Secciones

Medicina y Salud

Enfermedades

Anatomía

Biología

Nutrición

Ingeniería

Química

Física

Tecnología

Astronomía

Lógica y Matemática

Más Publicaciones

Publicar Artículos

Eventos

Enlaces

Propuesta de una estrategia con el empleo de metodos activos de ensenanza para la imparticion del tema Leyes de Newton


Enviado por MSc Onelia Cuba Guerra y Otros Autores
Código ISPN de la Publicación: EEZylkZFuFInvYmINs


Resumen: En nuestro Departamento y dentro de este, en el colectivo de disciplina de Fisica General para Ingenieria Quimica, hemos estado impartiendo por los metodos tradicionales las conferencias (C), clases practicas (CP), seminarios (S) y practicas de laboratorio (L). Sin embargo, todos nos hemos sentido frustrados y han sido temas de debates y analisis en las reuniones del Departamento y del colectivo de disciplina, los frecuentes errores de nuestros estudiantes en la comprension de los conceptos basicos de esta ciencia. Observamos como los alumnos no son capaces de discutir, reflexionar y aplicar los contenidos que impartimos.


   

  

INTRODUCCIÓN
En nuestro Departamento y dentro de este, en el colectivo de disciplina de Física General para Ingeniería Química, hemos estado impartiendo por los métodos tradicionales las conferencias (C), clases practicas (CP), seminarios (S) y practicas de laboratorio (L). Sin embargo, todos nos hemos sentido frustrados y han sido temas de debates y análisis en las reuniones del Departamento y del colectivo de disciplina, los frecuentes errores de nuestros estudiantes en la comprensión de los conceptos básicos de esta ciencia. Observamos como los alumnos no son capaces de discutir, reflexionar y aplicar los contenidos que impartimos.

Como todos conocemos este tema es de gran actualidad en la enseñanza de la Física y las evidencias que reflejan el rendimiento de los estudiantes, así como los resultados de la revisión bibliográfica y las investigaciones pedagógicas que hemos realizado, demuestran que estos métodos tradicionales son pocos efectivos.

Nosotros hemos venido trabajando en la búsqueda de soluciones a este problema científico - pedagógico y hemos realizado un estudio de las tendencias actuales de la enseñanza de la Física en los siguientes temas:
· La vinculación de la enseñanza con el aprendizaje (trabajos del profesor Eric Mazur de la Universiad de Harvard).
· La investigación científica como modelo de enseñanza - aprendizaje.
· La enseñanza activa y el aprendizaje activo.
· Aspectos cognitivos de la enseñanza y el aprendizaje de la Física (trabajos de Edward Redish del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Maryland).
· La comprensión y la enseñanza de importantes procesos del pensamiento científico (trabajos de Frederick Reif de Cornigie Melon University).
· La concepciones alternativas de los estudiantes y sus implicaciones didácticas.
· Métodos para aumentar la efectividad de las clases tradicionales.
· Metodología de impartición de los laboratorios de Física.
· Las NTIC en la educación.
· La comunicación alumno - profesor.

Del estudio realizado se ha trazado una estrategia de trabajo metodológico en el colectivo de asignatura, encaminado a la impartición de la Física I a través de un proceso integral de enseñanza - aprendizaje con una activa participación de los estudiantes en su propio aprendizaje.

El objetivo de este trabajo es: Explicar algunos elementos teóricos, prácticos y métodos basados en la enseñanza y el aprendizaje activo en la impartición del tema: Leyes de Newton, así como los resultados obtenidos por el colectivo de asignatura en la estrategia de trabajo metodológico seguida para aumentar la efectividad de la enseñanza de la Física.

Para darle cumplimiento a este objetivo tendremos en cuenta los siguientes aspectos
1. Elementos teóricos básicos de la enseñanza activa y el aprendizaje activo.
2. Ideas prácticas y los métodos activos como sistema, en la impartición de las C, CP, S y L de Física I para Ingeniería Química.
3. Impartición del tema Leyes de Newton, a través de los métodos activos en el proceso de enseñanza - aprendizaje.
4. Conclusiones

DESARROLLO
1. Elementos teóricos básicos de la enseñanza activa y el aprendizaje activo.
En la introducción quedo claro que los métodos tradicionales son pocos efectivos cuando queremos ayudar a nuestros estudiantes a desarrollar la comprensión de los conceptos que estamos enseñando.

De la revisión bibliográfica realizada vamos a presentar algunos elementos teóricos básicos de lo que se viene trabajando en la enseñanza activa y el aprendizaje activo.

· Una estructura para el aprendizaje: las personas utilizan sus experiencias para construir estructuras mentales que los ayudan a tener un sentido del mundo. Entonces, cuando encontramos un suceso extraño o fenómeno utilizamos estas estructuras mentales para interpretar la información, hacer generalizaciones y predicciones. En este proceso se refleja una lucha activa de los estudiantes con una nueva idea y la adaptación o modificación exitosa de sus estructuras mentales. Los estudiantes no son entonces pizarras en blanco o esponjas, listas a absorber los nuevos conocimientos. Preferentemente, la experiencia y el conocimiento adquirido afecta a como los estudiantes interpretan y aplican la información a las nuevas situaciones.

· Instrucción entre compañeros: este método, desarrollado por el profesor Eric Mazur de la Universidad de Harvard, se basa en orientar la lectura del contenido antes de la clase. Se inicia la clase con un pequeño examen de la lectura. Los periodos de lectura son divididos en una serie de fragmentos digestibles de 10 ó 15 min.. Después de estos intervalos se proyectan preguntas en la pantalla que son conceptuales y cortas y que requieren de más calidad en ves de ser preguntas cuantitativas. Los estudiantes toman un minuto para pensar y seleccionar la respuesta. Después que apuntan sus respuestas se les pide que la discutan con el estudiante vecino y que lo convenzan entonces de su lógica. Se produce la discusión y el profesor se mueve por el aula para participar en algunas discusiones y observar como los estudiantes explican las respuestas correctas con sus propias palabras y encontrar qué errores ellos cometen. Después de 1 ó 2 min. se les pide a los alumnos que expliquen la respuesta enmendada y por último el profesor revela el número de respuestas correctas. La esencia de este método activo radica en que las ideas se clarifican y se interiorizan cuando se le explica a otros compañeros.

· Enfoque del aprendizaje: el enfoque y actitud hacia el aprendizaje varían substancialmente, por lo que métodos efectivos de enseñanza para unos estudiantes no lo son para otros. Cualesquiera que sean las similaridades y diferencias en los estilos de aprendizaje e inteligencias de nuestros estudiantes podemos ayudar a todos empleando un rango de aproximaciones activas de aprendizaje (hablando, escuchando, escribiendo, leyendo, reflexionando, etc.) y variadas técnicas de enseñanza y estrategias (tales como conferencias, videos, demostraciones, laboratorio por descubrimiento, grupos colaborativos, proyectos independientes, etc.) Además, por el uso de una variedad de las técnicas de enseñanza, podemos ayudar a los estudiantes a tener sentido del mundo en diferentes formas, incrementando la posibilidad de que ellos realicen un aprendizaje conceptual.

· La investigación científica como un modelo de enseñanza aprendizaje: la investigación, forma natural en que los científicos crean nuevos conocimientos, presenta un modelo de cómo la enseñanza universitaria puede convertirse en un proceso activo. Los científicos e ingenieros hacen preguntas y buscan respuestas a través de reuniones, discusiones, analizando los datos, sopesando los riesgos y beneficios, compartiendo explicaciones y soluciones y tratando de aplicar las nuevas propuestas a diferentes contextos. Esto ocasiona que se originen nuevas preguntas y entonces el proceso continua en un ciclo. El aprendizaje exitoso es un proceso complejo que relaciona algo más que manipulaciones de símbolos o números y ejecución de instrucciones en el laboratorio. La actividad de encontrar puede ser tan importante como conocer la respuesta. El aprendizaje científico debe ser un proceso interactivo en el cual los estudiantes vienen a relacionarse con fenómenos científicos y debatir entre ellos y con el profesor para desarrollar una total comprensión del fenómeno y de los conceptos asociados a éste. Cuando enseñamos ciencia como un conjunto de verdades corremos el riesgo de desaprovechar la oportunidad de que los estudiantes intenten resolver los problemas y así obtener experiencias significativas y por otro lado, negamos la oportunidad de que el estudiante se comprometa con el método científico. 

Como es lógico nosotros no podemos enseñar todo el tiempo haciendo ciencia, pero, ¿ cómo podemos enseñar a través de las formas tradicionales y utilizando los métodos de la investigación científica ?. A continuación relacionamos cuatro métodos básicos usados por la investigación científica y que podemos aplicar en nuestras clases:
1. Comprometer a los estudiantes: el profesor debe partir de motivar a los estudiantes provocados por preguntas abiertas, acertijos, paradojas, una situación problémica. Un método puede ser pensando en voz alta mientras su pareja resuelve el problema planteado (TAPPS). Otro puede ser haciendo preguntas sobre las lecturas asignadas (explicar las distintas variantes que podemos utilizar, p.7).

2. Estableciendo un contexto para la exploración: De igual forma que un científico explora varias posibilidades para resolver las diferencias entre el conocimiento actual y la información contradictoria, el profesor debe proporcionar al estudiante la posibilidad de explorar sus ideas. Esto puede ser a través de un experimento de laboratorio, investigaciones informales, sesiones de discusión en pequeños grupos, búsquedas en internet, etc., pueden dar al estudiante distintas posibilidades de investigar. Los estudiantes necesitan conversar con otros, con el profesor para explicar que han experimentado durante sus exploraciones. Conversar ayuda a los estudiantes a trabajar a través de sus pensamientos preliminares sobre los conceptos. Otra vía o método puede ser aprendiendo a escribir un articulo científico lo cual es muy práctico para estudiantes de años superiores .

3. Proponer explicaciones: después de interesar a sus estudiantes en la descripción y exploración de algún fenómeno, usted puede proporcionarle la oportunidad de intentar dar las explicaciones y hacer la síntesis.

4. La lectura y la escritura para la comprensión: Los estudiantes pueden hacer mas sólido su comprensión de un concepto de la ciencia a partir de la aplicación de su explicación en una situación nueva. Este proceso ayuda a los estudiantes a crear nuevas estructuras mentales que conducen a una comprensión mas profunda 

La enseñanza de la Física a través de las distintas formas: conferencias, clases prácticas, seminarios y laboratorios, puede realizarse utilizando distintos métodos que pueden aumentar la efectividad con respecto a la impartición tradicional de las clases. A pesar de que no existe una forma universal de la enseñanza superior de la Física, la experiencia demuestra que se pueden aplicar algunos principios que son generales:
· Enseñar formas científicas de pensar.
· Involucrar activamente a los estudiantes en su propio aprendizaje.
· Ayudar a los estudiantes a desarrollar una estructura conceptual, así como a desarrollar habilidades en la resolución de problemas.
· Promover la discusiones entre los estudiantes y las actividades grupales.
· Ayudar a los estudiantes a experimentar por diferentes vías, siendo estas interesantes y agradables.
· Evaluar el aprendizaje del estudiante en intervalos frecuentes a través del proceso de enseñanza.

A partir de estos principios generales y de los resultados de investigaciones realizadas en la enseñanza de la Física, en la bibliografía aparece reportado una serie de métodos, sugerencias y experiencias prácticas de como impartir las conferencias(C), clases prácticas (CP), seminarios(S) o talleres y las prácticas de laboratorio (L), que han sido tenidos en cuenta en el trabajo del colectivo de asignatura y que aparecen en la bibliografía que se recomienda a los profesores del departamento.

Después de este breve análisis del marco teórico en que nos vamos a desenvolver, pasemos a analizar las ideas y métodos que hemos desarrollado en la asignatura de Física I basados en la enseñanza y aprendizaje activo, el cual ha sido aplicado al sistema de C, CP, S y L de la asignatura.

2. Ideas prácticas y los métodos activos como sistema, en la impartición de las C, C.P, S y L de Física I para Ingeniería Química. 
En varias sesiones de trabajo del colectivo de asignatura antes de comenzar el segundo semestre se analizaron los elementos teóricos extraídos de las revisiones bibliográficas, se analizaron las experiencias del departamento en este sentido, los resultados del curso anterior donde se impartieron todas las formas de enseñanza por los métodos tradicionales y se trazó un plan de trabajo metodológico para introducir los métodos activos en las clases de Física I. Este plan se concibió con las siguientes tareas generales:
1. Diagnóstico de los resultados del primer semestre del grupo de estudiantes.
2. Sesiones de trabajo para analizar la forma en que se van a introducir los métodos activos en cada una de las formas de enseñanza, con vista a que la aplicación de estos métodos no tradicionales se realice de forma sistémica y no de forma aislada en alguna forma de enseñanza.
3. Aplicación de la encuesta el primer día de clases que aplica la Universidad de Maryland a los estudiantes de ingenierías que reciben Física a los cuales se le impartirán las clases por métodos no tradicionales. Procesamiento de la encuesta. (Se entrega texto de la encuesta con los principales resultados). Esta encuesta se vuelve a aplicar al final del semestre. Al inicio del curso se discutirá con los estudiantes las diferentes estrategias que se seguirán en las C, C.P, S y L para hacer más efectiva la participación de ellos en el aprendizaje. 
4. Aplicación de la encuesta antes del inicio de las prácticas de laboratorio (se entrega texto de la encuesta con los principales resultados).
5. Explicación a los estudiantes el primer día de clases de la forma en que se va a impartir el curso.
6. Análisis sistemáticos en las reuniones del colectivo de asignatura de los resultados de la aplicación de esta metodología no tradicional de impartición de las clases.

Los métodos activos como sistema se introduce en cada forma de enseñanza de acuerdo a la siguiente metodología general, la que se analiza de manera particular en cada clase y de acuerdo a la forma de enseñanza que se va a desarrollar:

CONFERENCIAS
En esta forma de enseñanza y teniendo en cuenta el contenido que se aborda, grado de complejidad, vínculo con los aspectos de la vida cotidiana, con la especialidad, el equipamiento para el montaje de demostraciones de clases, bibliografía y los antecedentes de los estudiantes en la experiencia y conocimientos que traen de la enseñanza media, se proponen las siguientes ideas prácticas y métodos activos para la impartición de las mismas:

1. Utilizar diferentes formas para ayudar a los estudiantes a realizar la transición de escuchantes pasivos a participantes activos en su propio aprendizaje durante las conferencias. Para esto se introducen los siguientes métodos:
· Instrucción entre compañeros, es decir, enseñar mediante preguntas que se debaten en grupos o hacer preguntas durante el desarrollo de la clase.
· Crear oportunidades para dar un seguimiento activo a algo desconocido durante la conferencia por ejemplo espacios en blanco en la pizarra o retrotransparencia de las notas o explicaciones que se muestran. En estos espacios en blanco aparece la parte critica o lo desconocido de la nota o explicación y se le pregunta a los alumnos, sometiendo a análisis o votación las respuestas. Otro ejemplo es el uso de ejemplos de la vida practica o experiencias donde se muestre un problema que después se discute en grupos recogiendo las respuestas y discutiendo después la solución.
· Realizar pausas periódicas para evaluar la comprensión de los estudiantes o iniciar cortas exposiciones de estos solicitando de forma individual que contesten preguntas o que hagan comentarios. Se puede discutir la pregunta en pequeños grupos.
· Utilización de paradojas, acertijos, situaciones problémicas y contradicciones aparentes para motivar a los estudiantes.
· Hacer conexiones entre los eventos corrientes y los fenómenos diarios. 
· Utilización de diapositivas, videos, películas, CD rom y simulaciones por computadoras para mejorar las presentaciones y la participación de los estudiantes.
· Demostraciones de clases, sobre todo las que provocan una sorpresa en el estudiante, cambio de suposiciones o ilustran un concepto abstracto o un mecanismo. El interés de los estudiantes es alto si se les pide a ellos que hagan predicciones de lo que puede suceder requisitos para lograr una buena demostración 
· Utilizar los elementos de la investigación científica como un modelo de enseñanza aprendizaje activo , por ejemplo el método científico de investigación de la Física.

SEMINARIOS
En esta forma de enseñanza se realizan secciones de trabajos en pequeños grupos como complemento de las conferencias y se diferencian de estas por la participación de los estudiantes. Los seminarios pueden ser centrados por el maestro (los alumnos responden las preguntas del profesor) que es lo que tradicionalmente hemos realizado o centrados en el estudiante (los estudiantes hacen las preguntas y el profesor guía la discusión hacia los puntos importantes). Los seminarios son más productivos cuando los estudiantes están involucrados en la preparación de los mismos. 

CLASES PRACTICAS
Esta forma de enseñanza (enseñar a resolver problemas) es uno de los desafíos mas grande en los cursos de Física. Para este caso se ha propuesto plantearle, en la medida de las posibilidades, problemas a los estudiantes que se relacionen con su vida cotidiana o con problemas del radio de acción de su profesión, es decir, problemas que se relacionen con las experiencias que ellos poseen. 

Posteriormente se deja que el estudiante trabaje en pequeños grupos (en nuestro caso en parejas) y se les orienta un método de como analizar el problema, el cual consiste en lo siguiente:
1. Análisis inicial del problema.
2. Construcción de una solución.
3. Chequear las soluciones.

Explicar los tres pasos anteriores y dejar claro que este método es general para el análisis de cualquier problema y es independiente del método particular que después siga el estudiante al construir su solución, por ejemplo el método de análisis dinámico o el método energético.

Posteriormente, en el desarrollo de la clase, se deja que las parejas de estudiantes resuelvan el problema en la pizarra explicando a los demás estudiantes y produciéndose un intercambio entre los que defienden su solución, el resto de los estudiantes y el profesor. Durante el proceso de trabajo independiente de los estudiantes el profesor se mueve por los puestos de trabajo aclarando las dudas, oyendo las propuestas de soluciones, chequeando la correcta comprensión de los conceptos y principios físicos, el conocimiento de las formas matemáticas de solución, la estrategia de solución, etc. El profesor evita resolver el problema en la pizarra.

PRACTICAS DE LABORATORIO
En esta forma de enseñanza se han diseñado las prácticas de forma tal que los estudiantes puedan pensar, discutir, diseñar y resolver problemas reales. En cada laboratorio se trata de trasmitir la excitación por el descubrimiento a la mayoría de los estudiantes. Se busca un compromiso entre la impartición tradicional (receta de cocina) y el laboratorio de final abierto que se aproximan a lo que los científicos hacen.

En la realización de las practicas de laboratorio nos hemos propuesto desarrollar las siguientes 3 funciones importantes:
1. Enseñanza de las habilidades experimentales.
2. Enseñanza de las habilidades de la manipulación de datos: análisis e interpretación.
3. Enseñanza del proceso de investigación científica.

El método general de enseñanza que se sigue en el laboratorio se basa en un enfoque donde se desarrollen las habilidades experimentales y además las habilidades de investigación científica (llamada método de investigación estructurada) que se encuentra entre los dos extremos, es decir, entre los laboratorios de recetas de cocina y los laboratorios abiertos.

Se trata de conducir el trabajo experimental , pero que los estudiantes tengan libertad para explorar y aprender por ellos mismos. No se proporcionan todos los detalles del experimento, este enfoque proporciona a los estudiantes un tópico diseñado que debe ser focalizado en el experimento y el equipamiento disponible para conducir el experimento. El papel del profesor es servir como entrenador, mediador y facilitador.

El enfoque de la práctica de laboratorio transita por los siguientes pasos:
1. Presentación de un problema que se trata este relacionado con hechos de la vida real o problemas prácticos relacionados con los conceptos y leyes vistos en conferencias o clases prácticas. 
2. Discusión por grupos o equipos de laboratorio de la elaboración de la hipótesis, preguntas y el diseño del experimento, magnitudes a investigar, posibles procedimientos experimentales de acuerdo al equipamiento disponible. 
3. Realización de la práctica, es decir, explorar las preguntas e hipótesis propuestas, la realización del trabajo experimental. 
4. Los grupos realizan un análisis preliminar de sus datos, mediciones y llegan a conclusiones preliminares.
5. Los grupos son convocados para discutir los resultados experimentales.
6. Análisis y discusión de los reporte de la practica que pueden efectuarse de forma oral o escrita. 

3. Impartición del tema Leyes de Newton, a través de los métodos activos en el proceso de enseñanza - aprendizaje.
El tema # 1: Leyes de Newton tiene un total de 20 horas distribuidas de la siguiente forma:
Conferencia: 6 horas
Clases prácticas: 6 horas
Seminarios: 2 horas
Laboratorios: 6 horas.

En la conferencia se deben utilizar los siguientes elementos:
· La experiencia y el conocimiento adquirido por los estudiantes en la enseñanza media y de la vida cotidiana afecta a como los estudiantes interpretan y aplican la información a las nuevas situaciones.
· Elementos de la Instrucción entre compañeros.
· Un rango de aproximaciones activas de aprendizaje (preguntando, hablando, escuchando, escribiendo en la pizarra, leyendo, reflexionando, etc.) y variadas técnicas de enseñanza y estrategias tales como demostraciones.
· La investigación científica como un modelo de enseñanza aprendizaje: La actividad de encontrar puede ser tan importante como conocer la respuesta. En este caso utilizamos elementos del aprendizaje científico al interactuar constantemente con los estudiantes y ellos relacionarse con fenómenos científicos y debatir entre ellos y con el profesor para desarrollar una total comprensión del fenómeno y de los conceptos asociados a este. Cuando enseñamos ciencia como un conjunto de verdades corremos el riesgo de desaprovechar la oportunidad de que los estudiantes intenten resolver los problemas y así obtener experiencias significativas y por otro lado, negamos la oportunidad de que el estudiante se comprometa con el método científico. 

CONCLUSIONES
1. En este trabajo hemos mostrado algunos elementos teóricos, prácticos y métodos basados en la enseñanza y el aprendizaje activo en la impartición de la Física y en particular, aplicado al tema: Leyes de Newton, así como los resultados obtenidos por el colectivo de asignatura en la estrategia de trabajo metodológico seguida para aumentar la efectividad de la enseñanza de la Física.
2. Los resultados parciales obtenidos en lo que va de este segundo semestre, muestran que estos métodos son mucho mas efectivos que los métodos tradicionales que utilizábamos hasta el curso pasado.
3. Este análisis nos permite afirmar de que la instrucción por transmisión de conocimientos o método tradicional, no es optima para que los estudiantes construyan el conocimiento y desafortunadamente es optima para que los estudiantes mal interpreten la información que reciben en términos del conocimiento o estructuras mentales que ya poseían y que frecuentemente son inconsistentes con los conceptos científicos.
4. La impartición de las clases de Física por los métodos tradicionales se debe a que estamos inclinados a enseñar de la forma en que fuimos enseñados y la explosión de información y la reducción de horas los planes C coloca a los profesores bajo la presión de cubrir un nivel cada vez mayor de contenido.
5. Es preferible centrar la atención de la enseñanza sobre unos pocos conceptos científicos que sean esenciales y que constituyen los núcleos de los contenidos del curso y que sean suficientes para que los estudiantes puedan comprender y aplicar a un amplio campo. 

BIBLIOGRAFÍA
1. Alvarez, C. La escuela en la vida, Colección Educación y Desarrollo, La habana, 1992.
2. Alvarez, C. Epistemología o Ciencia de las Ciencias, Centro de Estudios de Educación Superior, Universidad de Oriente, Santiago de Cuba, 1994.
3. Committee on Undergraduate Science Education: Science Teaching Reconsidered, National Academy Pres, http:www.nap.edu/ (este articulo bajado de internet se encuentra en el Departamento).
4. Gómez, A. Estructuración de los contenidos de Física I siguiendo la lógica de la ciencia, Tesis de Maestría, CECEDUC, Universidad de Camagüey, 1997.
5. Legañoa, M. Didáctica de la Física, Recopilación de materiales para un curso de Didáctica de la Física, UANL, México, junio de 1998.
6. Portuondo, R. y Vázquez, R. Algunos aspectos de la enseñanza problémica, Centro de estudios de Ciencia de la Educación, Universidad de Camagüey, 1998.
7. Reif, F. Millikan Lecture 1994: Undertanding and teaching important scientific thoght processes, Am. J. Phys. 63 (1), January, 1995.
8. Torres, J. Tesis de Maestría, CECEDUC, Universidad de Camagüey, 1999.

AUTORES
MSc. Alonso Gómez Pérez.
MSc Julia Torres García
MSc Onelia Cuba Guerra


Enviado por MSc Onelia Cuba Guerra y Otros Autores
Contactar mailto:onelia.cuba@reduc.edu.cu


Código ISPN de la Publicación: EEZylkZFuFInvYmINs
Publicado Tuesday 17 de April de 2007