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Universidad Nacional Autónoma de México Maestría en Docencia para la Educación Media Superior Facultad de Estudios Superiores Iztacala Biología “Contribución didáctica para el proceso enseñanza aprendizaje: Replicación del ADN (ácido desoxirribonucleico)” T E S I S Que para obtener el grado de Maestra en Docencia para la Educación Media Superior Presenta: Biól. María Dolores Alcántara Montoya Tutor principal: Dr. Eugenio Camarena Ocampo (FES-Iztacala) Comité tutor: M. en C. Irma Elena Dueñas García (FES-Iztacala) Dr. Arturo Silva Rodríguez (FES-Iztacala) México, D. F. mayo de 2013 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. D e d i c a t o r i a A mi madre: Quien al enseñarme a leer, no sólo me posibilitó este arribo, sino que fue mi primer modelo de cómo se debe enseñar a un otro y porqué es trascendente hacerlo. A mis hermanos (as) Jesús, July, Gaby y Mire: Quienes me han dado las herramientas para fortalecer las relaciones sociales y propiciar una juiciosa comunicación con un otro. A mis sobrinos: Quienes con su cariño y curiosidad favorecen mi cuestionamiento sobre cómo hacer que aprendan. Agradecimientos A la Escuela Nacional Colegio de Ciencias y Humanidades (ENCCH) y a la Dirección del plantel Azcapotzalco por las facilidades otorgadas para la obtención de este grado. A la Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA) por la beca otorgada, por fomentar mi compromiso con la maestría y por el apoyo en la conclusión de esta tesis. Al Dr. Eugenio Camarena Ocampo, quien instituye en cada acción que origina de su acto pensante “un taller de hombres”. Por apropiarse de esta investigación y proporcionar las guías para su realización y construcción. Todas las palabras de agradecimiento y reconocimiento son pocas para expresar la transformación que realizó en mí como ser humano y en mi visión de lo didáctico. A los sínodos: M. en C. Irma Elena Dueñas García, Dr. Arturo Silva Rodríguez, Dra. Martha Martínez Gordillo y M. en C. Alejandro Martínez Mena, por sus acertadas observaciones que enriquecieron sustancialmente la presente investigación, encausándola a sus propósitos académicos y reflexivos. A la Lic. María Magdalena Carrillo Cuevas y Dr. Alejandro Barrera Retana, quienes con su entrega académica y compromiso fraternal realizaron la corrección del texto. Gracias por incrementar la coherencia del escrito y mejorar el estilo. Al profesor de la ENCCH plantel Azcapotzalco quien accedió a trabajar de manera anónima con el cuaderno de trabajo en el aula, proporcionando las facilidades logísticas y académicas para el desarrollo de la intervención didáctica de este trabajo de investigación. A mis grandes amigos y compañeros de trabajo, Diego Ortega Capitaine y Ricardo Guadarrama Pérez, por su apoyo incondicional y por los momentos vividos desde hace trece años, pero sobre todo porque siguen contribuyendo con mi formación docente para construir y seguir reflexionando. Gracias por mantenerme en esa espiral. A mis compañeros Tere, Yadira, Erika, Liliana, Janet, Carlos, Ramse y David con quienes enriquecí mi formación en la maestría, de ellos aprendí no sólo el compromiso ético de la docencia, también de los momentos enriquecedores de cultura general que todo docente debe tener, sobre todo si desea enseñar utilizando ejemplos de la vida cotidiana; así como vivencias personales que sin duda fortalecieron las relaciones. A todas aquellas personas que durante este tiempo de formación directa e indirectamente facilitaron este logro profesional y personal. Resumen En el nivel medio superior, la enseñanza de temas relacionados con la genética como la replicación del ADN (ácido desoxirribonucleico) por su alto nivel de abstracción sólo se queda en la enunciación del proceso y, en ocasiones, sin determinar su relevancia o aplicación a la vida cotidiana. En la Escuela Nacional del Colegio de Ciencias y Humanidades (ENCCH) la enseñanza del proceso de la replicación del ADN, está condicionada, algunas veces, a la interpretación particular que cada docente hace de lo referido en el programa de la asignatura de biología 1 como los “aspectos generales” del proceso. Este trabajo es una contribución didáctica para abordar el tema de replicación del ADN a través de las cinco características o “reglas” de cómo ocurre el proceso, propuestas por Arthur Kornberg, particularmente en organismos con ADN de doble cadena; y como ejemplos biológicos los procesos de división celular para revisar su importancia en la conservación y perpetuación de los sistemas vivos. Lo anterior mediante un cuaderno de trabajo, el cual fue construido bajo una postura epistemológica de lo didáctico que permite cuestionarse sobre cada una de las acciones que se realizan para la enseñanza de algún concepto, proceso o hecho, así como para comprender y fortalecer el saber hacer. La estructura didáctica de este cuaderno está constituida por una estructura conceptual y metodológica, permitiendo que tanto el alumno como el profesor interactúen sobre los aspectos generales del tema mediante dinámicas de pensamiento que favorecen la creación de redes de significado cada vez más complejas. Para la intervención didáctica, el cuaderno de trabajo se aplicó a un grupo ordinario de biología 1 de la ENCCH Azcapotzalco y los datos empíricos se analizaron mediante una postura teórica cualitativa-interpretativa y cuantitativa-interpretativa con base a las respuestas proporcionadas en el cuaderno de trabajo, así como las opiniones que emitieron los alumnos; de la información de los registros con tintes etnográficos y la entrevista al profesor quien utilizó el cuaderno de trabajo. Para el análisis se establecieron tres dimensiones: lo referente a los alumnos, al profesor, y, las reflexiones que trajo consigo el uso y aplicación del cuaderno de trabajo y el proceso de apropiación del contenido. Luego de su interacción con el cuaderno de trabajo, los alumnos lograron establecer algunas redes de significado sobre las generalidades de las cinco características del proceso de la replicación del ADN y su importancia en algunos procesos biológicos como la mitosis y meiosis. Por último, se pretende que el cuaderno de trabajo ofrezca un marco referencial de lo que curricularmente se presenta en el programa como “aspectos generales” de la replicación; además de que metodológicamente se podrá tener un mayor ordenamiento del pensamiento del alumno sobre el contenido, asimismo se reflexiona que la didáctica epistémica implicó el compromiso y dedicación, por parte del profesor, en la estructuración de toda propuesta didáctica destinada a trabajarse en el aula. Palabras clave: replicación del ADN e importancia, didáctica epistemológica, estructura didáctica, saber hacer, redes de significado. María Dolores Alcántara Montoya, Contribución didáctica para el proceso enseñanza aprendizaje: Replicación del ADN (ácido desoxirribonucleico), Tesis MADEMS biología, México, UNAM-FESI, 2013. Abstract In the median higher level, the teaching of subjects relatedto genetics as the DNA replication (deoxyribonucleic acid) for its high level of abstraction only stays in the enunciation process and, occasionally, without determining its relevance and application to everyday life. In the Escuela Nacional del Colegio de Ciencias y Humanidades (ENCCH) teaching the process of DNA replication, is conditional, sometimes, a particular interpretation that each teacher makes in the program of the course of biology 1 as "general aspects" of the process. This work is a didactic contribution to address the subject of DNA replication through the five characteristics or 'rules' of how the process occurs, proposed by Arthur Kornberg, particularly in organisms with double-stranded DNA; and examples of biological processes from cell division to revise its importance in the preservation and perpetuation of living systems. The above through a workbook, which was built under an epistemological stance of the teaching which allows questioning about each of the actions that are performed for the teaching of any concept, process, or indeed, as well as to understand and strengthen the know-how. The didactic structure of this workbook consists of a conceptual and methodological structure, allowing both the student and the teacher to interact on the general aspects of the subject by dynamics of thinking that favours the creation of more complex networks of meaning each time. For the didactic intervention, the workbook was applied to a regular group of biology 1 CCH Azcapotzalco and empirical data were analyzed using a theoretical stance cualitativa- interpretativa and cuantitativa-interpretativa with base to the answers provided in the workbook and the opinions that emitted the students; information of the registers ethnographic records and the interview with the professor who used the workbook. For the analysis were established three dimensions: relation to students, the professor, and reflections which brought with it the use and application of the workbook and the process of appropriation of the contents. After its interaction with the workbook, students managed to establish some networks of meaning about the five characteristics of the process of DNA replication and its importance in some biological process such as mitosis and meiosis. Finally, intends that the workbook offers a frame of reference than curricular presents the program as "general aspects" of replication; besides that methodologically it may have a higher order of thinking of the student on the content, also reflects that the didactic epistemic involved commitment and dedication by the professor, in the structuring of all didactic proposals designed to work in the classroom. Keywords: DNA replication and importance, epistemological didactic, structure didactic, know- how, networks of meaning María Dolores Alcántara Montoya, Contribución didáctica para el proceso enseñanza aprendizaje: Replicación del ADN (ácido desoxirribonucleico), Tesis MADEMS biología, México, UNAM-FESI, 2013. Índice Introducción .................................................................................................................................................. 1 Capítulo 1. Contexto de la formación .............................................................................................................. 3 1.1. La Escuela Nacional del Colegio de Ciencias y Humanidades (ENCCH) y su proyecto educativo ................. 4 1.1.1. Áreas del conocimiento en el Plan de Estudios Actualizado de la ENCCH: Área de Ciencias Experimentales (ACE) ................................................................................................................................. 5 1.1.2. El programa de la asignatura de biología 1 y la conformación de una cultura biológica básica ........ 6 1.1.3. A manera de ejemplo: el tema de replicación del ADN en el programa de biología 1 ..................... 7 1.1.4. Un acercamiento al estudio del desarrollo del currículum como intención: la enseñanza del tema de replicación del ADN en la práctica .......................................................................................................... 8 1.2. Planteamiento del problema. 1.2.1. La situación académica de la asignatura: los datos estadísticos ...................................................... 10 1.2.2. La vida cotidianidad del aula: “exceso” de contenidos en el programa, el tiempo asignado para su revisión y la enseñanza del tema replicación del ADN .................................................. 14 1.2.3. ¿Cuál es la significación dada al tema de replicación del ADN directamente del programa?, ¿podría generar impacto en su enseñanza? ........................................................................... 15 1.2.4. Intencionalidades para la mejora de la enseñanza del tema de replicación del ADN. ..................... 17 1.3. Objetivo...................................................................................................................................................... 18 1.3.1. Objetivos particulares ...................................................................................................................... 18 Capítulo 2. Marco teórico ............................................................................................................................. 19 2.1. ¿Qué entender por Didáctica? ....................................................................................................................... 20 2.1.1. Relación didáctica-epistemología ........................................................................................................ 23 2.1.2. El saber reflexivo en la didáctica ......................................................................................................... 25 2.1.3. La didáctica como elemento cuestionador y ordenador de cómo enseñar ......................................... 33 2.1.4. La didáctica ante el campo disciplinario: determinante para orientar la praxis y la docta .................. 37 2.2. La estructura didáctica y la profesionalización del saber hacer .................................................................... 41 2.2.1. El ¿por qué del saber hacer?: currículum y objetivos ......................................................................... 43 2.2.2. El ¿qué del saber hacer?: entender la lógica del programa de estudios de la asignatura, la visión de enseñanza y estrategias ............................................................................................................................. 48 2.2.3. El ¿cómo del saber hacer?: contenidos y estrategias .......................................................................... 51 2.3. Acciones didácticas: toda una construcción de la estructura metodológica ................................................... 53 2.3.1. Investigación en la práctica pedagógica: generación de conocimiento, la mejora de los procesos educativos y el perfeccionamiento de las acciones de sus participantes .................................................. 56 2.4. La estructura didáctica como intersección para la enseñanza de las ciencias.................................................. 59 2.4.1. De forma particular: la enseñanza de las ciencias biológicas ................................................................. 64 Capítulo 3. La propuesta didáctica: el cuaderno de trabajo ............................................................................ 67 3.1. La fundamentación del cuaderno de trabajo...................................................................................................71 3.1.1. El contenido disciplinario: la estructura conceptual ............................................................................. 73 3.1.1.1. Antecedentes sobre el ADN: el contexto histórico en la enseñanza de las ciencias ................ 75 3.1.1.2. La estructura del ADN como una significación: qué molécula porta la información genética . 77 3.1.1.3. Las cuatro características del ADN: por qué tiene función de material genético ..................... 78 3.1.1.4. ¿Por qué aspectos generales de la replicación del ADN?......................................................... 80 3.1.1.5. ¿…y por qué debo saber sobre replicación del ADN? .............................................................. 81 3.1.2. Las actividades: las dinámicas pensamiento ......................................................................................... 83 3.1.2.1. El ordenamiento cronológico .................................................................................................. 85 3.1.2.2. La identificación de formas bioquímicas: asociación de imagen y su signo lingüístico ........... 87 3.1.2.3. El cuestionamiento y la argumentación .................................................................................. 90 3.1.2.4. Las representaciones: modelos y esquemas gráficos.............................................................. 92 3.1.2.5. Asociaciones a eventos cotidianos .......................................................................................... 95 3.1.2.6. Las relaciones de conjunto: los cuadros a completar.............................................................. 96 3.1.2.7. La interpretación a partir de evidencias y/o datos ................................................................. 98 3.1.2.8. La replicación del ADN y el cáncer de mama: la aplicación ................................................... 100 3.1.2.9. La lectura y análisis de ejemplos biológicos: reproducción y relaciones filogenéticas .......... 101 3.1.2.10. Para la integración: el mapa conceptual ............................................................................. 103 Capítulo 4. Metodología de la intervención didáctica .................................................................................. 105 4.1. El grupo de biología 1 ..................................................................................................................................... 106 4.2. El trabajo sistemático para la obtención e interpretación de datos empíricos ............................................. 107 4.2.1. Las sesiones de la aplicación del cuaderno de trabajo ........................................................................ 108 4.2.1.1 Los cuadernos de trabajo resueltos ......................................................................................... 108 4.2.2. Los cuestionarios de opinión de los alumnos ..................................................................................... 109 4.2.3. La entrevista al docente ..................................................................................................................... 110 4.2.4. Registro de observación con tintes etnográficos .............................................................................. 110 Capítulo 5. Análisis de los datos obtenidos en la intervención didáctica ....................................................... 112 5.1. Lo relacionado a los alumnos: los cuadernos de trabajo resueltos y los cuestionarios de opinión ............... 113 5.1.1. Las respuestas de los alumnos al cuaderno de trabajo .................................................................. 113 5.1.1.1. Bloque 1. El secreto de la vida: antecedentes del ADN ..................................................... 113 5.1.1.2. Bloque 2. La estructura del ADN ....................................................................................... 118 5.1.1.3. Bloque 3: Para analizar: ¿por qué el ADN, es la molécula que cumple todos los requisitos para tener función de material genético ....................................................................... 124 5.1.1.4. Bloque 4: Aspectos generales de la replicación ............................................................... 126 5.1.1.5. Bloque 5: ¿Por qué es importante la replicación del ADN? .............................................. 175 5.1.1.6. Actividad final: el mapa conceptual sobre el proceso de la replicación del ADN ............. 180 5.1.2. Los cuestionarios de opinión de los alumnos ................................................................................ 182 5.1.2.1. Rubro 1: En cuanto al diseño .......................................................................................... 182 5.1.2.2. Rubro 2: En cuanto al desarrollo teórico ........................................................................ 184 5.1.2.3. Rubro 3: En cuanto a las actividades ............................................................................... 190 5.1.2.4. Rubro 4: En general ......................................................................................................... 196 5.2. Lo relacionado al sujeto enseñante ............................................................................................................... 202 5.2.1. En cuanto a las impresiones generales .......................................................................................... 202 5.2.2. En cuanto al diseño del cuaderno de trabajo ................................................................................. 204 5.2.3. En relación al desarrollo disciplinario ............................................................................................ 206 5.2.4. En relación a las actividades .......................................................................................................... 209 5.2.5. Lo relacionado a la estrategia y el cuaderno de trabajo ................................................................ 216 5.3. Las reflexiones sobre los datos y sus implicaciones en la apropiación del contenido ................................... 219 Consideraciones finales .................................................................................................................................. 234 Bibliografía ..................................................................................................................................................... 245 Anexos Anexo 1: Cuaderno de trabajo “¿Cómo participa la replicación del ADN en la perpetuación de los sistemas vivos?” Anexo 2: Cuestionario de opinión aplicado a los alumnos Anexo 3: Guión de la entrevista realizada al profesor 1 Introducción La enseñanza de temas relacionados con la genética como la replicación del ADN (ácido desoxirribonucleico) por su alto nivel de abstracción sólo se queda en la enunciación del proceso y, en ocasiones, sin determinar su relevancia o aplicación a la vida cotidiana. Lo anterior bajo la aparente delimitación del programa de estudios de la asignatura de biología 1 como aspectos generales de lareplicación del ADN y su importancia que establece el currículum de la Escuela Nacional del Colegio de Ciencias y Humanidades (ENCCH). Con una visión de enseñanza orientada a sólo la enunciación de los contenidos, el profesor no prioriza las acciones que le permitan promover el aprendizaje sobre un contenido biológico integral, a pesar del enorme significado que tiene la biología en la formación de un alumno de bachillerato o del impacto de la genética, en el conocimiento de los sistemas vivos; así como la disminución de las acciones docentes que trabajan los aprendizajes procedimentales y actitudinales que también son señalados en el programa de dicha asignatura. Entonces, el profesor necesita no sólo conocer el contenido de su disciplina sino saber cómo organizará y relacionará esa estructura conceptual a los actos metodológicos para mejorar su enseñanza. En este sentido, para enseñar es necesario establecer una postura fundamentada por referentes teóricos sólidos; por ejemplo, de cómo entender lo didáctico. Una postura epistemológica de lo didáctico que permita preguntarse sobre cada una de las acciones que se realizan para la enseñanza de algún concepto, proceso o hecho. Asimismo, para comprender y fortalecer el saber hacer, postura epistémica que incide en la formación del profesor y en su transformación actitudinal sobre el acto educativo, sensibilizándolo en la observación y reflexión de lo que evidencia la ejecución del proceso enseñanza- aprendizaje. Por lo que una contribución didáctica que permita que, tanto el alumno como el profesor interactúen con la información teórica, a través de dinámicas de pensamiento que el alumno realice, permitirá no sólo profundizar en la apropiación de un tema específico, también se convertirá potencialmente en una propuesta didáctica para el trabajo docente. En este sentido, la contribución didáctica del presente trabajo, objetivizada principalmente, a manera de cuaderno de trabajo sobre los aspectos generales de la replicación del ADN, ofrece una forma de acercar la estructura didáctica a toda acción docente. El cuaderno fue elaborado bajo una estructura conceptual y una metodológica. Sobre lo conceptual se proponen algunos elementos teóricos a considerase en la enseñanza de la replicación del ADN: algunos antecedentes del descubrimiento de la estructura de la molécula para llegar a la propuesta de cómo ocurre su replicación, cómo se conforma la estructura en doble hélice de la molécula, la determinación de los aspectos generales de la replicación a través de las cinco características o “reglas” propuestas por Arthur Kornberg de cómo ocurre este proceso, particularmente en organismos con ADN de doble cadena. En el mismo sentido, incluye algunos ejemplos biológicos como los procesos de división celular para revisar la importancia de la replicación en la conservación y perpetuación de los sistemas vivos. En relación a lo metodológico, el cuaderno de trabajo propone una serie de actividades vistas como dinámicas de pensamiento que permiten la interacción del alumno con el contenido, además de estar involucrados sus procesos cognitivos que favorecen la creación de redes de 2 significado. El alumno está inmerso en dinámicas para el ordenamiento cronológico, la identificación de formas bioquímicas, cuestionamientos, realización de representaciones, asociaciones a eventos cotidianos e interpretación de algunos datos y/o evidencias. Todas ellas diseñadas y seleccionadas bajo referentes teóricos y por experiencia docente. En lo que respecta a la intervención didáctica, la metodología para la obtención de los datos empíricos se relacionó a los alumnos y al sujeto enseñante; considerando, las respuestas dadas a los cuadernos de trabajo, un cuestionario de opinión respondido por los alumnos sobre el mismo cuaderno, registros con tintes etnográficos y un guión de entrevista para el docente que aplicó el cuaderno de trabajo. Para el análisis de los datos empíricos se tomo la postura cualitativa-interpretativa y cuantitativa- interpretativa. Luego de su interacción con el cuaderno de trabajo los alumnos logran establecer relaciones de conceptualización y visualización de determinados momentos del proceso de la replicación del ADN, lo que les permitió la resolución de las actividades, empleando el contenido para la construcción de significados. El conocimiento generado fundamenta las acciones subsecuentes que favorecen el enriquecimiento de la parte conceptual y metodológica que presenta el cuaderno de trabajo, y que guían el proceso de construcción de significados sobre los aspectos generales de la replicación del ADN bajo un enfoque integral. Dejando ver que toda acción dentro del aula puede considerarse con una actitud orientada a la investigación, tratando de reflejar todas las dimensiones de esa realidad.1 El cuaderno de trabajo no sólo significa una propuesta didáctica, también se presenta como un elemento del mismo proceso de enseñanza-aprendizaje que impide la separación de los individuos del contexto educativo. Por ello, se pretende que el cuaderno de trabajo ofrezca un marco referencial de lo que curricularmente se presenta en el programa como “aspectos generales” de la replicación, además de que metodológicamente se podrá tener un mayor ordenamiento del pensamiento del alumno sobre el contenido. Finalmente, si el profesor desea emplear el cuaderno de trabajo, ajustándolo a sus pretensiones, es importante destacar que, con el propósito de construir-deconstruir-construir esta misma propuesta, se centra y orienta en, por los menos, dos caminos mutuamente incluyentes: para analizar la realidad áulica, conocerla y comprenderla mejor e intervenir de una forma reflexiva y propositiva sobre el saber hacer, y para reflexionar sobre las implicaciones pedagógicas y conceptuales que lleva a visualizar a la didáctica como una postura epistemológica y entender su interconexión con los procesos de enseñanza- aprendizaje. Implicándose en todo momento el compromiso y dedicación por parte del profesor, en la estructuración de toda propuesta didáctica destinada a trabajarse en el aula. 1 Jurjo Torres Santomé, en Prólogo de Etnografía y diseño cualitativo en investigación educativa, Judith Goetz y Margaret LeCompte, pp. 13-15. 3 Capítulo 1 Contexto de la formación Con la confianza del científico, Bruner es capaz de dar el paso consistente en considerar todo conocimiento como provisional, todo aprendizaje como una aventura destinada a ampliar fronteras… Stenhouse, L. 4 Figura. 1 Esquema que representa los referentes constitutivos que influyen en el tipo de cultura que promueve la escuela. Referentes constitutivos Sistemas culturales Producción científica y tecnológica acciones políticas Fundamentos filosóficos Valoraciones éticas Económicos 1.1 La Escuela Nacional del Colegio de Ciencias y Humanidades (ENCCH) y su proyecto educativo El sistema educativo nacional comprende el nivel básico, medio, medio superior y superior. Dentro de este sistema, la ENCCH se ubica en el nivel medio superior, en la modalidad de bachillerato, en este sentido, su plan2 y programas de estudio3 tienen la finalidad de contribuir a la formación general del estudiante, en conocimientos y habilidades, preparándolo para continuar con sus estudios superiores o para su inserción en el ámbito laboral. Como toda institución educativa, la ENCCH está inmerso en ciertos referentes constitutivos que estructuran los procesos educativos y determinan las valoraciones sobre los procesos de formación escolar: económicos, acciones políticas, sistemas culturales, valoraciones éticas, fundamentos filosóficos y la producción científicay tecnológica (figura 1),4 referentes que influyen en la estructura y organización de la cultura que promueve la escuela y su finalidad en la sociedad; referentes que marcan ordenamientos en la estructura, importancia y trascendencia que caracteriza a la ENCCH como institución educativa. Las funciones sustantivas del Colegio son: formar ciudadanos acordes a las necesidades sociales que demandan los nuevos tiempos, educación centrada en ciencias y humanidades, en habilidades y actitudes. Para lograrlo, la ENCCH se caracteriza por un modelo educativo concebido por cuatro ejes rectores, pero centrado en la noción de cultura básica (figura 2). 2 José Antonio Arnaz, La planeación curricular, p. 12, propone que “…El plan de estudios es el conjunto de contenidos seleccionados para el logro de los objetivos curriculares, así como la organización y secuencia en que deben ser abordados dichos contenidos, su importancia relativa y el tiempo previsto para su aprendizaje”. 3 Margarita Pansza González, Operatividad de la didáctica, p. 15, señala que “…es una formulación hipotética de los aprendizajes, que se pretenden lograr en una unidad didáctica de las que componen el plan de estudios, documento que marcan las líneas generales que orientan la formulación de los programas y de las unidades que lo componen.” 4 Eugenio Camarena Ocampo, La enseñanza. Imaginarios docentes, p. 15. 5 De acuerdo a los documentos de fundación del Colegio, la noción de cultura básica pone énfasis en la apropiación de conocimientos y en las formas de trabajo académico e intelectual, así como en valores y actitudes propios de una educación contemporánea;5 concibe al alumno como un sujeto implicado en la formación de su propia cultura y al profesor como un orientador en la construcción de los aprendizajes. En lo que se refiere a la organización académica por áreas se distinguen y jerarquizan los contenidos de la enseñanza con cierta finalidad pedagógica, sobre todo por la imposibilidad de enseñarlo todo y aprenderlo todo. El modelo educativo de la ENCCH distingue y jerarquiza cuatro áreas: Matemáticas, Histórico- Social, Talleres de Lenguaje y Comunicación y Ciencias Experimentales;6 de esta forma se promueve el desarrollo integral de los alumnos e implica de manera casi indisoluble las relaciones interdisciplinarias. 1.1.1 Áreas del conocimiento en el plan de estudios actualizado de la ENCCH: área de Ciencias Experimentales (ACE) El Plan de Estudios de la ENCCH está organizado por áreas, cada área aporta disciplinas que enriquecen la cultura básica; por tanto proveen al estudiante de conceptos y metodologías comunes. Se pretende que el alumno se apropie de un conjunto de principios y elementos productores del saber y del hacer.7 En este sentido, el área de Ciencias Experimentales, donde se agrupa particularmente la materia de biología, tiene el propósito de fomentar la visión cultural de la ciencia, debido a que es parte integral de la cultura humana y producto de la misma, por tanto, cualquier ciudadano, sea o no científico, necesita comprender la ciencia y con mayor razón si ésta forma parte de su vida cotidiana. El hecho de integrar a la cultura general del bachiller el conocimiento que se deriva de las ciencias, permitirá que el alumno desarrolle actitudes que apoyen su participación comprometida y consciente de su papel individual, familiar y social; por ejemplo, en el cuidado armonioso del ambiente y la sociedad.8 5 De acuerdo a los documentos de fundación del Colegio y señalado en el documento del Plan de Estudios Actualizado de julio de 2006, la cultura básica “hace énfasis en las materias básicas para la formación del estudiante”, a saber, las matemáticas, el método experimental…el histórico social… (la) capacidad y el hábito de lectura de libros clásicos y modernos… (el) conocimiento del lenguaje para la redacción de escritos y ensayos…” 6 Colegio de Ciencias y Humanidades, Orientación y sentido de las Áreas del Plan de Estudios Actualizado, pp.7-9. 7 Colegio de Ciencias y Humanidades, Programas de estudio actualizado de biología I a IV, p. 15. 8 Colegio de Ciencias y Humanidades, Orientación y sentido de las Áreas del Plan de Estudios Actualizado, p. 37. Figura. 2 Esquema que representa los cuatro ejes rectores del modelo educativo de la ENCCH. Modelo educativo de la ENCCH La noción de cultura básica La organización académica por áreas El alumno como actor de su formación El profesor como orientador en el aprendizaje 6 Figura 3. Los cuatro ejes que favorecen el enfoque integral de la biología El pensamiento evolucionista El análisis histórico Las relaciones Sociedad- Ciencia- Tecnología Las propiedades de los sistemas vivos De manera particular, los conocimientos de la ciencia biológica, en el plan de estudios y objetivándose a través de los programas de biología, pretenden contribuir en la conformación de esa cultura biológica básica, donde el alumno deberá incorporar las teorías fundamentales, habilidades, actitudes y valores referentes al conocimiento y comprensión de los sistemas vivos, así como del cuidado y protección del ambiente donde habita. Con la finalidad de proporcionar un enfoque integral de la biología, se deben considerar: las propiedades de los sistemas vivos, el pensamiento evolucionista, el análisis histórico y las relaciones sociedad-ciencia-tecnología, siendo éstos los cuatro ejes complementarios necesarios para construir y comprender el conocimiento biológico. Cabe señalar que dichos ejes estructuran las distintas unidades y temas de los programas de biología 1 a 4 (figura 3). 1.1.2 El programa de la asignatura de biología 1 y la conformación de una cultura biológica básica Particularmente, la asignatura de biología 1, que forma parte del plan curricular de la ENCCH, entendiendo por currículum como una tentativa para comunicar los principios y rasgos esenciales de un propósito educativo; 9 procura enseñar a los alumnos los principios y propiedades que caracterizan a los sistemas vivos como el origen, continuidad, diversidad, cambio, conservación, reproducción y regulación; las cuáles se pueden explicar mediante teorías, hipótesis o leyes; estructura curricular que enriquecerá el conocimiento sobre los sistemas vivos.10 Asimismo, se pretende que los alumnos desarrollen habilidades y actitudes asociadas al conocimiento científico biológico, donde la apropiación del conocimiento logrado debe tener aplicación y relevancia en su vida; por ejemplo, al resolver problemas en sus vivencias cotidianas. Después del plan de estudios, el programa de la asignatura es la otra unidad didáctica destinada para trabajar en el aula. Este planteamiento de acción, además de organizar los contenidos, constituye los aprendizajes, con lo que marca los ejes que caracterizarán a la enseñanza. El programa de biología 1, se basa en teorías fundamentales como la celular y la 9 Lawrence Stenhouse, Investigación y desarrollo del currículum, p. 29. 10 Colegio de Ciencias y Humanidades, Revisión del Plan de estudios tercera etapa. Orientación y sentido de las Áreas: Biología, p. 23. 7 cromosómica de la herencia,11 en el conocimiento de que los sistemas vivos son biosistemas con propiedades emergentes, la enseñanza de la sistematización del mundo vivo, etcétera, es decir, este programa está diseñado para que el alumno conozca que los sistemas vivos están dentro de un orden jerárquico —células, organismos, poblaciones, comunidades, ecosistemas y biomas—, y que en su enseñanza se hagan evidentes los elementos que comparten estos distintos niveles y que ninguno es más importanteque otro. 12 Así, esta unidad didáctica contribuye en la conformación de la cultura biológica básica. 1.1.3 A manera de ejemplo: el tema de replicación del ADN en el programa de biología 1 Como parte de las propiedades emergentes de los sistemas vivos, señaladas en el programa de biología 1, están los patrones genéticos y los principios que permiten su unificación —la reproducción y continuidad—. La replicación del ADN forma parte de uno de los procesos biológicos que permite y asegura que los sistemas vivos los lleven a cabo exitosamente, por ejemplo a nivel celular. El proceso de replicación del ADN forma parte de los contenidos de la segunda unidad, del programa de biología 1, donde se estructuran y organizan, a manera de temáticas, las propiedades de regulación, reproducción y continuidad de los sistemas vivos. En la unidad ¿cómo se lleva a cabo la regulación, conservación y reproducción de los sistemas vivos?, se pretende que el alumno pueda explicar los principios básicos de los proceso de regulación, conservación y reproducción, a partir de su estudio como un conjunto de reacciones y eventos integrados, para que comprenda cómo funcionan y se perpetúan los sistemas vivos. En este sentido, el proceso de la replicación o duplicación del ADN, se encuentra relacionado con los procesos de conservación, junto a los procesos metabólicos como fotosíntesis, respiración celular, fermentación y síntesis de proteínas; incluso como proceso de diversidad. Cabe destacar que la estructura y orden que presentan estos temas en el programa, está directamente relacionado con los procesos de reproducción que se refieren al ciclo celular y a la división celular. Es importante considerar que, de acuerdo a los conocimientos de la disciplina, para comprender el ciclo y división celular, así como su relevancia en la reproducción de los sistemas vivos, es indispensable tener conocimientos relacionados de cómo se replica la información genética contenida en las células que van a reproducirse, ya sea mediante el proceso de mitosis que da origen a dos células hijas o mediante el proceso de meiosis que da origen a cuatro. Para mayor referencia, a continuación se presentan algunos de los elementos que estructuran la segunda unidad temática del programa de biología 1. Puede observarse que existe una relación directa entre la temática y los aprendizajes del programa. Por tanto, el aprendizaje correspondiente a la temática de interés señala: que el alumno explique los aspectos generales de la replicación del ADN. 11 Sandra Saitz Ceballos, “Algunas reflexiones…”, p. 41. 12 Colegio de Ciencias y Humanidades, Programas de estudio actualizado de Biología I a IV, pp. 4-5. 8 Segunda Unidad: ¿Cómo se lleva a cabo la regulación, conservación y reproducción de los sistemas vivos? Aprendizajes: El alumno Relaciona los componentes de la membrana celular con algunos procesos de regulación. Explica los aspectos generales de la fotosíntesis, respiración, fermentación, replicación de ADN y síntesis de proteínas. Comprende que los sistemas vivos se mantienen gracias a su capacidad de transformar energía. Comprende que los sistemas vivos se perpetúan y mantienen debido a que el ADN tiene la capacidad de replicar su información y transcribirla para que se traduzca en proteínas. Describe el ciclo celular con una visión global en la que se destaquen los hechos básicos que tienen lugar a lo largo del mismo, en especial, los procesos de división celular por mitosis y meiosis. Comprende la importancia de los procesos de regulación, conservación y reproducción, como parte de lo que requiere un sistema para mantenerse vivo y perpetuarse. Aplica habilidades, actitudes y valores al llevar a cabo actividades documentales y experimentales que contribuyan a la comprensión de los procesos de regulación, conservación y reproducción. Aplica habilidades, actitudes y valores para comunicar de forma oral y escrita la información derivada. Tema II: Procesos de conservación Concepto e importancia del metabolismo: anabolismo y catabolismo como procesos bioenergéticos. Fotosíntesis: aspectos generales de la fase luminosa, la fase obscura, e importancia. Respiración: aspectos generales de la glucólisis, ciclo de Krebs, cadena de transporte de electrones, e importancia. Fermentación: aspectos generales e importancia. Replicación del ADN: aspectos generales e importancia. Síntesis de proteínas: aspectos generales de la transcripción y traducción del ADN, e importancia. Las implicaciones de este aprendizaje, dentro de esta unidad temática, requieren que el alumno, además de explicar los aspectos generales de la replicación, comprenda que los sistemas vivos se perpetúan y mantienen debido a que el ADN tiene la capacidad de replicar su información. Sin duda, es uno de los procesos biológicos indispensables que el alumno de bachillerato debe conocer, sobre todo para favorecer la comprensión de cómo se generan las copias de la información genética, las cuales permiten y garantizan la perpetuación de dicha información y de los sistemas vivos. De esta forma se está dando respuesta a las preguntas qué enseñar y por qué enseñar el tema de replicación del ADN en este nivel.13 1.1.4 Un acercamiento al estudio del desarrollo del currículum como intención: la enseñanza del tema de replicación del ADN en la práctica. Los programas institucionales tienen como función resolver el conflicto de intereses entre el currículum como intención y el currículum en la práctica, ya que el primero atiende a la “uniformidad” de los procesos institucionales, mientras que el segundo considera al docente como un profesional al que corresponde elegir y graduar los contenidos de enseñanza, así 13 Sandra Saitz Ceballos, op. cit., p.41. 9 como formular las propuestas metodológicas pertinentes a cada situación.14 El desarrollo del currículum basado en su estudio sistematizado y en su vertiente aplicada, proporcionan referentes teóricos y metodológicos para el perfeccionamiento de la enseñanza y aprendizaje. Razón por la cual, un estudio sistemático sobre cómo se desarrolla en las aulas la enseñanza del tema de replicación del ADN sobre los aspectos generales e importancia, podría establecer esas condiciones epistemológicas que propicien el entendimiento de cómo se está interpretando y enseñando el tema, con la finalidad de saber y orientar el actuar razonado del profesor. Originándose propuestas de mejora que permitan vincular y unificar las intencionalidades del programa de la asignatura y las que persigue el profesor en el aula, así como aquellas que permitan la apropiación epistemológica del cómo entender, diseñar y construir la enseñanza; cuyos resultados se trasmutarán en aprendizajes. En este sentido, para comprender lo que ocurre en la práctica educativa es necesario identificar y determinar los problemas existentes en la enseñanza del tema de replicación del ADN. Partiendo de una serie de dudas,15 aunado a la experiencia docente y lo que ocurre en la vida cotidiana de las aulas, recordando que en educación, se funciona mucho más con lenguajes y argumentos corrientes de la vida cotidiana que con lenguajes especializados y formalizados.16 Entonces, ¿cómo se lleva a la práctica lo que está considerado en el currículum de la institución?, ¿cuál es el contenido que realmente se está enseñando?, ¿qué concibe el profesor como aspectos generales de la replicación del ADN?, ¿con qué estrategias pedagógicas se está enseñando?, ¿cómo se está analizando este proceso de enseñanza- aprendizaje?, ¿qué instancias están influyendo en el aula durante la impartición del tema? y ¿qué pautas de evaluación se estánconsiderando? Preguntas derivadas de la experiencia docente y que consideran los elementos del currículum como los contenidos, las estrategias pedagógicas y las pautas de evaluación. Habría que concebirlas como una serie de cuestionamientos cuyo propósito es analizar y entender la realidad áulica. Al respecto ¿cómo comprender y transformar esa realidad?, pregunta que pueden guiar una investigación, entretejer equivocaciones, replanteamientos y cuestionamientos permanentes sobre este hecho.17 Acciones que generan dudas de lo que los docentes están haciendo en el aula pero que favorecen la constante transformación del actuar áulico, sólo una vez que se haya comprendido el ejercicio filosófico, tal como se concibe a la investigación de los procesos 14 Frida Díaz Barriga Arceo y Gerardo Hernández Rojas, Estrategias docentes..., p. 49. 15 Eugenio Camarena Ocampo, Didáctica. Estructuras y actividades en el aula, p. 9, señala que “…La duda aparece como un elemento constitutivo del trabajo que coloca al investigador en una situación de riesgo. Por un lado es un elemento necesario que permite estar a la expectativa sobre los posibles cuestionamientos que producen, el progreso del estudio, una tensión constante entre el sujeto investigador y los proceso que construye para analizar la realidad”. 16 José Gimeno Sacristán, Docencia y cultura escolar, p. 7. 17 Eugenio Camarena Ocampo, Didáctica…, p. 9. 10 educativos. Para replantear y recrear, una serie de hechos con la posibilidad de ir más allá de lo que se sabe de ellos y obtener algunos resultados.18 1.2 Planteamiento del problema 1.2.1 Situación académica de la asignatura: los datos estadísticos Observando los datos estadísticos de las calificaciones obtenidas en la asignatura de biología 1 para los periodos 2009-1 y 2010-1, puede detectarse que la calificación promedio que obtienen los alumnos es de 8 y consecuentemente de 7. Para el período del 2010-1 se detecta un ascenso en la calificación de 10, de 300 a 331 alumnos (gráfica 1). En contraste, en ambos períodos coincide la existencia de un mayor número de alumnos con calificación reprobatoria (5) que alumnos con calificación de 10. 19 Interpretando los resultados, el desempeño académico en la asignatura de biología 1 está dentro del rango de “suficiente”. Por otro lado, y luego del análisis de 29 exámenes extraordinarios 20 de la asignatura de biología 1, 21 particularmente sobre los reactivos correspondientes al tema de replicación del ADN, puede observarse lo siguiente: a) Nueve de los 29 exámenes carecían de reactivos sobre la temática, esto de un total de 15 reactivos como mínimo y máximo 77. b) 14 de los 29 exámenes presentaban un solo reactivo, esto de un total de 30 reactivos como mínimo y máximo 110. c) Cinco de los 29 exámenes presentaban dos reactivos, esto de un total de 39 reactivos como mínimo y máximo 75. d) Sólo uno de los 20 exámenes presentaba tres reactivos de un total de 28 reactivos. 18 Ibid., pp. 10-11. 19 Datos obtenidos de la base de datos de la Secretaria Académica del CCH Azcapotzalco (2011). 20 Exámenes extraordinarios elaborados en los períodos EA2011-2, EA2011-1, EB2010-2, EB2010-2, EZ2009-2, EZ2009-1, EZ2009-2, EB2009-2, EA2009-2, EA2009-1, EZ2008-2 EB2008-2. Clave numérica asignada por la ENCCH para determinar el período de realización de los exámenes extraordinarios. 21 Claves y períodos extraordinarios obtenidos de la base de datos de la jefatura del Área de Ciencias Experimentales de la ENCCH Azcapotzalco. 5 6 7 8 9 10 NP 335 411 662 816 547 300 385 Calificaciones de la asignatura de biología 1. Período 2009-1 Series1 5 6 7 8 9 10 NP 378 469 644 761 446 331 482 Calificaciones de la asignatura de biología 1. Período 2010-1 Series1 Gráfica 1. Calificaciones obtenidas en la asignatura de biología 1 durante los períodos 2009-1 y 20010-1 en la ENCCH plantel Azcapotzalco. 11 e) En cuanto al tipo de reactivos en los 29 extraordinarios, la mayoría son de opción múltiple, tres tienen la modalidad de falso y verdadero (F y V), 1 de completar la oración, y dos de ellos solicitan la realización de un ejercicio, el cual consiste en que el alumno debe completar la cadena complementaria de una secuencia molde de nueve y/o 12 nucleótidos. Sobre el tipo de reactivos presentes en los 29 extraordinarios, 23 son de opción múltiple, tres en la modalidad de falso y verdadero (F y V), uno de completar la oración, y dos de ellos solicitan la realización de un ejercicio, el cual consiste en completar la cadena complementaria de una secuencia molde de nueve y 12 nucleótidos. En cuanto a las respuestas emitidas, se observó que en la mayoría de los exámenes los alumnos respondieron de manera incorrecta, fácilmente detectable en los exámenes de un sólo reactivo sobre la temática; los únicos reactivos contestados correctamente fueron aquellos donde tenían que completar la cadena complementaria de una secuencia molde. Para mayor referencia, en la tabla 1 se muestra el listado completo de los exámenes extraordinarios consultados, que se encuentran jerarquizados por año de aplicación; también se muestra el tipo de reactivo presente en el extraordinario, que, de acuerdo a este análisis estadístico, la información teórica presente en los reactivos carece de significación para los alumnos al ser contestados de forma incorrecta. 12 No. Total de reactivos Reactivos sobre replicación del ADN Reactivos 1 51 0 ------------------------------------------------------------------------------ 2 51 1 La replicación del ADN se lleva a cabo durante la fase:_____ del ciclo celular. 3 15 0 ------------------------------------------------------------------------------ 4 30 1 Es la copia del código genético del ARNm 5 45 0 ------------------------------------------------------------------------------ 6 67 2 1. La replicación del ADN es un proceso dirigido por distintas enzimas para la…duplicación del mismo. 2. La síntesis de proteínas y la replicación del ADN nuevo se lleva a cabo durante…Fase S del ciclo celular. 7 75 2 1. En cuál de las etapas del ciclo celular se realiza la duplicación del ADN…S. 2. El tipo de duplicación o replicación que presenta el ADN es…semiconservativa. 8 33 0 ------------------------------------------------------------------------------ 9 66 1 A partir de la siguiente cadena molde de ADN completa sus nucleótidos para formar ADN 10 110 1 La importancia de la replicación semiconservadora del ADN se basa en que… Una hebra de ADN sirve de molde para sintetizar otra nueva lo que origina que la información se conserve. 11 47 ---------- ---------------------------------------------------------------------------------- 12 68 0 ---------------------------------------------------------------------------------- 13 77 0 ---------------------------------------------------------------------------------- 14 78 3 1. ¿En qué fase del ciclo celular se duplica el ADN? 2.- La replicación (duplicación) del ADN se basa en el apareamiento de: 3. ¿Cuál sería la secuencia complementaria…?AATGCTAG 15 98 1 La replicación del ADN en términos simples es copiar una cadena de ADN donde participa la ARN polimerasa…(F y V) 16 75 1 El tipo de duplicación o replicación que presenta el ADN es…semiconservativa. 17 65 0 ------------------------------------------------------------------------------ 18 30 1 Proceso mediante el cual el ADN se duplica. 19 35 1 El ADN es la biomolécula que tiene la capacidad de autoduplicarse (de F y V). 20 70 1 Proceso que realizan los seres vivos para perpetuar su especie. 21 80 1 ¿La replicación es? Síntesis del ADN a partir del ADN 22 392 1. La replicación del ADN es un proceso dirigido por distintas enzimas para la…duplicación del mismo. 2. La síntesis de proteínas y la replicación del ADN nuevo se lleva a cabo durante…Fase S del ciclo celular. 23 81 1 ¿Cuál es la secuencia de bases complementarias en el ADN si la cadena molde es AACTCATGC? 24 61 0 ------------------------------------------------------------------------------ 25 58 1 Un fragmento de ADN tiene una secuencia de bases AATCTAGACTAG ¿cuál es la complementaria? 26 75 2 1. El tipo de duplicación o replicación que presenta el ADN es…semiconservativa. 2. En cuál de las etapas del ciclo celular se realiza la duplicación del ADN? 27 60 1 La____es el proceso de división celular por medio del cual el ADN se duplica y se organiza en los cromosomas. (para completar con opciones) 28 70 0 ------------------------------------------------------------------------------ 29 71 2 1. La replicación es la transferencia de información genética desde el ADN al ARN. (F y V) 2. Sí el ADN es AAGTACGGT la replicación será TTCATGCCA Tabla 1. Datos derivados del análisis a los 29 exámenes extraordinarios. Véase que el contenido teórico empleado en el reactivo evidencia qué entiende el profesor sobre los aspectos generales de la replicación del ADN, y que en su mayoría no son contestados correctamente. 13 Posteriormente, fue seleccionado el último examen extraordinario aplicado al inicio de éste análisis, y es correspondiente al período EA2011-2. El examen contiene 61 aciertos y fue resuelto por 21 alumnos, cuyos resultados fueron los siguientes: a) Promedio: los alumnos tuvieron un promedio grupal de 4.96. b) Reactivos: el examen presentaba sólo un reactivo sobre el tema de replicación del ADN. c) Resultados: en cuatro exámenes el reactivo fue respondido correctamente mientras que en los 17 exámenes restantes el reactivo fue contestado incorrectamente. Lo que representa un 19% de exámenes con el reactivo correcto y el 81% de exámenes para el reactivo incorrecto (gráfica 2). Recordando que este patrón de resultados fue similar al resto de los extraordinarios revisados. Puede observarse que los resultados dan indicios del nivel académico de los alumnos en la asignatura, pero particularmente, evidencian un problema con respecto a la comprensión del proceso de replicación del ADN. Si bien es cierto que el problema de aprovechamiento académico de los alumnos es multifactorial, el análisis de los reactivos, particularmente del tema de replicación del ADN, demuestra la falta de asociaciones y marcos de referencia sobre el contenido que le permita al alumno contestar adecuadamente el reactivo, incluyendo aquellos de opción múltiple. Otro de los datos analizados de esta aplicación fueron las calificaciones obtenidas, las cuales oscilan entre 7.40 como la calificación más alta y 3.49 como la más baja, esto es, que los alumnos obtuvieron aciertos en un rango de 17 a 37 de un total de 61. En la tabla 2 se observan las calificaciones de los 21 alumnos que presentaron el examen. 19% 81% Resultados al reactivo del tema de replicación del ADN en el examen extraordinario del período EA2011-2 1 2 4 correctos 17 incorrectos Gráfica 2. Muestra los resultados obtenidos del examen extraordinario correspondiente al período EA2011-2 en la asignatura de biología 1. El examen presentaba un reactivo sobre el tema de replicación del ADN y de los 21 alumnos que presentaron el examen, únicamente en 4 exámenes el reactivo fue contestado correctamente (19%), mientras que en los 17 exámenes restantes el reactivo fue contestado incorrectamente (81%). 14 Período No. De 61 aciertos Calificación del extraordinario EA2011-2 1 32.41 6.48 2 32.16 6.43 3 37 7.4 4 35.75 7.15 5 30.66 6.13 6 24.58 4.91 7 28.33 5.66 8 21.5 4.3 9 27 5.4 10 18.74 3.74 11 17.49 3.49 12 20.83 4.16 13 21.16 4.23 14 24.99 4.99 15 22.58 4.51 16 26.32 5.26 17 19.07 3.81 18 21.74 4.34 19 21.16 4.23 20 18.41 3.68 21 19.75 3.95 Promedio general: 4.96 1.2.2 La vida cotidiana del aula: “exceso” de contenidos en el programa, el tiempo asignado para su revisión y la enseñanza del tema replicación del ADN Los programas institucionales son el espacio curricular donde se concretan los proyectos educativos amplios, es decir, donde se materializa una política de formación de una institución educativa; son además, el punto de partida para el desarrollo de la práctica educativa. Al respecto algunos autores como Stenhouse (2003) y Gimeno (1988) señalan que las realidades educativas raramente se ajustan a las intenciones educativas. Por ejemplo, uno de los problemas centrales en la formación de profesores es el cómo entender el proceso educativo directamente en la práctica, que en ocasiones es asumido como generador de “errores” o como “ensayo y error”, al creer que no se alcanzan los propósitos “exactos” considerados en el programa de estudios o en la planeación didáctica. Pese a que la situación académica de la asignatura es un fenómeno multifactorial, a través de la impartición del programa de estudios se detectan elementos en las intencionalidades del currículum, que agregan complejidad al aprendizaje y, por tanto, a la enseñanza. Como muestra se tiene el alto nivel de abstracción de los contenidos biológicos del programa de biología 1, la amplia y difundida “convicción” de los docentes que imparten este programa que son “muchos los contenidos”, es decir, que el programa de biología 1 tiene “exceso” de contenidos biológicos, de tal forma que complican la impartición de todos los temas. Como consecuencia, es difícil terminar el programa en el tiempo designado curricularmente a la asignatura, siendo desproporcionado el tiempo con respecto a los contenidos del programa; Tabla 2. Número de aciertos y calificaciones obtenidas en el examen extraordinario de biología 1 correspondiente al período EA2011-2. Se puede observar el rango de aciertos obtenidos por los 21 alumnos que presentaron el extraordinario (columna izq.), resultado que corresponde a las bajas calificaciones reportadas para este extraordinario (columna der.). El promedio general es de 4.96, interpretando, refleja problemas en el nivel académico de los alumnos con respecto a los contenidos de la asignatura de biología 1. Hechos que inducen a la reflexión y cuestionamiento de cómo se están enseñando en las aulas los contenidos de la asignatura, por ejemplo el proceso de la replicación del ADN. 15 anteponiendo, en ocasiones, la impartición de todo el programa a la verdadera enseñanza de los contenidos. En congruencia con lo anterior y de acuerdo a las interpretaciones y experiencias de los profesores en la impartición del tema, aspectos generales e importancia de la replicación del ADN y, de acuerdo a lo establecido en el programa, se tiene: a) A la impartición de los temas de la unidad II le corresponden 32 horas, es en esta unidad donde está ubicado el tema de replicación, al cual “sólo le corresponden dos horas y, por lo mucho, cuatro para su revisión”. Esto en horas clase representa de una a dos sesiones en la semana, transcurrido el tiempo, se comienza la revisión de otra temática o se realiza el examen final de la unidad o del tema, según la planeación del profesor. b) Refiriéndose a la pauta de conducta y el nivel de complejidad del contenido que es señalado en el aprendizaje:22 qué el alumno comprenda los aspectos generales de la replicación del ADN; resulta ser, para algunos profesores, una condición que implica no profundizar en la revisión del tema y por lo tanto no emplear más de cuatro horas o dos sesiones para su enseñanza, esto en expresiones como: “pues sólo son aspectos generales, con unos ejercicios les queda claro, además no hay tiempo paramás, hay otros contenidos en el programa” y “realmente no es difícil para los alumnos lo entienden bien y logran el aprendizaje”. Pero ante esto, cómo saber que realmente hay un “exceso” de contenidos en un programa, cuál es el parámetro, si es que lo hay, de determinar que dentro de las intencionalidades del currículum existe un exceso de contenidos que ponen en conflicto la enseñanza de los mismos. Si el parámetro es porque no se terminan de enseñar todos los contenidos del programa y esto depende del tiempo que curricularmente está asignado para su enseñanza, primordialmente se tendrían que desentrañar las acciones docentes que se realizan dentro del aula, propiciando con ello, un primer acercamiento de cómo se está llevando el currículum a la práctica, incluso desde su correcta o más cercana interpretación, hasta las verdaderas intencionalidades del currículum. 1.2.3 ¿Cuál es la significación dada al tema de replicación del ADN directamente del programa?, ¿podría generar impacto en su enseñanza? Si el alumno tiene conocimiento de la replicación del ADN, le permitirá identificar las cuatro características de la molécula del ADN que tiene función de material genético. Con ello, no sólo podrán distinguirla del resto de las biomoléculas, sino que además verán el conocimiento integrado, y no como conceptos aislados. Cada una de las propiedades pueden ser retomadas para revisar temáticas posteriores al tema, como el concepto de mutación e importancia de ésta como fuente de variabilidad genética. 22 Ralph Tyler, Principios básicos del curriculum, pp.47-50, propone que un objetivo generalizado es especificar el contenido al cual se le aplica la conducta, por tanto los objetivos señalan aspectos de conducta y de contenido. Los objetivos constituyen los criterios más críticos que orientan las actividades del planificador del currículo. 16 a) Enseñanza enciclopédica y carga de contenidos conceptuales c) Poca importancia en su enseñanza b) No considerar los cuatro ejes del dicurso biológico Figura 4. Categorías donde se identificaron los problemas de la enseñanza del tema de replicación del ADN, en relación a la interpretación del programa. Como se mencionó, existen diferencias sustanciales entre la intención y las realidades educativas, otro ejemplo de ello es que, a pesar del impacto que pudiera tener el aprendizaje de éste tema en la comprensión de los sistemas vivos y en el enriquecimiento de la cultura biológica básica del alumno, se detectan algunos problemas en su enseñanza. El origen de algunos de ellos pueden derivarse de la interpretación de los elementos que conforman el programa, desde el propósito de la materia, de la unidad, el aprendizaje y del tiempo estimado para la enseñanza de los contenidos de la unidad y, concretamente, sobre el aprendizaje y tema de la replicación del ADN; problemas que se agruparon en categorías (figura 4): En lo que se refiere al inciso a), la enseñanza de temas relacionados con la genética, por su alto nivel de abstracción se queda sólo en la enunciación de un sinnúmero de procesos y conceptos sin estructura, ni integridad; mucho menos se determina su relevancia o aplicación a la vida cotidiana. Con esta visión de enseñanza, el profesor no realiza acciones que le permitan incentivar los aprendizajes procedimentales y actitudinales señalados en el programa. A pesar del enorme significado y aplicabilidad que tiene la genética en la sociedad, con algunas proyecciones éticas, económicas y sociales, se da poca relevancia al estudio de la enseñanza y aprendizaje de contenidos específicos de dicha disciplina, sobre todo a nivel medio superior.23 Aunado a esta situación se consideraría al proceso de replicación del ADN, proceso que ha servido para diseñar, implementar y perfeccionar técnicas de biología molecular, como la secuenciación del ADN. Además, el logro de aprendizajes conceptuales sobre tópicos relacionados con la genética, mejoran la comprensión de los procesos evolutivos, es aquí donde se relaciona con el segundo problema detectado, presentado en el inciso b), que denota la carencia o parcialidad en la enseñanza de los temas biológicos en los cuatro ejes que estructuran y dan integridad al discurso biológico. Como consecuencia, se pierde de vista, las propiedades de los sistemas vivos, el análisis del contexto histórico social, el pensamiento evolutivo y las relaciones Ciencia-Sociedad-Tecnología (CST); originando la fragmentación del discurso biológico. 23 Diego Ortega Capitaine, Comprensión del saber docente…, pp. 10-11. 17 Por último, el inciso c), hace referencia a la forma en cómo se estructura la enseñanza de este tópico. Al pensar en enseñanza, se tiene que considerar el programa de la asignatura que guiará en la proyección de los conocimientos. El profesional de la docencia no puede generar los aprendizajes deseados, si no ha pasado por un proceso de reflexión sobre su enseñanza y aquello que necesita saber disciplinariamente para construir dichos aprendizajes. Entonces, el profesor necesita no sólo conocer el contenido de su disciplina, también necesita saber cómo organizará esa estructura conceptual para su enseñanza.24 Las preguntas: ante estos resultados, surgen algunas dudas orientadas a comprender ¿qué está ocurriendo con la enseñanza de este tema?, ¿cómo se están construyendo las redes conceptuales en el aula?, ¿cómo se está trabajando el aprendizaje en el aula?, ¿el problema está en lo metodológico o en lo disciplinario?, ¿será la interpretación del tema o del aprendizaje que al ser señalado en el programa como aspectos generales de la replicación del ADN cada profesor en su entendimiento de “generales” enseña lo que él considera como “básico”?. Siguiendo con el análisis, puede observarse que las guías de estudio de biología 1 destinadas para apoyar a los alumnos en la preparación y presentación del examen extraordinario, —y consideradas como una evidencia, que debiera ser producto de otro análisis de cómo el profesor diseña, desarrolla y evalúa acciones dirigidas a la enseñanza—, y a través de las cuales el alumno tiene un segundo y tercer acercamiento al tema, carecía de reactivos, imágenes, textos o ejercicios referentes a la temática en cuestión. ¿Será esta la razón de porque en 10 de los 20 exámenes extraordinarios revisados no existían reactivos sobre replicación del ADN? Ante el hecho de que no esté considerado este tema en la guía de estudio, se originan otras preguntas: ¿el profesor enseña el tema en el salón de clases?, ¿si el programa señala aspectos generales de un proceso biológico entonces: “no lo doy al fin son aspectos generales” o ”como son aspectos generales sólo empleo dos horas para abordarlo”, o, “el tema no amerita más tiempo para enseñarlo, además el programa lo dice: sólo son aspectos generales”? 1.2.4 Intencionalidades para la mejora de la enseñanza del tema de replicación del ADN. Con estas evidencias, se vuelve trascendental la conformación de una propuesta de intervención didáctica para mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje del tema de replicación del ADN. Aquí radica la relevancia de este trabajo, que se enfoca en el diseño, estructuración, fundamentación y elaboración de un cuaderno de trabajo. Es importante señalar que esta contribución podrá considerarse como una propuesta para enriquecer la práctica docente, originada a partir de los problemas detectados y que tienen relación directa con la enseñanza del tema 24 Eugenio Camarena Ocampo, Enseñanza…, p. 24. 18 En cuanto a la propuesta, es indispensable en su diseño, elaboración y aplicacióntomar en cuenta: una reflexión sistemática de cómo mejorar el conocimiento disciplinario a partir del análisis de las estructuras conceptuales, metodológicas y cognitivas, sobre la forma de hacer que el otro aprenda la complejidad del proceso de la replicación del ADN, es decir, reflexionar sobre cómo enseñar el contenido y cuál es la complejidad conceptual del mismo; todo en función de las necesidades cognitivas de los sujetos inmersos en un proceso de formación escolar. Propuesta que considere a la didáctica como un saber reflexivo, hecho conocimiento sobre el campo de intervención áulica.25 Con estos últimos argumentos, se estructurará la propuesta de intervención para la mejora del proceso enseñanza-aprendizaje en relación al proceso de replicación del ADN, ya que, una vez identificado el problema, luego se convierte en punto de intervención y se proponen alternativas de solución.26 Asimismo, se realizará la valoración de la propuesta bajo los cuatro ejes que estructuran el discurso biológico, esto es, el análisis histórico, un enfoque que favorezca el pensamiento evolucionista, la relación del tema con la CST y por último, fomentar la comprensión de la replicación del ADN como una de las propiedades de los sistemas vivos. 1.3 Objetivo Diseñar, estructurar, fundamentar y elaborar un cuaderno de trabajo como contribución didáctica para la mejora del proceso enseñanza-aprendizaje del tema replicación del ADN aspectos generales e importancia. 1.3.1 Objetivos particulares Diseñar, construir, fundamentar y concretar los elementos que conforman el cuaderno de trabajo: sección del desarrollo disciplinario y sección de actividades que propician dinámicas de pensamiento. Interpretar cuantitativa y cualitativamente los datos empíricos derivados de la intervención didáctica en un grupo ordinario de biología 1. Contextualizar el cuaderno de trabajo como propuesta didáctica para la mejora de la enseñanza del tema de replicación del ADN, aspectos generales e importancia. 25 Idem. 26 José Muñoz Giraldo et al., “Experiencias en investigación-acción-reflexión…”, p. 13. 19 Capítulo 2 Marco teórico La autonomía y la responsabilidad de un profesional no se entienden sin una gran capacidad de reflexionar en la acción y sobre la acción... Una práctica reflexiva supone una postura, una forma de identidad o un habitus Perrenoud, P. 20 2.1 ¿Qué entender por Didáctica? En el ámbito educativo, lo didáctico puede ser considerado como polisémico y entendido como concepto, método, técnica, instrumentación, estrategia cognoscitiva, disciplina o ciencia; incluso, si la palabra es escrita con minúscula (“d”) o con mayúscula (“D”) dependerá de cómo se comprenda y apropie a la didáctica. 27 Con la finalidad de delimitar, fundamentar y estructurar el presente trabajo, a continuación se enuncian algunas posturas de cómo se comprende, teoriza, reflexiona y objetiviza a la didáctica. La primera postura teórica señala que la Didáctica ha sido concebida como una disciplina instrumental que ofrece respuestas técnicas para la conducción del aprendizaje en el aula y de ahí que se le haya considerado como una disciplina neutra, universal y acabada.28 La crítica fundamental a este planteamiento es sobre el reduccionismo con que se aborda el problema del aprendizaje, al cual sólo se le da como posibilidad una propuesta de carácter operacional, más que teórica. Con el propósito de evitar caer en ese reduccionismo, que, según descontextualiza la instrumentación Didáctica con la complejidad de la práctica educativa, es analizada en tres niveles fundamentales: aula, institución y sociedad. Se manifiesta que entre los conceptos consustanciales de la instrumentación didáctica se encuentran los objetivos, contenidos, actividades o situaciones de aprendizaje y evaluación. Asimismo, menciona que para referirse a la instrumentación didáctica se debe partir de una claridad teórica sobre el aprendizaje, por tanto, la concepción de aprendizaje determina el manejo que se haga de todos los componentes de una planeación o programación didáctica.29 En resumen, esta postura concibe lo didáctico como una instrumentación didáctica, no únicamente como el acto de planear, organizar, seleccionar, decidir, y disponer todos los elementos que hacen posible la puesta en marcha del proceso enseñanza-aprendizaje, sino al reconocimiento del acontecer del aula como una actividad-circunstancia, como una gama de determinaciones, tanto institucionales como sociales. Mientras que la segunda postura, menciona que la Didáctica es la disciplina pedagógica que se preocupa por los procesos específicos de la técnica de la enseñanza, referida por ella como la técnica para presentar el conocimiento, así como de incentivar y orientar a los alumnos en el proceso de enseñanza-aprendizaje. 30 Debido a que la Didáctica se vincula con los saberes, se requiere investigar y experimentar nuevas técnicas de enseñanza a partir de diversas disciplinas como la biología o filosofía; y que la didáctica no es aquella que propone un conjunto sistemático de principios, normas, recursos y procedimientos, sino que también involucra la reflexión que hace el profesor sobre su práctica docente que le permite entender, de diferente manera, los fines de la enseñanza. Gutiérrez señala que, de acuerdo a Néricci y Mattos, en el ámbito de la didáctica se procura analizar, integrar y orientar la labor docente a partir de los componentes: alumnos, docente, 27 Francisco Díaz Alcaraz, Didáctica y currículo…, p. 31. 28 Porfirio Morán Oviedo, “Instrumentación didáctica”, p. 139. 29 Ibid., pp. 158 -159. 30 Rosa María Gutiérrez Rodríguez, Manual para el trabajo docente, pp. 20-21. 21 objetivos, contenido, métodos, técnicas, medio gráfico y económico. Y agrega que la Didáctica puede ser considerada en sus aspectos generales y particulares; en relación a la enseñanza de las asignaturas, dividiéndose en didáctica general y didáctica especial o específica. Además, hace la distinción de que existe una acción didáctica que presenta tres momentos: la planeación, la ejecución y la evaluación. Por otro lado, refiere la existencia de un método didáctico, definido como el método o procedimiento de hacer algo; método que pretende conducir a los alumnos al redescubrimiento de la verdad, siendo su camino el logro de objetivos de aprendizaje. Dentro de estos métodos didácticos, Gutiérrez presenta una clasificación para elegir, presentar y ordenar el material; por ejemplo, a través de los métodos lógicos y psicológicos o inductivos y deductivos. Una tercera postura es derivada de la interpretación de algunos de los fragmentos escritos por Comenio, en su obra Didáctica Magna, quien empleó, por primera vez, la palabra Didáctica. Uno de los fragmentos en los cuales se puede inferir su visión de didáctica es: “El prudente obra con seguridad conociendo qué, dónde, cuándo y cómo ha de operar o dejar de hacer, y así nada le puede salir mal”.31 En la interpretación de esta enunciación, Comenio menciona el modo en el que debe enseñar, partiendo de cuestionamientos que permitirán en los docentes saber cómo operar. Interpretando lo didáctico como el constante cuestionamiento del hacer, —acción individualizada del profesor que favorecerá a que el proceso de aprender y enseñar salga bien—, y por tanto se logren éxitos en el acto de formación. Menciona que “no tratamos aquí nosotros de la ciencia y de la casualidad, sino del arte, con el que podemos prevenir lo fortuito”; se interpreta que la acción de enseñar debe verse y fundamentarse en el arte. El arte del hacer, basado en un ejercicio
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