Versión No.4: (Anexo No.10; Modelo de
diseño
de práctica de laboratorio
COLAB)
Se trata de un modelo de práctica de laboratorio
real, muy similar a la Versión No.3, con la diferencia
fundamental que en el COLAB los equipos de alumnos creados
tienen la posibilidad de proponer el modelo físico con el
cual darán solución al problema identificado y
formulado, lo conciben, diseñan y construyen y aplican los
métodos
físicos que consideren faciliten la solución del
problema para el desarrollo del
experimento. Trabajarán de forma colaborativa los
integrantes del equipo mostrando valores como
la responsabilidad durante el venciendo las etapas
establecidas en la metodología propuesta, de las cuales rinden
cuenta de su cumplimiento en el período establecido para
su ejecución y culminación. Al final, todos los
equipos exponen en sesión plenaria los resultados
obtenidos que convergen a la solución de un mismo
problema, pero por modelos y
métodos físicos diferentes, lo cual facilita la
contrastación de las diferentes soluciones
propuestas.
Lo alumnos debe buscar recursos que se
ajusten a sus necesidades poniendo a su disposición con
los que cuenta el laboratorio, como resultan los instrumentos de
medición y otros accesorios.
Es una actividad de mayor independencia
y creatividad
respecto a la Versión No.3, en esta oportunidad se
desarrolla un mayor por ciento de acciones
propias del modo de actuación profesional, incluso, una
mayor explotación de los recursos informáticos, de
las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, la interrelación con un
número mayor de fuentes de
información y la visita a lugares especializados
relacionados con la profesión.
Es de destacar que la etapa de comunicación de los resultados, resulta de
gran valor para
el aprendizaje
de los alumnos, pues esta se realiza en sesión plenaria a
diferencia de la Versión No.3, donde se evalúa a
cada equipo por separado, ya que en esta oportunidad participan
profesores invitados de la profesión y que tienen la
posibilidad de indagar sobre el aprendizaje de
los conocimientos de la profesión cuyo valor agregado de
la práctica de laboratorio ha facilitado,
prácticamente se convierte en una evaluación
integral de varias disciplinas.
Para la materialización de esta versión
No.4, se ha elaborado una metodología tanto para el
profesor
(Anexo No.11), como para los alumnos (Anexo No.12), que deben
conocer con anterioridad), que es extensible o generalizable a
cualquiera de las demás versiones, en cuanto a procedimientos
del profesor y de los alumnos: Antes, Durante y Después de
la actividad tomando como referencia la actividad fundamental que
es el EXPERIMENTO. En el Anexo No.15 se muestra la
lógica
de actuación del proceso.
Otra variante de estructura
metodológica: Laboratorios
Programados
Basados principalmente en los principios de la
instrucción programada, por ejemplo: pequeñas
etapas, respuestas activas, verificación inmediata, ritmo
propio y evaluación del programa
(Moreira, M. y Levandosky, C.A. 1983), en las guías
utilizadas los procedimientos y acciones de los alumnos se
estructuran por pasos o etapas relativamente pequeños en
los que participa activamente, escribiendo o midiendo para dar
respuesta a las preguntas de la guía, antes de tener la
posibilidad de verificar inmediatamente sus aciertos o errores en
cada fase, con las respuestas correctas en el reverso de la hoja
(guía).
Esto facilita que puede trabajar con ritmo propio y la
evaluación final, es la de la propia guía. Sin
embargo, cuando las preguntas de la guía se refieren al
experimento o se solicitan al alumno otras actividades (manipular
instrumentos, medir, hacer gráficos, etc.) que requieren de su
razonamiento y habilidades, en los pasos finales del programa no
aparecen respuestas al reverso de la hoja, realizando en este
caso la verificación inmediata de sus resultados o la
discusión de estos con el profesor.
Se trata de laboratorios altamente estructurados, que se
diferencian de los laboratorios tradicionales acusados de ser una
receta de cocina y donde el alumno no tiene la posibilidad ni la
necesidad de pensar. Son de mayor complejidad didáctica y psicológica para el
profesor, respecto a los tradicionales.
Se ha considerado para la elaboración de estas
guías de laboratorios programados el modelo de Jaime
Gallagher (citado por Moreira, M. y Levandosky, C.A.,;1983),
también conocido como "Sistema de
Clasificación de Tópicos o modelo tridimensional,
cuyas dimensiones serían: el nivel de
conceptualización, el estilo de pensamiento y
el énfasis dado en el contenido a las habilidades para
adquirir un determinado cuerpo de conocimientos, a la vez que se
refiere a enseñar al alumno un conjunto de procedimientos
o habilidades que lo capacite para enfrentar con éxitos
situaciones futuras.
Pudieran encontrarse otras estructuras
metodológicas para las prácticas de laboratorio,
surgidas en cada época y corriente pedagógica
reinante, nos obstante, las diferentes versiones propuestas
proporcionan a los docentes una
acertada orientación para lograr en los alumnos, lo que
realmente se propongan de acuerdo a los objetivos de
los programas de
estudio, sin embargo, la estructura metodológica esta
supeditada, muy estrechamente ligada al contenido de la
práctica de laboratorio, que puede incluso determinar
cuál estructura metodológica a aplicar en el
proceso de enseñanza-aprendizaje y como orientar al
alumnos en la elaboración de su estrategia de
aprendizaje.
2.3.- ¿Cuál debe ser el contenido de
una práctica de laboratorio?
El contenido del aprendizaje es aquel componente (no
personal) del
proceso docente educativo que determina lo que debe apropiarse el
alumno para lograr los objetivos propuestos en el plan de estudio
al cual responde tal proceso, y se selecciona de la cultura
acumulada en las ciencias, es a
través del cual el alumno transforma su pensamiento, donde
está presente el objeto y se manifiesta el
problema.
Es la concreción didáctica de la cultura que se modifican
bajo el influjo de las exigencias de la vida, la producción y de la sociedad,
así como de la clase social
dominante en la época, razón por la cual agrupa un
conjunto de conocimientos que reflejan el objeto de
estudio y las habilidades que recogen el modo en
que se relaciona el hombre con
dicho objeto, manifestando durante el proceso de aprendizaje
determinados valores, propiciados por el método de
enseñanza empleado por el profesor, al lograr una mayor o
menor significación del contenido para los alumnos e
incluso para el mismo, en la medida que sea capaz de expresarlo
en función
de los intereses y necesidades de aquellos, de aquí, que
el valor es otra dimensión del contenido,
resumiendo entonces que el contenido está conformado por
tres dimensiones que en la práctica del proceso no pueden
desligarse una de la otra, existiendo entre ellos una fuerte
interrelación dialéctica, estas se muestran y
describen a continuación:
El contenido de una práctica de laboratorio de
Física
deberá estar determinado fundamentalmente por los
objetivos didácticos (Ver Anexo No.13), y exige del
profesor la claridad de los que se pretende con inclusión
de la actividad en el proceso de enseñanza-aprendizaje y
los objetivos específicos de la misma, por
ejemplo:
1.- Una práctica de laboratorio para la
formación de habilidades y destrezas, no tiene que estar
necesariamente, vinculado a algún contenido de las
ciencias, sin embargo, emplearlos aproxima más a los
alumnos a hechos reales, más creíbles y se
percibe más claramente su utilidad en la
formación general e integral.
2.- Una práctica de laboratorio de
verificación, predicción, inductiva y de investigación, sí está
obligatoriamente vinculada con el contenido de las ciencias que
se trate y con objetivos muy específicos dentro de su
contexto, dirigidos a resultados de interés
para el aprendizaje de los estudiantes, como pueden ser las
leyes, las
teorías y la resolución de
problemas ya
resueltos para la comunidad
científica, pero nuevos para estos, reconstruyendo lo
que en una ocasión hicieron los científicos. Para
este caso, el contenido de la práctica de laboratorio
deberá tener en cuenta los siguientes
criterios:
a.- Si el aspecto conceptual seleccionado facilita
la formación de los sistemas
de habilidades y valores exigidos en el plan de
estudio.
b.- Si el aspecto conceptual es el apropiado para
mostrar a los alumnos una concepción científica
y holística del mundo, respecto al completamiento de
los Cuadros Físicos del Mundo y a la propia historia de
la Física.
c.- Si los recursos materiales, humanos e informáticos y el
clima
satisfacen las exigencias del proceso y no falseen el sentido
físico de la actividad docente y el de la ciencia
misma.
El contenido ha seleccionar debe garantizar el aspecto
organizativo y de dirección del proceso a desarrollar en la
práctica de laboratorio, en correspondencia con la
Teoría
General de la Dirección de la Enseñanza
(Talízina, N, 1988), para que los alumnos aprendan
haciendo y cuando se trate de que los alumnos transiten por las
diferentes fases de un proceso de investigación científica, para lo
cual debe cumplir con los siguientes criterios:
1.- La utilización de una situación
problemática de la profesión atendida desde la
enseñanza de la Física y a través de la
práctica de laboratorio. (Objeto de la
dirección del proceso)
(Se deberá elaborar un banco de
problemas que faciliten las situaciones que se pudieran
formular a los alumnos desde la Física para las
diferentes disciplinas del plan de estudio de la
carrera).
2.- La existencia real de recursos materiales (equipos
e instrumentos de laboratorio, literatura
especializada impresa y en formato electrónico, software
didácticos y de procesamiento estadístico y otros
accesorios), y humanos (profesor, alumnos y personal
especializado) en función del problema a identificar y
sus posibles vías de solución planteadas por los
alumnos. (Estados de
Transición)
3.- Contenidos de Física precedentes en los
alumnos relacionados con el seleccionado para la
práctica de laboratorio, en función del problema
a resolver (Nivel de partida)
La selección
del contenido de una práctica de laboratorio lo determina
el carácter desarrollador e integrador de la
actividad en cada uno de sus dimensiones: en lo conceptual, en lo
procedimental y en lo actitudinal en los alumnos, con la adecuada
aproximación al modo de actuación profesional y el
logro de un aprendizaje
significativo de la Física.
Como se trata del proceso de formación y de
desarrollo de los alumnos, debe tenerse en cuenta los niveles de
desarrollo psíquico formulados por Vigotski, L.S. (1989),
estos son:
1.- El nivel actual de desarrollo actual, como
resultado de los ciclos de enseñanza ya
concluidos.
2.- Zona de Desarrollo Próximo, definida como
la distancia entre el nivel de desarrollo actual, lo que sabe,
determinado por la capacidad de resolver independientemente un
problema, y el nivel de desarrollo próximo, lo que puede
llegar a saber y a hacer, determinado a través de la
resolución de problemas bajo la guía o
mediación de un adulto o en colaboración con otro
mas capaz".
En este segundo nivel se incluyen los conocimientos
nuevos de Física y de la profesión, insertados en
el proceso de enseñanza-aprendizaje, como consecuencia de
la aplicación del Principio Interdisciplinar-Profesional,
por cuanto son estos los que van a tender a un nivel de
desarrollo superior de ese individuo en
el proceso de solución del problema, para lo cual
necesitará de la ayuda de otros más desarrollados,
presentes en las diferentes y variadas fuentes de
información a consultar en la búsqueda de la
solución de los problemas identificados y formulados, como
resultado de la interiorización consciente del soporte
cognitivo, procedimental y científico de la
profesión. Tal situación asegura en los alumnos un
elevado nivel psíquico vocacional y de profesionalidad
desde los primeros años de estudio en los que reciben la
Física en el llamado ciclo básico de
formación.
De acuerdo con lo planteado y suponiendo que la
práctica de laboratorio se ponga en función del
desarrollo integral de los alumnos, con significación para
su aprendizaje y formación profesional, se puede resumir
que la selección del contenido de la práctica de
laboratorio de Física, se rige por tres niveles, en los
que juega un papel importante la coordinación con los profesores de la
carrera que corresponda, al cooperar con la elaboración
del escenario profesional, así como los criterios,
opiniones e incluso hasta propuestas de los alumnos una vez
explicado el sistema de prácticas de laboratorio, estos
niveles son:
Nivel No.1: Los contenidos de Física obtenidos
por los alumnos en enseñanzas precedentes en el tema
seleccionado.
Nivel No.2: Los nuevos contenidos de Física
establecidos en los programas de las asignaturas Física
en la universidad.
Nivel No.3: Los contenidos de las disciplinas de la
carrera de Geología, relacionados con los contenidos
de Física.
Como podrá constatarse, los criterios de
selección el contenido de las prácticas de
laboratorio, está muy bien identificados y definidos,
constituyendo, prácticamente, normas para
lograr un eficiente y significativo proceso de
enseñanza-aprendizaje en esta forma de enseñanza e
inducen al profesor a pensar y proponer métodos que
satisfagan tal selección.
2.4.- ¿Qué métodos se deben
emplear en una práctica de laboratorio?
El método es otro de los componentes del proceso
docente educativo y se refiere al "cómo" se desarrolla el
proceso para alcanzar el objetivo, es
decir, el camino, la vía que se debe escoger para lograr
el objetivo del modo más eficiente, lo que equivale a
alcanzar el objetivo, pero empleando el mínimo de recursos
humanos y materiales e implica también un orden o
secuencia, es decir una organización del proceso en sí
mismo. (Álvarez de Zayas, C. 1996)
Para las prácticas de laboratorio, el
método es el orden, la consecutividad de las acciones que
ejecuta el alumno para aprender y el profesor para
enseñar. De ese modo si el objetivo es que el alumno
verifique el cumplimiento de una ley
física, el método de aprendizaje deberá
situar al alumno ante situaciones que lo induzcan a la
verificación: observar el comportamiento
de los objetos, determinar sus características y encontrar
las regularidades que determinen la ley buscada en
correspondencia con esas características y comportamiento
de los objetos.
El método es la
organización interna del proceso docente educativo, es
la organización de los procesos de la
actividad y la
comunicación que se desarrollan en el proceso docente
para lograr el objetivo.
La clasificación de métodos expuesta por
Álvarez de Zayas, C.(1996), los propone a partir de los
siguientes criterios:
Respecto al grado de participación
de los sujetos.
Expositivo.
Elaboración Conjunta.
Trabajo
Independiente.
Sobre la base del grado de dominio que
tendrán los alumnos.
· Reproductivos.
· Productivos.
· Inherentes a la lógica del desarrollo
del proceso de enseñanza-aprendizaje en:
· Introducción del nuevo
contenido.
· Al desarrollo y domino de
habilidades.
· A la evaluación del
aprendizaje.
El método es objetivo y apropiado si corresponde
al objeto que se estudia y se haya indisolublemente ligado a la
teoría así como al paradigma que
se abrace, que determinará cómo se deberá
desarrollar la práctica de laboratorio, que en muchas
ocasiones no se aplica un método único sino una
combinación de varios de ellos, razón por la cual,
no es aconsejable plantear y mucho menos afirmar que debe
emplearse este o aquel método.
En la actualidad se aplican en las prácticas de
laboratorio los métodos productivos como la
enseñanza problémica y heurística, el
aprendizaje basado en problemas, el aprendizaje
colaborativo, por cuanto se pretende que los alumnos creen y
se identifiquen con los métodos propios de la
investigación científica, aprendan haciendo y que
impliquen que el alumno sea capaz de "descubrir" nuevos
contenidos, hacer ciencia, a
través de la solución de problemas para los cuales
no dispone de todos los conocimientos necesarios y se avoque a la
búsqueda de adecuado niveles de ayuda.
El método o métodos aplicados a la
práctica de laboratorio determinan, fundamentalmente, la
técnica operatoria a emplear para el desarrollo de la
experimentación, pero desde la orientación para la
autopreparación y las conclusiones de la actividad ya se
habla de método de enseñanza-aprendizaje, pues de
acuerdo a como se realice la orientación se logrará
un aprendizaje memorístico o productivo y
prácticamente determinada además, la
evaluación del proceso y el aprendizaje del
alumno.
La técnica operatoria es considerada entonces
como un subsistema del método, que como tal conforma una
parte de éste y se vincula con el cumplimiento de
objetivos parciales. Corresponden a las acciones especiales para
recolectar, procesar y analizar la información que
implican un conjunto de procedimientos.
Los procedimientos son aquellas operaciones que
integran el método a través de la
materialización de las acciones implicadas en su
estructura, que interrelacionadas permiten alcanzar los
objetivos. Los procedimientos se relacionan más con las
condiciones en que se desarrolla el proceso y están
condicionados por el medio que se utiliza, mientras que el
método conformado por procedimientos esta relacionado con
el fin, con los objetivos
Los métodos a aplicar en el desarrollo de una
práctica de laboratorio, depende en gran medida de los
recursos disponibles, tanto materiales como humanos, tanto reales
como virtuales, por ejemplo: del montaje experimental,
equipamiento e instrumentación disponibles,
la preparación del personal docente, así como
las posibles fuentes de errores, por cuanto la
modernización y automatización los reducen, pero implican
una reforma en los modos de actuación y de pensamiento
tanto de los alumnos como de los mismos profesores, y por tanto
de los métodos y procedimientos a aplicar en la
conducción del proceso de la práctica de
laboratorio, tecnologías que resultan ventajosas en
determinadas condiciones, pero en otras atenta contra el
eficiente proceso formativo de los alumnos, lo cual se
explicará más adelante cuando se trate el tema de
las prácticas de laboratorios virtuales, sus ventajas,
desventajas y cómo y cuándo usarlas.
En resumen se puede afirmar, a criterios de los autores,
que el proceso de enseñanza-aprendizaje dirigido en una
práctica de laboratorio está dado por una
combinación de métodos determinados por los
siguientes aspectos que facilitarán establecer un
clasificación de las prácticas de
laboratorio:
Por el carácter
de interacción sujeto-objeto
- Por el carácter de interacción
sujeto-sujeto
El carácter
metodológico.
Los objetivos
didácticos.
El carácter de
realización.
Su carácter organizativo
docente.
- Por su aporte al aprendizaje
2.5.- Clasificación de las prácticas de
laboratorio.
A pesar de que aún no existe un consenso entre
los docentes, en cuanto a las funciones y/u
objetivos específicos de las prácticas de
laboratorio, los autores de esta monografía consideran que esta propuesta de
clasificación permite al docente hacer una
valoración generalizada sobre el carácter de
realización y rol determinante de esta actividad dentro
del proceso de enseñanza-aprendizaje de las
ciencias.
Las experiencias acumuladas por los autores y otras de
investigadores consultados, dedicados al tema o no, del
país y del extranjero, permitieron establecer los
criterios de clasificación que se exponen, a través
de los cuales se manifiesten en la práctica de
laboratorio: el modo en que puede desarrollarse y
contextualizarse, consecuentemente con las necesidades materiales
de equipamiento e instrumentos de medición, incluyendo los software
didácticos para la virtualización de la
enseñanza, los criterios que el profesor encargado
disponga para organizarlas dentro del proceso y en la propia
actividad (en el aula o fuera de esta), lo que debe responder a
una estrategia didáctica que satisfaga el cumplimiento de
los objetivos del programa de estudio y las exigencias del modelo
del profesional de que se trate. Escuchar los criterios de los
profesores que integran el colectivo de la disciplina y
del año, contribuyen a la organización de las
mismas e incluso en la obtención de los resultados, cuando
se requiere de la formación integral de los
alumnos.
La nueva clasificación expuesta en el Anexo No.
13 y que se describe a continuación, parte de una primera
versión 1.0, propuesta por dos de los autores (Crespo,
E.J. y Álvarez, T. 2001) y en la que ha ampliado los
criterios de clasificación.
A continuación se ponen a consideración
los criterios de clasificación, con los cuales se pretende
identificar, desde su concepción y diseño, las
diferentes prácticas de laboratorio a desarrollar en el
proceso de enseñanza-aprendizaje de cualquier ciencia,
previamente organizado y planificado tanto espacial como
temporalmente y en los cuales están implícitos
todos los componentes personales y no personales que caracterizan
a dicho proceso de formación. Estos criterios
son:
- Carácter de interacción
sujeto-objeto: Real y Virtual. - Carácter de interacción
sujeto-sujeto: Personalizada y Colaborativa - Carácter metodológico: Abierto,
Cerrados (Tipo receta) y Semicerrados o
Semiabiertos. - Objetivos didácticos: De habilidades y
destrezas, De verificación, De predicción, los
Inductivos y los de Investigación - Carácter de realización:
Frontal, Por ciclos, Diferenciada, Convergentes. - Carácter organizativo: Temporal,
Espacial y Semitemporal o Semiespacial. - Aporte al aprendizaje: Exclusiva y
Agregada
El establecimiento de estos criterios de
clasificación debe conducir la reconocimiento de estos
como reglas que permitan identificar la función
fundamental de la práctica de laboratorio en cada caso
específico dentro del proceso de
enseñanza-aprendizaje y contribuir a la obtención
de un consenso entre todos los docentes de la utilidad en la
formación intergral de los alumnos.
Como se ha planteado en otra ocasión, para el
establecimiento de estos criterios de clasificación, se
han tenido en cuenta los reconocidos por Perales Palacios, F.J.
(1994), respecto a una clasificación propuesta para los
Trabajos Prácticos en los que incluye los laboratorios
docentes y resulta una clasificación que contribuye a la
consideración de los métodos a aplicar en la
práctica de laborarorio y a la reflexión de los
profesores respecto a la identificación y
orientación de hacia dónde dirigirán sus
esfuerzos y recursos en el aprendizaje y la formación
integral de sus alumnos.
Si bien es importante declarar la estructura de
clasificación de las prácticas de laboratorio, es
indispensable reseñar cuáles son las
características esenciales de cada uno de los
calificativos que se expresan a continuación:
Práctica de Laboratorio Real: La
interacción de los sujetos se manifiesta con objetos
auténticos, reales y palpables, jugando un papel
fundamental la manipulación de los mismos.
Práctica de Laboratorio Virtual: La
interacción de los sujetos se produce con modelos de
objetos (diseños experimentales, procesos y
fenómenos físicos), diseñados (simulados)
con la aplicación de softwares educativos programados en
las computadoras,
desempeñando un papel fundamental la aplicación de
esta tecnología en el proceso de
enseñanza-aprendizaje.
Personalizada: Es una actividad en la cual el
alumno ejecuta todas las acciones y operaciones de forma
individual, interactuando personalmente con el profesor o
personal docente encargado y desarrollándola de forma
individual e independiente. En la actualidad no es muy
frecuentemente usada, encontrando como variante, colocar dos
alumnos por puesto de trabajo, que no conduce a un trabajo
puramente colaborativo y se hace siguiendo una guía y
actividad del tipo cerrada.
Colaborativa: Consiste en el desarrollo de la
práctica de laboratorio por grupos de trabajo
creados, siguiendo el criterio de la heterogeneidad en los
aspectos: sexo, nacionalidad,
procedencia académica, rasgos familiares y afectivos, y
otros que el profesor considere. Los grupos de trabajo
conformados por un número impar de integrantes, de manera
que prime en la organización y planificación del trabajo, y en su
dirección, el consenso de la mayoría. Es una
actividad que por lo general se ha orientado a la
realización de un proceso de investigación
científica, en la búsqueda de una solución a
un problema identificado y formulado, con adecuados niveles de
ayuda en diferentes fuentes de información, donde la
colaboración consciente y responsable de cada integrante,
tributa al logro del resultado final y por tanto, al cumplimiento
de los objetivos.
Abiertos: Parten del planteamiento de una
situación problemática, en la cual el alumno
identifica un problema, cuya solución debe conducirlo a la
experimentación con modelos y métodos
físicos propuestos por el profesor o por los mismos
alumnos, como vía de constatación de las conjeturas
e hipótesis enunciadas como vía de
solución.
Cerrados "Tipo Receta": Se ofrece a los alumnos
en una guía, todos los conocimientos y procedimientos bien
elaborados y estructurados, solamente tienen que estudiar el
algoritmo del
documento facilitado a este fin y posteriormente realizar
(reproducir) cada una de las operaciones que se orienten, al pie
de la letra sin salirse del mismo.
Semicerrados/Semiabiertos: Resulta de una
combinación de los dos anteriores, no se le facilitan a
los alumnos todos los conocimientos elaborados y con el empleo de
situaciones problémicas se motivan a indagar, suponer y
hasta de emitir alguna conjetura e hipótesis, que
tendrá que constatar a través de la
experimentación. En este tipo de práctica de
laboratorio, aún se establecen las operaciones que deben
realizar. Dentro de esta clasificación se consideran las
práctica de laboratorio
programadas, donde el alumno puede encontrar la
solución a las interrogantes planteadas durante el
desarrollo de la actividad, verificarlas y
autocorregirse.
De Habilidades o destrezas: Está dirigido
a desarrollar en los alumnos hábitos, habilidades y
destrezas de manipulación y medición con los
instrumentos y equipos, las técnicas
en un laboratorio, así como con los métodos de
procesamientos estadísticos de los datos
experimentales. Se incluye la utilización y
aplicación de las tecnologías de la
información y las comunicaciones, orientadas a un fin
específico..
De Verificación: Dirigido a la
verificación o comprobación experimental de los
conocimientos de la asignatura, que incluye leyes y principios
físicos, el comportamiento de magnitudes físicas
expresadas en ecuaciones
matemáticas y el análisis de un proceso o fenómeno
estudiado.
De Predicción: Se dirige la atención del alumno hacia un hecho,
proceso, fenómeno o manifestación física en
un montaje experimental dado tanto real como virtual, de forma
que sea capaz de predecir el comportamiento de las magnitudes
físicas involucradas, así como identificar la
teoría en que se que fundamenta tal hecho, lo que
conllevaría a una verificación posterior para darle
continuidad lógica a la experimentación.
Inductivos: A través de tareas bien
estructuradas se va orientando y conduciendo al alumno paso a
paso, para que desarrolle un experimento cuyo resultado
desconoce. Se emplea la conversación heurística,
introduciendo cuestiones problemáticas que provoque
estados emocionales de duda e inseguridad en
los alumnos respecto a lo resultados obtenidos e induzca a la
metacognición en el aprendizaje.
De Investigación: Es un tipo de actividad
integral, precedida de una situación problemática y
en la que se manifiestan los demás clasificaciones dentro
del mismo criterio. El alumno transita por diferentes fases y
acciones propias de cualquier proceso de investigación
científica, pues se propicia desde la exploración
de la realidad hasta la generalización del método y
la comunicación de los resultados en la discusión y
defensa del informe
técnico, como parte del sistema de evaluación.
Pueden surgir propuestas de presentación en eventos
científico estudiantiles u otras actividades de
características similares.
Frontales: Todos los alumnos realizan la
práctica de laboratorio con el mismo diseño
experimental (modelo y método físico) e
instrucciones para su desarrollo. Casi siempre se realizan al
concluir un ciclo de conferencias de determinado tema y se
utiliza como complemento de la teoría. Se debe disponer de
todos los recursos materiales necesarios para equipar varios
puestos de trabajo que satisfagan la cantidad de alumnos y se
pueda lograr la independencia de los alumnos en el trabajo de
laboratorio. Se pueden formar equipos de
trabajo de un número razonable de integrantes. Este
tipo de actividad permite al profesor iniciar con una
introducción y culminar con conclusiones, ambas de
carácter generalizador. Se pueden utilizar para la
inducción y la investigación en
elaboración conjunta, en cooperación.
Por Ciclos: El sistema de prácticas de
laboratorio se fracciona por subtemas, según la estructura
didáctica del curso, siguiendo como criterio las
dimensiones del contenido. Es una variante ante la
situación de dificultades con los recursos y su
realización de forma Frontal, pues se necesita equipar
menor cantidad de puestos de trabajo de un mismo diseño
experimental (modelo físico) y que las experiencias de los
alumnos puede ser transmitida de unos a otros, lográndose
un mayor trabajo colaborativo y comunicativo, una mejor
autopreparación para el desarrollo de la
actividad.
Como toda forma de organización docente
académica, se estructura siguiendo las etapas: de
introducción, de desarrollo y conclusiones, pero como es
obvio, el profesor no podrá hacerlo de forma
generalizadora como en el caso de los frontales, pues
tratará contenidos diferentes en cada montaje
experimental. Los alumnos rotan por cada puesto de trabajo,
según una planificación, después de
conformar los equipos de trabajo, hasta concluir el ciclo. Exige
una mayor preparación y dominio del profesor y de los
alumnos, garantizando a estos las diferentes orientaciones
(guía).
Diferenciadas: Se desarrollan sobre
diseños experimentales permanentes, y por lo general
únicos de su clase, cada puesto de trabajo corresponde a
un contenido diferente (Temas) de la asignatura. Los alumnos se
encuentran en el laboratorio ante una situación que
requiere de un mayor esfuerzo en la autopreparación y, por
tanto, una mayor independencia, pues van transitando por cada
montaje experimental, encontrando la dificultad de no haber
recibido el contenido de la práctica de laboratorio en las
conferencias.
Por lo general se usa cuando no se cuenta con el
equipamiento suficiente y sólo se puede diseñar un
experimento de cierto contenido o tema. La introducción y
las conclusiones de la actividad se particularizan a cada equipo
de alumnos en su puesto de trabajo, lo que requiere de un trabajo
metodológico más dedicado por el personal
encargado.
Convergentes: La convergencia consiste en dar
solución a un mismo problema, el cumplimiento de un mismo
objetivo en la actividad orientada, pero resuelto a partir de
diferentes propuestas de los alumnos, de modelos físicos y
otros a sugerencia del profesor, que conlleva además, a la
aplicación de diversos métodos físicos para
encontrar la ecuación de trabajo.
Todo el esfuerzo de los alumnos y el proceso que
desarrollen converge a una misma solución, lo cual
facilita la contrastación de los resultados y de las
vías de solución. Es una práctica de
laboratorio para la cual, los alumnos diseñan el
experimento y construyen el montaje experimental (modelo
físico) con la ayuda del profesor y recursos conque cuente
el laboratorio. Es una actividad dirigida a la creatividad y al
trabajo colaborativo de los alumnos, donde lo fundamental es el
proceso que desarrollen y las experiencias y aprendizaje
adquirido.
Puede resultar que utilicen modelos físicos que
se emplean en otros tipos de prácticas de laboratorio,
pero eso no desacredita las potencialidades de este tipo de
actividad. Por lo general, se realizan en horario extraclase,
pero dentro de un período establecido, en el cual se
intercalan otras prácticas de laboratorio que contribuyen
al desarrollo de esta, en cuanto a aprendizaje conceptual y
procedimental se trata.
Temporales: Las prácticas de laboratorios
se planifican en el horario docente con un tiempo de
duración establecido, para que sea de estricto
cumplimiento por los componentes personales del proceso. Estas se
ubican casi siempre posterior a la impartición de los
demás tipos de clases concebidas en el programa de la
asignatura, de forma que se complete un ciclo de contenidos y/o
de formación de conocimientos, hábitos, habilidades
y valores en el proceso de
enseñanza-aprendizaje.
Todas los tipos de prácticas de laboratorio se
planifican dentro de un período de tiempo, pero en este
caso se refiere a las concebidas dentro del horario
docente.
Espaciales: Se informa a los alumnos al inicio
del curso escolar el sistema de prácticas de laboratorio
para darle cumplimiento a los objetivos del programa de estudio
de la asignatura. Estos deciden en qué momento (intervalo
espacial) realizarán las prácticas de manera
independiente, pero siempre atendidos en el laboratorio por el
personal encargado. Algunos docentes prefieren llamar a este tipo
de práctica de laboratorio como
"Libres".
Semitemporales/Semiespaciales: Se consideran un
término intermedio entre las dos anteriores, debido a que
se establece un límite espacio-temporal en su
planificación docente, para que los alumnos puedan y deban
realizar las prácticas de laboratorio correspondiente a
determinado ciclo de los contenidos. Los alumnos deciden el orden
y frecuencia de realización de las prácticas,
teniendo en cuenta que deben haber cumplido el ciclo en un
límite de tiempo prefijado para poder pasar a
un próximo subsistema (ciclo) de
prácticas.
Estas dos últimas clasificaciones requieren un
mayor sentido de la responsabilidad en los alumnos y
preparación de los profesores y personal
encargado.
Exclusiva: Se trata de una clasificación
que corresponde a una práctica de laboratorio pertenece a
un único contexto de las ciencias, por ejemplo, de la
Física, que solo reporta conocimiento y
habilidades de esta ciencia en específico.
Agregada: Se refiere a una práctica de
laboratorio que reporta al aprendizaje de los alumnos contenidos
de otras ciencias o disciplinas concebidas dentro del plan de
estudio de la carrera, especialidad o profesión, en la
cual se forman. Dan la posibilidad de apreciar las relaciones
entre las ciencias y hacer significativo el aprendizaje de la
ciencia a que corresponda la práctica de
laboratorio.
Por ejemplo, una práctica de laboratorio de
Física dedicada a medir y estudiar el comportamiento de la
aceleración de la gravedad, puede hacerse extensiva para
los alumnos de Geología, al vincularlos con el
método de investigación geofísico de
prospección gravimétrica y e los instrumentos
empleados, apropiándose de este contenido a partir del
proceso de enseñanza-aprendizaje de la Física, de
aquí el valor agregado de la práctica de
laboratorio de Física en la formación del ingeniero
geólogo.
Los diferentes criterios de clasificación para
una práctica de laboratorio, permite identificar como una
combinación de sus diferentes manifestaciones en el
proceso de enseñanza-aprendizaje, por ejemplo: la
práctica (X) puede ser
REAL–COLABORATIVA-ABIERTA- DE
INVESTIGACIÓN-CONVERGENTE-TEMPORAL-AGREGADA.
Por otra parte, esta clasificación puede incitar
a establecer criterios favorables u opuestos entre los docentes y
personal en materilizarlas, fundamentalmente respecto a la amplia
gama de opiniones entre docentes e investigadores acerca de
los objetivos que se pueden alcanzar mediante
estas actividades prácticas, sobre las modalidades
más convenientes para lograrlos y sobre
posibles planteamientos de reformas, coindidiendo con
González E. (1994) al plantear que las
prácticas de laboratorio siguen estando
asociados con la idea de la "revolución
pendiente" de la enseñanza de las ciencias, que
reaparece cada vez que los docentes sientan que es
necesario introducir modificaciones profundas en la
enseñanza de éstas, para favorecer la
motivación y sobre todo, la obtención de
un egresado de los diferentes niveles de enseñanza
más capacitado desde los puntos de vista cognitivo,
procedimental y actitudinal.
2.6.- El control del
aprendizaje en la práctica de laboratorio: La
evaluación.
La evaluación es otro componente no
personal del proceso de enseñanza-aprendizaje y es a
través de esta, que se expresa la medida cuantitativa y
cualitativa del proceso de asimilación o aprendizaje de
los alumnos respecto al cumplimiento de los objetivos propuestos,
cuyos resultados deben ser analizados y valorados desde la
perspectiva del profesor y la de los alumnos, al evidenciar,
hasta cierto punto, la medida de la labor desempeñada por
cada cual en el proceso, asi se tiene: la efectividad y eficacia de la
enseñanza y la calidad del
aprendizaje.
El tema de la evaluación del aprendizaje es
aún un tema controvertido entre los docentes,
fundamentalmente en cómo evaluar y en qué momento
hacerlo, que exprese realmente si el alumno aprende y si ha
adquirido la habilidad.
El acto de la evaluación debe tener significado
tanto para el profesor como para el alumno desde perspectivas
diferentes, pero con un mismo fin, el cumplimiento de los
objetivos de una asignatura. Constituye sin lugar a dudas, una
preocupación constante de quien tiene la responsabilidad
de concebirla, elaborarla y aplicarla, y esta situación se
agudiza en el caso de la evaluación del aprendizaje
conceptual y procedimental en una práctica de laboratorio,
en la que están presentes muchas variables a
tener en cuenta para constatar el estado de
desarrollo de los alumnos.
Es necesario aclarar que existen tres procesos de
control del aprendizaje que suelen ser confundidos en tal
sentido, y que implican acciones diferentes por parte del que
evalúa, estos son: la valoración, la
calificación y la evaluación.
El primero de estos procesos mencionados, "la
valoración", ocurre durante toda la actividad y la realiza
el profesor, el cual no informa al alumno de modo directo el
resultado del control, aún cuando algunas posiciones
adoptadas por él, indiquen al alumno el estado
valorativo que posee éste de su persona y
conocimiento, y del grupo en que
se encuentra en el contexto de esa actividad
específica.
La valoración más efectiva del estado de
desarrollo del alumno se realiza a modo de diálogo o
conversación heurística, y la mejor
valoración que se hace es induciendo a la
autovaloración o a la metacognición, acciones
mentales de gran importancia en el desarrollo del intelecto, en
las que se manifiestan un gran número de operaciones
lógicas del pensamiento, como lo son: la
comparación, el análisis, la modelación, la
síntesis, la interpretación, etc., y es por ello que se
ha de insistir en su fomento en el proceso formativo del
alumno.
El proceso de valoración conduce inexorablemente
a la "calificación", la cual constituye la
expresión cuantitativa o cualitativa, en cifra,
símbolo o cualquier otro signo que exprese el criterio
subjetivo del proceso de asimilación o de la marcha del
evento valorado, dígase aquí, desempeño de alumnos o del grupo de alumnos
durante el proceso de enseñanza-aprendizaje.
La descripción antes expuesta de la
valoración y la calificación, los convierte en dos
grandes acciones para la "evaluación", contenida en la
fase de control que se describe como final en cualquier
actividad.
La evaluación es entonces, una acción
del control que procede al final de cualquiera de las formas
organizativas del proceso de enseñanza-aprendizaje para un
tema, asignatura, unidad, etc., pero no debe confundirse con el
control, el cual informa el estado de la
ejecución de las diferentes etapas de un proceso, es una
función de la dirección de cualquier proceso, que
expresa la medida de cómo marcha dicho proceso y se
cumplen objetivos parciales o la aplicación de
determinadas orientaciones, de cierto modo se hace una
valoración del proceso o evento.
En el Anexo No.14 se muestra un esquema de las
diferentes facetas, que por lo general, deben tenerse en cuenta
en el proceso de evaluación de la práctica de
laboratorio, desde la concepción y diseño de la
actividad hasta la interacción entre los diferentes
componentes personales que intervienen.
2.6.1.- ¿Cómo y qué evaluar en
una práctica de laboratorio?
La estructura organizativa concebida de la
práctica de laboratorio, que consta de las partes:
Introducción, Desarrollo y Conclusiones, prevé la
estructura de la evaluación de la actividad, estas partes
prácticamente pre-establecen el cómo evaluar en la
práctica de laboratorio.
En cada etapa se considerarán las valoraciones
realizadas, que se llevarán en un registro como
control de las diferentes manifestaciones de aprendizaje de los
alumnos, en correspondencia con las orientaciones dadas y
expresión máxima del cumplimiento de los objetivos,
emitiendo una evalución final en los momentos finales de
estas, a manera de autorización para continuar en la
actividad o dentro del sistema de prácticas de
laboratorio.
Para evaluar en la práctca de laboratorio se
propone la confección de una tabla, similar a la
representada, donde el profesor registra el desenvolvimiento y
desarrollo de los alumnos, emplenado letras, símbolos o números y permita al
profesor visualizar el control del aprendizaje y
evaluación de la práctica de laboraotorio, cuyo
diseño puede variar de acuerdo a las exigencias y
complejidad de dicha actividad, por ello, el formato que se
propone podría tener tantas columnas por etapas como lo
considere el profesor:
No. lista | Introducción | Desarrollo | Conclusiones | Eval Final | ||||||||||
Auto Prep. | Control | Mediciones | Proced | Base de datos | Control | Informe | Defensa | Control | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | |||||||||||
1 | ||||||||||||||
2 | ||||||||||||||
Se propone a continuación discutir qué
evaluar en cada etapa de la actividad:
En la etapa de Introducción:
Se valora el nivel de autopreparación,
correspondiente a la verificación de la dimensión
conceptual del contenido, a partir de resúmenes hechos,
donde se observe la descripción de los experimentos a
realizar y la fundamentación física
correspondiente, conjuntamente al escuchar o leer respuestas a
cuestiones seleccionadas que se hacen de forma oral o
escrita.
Durante el diálogo, que puede planificarse de
forma individual o con todos los miembros del equipo de trabajo,
se debe percibir la interacción con las diversas fuentes
de información, el estado de conocimiento de los objetivos
y la claridad del problema a resolver con la práctica de
laboratorio y el dominio de la estrategia a seguir durante el
desarrollo de la misma, etc.
De acuerdo a los resultados generales obtenidos y la
valoración del profesor, se autoriza o no al alumno a
permanecer en el laboratorio para el desarrollo de la segunda
etapa, la parte experimental. El alumno si tiene que tener
conocer qué va a hacer y cómo, en la
práctica de laboratorio, es determinante para su
aprendizaje futuro.
En la etapa de desarrollo del
experimento:
Previa conformación de los equipos o grupos de
trabajo, pues se mantiene el criterio de la no individualidad
para el desarrollo de la práctica de laboratorio, se
procede a indagar con los integrantes el procedimiento a
seguir y las mediciones, cómo manipular y medir los
instrumentos de medición dispuestos en el puesto de
trabajo, priorizando los nuevos, respecto a su no existencia en
prácticas anteriores y sobre los conocidos, para la
sistematicidad de la habilidad de medir.
Se busca la oportunidad para cuestionar, sobre la
precisión de la medición y otros detalles
necesarios en esta etapa, de manera que se pueda valorar si los
alumnos saben lo que están haciendo y hacia dónde
dirigen la experimentación.
Los controles están dirigidos a la
valoración de la ejecución de las acciones
orientadas, las habilidades, destrezas, etc., es decir, dirigida
a las dimensiones procedimental y actitudinal del contenido de la
práctica de laboratorio, de modo que se garantice el
adecuado enlace de retorno, la regulación del aprendizaje
o proceso de interiorización y de asimilación
(Talízina, N. 1988), a través del cual, el profesor
se informa sobre la marcha del proceso de asimilación de
los alumnos (lo valora), y resulta una buena oportunidad para
corregir los posibles errores y estimular el estado
afectivo-emocional de estos, con el empleo de la
autorregulación de su aprendizaje mediante la
metacognición.
Al concluir la experimentación se valora la base
de datos obtenida, con el objetivo de detectar a tiempo errores
que perjudiquen su procesamiento y resultados finales.
La etapa de las Conclusiones_
Por lo general la realizan fuera del horario docente,
extraclase, e implica todo el procesamiento de la base de datos
y la elaboración del informe, que muestra al profesor
previo a la evaluación final, el que revisa, valora, hace
correcciones y brinda sugerencias, respecto a:
1.- Expresión de las cifras significativas en
el reporte de las mediciones directas en correspondencia con la
precisión de los instrumentos y exactitud de las
mediciones (valores promedios, estandar y otros) e incluso, las
unidades de medidas de acuerdo a los sistemas de unidades de
medida presentes.
2.- La expresión de los resultados de las
mediciones indirectas teniendo en cuenta las cifras
significativas en las operaciones de cálculo
y en función del error absoluto y relativo de las
magnitudes físicas de interés.
3.- Representación gráfica correcta de
la dependencia de las magnitudes físicas involucradas y
el análisi que corresponda.
4.- Si el resultado final obtenido para la magnitud
física de interés se corresponde con la realidad
o al menos dentro del orden de los esperados.
De acuerdo a estas observaciones, el profesor autoriza
la elaboración final del informe y la preparación
para la comunicación y defensa de dichos resultados, como
etapa final de la actividad, ante el profesor o tribunal que lo
evalúa. El profesor, de acuerdo al registro de las
evaluaciones parciales, emite la nota final de la práctica
de laboratorio, la cual es discutida con el alumno y sometida a
su consideración, como a la del resto de los integrantes
del equipo de trabajo.
El profesor tiene la oportunidad de argumentar a los
integrantes del equipo dónde estuvieron las mayores
dificultadees y detaca los aspectos positivos. También es
el momento ideal para orientar otras actividades dirigidas a la
eliminación de las dificultades detectadas o para la
realización de actividades más complejas que
conlleven a un proceso de investigación y la
generalización de los resultados.
2.7.- Aspectos a tener en cuenta para declarar
lista una práctica de laboratorio.
Muchos docentes y personal técnico encargado de
la materialización de las prácticas de laboratorio
docentes en los centros de educación, son del
criterio que diseñar una práctica de laboratorio
con rigor científico, no es una tarea fácil,
requiere dedicación, conocimientos, habilidades,
imaginación y creatividad, para lograr el producto final
deseado, pues entre otros aspectos importantes, los resultados
experimentales deben coincidir o al menos aproximarse bastante a
la teoría que los fundamenta y ser repetibles dentro del
mismo orden de error.
En la actualidad el equipamiento de laboratorio ha
evolucionado tanto, se ha tecnificado, que ha quedado
atrás el tiempo en el que había que pensar
más en el montaje experimental que en el fenómeno
físico que se estudiaba. Al profesor le lleva poco tiempo
montar las prácticas de laboratorio, cuanto dispone de los
recursos necesarios, los materiales son fiables y los
instrumentos de medición son precisos, disminuyendo las
fuentes de errores, y la correspondencia entre los resultados de
las medidas y la predicción de la teoría son
excelentes, no obstante, se requiere de los docentes y del
personal técnico encargado conocer al detalle cómo
es que funciona ese montaje experimental y equipamiento para
entender el porqué de tales resultados.
Es por ello, que cuando se declara lista (puesta a
punto) una práctica de laboratorio es porque su
concepción, diseño y montaje ha transitado por una
serie de etapas, de minuciosa dedicación y revisión
por parte del docente y del personal técnico encargado,
que como resultado final garanticen lo siguiente:
1. El montaje experimental esta listo para su reproducción y garantiza la
obtención de datos y resultados similares a los
originales, para lo cual se sugiere que siempre se usen los
mismos equipos e instrumentos por puesto de trabajo.
2. Se posee el juego de
datos experimentales con el tratamiento estadístico
correspondiente y se valoró la calidad de
estos, a partir del criterio de que el error relativo de
medición (porcentual) sea inferior al 20%, utilizando el
mismo tratamiento para el error, que use el alumno.
3. Se ha determinado cuál es el fundamento
teórico, habilidades y valores, a lograr con la
realización de la práctica de laboratorio. En
esta dirección se sugiere llevar un registro, un censo,
de los conocimientos, habilidades y valores que se pretenden
lograr en cada una de las prácticas de laboratorio
concebidas en la asignatura, y verificar si están en
correspondencia con las establecidas en el curriculum o
Plan de Estudio. Tal registro permitirá valorar la
sistematicidad de determinadas acciones y llegar a afirmar al
final del ciclo de prácticas de laboratorio, que estas
se han convertido en habilidad, el alumno la ha adquirido, se
ha formado esa habilidad y por tanto, se ha cumplido uno de los
objetivos de la asignatura y del plan de estudio.
4. Se ha determinado cuál o cuáles son
los objetivos específicos, el modo de cumplirlos y de
valorar su cumplimiento y se han preparado las orientaciones
correspondientes para darle cumplimiento, ello en
correspondencia con las acciones descritas en el modo de
actuación profesional.
5. Se han establecido las medidas garantes de la
organización y realización del proceso de
enseñanza-aprendizaje, de acuerdo a la
clasificación de este tipo de práctica de
laboratorio.
6. Se tiene una caracterización
psicopedagógica del grupo que permita la adecuada
selección de equipos de trabajo y la atención a
las diferencias individuales en el desarrollo de la
personalidad del alumno en su condición de ser
biológico social y cultural.
2.8.- Conclusiones del Capítulo
II.
1.- La materialización de una práctica
de laboratorio y su eficacia y efectividad en el proceso de
enseñanza-aprendizaje depende de muchos factores
sincronizados y en extrecha relación dialéctica,
que el profesor debe dominar.
2.- Un diseño de práctica de laboratorio
no es absoluto, incluso con el mismo montaje experimental,
siempre podrá estar sujeto al enriquecimiento por la
experiencia cotidiana, exigencias del modelo del profesional y
necesidades de los mismos alumnos.
3.- Los elementos didácticos expresados deben
conducir a la reflexión epistemológica y objetiva
de los docentes, respecto a la materialización de una
práctica de laboratorio, pues una vez llevada al aula,
debe poner de manifiesto todo su potencial tanto
académico como científico, a través de la
cual los alumnos se percaten de la necesidad de esta forma de
enseñanza y perciban su aprendizaje en cualesquiera de
los tipos de prácticas de laboratorio incluidas en el
proceso.
CAPÍTULO 3: LA VIRTUALIZACIÓN DE LAS
PRÁCTICAS DE LABORATORIO.
El proceso de
enseñanza-aprendizaje de la Física ha sido uno de
los beneficiados con la introducción de las
tecnologías de la computación, a partir de los años 80
del siglo pasado, y muy específicamente en las
prácticas de laboratorio, empleadas en un inicio solo para
el procesamiento de las bases de datos obtenidas en los
experimentos. Desde aquel entonces, se cuestionaba si las
computadoras y los softwares elaborados podrían llegar a
sustituir al profesor y el alumno no necesitar la presencia del
profesor para su aprendizaje autónomo y
flexible.
3.1.- Las Tecnologías de la
Información y las Comunicaciones en la enseñanza
de la Física.
El empleo de estas tecnologías, entendidas como
el conjunto de procesos y productos
derivados de las herramientas
Hardware y
Software, Soportes de la información y la
Comunicación, relacionadas con el almacenamiento,
procesamiento, recepción y transmisión
digitalizados de la información, su uso y
aplicación en la actualidad es mucha más que la
introducción de la computación como medio de
enseñanza o de apoyo a la docencia, como
era vista en años atrás y se han introducido en
la
educación para potencializar las diferentes formas de
enseñanza y la formación integral de los alumnos, a
través de la comunicación y la obtención de
información.
Los cambios en la
enseñanza de la Física han estado enmarcados en dos
tendencias fundamentales:
- El desarrollo de Sistemas
Expertos soportados en la Inteligencia
Artificial para tutorales y otras aplicaciones. - La integración de la computación a
los sistemas tradicionales de enseñanza, a través
de simulaciones de fenómenos y procesos como soporte
instructivo y de elevación de la cultura de los alumnos
y profesores. En el caso de las prácticas de laboratorio
se empezaron a usar para el tratamiento estadístico de
los resultados experimentales, de las bases de
datos.
Sin embargo, la
introducción de la computación como medio de
enseñanza o de apoyo a la docencia, exigía
esfuerzos intelectuales
del personal encargado de su aplicación en dos direcciones
fundamentales:
- ¿Qué cambios
didácticos y pedagógicos introducir: en el
sistema de Objetivos, Contenidos, Métodos, Forma,
Medios y
Evaluación, así como qué Problema resolver
exactamente, de acuerdo al Objeto de estudio? y - ¿Qué cambios
deben establecerse en el papel del profesor y la actividad del
alumno?
Su aplicación está justificada por una
necesidad del propio proceso de enseñanza-aprendizaje y
por lo que facilitan, en plena concordancia con las alternativas
de su uso expuestas por De Pablo Pons J. (1996):
1. Para generar espacios de trabajo diferentes y
abordar el
conocimiento desde diferentes perspectivas en un
currículum flexible, no requiriendo de la presencia del
profesor.
2. Imprescindible en la obtención de
información actualizada, para el procesamiento de bases
de datos experimentales y para la comunicación
permanente.
3. Proporcionan el ajuste a las necesidades y
disponibilidad de tiempo no real individual, requiriendo de
disciplina, organización y administración del tiempo libre para
cumplir con la ejecución de las tareas.
4. Para el desarrollo de habilidades cognitivas,
procedimentales, sociales y de comunicación
diferentes.
5. La aplicación de estas tecnologías y
de software diversos, imprescindible para todo
investigador.
6. Como mediadoras del desarrollo sociocultural a
través del proceso de
enseñanza-aprendizaje.
7.Se rompen rigideces
académico-administrativas.
8. "Obliga" a tener responsabilidad, tanto individual
y del colectivo, para el logro de los objetivos propuestos como
resultado de una alta motivación en las personas involucradas
en comunidades virtuales de aprendizaje.
Son diversas las posibilidades que brindan estas
tecnologías para el intercambio sistemático de
información con los alumnos y el control y
regulación del aprendizaje, dentro de ellas se pueden
citar algunas que se explotan en la universidades cubanas como
son: el Microcampus una plataforma interactiva con determinadas
limitaciones pero muy útil, el correo
electrónico que complementa la anterior, los
Laboratorios Virtuales, toda una revolución en la
enseñanza de las ciencias, la Intranet e
Internet,
vías de comunicación y de búsqueda de
información, así como diferentes ambientes de
software para el trabajo cooperativo y colaborativo, para la
comunicación y la adquisición de
conocimientos.
Estas tecnologías han permitido la
creación de software que simulan los procesos y
fenómenos reales con tanta exactitud, que
prácticamente se puede prescindir de la realidad y emplear
la virtualidad, sin embargo, el papel del profesor es
insustituible como guía y orientador del
aprendizaje.
3.2.- Las prácticas de laboratorio reales vs.
las prácticas de laboratorio virtuales.
En el acto de realización de una práctica
de laboratorio en condiciones reales, se agolpan una serie de
vivencias con implicación de diferentes estados
afectivo-emocionales en los que se manifiestan estímulos a
los centros receptores del organismo del alumno, que provocan en
él mecanismos senso-perceptivos de una importancia radical
en el proceso de adquisición de conocimientos, habilidades
y capacidades, y en la expresión de una conducta
racional.
Por otra parte, el carácter de interacción
con objetos reales, aproxima al individuo a la situación
cotidiana, a su modo de actuación profesional en la vida
laboral,
obligándole a poner en práctica con más
reiteración y profundidad las normas de convivencia social
que son indispensables desarrollar a todo organismo, para devenir
en un ser biopsicosocial y así, llegar a poseer
determinados rasgos en su personalidad,
descritos en el modelo del profesional de cualquier carrera. Esto
es la realidad de las prácticas de laboratorio con objetos
reales.
¿Qué sucederá ahora con la
automatización y programación de simulaciones de los
laboratorios en las computadoras?, a través de softwares
didácticos tan perfectos, donde excepto el tacto con los
objetos, todo lo demás puede simularse y aproximarse tanto
a la realidad con el nivel de complejidad que se quiera, y
estudiar los fenómenos para cualesquiera condiciones
físicas que se deseen simular.
El uso de las simulaciones de instrumentos de
medición, equipos, conexiones y hasta los montajes
experimentales, deja muy poca iniciativa y creatividad al alumno,
pues se ha concebido todo lo necesario, como también
existe la conexión de los montajes experimentales reales a
interfaces que transmiten los datos a un ordenador y mediante un
software de tratamiento de datos se muestran los resultados de
forma gráfica y/o numérica, facilitando los
resultados.
El carácter individual del uso de la
práctica virtual y la innecesaria presencia del profesor
en que se fundamenta su concepción, no estimulan las
relaciones de éste con sus semejantes, no obstante, pone
al alumno en contacto con lo que se considera el más alto
resultado de la cultura y la investigación actual, el uso
y aplicación de la tecnologías de la
información y las comunicaciones.
Esto es lo virtual de las prácticas de
laboratorio, pero ¿cómo enfrentar este innegable
desarrollo contextualizado a la enseñanza de las
ciencias?
3.2.1.- ¿Qué es una práctica de
laboratorio virtual?
Esta es una interrogante un tanto difícil de
responder, ya que la actualidad del tema y la rapidez de cambio de
tecnologías y posibilidades de aplicación
dificultan expresar un criterio fehaciente de la realidad, por
otra parte, poco se ha escrito en fin de la epistemología de su aplicación ya
sea en las ciencias Pedagógica o Didáctica. Esa es
la razón por la que se encuentran tan pocas referencias a
una definición de la práctica de laboratorio
virtual.
El beato en estos temas tendrá, sin embargo, una
respuesta inmediata: es una práctica de laboratorio
simulada en la computadora, o como se expresó con
anterioridad: es donde la interacción de los sujetos se
produce con modelos de objetos diseñados con la
aplicación de softwares educativos.
Ambas respuestas satisfacen algunas expectativas, pero
que no cumplen muchos de los requerimientos que se exigen a la
definición de un concepto.
Los autores, y con la autoridad que
implican varios años de experiencia en la
aplicación de la computación en la docencia, han
querido contribuir al enriquecimiento epistemológico
definiendo que la práctica de laboratorio virtual
es:
"Es un proceso de enseñanza-aprendizaje, el
cual el profesor organiza, facilita y regula
asincrónicamente y donde el alumno interacciona con un
objeto de estudio convenientemente simulado en un entorno
multimedia
(digital), a través de un software para el logro de la
experimentación y/u observación de fenómenos, que
permiten obtener un aprendizaje autónomo con un
currículum flexible".
El software previamente elaborado deberá estar
acompañado de las orientaciones didácticas
correspondientes, que guíen a los alumnos al cumplimiento
de los objetivos que se pretende con su utilización, sin
que ello limite en estos la creatividad y la originalidad, es
decir, estas orientaciones no pueden constituir recetas de cocina
que programen la actitud de los
alumnos, deben ser orientaciones abiertas, que faciliten el
intercambio, la reflexión, el razonamiento y por tanto,
que tiendan al desarrollo.
Al profesor corresponde el análisis adecuado para
dar respuesta a las preguntas del epígrafe, pues el
momento idóneo de su aplicación dentro del proceso
implica no dañar la continuidad del mismo y el aprendizaje
de los alumnos, referido a que no se deben violar etapas
psicológicas que fuercen el aprendizaje, al colocar a los
alumnos antes situaciones inalcanzables, que lo obliguen al
abandono de la actividad, el uso del laboratorio virtual debe
constituir un incentivo para aprender, una motivación para continuar
aprendiendo.
¿Cuándo usar una práctica de
laboratorio virtual?
1. Debido a la ausencia de recursos que imposibilita
la práctica real.
2. Se requiere la formación de
hábitos mediante la reiteración de
operaciones.
3. La organización del proceso de
enseñanza-aprendizaje imposibilita la
materialización de una práctica
real.
4. Imposibilidad de la existencia real de ciertas
condiciones físicas para el estudio profundo del
objeto.
5. La necesidad de elevar y actualizar la cultura
científica de los alumnos con la utilización y
aplicación de las Tecnologías de la
Información y las Comunicaciones.
- ¿Cómo emplear una práctica de
laboratorio virtual?
1. Como autopreparación para la práctica
de laboratorio real.
2. Simultánea a la real para la
generalización de un fenómeno físico
(elevar el nivel de complejidad y estudio de otras
condiciones).
3. Para la verificación en el entorno virtual
de los resultados experimentales de la práctica de
laboratorio real.
4. Como una combinación de las
anteriores.
5. Como actividad de trabajo independiente: labor
investigativa.
Ventajas:
- Estimula el aprendizaje.
- Permite individualizar el proceso de
aprendizaje. - Reduce los daños, costos y tiempo
en el proceso de aprendizaje - Permite incrementar la complejidad de los sistemas
estudiados. - Incrementa la motivación.
- Sistema flexible para adecuarse a los intereses
específicos de diversos cursos. - Utilización de métodos y
técnicas interactivas. - Facilidades de su uso por profesores y
alumnos. - Posibilidades de
retroalimentación. - Posibilidades de
utilización de soportes
matemáticos. - Inclusión de
materiales de interés histórico y de
divulgación científica - Manipular datos, cuántos y en qué
secuencia. - Obtención de gráficas y facilidades en el
análisis de datos. - Distinguir el sistema real del ideal y conocer el
origen de las fuentes de error a través de la
comparación.
Desventajas:
1. Atenta contra las relaciones sociales en el proceso
de formación, pues encontrará en este medio
cuanto pudiera necesitar sin necesidad de interrelacionar con
otras fuentes e información.
2. Afecta la creatividad e iniciativa de los alumnos
en cuanto a las habilidades manipulativas y destrezas en las
opciones de selección de montajes experimentales y
toma de
decisiones debido a la perfección que se ha
pretendido lograr.
3. Atenta contra el conocimiento real e
interacción con las diversas fuentes de error
implícitas en todo proceso de experimentación y
el tratamiento de estas.
En este sentido, a pesar de la cantidad de ventajas que
ofrecen las prácticas de laboratorio virtuales, se hace
necesario tomar precauciones frente a la excesiva
automatización con el que las casas comerciales tientan al
profesor, ya que dejan muy poca iniciativa a los alumnos respecto
a la manipulación de equipos e instrumentos.
3.3.- Conclusiones del Capítulo
III
1.- Las prácticas de laboratorio reales son
insustituibles cuando de formación de habilidades y
destrezas manipulativas se trate, no obstante, al combinarlas
con las prácticas de laboratorio virtuales los
resultados en el proceso formativo facilitan un completamiento
de las habilidades intelectuales y profesionales que se exigen
en los Planes de Estudios como expresión de los
intereses del modelo del profesional.
2.- Las prácticas de laboratorio tanto real
como virtual la enseñanza de las ciencias,
continuará siendo un tema de polémica entre
quienes defienden su realización y quienes no las
consideran necesaria en la formación de los alumnos, por
esta razón, todos los criterios expresados llevan
implícito un carácter relativo y sobretodo no
absoluto en la enseñanza de las ciencias como la
Física.
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