DuqueEdisson-2009-MovimietoTierraSol

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LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS Y LA INVESTIGACION ORIENTADA EN 
LA ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DEL FENÓMENO DE LAS ESTACIONES 
COMO CONSECUENCIA DEL MOVIMIENTO DE LA TIERRA Y SU POSICIÓN 
RESPECTO AL SOL. 
 
 
Autores 
EDISSON ANTONIO DUQUE RODRÍGUEZ 
CÉSAR AUGUSTO PÉREZ OCAMPO 
 
 Espacio de conceptualización 
INVESTIGACIÓN MONOGRÁFICA 
 
Asesora 
GLORIA MARÍA GRISALES GONZÁLEZ 
(Especialista en Didáctica de las Ciencias Experimentales) 
 
 
FACULTAD DE EDUCACIÓN 
LICENCIATURA EN EDUCACIÓN BÁSICA CON ÉNFASIS EN CIENCIAS 
NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL 
MEDELLÍN 
2009 
 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
���La�acción�educativa�siempre�será�una�utopía��
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 3 
AGRADECIMIENTOS 
 
De� manera� general…� agradecemos� a� la� facultad� de� educación� de� la�
Universidad�de�Antioquia�por�potencializar�y�participar�en�nuestra� formación�
como� � maestros.� A� nuestros� asesores� y� maestros� por� su� guía� constante� que�
aportaron�para�la�culminación�de�esta�investigación�monográfica�y�sembraron�
en�nosotros�la�semilla�de�asumir�el�reto�de�ser�maestros.�
�
A� todos� los� compañeros� y� amigos� por� contribuir� desde� su� mirada� critica,�
argumentativa�y�motivadora�en�el�transcurso�de�esta�investigación�monográfica.�
�
A� la� Institución� Educativa� Normal� Superior� de� Medellín� y� a� la� maestra�
cooperadora�Rita�Patricia�Villa,�por�brindarnos�el�espacio�en�nuestra�practica�
pedagógica�y�permitir�vivir�la�realidad�desde�los�espacios�educativos.�
�
De�manera�particular…�
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Edisson�Duque�Rodríguez��agradece�a�Sir�Krishna�por�sus�grandes�enseñanzas�
de� vida,� por� su� gran� legado� y� conocimiento� trascendental� � como� fuente� de�
inspiración,�guía�y�valor�para�enfrentar�la�vida.�
A�mi�familia�en�especial�a�mi�madre�por�brindarme�su�apoyo�constante�en�los�
momentos� más� difíciles,� A� mi� padre� por� su� preocupación� y� apoyo.� � Todo�
aquello� que� posibilito� y� me� permitió� alcanzar� mis� metas� y� superar� algunas��
adversidades.�
�
Y�Cesar�Augusto�Pérez�Ocampo�agradece�a�Dios�por� su�presencia� espiritual�
que�siempre�estuvo��y�estará�en�mi�condición�humana�y�acción�de�vida.�
A�mis�padres�por�su�apoyo�incondicional,�a�mi�madre�por�las�preocupaciones�
en�mi� labor�como�estudiante�y�su�ejemplo�de�superación�personal� frente�a�la�
adversidad�y�a�mi�padre�a�quien�quiero�dedicar�en�su�memoria�el�esfuerzo�y�
culminación�de�esta�investigación�monográfica.�����
�
Y� a� todas� aquellas� personas� que� de� alguna� u� otra� forma� � durante� nuestra�
formación�como�docentes�fueron�de�gran�soporte�y�motivación.�
 
 
 4 
 
TABLA DE CONTENIDO 
 
 TABLA DE CONTENIDO 4 
 INDICE DE CUADROS Y GRAFICAS 7 
 
1. INTRODUCCIÓN 8 
2. DESCRIPCION DEL PROBLEMA 9 
2.1 Planteamiento y justificación del problema 9 
2.2 Pregunta de investigación 13 
3. OBJETIVO 14 
3.1 General 14 
3.2 Especifico 14 
4. MARCO REFERENCIAL 15 
4.1 Resolución de problemas en la enseñanza 15 
4.1.1 Conceptualización de problema 15 
4.1.1.1 ¿Qué es un problema? 15 
4.1.1.2 ¿En que se diferencia un problema de un ejercicio? 18 
4.1.1.3 ¿Qué es resolver un problema? 18 
4.1.1.4 ¿Problema o pregunta? 19 
4.1.2 Tipos de problema 20 
4.1.2.1 Según el tipo de solución 20 
4.1.2.2 Según el objetivo que se proponen 20 
4.1.2.3 Según el ámbito de aplicación 21 
 5 
4.1.2.4 Según el tipo estructura 22 
4.1.3 Como entender la resolución de problemas 22 
4.2 Investigación orientada 24 
4.2.1 La enseñanza – aprendizaje como investigación orientada 26 
4.2.1.1 Cambios en la tarea 28 
4.2.1.2 Cambios en la estructura 29 
4.2.1.3 Cambios en el funcionamiento de la clase 29 
4.3 Contenidos específicos sobre el fenómeno de las 
estaciones. 
 
30 
4.3.1 Movimientos de la tierra 30 
4.3.1.1 Movimiento de rotación 30 
4.3.1.2 Movimiento de traslación: el año 31 
4.3.1.3 Precesión 32 
4.3.2 Radiación solar 33 
4.3.3 Fenómeno de las estaciones 36 
4.3.3.1 Las estaciones del año 36 
4.3.3.2 Causas y efectos de las estaciones 36 
4. 3.3.2.1 Solsticios y equinoccios 37 
5. DISEÑO METODOLÓGICO 39 
5.1 Justificación 39 
5.2 El estudio de caso 42 
5.3 Conceptualización del objeto de estudio 46 
5.3.1 Contexto de la investigación 46 
5.3.1.1 Ubicación de la institución 46 
 6 
5.3.1.2 Características generales de los estudiantes de la institución 47 
5.4 Identificación de la población seleccionada 48 
5.4.1 Muestra 48 
6. ANALISIS DE RESULTADOS 50 
6.1 Concepciones iníciales 50 
6.2 Actitud hacia las ciencias. Test. 54 
6.3 Resolución de problemas 59 
6.4 Conceptos del fenómeno estacionario 65 
7. DISCUSIÓN DE LA INFORMACIÓN 
 
69 
8. CONCLUCIONES E IMPLICACIONES 73 
8.1 Sobre el fenómeno de las estaciones 73 
8.2 Sobre la resolución de problemas y los instrumentos 74 
8.3 Implicaciones en la enseñanza 75 
8.4 Dificultades 77 
9. CAMINOS ABIERTOS PARA FUTURAS 
INVESTIGACIONES 
78 
10. REFERENTES BIBLIOGRAFICOS 80 
11. ANEXOS 83 
 
 7 
 
 
INDICE DE CUADROS Y GRAFICAS 
 
 
4.1 Las tres dimensiones de la propuesta de enseñanza como 
investigación orientada 
27 
4.3.1 Estaciones del año en cada zona 38 
5.2 Pruebas para evaluar la calidad y objetividad de un estudio 
de caso 
45 
6.1.1 Sol-Tierra los responsables del fenómeno de las 
estaciones 
51 
6.1.2 Respuestas de interpretación de gráficos 52 
6.1.3 Representación inicial del sistema Sol-Tierra-Luna 53 
6.1.4 Conceptos iníciales sobre el fenómeno de las estaciones 53 
6.2.1 Grafico. Promedio general de cada pregunta 55 
6.2.1 Rango característico de preguntas. 56 
6.2.2 Grafico. rango característico de preguntas por categoría 57 
6.2.2 Cuadro. Registro rango característico de preguntas de la 
muestra. 
58 
6.3.1 Diseño para la aplicación de la estrategia didáctica 59 
6.3.2 Categorías emergentes en resolución de problemas 60 
6.3.3 Datos emergentes de la muestra en resolución de 
problemas 
61 
6.4.1 Datos emergentes de la muestra en el tema del fenómeno 
estacionario. 
66 
6.4.2 Datos emergentes de la muestra en el modelo sol-tierra 68 
7.1 Grafica. articulación de la información 71 
 
 
 
 
 
 8 
 
 
 
 
 
En la medida que el conocimiento científico ha intentado dar explicación a los 
fenómenos naturales y al mismo tiempo darle sentido a nuestro devenir como 
especie humana, se ha provisto de un cúmulo de información y explicaciones 
contenidas en aspectos socio – científicos que hacen parte de un acervo cultural 
en relación a la ciencia, dando lugar a diferentes interpretaciones, tanto intuitivas 
como lógicas desde el punto de vista científico, razón por la cual debe cumplir 
un papel crucial en las dimensiones y tratado de las ciencias para propiciar 
mecanismos de pensamiento más elaborados y organizados, que posibilite e 
integren áreas como la astronomía con temas referentes como: el origen del 
universo, la vía láctea, el sistema solar, los cuerpos celestes, entre otros, que son 
de difícil comprensión por su alto nivel de abstracción como lo es el caso del 
fenómeno de las estaciones. 
En concordancia a lo anterior y en vista a la importancia de introducir y profundizar 
en temas como las estaciones de año es que la presente investigación 
monográfica se pretende implementar estrategias de enseñanza-aprendizaje 
desde la resolución de problemas como investigación orientada en la comprensión 
del fenómeno de las estaciones referente a los movimientos de la tierra y su 
posición respecto al sol. 
 
Para la planeación y diseño de esta estrategia didáctica se utilizó desde la 
investigación cualitativa la metodología de estudio de caso como metodología de 
investigación, la cual que se propone y se implementa a través de la resolución de 
problemas en una muestra de 4 estudiantes delgrado 7° en la Institución 
Educativa Normal Superior de Medellín. 
 
1. INTRODUCCIÓN 
 9 
Esta monografía luego de abordar los referentes teóricos en resolución de 
problemas, Investigación orientada, el fenómeno de las estaciones y el enfoque 
metodológico, se aplican diferentes instrumentos que buscan determinar las 
concepciones alternativas de los estudiantes, su actitud hacia las ciencias, los 
heurísticos personales y la apropiación del tema, permitiendo a los estudiantes 
inferir y relacionarse de manera integral con las temáticas a trabajar generando así 
circunstancias que involucran un sinnúmero de fenómenos, teorías, preguntas e 
implicaciones en el abordaje de los tópicos explicativos de las ciencias, en 
conjunto con su vida cotidiana y a otras situaciones. 
 
Para luego presentar la fase de sistematización y análisis de la información 
recolectada, pretendiendo realizar una adecuada categorización de los datos 
recopilados, de tal manera que se pueda realizar un análisis coherente de los 
resultados para por último mostrar las conclusiones e implicaciones educativas 
propias de los tópicos presentes en esta investigación. 
 
 
 
 
 
2.1. Planteamiento y justificación del problema 
 
En la medida que la especie humana ha tratado de explicar los fenómenos 
naturales y darles un sentido significativo a estos hechos y su interacción con 
ellos, ha buscado medios o instrumentos que le permitan comprender o abstraer 
mejor aquellos fenómenos, que a pesar de ser difíciles de observar, influyen de 
manera contundente en los factores bióticos y abióticos del planeta. 
A través de la historia el hombre ha construido diferentes interpretaciones de los 
fenómenos naturales, que le ayudan a tener una visión más clara de los sucesos y 
de su entorno, lo cual ha generado la creación de un sin número de teorías, 
2. DESCRIPCION DEL PROBLEMA 
 10 
hipótesis, investigaciones y modelos; que al ser llevadas al aula de clase han 
obstaculizado la enseñanza y el aprendizaje científico, por las percepciones, 
opiniones, intereses y construcciones de las diferentes comunidades académicas 
y sus integrantes, generando así conceptos y representaciones erróneas, como 
en el caso del fenómeno de las estaciones. 
En la actualidad el tema de los ciclos estacionarios ha sido enseñado con 
dificultades, con explicaciones obsoletas y conceptos poco apropiados, para el 
entendimiento de los educandos, como se puede evidenciaren algunos libros de 
texto como son: 
• Conciencia (Martha Patricia Acevedo Trujillo – Editorial Norma, Bogotá 
2002) 
• Vida, Ambiente y Naturaleza (Guillermo E. Mora G. Editorial McGRAW-
HILL, Bogotá 2004) 
• Cartilla Temática “El Sistema solar” (Santillana 2002). 
Que exponen modelos del sistema Sol-Tierra, en el cual se muestran orbitas 
circulares perfectas, ubicando el sol exactamente en el centro de la orbita terrestre 
y omitiendo la inclinación de la Tierra. 
 
En paginas de Internet como son: 
• http://www.astronomos.org/articulistas/Polaris/2006/11--Estaciones.pdf 
(Editor Polaris: Carlos López Soberanes 18 Marzo 2007). 
• www.meteored.com/ram/numero7/meteorologia2.asp (Fernando Llorente 
Martínez). 
• http://www.astromia.com/solar/estatierra.htm (Astronomía). 
Las graficas no alcanzan a sustentar las explicaciones teóricas, carecen de 
sentido científico y espacial. 
 
Cabe decir que no se han podido encontrar evidencias de investigaciones 
realizadas sobre el tema que puedan servir como antecedentes en la resolución 
 11 
de problemas, pero se han encontrado investigaciones referenciadas sobre el 
tema como: 
• IDEAS PREVIAS Y CAMBIO CONCEPTUAL EN ASTRONOMIA. UN 
ESTUDIO CON MAESTROS DE PRIMARIA SOBRE EL DIA Y LA NOCHE 
(Grupo Esquel de Enseñanza de las Ciencias, Concejo de Investigaciones, 
Universidad Nacional de Patagonia, Revista enseñanza de las Ciencias 13 
pag 81-96. Argentina 1995) y 
• ALGUNAS INTERPRETACIONES SOBRE EL FENÓMENO DE LAS 
ESTACIONES EN NIÑOS, ESTUDIANTES Y ADULTOS (Revista Eureka 
sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias (2004), Vol. 1, Nº 3, pp. 
146-166). 
• NAVARRETE SALVADOR, A.; AZCÁRATE GODED, P. Y OLIVA 
MARTÍNEZ, J. Mª. EL PORTAFOLIO COMO INSTRUMENTO DE 
INVESTIGACIÓN Y COMO RECURSO PARA LA REFLEXIÓN DEL 
DOCENTE EN FORMACIÓN SOBRE EL FENÓMENO DE LAS 
ESTACIONES (Enseñanza De Las Ciencias, 2005. Número Extra. Vii 
Congreso). 
De acuerdo a los modelos intuitivos y a las interpretaciones cotidianas de los 
individuos al tratarse de explicar el fenómeno de las estaciones, éstos presentan 
un cierto grado de dificultad intrínseca debido al nivel de abstracción que requiere 
el paso del fenómeno observado a su representación e interpretación en un marco 
heliocéntrico, a veces fácil de aceptar pero no tan fácil de asumir y de imaginar. 
 
Conscientes de las dificultades señaladas y de la importancia de una adecuada 
comprensión del estudiante sobre fenómenos cotidianos como éste, surge nuestra 
motivación e interés por la enseñanza de este tema, como objeto de 
investigación,; en aras de clarificar en el estudiante el modelo científico vigente 
en torno al fenómeno de las estaciones como consecuencia del movimiento de la 
tierra y su posición respecto al sol, como una de las directrices propuesta en los 
 12 
lineamientos curriculares para el área de ciencias naturales y educación 
ambiental: “La dinámica de la ciencia consiste en acercarse indefinidamente a la 
verdad eliminando errores, pero no podemos concebir el error como la negación 
de la verdad. Un error es, más bien, un punto en uno de los caminos hacia la 
verdad, y cada punto en ese camino es un error de mayor y menor magnitud. Así, 
puesto que no tenemos una verdad absoluta, convivimos con el error 
permanentemente. Para poderlo identificar necesitamos de un espíritu crítico que, 
como puede mostrarse, opera siempre y una misma forma: somete las teorías a la 
crítica conceptual y las contrasta con la realidad”. (Lineamientos curriculares 
ciencias naturales y educación ambiental pag. 15. Capitulo I, 2 CIENCIA Y 
TECNOLOGIA, 2.3. Naturaleza de la ciencia). 
 
De donde se puede concluir la siguiente idea: la nueva era de la informática y los 
avances científicos hasta la época, obligan a la educación a impartir una formación 
integral, de la cual hace parte la habilidad de aprender a aprender, de aprender a 
hacer, donde maestros y estudiantes sean como parte del sistema, en el cual este 
ultimo debe ser activo, participante de su aprendizaje con la flexibilidad de 
adaptarse a nuevas situaciones, adquirir nuevos conocimientos y cuestionar viejos 
paradigmas, que contribuyan al mejoramiento cultural, científico y tecnológico, a 
su vez que fomentan un espíritu investigativo, creativo, solidario, reflexivo y 
analítico. (Lineamientos curriculares ciencias naturales y educación ambiental pág. 
34. Capitulo III, REFERENTE PSICO-COGNITIVO, 3. La creatividad y el 
tratamiento de problemas). 
 
Es preciso valorar la favorabilidad que presenta la didáctica de las ciencias 
naturales y específicamente desde la línea de resolución de problemas para el 
tratado de este tema, según el contexto y la posibilidad de ser aplicado en 
estudiantes del grado séptimo en la Institución Educativa Escuela Normal 
Superior de Medellín, articulados en conjunto con los lineamientos, estándares 
curriculares, competencias y el plan de estudios institucional que hacen viable el 
 13 
desarrollo de la investigación, posibilitando ser enseñado a través de la resolución 
de problemas y la investigación científica en el aula; a pesar de ser una estrategia 
poco reseñada en la bibliografía (no se han encontrado referentes en el rastreo de 
información para el tratado de este tema). La resolución de problemas desde la 
investigación científica se presenta como una propuesta innovadora orientada a la 
enseñanza-aprendizaje de los fenómenos estacionales,porque conduce a adquirir 
información conceptual que facilite un cocimiento científico más amplio del que se 
tiene. Al mismo tiempo nos permite involucrar otros elementos diferentes a la 
simple asimilación de conocimientos científicos como: la creatividad, 
planteamiento y argumentación de situaciones, creación de intereses, autonomía, 
de la responsabilidad y del sentido crítico desde un contexto determinado, 
reestructuración del pensamiento, desarrollo de habilidades sociales y 
comunicativas (García J.J. 1989). 
 
 
2.2 Pregunta de investigación 
 
¿Cómo contribuye la resolución de problemas y la investigación 
orientada, en la enseñanza-aprendizaje del fenómeno de las 
estaciones como consecuencia del movimiento de la tierra y su 
posición respecto al sol, en los estudiantes del grado 7° de la 
Institución Educativa Escuela Normal Superior de Medellín? 
 
 
 
 
 
 14 
 
 
 
3.1. Objetivo general: 
� Fortalecer estrategias de enseñanza-aprendizaje desde la resolución de 
problemas como investigación orientada en la comprensión del fenómeno 
de las estaciones referente a los movimientos de la tierra y su posición 
respecto al sol en los estudiantes del grado 7° en la Institución Educativa 
Normal Superior de Medellín. 
 
3.2. Objetivos específicos: 
� Establecer un marco teórico sobre resolución de problemas como 
investigación orientada. 
 
� Identificar las diferentes representaciones utilizadas en la enseñanza-
aprendizaje acerca del fenómeno de las estaciones. 
 
� Formular un diseño metodológico desde la resolución de problemas y la 
investigación orientada para la comprensión del fenómeno estacionario. 
 
� Evidenciar resultados como un referente de la enseñanza aprendizaje 
desde la resolución de problemas y la investigación científica. 
 
 
 
 
 
 
3. OBJETIVO 
 15 
 
 
 
4.1. Resolución de problemas en la enseñanza 
 
4.1.1. Conceptualización de problema 
 
En este apartado se trata de situar al lector en el significado de problemas, 
ejercicio, resolución de problemas y qué es resolver un problema. 
 
 
4.1.1.1. ¿Qué es un problema? 
Es común decir que no hay investigación sin un “problema” y que un problema 
bien planteado es mejor que cualquier solución gratuita. Pero ¿de qué estamos 
hablando? ¿Qué es un “Problema”? (J. Padrón 1996) las siguientes definiciones 
se tomaron como muestra para luego determinar hasta qué punto es claro o 
evidente el sentido de la palabra: 
• Problema es un procedimiento dialéctico que tiende a la elección o al 
rechazo o también a la verdad y al conocimiento (Aristóteles). 
• El Problema o la proposición problemática es una proposición principal 
que enuncia que algo puede ser hecho, demostrado o encontrado 
(Jungius). 
• Problema es una proposición práctica demostrativa por la cual se afirma 
que algo puede o debe ser hecho (Wolff). 
• Problemas son proposiciones demostrativas que necesitan pruebas o 
son tales como para expresar una acción cuyo modo de realización no 
es inmediatamente cierto (Kant). 
4. MARCO REFERENCIAL 
 16 
• Problema es el desacuerdo entre los pensamientos y los hechos o el 
desacuerdo de los pensamientos entre sí (Mach). 
• La situación no resuelta o indeterminada podría llamarse situación 
“problemática”; se hace problemática en el momento mismo de ser 
sometida a investigación. El resultado primero de la intervención de la 
investigación es que se estima que la situación es problemática 
(Dewey). 
• Problema es la conciencia de una desviación de la norma (Boas). 
• Problema es cuando dos más dos no son cuatro (Warren Goldberg) 
• Problema es una oportunidad vestida con ropa de trabajo (Henry J. 
Kaiser). 
• Una situación puede convertirse en problema cuando ha sido 
reconocido como tal, es decir cuando corresponde a una duda carente 
de respuesta. Este autor desarrolla la noción de umbral de 
problematicidad diferente para cada persona, y por encima del cual se 
puede considerar que una situación constituye un verdadero problema 
para las personas implicadas, argumentando “cada individuo 
dependiendo de su conocimiento personal, personalidad y de las 
estrategias o recursos de que disponga, vera una situación dada como 
un problema o simplemente como un puzzle o rompecabezas que debe 
armar” (Garret, R.M.) 
• Un problema es una situación estimulante la cual el individuo no tiene 
respuesta (Gil, D- 1988) 
• Un problema plantea una solución que debe ser modelada para 
encontrar la respuesta a una pregunta que se deriva de la misma 
situación... Pero también, un problema debería permitir derivar 
preguntas nuevas, pistas nuevas, ideas nuevas (Parra 1990), 
 17 
• Un problema representa lo buscado en una pregunta o grupo de 
preguntas que generan una tensión en el pensamiento productivo de 
los individuos y cuya solución requiere de la búsqueda de nuevos 
conocimientos (Martínez Llantada) 
• Es una situación que presenta una oportunidad de poner en juego los 
esquemas de conocimiento, que exige una solución que aún no se 
tiene y en la cual se deben hallar interrelaciones expresas y tacitas 
entre un grupo de factores o variables, búsqueda que implica la 
reflexión cualitativa, el cuestionamiento de las propias ideas, la 
construcción de nuevas relaciones, esquemas y modelos mentales, es 
decir y en suma, la elaboración de nuevas explicaciones que 
constituyen la solución al problema (García J. J. 1998). 
 
Al tener en cuenta las definiciones anteriores sobre problema se puede determinar 
que éste se puede entender como una situación dilema para los individuos y en 
este caso para los estudiantes donde se plantea el reto de solucionar algo. Razón 
por la cual se puede decir que es algo que desea conocerse y que aún, no se 
sabe, es un punto para resolver en la indagación acerca de la realidad; es un 
interrogante surgido de una observación de la realidad, de su interpretación del 
mundo, que permite “reorganizar lo cognitivo, involucrarse personalmente con una 
situación problema y desarrollar nuevos conceptos y relaciones” (García J. J. 
1998). Generalmente se enuncia mediante oraciones interrogativas no iguales a 
los ejercicios que van más allá de la simple solución, despiertan el interés y la 
creatividad en el individuo que se ve avocado a enfrentar el conocimiento por 
medio de la solución de un problema desarrollando una actitud positiva para hacer 
sus planteamientos validos del pensamiento a la acción, al mismo tiempo que 
desarrolla sus capacidades. 
 
 
 18 
4.1.1.2. ¿En que se diferencia un problema de un ejercicio? 
Muchos docentes y estudiantes relacionan los ejercicios con los problemas debido 
a que no se conocen las características propias de un problema. 
Como se ha podido determinar existen múltiples definiciones acerca de lo que es 
un problema. Así, para Perales un problema podría ser definido como "cualquier 
situación prevista o espontánea que produce, por un lado, un cierto grado de 
incertidumbre y, por el otro, una conducta tendente a la búsqueda de su solución" 
mientras que, según Schöen para que exista un problema debe haber una 
“cuestión a solucionar, un cierto grado de motivación para buscarla y no debe ser 
evidente una estrategia inmediata para ello” . Precisamente la falta de esta última 
condición convierte a muchos problemas escolares en meros ejercicios de 
repetición que no siempre ayudan a los estudiantes al aprendizaje de principios 
generales de las disciplinas. 
Los ejercicios son considerados simples actividades en las cuales se pretende que 
el individuo memorice o mecanice rutinas y procedimientos, por medio de la 
proposición de datos, condiciones o ejecuciones físico-mentales. “Para realizar 
ejercicios solamente se requiere de la recordación, selección y la aplicación de un 
grupo de algoritmos o patrones de resolución” (García J. J. 1998). 
 
4.1.1.3. ¿Qué es resolver un problema?Resolver un problema va más allá que plantear una solución y ejecutarla, ya que 
al resolver un problema la solución obtenida posiblemente no es la que 
quisiéramos o por lo menos la que pensábamos. 
Resolver un problema permite al individuo enfrentarse el análisis de posibles 
estrategias, que le permitan desarrollar su creatividad para determinar una posible 
 19 
solución, con un pensamiento crítico y objetivo; donde el propósito principal de la 
solución de problemas es desarrollar la capacidad de pensamiento y acción del 
individuo. “Los estudiantes necesitan pensar para volverse pensadores efectivos” 
(Pestel B.C. 1988) que les permita reevaluar sus propias ideas y reorganizar lo 
cognitivo, desarrollando nuevos conceptos; razón por la cual se transforma en 
estrategia didáctica “como una actividad y aprendizaje, complejo, que incluye el 
pensar (Garret R. M.) Y de dónde nace un progreso científico por medio de la 
efectividad en la resolución de problemas (Laudan L. 1986) donde el estudiante 
perfecciona sus conceptos desde su saber cotidiano al científico. 
4.1.1.4. ¿Problema o pregunta? 
Al determinar un problema se busca la manera de plantearlo, manifestando el 
problema con sus tópicos, con una definición clara que delimite los aspectos a 
tratar como son: quienes abordarán el problema, sobre qué trata, cómo se 
abordará, cuándo y dónde. Este se reduce a una sencilla proposición o enunciado 
de apenas unas dos o tres líneas” en símbolos de interrogación, señalada como la 
“pregunta de investigación” (J. Padrón 1996). 
Un problema no es una “pregunta de investigación”, aunque confundirlos es un 
error corriente por la relación de ambas, el problema como se demostró es más 
que una simple solución de una frase, oración o proposición expresada en 
términos, pero la pregunta aporta una visión más clara para el diseño de 
estrategias de investigación y solución; una pregunta bien planteada da mejor 
posibilidades de llegar al éxito (Laudan L. 1989). 
De manera que asumiremos en esta monografía como Problema, cualquier 
proposición (pregunta de investigación) acerca de una situación que requiere más 
o mejor conocimiento del que se tiene en el instante presente. 
 
 20 
4.1.2. Tipos de problema 
 
Los tipos de problema pueden ser clasificados según el tipo de solución (abiertos y 
cerrados), por el objetivo para el cual se proponen (de reconocimiento, 
algorítmicos, de aplicación, de búsqueda y situaciones problema),el ámbito de 
aplicación (Artificiales y reales), y el tipo de estructura (cuantitativos y cualitativos). 
 
 
4.1.2.1 Según el tipo de solución1: 
 
o Problemas cerrados: son aquellos que llevan a una solución única, para 
todos igual o al menos tendiente a la exactitud y de carácter más simple, 
que no tienen continuidad y con una solución limitada. 
o Problemas abiertos: son aquellos que presentan diferentes alternativas de 
solución validas, son más complejos porque invitan al pensamiento de 
distintas estrategias, con un número variable de soluciones. 
 
 
4.1.2.2. Según el objetivo que se proponen 2: 
 
o Problemas de reconocimiento: son ejercicios y por tanto no son verdaderos 
problemas, que se utilizan para que el estudiante pueda desarrollar la 
capacidad de representar datos y acontecimientos presentados 
inicialmente en un contexto semántico abierto y de forma cualitativa o 
cuantitativa; en contexto simbólicos, formalizados y estructurados. 
 
1 HOLT, GARRET citado por GARCIA J.J., Op. Cit., p.64 
2 GIL PÉREZ, D. MARTINEZ TORRE GROGROSA, J y SENENT PÉREZ, F. 
 
 21 
o Problemas algorítmicos: también son ejercicios y por lo tanto no son 
verdaderos problemas, que se le presentan a un estudiante con el fin de 
que este mecanismo desencadene una serie de procedimientos y patrones 
de solución y de problemas numéricos dentro de una disciplina. 
o Problemas de aplicación: son situaciones que se pueden resolver con los 
conocimientos ya elaborados por el estudiante, es decir, con sus 
conocimientos teóricos que implica la utilización de su capacidad de 
transferencia de conocimientos ya asimilados a nuevas situaciones. 
o Problemas de búsqueda: estos son verdaderos problemas, ya que no 
pueden ser resueltos estrictamente con el conocimiento que posee el 
estudiante, aunque requieren de su utilización (ideas previas); el objetivo 
de este tipo de problemas es la construcción de conocimientos por parte del 
estudiante. 
o Situaciones problemáticas: se definen como: “situaciones objetivas que 
generan un estado psíquico de dificultad intelectual que provocan 
preguntas y la necesidad de elaborar respuestas” (Majimutov. M. I. 1972), y 
que pueden marcar “ el momento inicial del pensamiento porque el hombre 
comienza a pensar sólo cuando aparece la necesidad de comprender 
algo”(Rubensteins, S. L. 1946). 
 
4.1.2.3. Según el ámbito de aplicación3: 
 
o Problemas artificiales: son aquellos que tiene una solución conocida por la 
persona que los presenta, clasificándolos en abiertos y cerrados. 
o Problemas reales: son aquellos para los cuales no se conoce la solución e 
incluso puede que ésta no exista. Estos tienen como objetivo resolver algún 
aspecto concreto de interés científico, tecnológico o social y aquellos que 
no tienen ningún objetivo definido. 
 
3 FRAZER citado por SIGUENZA, A. F. y SÁEZ; M.J.,Op, cit.,p.28. 
 22 
 
 
4.1.2.4. Según el tipo estructura4: 
 
o Problemas cuantitativos: son problemas que presentan un procedimiento 
estándar de datos o números, donde el cálculo es un instrumento para la 
resolución de problemas numéricos, que por lo regular conllevan una 
solución concreta y numérica de carácter cerrado. 
o Problemas cualitativos: son problemas que requieren explicación a una 
pregunta cualitativa, que hace referencia a una situación física concreta, 
que más que datos y números, busca el análisis de situaciones con sus 
características y que permite ser clasificada en problemas abiertos con 
posibles soluciones y cerrados aquellos problemas simples. 
 
4.1.3. Como entender la resolución de problemas 
Existe consenso en considerar como “problemas” a situaciones que plantean 
interrogantes y dificultades para las cuales no hay una solución única y 
preestablecida (Hayes 1981, Bodner y M. Millan 1986) o como un desafío, una 
situación no resuelta cuya respuesta no es inmediata, que resulta en reflexión y 
uso de estrategias conceptuales y procedimentales” (Cabral da Costa, Moreira 
1995). 
La resolución de problemas no se debe tomar desde la perspectiva común en que 
son utilizados en los contextos educativos o en libros que sugieren la solución por 
medio de la ejecución de simples procesos mecánicos, que a su vez llegan a 
respuestas cerradas. En “Los libros del colegio, las suposiciones relevantes que 
 
4 García J. J. 1998. Didácticas de las Ciencias, Resolución de Problemas y Desarrollo de la creatividad. p. 
61-65 
 
 23 
deben hacerse están sugeridas en el enunciado del ejercicio” (Seroussi 1995). 
Estos ejercicios se limitan a comprobar si el estudiante sabe seguir determinados 
procesos o son usados como ejercicios de práctica para que el estudiante se 
ejercite en la aplicación de estos procesos, al ser tomados así. 
Ahora estando en contraposición con la forma habitual de considerar los 
problemas en la escuela, ya que los modelos de transmisión de aprendizaje se 
limitan a la transmisión–recepción, sin permitir al estudiante desarrollar su 
capacidad de pensamiento y al mismo tiempo que este trascienda a la acción. 
Razón por la cual en la concepción expuesta en este trabajo el planteamiento es 
totalmente diferente, la “resolución” es una palabra muy corta para tan amplio 
contenido, se abre a distintos planteamientos,a soluciones divergentes, creativas 
expuestas por el individuo que busca diseñar, clasificar, reformular y concretar la 
situación inicial. , “Este proceso genera, necesariamente, una reorganización de la 
estructura cognoscitiva, en los diversos planos que la integran, es decir produce 
aprendizaje” (C. de Cudmani. 1995). 
En contraste la resolución de problemas depende en gran medida del 
planteamiento del problema, para que éste sea entendido por el estudiante en un 
lenguaje conocido, que le permita conectar sus saberes previos, que le permita 
diseñar un proceso de acción, no necesariamente se tiene que conocer la 
solución, pero debe estar contextualizada con las características del individuo. Es 
así como el estudiante plantea desde sus saberes previos y desde su interés un 
proceso de solución que requiere compromiso, para llegar a concretar la situación 
problema inicial, desarrollando su capacidad de pensamiento al diseñar posibles 
estrategias de solución, trascendiendo a la acción al ejecutar el proceso pensado. 
Entonces la resolución de problemas tiene la necesidad de lograr el interés, la 
motivación, la valoración de la situación problemática en los más altos niveles 
posibles, por lo cual se hace necesario generar situaciones de aprendizaje que 
comprometan al grupo de trabajo con la solución del problema y con el 
 24 
acompañamiento del docente, orientando constantemente los avances, sin ser un 
interventor activo, sólo como un guía el cual se encargara de direccionar el 
proceso de solución. 
 
4. 2. Investigación orientada 
 
En la investigación científica se escucha hablar de descubrimientos, 
experimentos, de la explicación de los fenómenos que nos rodean y a los cuales 
se trata de interpretar o darle sentido en el lenguaje. Es aquí donde la 
investigación científica se utiliza como una herramienta para desarrollar 
conocimiento útil, que permita abordar los aspectos más relevantes de un suceso 
y al mismo tiempo revelar su explicación, dando pie a plantear las siguientes 
preguntas: ¿qué es ciencia? Y ¿cómo se investiga? 
 
Según algunos planteamientos la investigación científica utilizada como estrategia 
de estimulo de la curiosidad de los individuos, propicia una actitud analítica frente 
a una situación problémica: 
“Entendiendo el papel de la investigación como transformadora y 
generadora de conocimiento, el pensamiento no parte de la sola 
percepción, sino de los procesos de interacción del sujeto con el objeto y 
del medio que lo rodea. En ese sentido, Jean Piaget aseguraba que sólo 
cuando actuamos sobre un objeto, operamos sobre él y lo transformamos, 
habrá conocimiento propiamente como tal” (Sánchez M, 1999). 
 
De esta misma manera al introducirnos en temas que son difíciles de observar y 
comprender a simple vista (fenómeno de las estaciones) y según como han ido 
evolucionando las culturas socio – científicas. Se hace necesario que bajo la 
investigación orientada se propenda por un manejo dirigido en los tratados 
científicos en la enseñanza y en la influencia y el alcance que puede generar en 
 25 
los maestros y estudiantes el entendimiento de diferentes temas que modifican la 
visión del mundo. En donde la investigación científica anteriormente esbozada se 
compromete a tener en cuenta los procesos de transformación en los que incurra, 
de tal manera que tome en cuenta los procesos de alteridad (yo, el otro y lo otro) 
dentro de los procesos de enseñanza en las aulas de clase en especial el que 
competa a las ciencias naturales en donde su construcción adopte y desarrolle de 
manera integral las explicaciones y tratados de aquellos fenómenos que se dan en 
la naturaleza y que por ende trabajados en los salones de clase puedan ir de la 
mano del conservacionismo, el respeto por lo otro y lo sustentable. Y que ese 
cambio y manipulación de información se entienda dentro de los marcos de una 
ética natural (bioética) que propugne por una mejor coexistencia con lo que nos 
rodea. 
 
La investigación científica es por su naturaleza un conocimiento de tipo 
instrumental es un saber hacer con el conocimiento disciplinar para producir 
ideas-constructos nuevos, modelos teóricos, procesos de innovación, en definitiva, 
evidencia teórica y empírica que contribuya a una mejor comprensión de la 
realidad y facilite el reconocimiento y resolución de problemas concretos. En este 
sentido la investigación está siempre vinculada a la realidad, al campo de 
conocimiento disciplinar de aplicación, al contexto cultural, social y político en que 
se desarrolla y se convierte en la fuente de generación de pensamiento libre y útil, 
cuya difusión aproxima a científicos de diferentes campos disciplinares, enriquece 
la formación universitaria y orienta a actores sociales relevantes. (Saravía A. 
Metodología de Investigación 1993) científica. La investigación se abre camino y 
cada investigador elabora su propio estilo de búsqueda. A su vez, cada 
investigación no es la simple aplicación de un método general, sino que involucra 
la imaginación, la creatividad y la originalidad de los investigadores. 5 
 
5 Tomado de: El cuaderno de por que biotecnología 2005. La ciencia y el método científico. 
http://www.porquebiotecnologia.com.ar/educacion/cuaderno/ec_61.asp?cuaderno=61 
 26 
Como se mencionó previamente, en ciencia no hay caminos reales ni reglas 
infalibles que garanticen por anticipado el descubrimiento de nuevos hechos y la 
invención de nuevas teorías, asegurando la fecundidad de la investigación 
A modo de acercamiento para mejorar la enseñanza – aprendizaje y lograr 
abordar las ciencias y sus fenómenos como es el caso de los movimientos de la 
tierra (y como consecuencia las estaciones) es que se debe propender por 
responder hacia unas habilidades científicas en las cuales se puedan plantear 
problemas y trabajar en ellos de manera relevante, formular supuestos que sean 
contrastados y arrojar la mayor cantidad de confirmaciones en las cuales se 
puedan apoyar las diferentes teorías en pro de unos criterios lo más coherentes 
posibles. Es por esto que se requieren procedimientos propios de la investigación 
científica. 
La investigación didáctica ha mostrado que los procesos de producción y 
aceptación de conocimientos científicos tienen características propias que son 
diferentes de las empleadas en la vida cotidiana, como por ejemplo la utilización 
de modelos para abordar problemas, la búsqueda de coherencia para las 
respuestas, etc. (Bandiera et al., 1995) 
 
4.2.1. La enseñanza – aprendizaje como investigación orientada 
En vista de la importancia y necesidad de llegar a los estudiantes de una manera 
clara, donde logren interesarse por las ciencias y desarrollar un pensamiento 
critico es donde el “modelo de aprendizaje como investigación orientada es un 
modelo coherente con la investigación en didáctica actual que se basa en la idea 
de que el aprendizaje y la enseñanza de las ciencias pueda desarrollarse como un 
proceso de reconstrucción de conocimientos en un contexto inspirado en el propio 
de la investigación científica” (Gil et al., 2002; Verdú, Martínez-Torregrosa y 
Osuna, 2002,; Furió et al., 2003) 
 27 
Es por esto que enfrentarse a situaciones problema implica una condición 
personal, ya que las preconcepciones del individuo le permiten al mismo tiempo 
abordar situaciones propias de la ciencia, posibilitan el acercamiento a 
estrategias científicas. “Solo haciendo que los estudiantes practiquen- ayudados 
por el profesor- Aspectos esenciales de la metodología científica, como imaginar 
soluciones a problemas en forma de hipótesis, diseñar experimentos de 
contrastación de las hipótesis, etc., podrán superar su metodología de la 
superficialidad y , consecuentemente, construir conocimientos”.( Furió C.1 y 
Guisasola J.2, 2001) 
 
 Tomandoen cuenta los aspectos mas relevantes y en referencia al saber 
científico es que la estrategia de enseñanza basada en el aprendizaje como 
investigación orientada presenta tres dimensiones interrelacionadas entre si y que 
pueden ayudar a un mayor y mejor aprendizaje (Ver cuadro 4.1). 
 
 
CUADRO 4.1. Las tres dimensiones de la propuesta de enseñanza como investigación 
orientada. 
GUISASOLA, ZUBIMENDI, ALMUDI Y CEBERIO 2007 
 
 28 
Ahora ya enfocándonos más detenidamente en la investigación orientada y con 
parte del contexto planteado es que se debe pensar en graduar las dificultades en 
cuanto al trabajo o tareas e introducir la ayuda en función de las vicisitudes, para 
encararlas, de manera que el estudiante se abra a la posibilidad de afrontar los 
problemas para que las ayudas recibidas vayan disminuyendo y el estudiante 
adquiera autonomía. “Por tanto la elección de los modelos y situaciones 
problemáticas alcanzables deben hacerse de modo que representen un reto 
abordable por los alumnos dentro de la zona de desarrollo potencial próximo, en la 
idea de Vygotsky (1978), en tal perspectiva, esta ayuda e interacción de los 
demás, el estudiante logra participar en un proceso de construcción, 
transformación y enriquecimiento de los modelos, Implicando esto un cambio a 
tres niveles: a) cambio en la tarea encomendada, b) Cambio en la estructura de la 
clase, c) cambios en su funcionamiento. que pretenden desarrollar en los trabajos 
de clase la naturaleza tridimensional de la enseñanza en la investigación 
orientada. 
 
 
4.2.1.1. Cambios en la tarea6 
 
El “plan de investigación” – secuencia de tareas- que se propone a los estudiantes 
puede permitirles avanzar en la solución de los problemas y, de manera 
simultánea, suministrar oportunidades para apropiarse de la epistemología 
científica, en un programa de actividades que en este sentido se puedan aplicar 
estrategias de actuación que incluyan aspectos como : 
 
 
6 Guisáosla, Jenaro, Zubimendi, José Luis, Almudí, José Manuel, y Ceberio, Mikel. 2007, Propuesta de enseñanza en 
cursos introductorios de física en la universidad, basada en la investigación didáctica: siete años de experiencia y 
resultados. Enseñanza de las ciencias. Vol. 25, No 1, pp. 91-106. 
 
 29 
a. Actividades iníciales Que permitan situar el tema a estudiar y 
establecer una aproximación cualitativa en la que los estudiantes 
expliciten sus esquemas conceptuales. 
b. Actividades que permitan introducir nuevos conceptos de manera 
funcional, constituyendo parte del proceso del tratamiento del 
problema. 
c. Actividades que permitan a los estudiantes desarrollar habilidades 
propias de la metodología científica. 
d. Actividades que permitan utilizar los nuevos conocimientos en 
situaciones diversas. 
e. Actividades que propongan nuevas situaciones problemáticas para 
continuar la reconstrucción de conocimientos a nivel mas profundo 
(Furió, 2001). 
 
4. 2.1.2. Cambios en la estructura 
Una estructura de la clase basado en la formación de pequeños grupos como 
“equipos de investigación noveles” que trabajan las actividades bajo la dirección y 
guía del profesor, puede fomentar la construcción de conocimientos. A través de l 
trabajo en grupo, se pretende que los estudiantes resuelvan las actividades, a fin 
de que todos los miembros del grupo consigan alcanzar colectivamente el objetivo 
deseado (Cordero, Colinvaux y Dumrauf, 2002). 
 
4. 2.1.3 Cambios en el funcionamiento de la clase 
El funcionamiento de los grupos de estudiantes no es autónomo, si no que se 
deben favorecer de manera ordenada y diversa las interacciones de los grupos 
entre si y con la comunidad científica representada por el profesor, los libros de 
texto, etc., de manera que se pueda retro alimentar, completar, validar y refutar las 
soluciones propuestas a las situaciones problemáticas planteadas. Asimismo, 
 30 
consideramos importante realizar recapitulaciones periódicas sobre lo avanzado al 
intentar dar solución a los problemas planteados, los obstáculos superados y lo 
que queda por hacer, prestando así atención a la autorregulación (identificar sus 
propias dificultades y revisarlas) en el desarrollo de la realización de las 
actividades. 
 
4.3. Contenidos específicos sobre el fenómeno de las estaciones. 
 
4.3.1. Movimientos de la tierra5 
4.3.1.1. Movimiento de rotación 
Cada 24 horas (cada 23 h 56 minutos), la Tierra da 
una vuelta completa alrededor de un eje ideal que 
pasa por los polos. Gira en dirección Oeste-Este, 
en sentido directo (contrario al de las agujas del 
reloj), produciendo la impresión de que es el cielo 
el que gira alrededor de nuestro planeta. 
A este movimiento, denominado rotación, se debe 
la sucesión de días y noches, siendo de día el 
tiempo en que nuestro horizonte aparece 
iluminado por el sol y de noche cuando el 
horizonte permanece oculto a los rayos solares. 
 
Ilustr. 4.3.1. Rotación 
La mitad del globo terrestre quedará iluminada, en dicha mitad es de día 
mientras que en el lado oscuro es de noche. En su movimiento de rotación, los 
distintos continentes pasan del día a la noche y de la noche al día. 
 
 
 
5 Tomado de: http://www.proteccioncivil.org/vademecum/vdm004.htm 
 
 31 
 
4. 3.1.2. Movimiento de traslación: el año 
 
Por el movimiento de traslación la 
Tierra se mueve alrededor del Sol, 
impulsada por la gravitación, en 365 
días, 5 horas y 57 minutos, 
equivalente a 365,2422 días, que es 
la duración del año. Nuestro planeta 
describe una trayectoria elíptica de 
930 millones de kilómetros, a una 
distancia media del Sol de 150 
millones de kilómetros. 
 
Ilustr. 4.3.2. Traslación 
El Sol se encuentra en uno de los focos de la elipse. La distancia media Sol-Tierra 
es 1 U.A. (Unidad Astronómica), que equivale a 149.675.000 km. 
Como resultado de ese larguísimo camino, la Tierra viaja a una velocidad de 29,5 
kilómetros por segundo, recorriendo en una hora 106.000 kilómetros, o 2.544.000 
kilómetros al día. 
La excentricidad de la órbita terrestre hace variar la distancia entre la Tierra y el 
Sol en el transcurso de un año. A primeros de enero la Tierra alcanza su máxima 
proximidad al Sol y se dice que pasa por el perihelio. A principios de julio llega a 
su máxima lejanía y está en afelio. La distancia Tierra-Sol en el perihelio es de 
147.7 millones de kilómetros y la distancia Tierra-Sol en el afelio es de 152.2 
millones de kilómetros. 
La órbita que describe la Tierra es una elipse ligeramente alargada, ocupando el 
Sol uno de los dos focos. Cuando la Tierra pasa por el punto más cercano al Sol, 
llamado perihelio (sucede en el mes de enero), se encuentra a una distancia de 
147.7 millones de kilómetros del mismo, mientras que cuando se halla en el punto 
 32 
más alejado llamado afelio (sucede en el mes de julio), dista 152.2 millones de 
kilómetros. No obstante, por orden práctico, casi siempre se utiliza la distancia 
media, esto es 149.5 millones de kilómetros. El tiempo que invierte la Tierra en 
completar ese recorrido da origen al año terrestre, denominado también año 
trópico, siendo la unidad fundamental del tiempo, ya que comienzan las distintas 
estaciones en las mismas épocas de dicho año. Su duración es de 365 días, 5 
horas, 48 minutos y 45.975 segundos. 
 
4.3.1.3. Precesión6 
La Tierra no es una esfera perfecta, sino que presenta un ensanchamiento 
ecuatorial debido a su rotación. El efecto gravitacional de la Luna y del Sol 
sobre este ensanchamiento hace que el eje de rotación de nuestro planeta, que 
está inclinado 23,5 con respecto a la vertical, no esté fijo en el espacio, sino que 
describa una circunferencia, precisamente como hace el eje de una peonza que 
gira vertiginosamente. 
 
El movimiento que realizael eje terrestre al describir esta circunferencia se 
llama precesión. La precesión tiene una duración de 25.800 años y el diámetro 
de la circunferencia descrita por el eje sobre el fondo de la esfera celeste es de 
47 grados, es decir, el doble de la inclinación del eje terrestre. Por efecto de la 
precesión, esa estrella de referencia alineada con el eje terrestre y llamada 
Polar cambia… 
 
6 http://www.astromia.com/glosario/precesion.htm) 
 33 
 
Ilustr. 4.3.3. Precesión 
así como cambian las Coordenadas 
astronómicas de los astros y el punto 
de intersección entre el plano del 
Ecuador terrestre y el plano de la órbita 
terrestre, que se define Equinoccio. 
Este fenómeno y sus consecuencias 
son conocidos desde la antigüedad y 
fueron descritos por primera vez por el 
astrónomo griego Hiparco. 
 
4.3.2. Radiación solar 
Podemos considerar que el Sol es el "motor" de nuestro planeta, como si fuera 
una gigantesca pila de fusión nuclear, convirtiendo en su seno el hidrógeno en 
helio a un ritmo de 700 millones de toneladas cada segundo y emitiendo una 
cantidad enorme de calor en forma de radiación electromagnética; de la cuál a la 
Tierra le corresponde aproximadamente una energía de 2 calorías por 
centímetro cuadrado y por minuto, que es la llamada constante solar. 
 
Ilustr. 4.3.4. Inclinación de los rayos solares. Fuente: Fernando Llorente 
Martínez. 
 34 
En la ilustración 4.3.4. El ángulo de incidencia de los rayos determina la insolación 
recibida por unidad de superficie. Los rayos perpendiculares se concentran en el 
cuadrado A, que representa a las zonas ecuatoriales; la misma cantidad de 
energía se reparte en superficies cada vez mayores a medida que aumenta la 
oblicuidad de los rayos solares, es decir, al desplazarnos hacia los polos. 
 
Ilustr. 4.3.5. Diferencia de superficie calentada por el sol en ambos solsticios. 
Fuente: Fernando Llorente Martínez. 
En esta otra ilustración 4.3.5 está representada la inclinación con que llegan al 
suelo los rayos solares en un punto situado en las latitudes medias en las épocas 
del solsticio de invierno -lado izquierdo de la imagen-, donde la inclinación de los 
rayos es máxima y su poder calórico es mínimo, al repartirse la misma cantidad de 
energía en un área mayor; y en el solsticio de verano, donde los rayos están muy 
cerca de la perpendicularidad y se concentran en un área menor, con un 
rendimiento energético mucho mayor. En este caso en el que nos referimos y para 
esas dos épocas del año, el área calentada es 6 veces mayor en invierno que en 
verano, por eso, la energía recibida es aproximadamente 6 meces menor. 
La radiación que emite el Sol es de onda corta, con un espectro que va desde el 
ultravioleta hasta el infrarrojo, estando centrada en la parte visible del espectro, 
 35 
siendo este el motivo por el cuál la mayoría de los seres vivos ven en esta 
frecuencia de radiación. Parte de este flujo lo absorben o reflejan los componentes 
atmosféricos -ozono, vapor de agua, nubes, etc.- y otra parte llega a la superficie 
de la Tierra. Una vez que esta energía entrante es absorbida por el sistema 
terrestre de atmósfera-superficie, se transforma en energía calórica; que a su vez 
también es reenviada al espacio, pero en forma de radiación de onda larga, como 
radiación infrarroja. Esta radiación no es detectable por el ojo humano, pero si 
puede ser sentida por nuestra piel. Por ejemplo, cuando la resistencia de un 
calentador eléctrico esta al rojo vivo, radiará tanto radiación infrarroja como visible; 
pero cuando lo apagamos, gradualmente perderá su color -radiación visible-, pero 
si acercamos una mano, notaremos el calor, porque continúa emitiendo radiación 
infrarroja. 
Pero no toda la energía que radia la Tierra se pierde directamente al espacio 
exterior, una parte es absorbida por los gases y las nubes de la atmósfera, 
produciendo el llamado efecto invernadero. Los principales gases que lo 
producen son el oxígeno -en ciertas longitudes de onda- y el vapor de agua -el 
más importante-, junto con el dióxido de carbono, el óxido nitroso, el metano, 
el ozono y los clorofluorocarbonados. Mientras que el gas dominante en la 
composición de nuestra atmósfera, el nitrógeno, es totalmente transparente a 
esta radiación. Por último, no debemos de olvidarnos de las nubes, que también 
son un fuerte absorbente de la radiación infrarroja. Un ejemplo del poder 
absorbente del vapor de agua y de la nubosidad, lo podemos observar si 
comparamos una noche de invierno, con aire seco y sin nubosidad en el cielo, con 
otra de cielo nublado y humedad. En el primer caso, muy poca de la radiación 
infrarroja emitida por la Tierra regresará a su superficie, de tal forma que la 
temperatura en este tipo de noches bajará significativamente; mientras que en el 
segundo caso, la radiación emitida por la superficie terrestre es absorbida por las 
nubes y el vapor de agua y re-radiada hacia la superficie, evitando así que la 
temperatura descienda mucho. 
 36 
4.3.3. Fenómeno de las estaciones 
4.3.3.1. Las estaciones del año 
Dependiendo de la latitud y de la altura, los cambios meteorológicos a lo largo del 
año pueden ser mínimos, como en las zonas tropicales bajas, o máximos, como 
en las zonas de latitudes medias. 
En estas zonas se pueden distinguir periodos, que llamamos estaciones, con 
características más o menos parecidas, que afectan a los seres vivos. En general, 
se habla de cuatro estaciones: primavera, verano, otoño e invierno, aunque hay 
zonas de la Tierra donde sólo existen dos, la húmeda y la seca (zonas 
monzónicas). 
4.3.3.2 Causas y efectos de las estaciones 
 
 
Ilustr. 4.3.7. Zonas Terrestres 
A causa de las variaciones 
climáticas que sufre la Tierra, el año 
está dividido en cuatro períodos o 
estaciones. Estas variaciones en el 
clima son más acusadas en las 
zonas frías y templadas, y más 
suaves o imperceptibles entre los 
trópicos. Las cuatro estaciones son: 
primavera, verano, otoño e invierno. 
Las dos primeras componen el medio año en que los días duran más que las 
noches, mientras que en las otras dos las noches son más largas que los días. 
Las variaciones se deben a la inclinación del eje terrestre. Por tanto, no se 
producen al mismo tiempo en el hemisferio Norte (Boreal) que en el hemisferio Sur 
(Austral), sino que están invertidos el uno con relación al otro. 
 
Mientras la Tierra se mueve con el eje del Polo Norte inclinado hacia el Sol, el del 
 37 
Polo Sur lo está en sentido contrario y las regiones del primero reciben más 
radiación solar que las del segundo. Posteriormente se invierte este proceso y son 
las zonas del hemisferio boreal las que reciben menos calor. 
 
4. 3.3.2.1.Solsticios y equinoccios: 
 
Las cuatro estaciones están determinadas por cuatro posiciones principales en la 
órbita terrestre, opuestas dos a dos, que reciben el nombre de solsticios y 
equinoccios. Solsticio de invierno, equinoccio de primavera, solsticio de verano y 
equinoccio de otoño. 
 
En los equinoccios, el eje de rotación de la Tierra es perpendicular a los rayos del 
Sol, que caen verticalmente sobre el ecuador. En los solsticios, el eje se encuentra 
inclinado 23,5º, por lo que los rayos solares caen verticalmente sobre el trópico de 
Cáncer (verano en el hemisferio norte) o de Capricornio (verano en el hemisferio 
sur). 
 
A causa de la excentricidad de la órbita terrestre, las estaciones no tienen la 
misma duración, ya que la Tierra recorre su trayectoria con velocidad variable. Va 
más deprisa cuanto más cerca está del Sol y más despacio cuanto más alejada. 
 
Por esto, el rigor de cada estación no es el mismo para ambos hemisferios. 
Nuestro planeta está más cerca del Sol a principios de enero (perihelio) que a 
principios de julio (afelio), lo que hace que reciba un 7% más de calor en el primer 
mesdel año que no a la mitad de él. Por este motivo, en conjunto, además de 
otros factores, el invierno boreal es menos frío que el austral, y el verano austral 
es más caluroso que el boreal. 
 
 38 
 
A causa de perturbaciones que experimenta la Tierra mientras gira en torno al Sol, 
no pasa por los solsticios y equinoccios con exactitud, lo que motiva que las 
diferentes estaciones no comiencen siempre en el mismo preciso momento. 
 
Inicio H. norte H. sur Días duración Inclinación 
20-21 Marzo Primavera Otoño 92,9 0º 
21-22 Junio Verano Invierno 93,7 23,5º Norte 
23-24 Septiembre Otoño Primavera 89,6 0º 
21-22 Diciembre Invierno verano 89,0 23,5º Sur 
Cuadro 4.3.1. Estaciones del año en cada zona 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 39 
 
 
 
5.1. Justificación 
 
La unidad didáctica en su elaboración y diseño permite relacionarnos de una 
manera más contundente con los procesos de formación de los educandos. Y es 
así que «La unidad didáctica es una forma de planificar el proceso de enseñanza-
aprendizaje alrededor de un elemento de contenido que se convierte en eje 
integrador del proceso, aportándole consistencia y significatividad. Esta forma de 
organizar conocimientos y experiencias debe considerar la diversidad de 
elementos que contextualizan el proceso (nivel de desarrollo del estudiante, medio 
sociocultural y familiar, Proyecto Curricular, recursos disponibles) para regular la 
práctica de los contenidos, seleccionar los objetivos básicos que pretende 
conseguir, las pautas metodológicas con las que trabajará, las experiencias de 
enseñanza y aprendizaje necesarios para perfeccionar dicho proceso» (Escamilla, 
1993). 
 
Es por esto que dentro de los elementos secuenciados de la unidad didáctica, y 
dentro de las posibles variables que se puedan presentar, el maestro debe 
anticiparse a las posibles disyuntivas que le puedan generar los contenidos a 
trabajar en la unidad didáctica, de tal manera que su planeación sea dinámica y 
flexible. 
Los ciclos estacionales constituyen uno de los fenómenos que generan más 
interrogantes para los estudiantes y los ciudadanos en general, pues en 
Colombia en especial no se dan las cuatro estaciones: primavera, verano, otoño e 
invierno, cuestión que implica tener en cuenta información relevante sobre los 
sucesos en Colombia y otros países con respecto al fenómeno de las estaciones 
estableciendo así comparaciones desde el contexto en el aspecto climático, 
5. DISEÑO METODOLÓGICO 
 40 
científico y cultural. No en vano condicionan las costumbres y normas de conducta 
de las personas, como la forma de vestir, los hábitos de vida, la alimentación o el 
calendario escolar/laboral, entre otras. 
Sin embargo, la gran familiaridad que acompaña a este fenómeno no suele ir 
pareja a un grado de comprensión comparable desde el punto de vista científico. 
Al contrario, todo parece indicar que personas de todas las edades tienen grandes 
dificultades ante explicaciones de este tipo, revelando normalmente modelos 
interpretativos de tipo intuitivo muy alejados del que nos explica la ciencia la 
ciencia. 
Durante la pasada década, como también durante todo lo que llevamos de ésta, el 
tema de los ciclos estacionales ha constituido un centro de atención importante 
por parte de los investigadores en didáctica de las ciencias, conscientes de los 
déficits señalados y de la importancia de una adecuada comprensión del 
ciudadano sobre fenómenos cotidianos como éste. Precisamente, ésta ha sido 
también una de nuestras motivaciones a la hora de elegir este tema como objeto 
de estudio, en aras de clarificar algunas de las razones en el elevado grado de 
dificultad que este tema presenta. 
Es por esto que la unidad didáctica se trabajará en consecuencia al 
enfrentamiento a de situaciones problémicas, de tal manera que pueda ser 
explicada bajo tres puntos de vista: a) según el objetivo que se le asigne a la 
resolución de problemas, b) según los procesos cognitivos involucrados o de 
acuerdo con las particularidades mismas del proceso de resolución de problemas. 
c) según el objetivo de la resolución, resolver problemas puede ser definido como 
“un eufemismo para pensar y los estudiantes necesitan practicar para volverse 
pensadores efectivos” (Pestel, 1988). Considerándosele y ya en el ámbito 
didáctico “como una actividad de aprendizaje, compleja, que incluye el pensar” 
(Garret), y que además “puede ser descrita como un proceso creativo, ya que 
solucionar problemas o enfrentarse a ellos es pensar creativamente...hallar una 
solución a un problema, es un acto productivo” (Ibid). 
 41 
En vista de la gran demanda y cantidad de información en la actualidad es 
necesario que el docente planifique y delimite la enseñanza para que el estudiante 
desarrolle una actitud científica y por ende una postura frente a lo que lo rodea. 
Posibilitando los procesos del pensamiento a la acción de una manera analítica y 
critica. Es así que en conjunto con la investigación orientada la unidad didáctica 
permitirá graduar la dificultad en las tareas y estructurar gradualmente la 
intervención por medio del maestro en la guía en función de las dificultades de los 
estudiantes implementando: cambios en la tarea, cambios en la estructura y 
cambios en el funcionamiento de la clase. 
Es para esto que al elaborar las actividades conviene considerar que: 
• ofrezcan contextos relevantes e interesantes; 
• promuevan una actividad mental en los educandos; 
• presenten grados de dificultad ajustados y progresivos; 
• estimulen la participación, solidaridad y no discriminación; 
• integren contenidos de distinto tipo; 
• puedan resolverse utilizando distintos enfoques; 
• admitan niveles de respuesta y tipos de expresión diversos que propicien la 
participación de todos; 
• admitan niveles diferentes de intervención del profesor y los iguales. 
• admitan niveles diferentes de intervención del profesorado y de interacción 
en el aula. 
En tal medida de qué se permitan evaluar los procesos de enseñanza y 
aprendizaje, establecer relaciones entre las temáticas tratadas en la resolución de 
problemas y la investigación orientada. Es que se lleva a cabo un proceso que 
tiene como ideal la propuesta de alternativas en aras de obtener referentes y 
experiencias para tomar decisiones, reflexionar, planificar y reajustar la practica 
educativa. 
 
 42 
5.2. El estudio de caso 
 
Este estudio se inserta en una investigación de corte cualitativo ya que permite ser 
más flexible e incluso estimula la realización de ajustes, a fin de sacar provecho a 
la información reunida, a su vez que facilita un acercamiento al fenómeno de una 
manera más descriptiva y participativa. Es importante rescatar que los enfoques 
tanto cualitativos como cuantitativos son legítimos, necesarios y complementarios, 
razón por la cual esta estrategia no está vedada a utilizar datos cuantitativos. 
 
La metodología de investigación se centrará en el estudio de caso, ya que toma la 
individualidad, pretendiendo construir un saber en torno a ella, al tiempo que 
reconoce en la singularidad una perspectiva privilegiada para el conocimiento 
social (Stake 1994). El estudio de caso tiene un carácter heurístico que permite al 
investigador comprender el fenómeno objeto de estudio, posibilitando contener 
nuevas relaciones y conceptos, más que la verificación de hipótesis previamente 
establecidas. 
 
Esta metodología es fundamentalmente una técnica didáctica, donde se busca 
elementos propios del estudio de caso presentando a los estudiantes, un propósito 
ilustrativo o experiencias en la resolución de problemas. Su objetivo básico 
comprende el significado de una experiencia, e implica el examen intenso y 
profundo de diversos aspectos de un mismo fenómeno. Eisenhardt (1989) concibe 
un estudio de caso como “una estrategia de investigación dirigidaa comprender 
las dinámicas presentes en contextos singulares”, la cual podría tratarse del 
estudio de un único caso o de varios casos, combinando distintos métodos para la 
recogida de evidencia cualitativa y/o cuantitativa con el fin de describir, verificar o 
generar teoría. 
 
De acuerdo con esto las temáticas a plantear en el desarrollo de esta 
investigación buscan dotar a maestros y estudiantes de herramientas y opciones y 
 43 
posibilidades para enfrentarse a la enseñanza y dotado de una pedagogía pueda 
dar una mejor respuesta en consecuencia a la resolución de problemas y la 
investigación orientada. Chetty (1996) indica que el método de estudio de caso es 
una metodología rigurosa que: 
 
• Es adecuada para investigar fenómenos en los que se busca dar respuesta 
a cómo y por qué ocurren. 
• Permite estudiar un tema determinado. 
• Es ideal para el estudio de temas de investigación en los que las teorías 
existentes son inadecuadas. 
• Permite estudiar los fenómenos desde múltiples perspectivas y no desde la 
influencia de una sola variable. 
• Permite explorar en forma más profunda y obtener un conocimiento más 
amplio sobre cada fenómeno, lo cual permite la aparición de nuevas 
señales sobre los temas que emergen, y 
• Juega un papel importante en la investigación, por lo que no debería ser 
utilizado meramente como la exploración inicial de un fenómeno 
determinado. 
 
Por lo tanto, la metodología del estudio de caso como investigación cualitativa es 
de gran interés, dadas las posibilidades que presenta en la explicación de nuevos 
fenómenos sociales en relación con los naturales, como es el caso de la 
enseñanza aprendizaje del fenómeno de las estaciones que puede ser perceptible 
por los sentidos y abstracto al momento de comprender ciertos fenómenos y 
sucesos fuera del planeta tierra. 
 
En tal medida para poder llevar a cabo de manera progresiva una metodología 
apropiada para el estudiante que con ella se pueda contrastar el conocimiento 
científico, con lo que es perceptible para él desde su entorno con respecto al 
 44 
fenómeno estacionario, de manera que antes de iniciar la fase de obtención de 
datos se especifiquen las principales tareas que han de realizarse, esto es: 
 
• Definir los mecanismos para obtener acceso a las organizaciones e 
informantes claves. 
• Determinar el contexto de trabajo y delimitar el grupo en el cual se 
realizará la investigación. 
• Tener concreta la pregunta de investigación y los objetivos. 
• Establecer algunos parámetros de selección y delimitación de la 
información. 
• Contar con un esquema de la temática de trabajo que en este caso 
resulta ser el fenómeno de las estaciones. 
• Incentivar al estudiante para enfrentarse a situaciones problémicas 
como parte de la estrategia a utilizar en la enseñanza aprendizaje del 
tema de trabajo. 
• generar procesos de construcción y modificación de tal manera que se 
pueda desarrollar una actitud científica, pasando por las tres 
dimensiones de la propuesta de enseñanza como investigación 
orientada (dimensión afectiva, dimensión conceptual y dimensión 
epistemológica) Ver cuadro 4.1. 
• Establecer suficientes instrumentos para responder a situaciones 
imprevisibles que se puedan presentar en el aula. 
 
Es así como el estudio de caso más que ser aplicado por su flexibilidad debe ser 
verificado con los instrumentos determinados en la unidad didáctica para darle 
confiabilidad y soporte a la investigación, para que sus resultados sean fiables y 
concretos, de tal manera que se pueda hacer un seguimiento de la objetividad del 
estudio y determinar aspectos relevantes de la investigación. 
 
 45 
Yin (1989) propone que siguiendo algunos procedimientos específicos es posible 
lograr una evaluación de calidad y de veracidad 
 
Prueba Prueba Táctica de estudio de 
caso 
Fase de investigación en que se 
aplica 
Validez de la construcción: 
Establece las variables que deben 
ser estudiadas y las medidas 
operacionales correctas para los 
conceptos que se eligieron para 
ser estudiados 
-Uso de múltiples fuentes de 
evidencia (triangulación) 
-Establecimiento de la cadena de 
evidencia 
-Revisión del reporte preliminar del 
estudio de caso por informantes 
clave 
-Obtención de datos 
-Obtención de datos 
-Composición 
Validez interna: 
Establece las relaciones causales 
bajo ciertas condiciones y sus 
variaciones ante otras 
condiciones, 
 para distinguir relaciones 
espurias 
-Establecimiento de patrones de 
comportamiento 
-Construcción de la explicación del 
fenómeno 
-Realización del análisis de 
 tiempo 
-Análisis de datos 
-Análisis de datos 
-Análisis de datos 
Validez externa: establece el 
dominio en el cual los resultados 
del estudio pueden ser 
generalizados 
-Uso de la replicación en los 
estudios 
-Diseño de la investigación 
Fiabilidad: demuestra en que 
medida las operaciones del 
estudio, como los procedimientos 
de obtención de datos pueden ser 
repetidos con los mismos 
resultados por parte de otros 
investigadores. 
-Uso de protocolos de estudio de 
casos. 
-Desarrollo de bases de datos de 
 los casos del estudio 
-Obtención de datos 
-Obtención de datos 
CUADRO 5.2. Pruebas para evaluar la calidad y objetividad de un estudio de caso 
 
(Yin 1989) Piedad Cristina Martínez. Método estudio de caso. Estrategia metodológica 
de la investigación científica 
 
 
 
 
 46 
5.3. Conceptualización del objeto de estudio 
 
5.3.1. Contexto de la investigación 
El contenido de esta investigación que se realizará en la Institución Educativa 
Normal Superior de Medellín, está dirigido a estudiantes del grado 7° entre edades 
de 11 a 16 años. La base lógica de esta investigación fue diseñada pare ser 
utilizada en diferentes ámbitos educativos la cual puede servir de base 
fundamental para la elaboración y aplicación de nuevas estrategias a manera de 
referente, razón por la cual puede estar sujeta a cambios. nuestro tema de 
investigación y como punto central el fenómeno de las estaciones y las variables 
que lo conforman es un tema novedoso y poco trabajado en las aulas de clase, al 
mismo tiempo que nos permite comparar , relacionar, diferenciar e inferir a partir 
del conocimiento científico del ¿por qué? y ¿Cómo? de este fenómeno, teniendo 
además en cuenta el contexto colombiano y los factores relacionados con la 
ubicación del país en la línea ecuatorial. Se implementará la unidad temática del 
fenómeno de las estaciones desde la resolución de problemas y la investigación 
orientada en una Institución educativa de ámbito formal y de carácter oficial, cuya 
misión es “formar maestros que valoren y amen su profesión con solvencia 
intelectual, pedagógica, ética e investigativa de manera que les permita 
proyectarse a la comunidad e influir en su medio (fuente: Manual de convivencia 
institucional)”. 
 
5.3.1.1. Ubicación de la institución 
La Normal Superior de Medellín está situado en la Dirección: Carrera 34 N° 65-02 
Barrio Villa Hermosa (Tel: 291 10 26 – 284 02 45 Fax: 291 10 26) de la comuna 8, 
área nororiental de la ciudad de Medellín (Antioquia) 
La población estudiantil está constituida en su mayoría por niños y jóvenes que se 
concentra en un 80% en los alrededores de la institución y barrios aledaños como: 
 47 
Manrique Oriental y Central, Enciso, Boston, , Centro de la ciudad, San Sebastián 
y Prado, el resto de la población estudiantil vive en sectores como: Belén, 
Robledo, San Javier, Buenos Aires, Bello, Itagüí. 
El plantel se encuentra en un sector urbanizado, con dos entradas una hacia el 
norte sector de villa Hermosa y la otra hacia el sur sector de Enciso. Está 
atravesado por una quebrada y cuenta con zonas verdes muy amplias. La 
topografía del terreno es muy quebrada, en loma, húmeda y con poco drenaje con 
cubierta vegetal y arborizada. La zona se caracteriza portener un clima frio-
húmedo. 
 
5.3.1.2. Características generales de los estudiantes de la institución 
 
Los estudiantes pertenecen en su mayoría a los estratos 1 y 2 lo cual implica bajos 
recursos económicos que limitan su calidad de vida. El personal es mixto con una 
población de 1750 estudiantes, distribuidos en los niveles y ciclos: Preescolar, 
Básica Primaria, Básica Secundaria y Ciclo Complementario. Su jornada es única 
en el horario de la mañana. 
La comunidad educativa presenta núcleos familiares en un 50% nucleares y el otro 
50% mono parentales; de hijos únicos un 10%, de 2 hijos un 30%, de 3 y 4 hijos 
un 55% que son la mayoría y un 5% de 5 o más hijos. Manifiestan dificultades en 
sus hogares debido a las amplias obligaciones laborales de sus padres y al poco 
diálogo con éstos. Los problemas de aprendizaje más comunes que presentan los 
estudiantes son los siguientes: carencia de hábitos de estudio, dificultad para 
concentrarse, hiperactividad, vacío afectivo, entre otros. La gran mayoría de los 
estudiantes tiene como propósito continuar sus estudios; en su tiempo libre un 
50% se dedica a actividades deportivas, musicales e idiomas el otro 50% se 
dedica a actividades cotidianas y de ocio fuera de la institución educativa. 
 
 48 
5.4. Identificación de la población seleccionada 
 
Concretamente se inscribió la investigación en el grupo Séptimo B para ser 
trabajada en las clases del en el área de Ciencias Naturales y Educación 
Ambiental, con una intensidad horaria de tres horas semanales. Dicho grupo es 
relativamente grande, compuesto por treinta y nueve estudiantes ( 23 hombres y 
16 mujeres), cuyas edades oscilan entre los 12 y 15 años. El aula de clase consta 
con un espacio adecuado de trabajo, amplio, buena ventilación e iluminación, 
cuenta con buenas herramientas para la labor docente. El ambiente dentro de 
aula es bueno, se presenta buena disposición para la realización de actividades, a 
pesar de que algunos estudiantes presentan problemas de comportamiento y 
dificultades para trabajar en grupos. Dos de los estudiantes son repitentes del 
grado séptimo, se ha podido determinar un grupo muy heterogéneo en cuanto a su 
estructura familiar, condición económica, comportamiento, nivel y procesos 
cognitivos. 
De este grupo se seleccionaron como muestra cuatro estudiantes con 
características diferentes en cuanto a interés por el tema, participación, capacidad 
de argumentar, de tener un cubrimiento de nuevas relaciones y soluciones, 
rendimiento académico, responsabilidad y facultad de enfrentarse a situaciones 
problémicas e investigativas., para propiciar el desarrollo y la aplicación de 
instrumentos de recolección e información. 
 
5.4.1. Muestra 
De los cuatro estudiantes seleccionados se pueden especificar las siguientes 
características: 
 
 49 
• Caso 1: Sebastián Higuita Chica (12 años) 
Se muestra responsable con las actividades que se le asignan, tiene buena 
capacidad de trabajo individual y en equipo, se muestra ansioso por saber, razón 
por la cual en ocasiones se muestra impaciente con sus compañeros y por 
abordar las situaciones de estudio. Es intolerante con situaciones o argumentos 
que no van acordes a los suyos. Tiene un buen rendimiento académico y se 
destaca en las áreas de Ciencias Naturales y Ciencias Sociales. Le gusta estar 
activo y participando en clase. 
 
• Caso 2: Santiago Hoyos G. (13 años) 
Tiene muy buena responsabilidad, participa activamente en clase, capta 
fácilmente lo explicado en clase y participa activamente en ella, muestra actitud de 
líder se destaca en su grupo por el rendimiento académico como uno de los tres 
mejores estudiantes , investiga constantemente sobre los temas que se trabajan 
en grupo, se apasiona fácilmente cuando algo le llama la atención, discute y 
presenta argumentos a sus de sus posiciones y al mismo tiempo requiere de 
argumentos para creer en lo que se le dice o explica; en algunos momentos se 
muestra obstinado. Muestra gran interés por los fenómenos de la naturaleza y 
actividades científicas. 
 
• Caso 3: Kelly Yohana Sepúlveda Escobar (12 años) 
Le da gran valor al estudio y al esfuerzo para lograr lo que se propone, no le gusta 
perder el tiempo y lo aprovecha el máximo, se muestra responsable con buen 
acompañamiento familiar que la motivan para aprender e investigar, es persistente 
lo cual puede ser una cualidad en el momento en que busque encontrar la 
solución a situaciones problémicas como se requiere para la investigación, pero 
debido a su persistencia en ocasiones mal interpreta el objetivo convirtiéndolo en 
 50 
algo más filosófico y positivista que no la llevan a ningún lugar o la desvían de lo 
que se requiere, su rendimiento académico es bueno y le gusta compartir lo que 
sabe con otros. 
 
• Caso 4: Fabián Humberto Roldan Posada (13 años) 
Es un estudiante que cursa por segunda vez el grado 7°, requiere de continua 
atención para mantener un buen rendimiento, muestra capacidad de superación 
personal, se interesa por comprender lo que le explican, manifiesta poca 
participación, le falta más atención en clase y se le dificulta entender fácilmente los 
temas. Para este grado ha mostrado mejoría en sus deberes escolares por el 
acompañamiento familiar. 
 
 
 
 
6.1 Concepciones iníciales (Ver cuadro 6.1 y Anexo 1) 
El primer instrumento buscaba explorar las ideas alternativas de los estudiantes 
sobre la relación existente entre el sol y la tierra, y de los fenómenos que 
dependen de esta relación como son las estaciones. Por lo cual se hace 
importante destacar tres ejes temáticos (interpretación, modelización y conceptos) 
que permitieron dar cuenta de las dificultades y fortalezas que muestran los 
estudiantes desde los modelos intuitivos y concepciones iníciales que arrojaron 
por medio del instrumento de exploración ( Sol - Tierra un acercamiento a sus 
fenómenos) 
 
6. ANALISIS DE RESULTADOS 
 
 51 
Resultados de la investigación con base a los ejes temáticos de 
exploración (Concepciones iníciales). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CUADRO 6.1.1. Sol-Tierra los responsables del fenómeno de las estaciones 
 
Con base a la interpretación (E1) se puede ver que los estudiantes presentan 
dificultades en determinar la salida y puesta del sol y la ubicación desde el 
referente de los puntos cardinales, pero coinciden en afirmar que la percepción 
del sol moviéndose en el cielo es debido al movimiento de rotación de la tierra que 
cambia la posición del sol desde el punto de referencia terrestre (ver cuadro 
6.1.2.). 
 
 
 
E1 
E2 
E3 
 
 E1 
CONCEPTO LAS 
ESTACIONES 
INTERPRETACIÓN 
MODELIZACIÓN 
Sol-Tierra-Luna 
CONCEPTOS 
Salida y puesta del sol ……1 estudiante 
Radiación solar…………….4 estudiantes 
Posición del sol…………….4 estudiantes 
Ubicación de cuerpos……3 estudiantes 
Orbita terrestre………...….1 estudiante 
Inclinación terrestre…….0 estudiantes 
Sistema Solar…………..…….2 estudiantes 
Movimientos terrestres….1 estudiante 
Zonas climáticas…………….0 estudiantes 
Causas y efectos……………..1 estudiante 
Contexto Colombiano…….0 estudiantes 
E2 
E3 
 52 
PREGUNTA Caso 1 Caso 2 Caso 3 Caso 4 
Describe la 
salida y puesta 
del sol con 
respecto a la 
tierra. 
Se da por los 
movimientos de la 
tierra que hace que 
el sol salga por el 
oriente y se ponga 
por el occidente. 
No se cómo 
explicar! 
 
No se 
concretamente 
pero es por 
causa de la 
rotación! 
 
 
Se lo atribuye a 
que la tierra gira 
por el oriente !no 
me han 
enseñado el 
tema! 
Explica que 
sucede para 
que el sol este 
un sitio en 
horas de la 
mañana y en 
otra posiciones 
en el transcurso 
del día. 
El sol no se mueve 
la que se mueve es 
la tierra ya que la 
tierra gira alrededor 
de él. 
Es la tierra la 
que se mueve 
por que el sol se 
queda quieto. 
La tierra gira 
alrededor del sol, 
ya que el sol esta 
Está en un 
mismo