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FACULTAD DE PSICOLOGIA UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE PSICOLOG[A DIVISIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES Y COORDINACIÓN DE PSICOLOG[A EDUCATIVA I COORDINACIÓN DE PRÁCTICAS DESARROLLO DE COMPETENCIAS DE RAZONAMIENTO CIENTIFICO EN NIÑOS DE PREESCOLAR INFORME DE PRÁCTICAS QUE PARA OBTENER EL TITULO DE : LICENCIADA EN PSICOLOGÍA P R E S E N T A N: JULIANA MARÍA FLORES PALMEROS MARYLINE .NALLELY RESENDIZ GÓMEZ DIRECTOR DE INFORME: LIC. JAVIER ALATORRE RICO REVISORA: DRA. FRIDA DÍAZ-BARRIGA ARCEO MÉXICO, D. F. 2010 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. U~ 1\ 1-"L 1 G I ~l'D 1'~ K·- h7$,. Mtra. Araceli Otero de Alba Mtra. Marquina Terán Guillén Dra. Frida Díaz-Barriga Arceo Dra. Irene Muriá Vila Lic. Javier Alatorre Rico ~ ~ ······-~~. - !· ·· ~)~ Agradecimientos Agradecemos infinitamente a nuestra máxima casa de estudios, la Universidad Nacional Autónoma México que nos formo más allá de los conocimientos académicos ya que fue testigo de nuestro crecimiento como personas. De igual forma agradecemos a nuestra facultad, pues gracias a ella fue posible realizar nuestro sueño de ser profesionistas y encontrar a personas que pasaron a formar parte de nuestra vida. Queremos agradecer específicamente al Lic. Javier Alatorre Rico por el acompañamiento, apoyo e interés que nos brindo a lo largo de nuestra formación durante las prácticas profesionales y el proceso de elaboración de nuestro informe; así mismo le agradecemos por creer en nosotras, manifestarnos su confianza y compartirnos su experiencia y conocimiento Otras personas que permitieron que nuestro trabajo se enriqueciera gracias a sus consejos y apoyo fueron la Dra. Frida Díaz-Barriga, Mtra. Araceli Otero, Mtra. Marquina Terán y la Dra. Irene Murió, son quienes estamos muy agradecidas por su atención e interés. Reconocemos a las docentes del CENO/ Legaría por creer en el proyecto y en nuestras habilidades, por su interés, esfuerzo y disposición, ya que sin ellas el trabajo realizado no hubiera tenido los mismos frutos; agradecemos las enseñanzas que nos brindaron y que nos permitieron desarrollar competencias profesionales. También agradecemos a nuestras compañeras y amigas Dianis y Ceci, que iniciaron con nosotras esta última etapa de formación académica, por su compañía, colaboración, apoyo y confianza durante las prácticas profesionales y por compartir con nosotras experiencias que nos permitieron establecer los lazos de amistad. Juliana y Maryline La madre tierra es redonda por que enseña que todo final es el comienzo ... Antes que nada quisiera dedicar el presente trabajo en memoria de mi Padre y de mi gran ángel, mi tío Erick, que cada día me dio y me da la fuerza para salir adelante y que se, se sentiría muy feliz de saber que logré realizar mi sueño. Siempre eres y serás una de las personas más importantes en mi vida, así como el gran impulso para luchar por lo que deseo. De igual manera le agradezco a mi Mamá, quien estuvo a mi lado en todo momento apoyándome en este largo camino. Gracias mamá por demostrarme y enseñarme que nada es imposible en esta vida, que sólo se requiere de esfuerzo y dedicación para lograrlo; eres la persona que más amo, gracias por luchar a mi lado, sin ti este sueño no sería una realidad. Gracias a mis dos pequeños hermanos, Liz y Marco, por apoyarme, por no dejarme flaquear, por estar a mi lado en los momentos más felices y difíciles de mi vida, por soportar mis locuras, etc. los quiero mucho. Gracias a mis abuelos y tío por apoyarme y estar a mi lado, por darme grandes enseñanzas, por confiar en mí. Amiga Mónica, muchas gracias por compartir conmigo este camino de formación profesional, que sabemos no fue sencillo, por ser mi confidente, mi apoyo, por los grandes momentos que compartimos dentro y fuera de la facultad, por las grandes lecciones de vida que nos unieron, por confiar en mí, en fin gracias por ser mi Amiga. Así mismo quisiera agradecer a mi compañera y amiga, Juliana, por compartir conmigo este gran paso en nuestra vida profesional, por enseñarme que todo tiene un porqué en esta vida, te doy las gracias por los grandes consejos que me brindaste, por tenerme paciencia, por la confianza y apoyo en la realización de este trabajo, así como en el ámbito personal. De igual manera gracias a tu familia, por brindarme su cariño y apoyo. Gracias amiga, fue difícil pero lo logramos. Maryline Lo maravilloso de aprender algo, es que nadie puede arrebatárnoslo ... Doy gracias a Dios por todas las bendiciones que me ha dado y brindarme la oportunidad de conocerlo cuando comencé el camino de mi carrera profesional, situación que me llevó a darle un sentido diferente a mi formación integral. Agradezco infinitamente a mis padres por su amor, ejemplo y apoyo, por compartir sus experiencias y tiempo conmigo, pero sobre todo por guiarme por el camino del bien. Los amo. Hermano, te agradezco tu compañía, apoyo y solidaridad en todo momento, así como el conocimiento que me brindaste para enriquecer este trabajo y todos los ámbitos de mi vida. Te amo. Le doy gracias a mi amiga Maryline por su apoyo, paciencia y dedicación en la elaboración de este trabajo, así como su compañía en los diferentes ámbitos mi vida, principalmente en los más difíciles. De la misma manera agradezco a su familia por la confianza que me brindó al abrirme las puertas de su hogar. A mis amigas Mónica, Kar/a, Viry y Bertha por todos los momentos que pasamos juntas a lo largo de la carrera profesional. Finalmente agradezco a todas las personas que de alguna manera me ayudaron en el caminar de mis estudios, a mi familia de Jornadas por la alegría que me comparten y a todas las personas que hicieron oración por mí. A todos infinitas gracias Juliana Índice l. Introducción 1. El aprendizaje de las ciencias en México.... .... ...... .. ..... ...... ... ...... ... .. ........ 4 2. Importancia del aprendizaje de las ciencias....... ... .. ... .... .................... 7 3. Entornos para el Aprendizaje de las Matemáticas en Educación Preescolar.. . ... ... .... ..... ............ ... ..... .... 9 11. Aproximaciones y enfoques de la enseñanza y el aprendizaje de la ciencia 4. Aproximaciones Psicopedagógicas .. . ... ... .. . ... ... ... .. . ... .. . ... .. ...... . ..... . 10 5. La Enseñanza de las ciencias a lo largo del tiempo ... ... ... .. . ........ .... 13 a. Enfoque tradicional en la enseñanza de las ciencias... ...... .... ....... . .. . .. .... .. . ... .. ...... .. ... ... .... .... ..... . .... ... .... . 14 b. El constructivismo como un marco explicativo del proceso enseñanza-aprendizaje ... ..... ..... ..... .. ...... ........ .. ...... :. ... .... .. ...... ....... 16 i. La enseñanza por Descubrimiento, del conocimiento científico ..... .. .. ... .. . ...... ..... ..... .. .... ... .. ............... ...... ..... ...... 17 ii . Concepciones alternativas como base para la construcción del conocimiento científico.. .. ..... .... ............. ....... ... ... .... .. ... ... ...... ...... ... 20 iii. Cambio de las ideas previas por conocimiento científico.. ... .... .. .... .. ........ .. ... ... ..... . .. ... . ........... ....... ... ........ 22 iv. La enseñanza mediante la investigación guiada... .... .. ... .. .. .. .... .. .................. .. ....... .... .. ... .. ... ... . .. .... .. 24 v. A manera de resumen ... ..... . .... .... . .... .. ... ....... .. .. ..... .. .. . ........ 26 111. La enseñanza de las ciencias bajo una perspectiva constructivista sociocultural 6. La importancia de la cultura en el proceso de enseñanza- Aprendizaje... .. . . .. . .. .. . ... ... ... .. . ... ... . . . ... ... . .. ... ... .. . ... ... ... ... ... ... .. . .. . 30 6.1 El docente como mediador entre el alumno y el conocimiento y sus competencias ... ........... .. .. ..... ... ...................................... .. .. .. .. 32 6.2 El alumno como participante activo en la construcción de su conocimiento ... ... ... ... .... .. .. .. .. ........ . ... ...... ... ....... .. .. .. ....... . .. ..... 36 6.3 Del desempeño asistido al desarrollo autónomo..... .. .. ........ . .. .. .... 39 6.4 La influencia del Contexto en el proceso de enculturación...... ... ... . 42 6.5 El papel del Lenguaje como mediador. ..................... ................. 49 6.6 El conocimiento como una herramienta para la solución de problemas.. ... . ... .... ...... ........... ... ... .... .. ... .. . ... ........ . ... .... .... ... 55 6.7 Qué saben los niños sobre ciencia. .... . .... ........ .. ...... ....... .. .. ..... .. 57 6.8 Desarrollo del pensamiento de Orden Superior en la enseñanza de las ciencias ... .... .. ... ... ..... . ........ ......... . ... .. . ... 63 U ___ _ _______ _ ... ___ ---~e:_a:~f!'_!:__E°!'!!_et_en_cias _ _ áe_<J{¡l_z_o_na_m_ien_t°5._ie_n_:_~~_:_~_"!}_~~~-áe ~ees~o-~r _ ________ T IV. La ciencia en preescolares de México 7. Articulación por competencias de la 68 Educación Básica en México ... ...... ......... ....... .... ..... .. ............... .... . 8. La ciencia desde una temprana edad.... ... .... . ....... ... ..... .. ... ... .......... 69 9. Campos formativos en la educación Preescolar. ... .. .... .... . .. .. ............. 71 1 O. Competencias del campo formativo Conocimiento y Exploración del mundo............ .. .. .. .... .. ... .... .. ... ..... .... ....... ........ ... . 73 11 . Implementación del Programa de Educación Preescolar 2004 en el ambiente Educativo... ... .. ..... .. ... ... ...... ............ ........ .... ... ..... . .. .. .... 7 4 12. Las situaciones didácticas como una forma de desarrollar razonamiento científico: una propuesta.... .. ....... .. ... ......... .. .. ..... ... .... 75 a) Las situaciones didácticas como una propuesta Educativa...... ... .. ....... ... ... .... ........ ...... .... .. ... .. ... ....... .... .. ...... . 76 b) Competencia Científica .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 c) Razonamiento Científico... .. .. .... ... .... .. .. .. .... ...... ... .. .. . ... ...... .... . 78 V. Metodología 13. Programa de Intervención... .... .. ... ..... . .. ... . ... .. .. ...... ...... .. .... .. ... .. .... 79 13.1 Objetivos Fundamentales.... .. ..... . ... ..... .... ..... ... .................. .. .. 79 13.2 Población Destinataria.... ... .... .. .. .......... .......... .... ..... .... .... ... .. 81 13.3 Espacio de Trabajo.... .. .......... ... .. .... ... ... .. .. . .... ...... ...... .. ....... 83 13.4 Instrumentos de Evaluación... ... ...... .. . .. . .... .... ..... ..... ... ..... . ... . 84 a) Prueba de Evaluación de Competencias Científicas en Preescolar... .. .. ... ........ .... .... .... ..... .. .. ....... ... 84 b) Cuestionario Sociodemográfico.. . ... .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . .. . .. .. . .. 85 13.5 Procedimiento..... .... .. . ..... . ......... ...... .. .. ... ....... . ... ........ ... . .... 85 a) Evaluación Inicial. ... .. ... ...... ........ . ..... . .. .. .... . ....... ... ... ..... ... 85 b) Intervención .... ..... ...... .. ... ......... ...... .. ... .. ...... ............... ... . 86 i. Diseño de Situaciones Didácticas..... . ... ....... .... ... .... .. .... 86 ii. Aplicación de Situaciones Didácticas.... ..... ... ... .... .. ..... .. 87 iii. Asesoría y Apoyo docente...... ........ .. .. ...... .. . ... ..... .. .. .. .. 91 iv. Componente de Padres... ..... ................. ... ... ... .. . .. ...... . 94 c) Evaluación Final. .... ..... ........... ...... ... ... .. ... ... ...... .. .... .... .... 94 VI. Resultados 14. Impacto de las situaciones didácticas en el Razonamiento Científico....... .. ...... ... ........... ....... ... .. ...... .. .. ... 96 a) Desarrollo del Razonamiento Científico.......... .. .. ... .... ... ........ 96 b) Diferencias del desarrollo del razonamiento científico entre las condiciones .... .... . ... .......... .. .. .. .... ...... . ... 96 c) Niveles de Razonamiento Científico .. . .. .... ... .. . ... .... ... ... ..... ... 98 1 ---------------- IDesarroffo áe Competencias áe IJ(azona miento Científico en :Niños áe <Preescofar T d) Desarrollo de competencias científicas en niños de preescolar. .... . ........ ............. ... .......... ...... .. .. . 100 15. Cambio en las capacidades de Razonamiento... .... ..... .... ...... .. ... .... 102 VII. Discusión.. ... ... .... ... .... ........ ... ...... .. ..... .. ... ... ...... ... .. .. .. ... .. . ...... .. 107 VIII. Notas.. ... . .. ....... ..... . ..... .. . .. ... .. ... .. . ... .. . .... .... ..... .. ... ... ..... ... . .... .. .. 116 IX. Referencias ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 X. Anexos ... .. .. .. .... ...... ..... ...... ... .. . ..... . ... ....... ... .. .. .. ... ..... ............... 125 -3- I __ _ IDesarro[J;, áe Competencias áe l}¡pzonamiento Científico en %ños áe IPreescofar l. Introducción En el siguiente capítulo se abordará la situación del aprendizaje de las ciencias en nuestro país a partir del análisis de los resultados de las pruebas internacionales, específicamente el Programme for lnternational Student Assessment (por sus siglas en inglés PISA) y nacionales como los Excale (Exámenes de la calidad y el logro educativos) y ENLACE (Evaluación Nacional del Logro Académico en Centros Escolares). De la misma manera se abordará la importancia de la ciencia en la sociedad, lo que conlleva a la reflexión de la enseñanza de la misma. Por último, se dará una descripción del programa de prácticas bajo el cual se desarrolló el presente informe. 1. El aprendizaje de las ciencias en México En México, la calidad educativa se ve reflejada por los resultados que arrojan evaluaciones nacionales, las cuales valoran en qué medida se han adquirido los conocimientos propuestos por el sistema educativo del país, así como evaluaciones internacionales que van más allá de la valoración de conocimientos y pretenden evaluar conocimientos y habilidades y su generalización en ambientes escolares y extraescolares o problemas que los alumnos presentan en su vida cotidiana. Estas pruebas evalúan principalmente tres ámbitos de conocimiento: matemáticas, lectoescritura y ciencias naturales; a continuación se mencionan los resultados de dichas pruebas específicamente en el área de ciencias, que muestran que la enseñanza y el aprendizaje de este campo en México requiere de más atención para lograr un mejor aprendizaje en ciencias, lo que permitiría que los alumnos puedan resolver problemas con un pensamiento científico, lograr que avancen satisfactoriamente a los siguientes niveles académicos, que se desempeñen favorablemente en estas pruebas y por lo tanto, un desarrollo del país. !DesarroÍÚJ áe Competencias áe IJ(¡izonamiento Cientfjico en :Niños áe <Preescofar ·~~~-~~~~~ De acuerdo con los Excale 2006 (Exámenes de la Calidad y el Logro Educativos) cuyo propósito es conocer qué tanto los estudiantessaben y pueden hacer respecto al currículo nacional de educación básica, así como sus habilidades y conocimientos escolares establecidos en el mismo, la mayoría de la población posee una mínima cantidad de conocimientos que les permitirán seguir aprendiendo sobre el campo de ciencias. En este sentido, un 49% de los alumnos que poseen dichos conocimientos se limitan a lo cotidiano, es decir, al conocimiento adquirido por su relación con el ambiente que les rodea (Instituto Nacional de Evaluación Educativa, 2007a). Asimismo, en la prueba ENLACE 2008 (Evaluación Nacional del Logro Académico en Centros Escolares), que evalúa conocimientos de tipo declarativo, la educación primaria se encuentra nacionalmente en los dos primeros niveles de logro insuficiente y elemental (79%), lo que indica que los estudiantes no poseen los conocimientos y habilidades en ciencias naturales, o necesitan fortalecerlos y desarrollarlos; en este sentido los niños de sexto año de primaria no poseen el conocimiento necesario, por ejemplo, para caracterizar un ecosistema, describir las características sexuales secundarias, temas relacionados con genética, etc. Lo mismo sucede con los estudiantes de secundaria en donde el 80.8% se encuentra en estos mismos niveles de logro (Instituto de Evaluación Educativa del Estado de México, 2008). Otra de las pruebas que refleja la situación de la educación de México en comparación con otros países es la prueba PISA (por sus siglas en inglés Programme for lnternational Student Assessment), que tiene como objetivo evaluar en qué medida los estudiantes de 15 años (edad en la cual se da fin a la enseñanza básica obligatoria) han adquirido "conocimientos y destrezas ... teniendo en cuenta la utilización del conocimiento en las tareas y desafíos de cada día" (Organisation for Economic and Co-operation Development, 2004, p.15) dichos conocimientos y destrezas son esenciales para participar plenamente en la vida en sociedad, así como para aplicar lo aprendido en la escuela en situaciones -s- ([)esarrofW áe Competencias áe 'l?Ju,onamiento Cientifico en :Niños áe <Prtescofar novedosas tanto del ámbito escolar como extraescofar. Específicamente, en el área de conocimiento de ciencias, se intenta saber si los alumnos han alcanzado competencias científicas, éstas son entendidas como la capacidad que el individuo posee para entender el conocimiento científico y cómo lo usa para adquirir nuevos conocimientos con el fin de comprender y tomar decisiones relacionadas con el mundo natural y con los cambios producidos por la actividad humana; también, incluye la capacidad para comprender las principales de la ciencia, entendida ésta como una forma de conocimiento y de investigación humana. De acuerdo a lo reportado por la evaluación de PISA 2006, los jóvenes mexicanos se ubican entre el nivel 1 y 2, lo que significa que los alumnos tienen un conocimiento mínimo y por lo tanto una aplicación limitada en el área de ciencias. Es decir, únicamente cuentan con un conocimiento científico para proporcionar posibles explicaciones en contextos cotidianos, o pueden llegar a conclusiones basadas en investigaciones simples. Además, tienen un razonamiento directo y llegan a interpretaciones literales de los resultados de una investigación científica o de la solución tecnológica de un problema; sin embargo no pueden identificar claramente temas científicos descritos en variedad de contextos, seleccionar hechos y conocimientos para explicar fenómenos, aplicar modelos simples o estrategias de investigación; tampoco interpretan, ni usan conceptos científicos de diferentes disciplinas y por lo tanto no los aplican directamente ni son capaces de tomar decisiones basadas en el conocimiento científico (INEE, 2007b). Sin embargo, lo que se esperaría de los jóvenes en su desempeño en la prueba, una vez que ya han pasado por los diferentes niveles de educación básica, es que tengan una habilidad para comprender y relacionar diseños de investigación, que empleen una variedad de conocimientos científicos abstractos y relaciones entre ellos para desarrollar explicaciones de procesos sistémicos, por último, que tengan la habilidad de comparar y diferenciar explicaciones opuestas al revisar la evidencia de sustento para formular argumentos por medio de la síntesis de evidencias provenientes de diversas fuentes (INEE, 2008). <Desarro{ÚJ áe Competencias áe IJ?s¡zonamiento Cientifico en :Niños áe Preescofar ------- La finalidad de tomar en cuenta los resultados de estas pruebas es porque permiten hacer conciencia de que la educación de ciencias en nuestro país es deficiente, debido a que los alumnos no cuentan con los conocimientos curriculares establecidos, ni con las habilidades y destrezas científicas que se persiguen, no sólo en los niveles educativos que evalúan estas pruebas, sino también en el programa de preescolar, ya que gracias a la Reforma Integral de Educación Básica se pretende articular la educación básica, desde este nivel educativo (ver Anexo 1 ), bajo el enfoque de competencias (SEB, 2009). 2. Importancia del aprendizaje de ciencias Con base en los resultados de las pruebas nacionales e Internacionales podemos observar que la educación básica del país en el campo de ciencias se encuentra en niveles elementales y conforme se avanza en estos niveles, se va formando una brecha educativa entre lo que saben los estudiantes y lo que deberían saber, esto se ve reflejado en un rezago y desigualdad en la población estudiantil que afecta a la sociedad en general, ya que "sin ciencia propia, sin un sistema de educación superior vigoroso y de calidad, una sociedad se condena a la maquila o a la medianía en el desarrollo" (Narro, 2009). Por tanto, es importante promover el interés por aprender y enseñar ciencia con el fin de desarrollar habilidades de pensamiento en la población que le permita comprender y explicar los fenómenos que ocurren a su alrededor de manera científica, diferenciar el conocimiento científico del que no lo es, es decir, detectar falsas soluciones a problemas con las que se engaña a la población Bonfil (2010), tomar decisiones con base en este conocimiento y así solucionar problemas construyendo herramientas que los permita resolver tomando en cuenta sus consecuencias, propiciando una mejor adaptación e inserción en una sociedad que se encuentra en constante cambio para generar un mejor desarrollo del país. Un factor que influye en el bajo desempeño del campo de ciencias es que la mayoría de los docentes no cuentan con un manejo adecuado del contenido de !DesaTTOífu áe Competencias áe 'R.¡lzonamitnto Científico en J.liños áe <Preescolar ~~~--~~~~~ este campo ni con las habilidades para la enseñanza del mismo. Lo cual se ve reflejado en la falta de motivación y dificultades de los estudiantes para apropiarse de dichos contenidos científicos (Ribeiro y Neto, 2008; Marchesi y Martin, 1998). · Sumado a esto, en el país no existe una evaluación para dicho campo en educación preescolar, lo cual resulta necesario ya que con el nuevo Programa de Educación Preescolar 2004 (PEP 2004) se ha planteado desarrollar en los niños competencias que propicien un razonamiento científico que puedan utilizar en diferentes contextos de su vida cotidiana , además que como ya se comentó anteriormente, estas competencias son las mismas que se requieren a lo largo de la educación básica a un nivel de desempeño diferente. Por otra parte, al no existir una formación docente que cuente con el conocimiento y habilidades necesarias para llevar a cabo el programa, es preciso instruir a las educadoras en el diseño y desarrollo de actividades que promuevan la adquisición de las competencias propuestas por el PEP 2004. Es por todo esto que el principal interés de esta práctica profesional fue intentar contribuir con la disminución de laproblemática que se ha venido abordando sobre la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias interviniendo en el primer nivel de la educación básica (preescolar), ya que los aspectos que evalúan las pruebas nacionales e internacionales engloban conocimientos y habilidades que requieren competencias básicas (como observación, formulación de preguntas, predicciones e inferencias, etc.) que se pretenden desarrollar en este primer nivel educativo. Asimismo, brindar herramientas a los niños que les permitan alcanzar habilidades y aprendizajes más complejos, no memorísticos ni rutinarios, por medio del apoyo y orientación que se le proporcionó a las docentes en su práctica dentro del aula. <Desarroflo áe Competencias áe 'Rgzonamiento Científico en 7'/iños áe <Preescofar ~~~~--~~~~ 3. Entornos para el Aprendizaje de las Matemáticas en Educación Preescolar El programa bajo el cual se llevó a cabo la práctica profesional se denomina "Entornos para el Aprendizaje de las Matemáticas en Educación Preescolar" y tiene como objetivo fundamental promover en los niños el desarrollo de las competencias planteadas por el PEP 2004 en los campos de Lectoescritura, Matemáticas y Exploración y Conocimiento del Mundo a través de la capacitación, acompañamiento y retroalimentación a las educadoras antes, durante y después de la implementación de entornos de aprendizaje diseñados entendidos como ambiente·s creados dentro del contexto escolar que favorecen el aprendizaje por medio de ayudas y materiales proporcionadas a los niños, etc.; dichos ambientes son contextualizados y donde se favorece una interacción alrededor de una actividad socialmente significativa. Debido a que el objetivo principal de este informe es el desarrollar competencias de razonamiento científico es importante resaltar cuáles son dichas competencias a nivel preescolar planteadas por el PEP en el campo de Exploración y Conocimiento del Mundo específicamente del aspecto de "Mundo natural": Observar seres vivos y elementos de la naturaleza de lo que ocurre en fenómenos naturales; Formular preguntas que expresen su curiosidad y su interés por saber más acerca de los seres vivos y el medio natural; Experimentar con diversos elementos, objetos y materiales para encontrar soluciones y respuestas a problemas y preguntas acerca del mundo natural; Formular explicaciones acerca de los fenómenos naturales que puede observar, y de las características de los seres vivos y de los elementos del medio; Elaborar inferencias y predicciones a partir de lo que sabe y supone del medio natural, y de lo que hace para conocerlo y Participar en la conservación del medio natural y proponer medidas para su preservación (SEP, 2005 pp. 86) . 11. Aproximaciones y Enfoques de la enseñanza y aprendizaje de la ciencia A lo largo de la historia se han presentado diferentes formas para abordar el proceso de enseñanza-aprendizaje dependiendo del paradigma en el que se esté basando. Hablando específicamente de la ciencia, los objetivos de aprendizaje a desarrollar han ido cambiando con el tiempo, ya que las demandas educativas en un inicio se centraron en la transmisión de conocimientos, posteriormente en la enseñanza del método científico y actualmente se requiere que los alumnos adquieran capacidades cognitivas que les permita ir más allá del contexto escolar. Es por esta razón que se han propuesto diferentes métodos que respondan a las necesidades generadas por dichos cambios en los objetivos de aprendizaje; algunos de estos métodos se encuentran bajo el marco explicativo del constructivismo, el cual pretende ir más allá de la simple recepción de información, no sólo en el campo de ciencia, sino que abarca todas las áreas de conocimiento. En este apartado se intenta presentar las principales características de las diferentes aproximaciones psicopedagógicas, así como de los métodos de enseñanza-aprendizaje propuestos a lo largo del tiempo. 2. Aproximaciones Psicopedagógicas Las investigaciones indican que la enseñanza de las ciencias se ha basado fundamentalmente en 3 escuelas pedagógicas o paradigmas de la educación. La primera propone que las actividades están caracterizadas· por su perspectiva empírica, presentando procesos experimentales y mostrando el material que se requiere para la realización de estos experimentos, ya que según los empiristas, el conocimiento está compuesto por sensaciones (materia prima de las impresiones del objeto), ideas (copia directa de las sensaciones) y las asociaciones entre ellas, se basa en la presentación de estímulos que los sentidos registran como nueva -10- rf>esarroífu áe Competencias áe IJ(azonamiento Científico en %ños áe Preescofar ------------------ ------ información. El sujeto cognoscente bajo esta perspectiva es un ente pasivo, una tabla rasa, un libro en blanco, en donde se imprimen las aportaciones de los objetos. Un paradigma que adopta las premisas anteriores es el conductismo, en donde se plantea que el conocimiento es una copia de la realidad y simplemente se acumula mediante simples mecanismos asociativos (Ravanis et al., 2004; Hernández, 1998). Por otro lado, la escuela socio-cognitiva propone que el aprendizaje es producto de la interacción social que tiene lugar alrededor de conceptos que son considerados como objetos cognitivos, en este caso se realizan intervenciones organizadas de enseñanza (guías) por parte del docente que permiten al alumno vencer esos obstáculos (Ravanis et al. , 2004). La tercer escuela , cognitiva evolutiva, concibe el desarrollo como un proceso que se produce en una dirección de adentro hacia afuera. Esta perspectiva piagetiana está en función de la ayuda para la construcción del conocimiento físico interactuando con el material pedagógico (Ravanis et al., 2004). Aunque Piaget afirmó que en todas las culturas hay procesos de socialización que implican intercambios sociales entre niños, y entre niños y adultos, no los mencionó en sus investigaciones como factores causales externos, tampoco introdujo las condiciones socioeconómicas, las peculiaridades históricas y culturales, ni el aprendizaje escolar. Con esto se puede afirmar que el modelo cognitivo evolutivo mantiene una posición débilmente interaccionista, porque la tensión y el peso explicativo recae mucho más en la parte del sujeto que en la del medio (Gárate, 1996). Es importante resaltar que esta escuela es una de las principales representantes del marco constructivista, mismo que se abordará más adelante con mayor detalle. Así mismo, existen diferentes paradigmas educativos que abordan el aprendizaje, uno de estos es el paradigma conductista, bajo el cual el aprendizaje se basa en el reforzamiento o debilitamiento de la asociación estímulo-respuesta, el estudiante es el que recibe el reforzamiento, el profesor es el que lo administra (Serrano y Pons, 2008); este paradigma propuso la tecnología educativa y la enseñanza programada que constituyeron , en su momento, una verdadera revolución en la enseñanza. El paradigma humanista, propuesto por Rogers, diferencia dos procesos de aprendizaje, el basado en el profesor (visto como una figura de autoridad que transmite la información) y el aprendizaje basado en el alumno, en donde éste es el encargado de adquirir el conocimiento, tiene una implicación personal y realiza una autoevalualción. A dicho conocimiento se le conoce como privado, que es aqu~I que el alumno se apropia personalmente, es por esta razón que no puede trasmitirse directamente de profesor a alumno. Para que se logre un conocimiento personal es necesario que el alumno lo construya individualmente y que influya en su conducta y actitudes. Para facilitar este conocimiento es importante que el profesor tome en cuenta los intereses de cada estudiante, dé importancia a sus ideas y establezca una relación de confianza mutua,es decir, una educación personalizada (Pope y Gilbert, 1988). Por otra parte el paradigma sociocultural o sociohistórico, propuesto por Vigotsky, enfatizó, dada su concepción teórica, la necesidad de una educación desarrolladora y una enseñanza problémica, que se basa en un aprendizaje en donde los estudiantes, guiados por el profesor, se introducen en el proceso de búsqueda y solución de problemas que son nuevos para ellos (Ferreiro, 2007), característica que lo hace estar bajo el marco explicativo del constructivismo. Bajo esta perspectiva se ve al aprendizaje como antecesor del desarrollo, ya que se considera que los procesos psicológicos superiores son originados por las prácticas sociales específicas en las que está inmerso el sujeto, así como por la internalización de las actividades mediadas por instrumentos psicológicos, mismos que aparecen dos veces en el desarrollo ontológico de las personas. En primer lugar aparece en un plano interpsicológico, es decir, en una interacción entre lo individual y lo social y, posteriormente, pasa a un plano intrapsicológico, el cual no - 12 - U __________ v_e_sarroflo áe Corrrpetencias áe 'R.¡zzonamiento Científico en :Niños áe_<Pr,_ e_es_co_fa_r _____ _ es una copia de lo interpsicológico, sino una reestructuración de éste. Por lo tanto, esta reestructuración determina o impulsa el desarrollo (Baquero, 1996). 3. La Enseñanza de las ciencias a lo largo del tiempo. En lo que respecta a la enseñanza de las ciencias y la ciencia misma, es un hecho que a lo largo de la historia han ido cambiando, y una de las dificultades que se han encontrado ante este constante cambio es que con frecuencia los docentes y los alumnos tienen metas e ideas distintas de lo que realmente deben hacer en el aula. Debido a que la meta de los profesores ha sido el enseñar conceptos y principios básicos de la ciencia, característicos de un conocimiento declarativo, se ha tenido como consecuencia que los estudiantes sólo tengan recuerdos de ciertos hechos y conceptos, esto porque los docentes piensan que la meta de la enseñanza de la ciencia es completar o llenar la mente de los estudiantes, en lugar de organizarla . Esta visión coincide con la concepción de la enseñanza tradicional en donde la meta educativa es la transmisión de conocimientos para que los estudiantes, por ejemplo, puedan acreditar un examen, pero no se logra que usen esas herramientas de dominio conceptual en una práctica auténtica, por lo que no se cumple con las demandas educativas y de formación de la enseñanza de la ciencia, las cuales consideran necesario hacer que los alumnos participen en las metas y si se prefiere, en la función educativa de la enseñanza de la ciencia (Pozo y Gómez, 1998; Brown y Duguid, 1989). En la actualidad desde los planteamientos de la psicología cognitiva, se parte de tres supuestos: el primero de ellos, señala que las diferentes formas de pensar pueden tener algún tipo de compatibilidad, es decir, que el conocimiento científico se convierte en una extensión del conocimiento cotidiano. Otra de las posturas que se han adoptado, nos señala que el conocimiento cotidiano tiene su base en lo que se ha aprendido y en las formas de pensar del individuo, las cuales se alejan de manera considerable de la racionalidad científica, lo que da lugar a la hipótesis de la incompatibilidad entre las dos formas de conocimiento. Y una <Desarro([o áe Co"'Petencias áe ~onamiento C~"}!!f!~~_e_n_7!!__ñ()!_'!.:_~~~~~o-~~-------------T ··--·····--·-··-··-·--·--·--···--·--··-···--····-·-···--·---·--· .. ---- última visión que se refiere a que entre estas dos formas de conocimiento (cotidiano y científico) debe existir una integración y jerarquización, que de alguna manera se podrían considerar independientes a su uso contextual, pero que deberían de integrarse, lo que le permitiría a los alumnos diferenciar las teorías implícitas del conocimiento que les fueron enseñadas e integrarlas con las formas más simples· e intuitivas del saber en modelos cada vez más complejos, elaborados y explícitos que proporciona la ciencia. Sin embargo en ocasiones y en determinados contextos, no siempre pueden ser los más útiles o relevantes (Pozo y Gómez, 1998). Es a partir de esto que se han hecho varias propuestas acerca de la enseñanza y aprendizaje de la ciencia a través del tiempo y dependiendo del enfoque desde el cual se aborde la práctica educativa. A continuación se presenta esta evolución de la enseñanza de la ciencia y los enfoques que han surgido como respuesta a las necesidades dadas como consecuencia de este mismo desarrollo y demandas de la sociedad. a) Enfoque tradicional en la enseñanza de las ciencias En este enfoque según lo señala Pozo y Gómez (1998), la principal meta de la educación científica es la transmisión de conocimientos verbales en donde el docente se convierte en el proveedor de conocimientos que se presentan como hechos y el alumno, que sólo juega un papel reproductivo, es el consumidor de dichos conocimientos los cuales tiene que aceptar como algo que forma parte de una realidad imperceptible provocando una indiferencia hacia los mismos. Como anteriormente se mencionó, aunque este enfoque no satisface las demandas educativas actuales sigue siendo vigente en la mayoría de las aulas, ya que muchos de los supuestos de este enfoque son asumidos por numerosos profesores de ciencias, esto se debe a que tienen una limitada visión de su rol pues creen que enseñar es transmitir lo que ellos saben del tema a los estudiantes y consideran que éstos aprenden cuando repiten lo que se les transmite y evaluar -14 - lo conciben como la reproducción de lo que los alumnos memorizaron (Parián y Martín del Pozo, 2004). Además de esto, para los docentes no es importante el aprendizaje de los alumnos como proceso, en su lugar, se encargan de reforzar únicamente las respuestas correctas o castigarlas en caso de que éstas no lo sean; es por esta razón que el docente era visto como una figura de autoridad que se basaba en una comunicación unidireccional (Mauri, 1993). Sin embargo, este enfoque tradicional ha sufrido algunos cambios, ya que fue de la simple transmisión de conceptos a una transmisión cultural, es decir, se le dio más importancia a la transmisión de información, valores y reglas que en suma conforman las verdades de la herencia cultural, sin dejar de lado la concepción del estudiante como receptor pasivo de información y no como participante activo (Pope y Gilbert, 1988). Una de las limitaciones de este enfoque es que no se asegura que los saberes conceptuales que se transmiten puedan ser dinámicos y flexibles fuera del aula e incluso dentro de la misma. Del mismo modo, algunas de las consecuencias que puede traer consigo dicho enfoque es que los alumnos se sientan desmotivados, desinteresados y desconectados de los conocimientos que le son transmitidos, y al mismo tiempo el docente se sienta cada vez más frustrado ante estas actitudes (Pozo y Gómez, 1998). Lo anterior sucede debido a que este enfoque concibe la enseñanza y el aprendizaje de tal manera que promueve la pasividad de la mente, ya que retoma las teorías psicológicas del desarrollo como el conductismo y asociacionismo (Pope y Gilbert, 1988). Debido a estas limitaciones, algunos autores han concluido que llenar de información, conocimientos y hechos la cabeza de los alumnos no permite que sean capaces de enfrentarse de manera autónoma y eficiente a problemas, ya que se requiere de destrezas y estrategias para activar efectivamente los conocimientos así como ser activo en la adquisición de estos (Pozo y Gómez, 1998). Además, es importante que los profesores estén al corriente de las -15 - U ··--·······-· ······-·-- __ ----- --~!ª"°_fÚJ_á•_c_ompetencias áe <J(¡izonamiento Científico en %-~~'!_'__~'!_'!!_~"._ _______________ T perspectivas delos alumnos para generar experiencias en las que reflexionen sobre sus propias ideas y reconozcan su papel como constructores del conocimiento (Pope y Gilbert, 1988). Al tomar en cuenta las limitaciones de este enfoque fue necesaria la creación de modelos educativos que retomen los rasgos y disposiciones que los alumnos tienen dentro del aula, uno de los enfoques que tienen este fin es el de la enseñanza por descubrimiento. b) El constructivismo como marco explicativo del proceso enseñanza-aprendizaje En contradicción con la enseñanza tradicional que anteriormente se mencionó, diferentes investigaciones han planteado que el conocimiento no es una copia de la realidad , sino una construcción personal que el aprendiz hace sobre la misma. Es a partir de la concepción del estudiante como participante activo que se ha planteado un marco explicativo que reúne diferentes aportaciones psicopedagógicas, denominado constructivismo. El constructivismo es el resultado del constante debate que se dio entre el racionalismo, el cual sostiene que el conocimiento se produce gracias a las capacidades innatas del sujeto; y el empirismo, que plantea que dicho conocimiento se genera gracias a las experiencias, ya que la realidad es externa, y que la manera de acceder a esta es por medio de capacidades sensoriales. Como resultado de estas dos posturas, el constructivismo plantea que la formación de conceptos se sitúa al interior de los sujetos, ya que la realidad no puede ser conocida en sí misma, y que depende de los mecanismos cognitivos con los que cuenta el sujeto, dichos mecanismos permiten la transformación de la realidad . Es por ello que esta postura, señala que el conocimiento se genera a través de la experiencia, es decir, la actuación sobre la realidad , experimentando y transformando situaciones u objetos (Araya, et al., 2007) . Desde este marco se trata de explicar cómo es que se llega al conocimiento, considerando el aprendizaje como un proceso activo en el que principal actor, el alumno, es el encargado de ensamblar, extender e interpretar, es decir, construir -16- ![)esarro{ú, áe Competencias áe 'R.f¡zonamiento Cient~o en 'Niños áe PreescoCar T el conocimiento a partir de la experiencia y la información que lo rodea. Dicho conocimiento es producto de la interacción social y con la cultura. Así mismo el constructivismo, permite realizar un diagnóstico, valorar o establecer juicios y tomar decisiones que faciliten el proceso de enseñanza-aprendizaje (Chadwick, 1999; Solé y Coll, 1993). A lo largo del tiempo el constructivismo se ha visto afectado por diferentes aportaciones de cómo abordar la enseñanza, en este caso de la ciencia, partiendo del papel activo del alumno. A continuación se presentan las diferentes aportaciones que se han desarrollado para la enseñanza de dicho campo de conocimiento. i. La enseñanza por descubrimiento, del conocimiento científico Un primer planteamiento de Bruner fue que el método más adecuado para la enseñanza, es aquel que tenga como finalidad guiar al niño, para que por sí solo haga descubrimientos, es decir, aquel procedimiento didáctico en el que el aprendizaje sea inductivo, a partir de problemas o de situación problemáticas que aumenten la motivación intrínseca, que desarrolle la capacidad de aprender a aprender, de aprender a organizar la información, de interiorizarla o personalizarla , que fomente la capacidad de pensar, la confianza en sí mismo, etc. Basándose en esta concepción de la enseñanza que propone la enseñanza por descubrimiento en donde se plantea que a cualquier persona, independientemente de la edad, es posible enseñarle los fundamentos de cualquier materia, incluso los niños desde muy temprana edad, pueden formar las ideas básicas que constituyen la ciencia. Esto gracias a que la personas tienen la capacidad de intuición, entendida ésta como la capacidad de producir conjeturas, hipótesis y conclusiones, siempre y cuando se propicie que los alumnos participen en la realización de actividades que les permitan darse cuenta de las incongruencias que existen entre lo que piensan y lo que observan, de esta manera los alumnos serán capaces de descubrir nuevos conceptos, que en ocasiones puede coincidir con las ideas básicas de la -17- IDesarro{ÚJ IÍe Competencias IÍe ~zonamiento Científico en :Niños IÍe <Preescofar ciencia. Es por esta razón que el autor plantea que la principal tarea de la enseñanza es crear actividades que propicien descubrimientos, y que esto es mucho más importante que el aprendizaje de respuestas correctas respecto a la ciencia (Candela, 1991 ; Hernández, 1991 ). De la misma manera, Pozo y Gómez (1998) plantean, refiriéndose a este mismo enfoque, que la mejor manera de aprender ciencia es haciéndola, y que su enseñanza debe basarse en crear experiencias que permitan investigar y construir los conocimientos científicos, ya que la mejor forma de lograr el aprendizaje de algo es descubriéndolo. Es por esta razón, que en primer lugar el docente es el encargado de crear actividades que se asemejen a las investigaciones científicas, es decir, diseñar escenarios para el descubrimiento del conocimiento y en un segundo lugar, debe de proveer problemas a los alumnos y dejar que sean ellos mismos los que encuentren respuestas. Desde esta perspectiva se considera que existe una compatibilidad entre la forma en la que se aborda la ciencia en las tareas científicas y la forma en que es abordada por los niños así que si se les enfrenta a situaciones parecidas a la de los científicos podrán desarrollar estrategias correspondientes al método científico y que por tanto serán capaces de crear las mismas conclusiones y elaborar teorías científicas, es decir, lo que se debe lograr es que los estudiantes actúen y vivan como científicos. Una de la críticas a dicho enfoque es que no se toma en cuenta la diversidad de conocimientos como lo son los académicos, los cotidianos, los científicos y los que traen consigo el profesor y los alumnos que se consideran necesarios para lograr la enseñanza de las ciencia (Benito, 2009). Otros estudios han señalado que debido a las concepciones alternativas o conocimientos previos sobre la ciencia de los alumnos en algunas ocasiones se presentan dificultades para aprender de manera significativa hechos, conceptos, teorías de ciencias y tecnologías (Vázquez y Manassero, 2007). Otra de las críticas que se le han hecho a dicho enfoque es que para resolver problemas cotidianos no se utiliza un razonamiento científico, sino que se basan en diversos sesgos y reglas heurísticas que se desvían del método científico. Por otro lado, se ha considerado que el pensamiento formal o el dominio de habilidades del método científico es una competencia necesaria pero no suficiente para acceder al conocimiento científico y una última crítica es que la enseñanza por descubrimiento empobrece la labor docente por completo y, como consecuencia, la propia labor educativa ya que pierde su función social en la formación de futuros ciudadanos y la transmisión de la cultura dejando a los alumnos la labor de descubrir el conocimiento por ellos mismos de manera independiente (Pozo y Gómez, 1998). Estas críticas se ven reforzadas por el propio Bruner ( 1987), ya que cuestiona la eficacia de este enfoque debido a que reconoce que al estar inmersos en una cultura, una de las principales formas en las que se aprende no es principalmente a través del descubrimiento sino mediante la invención que tienen los niños para desarrollar un propio método para aprender, método que les permita no sólo aprender el material que se le proporciona en el contexto escolar, sino que aprendan a utilizar dicha información para la solución de problemas. Como consecuencia a estas críticas, surgieron de.tensores del enfoque tradicional, caracterizado por ser una enseñanzadirigida y expositiva por parte del profesor, figura principal en el escenario educativo. Paralelamente, al tomar en cuenta la diversidad de conocimientos, anteriormente mencionados, se presentaron dos posturas. La primera de ella tiene que ver con la analogía que existe entre el conocimiento científico y el cotidiano. La segunda de ellas considera al "alumno como científico" y bajo esta perspectiva se proponen tres modelos didácticos: el primero, en donde hay un movimiento en las concepciones alternativas de los alumnos; el segundo que propone un cambio conceptual y por último el modelo de enseñanza por investigación (Pozo y Gómez, 1998; Benito, 2009). -19 - <Desa"offcJ áe Competencias áe <J(g.zonamiento Científico en :Niños áe !J'reescofar ii. Concepciones alternativas como base para la construcción del conocimiento científico El aprendizaje significativo fue propuesto por David Ausubel quien, al igual que otros teóricos constructivistas, postula que el aprendizaje no se basa en una simple asimilación pasiva de la información, sino que requiere de una reestructuración activa de las percepciones, ideas, conceptos y esquemas que el aprendiz posee en su estructura cognitiva. La postura de Ausubel se deriva del aprendizaje por descubrimiento, sin embargo, esta propuesta de aprendizaje plantea que la información nueva establece una relación con la información que ya existía en la estructura cognitiva del estudiante, es decir, se establece una reestructuración (Díaz Barriga y Hernández, 1999). De la misma manera Ausubel señala que los problemas de la enseñanza tradicional se deben a que no se da un adecuado manejo de los procesos de aprendizaje de los alumnos, por lo que no es necesario recurrir al descubrimiento sino dedicarse a la mejora las exposiciones para permitir una mejor comprensión (denominada por el fundador de esta teoría como aprendizaje significativo), ya que es necesario no sólo tomar en cuenta la lógica de las disciplinas, sino que al mismo tiempo se deben considerar la lógica de los alumnos; es por esta razón que una de la limitaciones de dicha teoría radica en que sólo es válida con aquellos alumnos que hayan alcanzado cierto desarrollo cognitivo y dominio de la terminología científica (Pozo y Gómez, 1998). Bajo este enfoque se plantea que en toda práctica educativa el alumno debe de contar con una disposición para aprender, ya que éste es el encargado de relacionar los conocimientos y experiencias previas con la nueva información, así mismo el docente es el encargado de dirigir la integración de dichos aprendizajes, de brindar los materiales de estudio y las experiencias educativas necesarias para el logro de un aprendizaje significativo que le permita al alumno ir más allá de la memorización y poder generalizarlo a diferentes contextos que le ayuden a dar un - 20 - <DesarrofW áe Competencias áe 'l<p.zonamiento Cienti.fico en J./íños áe Preescolar ·--- significado a lo que se aprende y aplicarlo tanto en ambientes escolares como en los que no lo son (Díaz-Barriga 2003). Así el aprendizaje de las ciencias bajo este enfoque consiste en lograr que los estudiantes asuman como propios los conceptos de la ciencia y establezcan relaciones entre dichos conceptos; pero este aprendizaje debe ir más allá, se debe lograr una explicitación del significado de dichas relaciones, lo que da pie a la creación de un entramado de conceptos lo más organizados y complejos posible. Es por esto que la estrategia didáctica que se debe seguir, por ejemplo, las exposiciones orales o escritas, deben de establecer de manera explícita las relaciones entre la nueva información, los conocimientos y conceptos científicos existentes en el aprendiz para que sean capaces de compartir los significados con la ciencia (Pozo y Gómez, 1998). De acuerdo con los mismos autores, como consecuencia al planteamiento de este enfoque se establecieron diferentes críticas, una de ellas señala que en lo que se refiere a la enseñanza de las ciencias presenta limites, ya que si bien la enseñanza expositiva puede ayudar a que los alumnos comprendan cuestiones científicas cuando cuentan con conocimientos previos, no lo son cuando se trata de cambiar radicalmente dichos conocimientos. En todo caso se trata de un modelo que es eficaz para lograr un ajuste progresivo en las concepciones de los alumnos referente a los conocimientos científicos, pero ineficaz para el logro de una reestructuración de los mismos. Por otro lado, cuando existe una incompatibilidad entre las concepciones previas de los alumnos y las ideas científicas, no se podrá lograr una conexión entre las mismas y en consecuencia un aprendizaje. En este sentido se puede decir que se trata de una teoría de comprensión, más que una teoría de aprendizaje constructivo. Como resultado, estas críticas condujeron a un nuevo enfoque sobre la enseñanza de las ciencias basado en la activación y cambio de los conocimientos previos de los alumnos mediante a la exposición a conflictos cognitivos. - 21- T fDesa rroffo áe Competencias áe IJqu:onamiento Científico en %ños áe <Preescofar ----- iii. Cambio de las ideas previas por conocimiento científico Otro de los enfoques de la enseñanza de la ciencia es el que se basa en la presentación de conflictos cognitivos que parten de las concepciones alternativas de los estudiantes y que al enfrentarse a dichos conflictos se busca que tengan un cambio conceptual, que es entendido como la sustitución de las teorías alternativas de los estudiantes por unas más competentes, es decir, más próximas a las concepciones científicas. Para esto, el alumno debe ser el encargado de darse cuenta, gracias al conflicto cognitivo, de que sus concepciones previas son insuficientes para resolverlo y así pueda sustituirlo; este primer tipo de conflicto busca desestabilizar al estudiante pues su concepción no puede explicar la realidad que se le presenta; el segundo tipo de conflicto busca enfrentar la concepción previa y la nueva concepción científica demostrando que ésta última sí es válida para responder al presente problema y a los que se presenten más adelante. Sin embargo, como lo demuestran las investigaciones el conflicto no siempre es suficiente para generar el cambio conceptual, pues esta propuesta no toma en cuenta los factores motivacionales y los intereses que el estudiante tiene y que le impiden que haya un cambio conceptual ya que para el alumno sus ideas previas sí cubren todas sus expectativas. Así se parte de la premisa de que es el alumno el que elabora y construye su propio conocimiento, haciéndose conciente de sus limitaciones y tratando de resolverlas (Pozo y Gómez, 1998; Rodríguez y Carretero, 2004). Según este enfoque, la principal meta de la educación científica es cambiar las concepciones intuitivas de los estudiantes y sustituirlas por ideas correspondientes a la ciencia . El motivo de que esta sea la meta educativa es porque se asume que existe una incompatibilidad entre el conocimiento cotid iano y el científico. Así la meta del currículo de este enfoque es que los alumnos dominen y comprendan los sistemas conceptuales en los que se basa el conocimiento científico a través de una revolución conceptual en la mente de los estudiantes, es entonces que lo -22- <Desarroffo áe Competencias áe <R.¡Jzonamiento Cientifico en !Niños áe <Preescofar importante es combatir las concepciones alternativas de los alumnos sin importar hacer una jerarquización de las mismas (Pozo y Gómez, 1998). En lo que respecta a la educación en ciencias a nivel Preescolar en México Gallegos y Calderón (2009) consideran que es importante reconocer que se encuentra en una etapa inicial y que es necesario tomar en cuenta las concepciones que los niños tienen del conocimiento científico, el uso de materiales, la estructura que debe guardar la estrategia didáctica,la cual debe retomar los esquemas cognitivos y procesos de construcción conceptual del infante, entre muchos más. Un ejemplo de aplicación de este enfoque en nuestro país es el trabajo realizado por Calderón, Flores y Gallegos (2008) quienes crearon una propuesta llamada Educación en Ciencias en Preescolar diseñada con la finalidad de desarrollar procesos de construcción de explicaciones y representaciones en los alumnos pequeños. El enfoque de la propuesta parte de considerar que los niños pequeños tienen un papel fundamental en la construcción de su conocimiento y que éste no se logra únicamente mediante su participación en actividades lúdicas, sino que debe propiciarse la estructuración de elementos conceptuales que lleven al establecimiento de relaciones causales o relacionales por medio de la explicitación de las representaciones de los niños. Este desarrollo se logra en una situación que favorezca una rica interrelación con el maestro así como con sus pares. Según Pozo y Gómez (1998), señalan que este enfoque educativo presenta problemas ya que las concepciones alternativas, aun cuando han sido sometidas a conflictos cognitivos, persisten en los alumnos. Existen diferentes causas posibles a este fracaso del enfoque, una primera causa puede deberse a la forma en que los docentes, e incluso investigadores, proponen el cambio conceptual a través del conflicto cognitivo, ya que en ocasiones muchos de sus supuestos son vagos para los mismos. Una segunda causa puede deberse a que la idea de un cambio radical o eliminación del conocimiento intuitivo es difícil, pero incluso puede ser - 23 - 1 _____ ·--------- ---([)e~"_'!_[{o_áe Co_mp_et_en_aas_ áe_<J@zo_na_m_ie_nt_o_Ci_-en_t ffi_c_o e':_?!!_•ño_s áe ~~S:.~~-' _______ T imposible e inconveniente en varios dominios, ya que este conocimiento intuitivo· tiene una lógica cognitiva que lo hace insustituible, por lo que actualmente se considera que es necesario que exista una jerarquización e integración para la construcción del conocimiento científico. Y una última razón hace referencia a que el enfoque se centra en el cambio conceptual o sistemas de conocimientos, lo cual es insuficiente ya que es necesario tomar en cuenta todos los elementos del currículo, como por ejemplo un cambio en la metodología y en las actitudes al mismo tiempo que se da el cambio conceptual. Por todas estas razones se considera necesario que se proponga otro tipo de actividades para desarrollar conjuntamente los cambios en conceptos, metodologías y actitudes, por lo que se ha propuesto situar a los alumnos en un contexto de investigación guiada. iv. La enseñanza mediante la investigación guiada Para abordar el tema del aprendizaje Gagné propone un modelo jerárquico que partió de aspectos cognoscitivos y análisis de tareas; al respecto señala que la práctica no garantiza un aprendizaje, manifiesta la importancia de la verbalización como un facilitador, destaca la estructura del conocimiento y aprendizaje secuencial, que las tareas deben ser estructuradas de tal manera que el alumno logre responder de manera adecuada a la misma y que domine previamente los conceptos de los que se compone un principio o definición. Lo anterior equivale a una transferencia jerárquica en la que se parte de un aprendizaje de señal, equivalente al condicionamiento clásico, hasta un aprendizaje que permite la solución de problemas mediante la combinación de dos o más principios que permiten la planificación de una respuesta a una situación planteada (Hernández, 1991 ). En lo que lo respecta a la instrucción o procedimiento de enseñanza, Gagné propone el método de descubrimiento guiado y considera que es superior al descubrimiento propuesto por Bruner. Dicho método plantea que no debe existir - 24 - 1. ----------------------~si:__rroffo áe Competencias áe <R._azonamient~!!_~n_t_ífa_o~-~~s-áe_~':'_~~!_ ______ _ una distinción entre la actividad física e intelectual, es por esta razón que una de sus características es que existe una dependencia entre la respuesta esperada del alumno y los estímulos que el profesor proporciona. Un aspecto importante es que el profesor jamás da la respuesta, sino que es el encargado de proporcionar materiales ilustrativos a los alumnos para que ellos estudien por su propia cuenta; diseñar actividades que generen un conocimiento a través de la solución de problemas, del mismo modo es éste quien, a la par de los alumnos, plantean y solucionan los problemas, por esta razón resulta importante generar la comunicación y el diálogo entre estudiantes y de éstos con el docente, lo que ayuda a la explicitación de los procedimientos, conceptos y actitudes de los mismos. De la misma manera, el profesor deberá guiar la labor de investigación que lleven a los educandos a dicha solución, pero al mismo tiempo refuerza, matiza o cuestiona las conclusiones obtenidas por los estudiantes al realizar diferentes ajustes lingüísticos que conduzcan al alumno por el camino adecuado para lograr un objetivo, esto a través del planteamiento de preguntas que estén basadas en las mismas respuestas del alumno. Las respuestas que proporcionan los alumnos suponen un aprendizaje reforzado ya que se basa en el esquema estímulo-respuesta-reforzador (Akinbobola y Afolabi , 2009; Contreras, 1998). En este modelo se asume que para lograr cambios conceptuales en la mente de los alumnos es necesario que paralelamente se den cambios en la metodología y en las actitudes, así como situar a los alumnos en un contexto de actividades similares a las realizadas por la ciencia (por ejemplo, situarlos en un laboratorio escolar), pero bajo la guía y dirección del profesor que actúa como director de investigaciones. Es así que la meta de este tipo de enseñanza es lograr que los estudiantes construyan socialmente los modelos y teorías científicas, así se pretende que existan cambios en los procedimientos y actitudes para aprender ciencia proporcionando actividades que de alguna manera se alejan de la realidad cotidiana. Por la manera en que se provoca el cambio conceptual se considera que el enfoque adopta una posición constructivista, ya que si bien es cierto que los - 25 - rDesarroÍÚJ áe Competencias áe <J(azonamiento Científico en 7'/iños áe <Preesco~_r ----·----T modelos y teorías son producto de una construcción científica, sus métodos y valores son producto de la construcción social, es ésta la razón por la que resulta necesario situar a los alumnos en contextos sociales parecidos a los que se producen en la construcción de la ciencia (Pozo y Gómez, 1998). El principal problema al que se enfrenta dicho enfoque es que demanda un alto nivel de compromiso y exigencia al profesorado, ya que se les requiere un cambio conceptual, procedimental y actitudinal respecto a la forma en la que conciben el currículo de ciencias y sus metas, este mismo problema es paralelo a lo que se pretende que logren los alumnos. Otra de las dificultades a la que se enfrentan los docentes, es que es necesario que conozcan la meta que desean lograr, por lo que no es concebible que sea un miembro más de la investigación en conjunto con sus alumnos, ya que de ser así no podrá ayudarlos a llegar a la correcta solución de los problemas (Pozo y Gómez, 1998). v. A manera de resumen Al inicio de este capítulo se presentaron las diferentes aproximaciones que sirvieron como base para desarrollar paradigmas en la educación que permitieran erradicar los problemas que se presentan en el aprendizaje, en especial, en lo que respecta a las ciencias (Ver Tabla 1 ). En este sentido, al estar bajo las ideas empiristas, el objetivo de la educación consistió en transmitir, principalmente a través de los sentidos, los conocimientos científicos o la realidad a los aprendices considerados como tablas rasa; uno de los principales paradigmas que adopta dichas premisas,es el conductismo, que se basa en el reforzamiento o debilitamiento de las respuestas de los alumnos. Posteriormente, bajo la influencia de Piaget, se considera que el aprendizaje se da de adentro hacia afuera, es decir, que el conocimiento es construido por el propio sujeto en interacción con el material pedagógico; sin embargo no se dio una propuesta educativa para desarrollar los contenidos curriculares. Por otro lado, se desarrollo una aproximación socio-cognitiva , que a diferencia de las - 26- !Desarro{[,, áe Competencias áe <R.¡zzonamiento Científúo en :Niños áe <Preescofar aproximaciones anteriores, le da una mayor importancia a la interacción social a través de la guía del docente. Uno de los paradigmas que señala que la enseñanza es centrada en el alumno, es el humanista, en donde la labor principal del profesor es el crear confianza en el alumno para que este sea el encargado y responsable de adquirir el conocimiento, es decir, se da un conocimiento individual que tiene una influencia directa en sus actitudes y conductas. Por último, el paradigma sociocultural basa el proceso de enseñanza en la presentación de problemas, en donde el estudiante (constructor de su conocimiento), con la guía del profesor, busca y soluciona problemas que son nuevos para él. Una de las principales características de este paradigma, es que plantea que el aprendizaje precede al desarrollo, ya que para lograr procesos psicológicos superiores, es necesario que el alumno internalice la cultura por medio de la interacción entre iguales y el docente, en donde las herramientas psicológicas y materiales, que son proporcionadas por el docente, sirven como puente entre el alumno y la cultura, y a la vez como ayudas que favorecen el desarrollo potencial del alumno. Finalmente, el objetivo de presentar los diferentes métodos de la enseñanza constructivista fue el resaltar algunas de las características que cada uno de estos tiene y que a la vez están presentes en el paradigma sociocultural, perspectiva en la que se basa el presente trabajo. De la misma manera, hay algunas ideas que el paradigma no comparte con estos métodos como la que plantea que el aprendizaje se da desde un plano individual hacia el exterior, es decir, que para que se logre un aprendizaje es necesario que el alumno alcance un desarrollo cognitivo que se lo permita. En lo que se refiere al conocimiento, el paradigma sociocultural está en total desacuerdo en que éste se dé por medio de la transmisión y reforzamiento y que el alumno sólo reciba la información. Así mismo, este enfoque comparte la idea del alumno como constructor del conocimiento, sin embargo discrepa en que esta - 27 - construcción se realice de manera autónoma con la simple interacción con los materiales. Ya que desde esta perspectiva se parte de la premisa de que el individuo está inmerso en una sociedad y en interacción con su cultura es importante que se tenga en cuenta que los alumnos tienen ideas previas, que si bien, en ocasiones no coinciden con el conocimiento científico, sí forman la base para la construcción de dicho conocimiento, es así que se descarta la idea de eliminar el conocimiento previo para sustituirlo por el científico. Como anteriormente se mencionó, existen características que el paradigma sociocultural comparte con los métodos constructivistas, como lo es la concepción del alumno como el principal actor del aprendizaje, ya que si se le proporcionan ambientes o contextos auténticos que sean lo más parecido a las actividades de su cultura (en este caso científica), así como una guía y apoyo por parte del docente que facilite la interacción del alumno entre sus pares y con el material, es posible que mediante la reestructuración e integración de sus conocimientos previos adquiera conocimientos científicos y lo que es aún más importante, un desarrollo del razonamiento científico que le permita extrapolarlo a actividades de su vida diaria. Es por esta razón que para lograr el razonamiento científico es importante tener en cuenta cada uno de los factores y actores que influyen en el proceso de enseñanza-aprendizaje dentro de este paradigma, ya que si se proporciona un ambiente de aprendizaje contextualizado, las ayudas necesarias, se propicia la interacción, la mediación semiótica, es decir, una enculturación científica que permita que los niños de preescolar, independientemente de su desarrollo cognitivo logren dicho razonamiento, objetivo principal de este trabajo. -28- (f)esarrofló áe Competencias áe t/?g=onamiento Científico en !}liños áe 'Preesco(ar ········-···········--.. ··. ···-·· ···········-·---·----·-----------·······-······-·····- ·····················- Tabla 1. Enfoques de la enseñanza y el aprend izaje de la ciencia CONSTRUCTIVISMO Tradlc:'-1 Pslcogen6tlco Descubrimiento Significativo Cambio :11 ·~ lnvn:.::i " ., Conceptual Gul!lda riJ . Receptor Único Descubridor del Encargado de Hace Cambio pasivo de la responsable del conocimiento de relacionar ideas conciente la conceptual, información aprendizaje forma autónoma y conceptos ineficacia de procedimental 1 previos con la sus actitudinal para nueva concepciones la construcción w: información alternativas social de ~apelclel para resolver modelos y Alumno los problemas teorias y las científicas. sustituyen por ~· la nueva información Transmisor de Facilitador de Facilitador de Genera Encargado de Diseña li: ¡ información materiales materiales y actividades que crear conflictos actividades creador de faciliten la cognitivos estructuradas. Papel del ambientes relaciones entre proporciona docente cientificos las ideas materiales y previas de los plantea alumnos con la problemas. nueva Guia, refuerza : información matiza conclusiones Expositivo/ Descubrimiento Descubrimiento Expositiva/ Generación de Descubrimiento 'Método de unidireccional de la realidad autónomo Bidireccional problemas guiado a través lmseftanza independientement cognitivos de actividades 1 e de la edad estructuradas Memorización Equilibrio y Inductivo en Integración de Cambio de las Parte de un de la acomodación donde se organiza ideas, ideas y aprendizaje E- información entre las e interioriza la conceptos y conocimientos R-ra un estructuras información a la proposiciones previos por la aprendizaje de ~prendlzaje cognitivas( por que esta expuesto con la nueva nueva solución de !+ etapas de información. información y problemas de desarrollo) con generalización manera la nueva de la misma autónoma. información . - 29 - U __ f[)esa rrofio tÍe Competencias tÍe ~onamiento Científico en :Niños tÍe <Preescofar 111.La enseñanza de las ciencias bajo una perspectiva Constructivista sociocultural Como en el apartado anterior se mencionó, han existido diferentes formas de abordar el proceso de enseñanza-aprendizaje en las ciencias. Dichas formas se propusieron con la intención de cumplir los objetivos de aprendizaje, que como la ciencia misma, han ido cambiando a lo largo del tiempo. En la actualidad, debido a las demandas de la sociedad, más que un almacenamiento de conceptos y teorías sin relevancia para el alumno o el aprendizaje del método científico, que aunque se consideran necesarios para razonar científicamente no son suficientes, se pretende crear capacidades cognitivas que favorezcan el desarrollo de este razonamiento. Como diferentes investigaciones muestran uno de los paradigmas que más se ha utilizado para cumplir este tipo de objetivos es el sociocultural, por lo que es importante describir los principales elementos del mismo en el siguiente apartado. 4. La importancia de la cultura en el proceso de enseñanza- aprendizaje. Desde que el ser humano nace lo hace dentro de una sociedad que a lo largo del tiempo ha desarrollado y formado ciertas características, es decir, una cultura particular debido a que, comoseñala el constructivismo, tanto el individuo como los grupos de individuos construyen ideas acerca de cómo funciona el mundo. La forma en que los individuos dan sentido al mundo cambia y los puntos de vista individuales y colectivos se modifican con el tiempo (Novak, 1997). De la misma manera, en el ámbito educativo, el alumno llega a un contexto sociocultural en el que participan el enseñante, sus compañeros y los instrumentos culturales (tales como los textos culturales, las computadoras, los discursos, etc.) como coautores del hecho educativo (Hernández, 2006). - 30- En este sentido, la perspectiva constructivista sociocultural propuesta por Vigotsky plantea que la construcción cognitiva está mediada socialmente e influida por la interacción social presente y pasada. Así, el aprendizaje es el resultado de un proceso interactivo complejo establecido en torno a tres elementos: los alumnos que aprenden, los contenidos que se aprenden y el profesor que ayuda a los estudiantes a construir significados y a atribuir sentido a estos contenidos. A la articulación de estos tres elementos se le conoce como triángulo interactivo o triángulo didáctico (Serrano y Pons, 2008) . Lo que construye el alumno está determinado por lo que el maestro le señala, sus ideas influyen en lo que el niño aprende y el cómo lo hace. Así mismo se señala que tanto la manipulación física como la interacción social son necesarias para el desarrollo del niño. De igual forma hace énfasis en la importancia de identificar lo que el niño entiende realmente, si el maestro tiene una interacción adecuada con el niño puede distinguir cual es su concepto (Bodrova y Leong, 2004) . Del mismo modo Cubero (2005) hace referencia a la perspectiva histórica cultural (como también se le denomina de Vigotsky, la cual concibe la evolución del individuo como un sujeto participante en un grupo cultural y no como un sujeto biológico. Es a partir de esta premisa que el autor se interesa en cómo diferentes formas de funcionamiento intelectual pueden desarrollarse dependiendo de distintas épocas históricas, las cuales están asociadas a diferentes estructuras socioeconómicas. El postulado más importante de esta teoría es la idea de que los procesos psicológicos superiores (procesos característicos de los seres humanos, dados de manera voluntaria y que requieren de la utilización de signos) tienen su origen en la vida social, en las interacciones que se mantienen con otras personas y la participación en actividades reguladas culturalmente. Es por esta razón que el papel que juegan cada uno de los elementos que participan en estas actividades (docentes, alumnos, el contexto, las herramientas culturales y psicológicas, el lenguaje, las ayudas ajustadas, etc.), es de vital importancia para la construcción del conocimiento. l[)esarroffo áe Competencias áe '%zonamiento Científico en :Niños áe Preescofar ~~~~- -~~-~~~~ Sin embargo, ya en la ciencia específicamente, existen ciertas perspectivas sobre un supuesto cambi<:> conceptual que propone que la gente simplemente cambia sus puntos de vista sobre algún tópico o dominio de la ciencia, sin la necesidad de cambiar algo más como sus vidas o identidades. Es por esto que este supuesto va en contra de de la investigación sociocultural, pues cambiar tu mente no es simplemente cuestión de tomar una decisión racional, es más que eso, ya que es un proceso social que implica consecuencias personales y sociales (Lemke, 2001). 6. 1 El docente como mediador entre el alumno y el conocimiento. Uno de los vértices más importante dentro del triángulo interactivo en la perspectiva sociocultural es el docente por su papel como mediador entre la cultura (traducida en el ámbito educativo como los contenidos curriculares) y el alumno. Dentro de este rol el docente se encarga de crear contextos o ambientes que favorezca en los alumnos un aprendizaje haciendo uso de las herramientas que culturalmente se han constru ido, proporciona ayudas que permiten que sean ellos los que construyan su conocimiento, dichas ayudas son retiradas paulatinamente por medio de la negociación entre el alumno y docente con la finalidad de que el primero se convierta en el responsable de su aprendizaje favoreciendo su autonomía. Otro de los aspectos que la perspectiva sociocultural sostiene es que el conocimiento está ligado a la acción; en este sentido el ámbito de conocimiento debe ser juzgado en términos de la capacidad que tienen los docentes para emplear hábilmente herramientas que adquieren en la medida en la que participan en actividades de diversas comunidades de práctica en las que están involucrados, la aplicación de dichas herramientas les permite alcanzar metas específicas especialmente las que se desarrollan en las aulas. Sin embargo, los profesores no han logrado llevar a la práctica los elementos que caracterizan esta - 32- CDesarro/To áe Competencias áe 'l(¡uonamiento Científico en 'Niños áe <Preescofar ---------- perspectiva ya que algunos investigadores consideran que el principal problema es que los docentes no saben qué es lo que pide el currículo de ciencia y presentan dificultades para entender los conceptos de la misma. Para la enseñanza efectiva de la ciencia diferentes investigaciones señalan que ésta depende de la adecuación del entendimiento de los docentes sobre el conocimiento científico y sobre las maneras en las que este conocimiento puede ser enseñado exitosamente a los niños (Traianou, 2006). Otros investigadores dicen que los docentes tienen que entender un pequeño número de principios científicos generales (grandes ideas o ideas generales}, esto porque lo que se quiere que aprendan los niños son las idea generales y no partes o conceptos específicos. Debido a que los docentes no cuentan con el conocimiento científico requerido, se cree que la solución es enseñarles los conceptos que no saben o entienden, y que éstos los construyan durante la interacción diaria con el mundo físico. Sin embargo, no consideran la enseñanza de procedimientos para resolver problemas, situación que podría mejorar el aprendizaje de la ciencia en los alumnos (Traianou, 2006). Al respecto Duit (2006) considera que no es suficiente dominar completamente algún tema para que sea posible enseñarlo, sino contar con conocimientos acerca de la naturaleza de la ciencia, así como actualizarse con las nuevas visiones sobre la enseñanza y aprendizaje que proporcionan tanto la psicología, como la pedagogía para mejorar su labor docente. Por otro lado es importante tomar en cuenta que cualquier persona que esté encargada de la enseñanza de alguna disciplina científica transmite mensajes sobre el mundo científico, sus actores, valores, etc. Cada una de estas ideas que los docentes poseen se debe a las creencias socialmente construidas sobre la ciencia y los científicos, así como a las diferentes experiencias que han adquirido en su labor de enseñanza y que al mismo tiempo influyen en la misma. Es por esta razón que es importante conocer lo que piensan los docentes sobre cienci~, ya -33- rDesarroUo át Competencias át IJl..azonamiento Científico en Niños áe <Prttscofar que son los encargados de introducir la cultura y las prácticas científicas a los niños (Guerra, 2006). En lo que respecta a nuestro país, los docentes son convocados a enseñar, además de los conocimientos científicos, mensajes sobre el mundo de la ciencia y sus actores principales, los científicos, a un nivel que se adecue a los diferentes niveles educativos, es decir, se pretende que en el aula se hable sobre ciencia, sus métodos, procesos y valores, cómo los científicos trabajan y comunican sus trabajos. De esta manera se busca que los alumnos se introduzcan al mundo de la ciencia y se interesen en ella para que la perciban como parte de la actividad humana que resulta interesante
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