Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia didáctica basada en el aprendizaje por indagación Leidy Catherine Matallana Casas Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Maestría en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales Bogotá, Colombia 2019 La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia didáctica basada en el aprendizaje por indagación Leidy Catherine Matallana Casas Trabajo final presentado como requisito parcial para optar al título de: Magister en Enseñanza de las Ciencias exactas y Naturales Directora M. Sc. Martha Cecilia Orozco de Amézquita Codirectora: Dr. Rer. Nat Dipl. Biol. Mary Ruth García Conde Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Maestría en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales Bogotá, Colombia 2019 A Dios por el sustento y la sabiduría A mi hijo Samuel por ser mi fuente de amor y motivación A Lucecita por su consejo y apoyo incondicional A Iván por ser partícipe de mis alegrías y adversidades A la memoria de mis padres Agradecimientos A la Universidad Nacional por brindarme la posibilidad de reflexionar sobre mi quehacer docente. A mi directora la profesora Martha Cecilia Orozco de Amézquita por la orientación, dedicación, paciencia y acompañamiento permanente durante la realización de este trabajo. A la profesora Mary Ruth García Conde por la lectura y retroalimentación de esta propuesta. A la Institución Educativa Las Villas, directivos, compañeros docentes y estudiantes por la motivación, el tiempo y la colaboración en la consecución de este resultado. A mi familia por ser mi soporte y mi compañía durante todo este tiempo. Resumen y Abstract IX Resumen Este trabajo describe el diseño, la implementación, el seguimiento y el análisis de resultados de una secuencia didáctica basada en el aprendizaje por indagación y el trabajo cooperativo, con estudiantes de grado quinto de la Institución Educativa las Villas del municipio de Soacha. Su objetivo era indagar sobre el desarrollo de habilidades científicas y conceptuales a partir del aprendizaje de los temas de biodiversidad y clasificación biológica, utilizando la investigación acción como metodología para la reflexión sobre el proceso. Los resultados obtenidos mostraron cambio en las ideas previas de los estudiantes y el desarrollo de habilidades para indagar, explicar y comunicar fenómenos naturales asociados a sus intereses y contexto. Palabras clave: Biodiversidad, clasificación biológica, secuencia didáctica, aprendizaje por indagación, trabajo cooperativo. X La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación Abstract This work describes the design, implementation, monitoring and analysis of the results of a didactic sequence based on inquiry-based learning and cooperative work with fifth grade students from Las Villas Educational Institution of the municipality of Soacha. Its objective was to investigate the development of scientific and conceptual skills from the learning of biodiversity and biological classification, using action research as a methodology for reflection on the process. The results obtained showed a change in the previous ideas of the students and the development of skills to investigate, explain and communicate natural phenomena associated with their interests and context. Keywords: Biodiversity, biological classification, didactic sequence, learning by inquiry, cooperative work. Contenido XI Contenido Contenido Resumen ............................................................................................................................. IX Lista de figuras ................................................................................................................ XIII Lista de tablas .................................................................................................................. XIV Lista de Símbolos y abreviaturas ................................................................................... XV 1. Objetivos ...................................................................................................................... 5 1.1 Objetivo general ..................................................................................................... 5 1.2 Objetivos específicos ............................................................................................. 5 2. Marco teórico ............................................................................................................... 7 2.1 Referentes disciplinares ......................................................................................... 7 2.1.1 La biodiversidad ................................................................................................. 7 2.1.2 Desarrollo del concepto de biodiversidad .......................................................... 8 2.1.3 Características de los seres vivos .................................................................... 12 2.1.4 Clasificación de los seres vivos a lo largo del tiempo ..................................... 12 2.1.5 Los tres dominios ............................................................................................. 13 2.1.6 Clasificación biológica ...................................................................................... 14 2.1.7 Sistemática y taxonomía .................................................................................. 14 2.1.8 La enseñanza aprendizaje de la biodiversidad y la clasificación biológica. .... 15 2.2 Referentes didácticos ........................................................................................... 17 2.2.1 Secuencia didáctica .......................................................................................... 17 2.2.2 Secuencias didácticas en ciencias naturales .................................................. 18 2.2.3 Elementos para la elaboración de una secuencia didáctica ........................... 19 2.2.4 Aprendizaje por indagación .............................................................................. 20 2.2.5 Competencias y habilidades científicas ........................................................... 22 2.3 Referentes procedimentales ................................................................................ 24 2.3.1 La investigación acción .................................................................................... 24 3. Metodología ................................................................................................................ 25 3.1 Caracterización .................................................................................................... 25 3.2 Ideas previas ........................................................................................................ 26 3.3 Diseño e implementación de la propuesta .......................................................... 29 4. Resultados ................................................................................................................. 32 5. Discusión de los resultados..................................................................................... 47 5.1.1.1 Observación y comparación ..................................................................... 47 XII La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación 5.1.1.2 Observación y clasificación ....................................................................... 48 5.1.1.3 Observación e interpretación ....................................................................49 5.1.1.4 Trabajo cooperativo .................................................................................. 51 5.1.1.5 Dificultades y estrategias de mejoramiento .............................................. 51 6. Conclusiones ............................................................................................................. 53 6.1 Recomendaciones ............................................................................................... 54 Bibliografía ........................................................................................................................ 55 A. Anexo: Encuesta de caracterización ...................................................................... 59 B. Anexo: Cuestionario diagnóstico ideas previas sobre la biodiversidad y la clasificación biológica. .................................................................................................... 61 C. Anexo: Matriz metodológica de la secuencia didáctica sobre la biodiversidad y la clasificación biológica. ................................................................................................ 66 D. Anexo: Estructura de la secuencia didáctica ........................................................ 67 E. Anexo: Prueba t Student para muestras relacionadas ......................................... 76 Contenido XIII Lista de figuras Pág. Figura 2-1: Representación de la clasificación de los animales de Aristóteles............... 13 Figura 2-2: Los tres dominios de la vida representan las ramas más primitivas de la historia evolutiva. ................................................................................................................ 14 Figura 3-1: Porcentaje de respuestas en el cuestionario diagnóstico. Los números corresponden a las preguntas del Anexo B ....................................................................... 27 Figura 3-2: Conversatorio sobre biodiversidad y clasificación biológica. ........................ 30 Figura 3-3: Conceptos disciplinares de la biodiversidad y clasificación biológica que se abordaron en la secuencia didáctica. ................................................................................. 31 Figura 4-1: Comparación del porcentaje de respuestas acertadas al cuestionario antes y después de la implementación de la secuencia didáctica. Los números del histograma corresponden al Anexo B. .................................................................................................. 32 Figura 4-2: Explicaciones de los estudiantes sobre las características de los seres vivos. ............................................................................................................................................. 33 Figura 4-3:Preguntas sobre el video “Colombia Magia Salvaje” elaboradas por los estudiantes. ......................................................................................................................... 34 Figura 4-4: Socialización de las propuestas de clasificación biológica. .......................... 35 Figura 4-5: Retroalimentación de los niveles de biodiversidad. ...................................... 37 Figura 4-6: Panel de discusión sobre la historia de la clasificación de los seres vivos. . 38 Figura 4-7: Clasificación de figuras geométricas. ............................................................ 40 Figura 4-8: Retroalimentación de los conceptos de biodiversidad y clasificación biológica. ............................................................................................................................. 41 Figura 4-9: Acercamiento de los estudiantes a la clasificación taxonómica de Carl von Linné.................................................................................................................................... 42 Figura 4-10: Socialización manejo de residuos sólidos. .................................................. 44 Figura 4-11: El virus biológico una problemática ambiental ............................................ 46 XIV La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación Lista de tablas Pág. Tabla 2-1: Algunos aspectos históricos sobre la epistemología y evolución el concepto biodiversidad. Tomado de (Núñez, et al., 2003). ............................................................... 11 Tabla 2-2: Competencias específicas en el área de ciencias naturales (ICFES, 2007) .. 23 Contenido XV Lista de Símbolos y abreviaturas Abreviatura Término MEN Ministerio de Educación Nacional ICFES Instituto Colombiano para el Fomento de la Educación Superior Introducción Uno de los problemas que se presenta en la enseñanza de las ciencias en el contexto escolar y más específicamente en la educación primaria, es que ella se limita a la memorización de conceptos, o quizás, al seguimiento de un programa curricular desvinculando a los estudiantes de la realidad inmediata, generando en ellos falta de motivación por el trabajo escolar y dificultad para relacionar los aprendizajes con su diario vivir. Sobre el tema Oliva y Acevedo (2005) señalan que “Los estudios y sondeos realizados demuestran que aún predomina la enseñanza de las ciencias transmisiva, basada en explicaciones magistrales en la pizarra, el libro de texto y la resolución de problemas cerrados de lo tratado” (p.243). En el caso particular de la biología, desde los grados iniciales de primaria se da un primer acercamiento al entorno vivo, proporcionando al estudiante una mirada general de cómo está organizada la naturaleza. Según los Estándares Básicos de Competencias propuestos por el MEN en el año 2006, finalizando el grado quinto de la Básica Primaria, los estudiantes deben estar en capacidad de clasificar los seres vivos en diversos grupos taxonómicos (microorganismos, hongos, plantas y animales). Sin embargo, evaluando los aprendizajes de los niños de grado quinto de la Institución Educativa las Villas es evidente el escaso desarrollo de sus habilidades científicas y la dificultad que tienen para diferenciar y caracterizar los seres vivos, e incluso hay casos en los que, para ellos, es difícil distinguir un ser vivo de un ser no vivo y algunos no reconocen las plantas como seres vivos. 2 Introducción En un artículo titulado: “La clasificación (taxonomía), la gran incomprendida de la enseñanza de la biología en la educación primaria, ausencias y confusiones”, su autor menciona que “La falta de investigación sobre la enseñanza de la biología en primaria ha redundado en contenidos ambiciosos, seleccionados por especialistas en la disciplina, pero alejados de la relación desarrollo del niño – contenidos disciplinares” (Paz, 2015, p.1). Adicional a ello Álvarez, Oliveros y Domènech- Casal (2017) en su artículo: “Diseño y evaluación de una actividad de transferencia entre contextos para aprender las claves dicotómicas y la clasificación de los seres vivos”, afirman que estas prácticas descontextualizadas en la educación primaria repercuten en la educación secundaria, ya que, “los estudiantes muestran dificultades para relacionar las habilidades de clasificación al contexto de los seres vivos y conservan errores como usar el nombre del grupo taxonómico como criterio de clasificación”. (p.362) Así mismo, a más de lo disciplinar es necesario tener en cuenta que el propósito de la ciencia escolar es fortalecer en los estudiantes habilidades para explorar hechos y fenómenos, analizar problemas, observar, recoger y organizar información, utilizar diferentes métodos de análisis, evaluar los métodos, compartir los resultados. Por tanto, es necesario programar actividades que permitan la indagación, la interpretación, la compresióny la argumentación sobre los fenómenos biológicos. Es por todo lo anterior que la enseñanza de la biodiversidad y de la clasificación biológica son temas sobre los cuales se debe profundizar desde un contexto real y acorde al nivel cognitivo de los estudiantes teniendo en cuenta que ellos son apropiados para trabajar en el aula la curiosidad innata de los niños y potenciar su interés por indagar. Introducción 3 La Institución Educativa las Villas tiene como compromiso fundamental promover y orientar procesos de formación continua en los estudiantes con sentido humano, propiciando espacios de aprendizaje contextualizados a través de la investigación y la innovación. Por tanto, un proyecto sobre la enseñanza aprendizaje de la biodiversidad y la clasificación biológica, puede abrir un espacio para reflexionar sobre el tema y responder a la pregunta: ¿Cuál estrategia proponer para el aprendizaje de los conceptos de biodiversidad y clasificación biológica con los estudiantes de grado quinto de la IE Las Villas de Soacha, que permita el desarrollo conceptual y potencie habilidades para la indagación? Esta propuesta, se planteó a partir de lo que en biología define como biodiversidad, es decir, de la variedad y variabilidad de los seres vivos y de los ecosistemas que estos integran. Teniendo en cuenta que los componentes de la diversidad biológica se organizan en tres niveles: el de los genes, que constituyen las bases moleculares de la herencia; el de las especies, que son conjuntos de organismos afines capaces de reproducirse entre sí y el de los ecosistemas, que son complejos funcionales formados por los organismos y el medio físico en el que habitan. (Crisci, 2006, p.106) Para definir la estrategia se tuvo en cuenta que era necesario orientarla a la formulación e investigación de problemas formativos y estimulantes, con potencialidad para conectar y ampliar las necesidades y el interés de los estudiantes que incluyera actividades autónomas que les permitieran, a partir de su experiencia, ideas y modelos mentales, expresar y reelaborar hipótesis y propuestas tentativas, individuales y colectivas en relación con el tema propuesto. “En un clima participativo y emocionalmente positivo, donde el respeto, la libertad y la negociación, fueran primordiales, donde cada opinión y cada prueba pudiera ser defendida y debatida a la luz de argumentos y datos” Tobin (citado en Porlán, 2018, p.13) 4 Introducción Así mismo, como se recomienda con frecuencia se tuvo en cuenta proponer actividades que privilegiaran la socialización y la concientización de problemas inmediatos, ya que en la medida en que sean visibles las problemáticas ambientales para los educandos, es posible generar actitudes positivas frente al ambiente. 1. Objetivos 1.1 Objetivo general Proponer una secuencia didáctica para la enseñanza de los conceptos biodiversidad y clasificación biológica con estudiantes de grado quinto de la IE Las Villas de Soacha, con base en el aprendizaje por indagación. 1.2 Objetivos específicos 1. Seleccionar los conceptos claves relacionados con la biodiversidad y la clasificación biológica que orientaran la secuencia didáctica. 2. Indagar sobre los problemas, avances y recomendaciones para el aprendizaje del tema disciplinar. 3. Identificar las ideas previas de los estudiantes de acuerdo a los conceptos seleccionados. 4. Diseñar el contenido y la estructura de la secuencia didáctica, siguiendo el enfoque del aprendizaje por indagación. 5. Aplicar la secuencia didáctica a los estudiantes de grado quinto de la IE Las Villas de Soacha y hacerle seguimiento con un enfoque de investigación acción. 6. Reflexionar sobre la implementación de la secuencia. 2. Marco teórico Con el fin de orientar el trabajo, en este marco teórico se definen los referentes disciplinares, didácticos y procedimentales que lo guiaron. Así pues, se presentan y definen los principales conceptos del tema disciplinar (biodiversidad, seres vivos, clasificación biológica, taxonomía) y se incluye una reflexión sobre algunos aspectos epistemológicos e históricos relacionados con ellos. Igualmente, se resumen algunos artículos sobre investigaciones en la enseñanza aprendizaje de los conceptos de biodiversidad y clasificación biológica en la escuela. A continuación, en los referentes didácticos se presenta un texto en el que se expone qué es una secuencia didáctica qué es la indagación como instrumento para la enseñanza de las ciencias y en qué consisten las competencias y habilidades científicas. Finalmente, se menciona lo procedimental: ¿qué es la investigación acción en el aula?, ¿cómo se realiza, cómo se interpreta la información recolectada y cuáles son los instrumentos empleados para llevarla a cabo? 2.1 Referentes disciplinares 2.1.1 La biodiversidad La biodiversidad actualmente se define como “toda la variación de la base hereditaria en todos los niveles de organización, desde los genes en una población local o especie, hasta las especies que componen toda o una parte de una comunidad local y finalmente en las mismas comunidades que componen la parte viviente de los múltiples ecosistemas del mundo. Abarca, por tanto, todos los tipos y niveles de variación biológica” Wilson (citado en Núñez, González y Barahona, 2003, p.387) Por otra parte, Purvis y Hector la definen como “una simple contracción de la palabra diversidad biológica, que engloba la variabilidad biológica a lo largo de todas las escalas, 8 La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación desde los genes hasta las especies o ecosistemas, incluso los paisajes” (citado en Tinaut y Ruano, 2017, p.293) En el trabajo de revisión documental de Pérez (2013), el autor concluye que el termino biodiversidad es polisémico. Así, varios trabajos hacen especial énfasis en la diversidad de especies, otros se refieren a la ecosistémica y los procesos ecológicos y a las comunidades, mientras que para otro sector comprende todas las diferentes manifestaciones de la vida y sus relaciones. Esta polisemia no ha permitido llegar a un consenso en el ámbito científico ya que la noción de biodiversidad tiene relaciones con lo político, epistemológico, ético y cultural (p.70) Los estudios recientes revelan la preocupación que existe por la creciente desaparición de la biodiversidad del planeta. La actividad humana es el factor principal de dicha extinción. Según Crisci (2001), esto trae como consecuencia “la pérdida o fragmentación del hábitat de numerosas especies, la sobreexplotación de los recursos naturales, la invasión de especies introducidas, la contaminación del agua, del suelo y la atmosfera” (citado en Crisci 2006, p.108). En general, se ha establecido que las formas de vida del hombre y sus hábitos inadecuados son la causa primaria de la extinción de muchas especies, problema sobre el cual debemos reflexionar y al que es necesario buscarle solución. Por tanto, en el nuevo marco de la biodiversidad se aboga por nuevas concepciones que “restablezcan las relaciones entre los seres humanos y la naturaleza, teniendo en cuenta la fragilidad de la vida, el límite del planeta, la conservación de la biodiversidad y un cuestionamiento al modelo de desarrollo occidental y la mercantilización de la vida” (Pérez,2013, p.70) 2.1.2 Desarrollo del concepto de biodiversidad Como ya se mencionó, la biodiversidad es un concepto fundamental, complejo y general que abarca todo el espectro de organización biológica, además de ser holístico en tanto integra componentes culturales, políticos y económicos. (Gutiérrez, 2013, p. 89) 9 A continuación, se discuten algunos elementos teóricos que han servido para desarrollarel concepto. “En la literatura científica anterior a los años 80, la diversidad biológica aludía a la diversidad de especies en tanto característica estructural de los ecosistemas” Toledo (citado en Núñez et al., 2003, p.389). La diversidad es un concepto de la ecología medible, previo al de la biodiversidad, que incorpora los términos de riqueza y abundancia en las especies. El estudio de este concepto empezó a ser abordado desde los años 40, cuando se verificó que “la diversidad de especies es baja cuando el número de especies crece despacio respecto al incremento del número de individuos y alta cuando el número de especies crece rápidamente” (Tinaut y Ruano, 2017, p.293) A principios del siglo XXI, con gran preocupación se evidenció que la diversidad biológica atraviesa por uno de los periodos más críticos de su larga historia. “El hombre, que ha alcanzado la capacidad de dominar a otras formas de vida, está al mismo tiempo amenazando la existencia de la mayoría de ellas, incluyendo la propia” (Crisci, 2006, p.107) El concepto de diversidad biológica, está relacionado directamente con la evolución, sin embargo, al interrelacionar los problemas económicos y culturales aparece el término biodiversidad, el cual empezó a forjarse en dos publicaciones, la primera en un estudio del Fondo Mundial para la Naturaleza por Lovejoy en 1980 y la segunda en un apartado del XI Reporte Anual del Consejo en Calidad Ambiental. (Núñez, et al., 2003, p.389) Sin embargo, la idea condensada de biodiversidad fue acuñada por Walter G. Rosen en 1985, durante la planeación del Foro Nacional de Diversidad Biológica, que se llevó a cabo en Washington. Desde entonces, la biodiversidad y su conservación como conceptos clave se han complejizado y extendido más allá de las fronteras de la comunidad científica. (Núñez, et al., 2003, p.389). Para 1992, la biodiversidad se convirtió en un tema importante en los debates de la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Ambiente y Desarrollo, también llamada “Cumbre de la Tierra”, adquiriendo una centralidad discursiva en la preocupación e interés científico y político en el mundo entero. Jeffries y Wilson (citado en Núñez, et al., 2003, p.389) 10 La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación En el marco de esta emblemática conferencia surgió la convención sobre la Diversidad Biológica (1992). este es, tal vez, el acuerdo internacional más importante para el mantenimiento y la conservación de la biodiversidad. Fue la primera vez que la biodiversidad se presentó en un tratado unificador y global, es la primera vez que la diversidad genética se incluyó específicamente y la primera vez que la conservación de la biodiversidad se reconoció como un interés común de la humanidad Gaston y Spicer. (citado en Núñez, et al., 2003, p.389). Otro aspecto clave es el papel que los medios masivos de comunicación han desempeñado en la interpretación y reconstrucción de los conceptos científicos, como la biodiversidad, así como en su transformación en realidades sociales y políticas. Weber y Schell, 2001(citado en Núñez, et al., 2003, p.389) En últimas, la biodiversidad, desde la biología como ya se mencionó, se define como “la variedad y variabilidad de los seres vivos y los ecosistemas que estos integran, así como los servicios que proveen a los sistemas naturales y a los humanos. Los componentes de la diversidad biológica se organizan en tres niveles, el de los genes, que constituyen las bases moleculares de la herencia; el de las especies que son conjuntos de organismos afines que son capaces de reproducirse entre sí y el de los ecosistemas, que son complejos funcionales formados por los organismos y el medio físico que los habitan” (Crisci, 2006, p.106) En cuanto a los servicios de la biodiversidad Chapin et al., 2000; Díaz et al., 2006, mencionan los siguientes: a) servicios de soporte para mantener las condiciones de habitabilidad en la tierra como la formación y retención del suelo, el ciclo de nutrientes, la polinización y la dispersión de semillas, la producción de biomasa vegetal, etc.; b) servicios de regulación del clima, y de procesos ecosistémicos como la erosión, etc.; c) servicios de aprovisionamiento: de productos como alimentos, maderas, fibras, medicinas, recursos genéticos, etc.; y, d) servicios culturales: dados por los valores espirituales y religiosos, educativos, estéticos, recreativos, simbólicos y cognitivos. (citados en Bermúdez, De Longhi y Gavidia, 2016, p. 530) 11 Por tanto, la desaparición de los servicios ecosistémicos dependientes de la biodiversidad probablemente “acentuará la inequidad y la marginación de los sectores más vulnerables de la sociedad debido a un menor acceso a los materiales básicos para una vida saludable, la libertad de decisión y de acción” Díaz et al., 2006 (citado por Bermúdez et al., 2013, p.531) A continuación, en la (tabla 2-1) se presenta un resumen sobre algunos aspectos de la evolución y la epistemología del concepto sintetizado de (Núñez, et al., 2003). Tabla 2-1: Algunos aspectos históricos sobre la epistemología y evolución el concepto biodiversidad. Tomado de (Núñez, et al., 2003) Autor Definición del concepto Dirzo (1990) Se refiere a la riqueza o variedad de formas vivientes que existen en el planeta. Convención sobre la Diversidad Biológica (1992) La variabilidad de organismos de cualquier fuente; comprende la diversidad en cada especie, entre especies y de los ecosistemas. Groombridge (1992) Describe el número, variedad y variabilidad de los organismos vivos. Halffer y Escurra (1992) Abarca toda la escala de organización de los seres vivos. Se manifiesta en todos los niveles jerárquicos, de las moléculas a los ecosistemas. Solbrig (1994) La propiedad de los sistemas vivos de ser distintos, es decir, diferentes entre sí. No es una entidad, un recurso, sino una propiedad o característica de la naturaleza. Toledo (1994) Implica la medición de la riqueza biótica en un espacio y un tiempo determinados, también conlleva a un componente geopolítico. Heywood y Watson (1995) Es la diversidad de toda la vida y es una característica o propiedad de la naturaleza, no una entidad o un recurso. 12 La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación Espinosa y Cordero (1995) Es la composición en número y proporción en formas de vida en la naturaleza. Wilson (1997) Toda variación de la base hereditaria en todos los niveles de organización, desde los genes en una población local o especie, hasta las especies que componen toda o parte de una comunidad local, y finalmente en las mismas comunidades que componen la parte viviente de los múltiples ecosistemas. Neyra y Durand (1998) La variabilidad de la vida; incluye ecosistemas terrestres y acuáticos, complejos ecológicos de los que forman parte, y la diversidad entre especies y dentro de cada una. Costa (1999) Bio es vida y diversidad significa muchos elementos diferentes. Es la enorme variedad de seres vivos: las diferentes plantas, animales, hongos y también los microorganismos. Las diferencias que existen entre seres de la misma especie. 2.1.3 Características de los seres vivos Según García (2005), al trabajar con los estudiantes lo seres vivos, se debe entender el ser vivo como un sistema que “intercambia materia y energía con el medio, modificando, como resultado, el medio en el que vive (nutrición); capta estímulos del medio, y responde a ellos (regulación o relación); proviene de otros seres vivos, puede reproducirse y transferir sus características a sus descendientes (autoperpetuación o reproducción); está constituido por unao muchas unidades estructurales, cada una de las cuales tiene a su vez las mismas propiedades que el todo (células)” (p.3) 2.1.4 Clasificación de los seres vivos a lo largo del tiempo En el siglo IV a.C Aristóteles fue el primero en agrupar y nombrar los seres vivos para facilitar su estudio, separando las plantas de los animales. “Inició su estudio y ordenación de las diversas formas de vida animal junto a su discípulo Teofrasto (371-287 a.C.), quien clasificó a los vegetales en árboles, arbustos y hierbas. Por su parte, Aristóteles clasificó a 13 los animales en aquellos que tenían sangre y aquellos desprovistos de ella, entre otras características” como se muestra en la figura 2-1. (Fernández, 2012, p.885) Figura 2-1: Representación de la clasificación de los animales de Aristóteles. Tomada de: Contreras -Ramos et al., (2007) Siguiendo con la propuesta de Aristóteles, Carl von Linné (1707-1778) puso los principios del sistema de clasificación moderno. “Colocó a cada organismo en una serie de categorías dispuestas jerárquicamente sobre la base de su semejanza con otras formas de vida, también introdujo el nombre compuesto de género y especie” (Audesirk y Byers, 2003, p.313) Ernst Haeckel introdujo en 1866 el reino protista, al observar que existían otras formas de vida unicelulares que no podían ser categorizadas en los reinos conocidos hasta el momento. Asimismo, en 1952 Herbert Copeland realizó una reclasificación e incluyó el reino monera correspondiente a lo que hoy día se conoce como bacterias. Finalmente, Robert Whittaker propuso un quinto reino, el de los hongos, para completar el esquema de los cinco reinos. (Fernández, 2012, p.887-888) 2.1.5 Los tres dominios Hasta 1990, los seres vivos se clasificaban en cinco reinos. Sin embargo, mediante el estudio de los genes de RNA ribosómico, el grupo de Carl Woese presentó un modelo filogenético que revolucionó los esquemas taxonómicos establecidos hasta ese momento. 14 La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación Desde ese momento los seres vivos pasaron a clasificarse en tres dominios: Bacteria (o Eubacteria), Archaea y Eucarya. Carl Woese, 1990 (citado en Carema y De la Torre, 2008). Figura 2-2: Los tres dominios de la vida representan las ramas más primitivas de la historia evolutiva. Tomada de: Audesirk y Byers (2003) 2.1.6 Clasificación biológica En la actualidad se menciona que la “clasificación biológica es un proceso cuidadoso que, desde la taxonomía y la cladística, presupone fundamentos conceptuales solidos sobre elementos fenotípicos y génicos, manejo de claves y gran dedicación a la observación” (Escalona, et al., 2003). 2.1.7 Sistemática y taxonomía La sistemática, por otra parte, es la ciencia que estudia la reconstrucción de la filogenética o historia evolutiva. Una parte fundamental de la sistemática es la taxonomía, la ciencia que se encarga de dar nombre a los organismos y colocarlos en categorías principales: (1) dominio, (2) reino, (3) filo, (4) clase, (5) orden, (6) familia, (7) género y (8) especie. Cada categoría taxonómica forma una jerarquía, en la que cada nivel incluye los demás niveles que están debajo de él. (Audesirk y Byers, 2003, p.351) 15 Wilson (2003), plantea que para evitar la extinción de una especie lo primero que se debe hacer es conocerla científicamente, incluyendo en ese conocimiento la ubicación sistemática, la distribución geográfica, la ecológica y la vulnerabilidad al cambio de ambiente. La sistemática biológica es la que provee esta información. (citado en Crisci, 2006, p.110) La comunidad internacional de sistemáticos, a través de numerosas sociedades e instituciones, ha reconocido la urgente necesidad de describir y conocer la biodiversidad. Por ejemplo, el proyecto “Agenda Sistemática 2000” define tres misiones básicas de la sistemática del siglo XXI: 1. Descubrir y describir especies aún desconocidas para la ciencia y describir en detalle las ya conocidas. 2. Realizar revisiones sistémicas de grupos elegidos, su análisis filogenético y la construcción de clasificaciones jerárquicas. 3. Crear bases de datos para el manejo de la información, todo esto con el fin de hacer uso sustentable y propender por la conservación de la biodiversidad. (Crisci, 2006, p.110) 2.1.8 La enseñanza aprendizaje de la biodiversidad y la clasificación biológica. Un aspecto que es importante resaltar es que solo se conoce una mínima parte de la diversidad del planeta y como se mencionó anteriormente, la tasa de perdida es alta, por lo que la enseñanza de las ciencias en el nivel primario debe brindar un acercamiento a los estudiantes, futuros ciudadanos, para que ellos puedan entender qué es la biodiversidad y los problemas que enfrenta hoy día su conservación. Para abordar el tema de la biodiversidad es fundamental motivar en los estudiantes el deseo de conocerla científicamente, estar al tanto de la ubicación sistemática de las especies, su distribución geográfica, su ecología y su vulnerabilidad frente al cambio de ambiente, teniendo en cuenta que el componente biótico del planeta es el que permite la vida humana. En relación con la enseñanza de los conceptos de biodiversidad y clasificación biológica en el nivel primaria, son pocos los estudios que se encuentran. Igualmente, los estudiantes aún no están familiarizados con la diversidad biológica y sus acercamientos han sido básicamente por medios de divulgación como la televisión, la internet, láminas y libros de texto. Por otra parte, los estudios acerca del concepto y su enseñanza muestran que los 16 La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación estudiantes poseen errores conceptuales marcados, al punto que solo consideran categoría de clasificación los términos animal y planta. Según García y Martínez (2010) la biodiversidad puede considerarse un tema emergente, tanto en ciencia como en política y en educación, lo que hace que no abunden los estudios en didáctica de las ciencias sobre este concepto. Sin embargo, la enseñanza de las Ciencias Naturales enfrenta el reto de englobar toda la gama de categorías y conceptos relacionados con una temática tan compleja, actual y de carácter altamente tecnificado como es la conservación de la biodiversidad. Pero los materiales curriculares más influyentes (libros de texto) no aportan la base conceptual, procedimental y axiológica para abordar el concepto de manera crítica y reflexiva. De ahí la pertinencia de innovar en estrategias didácticas que posibiliten la orientación, la interpretación crítica y la toma de decisiones responsables frente a la conservación de la biodiversidad. (p. 182) Dentro de la revisión realizada se encontraron algunos trabajos que abordan la enseñanza la diversidad y la clasificación biológica, sus ventajas y obstáculos. Según estos trabajos, “en la enseñanza de la diversidad biológica se tiende, en educación primaria, a unas prácticas descontextualizadas mediante aproximaciones memorísticas dirigidas a nombres y grupos (pero poco a los criterios de clasificación y su construcción)” Rodríguez, de las Heras y Cañal 2014 (citado en Álvarez et al., 2017, p. 363). “Esta tendencia se intensifica en secundaria, y las definiciones de biodiversidad se suelen limitar al número de especies, sin implicar una revisión más profunda” (Bermúdez, De Longhi, Díaz y Catalán 2014 (citado en Álvarez et al., 2017, p.363) Paz (2017), en su indagación sobre como entienden la biodiversidad los alumnos de quinto grado de primaria, encontró que ellos no articulan el concepto, refieren la diversidad como un elemento social, el ecosistema como algo alejado de ellos, la biodiversidad como la variedad de lasmanifestaciones de la vida. No incorporan el componente histórico ni los niveles de organización. La acción pedagógica carece de reflexión sobre aspectos básicos de la biodiversidad, tales como su origen, su contexto, sus relaciones y la relación con el hombre en sociedad. 17 Montoya (2014) desarrolló una propuesta de enseñanza para el aprendizaje del concepto de taxonomía biológica a partir de la estrategia de indagación. Para ello, utilizó la comparación de dos parcelas de la zona verde de una institución educativa. Promovió con su estrategia la investigación y el reconocimiento de la importancia de las especies botánicas. Por otra parte, Pérez (2018) analizó la habilidad de clasificación en estudiantes de grado cuarto mediante diagnósticos que evidenciaron la selección y categorización de objetos y seres vivos, así como los criterios de clasificación. Dentro de sus resultados encontró que los estudiantes no presentan dificultades para clasificar los objetos pero si para la clasificación de los seres vivos. De acuerdo a los niveles de clasificación propuestos por Galán y Martin del Pozo (2013), un alto porcentaje de los estudiantes utilizó criterios basados en las características y procesos observables de los seres vivos. Estos aportes teóricos reafirman, sin duda alguna, que la enseñanza de la clasificación biológica es un tema que debe ser reflexionado y replanteado desde la práctica educativa, en tanto que es clara la dificultad que presentan los estudiantes al momento de aplicar los criterios de clasificación para identificar y describir cómo está organizada la naturaleza. 2.2 Referentes didácticos 2.2.1 Secuencia didáctica De acuerdo con Tobón, Pimienta y García (2010), las secuencias didácticas son sencillamente el conjunto articulado de actividades de aprendizaje y evaluación que, con la mediación de un docente, buscan el logro de determinadas metas educativas, considerando una serie de recursos. En la práctica, esto implica mejoras sustanciales en los procesos de formación de los estudiantes ya que, la educación se vuelve menos fragmentada y se enfoca en metas (p.20). Para plantear una secuencia didáctica Obaya y Ponce (2007), entre otros aspectos, recomiendan: 1. Elaborar una justificación definiendo porqué es importante, y para qué le puede servir a los estudiantes. 2. Reconocer las ideas previas de los estudiantes. 3. 18 La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación Elaborar un mapa conceptual e investigar sobre el tema de la secuencia. 4. Definir con el grupo las situaciones problemáticas que abordaran. 5. Planificar las actividades y acciones 6. Seleccionar los recursos y materiales requeridos. 7. Organizar el tiempo del que se dispone, los espacios y los recursos. 8. Orientar el trabajo investigativo de los estudiantes a partir de las situaciones problemáticas (p.19). Además de ser estrategias para organizar contenidos escolares y actividades vinculadas al proceso enseñanza – aprendizaje, las secuencias didácticas resultan siendo una herramienta que permite analizar e investigar la práctica educativa mediante un proceso reflexivo en el que interaccionan los estudiantes, los profesores, el currículo y el contexto. (Obaya y Ponce 2007, p. 19). 2.2.2 Secuencias didácticas en ciencias naturales Una de las primeras competencias que ha de adquirir el profesor de Ciencias es diseñar su enseñanza imaginando lo que puede suceder en el proceso de aprendizaje. Sin embargo, al implementar las innovaciones curriculares se nota una ruptura entre los profesores de ciencias y la investigación educativa, cuando en realidad están enfrentados a un contexto con problemas inmediatos ¿Por qué no acercarnos a la investigación realizada por la didáctica de la ciencia para intentar resolverlos? (Furió y Furió, 2009). EL MEN en el año 2013, propuso secuencias didácticas para ciencias naturales en Básica Primaria, las cuales fueron elaboradas dentro de la metodología del aprendizaje por indagación inscrita en la línea constructivista, metodología que ofrece a los estudiantes múltiples posibilidades para que se involucren en su proceso de aprendizaje, para que exploren fenómenos naturales, formulen preguntas, hagan predicciones, diseñen experiencias para poner a prueba sus explicaciones, registren datos, analicen y comuniquen sus ideas. Sin embargo, aunque la didáctica de las ciencias expone un gran número de experiencias relacionadas con la enseñanza por medio de secuencias didácticas, una de las recomendaciones más insistentes es que este ejercicio no se quede solo en la aplicación, 19 sino que, trascienda más allá, dándole la posibilidad tanto al estudiante como al profesor de reflexionar sobre su acción. Por tanto, en este caso su implementación aporta a la investigación educativa, desde el diseño, la aplicación y la validación de una serie de actividades orientadas a que el estudiante construya su aprendizaje sobre los conceptos biodiversidad y clasificación biológica a través de la metodología del aprendizaje por indagación. 2.2.3 Elementos para la elaboración de una secuencia didáctica Las secuencias didácticas tienen como objetivo lograr que los estudiantes recuerden las ideas previas acerca del tema a desarrollar, las vinculen a problemáticas de su contexto real y que esto les permita reflexionar, de tal manera que alcancen un aprendizaje significativo. “La secuencia demanda que el estudiante realice cosas, no ejercicios rutinarios o monótonos, sino acciones que vinculen sus conocimientos y experiencias propias, con algún interrogante que venga de lo real, y con información sobre un objeto de conocimiento” (Díaz-Barriga, 2013 p.4). Siguiendo a Díaz-Barriga (2013), la secuencia didáctica en su estructura debe integrar dos elementos: el primero hace referencia a la secuencia de las actividades para el aprendizaje y el segundo a la evaluación del aprendizaje inscrito en esas mismas actividades. Por tanto, esta propuesta es interesante pues posibilita la evaluación sistemática y continúa, identificando fortalezas y debilidades en el aprendizaje de los estudiantes, y de la misma manera, desarrollando actividades, que permitan la reflexión sobre la acción y la reorganización de la secuencia didáctica. Las secuencias didácticas se caracterizan por tener actividades de apertura o inicio, actividades de desarrollo y actividades de cierre. A continuación, se describen cada una de ellas: Actividades de apertura: como su nombre lo indica son actividades que permiten introducir la temática, donde sea posible establecer un dialogo de saberes entre las ideas previas de los estudiantes y el ambiente de aprendizaje en el que se desarrollan. “Establecer actividades de apertura en los temas constituye un reto para el profesor, pues para él le es más fácil pensar en los temas o pedir a los alumnos que digan qué recuerdan 20 La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación de un tema, que trabajar con un problema que se constituya en un reto intelectual para los estudiantes” (Díaz- Barriga, 2013, p.6). Actividades de desarrollo: las actividades de desarrollo tienen como propósito que los estudiantes interaccionen con una nueva información. Para que esta nueva información sea significativa para el estudiante “se requiere lograr colocar en interacción: la información previa, la nueva información y hasta donde sea posible un referente contextual que ayude a darle sentido actual” (Díaz-Barriga, 2013, p.9). Es importante orientar a los estudiantes con preguntas guía como posibilidad de desarrollo intelectual, de reflexión y acción sin limitarlos a la memorización o a los ejercicios rutinarios. Para las actividades de desarrollo sesugieren elementos de discusión como explicación del docente, análisis de videos e inclusive el uso de herramientas TIC que propicien el desarrollo del concepto. Actividades de cierre: Las actividades de cierre tiene como propósito fundamental lograr un engranaje entre las tareas realizadas, el análisis del proceso y los aprendizajes desarrollados. “A través de ellas se busca que el estudiante logre reelaborar la estructura conceptual que tenía al principio de la secuencia, reorganizando su estructura de pensamiento a partir de las interacciones que ha generado con los nuevos interrogantes y la información a la que tuvo acceso” (Díaz- Barriga, 2013, p.11). Otro elemento que vale la pena destacar en las actividades de cierre es que ellas permiten evidenciar los alcances de la secuencia didáctica, es decir, permiten evaluar e identificar debilidades y fortalezas en los estudiantes, como puntos clave en la reorganización y formulación de actividades posteriores. 2.2.4 Aprendizaje por indagación Una forma transformadora de concebir la enseñanza de las ciencias se relaciona con el concepto de indagación científica. En el ámbito de la educación en ciencias, el término “indagación” es a menudo entendido como uno de los objetivos de aprendizaje o, más comúnmente, como una metodología de enseñanza. Existen, en esta perspectiva, diversas definiciones para este concepto. 21 Así por ejemplo, Windschitl (2003) define indagación científica como “un proceso en el cual se plantean preguntas acerca del mundo natural, se generan hipótesis, se diseña una investigación, y se colectan y analizan datos con el objeto de encontrar una solución al problema, entendiendo que este proceso estaría presente tanto en el trabajo de generación de conocimiento científico, a nivel de comunidad científica, como en la generación de conocimiento escolar, a nivel de aula” (citado en González-Weil et al., 2012, p.86-87). La inclusión de la indagación en el currículo de ciencias de la primaria y la secundaria fue recomendada por John Dewey en 1910, quien en una época fue profesor de ciencias. Antes de 1900 la mayoría de los docentes pensaba que la ciencia era un conjunto de conocimientos que los estudiantes debían aprender por instrucción directa. Dewey entonces insistía en que los profesores utilizaran la indagación como estrategia de enseñanza, aprovechando el método científico para aclarar situaciones, aclarar problemáticas, formular hipótesis, verificarlas y reflexionar sobre ello. (Garritz, 2010, p. 107) En 1996, el National Research Council de los Estados Unidos publicó los National Science Education Standards, en donde se colocó a la indagación en el primer plano como estrategia para la enseñanza de la ciencia. Sólo hasta 2007 se dio un movimiento similar en Europa en el que la enseñanza basada en la indagación fue tomando importancia en la educación en ciencia. Rocard et al., 2007 (citado en Garritz, 2010, p.107) Este enfoque de la enseñanza por indagación exige que los estudiantes piensen en forma sistemática o investiguen de tal manera que propongan posibles soluciones a problemas del contexto actual. Es decir, que en el aprendizaje por indagación los actores principales son los estudiantes y no el profesor. La indagación debe usarse como estrategia de aprendizaje por varios motivos: “permite la participación activa de los estudiantes en la adquisición del conocimiento, ayuda a desarrollar el pensamiento crítico, facilita la capacidad para resolver problemas, otorga mayor habilidad en los procesos de las ciencias, guía a los estudiantes a formar y expresar conceptos por medio de una serie de preguntas y permite que la tecnología enlace a los estudiantes con la comunidad local y mundial” (Escalante, 2013, p.1) 22 La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación La instrucción basada en la indagación pone más énfasis en el estudiante como científico, coloca la responsabilidad en los estudiantes de plantear hipótesis, diseñar experimentos, hacer predicciones, escoger las variables independientes y dependientes, decidir cómo analizar los resultados, identificar las suposiciones subyacentes, y otras cuestiones. Se espera que los estudiantes comuniquen sus resultados y apoyen sus propias conclusiones con los datos colectados. French y Russell, 2002 (citado en Garritz, 2010, p. 107). Para implementar el enfoque de la enseñanza por indagación Garritz, Espinosa, Labastida y Padilla (2009) proponen las siguientes actividades: identificar y plantear preguntas que puedan ser respondidas mediante la indagación; definir y analizar bien el problema a resolver e identificar sus aspectos relevantes; reunir bibliografía para que sirva de evidencia; formular explicaciones al problema a partir de la evidencia; plantear problemas de la vida cotidiana y tocar aspectos históricos relevantes; diseñar y conducir el trabajo de investigación a través de diversas acciones; compartir con otros mediante argumentación lo que ha sido aprendido a través de la indagación. (citado en Garritz, 2010, p. 108-109) Es importante mencionar que en la implementación de la enseñanza por indagación se presentan dificultades, las cuales se deben tener en cuenta para no interrumpir el proceso. Algunas de ellas son: falta de motivación en los estudiantes, incapacidad de los estudiantes para acceder a técnicas de investigación, restricciones prácticas en el contexto de aprendizaje, conocimientos previos de los estudiantes sobre el aprendizaje basado en la indagación, problemas en la administración y extensión del tiempo. Edelson, Gordin y Pea, 1999 (citado en Khalaf y Zin, 2018) 2.2.5 Competencias y habilidades científicas La ciencia se considera hoy una actividad humana que busca dar sentido al mundo que nos rodea mediante ideas teóricas, pero también está atravesada por expectativas, valores, ideologías, perjuicios, sesgos culturales (Di Mauro, Furman y Bravo, 2015), es decir, la ciencia es una construcción social a lo largo del tiempo, mediada por un saber hacer desde las habilidades y pensamientos particulares. 23 Entre las habilidades que subyacen al saber hacer, cabe mencionar “la identificación de problemas; la formulación de preguntas, predicciones e hipótesis; el diseño y la realización de experimentos y con ello la observación, medición, clasificación y seriación; la recolección de datos, interpretación de resultados, elaboración y comunicación de conclusiones” Arons, 1977 (citado en Di Mauro et al., 2015). En este contexto Predinaci (2012) define la competencia científica “como un conjunto integrado de capacidades personales para utilizar el conocimiento científico con el fin de describir, explicar y predecir fenómenos naturales; comprender los rasgos característicos de la ciencia; formular e investigar problemas e hipótesis; documentarse, argumentar y tomar decisiones personales y sociales sobre el mundo y los cambios que la actividad genera en él”. Pedrinaci et al., 2012; Cañal, 2012 (citado en Franco-Mariscal y Blanco- López, España-Ramos, 2023, p. 656). En el año 2007 el ICFES (Instituto Colombiano para el Fomento de la Educación Superior) sustentó que cada área del conocimiento desarrolla formas particulares de comprender los fenómenos que le son propios y de indagar acerca de ellos. Propuso entonces, para el área de ciencias naturales, siete competencias específicas que se consideran importantes de desarrollar en el aula de clase. En la (tabla 2-2) de describe cada una de ellas. Tabla 2-2: Competencias específicas en el área de ciencias naturales (ICFES, 2007) Competencia Descripción 1. Identificar Capacidad para reconocer y diferenciar fenómenos, representaciones y preguntas pertinentes sobre estos fenómenos. 2. Indagar Capacidadpara plantear preguntas y procedimientos adecuados para buscar, seleccionar, organizar e interpretar información relevante para dar respuesta a esas preguntas. 3. Explicar Capacidad para construir y comprender argumentos, representaciones o modelos que den razón de fenómenos. 4. Comunicar Capacidad para escuchar, plantear puntos de vista y compartir conocimiento. 24 La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación 5. Trabajar en equipo Capacidad para interactuar productivamente asumiendo compromisos. 6. Disposición para aceptar la naturaleza abierta, parcial y cambiante del conocimiento. 7. Disposición para reconocer la dimensión social del conocimiento para asumirlo responsablemente. 2.3 Referentes procedimentales 2.3.1 La investigación acción Según Tobón et al. (2010) el objeto de la investigación acción es mejorar la práctica docente a partir de procesos de investigación y reflexión encaminados a trasformar e innovar en dicha práctica, empleando nuevas estrategias didácticas y sistemas de evaluación integral. La Investigación acción se caracteriza por los elementos siguientes (Tobón, 2009a, 2009b, 2010): a) Integra el sujeto y el objeto: el docente es un investigador que se observa a sí mismo observando su práctica pedagógica y la de otros. b) Las metas del proceso investigativo se construyen de manera participativa con los integrantes de la comunidad educativa, sin imposición. c) Integra saberes académicos con saberes del contexto. d) Es un proceso recursivo continuo, es decir, no finaliza en ninguna etapa. e) Es una actividad llevada a cabo por los docentes mismos, quienes para diseñar, implementar, evaluar y reflexionar sobre la secuencia realizan estudios teóricos previos y luego, como en este caso, en su diario de campo documentan las actividades, recogen y evalúan los trabajos de los estudiantes, realizan encuestas y preguntas y se apoyan en videos y audios para para elaborar un texto descriptivo que oriente los procesos de reflexión sobre la estrategia implementada. 25 3. Metodología La presente investigación es descriptiva, de tipo cualitativo, enmarcada en el enfoque de investigación acción cuya finalidad es deconstruir y reconstruir en forma colaborativa el conocimiento pedagógico en pro del mejoramiento de los procesos educativos, más específicamente de la enseñanza de las ciencias en Básica Primaria. A continuación, se mencionan las actividades de aula realizadas a lo largo de este proyecto de investigación 1. Caracterización del grupo de estudiantes. 2. Determinación de las ideas previas. 3. Diseño e implementación de la secuencia. De lo ocurrido en el cumplimiento de cada uno de los ítems mencionados, la docente elaboró un documento que, como se mencionó, serviría para organizar la reflexión final. Se tuvieron en cuenta las siguientes categorías de análisis: el desarrollo conceptual y de habilidades científicas, el trabajo cooperativo, las dificultades en el proceso y las propuestas de mejoramiento. 3.1 Caracterización La Institución Educativa Las Villas, está ubicada en el municipio de Soacha Cundinamarca, en la comuna 6. El PEI de la institución tiene un enfoque profundamente humanístico, social y desarrollista. Atiende a estudiantes de los niveles de Preescolar, Básica, Media académica, y los programas de flexibilización como son Aceleración y procesos básicos y Educación para adultos en convenios de articulación con el Sena. La encuesta de caracterización se presenta en el (Anexo A) y fue diligenciada por 40 niños de quinto grado. 26 La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación El contexto social corresponde a una comunidad urbana de los estratos 1 y 2, que se dedica a realizar diversas actividades, principalmente de trabajo informal como ventas ambulantes, venta de arepas y tamales y ventas por catálogos. Excepcionalmente son empleados de empresas o comerciantes. Las condiciones de pobreza de la comunidad del municipio de Soacha, generan un alto índice de deserción escolar a consecuencia del cambio de residencia de las familias en busca de mejores oportunidades de empleo en otras ciudades. El factor de riesgo con mayor incidencia se evidencia en la existencia de expendedores de sustancias psicoactivas, que habitan el municipio y se desplazan por los alrededores de la Institución Educativa a la hora de salida de los estudiantes, quienes se ven abordados de alguna manera e inducidos así al consumo. El grado 505 de la Institución Educativa Las Villas reúne 40 estudiantes de los cuales 26 son hombres y 14 mujeres, entre los 11 y los 13 años de edad. En su mayoría son de estrato 2 y residen cerca del colegio. Estos estudiantes se caracterizan por participar activamente en las actividades escolares, asisten normalmente a clases, son buenos compañeros, se les facilita trabajar en equipo y se preocupan por el cuidado del ambiente. Les motivan las actividades en las que ellos son los actores principales, por ejemplo, organizar juegos, realizar carteleras, escribir historias, experimentar en el laboratorio, buscar información. Dentro del desarrollo de las clases de ciencias naturales se evidencia que un alto porcentaje presenta dificultad en la compresión de fenómenos biológicos en contexto, además muestran desconfianza y timidez al momento de comunicar y argumentar los resultados de sus trabajos escolares. 3.2 Ideas previas Para indagar sobre las ideas previas de los estudiantes se utilizó el cuestionario del (Anexo B) aplicado a 40 estudiantes de grado quinto. El análisis de sus resultados sirvió para 27 orientar las actividades propias de la secuencia. Esta misma encuesta se empleó para establecer los avances conceptuales luego de la implementación de la estrategia didáctica. El cuestionario se diseñó adaptando nueve preguntas del cuadernillo “Prueba saber ciencias naturales para grado quinto, relacionadas con la biodiversidad y la clasificación biológica”. Tenía la finalidad de identificar en los estudiantes las fortalezas y dificultades al utilizar el conocimiento científico en contexto. Se tuvo en cuenta en esta selección, por un lado, que este es el eje trasversal de este trabajo y, por otro, que el Instituto Colombiano para el Fomento de Educación Superior (ICFES) sugiere que se deben desarrollar desde los primeros años de la educación competencias específicas en ciencias naturales. En la (Figura 3-1) se presentan los resultados de la prueba diagnóstica donde se evidencia, por un lado, la dificultad de los estudiantes para caracterizar los seres vivos y establecer diferencias y similitudes entre ellos y por otro, que un alto porcentaje de ellos no identificó los patrones de clasificación. Figura 3-1: Porcentaje de respuestas en el cuestionario diagnóstico. Los números corresponden a las preguntas del Anexo B Para la pregunta 1 donde se indagaba sobre la presencia de células en los seres vivos solo el 20% de los estudiantes reconoció que los seres vivos, al igual que una muestra de sangre, están compuestos de células. El 80% seleccionó el color, la forma y el tamaño 0 20 40 60 80 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Porcentaje total de respuestas acertadas o no acertadas para cada una de las preguntas Acierto Desaciertos 28 La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación para describir el juguete y no para comparar sus características con las de la muestra de tejido sanguíneo. Para la pregunta 2 sobre ¿cuál es la característica que todas estas aves comparten? el 27,5% de los estudiantes afirmó que las plumas. Mientras que, el 72,5 %, no tuvo en cuenta los esquemas que evidencian queexisten diferencias en los picos, las patas y el tipo de alimentación. Es decir, salvo la presencia de plumas, no todas las aves comparten las características tal como están mencionadas en la pregunta. Las mismas características para la pregunta 3 sobre ¿Cuáles de las aves de los dibujos pueden comer el mismo tipo de alimento? Se esperaba que los niños observaran los dibujos para establecer la relación entre el tipo de alimentación y la forma del pico. El 50% respondió acertadamente indicando que el gallo y la paloma. El otro 50% no tuvo en cuenta la forma del pico y el tipo de alimentación y por tal motivo su respuesta no fue correcta. La pregunta 4 indagaba sobre la clasificación de dos grupos de animales rana, pez y abeja (grupo 1.); ratón, pato, perro, gato (grupo 2). El 22,5% de los estudiantes tuvo en cuenta la forma de reproducción para marcar su repuesta, mientras que el 77,5 % asumió la presencia de células, el hábitat, el comportamiento, por tanto, su respuesta no fue acorde con lo solicitado. Para la pregunta 5 sobre ¿Cuál de las siguientes preguntas puede contestar Lucas? referente a la observación y el registro de plantas que se encuentran alrededor del lago, el 35% de los estudiantes analizó correctamente la tabla concluyendo que la pregunta que Lucas podría responder era ¿qué tipo de planta es más abundante cerca del lago? Por tanto, el 65% presentó dificultad en indagar y explicar fenómenos naturales. Para la pregunta 6 sobre la gráfica, la mejor temporada para pescar es… el 65% de los estudiantes mostró habilidad en la interpretación de gráficas, puesto que acertaron al responder que en los meses de abril y mayo. El 35% aún presenta dificultad en la lectura de gráficos para explicar fenómenos naturales. 29 Para la pregunta 7 sobre “de los animales observados por el niño ¿Cuáles son domésticos?”, el 62,5% de los estudiantes se sintió muy familiarizado con la pregunta, posiblemente en su vida cotidiana han interaccionado con gatos, caballos y conejos. El 37,5% restante no logró identificar las categorías domésticos y salvajes en la situación presentada. Para la pregunta 8 sobre la clasificación de animales propuesta por Pedro, ¿Qué característica desde el punto de vista de las ciencias naturales, tuvo en cuenta Pedro para clasificarlos?, el 45% de los estudiantes tuvo en cuenta características morfológicas, reproductivas y de hábitat para diferenciar mamíferos de anfibios. El 55% de los estudiantes no estableció criterios de comparación para responder la pregunta. Para la pregunta 9 sobre el dibujo de un ecosistema de bosque en tres etapas diferentes ¿Qué actividad humana afectó el ecosistema? el 42,5% de los estudiantes respondió que la tala de los árboles. El 57,5% asoció su respuesta a problemas como la inundación, la agricultura y el uso de fertilizantes. Lo que evidencia que falta mayor capacidad de análisis y comprensión en la lectura de imágenes. 3.3 Diseño e implementación de la propuesta Como se mencionó con anterioridad, la secuencia didáctica fue diseñada a partir del análisis de las ideas previas de los estudiantes acerca de la biodiversidad y de la clasificación biológica, evidenciadas en el cuestionario diagnóstico y en el conversatorio que se realizó. En esta secuencia se programaron actividades orientadas a que los estudiantes de grado quinto se aproximaran al conocimiento biológico desde el fortalecimiento de habilidades como la observación, la descripción, la formulación de preguntas, la comparación, la clasificación y la comunicación. 30 La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación Figura 3-2: Conversatorio sobre biodiversidad y clasificación biológica. Vale la pena anotar que, como actividad inicial, para motivar a los estudiantes a indagar sobre la biodiversidad y la clasificación biológica, se realizó un conversatorio (Figura 3-2) y se construyó un mapa conceptual (Figura 3-3) negociado, entre todos, sobre los conceptos que se abordarían en el desarrollo de la secuencia. 31 Figura 3-3: Conceptos disciplinares de la biodiversidad y clasificación biológica que se abordaron en la secuencia didáctica. La propuesta didáctica fue estructurada para 6 sesiones (Ver Anexo C y Anexo D), cada una de ellas orientada por los siguientes interrogantes: Sesión 1: ¿Qué tienen en común los seres vivos? Sesión 2: ¿Cómo son los seres vivos que habitan nuestro planeta Tierra? Sesión 3: ¿Es Colombia un país megadiverso? Sesión 4: ¿Cómo se han clasificado los seres vivos a través del tiempo? Sesión: 5 ¿Qué se debe tener en cuenta al momento de clasificar los seres vivos? Sesión 6: ¿Cómo promover campañas para la preservación y cuidado de los seres vivos? 32 La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación 4. Resultados Para reconocer si hubo o no avance conceptual y desarrollo de habilidades científicas, en este estudio longitudinal se compararon los aciertos en las respuestas que dieron los estudiantes al cuestionario, antes y después de realizada la secuencia didáctica (Figura 4-1). Para ello se definió la hipótesis (Ho): “existe una diferencia significativa entre las calificaciones promedio medidas antes y después de aplicada la estrategia didáctica”. Se planteó una prueba de t de Student para variables relacionadas con un nivel alfa= 0.05. Figura 4-1: Comparación del porcentaje de respuestas acertadas al cuestionario antes y después de la implementación de la secuencia didáctica. Los números del histograma corresponden al Anexo B. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Comparación entre los porcentajes de aciertos Aciertos cuestionario diagnóstico Aciertos cuestionario post- intervención 33 El promedio de aciertos antes de aplicar la estrategia fue =41,11% y después de aplicarla = 73,09% con un valor de t = -9,057. Por tanto, se aceptó la hipótesis (Ho) planteada y se validó que la estrategia promovió, en los estudiantes del grado 505 de la Institución Educativa Las Villas, el aprendizaje sobre la biodiversidad y la clasificación biológica. En últimas, se concluye que la implementación de la secuencia didáctica basada en el aprendizaje por indagación contribuyó al avance conceptual y muy posiblemente también, al desarrollo de habilidades científicas (Ver Anexo E). A continuación, se describen y se presenta una reflexión de sobre cada una de las actividades implementadas. Para abordar la pregunta ¿Qué tienen en común los seres vivos? Se presentó a los estudiantes el video “Colombia Magia Salvaje”, ya que revela una experiencia de interés hacia el estudio y la conservación de la biodiversidad de Colombia, un recorrido específicamente por el “Parque Nacional Natural Chiribiquete”. Figura 4-2: Explicaciones de los estudiantes sobre las características de los seres vivos. 34 La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación Durante el desarrollo los estudiantes se mostraron muy asombrados por los seres vivos que habitan en este ecosistema, “que bonito profe, aún no está todo destruido”, “pocas veces nos muestran videos sobre los temas de ciencias porque los profes dicen que nos portamos mal”, “no necesitamos ir allá, con un video uno puede hacer un viaje imaginario a este bellísimo lugar” fueron expresiones propias de los estudiantes durante la actividad. Los estudiantes elaboraron sus propias preguntas sobre el video teniendo como referencia la pregunta orientadora. Con la ayuda de la internet dieron posibles soluciones a ellas, las cuales fueron socializadas a manera de conversatoriodurante los primeros 15 minutos de la sesión 2. Vale la pena resaltar la motivación y el interés de los estudiantes frente a la actividad propuesta, ya que el 90% de los participantes realizó la tarea. Una de las apreciaciones más frecuentes de los docentes es que “los estudiantes no realizan tareas extracurriculares”. Algunas de las preguntas construidas por los estudiantes se muestran en la (Figura 4-3) Figura 4-3:Preguntas sobre el video “Colombia Magia Salvaje” elaboradas por los estudiantes. Con esta actividad se logró que los estudiantes recordaran sus ideas previas y actualizaran sus conocimientos sobre las características comunes de los seres vivos (Figura 4-2), a partir de la observación y formulación de preguntas propias. 35 “profe nos gustó mucho la actividad, no nos puso a escribir tanto, ni tampoco nos regañó por estar fuera del puesto”. “nos dejaste escribir en el tablero, que difícil es”. Estas fueron las palabras de cierre que expusieron los niños. En la sesión dos se abordó la pregunta ¿Cómo son los seres vivos que habitan nuestro planeta Tierra? Los estudiantes seleccionaron seres vivos que llamaron su atención durante el video “Colombia Magia Salvaje” indagaron sobre algunas de sus características generales, entre ellas su hábitat, tipo de alimentación y forma de reproducción. En grupos cooperativos organizaron la información, cada estudiante hablo sobre el ser vivo elegido, pusieron en común sus ideas y propusieron una clasificación (Figura 4-4). El jaguar, la anaconda, el pecarí, el oso perezoso, el mono titi, el pájaro saltarín, el caimán de anteojos, las hormigas guerreras, la variedad de mariposas y polillas fueron de gran atracción para los niños. Esto se vio reflejado en el material de la consulta que realizaron previamente. Figura 4-4: Socialización de las propuestas de clasificación biológica. Todas las clasificaciones propuestas fueron de animales. Las categorías usadas por los estudiantes fueron mamíferos, reptiles e insectos. Durante la socialización de la propuesta, los estudiantes manifestaron “para clasificar los seres vivos los reunimos todos en un solo grupo y luego empezamos a separarlos si tenían escamas y se arrastraban como la anaconda y el cocodrilo de anteojos, los mamíferos que son los que tienen pelo y alimentan 36 La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación a sus hijos de leche como el mono titi, el oso perezoso, el jaguar y por último los insectos que no tienen huesos y había muchas mariposas, hormigas y polillas”, “ para nosotros no fue tan fácil hacerlo… primero quisimos separarlos por los que vivían en el océano o sea marinos, en la tierra y en el aire, pero luego la profe nos empezó a preguntar porque lo habían clasificado de esa manera y nos dimos cuenta que no estaba bien, porque en el video no hablaron de océanos así nos confundíamos más… así que, volvimos a hacerlo, separamos invertebrados y vertebrados y luego hicimos otra sub clasificación de invertebrados - insectos con alas como las mariposas y polillas e insectos sin alas como las hormigas y también los vertebrados en mamíferos, reptiles y el pájaro saltarín… la única ave que teníamos quedó sola en el grupo.” Dos grupos no realizaron la tarea de consulta previa, sin embargo, participaron en la actividad y este fue su aporte: “nosotros no trajimos con que trabajar en clase, pero como vimos el video pudimos recordar los seres vivos…. solo que no hicimos la tarea entonces, le dijimos a la profe que si nos dejaba hacerlo con papelitos y nombre y ella dijo que si… primero hicimos una lista de seres vivos que nos recordamos y otros nos copiamos de otros compañeros, luego los cortamos y los clasificamos el oso perezoso, el jaguar, el pecarí, el delfín rosado, el mono ardilla en vivíparos porque tienen sus crías en el vientre y las mariposas, las polillas, las hormigas y los pájaros en ovíparos porque ponen huevos… no estábamos seguros donde poner el delfín rosado y la anaconda por que unos decían que eran ovivíparos y otros vivíparos así buscamos en el computador que la profe nos prestó y aprendimos que la anaconda es ovovivípara que significa que los seres vivos están dentro de la madre en un huevo y el delfín aunque parezca un pez es un mamífero.” Con esta actividad se evidenció que los estudiantes no tuvieron en cuenta las plantas, los hongos ni los microrganismos en su clasificación. Al finalizar la socialización de cada uno de los grupos, la docente cerró la sesión explicando la importancia de estos seres no mencionados en la dinámica y mantenimiento del ecosistema. Por otra parte, se concluyó que el término biodiversidad hace referencia a la variedad de formas de vida que habitan en un lugar. En la sesión tres se abordó la pregunta ¿Es Colombia un país megadiverso? Para ello, se realizó una lluvia de ideas con los siguientes cuestionamientos ¿Quiénes viven en casa? 37 ¿Quiénes habitan en el mar? ¿Quiénes habitan en el páramo? ¿Quiénes habitan en el desierto? ¿Quiénes habitan en la selva?, con la finalidad de acercar a los estudiantes a la diversidad genética, a la diversidad de especies y a la diversidad de ecosistemas de una manera más vivencial. Los estudiantes se mostraron muy motivados y participaron activamente. Recordaron el páramo de Sumapaz, el páramo de Santurbán, el océano Pacifico, el océano Atlántico, el desierto de la Tatacoa, la selva Amazónica. Sumado a ello, se establecieron relaciones entre los seres vivos y su ambiente. Los estudiantes afirmaban “el oso de anteojos vive en el páramo y su pelaje lo protege del frio” “los camellos y los cactus han adaptado su cuerpo para soportar altas temperaturas y poca agua” “cuando fuimos a Santa Marta había muchos peces” “a mí me daría miedo ir a la selva allá hay muchos animales peligrosos”. Posterior a la lluvia de ideas, se realizó un ejercicio de observación y clasificación. Se colocaron tres letreros: diversidad genética, diversidad de especies, diversidad de ecosistemas y doce imágenes. Cada grupo cooperativo salió del aula de clase observó, discutió y ubicó cada imagen donde consideraba que debía ir. Se observó dificultad en los estudiantes para diferenciar el concepto de diversidad genética y diversidad de especies ya que mostraron confusión en la ubicación de la mariposa y el maíz. Por otra parte, mostraron facilidad en ubicar los ecosistemas y relacionaron los seres vivos con el ambiente en el que se desarrollan. Figura 4-5: Retroalimentación de los niveles de biodiversidad. 38 La biodiversidad y la clasificación biológica. Una secuencia basada en el aprendizaje por indagación Finalmente, la docente hizo una socialización general tomado como ejemplo la ubicación de las imágenes y haciendo preguntas a los estudiantes, de tal manera que ellos mismos identificaran los errores y los corrigieran (Figura 4-5). Los estudiantes concluyeron que Colombia es un país megadiverso porque tiene variedad de ecosistemas, especies y genes. En la autoevaluación los estudiantes comentaban “cuando no observamos bien nos perdemos de detalles importantes” “estas actividades son chéveres porque nosotros mismos podemos calificar lo que hacemos” “la profesora se inventa actividades que se ven sencillas, pero cuando empieza a preguntarnos nos damos cuenta que no eran tan fáciles como creíamos”. En la sesión cuatro se abordó la pregunta ¿Cómo se han clasificado los seres vivos a través del tiempo? Después de aproximar a los estudiantes al concepto biodiversidad se propuso un panel de discusión sobre la historia de la clasificación biológica, resaltando algunos de los personajes que con sus ideas han aportado a la construcción de este concepto. Entre ellos Aristóteles, Teofrasto, Carl von Linné,
Compartir