El aprendizaje de la ciencia en la enseñanza media (página 3)

-  Grupo C/E: 10%
de los cursos

-  Grupo S/E: 58 %
de los cursos

v  Conforme a
criterios lógicos establecidos por el profesor. La frecuencia
fue:

-  Grupo C/E: 30%
de los cursos

-  Grupo S/E:
           25%
de los cursos

5.3    Tipo de
razonamiento.

En la Lógica Formal se
establecen razonamientos Inductivos y Deductivos. En la Ciencia ambos forman una
unidad dialéctica, sin embargo, para la docencia escolar es necesario
separarlos, de manera que las conceptualizaciones se construyan
partiendo de hechos (Casos Particulares) para llegar a la
formulación o enunciado general que abarca una clase de fenómenos (Caso
General). Esto es coherente con lo que existe en la naturaleza y en los
organismos: existen sólo casos particulares, los casos
generales son abstracciones y generalizaciones hechas por
el hombre.

En los cursos investigados, el tipo de razonamiento
predominante se muestra en las siguientes
cifras:

-  Inducción,
se utilizó en el 10 % de los
casos                                             

-  Deducción,
se empleo en el 57% de los
casos                                         

-  Inducción
y Deducción, en
relación dialéctica entre ellas, se usó en el 33%
de los casos

Como se ve, el predominio es del uso de la
deducción. Esto en la práctica significa que las
descripciones o afirmaciones del profesor se basan en la
lógica y, por lo tanto, son sólo válidas; por su
parte, los experimentos son sólo para
confirmar los enunciados ya aseverados. Esto dificulta gravemente
la formación del razonamiento científico en los
alumnos.

5.4  Perceptos[8]

En la enseñanza de la Ciencia, la formación de
conceptos se sustenta en los perceptos; con dos o más
perceptos de la misma clase se pueden hacer comparaciones entre
ellos, establecer las semejanzas y las diferencias, identificar
los atributos prescindibles, y generalizar los rasgos
fundamentales del objeto o fenómeno, cuya enunciación
constituye la verbalización del concepto.

Resulta evidente que mientras mayor sea el número
de perceptos que los alumnos reciben, las comparaciones
serán más abundantes y el concepto formado de ellas
tendrá mayor riqueza de contenido. 

La observación de imágenes, los experimentos
simulados o por descripción tienen un buen
grado de eficiencia, entre otros
aspectos,  en la medida que constituyan perceptos para los
estudiantes.

La formación de conceptos, en cuanto enunciados que
se refieren a una misma clase de objetos, requiere que la
observación y análisis de los perceptos
enfatice las semejanzas entre ellos mucho más que las
diferencias. Este énfasis se observó, y los resultados
son:

-  En el 19% de
los cursos se enfatizaron las semejanzas entre
perceptos

-  En el 19% de
los cursos se enfatizó en las diferencias entre
perceptos

-  En el 62% de
los cursos se superpusieron semejanzas y diferencias, sin una
línea metodológica clara

           
Esto se ilustra en el gráfico siguiente

Los perceptos suministran información acerca de los
objetos o fenómenos, cuyas características
constituirán en concepto. En esa función, se presentan a los
alumnos como elementos conocidos previamente o en imágenes
ilustrativas. En la docencia, se registró que los perceptos
se presentaron:

-  52% ilustrados
con imágenes

-  48% como
perceptos ya conocidos. En este caso:

-  El 50% se
apoyó en la imaginación de los estudiantes

-  El otro 50% se
apoyó en la memoria

Los perceptos presentados como ya conocidos por los
alumnos se sustentaron tanto en la imaginación como en
la memoria. La memoria y la imaginación son
elementos constituyentes del Proceso de Pensar, por lo
tanto, son relevantes del contenido del pensamiento y, a través
de este, la calidad de los conocimientos. El
profesor no puede saber si lo que está presente, tanto en la
memoria como en la imaginación de cada alumno, corresponde
con el percepto definido como necesario para la formación
del concepto, lo más probable es que no coincidan, y si
así fuese, lo que algunos alumnos aprenden no es lo que el
profesor pretende enseñar.

Razonamiento
Científico

Es el estilo de pensamiento que, sustentado en
observaciones, elabora preguntas, busca sus respuestas utilizando
él método y las categorías
de la Ciencia, una vez encontradas las somete a verificaciones y
establece el ámbito o clase en la cual se cumplen. A este
tipo de razonamiento le es inherente, aunque no consustancial, la
disposición intelectual de modificar y hasta eliminar ideas
y conceptualizaciones conforme surjan hechos cuya
explicación o comprensión lo requiera.

Es pensamiento desarrollado sobre la base de
probabilidades. Nada se establece como definitivo y absoluto,
nada se acepta como verdad si no está confirmado por la
práctica. Es la búsqueda constante de la verdad y la
aceptación, a priori, que la afirmación tenida como
verdadera, puede no ser tal. 

Los objetivos escolares más
trascendentes del aprendizaje de la Ciencia tienen
directa dependencia de la formación y desarrollo de este tipo de
razonamiento, así es en el plano de la formación
intelectual, de los valores que hacen posible
la convivencia armónica entre las personas, de la actitud inquisitiva y de
búsqueda de respuestas. 

La formación del razonamiento científico
depende de la forma de ejercer la docencia. Se consideraron tres
variables:

1.6.  
Diferenciación entre hechos e interpretaciones de
esos hechos.

Las mediciones realizadas muestran que, en el 95% de los
cursos, los profesores diferenciaron los "hechos" de la "interpretación" de
estos.

Esta actitud es relevante pues independiza ambos
aspectos, no dogmatiza las interpretaciones y, por lo tanto, hace
posible que se modifiquen con la aparición de nuevas
informaciones; no dogmatizarlas evita que se inserten en la
estructura cognitiva como algo
rígido que le resta la flexibilidad indispensable para
poder modificarse.

En el 5% de los cursos no se diferenciaron los hechos de
su interpretación 

1.7.  
 Fundamentación de
afirmaciones.

Los profesores fundamentaron sus afirmaciones empleando
tres modalidades. Aquella utilizada contribuye en mayor o menor
medida a la formación del razonamiento
científico.

v  El 37% 
respaldó sus aseveraciones con hechos
científicos

v  El 20 % se
sustentó en teorías
científicas

v  El 43% de los
docentes utilizó la
lógica formal como base para demostrar aquello que estaban
afirmando.

No da lo mismo usar cualesquiera de estas alternativas.
La demostración sobre la base de la lógica, desconecta
el hecho de la interpretación, sobredimensiona esta
última y establece como criterio de verdad las condiciones
establecidas para ello por la lógica formal[9]. En la
enseñanza de la Ciencia, sustentar las afirmaciones en
teorías científicas otorga a la teoría una estabilidad y
permanencia que realmente no tiene y que es opuesta a la
naturaleza misma de cualquier teoría.

Apoyarse en la idea que las conclusiones son verdaderas
si hay coincidencia entre la conclusión experimental y la
teoría, lleva la teoría a una categoría de
inmutable, o de absoluto, pasa a ser un dogma y, como tal,
sustentado en creencias, fe o convicciones y no en los hechos o
en la razón. Es la antítesis de la Ciencia. La
implicancia en la formación intelectual de los estudiantes
de la absolutización de la teoría, es que el criterio
de verdad pasa ser la referida coincidencia y, en consecuencia,
si no coinciden deben modificarse los hechos experimentales y no
la teoría.

Por lo tanto, respaldar las afirmaciones con hechos
científicos en la conducta más eficiente en la
formación del razonamiento científico. Esto fue
utilizado por el 37% de los docentes.

El 63% de los profesores fundamentó sus
afirmaciones en teorías o en la lógica
formal.

1.8.     Base
de obtención de conclusiones

La base en la que sustentan las conclusiones es otro
factor importante para la formación y desarrollo del tipo de
razonamiento inherente a la ciencia.

El experimento, como la base de las conclusiones,
implica el análisis y procesamiento de los datos experimentales. En las
clases observadas se dio lo siguiente: 

v  En el 32 % de
los cursos el experimento fue suficientemente claro como para que
las conclusiones sean obvias

v  Otro 32%
permitió que, del experimento mismo y sin mediar
intervención del profesor, se obtuvieran
conclusiones

v  En el 28% de
los cursos, las conclusiones se obtuvieron a través de
responder a preguntas que aparecían en la Guía de
Trabajo

v  En el 8% de los
casos, se llegó a conclusiones basadas en el experimento con
las explicaciones del profesor.

Un  número poco relevante de profesores
entregaron la explicación requerida para llegar a
conclusiones antes  de hacer el experimento; esta
conducta puede ser eficiente, bajo la condición de tener
presente el punto 6.0 de este trabajo.

Evaluación

Las evaluaciones son procesos que conducen a una
nota o calificación, en este sentido, lo establecido en los
dos primeros párrafos del punto 3.3 de este trabajo, cobra
singular importancia.

1.9.   Tipos de
pruebas

Las notas fueron logradas a través de diferentes
tipos de evaluaciones. El tipo y frecuencia porcentual de uso se
muestra en el gráfico siguiente

1.10.Ítems evaluados en las
pruebas aplicadas a los
cursos

Existen muchas modalidades y aspectos factibles de
evaluar. Para los efectos de este trabajo, consideramos los
ítems siguientes, los cuales aparecieron en los porcentajes
indicados.

·        
El 17% de las preguntas se dirigen a la Memoria

·        
Otro 17% se refiere a análisis de datos, por ejemplo,
construir o interpretar gráficos

·        
El 19% de las preguntas se refieren a obtener conclusiones
de hechos presentados o experimentos someramente
descritos.

·        
El 5%  de las preguntas pide respuestas relacionadas
con planear experimentos u otras demostraciones fácticas de
enunciados o afirmaciones.

·        
El 12% de las preguntas pide describir experimentos. Este
ítem se separó de los ítems centrados en al
memoria pues no se refiere a definiciones.

·        
El 19% de las preguntas plantea casos o hechos y pide que
sean explicados basándose en los experimentos realizados o
descritos en clases.

·        
El 10% de las preguntas exige demostraciones,
empíricas o lógicas, de hechos.

Resulta notorio que existe un predominio de preguntas
orientadas al  uso de razonamiento científico, esto
podría explicar porqué en los rangos de notas sobre
5.5  disminuye la frecuencia en el grupo S/E, tal como se ve en
el gráfico de la página 7

Es necesario comentar que la memoria es una función
indispensable en todos los aprendizajes, lo cual no significa que
sea deseable la memorización de definiciones.

El gráfico siguiente ilustra las cifras antes
expuestas:

Clima Educógeno en la sala
de clases

Las características del clima de relaciones en el
interior de la sala de clases son determinantes para los
aprendizajes y la formación de la autoestima positiva de los
alumnos

La investigación realizada
cuantificó la acciones del profesor en
relación con el estilo de conducción y presencia o
ausencia de recompensas y el tono afectivo utilizado con los
alumnos. Al respecto se encontró que la gran mayoría de
los docentes, crea en clima educógeno adecuado para lograr
buenos aprendizajes y formación de buena autoestima en sus
alumnos.

8.1    Acciones
del Profesor.

La formación del pensamiento probabilístico,
la capacidad de plantearse hipótesis (con la
asunción del riesgo que estén erradas),
la modificación en la estructura cognitiva, la
argumentación para sostener puntos de vista en temas que
están recién conociendo y otros aspectos similares,
requiere, como conditia sine qua non, un clima
estimulante, de incentivos al pensamiento libre o
al menos la ausencia de críticas mordaces o
descalificatorias

Los puntos estudiados y las cifras encontradas
son:

·        
El 77% de los profesores entrega recompensas
(reforzamientos positivos) a sus alumnos

·        
El 18% hace críticas a los errores de los
alumnos

·        
El 5% tiene conducta laisse – faire.

8.2    Tono
afectivo

Se refiere al tipo de relaciones que predomina entre el
profesor y los alumnos. Hay tres posibilidades de Tono Afectivo,
relacionadas con la actitud del profesor: Agradable, Indiferente
y Desagradable.

El tono afectivo está directamente relacionado con
las acciones del profesor, se puede correlacionar cada tipo de
acción de este con el
tono afectivo.

Las cifras correspondientes a Acciones del Profesor y a
Tono Afectivo son similares, por lo que podemos afirmar que
existe coherencia en esas áreas.

Vistas en un gráfico, las cifras se ven
así:

Conclusiones Finales

1.11.Conclusiones
específicas

Los hechos registrados en las observaciones de clases,
consignados en los puntos precedentes, junto a las cifras
expuestas en las páginas anteriores permiten obtener las
siguientes conclusiones:

1.11.1.  La
mayoría de los estudiantes está recibiendo
enseñanza de Biología, Física y/o Química con técnicas y procedimientos pedagógicos
que no incluyen la realización de experimentos. Este hecho
atenta contra los objetivos fundamentales de la enseñanza de
la Ciencia en la Enseñanza Media del país.

1.11.2.  Casi la
mitad del personal docente de las
asignaturas del área de Ciencias tiene 40 años o
menos de edad, por lo que, conforme a las actuales disposiciones
de las leyes laborales, se puede suponer
que continúen haciendo clases en los próximos 20
años.

1.11.3.  Existe
una gran disgregación en la jornada laboral del personal docente que
enseña las asignaturas científicas, casi 2/3 tiene
contratos por menos de 30
horas semanales.

Este es un punto que requiere mayor profundización
a fin de establecer la medida en que esa disgregación afecta
a la docencia a los aprendizajes de los alumnos

1.11.4.  Aparece
como problema didáctico relevante, que exige prontas
soluciones, el cómo
enseñar Ciencia sin emplear experimentos y lograr
formación intelectual y axiológica similar o
equivalente a la lograda con el empleo de experimentación
como actividad docente.

1.11.5.  En el
grupo de estudiantes que realiza experimentos hay mayor
número de alumnos con mejores notas que en el grupo que no
los realiza, a su vez este último grupo tiene mayor cantidad
de notas bajo 4.0 que el anterior. Esto significa que los
aprendizajes evaluados en las asignaturas científicas son
mejores en el grupo de alumnos que realiza
experimentos.

1.11.6.  El
proceso Observar, base de los siguientes procesos conducentes a
la experimentación y obtención de conclusiones, es
deficitaria puesto que más del 10% de los alumnos muestra
insuficiencias en sus observaciones. Sin embargo todos los
alumnos que plantearon experimentos se apoyaron en ellas para
hacerlo, esos experimentos incluyen las deficiencias del proceso
Observar, a guisa de "efecto dominó".

1.11.7.  La
experimentación tiene deficiencias, para la mayoría de
los estudiantes aparece como actividad  no proyectada al
paso siguiente, sin identificación ni control de variables.

1.11.8.  El
trabajo en grupos requiere ser mejorado pues
más del 20% de los alumnos  no se integró al
trabajo grupal. Sin embargo no está claro si la deficiencia
proviene de la conformación de los grupos, de su organización o de fallas en
la comprensión de las instrucciones para realizar el
trabajo.   

1.11.9.  En el
conjunto de cursos que no realiza experimentos la ciencia se
enseña, mayoritariamente, como informaciones cuya veracidad
depende de la autoridad del profesor o de la
fuente de consulta.

1.11.10.   El proceso que se inicia
con la Observación  y termina con la
Experimentación y sus conclusiones está trunco o no
está consolidado, por lo que el desarrollo de las
habilidades para el trabajo en Ciencia adolece de las mismas
deficiencias.

1.11.11.   En algunos cursos se
reemplazó la experimentación directa por descripciones
de los experimentos realizados por los descubridores y que
respaldan las afirmaciones hechas por el profesor

1.11.12.   Se constató un gran
predominio de razonamientos deductivos presentes en la
experimentación y en la descripción de experimentos
hechos por científicos. El paso de lo general a lo
particular hace primar la teoría sobre los hechos, lo que
conduce a la dogmatización de las informaciones en menoscabo
del empleo de la praxis como criterio de
verdad.

1.11.13.  La
formación de conceptos se sustenta, en el 81% de los casos,
en las diferencias entre perceptos, lo cual dificulta la
estructuración de la clase de objetos o fenómenos que
incluye en concepto. Está demostrado que el pensamiento se
realiza transformando las negaciones en afirmaciones [10], por lo
tanto a la misma formación conceptual tiene una dificultad
adicional la cual podría explicar las debilidades en los
aprendizajes.

1.11.14.  Casi en la mitad de los casos
el profesor supone que sus frases evocan recuerdos o
estimulan la imaginación con los elementos que él
desea. Los perceptos, base de la conceptualización, no se
presentan como elementos perceptibles directamente sino que se
apela a la memoria o imaginación de los alumnos; el profesor
no puede saber si lo imaginado o recordado por sus estudiantes
corresponde con las necesidades perceptuales que satisfacen la
formación del concepto.

1.11.15.   Existe una gran
fortaleza en los docentes observados: casi todos diferenciaron
"hechos" de "interpretaciones".  Esto contiene una
importante potencial para superar deficiencias antes
consignadas.

1.11.16.   La mayoría de los
docentes (63%) no respaldo sus afirmaciones con hechos
científicos, sino que se apoyó en la lógica o en
la teoría. Esto dificulta la formación del razonamiento
científico.

1.11.17.   Los experimentos
permitieron, en el 64% de los casos, obtener conclusiones
directas. Esto constituye otra significativa fortaleza de la
docencia.

1.11.18.   
Las evaluaciones utilizan variados tipos de preguntas
referidas a también variados ítems. Se destaca el
predominio (sobre el 80%) de preguntas orientadas al empleo de
razonamiento científico.

1.11.19.    Otras fortalezas
de los profesores son las acciones que determinan el clima
educógeno en la sala de clases. En este están las
condiciones que permiten la adquisición de aprendizajes de
buen nivel en todas las áreas de la personalidad.

1.12.Conclusiones
generales

De los registros realizados y expuestos
en este trabajo, se concluye que:

1.12.1.  Existen
significativas pérdidas operaciones de oportunidades de
aprendizajes relevantes en el área cognitiva, en la socialización para
integrarse productivamente a un grupo de trabajo, en la
valoración de la sinergia grupal. .

1.12.2.  Se pierde
potencial de aprendizaje de los alumnos por deficiencias en la
Metodología Didáctica empleada por
los profesores en las clases de Biología, Física y
Química, tanto en la adquisición de información
estructurada como en el desarrollo de capacidades y habilidades
para usar pensamiento divergente y
probabilístico.

1.12.3.  La
situación es reversible considerando las fortalezas ya
señaladas y la buena disposición de los profesores a
aceptar que sus clases hayan sido observadas.

1.12.4.  Es
necesario desarrollar metodologías eficientes, que permitan
formar estilos de  razonamiento científico en los
alumnos, sin que este dependa de la realización constante de
experimentos en laboratorio, por ejemplo:
hacer "Trabajo de Campo", es decir, observaciones, mediciones,
clasificaciones, asociaciones y otros en patios u otros terrenos
o lugares dentro del liceo.

1.12.5.  La
solución de los problemas detectados, el
mejoramiento de los aspectos sólo deficitarios y la
consolidación de los aspectos positivos y bien realizados y
de las fortalezas docente, requiere el compromiso y la eficiencia
de los conductores administrativos y técnicos de cada
liceo.

Anexos

ANEXO  1.-

NOMINA  OBSERVADORES,

ESTUDIANTES DEL PROGRAMA DE
MAGISTER,

CURSO DE DIDACTICA Y
EVALUACIÓN.  AÑO  2000

ANEXO 2 :  PROPUESTA DE SOLUCIONES 

a problemas y situaciones detectadas en la Investigación sobre la
Enseñanza de la Ciencia en Establecimientos Municipalizados
y Subvencionados de Enseñanza Media de la Región del
Maule

Las situaciones consignadas por los Observadores y las
Conclusiones Finales de la investigación realizadas
constituyen un desafío profesional los docentes de
Biología, Física y Química. Ellos son los que
deben, como un imperativo de educadores, llevar a cabo acciones
que corrijan o  mejoren las falencias detectadas.

La siguiente propuesta de soluciones se dirige a esos
profesores y a los directivos de los liceos.

1.    
Es necesario desarrollar metodologías eficientes, que
permitan formar razonamiento científicos en los alumnos, sin
estar dependiendo de la realización constante de
experimentos en laboratorio, por ejemplo: hacer "Trabajo de
Campo": observaciones, mediciones, clasificaciones, asociaciones
y otros en patios u otros terrenos o lugares dentro del
liceo.

2.    
Actualización y/o capacitación del personal
docente en:

·        
Metodología Didáctica de la Ciencia,
enfatizando en la Heurística.

·        
Psicología del Aprendizaje

·        
Historia de los descubrimientos científicos

·        
Elementos de Filosofía de la
Ciencia

·        
Experimentos para sala de clases que sí
funcionen

·        
Dinámica de grupos pequeños orientada a
Educación

3.    
Las condiciones materiales de los liceos
deberían posibilitar la:

·        
Disponibilidad de espacios para que los alumnos
experimenten en Ciencia

·        
Disponibilidad de instrumental e insumos para realizar
experimentos

·        
Disponibilidad de recursos audiovisuales de
imagen fija, imagen móvil
e interactiva, proyectores desde microscopios y PC´s,
etc…

4.    
Las condiciones administrativas en los liceos
deberían:

·        
Aumentar el tiempo de permanencia de los
profesores en un mismo liceo, de tal modo que dispongan de tiempo
adicional a las horas de clase, destinado a la planificación de la
lección[11] acerca del tema,
la  preparación de los materiales didácticos que
empleará, ajustar y readecuar la planificación anual de
la asignatura.

·        
Posibilitar reuniones de profesores del área
científica con temas técnicos, asegurándose que
dichas reuniones tengan productividad
creciente.

·        
Estimular la Motivación por Logro en
los profesores

·        
Desarrollar una política de incentivos para alumnos y
profesores sobre la base de metas cumplidas. 

Talca, marzo 2.001

Autor:

Jorge Luis Araneda Aguilera. Ph.D.

[1] En Chile
existe una clasificación de establecimientos
educacionales según su propiedad y aportes
económicos del Estado. Hay colegios de
propiedad privada, denominados "Particulares Pagados" que se
financian mediante el pago que realizan los padres y apoderados,
hay  colegio de propiedad privada, llamados "Particulares
Subvencionados"  en los cuales no padres de los alumnos no
pagan y el colegio se financia con aportes mensuales del Estado.
Hay colegios de propiedad municipal, nombrados como
"Establecimientos Educacionales Municipalizados" , los padres de
los alumnos no pagan y el colegio se financia con aportes del
Estado y en algunos y pocos casos también con aportes de la
municipalidad dueña del Colegio

[2] La
obligación de aprender Ciencia es ineludible puesto que con
frecuencia deben rendir pruebas u otras formas de evaluación cuyo resultado se
refleja en calificaciones que inciden directamente en la promoción al curso
siguiente o en el proceso de selección para ingresos a la Educación Superior

[3]
Este hecho podría ser determinante en algunos
elementos de la formación profesional de esos
profesores.

[4]
En las evaluaciones escolares, no se considera las
respuestas omitidas como una categorías distinta sin
incidencia en la nota obtenida, por lo que se asimilan a la
categoría de respuestas erradas, con el supuesto que si se
omitió una respuesta por no saberla

[5]Como
toda acción humana, la realización de experimentos,
conlleva aprendizajes, estos son, por ejemplo de técnicas,
procedimientos etc.,  pero por sí mismos los
experimentos no producen aprendizajes de ciencias

[6]
Las cifras aparecen en la página 6

[7]
Magíster dixit = El Maestro lo dijo. Frase cuyo
contenido indica que lo dicho es verdadero, por la sola
razón de haber sido dicho por alguien con autoridad, fundada
o no, para ser considerado maestro. No considera los hechos de la
realidad objetiva que muestren lo contrario; en ese caso, no se
cambia la afirmación sino que se descalifica esa realidad
objetiva. 

[8]
Percepto = lo que se percibe

[9]
En la lógica formal hay que diferenciar
"Válido" de "Verdadero". Una frase puede ser válida y
no verdadera, esto suele confundir a los estudiantes al pretender
llegar a conclusiones basadas en observaciones o
experimentos.

[10]
Watson y Johnson "Psicología del Razonamiento" ; 
Belis Marianne "Mecanismele inteligentiei"

[11]
Lección se refiere a una o más sesiones de
clases empleadas en iniciar, desarrollar, cerrar y evaluar los
aprendizajes logrados acerca de un tema; previamente requiere la
elaboración de  una Lista de Cotejo y una Red Conceptual. Puede incluir una o
más "Unidades de Materia" o
Capítulos.

Partes: , 2, 3