estudiantes chilenos de primer año medio (14-15 años) por la cuarta autora (profesora de Biología de Enseñanza 2522 Media); y a partir de la experiencia, se harán los ajustes pertinentes a la misma. Posteriormente tenemos contemplado invitar a otros profesores a trabajar con la experiencia para que la valoren y nos retroalimenten. Esperamos contar con algunos resultados empíricos para discutirlos próximamente en el Congreso. REFERENCIAS Agree, P., Preston, G. M., Smith, B. L., Jung, J. P., Raina, S., Moon, C., Guggino, W. B. y Nielsen, S. (1993). Aquaporin CHIP: the archetypal molecular water channel. American Journal of Physiology-Renal Physiology, 265, 463-476. Álvarez, F. M. A. (2009). Presentación de guía y protocolo para un experimento de aprendizaje en la fisiología de la osmosis. Revista Habana Ciencia Médica, 8 (2), 1-9. Audesirk, T., Audesirk, G. y Byers, B. E. (2008). Biología: la vida en la tierra. México: Pearson Educación de México. Chamizo, J. A. (1997). Evaluación de los aprendizajes. Tercera parte: POE, autoevaluación, evaluación en grupo y diagramas de Venn. Educación Química, 8 (3), 141-145. Christianson, R. G. (1999). Comparison of student learning about diffusion and osmosis in constructivist and traditional classroom. International Journal of Science Education, 21 (6), 687-698. 2523 Concannon, J. P. y Brown, P. L. (2008). Transforming osmosis: labs to address standards for inquiry. Science activities: classroom projects and curriculum ideas, 45 (3), 68-74. Corominas, J. (2009). Patatas y huevos osmóticos. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 7 (1), 151-157. Corominas, J. (2011). Experimentos e investigaciones en química. En Caamaño, A. et al. (Coord.). Física y química: investigación, innovación y buenas prácticas, Vol. III (pp. 85104). España: Grao. Guerra-Ramos, M. T. (2011). Analogies as tools for meaning making in elementary science education. How do they work in classroom settings? Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 7 (1), 5-7. Harrison, A. G. (2008). Teaching with analogies: friends or foes? En A. Harrison y R. Coll (Eds.). Using analogies in middle and secondary science classrooms (pp. 6-21). USA: Corwin Press. Johnstone, A. H. (2010). You can’t get there from here. Journal of Chemical Education, 87, 2229. Morse, J. G. y Vitz, E. (1999). A simple demonstration model of osmosis. Journal of Chemical Education, 76 (1), 64-65. 2524 Mortimer, E. F. y Scott, P. H. (2003). Meaning making in secondary science classrooms. Maindenhead (UK): Open University Press. Odom, A. L. (1995). Secondary and college biology students’ misconceptions about diffusion and osmosis. American Biology Teacher, 57 (7), 409-415. Odom, A. L. y Barrow, L. H. (1995). Development and application of a two-tier diagnostic test measuring college biology students’ understanding of diffusion and osmosis after a course of instruction. Journal of Research in Science Teaching, 32, 45-61. Odom, A. L. y Kelly, P. V. (2001). Integrating concept mapping and the learning cycle to teach diffusion and osmosis concepts to high school biology students. Science Education, 85 (6), 615-635. Palmer, D. (1995). The POE in the primary school: an evaluation. Research in Science Education, 25 (3), 323-332. Rundgren, C., Rundgren S. C. y Schönborn K. (2010). Students’ conceptions of water transport. Journal of Biological Education, (44), 129-135. 2525 Simpson, M. y Arnold, B. (1971). Diagnostic Test and Criterion-Referenced Assessments: their contribution to the Resolution of Pupil Learning Difficulties. Innovations in Education and Teaching International, (20), 36-42. Venville, G. J. (2008). The focus-action-reflection (FAR) guide-science teaching analogies. En A. Harrison y R. Coll (Eds.), Using analogies in middle and secondary science classrooms (pp. 22-31). USA: Corwin Press. White, R. y Gunstone, R. (1992). Probing understanding. New York: RoutledgeFalmer. 2526
