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Tipo: Apuntes
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Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Medellín, Colombia 2016
Trabajo final de maestría presentado como requisito final para optar al título de: Magister en Enseñanza de las Ciencias Exactas y Naturales
Director (a): Ph.D Marta Rocecler Bez.
Codirector (a): Ms. Alejandro Piedrahita Ospina
Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Medellín, Colombia 2016
Agradecimiento
En primera instancia agradezco a mis padres por su apoyo incondicional y por la formación en valores que me dieron, porque eso es en gran medida lo que ha hecho de mí y de mi proyecto de vida una realidad y un objetivo claro y alcanzable. En segunda medida a la Universidad Nacional sede Medellín y a sus docentes, por brindarme la posibilidad de realizarme como profesional y ayudarme a crecer en el ámbito pedagógico.
A mi directora y codirector, por colaborarme y por guiarme con paciencia, dedicación y esmero en la realización de mi proyecto de grado, ya que con todos sus concejos y sus acertados aportes contribuyeron a la culminación del mismo.
También quiero agradecer a mis compañeros y amigos, que con sus aportes, palabras de apoyo y ayuda fueron de gran aliciente para mí y lograron que mis momentos de estrés se hicieran más llevaderos.
Finalmente solo me queda decirles que gracias a todos y cada uno de ustedes porque de no ser por su apoyo y ayuda me hubiera sido imposible llevar a cabo este trabajo.
A todos y cada uno de ustedes.
Gracias, muchas gracias.
Resumen
Este trabajo tiene como objetivo fundamental fomentar en los estudiantes las competencias científicas, por medio de la implementación de un proyecto de aula que se realizó en dos cursos pilotos del grado 10° de la Institución Educativa Cardenal Aníbal Muñoz Duque, ubicada en el municipio de Santa Rosa de Osos, del departamento de Antioquia, Colombia. Este proyecto de aula comparó la metodología tradicional aplicada a uno de los grupos, con la metodología activa fundamentada en la aplicación de herramientas con ambientes virtuales (TIC) que se utilizó en el otro grupo piloto, con el fin de observar cuál de las dos metodologías daban resultados más óptimos. En el análisis de los resultados obtenidos se pudo observar que los grupos presentaban porcentajes del 54,36% y 36,47% de asertividad para el grupo experimental y de control, respectivamente, por lo que se puede inferir que la aplicación de las herramientas virtuales fue una implementación que incrementó notoriamente el proceso de aprestamiento de conocimiento para el grupo experimental en donde fue aplicada la estrategia de ambientes virtuales, dando como conclusión que los ambientes virtuales ayudan a fomentar más eficientemente las competencias que deseamos como docentes que nuestros estudiantes adquieran por medio de las estrategias que implementamos. Palabras Claves : Aprendizaje, Clase magistral, Enseñanza, Experimento, Formación, Método de enseñanza – aprendizaje, Taller, Técnica didáctica.
Abstract
Contenido
Agradecimiento .................................................................................................... IV
Resumen .............................................................................................................. V
Lista de tablas ....................................................................................................... X
Lista de diagramas ............................................................................................... XI
Lista de Ilustraciones .......................................................................................... XII
Introducción ........................................................................................................ 13
1.1 Selección y delimitación del tema .......................................................... 15 1.2 Planteamiento del Problema .................................................................. 15 1.2.1 Antecedentes................................................................................... 15 1.2.2 Descripción del problema ................................................................ 17 1.2.3 Formulación de la pregunta ............................................................. 19 1.3 Justificación ........................................................................................... 19 1.4 Objetivos ................................................................................................ 22 1.4.1 Objetivo General .............................................................................. 22 1.4.2 Objetivos Específicos ...................................................................... 22
2.1 Marco Teórico ........................................................................................ 23 2.1.1 Los Lineamientos Curriculares y su importancia ..................................... 24 2.1.2 Lineamientos Curriculares para el Área de Ciencias Naturales y Educación Ambiental ........................................................................................................ 25 2.1.3 Competencias Científicas en el Área de Ciencias Naturales y Educación Ambiental ........................................................................................................ 26
Lista de diagramas
Diagrama 1: Respuestas de las encuestas de satisfacción ........................................................... 42 Diagrama 2: Herramientas preferidas por los estudiantes ............................................................. 43 Diagrama 3: Mayor obstáculo para la implementación de herramientas de enseñanza ................ 44 Diagrama 4: Herramientas con las que se sienten más identificados ............................................ 45 Diagrama 5: Instrumentos tecnológicos requeridos ....................................................................... 46 Diagrama 6: Procesos de enseñanza preferido ............................................................................. 47 Diagrama 7: Comparación de los resultados obtenidos en la prueba diagnóstica para ambos grupos ............................................................................................................................................ 53 Diagrama 8: Comparación de los resultados obtenidos en la prueba sumativa para ambos grupos ....................................................................................................................................................... 53 Diagrama 9: Comparativos para el pretest y el postest entre los grupos muestrales ..................... 54 Diagrama 10: Resultados de las competencias evaluadas en el postest ....................................... 55
Introducción
En este trabajo se busca comparar dos metodologías del aprendizaje, la tradicional y la activa (herramientas virtuales), con el fin de fomentar en los estudiantes del grado 10° de la Institución Educativa Cardenal Aníbal Muñoz Duque las competencias científicas, que se tienen en cuenta en las evaluaciones externas, ya que estas competencias son medibles, evaluables y cuantificables.
Se espera que mediante la implementación de alternativas pedagógicas de una metodología activa basada en las TIC, los estudiantes logren adquirir de una manera más didáctica y fácil los conceptos de propiedades extrínsecas e intrínsecas de la materia, que son los conceptos trabajados durante el periodo en el que se llevó a cabo la implementación del proyecto. Mediante estos conceptos, se busca fomentar en los estudiantes las competencias científicas interpretativa, de indagación y explicativa, para lo cual se realiza un proyecto de aula, basado en la implementación de herramientas TIC con aplicación en el grado 10º1. Sus resultados son comparados con los de la metodología tradicional aplicada en el grado 10°2.
Este documento se ha organizado de la siguiente manera: primero, se presenta un marco teórico que incluye los lineamientos curriculares, su importancia, su aplicación en el área de Ciencias Naturales y Educación Ambiental. Además las competencias del área, el concepto y la aplicabilidad de los proyectos de aula desde el aporte a las competencias básicas, la importancia de los ambientes virtuales y las TIC en los procesos académicos y el propósito de la evaluación desde el proceso formativo; segundo, un diseño metodológico donde se define el tipo de investigación y el método utilizado en el proyecto de aula; en tercer lugar
aparece el desarrollo de la propuesta a partir de las implicaciones del diagnóstico realizado a los grupos objetos de investigación. En cuarto lugar se presenta el análisis de la información a partir de la valoración estadísticas de los resultados obtenidos por los estudiantes en el postest y finalmente, las conclusiones y recomendaciones relacionadas con el trabajo realizado.
“… dar significado concreto a lo que enseñamos en nuestras clases para promover el desarrollo de competencias científicas y no sólo el aprendizaje de conceptos, de procedimientos; hay que identiifcar aquellas competencias científicas que son más apropiadas a la enseñanza concreta de las diferentes disciplinas”. Pág.29. En la búsqueda de estrategias para la enseñanza de algunos procesos, varios autores han establecido diferentes elementos, por ejemplo, en la química, en el caso específico de las propiedades físicas de la materia, Pozo (1998) hace relación al cambio conceptual al referirse a que los estudiantes parten de las propiedades macroscópicas para después avanzar hacia las características microscópicas de la materia, que le permitan la comprensión de sus propiedades físicas. En el mismo sentido, Posada (1998) analizó las concepciones que los estudiantes presentan sobre las propiedades físicas de la materia, concluyendo que las dificultades que los estudiantes poseen para la comprensión de estas propiedades, están relacionadas con obstáculos epistemológicos. Estos obstáculos podrían relacionarse con lo que Gómez, Gutiérrez y Pozo (2004) establecen al referirse a que la comprensión de las propiedades de la materia en la educación secundaria, se encuentra mayormente asociada con la información que proporcionan los sentidos, la cual es divergente cuando se aborda, por ejemplo, la teoría corpuscular. Se presentan dificultades al comprender, por ejemplo, el espacio vacío presente entre las partículas que conforman la materia.
En relación con el desarrollo de las competencias científicas, el ICFES en el 2007 define los fundamentos conceptuales para el área de Ciencias Naturales, en ellos señala la necesidad de pensar en el desarrollo de las competencias científicas en la vida escolar, destacando elementos como la planificación de la enseñanza a partir de los leguajes específicos utilizados para comunicar las ciencias naturales en el aula. Algunas investigaciones destacan la manera como se ha abordado el desarrollo de las competencias científicas y las rutas para tratar en su desarrollo ulterior (Zúñiga, Leiton y Naranjo, 2011; Coronado y Arteta, 2015; Franco y Jiménez, 2015;) autores como Murillo et al (2012) y Castro y Ramírez (2013) destacan la relación entre la resolución de problema y el desarrollo de las competencias científicas. Y en la relación entre enseñanza de conceptos
específicos de las Ciencias y el desarrollo de las competencias, se destaca el diseño de estrategias a partir de la reflexión sobre los modelos explicativos que configuran estos conceptos (Jaramillo et al, 2013; Franco, A.J; Blanco, A. España, E. (2014 ); Rodríguez y Márquez, 2016). Aunque se hayan identificado investigaciones que reflexionen acerca de la enseñanza de las propiedades físicas de la materia, en la revisión no se han encontrado trabajos relacionados con esta temática y el desarrollo de las competencias.
Es necesario, repensar la enseñanza de estos procesos, buscando elementos contextuales que posibiliten la problematización de la enseñanza y el diseño y aplicación de estrategias para desarrollar las competencias científicas relacionadas con la interpretación, la indagación y la explicación, con la aplicación de procesos metacognitivos que han sido de relevante preocupación a partir de la evaluación interna y externa, enfocados hacia la construcción de los conocimientos relacionados con las propiedades de la materia.
De otro lado, es importante destacar la influencia que el uso de las TIC ha tenido en la enseñanza y aprendizaje de las ciencias, como es la implementación de programas digitales llevados al aula de clases, los cuales facilitan el trabajo colaborativo y que pueden ser adaptados a los ritmos de aprendizaje de los estudiantes; autores como Gómez Gallardo y Macedo Buleje (2009); UNESCO (2004); Guerrero et al. (1999); Ovalle, Moreno, Arias (2009); respaldan en sus investigaciones la idea de implementar las TIC y el trabajo colaborativo en la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias.
Frente a los cambios actuales que se vienen suscitando en Latinoamérica, las instituciones deben garantizar la ejecución de procesos que busquen un mejor bienestar de la sociedad, enfocadas al desarrollo humano, la construcción de conocimiento y el desarrollo de competencias. Esto implica que se deben replantear las prácticas pedagógicas tradicionales que no contribuyen a un proceso
científica en la vida cotidiana y por parte de la institución que en su mayoría aplican la educación tradicional y de forma descontextualizada.
Estas situaciones se relacionan de manera directa con las competencias en el área de Ciencias Naturales, por lo que es necesario la problematización de la enseñanza de esta área, en busca de estrategias que permitan mejorar la comprensión que realizan los estudiantes de las propiedades físicas de la materia y la aplicación de estas en situaciones de la vida cotidiana. Como esta es la problemática general del área, se implementará un proyecto de aula que tiene como propósito fomentar en los estudiantes las competencias científicas, medibles y evaluables, a partir de las propiedades físicas de la materia, que es la temática a desarrollar durante el periodo de realización del proyecto.
Por lo que se plantea, con la implementación de un proyecto de aula desde dos perspectivas diferentes (ambientes virtuales y contextualizados y educación tradicional no necesariamente contextualizada) se espera comparar estos dos métodos y observar por medio de procesos cuantificables (pretest y postest) la adquisición de competencias científicas (interpretar, indagar y explicar), por medio del análisis y estudio de las propiedades físicas de la materia.
¿Cómo fomentar pedagógicamente, competencias científicas, medibles y cuantificables, en estudiantes de grado 10º, a partir de la enseñanza de las propiedades físicas de la materia, mediante la implementación de un proyecto de aula mediado por TIC?
1.3 Justificación
Los procesos de formación actual requieren un cambio de metodología e incorporar experiencias dirigidas a la solución de los problemas que se han presentado en la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias básicas, por ejemplo como son el trabajo aislado, individual y descontextualizado de los estudiantes; y que garanticen la participación del estudiante en la construcción de su conocimiento y la identidad crítica sobre su propia realidad.
Se debe mirar la enseñanza como una alternativa desde la cual se traten problemáticas que pueden ser planteadas por los mismos estudiantes, en las que se implementen para su solución, la reestructuración de elementos culturales, didácticos, metodológicos, pedagógicos y conceptuales, que inducen a la investigación, para responder a las exigencias de la sociedad actual.
Vigostky 1929 establece que los ambientes en los que se forman los estudiantes influyen en la apropiación del conocimiento, siguiendo una ruta de constantes descubrimientos en donde las actividades mentales se desarrollan naturalmente y por ende el rol del docente actual toma el lugar como orientador en la labor del estudiante, por tal motivo se realza, se enfatiza y se valora entonces, la importancia de la interacción social en el aprendizaje; el estudiante aprende más eficazmente cuando lo hace en forma cooperativa y colaborativa.
Según Piaget, citado por Universidad Pedagógica Nacional (2002), si el desarrollo intelectual es un proceso de cambios de estructuras desde las más simples a las más complejas, las estructuras de conocimiento son construcciones que se van modificando mediante los procesos de asimilación y acomodación de esquemas. Es importante fortalecer en el aula estrategias que permitan desarrollar elementos conceptuales y prácticos para facilitar esos dos procesos en lo que Piaget estructura el proceso de conocer.
Los proyectos de aula son estructurados en sus tres partes: contextualización, lo metodológico y lo evaluativo; permiten estructurar secuencias de enseñanza mediante las cuales se pretende dar solución a problemas cotidianos a partir de la investigación en el aula de clase. En él, están comprometidos todos los sujetos y por lo tanto se fomenta el trabajo colaborativo y cooperativo, lo que enriquece la
