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Enseñanza Científica

Enseñanza Activa


Enseñanza Activa

Introducción

En Europa la planificación y organización de la enseñanza ha dado un drástico giro, abandonado en parte las directrices dadas por los contenidos y metas que se presentan; reorientándose hacia los estudiantes, dando énfasis en sus procesos de adquisición y construcción del conocimiento (Huber, 2008). El autor indica la importancia acerca de la calidad de la educación en los países europeos y como sus políticas han adoptado fuertes inclinaciones para lograr alcanzar ese objetivo. En particular para los españoles, desde el Ministerio de Educación y Ciencias se establece la importancia de cambios profundos en la educación, pero no sólo en la estructura y organización, sino también, en las metodologías de enseñanza-aprendizaje, que respondan a las necesidades de la sociedad actual.

Aportes de expertos

Huber

Huber (2008), ha rescatado que el concepto “activo” se emplea desde hace décadas en educación, considerándolo como clave en el desarrollo de los aprendizajes. El investigador cita preferentemente a Piaget, sobre la autorregulación activa en los procesos de desarrollo.

Barbosa

Barbosa (2008), considera en su investigación realizada a través de experimentos discrepantes, la importancia de presentar fenómenos contraintuitivos que generen motivación en los estudiantes. En estos casos el estudiante acude en primera instancia a su conocimiento previo, compuesto también por preconcepciones, para entregar predicciones acerca de lo que posiblemente se observe en el fenómeno. No obstante, cuando este se le presenta realmente y se evidencia otro suceso, se produce un desequilibrio causado por la falta de conocimientos que faciliten una explicación de lo ocurrido. El trabajo cita a Festinger, quien indica que la disonancia cognitiva se produce cuando existen simultáneamente, dos informaciones de entrada contrarias a un mismo estimulo, se gestan dos pensamientos que están en conflicto. Incompatibilidad de dos cogniciones coexistentes. Para dar coherencia interna a estos pensamientos, la persona se ve automáticamente motivada a esforzarse en generara ideas que sean compatibles y estructuren un fundamento.

Generalizaciones en educación

Es adecuado rescatar que en los procesos de clases activas se generan diversas instancias de aprendizaje, donde el estudiante es el actor principal aprendiendo y contribuyendo a la construcción del conocimiento. Es conveniente señalar que Benegas y Villegas en “El aprendizaje activo de la Física básica universitaria” (2013), dan cuenta del amplio trabajo educacional con metodologías de enseñanza activa, que se extiende por más de treinta años. Las primeras investigaciones realizadas en la década de los 80 propinaron un giro radical respecto al tradicionalismo en aula, cambiando por completo el enfoque, desde el profesor al estudiante y sus procesos de aprendizaje como núcleo central de la instrucción. Para guiar la enseñanza, McDermott (en Benegas,2008), ha desarrollado las siguientes generalizaciones basadas en los estudios de educación de la Física:

  1. PARA EVALUAR EL APRENDIZAJE son esenciales preguntas que requieran de un razonamiento cualitativo y de explicaciones verbales. Este tipo de preguntas constituyen a su vez, una estrategia efectiva para el aprendizaje.
  2. LOS ESTUDIANTES NECESITAN una práctica sostenida para interpretar el formalismo físico y relacionarlo con el mundo real.
  3. DIFICULTADES CONCEPTUALES PERSISTENTES DEBEN ser explícitamente atacadas en múltiples contextos.
  4. LOS ESTUDIANTES DEBEN PARTICIPAR en el proceso de construcción de modelos cualitativos y en la aplicación de estos modelos para predecir y explicar los fenómenos del mundo real.
  5. EL RAZONAMIENTO CIENTÍFICO DEBE ser expresamente cultivado
  6. LOS ESTUDIANTES DEBEN estar intelectualmente activos en el proceso de aprendizaje para desarrollar una comprensión funcional.

Principios fundamentales de Redish

Redish destaca la importancia de establecer un sólida base teórica relacionada a la enseñanza de las ciencias (en especial de la Física) que permita el fortalecimiento de un cuerpo de conocimiento importante, que caracterice las componentes educativas de la Física como una ciencia y no como un arte. Dado lo anteriormente expuesto, el investigador establece cinco principios fundamentales para lograr el objetivo. Estos son:

Principio Especificación
1 El principio constructivista Los individuos construyen su conocimiento procesando la información que ellos reciben construyendo patrones de asociación con sus conocimientos previos.
2 El principio contextual Esta construcción individual depende del contexto, incluyendo los estados mentales del individuo.
3 El principio de cambio Producir un cambio significativo en un patrón bien establecido es muy difícil, pero puede ser facilitado por una variedad de mecanismos o metodologías conocidas.
4 El principio de la función de distribución Los individuos muestran una limitada, pero significativa variación en sus estilos de aprendizajes a los largo de un número de dimensiones.
5 El principio de aprendizaje social El último principio está basado en que la interacción entre pares actúa como herramienta de enorme valor pedagógico. Al discutir con su compañero más cercano y/o en pequeños grupos, los estudiantes se ven forzados a emitir sus razonamientos, los cuales son analizados críticamente por sus compañeros, y si la explicación no es clara y aceptada, generalmente es reelaborada socialmente hasta lograr el consenso necesario. Controlado por el profesor este mecanismo se ha probado de una enorme riqueza.

Ventajas

La metodología de enseñanza activa y sus diferentes herramientas integradas, proporcionan una serie de recursos que favorecen los cambios y modificaciones de la instrucción, vinculando ambos en un proceso enriquecedor de evolución curricular, que conduce a una mejora en los procesos educativos y de enseñanza aprendizaje. En este tipo de metodologías se destaca la participación de los estudiantes por sobre la figura del profesor; son los educandos los que por medio de sus procesos construyen sus conocimientos. El docente se convierte en un guía, quién propone material educativo desarrollado científicamente, para que el aprendiz resuelva sus dificultades. Considerando la situación del conocimiento previo, se diseña y estructura el material de tal manera que permita superar los preconceptos que se contradicen con las explicaciones formales científicas de los fenómenos físicos.

Se propicia que los estudiantes se involucren activamente en las clases, aumenten su motivación, desarrollen su capacidad de análisis, de síntesis y de evaluación, facilitando o propiciando el debate y discusiones que surgen durante la actividad o trabajo propuesto.

El estudio Tutoriales para Física Introductoria: Una experiencia exitosa de Aprendizaje Activo de la Física, demostró que siguiendo metodologías de enseñanza que favorecen el aprendizaje activo se obtienen niveles de logro claramente superiores a los de las clases tradicionales, aun cuando estas últimas sean llevadas a cabo por experimentados profesores y con alumnos más avanzados.

Estudio por Julio Benegas , 2007.

Estrategias de enseñanza para el aprendizaje activo

Tutoriales para la física introductoria

Los Tutoriales de Física Introductoria o simplemente Tutoriales, han sido desarrollados por McDermott (McDermott y Shaffer, 2001), e involucran tópicos como mecánica, electricidad, óptica Física y geometría, movimiento relativo y termodinámica. Estos Tutoriales facilitan la compresión conceptual en enseñanza de las ciencias a través de un proceso de aprendizaje que se resume en tres pasos; evocar (en un Pretest), está fuertemente relacionado a evidenciar los preconceptos de los estudiantes. Confrontar (por medio de un Tutorial); sus preconceptos con las ideas y observaciones de los fenómenos físicos a través de su razonamiento y, por último, resolver (con Ejercicios Complementarios); las diferencias entre lo que se creía y lo observado (Benegas, Pérez de Landazábal & Otero, 2013). Si corresponde, el trabajo de lápiz y papel se complementa con dispositivos prácticos simples. Con este trabajo integrado se logra el desarrollo del concepto físico que responde a la situación en estudio.

Los Ejercicios Complementarios son problemas de aplicación con los cuales se finaliza el proceso de enseñanza-aprendizaje y se fortalece el aprendizaje. El rol del profesor es guiar y facilitar la construcción del aprendizaje, supervisa las tareas, controla el debate de conceptos y conocimientos, el razonamiento científico y las conclusiones de cada grupo. Se propone que el profesor actué en mediación sólo cuando los grupos no logren superar los obstáculos.

Clases interactivas demostrativas

Estas clases orientan al estudiante para la construcción de sus propios aprendizajes a través de la observación y el análisis directo de fenómenos físicos en el mundo real. La intencionalidad de esta herramienta en la metodología, está centrada en ciclos de aprendizaje, donde el estudiante puede analizar su pensamiento acerca del funcionamiento del mundo real confrontarlo con la experimentación. El ciclo de aprendizajes se resumen en los denominados PODS - predicción, observación, discusión y síntesis - que consisten en la activación de las ideas previas y la comparación con la práctica científica (Sokoloff y Thornton, 2004). La discusión grupal que se logra implementando este tipo de instrumentos, es fundamental para desarrollar entornos constructivistas y potenciar el aprendizaje social entre los individuos. De esta manera se favorece la comparación entre el conocimiento previo del estudiante - que puede estar compuesto por concepciones alternativas - y las leyes de la Física que se aplican al mundo real.

El proceso con el que se desarrolla una CID, se basa en los ocho pasos propuestos por Sokoloff. La secuencia con la que se desarrolla un experimento que contempla el uso de una CID, debe considerar la investigación educativa. Esta debe comenzar con algo con lo que los estudiantes estén familiarizados, luego se debe presentar la experiencia de tal modo de no dejar ambigüedades respecto a los datos ni los instrumentos que se usarán para su desarrollo.

Para activar a los estudiantes de una clase teórica en la que la actitud por lo general es pasiva (así lo demuestra la investigación), las CID proponen los siguientes pasos:

  1. El docente describe el experimento y lo realiza sin tomar los datos ni proporcionar el resultado del mismo.
  2. Los estudiantes registran su predicción individual en la Hoja de Predicciones.
  3. Los estudiantes discuten sus predicciones con sus 2 ó 3 compañeros más cercanos.
  4. El docente obtiene las predicciones más comunes de toda la clase.
  5. Los estudiantes registran la predicción final en la Hoja de Predicciones.
  6. El docente realiza la demostración mostrando claramente los resultados, en general ayudado por el equipo de toma de datos en tiempo real, analiza y proyecta los mismos a toda la clase con el equipamiento audiovisual.
  7. Se pide a algunos estudiantes que describan los resultados y los discutan en el contexto de la demostración. Los estudiantes registran estos resultados en la Hoja de Resultados.
  8. Los estudiantes (o el docente) discuten situaciones Físicas análogas con diferentes características superficiales, pero que responden al mismo concepto.

Las hojas de trabajo de los estudiantes se recogen al final de cada clase (Hoja de Predicciones). Con esto se puede hacer un seguimiento formativo en términos de la correcta construcción de sus conocimientos y aprendizajes. Para su estudio, los estudiantes se llevan a casa una hoja de trabajo (Hoja de Resultados). La mayor ventaja que ofrecen las CID, son la posibilidad que brindan para efectuar el cambio conceptual, producto de que el estudiante muestra su “creencia”, posteriormente la discute entre sus pares y negocian su significado y, por último, puede observar lo que realmente ocurre en el fenómeno físico gracias a la demostración empírica.

La investigación educativa ha mostrado con el tiempo la gran importancia y las ventajas de su consideración en el currículo, diseño de la instrucción, enseñanza de la disciplina y el aprendizaje de los estudiantes. En específico, las metodologías de enseñanza activa han permitido involucrar completa y activamente al estudiante en el proceso de enseñanza-aprendizaje, consiguiendo una educación más efectiva y aprendizajes más profundos y duraderos (Benegas, Pérez de Landazábal & Otero, 2013).

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