Orientaciones didácticas para el abordaje de las propuestas
Si bien el empleo de cada uno de los recursos tiene características que les son propias, las consideraciones incluidas en este apartado son, en su mayor parte, comunes tanto al desarrollo de las actividades experimentales reales como simuladas. No obstante, debido a que el trabajo en el aula con simuladores es más reciente y menos habitual, se desarrollan con mayor detalle las orientaciones para su abordaje didáctico.
El trabajo con el simulador, como con cualquier otro recurso, requiere tener una definición clara de la intencionalidad didáctica y de la definición de estrategias de enseñanza. Dar respuestas a preguntas tales como las que siguen, orientan las decisiones sobre la intervención didáctica: ¿se proporcionará a los estudiantes una guía para que procedan según pautas definidas?, ¿se les indicará qué valores de volúmenes seleccionar para cada una de las mezclas? ¿se les indicará también con qué valor de temperatura trabajar? Es decir, ¿qué nivel de prescripción se dará a la experiencia de los estudiantes con el simulador?
Se propone generar un contexto de aprendizaje que promueva procedimientos tales como la formulación de preguntas, elaboración de anticipaciones o hipótesis, registros de datos, diseño y realización de actividades experimentales simuladas recurriendo al control de variables y discusión de conclusiones. Si bien estos procedimientos cognitivos pueden ser promovidos desde un protocolo que guíe pautadamente el desarrollo del experimento simulado, consideramos que una formulación más abierta ofrece un modelo de trabajo en el aula que reproduce con mayor claridad el del ámbito de la comunidad de especialistas.
Se trata de crear las condiciones iniciales y luego intervenir según las demandas de cada uno de los grupos. En este contexto, son los estudiantes quienes, con la orientación del docente, elaboran el diseño experimental. En este recorrido, es importante promover el intercambio entre pares, el debate y los argumentos alternativos que, en un mismo grupo, puedan ofrecerse en la toma de decisiones.
Los procedimientos vinculados a la producción de conocimiento científico escolar –entre ellos el control de variables– pueden contextualizarse en la resolución de una situación problemática o, alternativamente, pueden explicitarse en el contexto mismo de un diseño experimental. En este sentido, la definición del problema y su expresión en preguntas de investigación ejemplifica uno de los rasgos de la actividad científica que pueden ser trabajados a partir de una simulación.
Las características de las intervenciones didácticas del docente –como la formulación de las preguntas– orientan el alcance, la pertinencia y la especificidad de las mismas. Por ejemplo, la respuesta esperable al interrogante ¿cómo depende la velocidad de la reacción de la temperatura? exige en los estudiantes la puesta en juego de procesos de pensamientos diferentes y de menor complejidad a los involucrados en las respuestas esperables a la pregunta ¿cómo utilizar la simulación para demostrar si la velocidad de la reacción depende de la temperatura? Son las decisiones didácticas –en este caso a través de la formulación de las preguntas– las que proporcionarán significado a la actividad.
Para el trabajo se sugiere centrar una de las indagaciones a partir del siguiente cuestionamiento a los estudiantes: ¿Cómo utilizarían la simulación (o qué diseño experimental realizarían) para demostrar si la rapidez de la reacción de descomposición del agua oxigenada catalizada por yoduro de potasio depende de la concentración del reactivo?
Con el fin de facilitar la interpretación de los datos obtenidos durante el desarrollo de las actividades experimentales reales y simuladas, es conveniente organizarlos en tablas. Esta forma de organización facilita la descripción de las relaciones entre los datos y su análisis para encontrar un modelo interpretativo o tendencias. En la actividad experimental simulada propuesta para los estudiantes, se ha indicado que organicen los datos obtenidos en una sola tabla. Esto impone una exigencia cognitiva de mayor alcance que la que se requiere para el trabajo con tablas separadas. Como todo procedimiento involucrado en la construcción de conocimiento científico escolar, el trabajo con tablas debe ser guiado por el docente. En este sentido, es necesario indagar acerca de la capacidad de los estudiantes para el trabajo con ellas, en cuanto a su elaboración y lectura interpretativa. En función del resultado del diagnóstico realizado, se fijarán los alcances y las estrategias posibles de abordar de acuerdo con las necesidades detectadas. Por ejemplo, comenzar solicitando la construcción de tablas simples, como la que se puede observar en el video siguiente, para luego, de ser posible, avanzar en otras más complejas.
Sistematización de los resultados de la actividad experimental
Sistematización realizada por alumnos de la provincia de Tucumán
En este video se puede ver la integración de las TIC durante el desarrollo de una actividad experimental en el aula de ciencias. En este caso, se construye una tabla a partir de los datos aportados por los diferentes grupos de estudiantes. De esta manera, al tener varios conjuntos de resultados, la tendencia inferida adquiere mayor grado de legitimidad. La aceptación de esta tendencia, entre estudiantes y docentes, descansa así en la elaboración de un consenso construido a partir de la evidencia empírica, aspecto este también presente en el quehacer de la comunidad científica.
En el ámbito escolar, tal como en el científico, ocupa un lugar destacado la comunicación de los procesos y resultados implicados en la construcción de los conocimientos o saberes. Dado que existen diferentes formas de comunicación (escritas, orales, audiovisuales) es conveniente que en las aulas se promueva una diversidad de ellas.
La comunicación de la información es una instancia en la producción de saberes que promueve la apropiación del lenguaje de la ciencia escolar a través de los procesos discursivos presentes en la observación, el análisis, la explicación y la argumentación, entre otros, del fenómeno estudiado.
El uso de la diversidad de formatos de comunicación en el aula de ciencias debería permitir la transmisión del conocimiento producido a diferentes destinatarios. La V de Gowin es un instrumento que puede ser empleado para describir las etapas involucradas en la producción del conocimiento científico escolar. Por otro lado, la confección de este diagrama constituye en sí misma una muy buena forma de ordenar y vertebrar el conjunto de conocimientos acerca del problema trabajado, tanto en el dominio conceptual (conceptos, esquemas, leyes, teorías) como en el metodológico (observaciones, registros, análisis de resultados, juicios de valor, entre otros).
A continuación presentamos una V de Gowin construida por un grupo de estudiantes a partir de los datos obtenidos en la actividad experimental.
Es propósito de esta actividad generar un contexto genuino de comunicación. Una posibilidad es que los grupos lean y obtengan datos de las V de Gowin preparadas por otros para terminar o avanzar con su propia tarea. La comparación de las diferentes V de Gowin construidas por los diferentes grupos, proporcionaría una instancia adicional para el trabajo metacognitivo de los estudiantes, es decir, la reflexión sobre qué se aprendió y cómo.
Es conveniente que, en el desarrollo del trabajo, los estudiantes:
- registren por escrito cómo procedieron en cada ensayo, durante el desarrollo de la actividad experimental real o simulada, teniendo en cuenta que el nivel de detalle debería orientar a otros para reproducir lo realizado.
- anoten en un cuaderno o en sus netbooks los datos, observaciones, cálculos, gráficos, diagramas y los inconvenientes, interrogantes y soluciones que surjan durante el trabajo.
- incluyan las unidades apropiadas en los datos provenientes de mediciones.
- organicen los datos registrados a través de tablas con el propósito de facilitar su interpretación.
- en el caso de la experimentación real, realicen un registro fotográfico o en video que complemente la toma de notas y los gráficos.