UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE FISICA

EFECTIVIDAD DE LA ENSEÑANZA EXPERIMENTAL EN COLEGIO DE ALTA VULNERABILIDAD

SAUL GABRIEL HADAD ARRIAGADA ANY HINOJOSA VALENZUELA KARINA MABEL ARÉVALO BÓRQUEZ

PROFESO GUIA: NELSON MAYORGA SARIEGO SEMINARIO PARA OBTENER EL GRADO DE LICENCIADA/O EN EDUCACIÓN DE FÍSICA Y MATEMÁTICA.

SANTIAGO- CHILE 2010

©194890 SAUL GABRIEL HADAD ARRIAGADA ANY HINOJOSA VALENZUELA KARINA MABEL ARÉVALO BÓRQUEZ Se autoriza la reproducción parcial o total de esta obra, con fines académicos, por cualquier forma, medio o procedimiento, siempre y cuando se incluya la cita bibliográfica del documento.

Tabla de contenidos. Resumen................................................................................................................... 5 Abstract. .................................................................................................................... 6 Introducción. ............................................................................................................. 7 1 Marco teórico. ....................................................................................................... 9 1.1 Fundamentos teóricos; Jean Piaget, Lev S. Vigotsky, Basil Bernstein, David Paul Ausubel. ....................................................................................... 9 1.1.1 Aportes de Jean Piaget................................................................ 9 1.1.2 Aportes de Lev S. Vigotsky. ....................................................... 15 1.1.3 Aportes de Basil Bernstein. ........................................................ 20 1.1.4 Aportes de David Paul Ausubel. ................................................ 23 1.2 Acerca de la evidencia empírica y algunas estrategias. ....................... 25 1.2.1 Los Proyectos Pedagógicos de Aula.......................................... 26 1.2.2 Las nuevas tecnologías como material didáctico. ...................... 27 2 Descripción del entorno. ................................................................................... 30 2.1 Descripción del establecimiento. .......................................................... 30 2.2 Perfil del alumno. ................................................................................. 30 2.3 Descripción de los cursos seleccionados. ............................................ 31 3 Procedimiento. ............................................................................................... «35 3.1 Organización de las clases, observaciones y evaluaciones. ................ 36 4 Clases 1 y2 ......................................................................................................... 37 4.1 Clase 1: Posición, desplazamiento, camino recorrido, rapidez y velocidad. .................................................................................................. 37 4.1.1 Clase 1: Grupos de control. ....................................................... 37 4.1.2 Clase 1 Grupos Experimentales. ............................................... 44 4.2 Clase 2: Posición, distancia recorrida, desplazamiento, rapidez y velocidad. .................................................................................................. 45 4.2.1 Clase 2 Grupos de control. ........................................................ 45 4.2.2 Clase 2 Grupos experimentales. ............................................... 46 4.3 Ejercicios: Clase 1 y 2 . ........................................................................ 48 4.4 Análisis cualitativo de la clase 1 y 2. .................................................... 49 4.4.1 Observación de las clases 1 y 2. ............................................... 49

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4.5 Análisis de las evaluaciones de las clases 1 y 2. ................................. 54 4.5.1 Control 1. ................................................................................... 54 4.5.2 Tipo de respuestas: Control 1. ................................................... 55 4.6 Resultados cuantitativos: Control 1. .................................................... 57 5 Clases 3, 4 y 5: (ver anexo). ............................................................................ 59 5.1 Análisis cualitativo de la clase 3, 4 y 5. ................................................ 59 5.1.1 Observación de las clases 3, 4 y 5. ........................................... 59 5.2 Análisis de las evaluaciones de la clase 3, 4 y 5. ................................. 67 5.2.1 Control 2: (ver anexo). ............................................................... 67 5.2.2 Tipo de respuestas: Control 2. ................................................... 67 5.3 Resultados cuantitativos: Control 2. .................................................... 69 6. Clase 6 (ver anexo). ........................................................................................ 71 6.1 Ejercicios clase 6 (ver anexo). ............................................................. 71 6.2 Análisis cualitativo clase 6. .................................................................. 71 6.2.1 Observación de la clase 6. ......................................................... 71 6.3 Análisis de evaluación prueba de síntesis. .......................................... 73 6.3.1 Prueba Cinemática (ver anexo). ................................................ 73 6.3.2 Tipo de respuestas: Prueba Cinemática. ................................... 73 6.4 Resultados cuantitativos: Prueba de síntesis 1. ................................... 79 7 Cambio de teórico a experimental. ................................................................. 81 8 Clase 7 (ver anexo). .......................................................................................... 81 8.1 Ejercicios clase 7 (ver anexo) .............................................................. 81 8.2 Análisis cualitativo clase 7. .................................................................. 81 8.2.1 Observación clase 7. ................................................................. 81 8.3 Análisis de evaluación clase 7. ............................................................ 84 8.3.1 Control 3 (ver anexo). ................................................................ 84 8.3.2 Tipo de respuestas control 3. .................................................... 84 8.4 Resultados cuantitativos: Control 3. ..................................................... 86 9 Clase 8 (ver anexo). .......................................................................................... 88 9.1 Ejercicios clase 8 (ver anexo). ............................................................. 88 9.2 Análisis cualitativo clase 8. .................................................................. 88 9.2.1 Observación Clase 8. ................................................................ 88 9.3 Análisis de la evaluación clase 8. ........................................................ 91 9.3.1 Control 4 (ver anexo). ................................................................ 91 2

9.3.2 Tipo de respuestas: Control 4. ................................................... 91 9.4 Resultados cuantitativos: Control 4. ..................................................... 94 10 Clase 9: (ver anexo). ....................................................................................... 96 10.1 Ejercicios clase 9 (ver anexo). ........................................................... 96 10.2 Análisis cualitativos clase 9. ............................................................... 96 10.2.1Observación clase 9. ................................................................ 96 10.3 Análisis de evaluación clase 9. ........................................................ 100 10.3.1 Control 5 (ver anexo). ............................................................ 100 10.3.2 Tipo de respuestas: Control 5. ............................................... 100 10.4 Resultados cuantitativos: Control 5. ................................................ 104 11 Prueba de síntesis 2(ver anexo). ................................................................ 106 11.1 Análisis de evaluación de síntesis.................................................... 106 11.2 Tipo de respuestas: Prueba ...................................................... 106 11.3 Resultados cuantitativos: Prueba de síntesis 2. .............................. 111 12 Análisis estadístico. ....................................................................................... 113 12.1 Control 1. ......................................................................................... 114 12.2 Control 2. ......................................................................................... 115 12.3 Prueba de síntesis 1. ....................................................................... 116 12.4 Control 3. ......................................................................................... 123 12.5 Control 4. ......................................................................................... 125 12.6 Control 5 .......................................................................................... 129 12. 7 Prueba de síntesis 2. ..................................................................... 133 13 Encuesta de aula. .......................................................................................... 138 14 Conclusiones. ................................................................................................. 140 15 Bibliografía. ..................................................................................................... 144 16 Anexo 1: Clases. ............................................................................................ 146 16.1 Clase 3: Gráficos y descripción del movimiento. ....................... 146 16.1.1 Clase 3 grupos de control. ..................................................... 146 16.1.2 Clase 3 Grupos experimentales. ............................................ 158 16.2 Clase 4: Análisis de gráfica distancia versus tiempo. ....................... 159 16.2.1 Clase 4 Grupos de control. .................................................... 159 16.2.2 Clase 4 Grupos experimentales. ............................................ 161 16.3 Clase 5: Aplicación y análisis de gráficos. ........................................ 163 16.3.1 Clase 5 Grupos de control. .................................................... 163 3

16.3.2 Clase 5 Grupos experimentales. ............................................ 165 16.3.3 Clase opcional para clase 5. .................................................. 169 16.4 Clase 6: Aceleración y su gráfica. .................................................... 174 16.4.1 Clase 6 grupos de control. ..................................................... 174 16.4.2 Clase 6 Grupos experimentales. ............................................ 182 16.5 Clase 7: Segunda ley de Newton. .................................................... 189 16.5.1 Clase 7 Grupos de control. .................................................... 189 16.5.2 Clase 7 Grupos experimentales. ............................................ 194 16.6 Clase 8: Cantidad de movimiento. ................................................... 198 16.6.1 Clase 8 grupos de control. ..................................................... 198 16.6.2 Clase 8 Grupos experimentales. ............................................ 204 16.7 Clase 9: Momento de torsión o Torque. ........................................... 207 16.7.1 Clase 9 grupos de control. ..................................................... 207 16.7.2 Clase 9 grupos experimentales. ............................................. 210 17 Anexo 2: Ejercicios. ....................................................................................... 213 17.1 Ejercicios Clase 6 grupos de control y experimentales. ................... 213 17.2 Ejercicios clase 7 grupos experimentales y de control. .................... 215 17.3 Ejercicios clase 8 grupos de control y experimentales. .................... 216 17.4 Ejercicios: clase 9 Grupos experimental y teórico. ........................... 218 18 Anexo 3: Controles y pruebas. .................................................................... 219 18.1 Control 2. ......................................................................................... 219 18.2 Prueba de cinemática Primer semestre. .......................................... 219 18.3 Control 3. ......................................................................................... 222 18.4 Control 4. ......................................................................................... 223 18.5 Control 5. ......................................................................................... 224 18.6 Prueba segundo semestre. .............................................................. 225

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Resumen. El presente estudio plantea que una educación experimental, en forma demostrativa y con la aplicación de nuevas tecnologías en la enseñanza de la física, en un colegio con altos índices de vulnerabilidad, en comparación con una educación tradicional, es efectiva para el fortalecimiento de los aprendizajes de los estudiantes en esta área. Se ha logrado demostrar nuestra hipótesis a través de la implementación de las clases de tipo tradicional y experimental en cuatro cursos de segundo año de enseñanza media. Durante el primer y segundo semestre del año 2009 se realizaron clases tradicionales, (grupo control) y clases experimentales, (grupo experimental). El estudio incluyó un análisis cuantitativo relacionado con los logros cognitivos de los alumnos y un análisis cualitativos referidos a las actitudes y aptitudes que se observaron durante el desarrollo de las clases. Una vez concluidos los análisis, durante el segundo semestre, se prosiguió a rotar a los cursos, quedando el grupo control como experimental y grupo experimental como grupo control. Al finalizar el estudio concluimos: que durante el primer semestre del año 2009 las calificaciones fueron destacadas en el grupo experimental, mientras que el grupo control tuvo un notable aumento en sus calificación en el segundo

semestre,

cuando

pasaron

de

grupo

control

a

grupo

experimental. Con respecto al análisis cualitativo observamos un incremento en la motivación, el interés y la participación

de los

estudiantes durante las clases experimentales, por lo que el estudio cumplió satisfactoriamente la hipótesis planteada, ya que los alumnos no tan sólo lograron desarrollar nuevas capacidades, sino que se reconoce un gran acercamiento a la física en base a la experimentación que lograron durante su año escolar.

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Abstract. This study shows that an experimental education, in demonstrative form, and with the application of new technologies in the education of the physics, in a college with high indexes of vulnerability, in comparison with a traditional education, it is effective for the strengthening of the learning of the students in this area. It has been achieved to demonstrate our hypothesis across the implementation of the classes of traditional and experimental type, in four courses years of the second year of average education. During the first semester of the year 2009 there were realized traditional

classes,

(group

control)

and

experimental

classes,

(experimental group). It carry out a quantitative study, with regard to the qualifications that the students were obtaining, and one qualitative analysis referred to the attitudes and aptitudes that were observed during the development of the classes. Once concluded the analyses, during the second semester, it was continued to rotating to the classes, staying the group control like experimentally and experimental group as group control, and we did the same analysis. On having finished the study we conclude: that during the first semester of the year 2009 the qualifications were emphasized in the experimental group, whereas the group control had a notable increase in their qualification in the second semester, when they passed from group control for experimental group, by what our hypothesis was demonstrated. To respect to the qualitative analysis we observe an enhance in the motivation, the interest and the participation of the students during te experimental classes, for what the study fulfilled the raised hypothesis, since the pupils not just managed to develop new capacities, but a great approximation is recognized to the physics on the basis of the experimentation that they achieved for their school year.

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Introducción. El propósito de este seminario es demostrar la mayor eficiencia de clases experimentales frente a clases teóricas, en un liceo de altos índices de vulnerabilidad. Evidenciar si, con este modelo de clase experimental, se logra tener mejores resultados cuantitativos, en cuanto a

los

aprendizajes y mejores resultados cualitativos, referidos a los cambios de actitud y aptitud de los estudiantes. De los antecedentes recopilados y establecidos mas adelante, en la enseñanza de la física en este tipo de establecimientos, logramos establecer que su metodología es tradicional. Esto se debe a, la resistencia a la capacitación a nuevas enseñanzas por parte de los profesores, la cantidad de estudiantes por aula, la falta de equipamiento de experimental para un curso completo, la disposición del estudiante, lo que da como resultado una ausencia de clases experimentales. Nuestra hipótesis plantea que una educación experimental, demostrativa y con uso o no de

nuevas tecnologías en

física, en

comparación con una educación tradicional, fortalece los aprendizajes de los estudiantes en esta área ya que la educación tradicional se centra en una metodología de transferencia, es decir, deja al alumno como un actor pasivo dentro del aprendizaje, con un exceso de aprendizaje reproductivo y memorístico. En cambio con una educación experimental se centra en una metodología donde el alumno cumple un rol activo y el profesor sólo es un guía dentro del aula, dejando así que el alumno construya su propio aprendizaje. La metodología que utilizamos consistió en elegir cuatro cursos de segundo medio, a dos de éstos

se les realizó clases tradicionales;

(entiéndase por clases tradicionales al dictado del contenido, escritura en la pizarra y ejercicios teóricos), mientras que a los otros dos, clases expositivas en Power Point, uso de animaciones flash, experimentos y demostraciones). Así pudimos comparar los resultados de sus aprendizajes, sus actitudes y aptitudes frente al tipo de clases que implementamos, y confrontar este análisis con nuestra hipótesis. Luego de cierto tiempo 7

medimos la permanencia de los aprendizajes de todas las clases realizadas. En una segunda etapa, rotamos los cursos, y los que eran teóricos pasaran a ser experimentales y viceversa, y de la misma forma evaluamos sus aprendizajes, actitudes y aptitudes.

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1 Marco teórico. 1.1 Fundamentos teóricos; Jean Piaget, Lev S. Vigotsky, Basil Bernstein, David Paul Ausubel. 1.1.1 Aportes de Jean Piaget. La globalización y los avances tecnológicos han dejado de manifiesto muchas críticas al modo tradicional de enseñanza de las ciencias. Demás

está hablar que algunos profesores tienen prácticas

pedagógicas anticuadas y que no logran que los estudiantes alcancen las competencias adecuadas al medio globalizado y tecnológico de la época. Por otra parte se habla que los profesores se basan en el aprendizaje memorístico y privilegian el almacenamiento de información más que el desarrollo de las capacidades para procesarla. $FWXDOPHQWH ³Oos énfasis están puestos en la pasividad más que en la actividad de los sujetos. Los profesores deben prestar más atención en las interacciones y factores que influyen en la capacidad de motivarse y aprender´1. Muchos son los teóricos en la educación que han contribuido a los modelos de enseñanza aprendizaje basados en el constructivismo, en esta primera parte nos ocuparemos de revisar algunos aportes de teóricos a este modelo. Primero la concepción constructivista no debe entenderse como una teoría más del desarrollo y el aprendizaje, ni siquiera como la teoría que trata de integrar y superar las restantes teorías que comparten las ideas fundamentales del constructivismo, ya que su objetivo no es explicar el GHVDUUROOR \ HO DSUHQGL]DMH KXPDQR 3RU HO FRQWUDULR ³HQWLHQGH TXH VX finalidad es configurar un esquema de conjunto orientado a analizar, explicar y comprender los procesos escolares de enseñanza y DSUHQGL]DMH´2. Otros sugieren que ³HO FRQVWUXFWLYLVPRGebe ser entendido como una unidad de análisis más amplia que una teoría. Correspondería 1 2

Gloria Calvo ³(QVHxDQ]D\$SUHQGL]DMH(Q%XVFDGH1XHYDV5XWDV´SDJ &qVDU&ROO³(O&RQVWUXFWLYLVPRHQHO$XOD´SDJ

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pensarlo como una solución modélica para muchos problemas que tienen TXH YHU FRQ HO FRQRFLPLHQWR \ OD HQVHxDQ]D´ 3. La teoría de Piaget y la explicación del desarrollo y el aprendizaje ha sido el pilar de muchos teóricos en la educación. Piaget se preocupó por investigar como pasa el sujeto de estados de menor conocimiento a estados de mayor conocimiento. La psicología genética de Piaget considera el desarrollo cognitivo como un incremento o progreso en la capacidad del sujeto para comprender, explicar y predecir el mundo que lRURGHD³Ve entiende que en el ser humano existe una predisposición a dar sentido a su entorno, y es este impulso, de origen cognitivo pero también afectivo, lo que lo lleva a construir, a partir de las informaciones tomadas del ambiente, esquemas mentales explicativos de la realidad. Por otro lado, el desarrollo cognitivo es entendido como una sucesión de cambios discontinuos o estadios los cuales vDQDXPHQWDQGRHQFDSDFLGDGH[SOLFDWLYD´ 4. El sujeto de la psicología genética es pues un constructor activo de significados. Dado que esta construcción es producto de la interacción del sujeto con su entorno, los significados que se elaboran están determinados, a la vez por las estructuras internas previas y por las características del ambiente. Ambos componentes de la interacción fijan los límites de la construcción resultante. 3RU OR WDQWR ³Hl paso de un estadio de conocimiento a otro se realiza a través de la interacción de factores internos y externos, más concretamente la experiencia física y lógico-matemática, el medio y la interacción social, las experiencias afectivas, y sobre todo la tendencia a ODHTXLOLEUDFLyQ´.4 Dado estos antecedentes creemos que la elaboración de guías de trabajo con experimentos sencillos propicia un ambiente adecuado para la construcción del conocimiento y es una manera amistosa de cambiar las 3

Jaime Trilla ³(O/HJDGR3HGDJyJLFRGHO6LJOR;;3DUDOD(VFXHODGHO6LJOR;;,´SDJ 180 4 *DEULHOD)DLUVWHLQ³/DWHRULDGH -HDQ3LDJHW\ODHGXFDFLyQ0HGLRVLJORGHGHEDWHV\DSOLFDFLyQ´ 2001 pag 182

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estructuras internas previas del sujeto, en la experimentación, haciéndolo bajo una actitud activa y no pasiva. Por otra parte el trabajo grupal hace que los individuos interactúen socialmente con los demás, de esta forma el ambiente juega un papel fundamental en el desarrollo del sujeto. Así la teoría de Piaget concibe el aprendizaje como un proceso de adaptación de las estructuras mentales a su entorno. Dicha adaptación se entiende como la síntesis entre el proceso de asimilación; consistente en

la

modificación de los datos de la realidad para ser incorporado a las estructuras del sujeto, y la acomodación; que es la modificación de las estructuras del individuo para ajustarse a las características de los datos del entorno y así poder incorporarlos. De este modo el modelo teórico postula que todo cambio constituye una adaptación producto de la síntesis entre los procesos de asimilación y acomodación. El proceso de acomodación o reestructuración se iniciará, a raíz de una perturbación producida en el sistema cognoscitivo, cuando un dato de la realidad no sea inmediatamente asimilable, dando lugar a un conflicto entre un o unos esquemas y algún dato extraído del objeto de conocimiento o bien de dos esquemas que parecen contradictorios entre sí. Este conflicto produce un desequilibrio en las estructuras cognoscitivas, que debe resolverse modificando algún aspecto o la totalidad de los eVTXHPDVLPSOLFDGRV³Oa permanente actividad del sujeto sobre su entorno va dando lugar a una constante reestructuración de sus esquemas de asimilación, que posibilitan paulatinamente una modificación de las estructuras cognitivas. Esta modificación de estructuras

marca el paso de un estadio de

conocimiento a otro, como producto de la actividad constructiva del sujeto en interacción con el medio´5. Esto es posible bajo una planificación intencionada por parte del profesor para que el sujeto sufra este desequilibrio, la constante interacción con el medio solo es posible a través de la experimentación la cual entrega datos reales y visibles al individuo para hacer de su asimilación y reestructuración un proceso rápido y efectivo, que no se da 5

Jaime Trilla ³(O/HJDGR3HGDJyJLFRGHO6LJOR;;3DUDOD(VFXHODGHO6LJOR;;,´SDJ

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con sólo la memorización de conocimiento y la acumulación de estos, ya que él sigue con sus ideas previas y su error conceptual tan característicos; por ejemplo los estudiantes tienen la errónea concepción aristotélica de que dos objetos, uno que tiene más masa que el otro, si se sueltan de la misma altura

uno (el más pesado) cae primero. Esta

creencia está en la conciencia colectiva de las personas y es muy difícil de romper, sólo con decir o hacer que escriban en un cuaderno que están equivocados, con el tiempo recaerán en el mismo error. Sin embrago hacer una demostración o una actividad experimental del tema en cuestión, resulta más significativo y el aprendizaje resulta mas duradero ya que el sujeto es quien ve y se da cuenta de su error. Dentro de la teoría de los estadios de conocimiento piagetiano, mencionaremos el más acorde con nuestro estudio, que coincide con la SXEHUWDG TXH HV OD HWDSD GH ³ODV RSHUDFLRQHV IRUPDOHV´ TXH VXSRQH XQ mayor grado de reversibilidad de su pensamiento. (VWRLQGLFDTXH³D partir de los logros de este estadio, se tornará capaz de razonar sobre conceptos de mayor grado de abstracción que implican el uso de un sistema implícito de enunciados hipotéticos, y de utilizar la lógica proposicional. Estará en condiciones de usar un pensamiento hipotéticodeductivo, el cual seguirá extendiéndose hacia diferentes dominios de la realidad a lo largo de su vida. Esta es la última etapa del desarrollo cognitivo en el cual se consolida la estructura cognitiva característica del pensamiento adolescente y adulto. Esta estructura será la que le permitirá desarrollar pensamientos complejos y sobre conceptos de alto grado de abstracción, formular hipótesis, DQWLFLSDU\FRQWURODUODVYDULDEOHVLQYROXFUDGDV´ 6. Es por esta razón que creemos que el modelo de aprendizaje experimental está en completa concordancia con la etapa de las operaciones formales, ya que para la experimentación se necesita de un 6

*DEULHOD)DLUVWHLQ³/DWHRULDGH-HDQ3LDJHW\ODHGXFDFLyQ0HGLRVLJORGHGHEDWHV\DSOLFDFLyQ´ 2001 pag 190

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pensamiento hipotético deductivo además de abstraer y controlar variables. Vale incluir en este marco teórico algunos puntos importantes de la teoría del equilibrio piagetiana ya que está en concordancia con nuestro modelo experimental. Esta teoría hace referencia a los mecanismos que permiten al sujeto, el paso de un esquema o estructura a otro de orden superior. La creación de nuevos productos cognitivos por reestructuración ocurre cuando se produce un desequilibrio o desajuste entre los esquemas del sujeto y el objeto al cual se aplican o entre dos esquemas que parecen contradictorios entre sí. Ante este desequilibrio el sujeto experimenta una perturbación cognitiva que pone en marcha mecanismos reguladores y compensatorios tendientes a restablecer el equilibrio. Se han distinguido tres tipos de respuestas a estas perturbaciones: las que provocan sólo una reorganización parcial, las que implican una modificación sustancial de los esquemas anteriores y la construcción de una o varias respuestas. De esta manera el sujeto va alcanzando nuevos estadios de equilibrio de sus estructuras cognitivas, cada ves más estables. Es por esta razón que creemos que el modelo experimental es el más coherente con esta teoría. Dentro de esta lógica piagetiana, la tarea del maestro, consiste en proporcionar entornos ricos en oportunidades para que los niños desarrollen su actividad autoestructurante. Por otro lado, deben estimularlos a que exploren por si mismos, tomen sus propias decisiones y adquieran confianza en sus propias ideas, considerando el error como parte de la actividad constructiva. En esta misma línea pueden considerarse también los programas para el nivel preescolar desarrollados por Furth y Wachs, se ha señalado TXH ³HQ IXQFLyQ GHO objetivo que el niño adquiera el hábito de un pensamiento independiente, creativo, el currículum se estructura en torno a una serie de juegos de pensar diseñados para implicar al niño en una DFWLYLGDGFRJQLWLYDSURGXFWLYD´.7

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*DEULHOD)DLUVWHLQ³/DWHRULDGH-HDQ3LDJHW\ODHGXFDFLyQ0HGLRVLJORGHGHEDWHV\DSOLFDFLyQ´ 2001 pag 190

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+HUQiQGH]5RMDVVRVWLHQH TXH³HQODVSURSXHVWDVGHHVWHWLSRVe recurre a experiencias clave, actividades de la vida diaria o juegos colectivos y la ubicación de áreas y rincones de actividades de construcción, de ciencias, donde los niños pueden realizar distintas DFWLYLGDGHVTXHOHVSDUHFHQLQWHUHVDQWHV´8. Para estos últimos tres autores no cabe duda que es el sujeto quién construye su conocimiento a partir de la propia manipulación del medio y entre la interacción del mismo con el entorno, es aquí donde las actividades y las practicas de laboratorio juegan un papel vital para el desarrollo de aprendizajes significativos. Es acá donde una planificación guiada por parte del profesorado tiene una relevancia importante en el aprendizaje del sujeto. Otras investigaciones sobre la incidencia de factores contextuales e interacciones en el conflicto cognitivo son más recientes. Esta línea de investigación, iniciada en el centro de epistemología genética de Ginebra en la década de los ochenta es conocida bajo la denominación de Psicología social genética. Las investigaciones se inician a partir de la comprobación de que el desempeño cognitivo de los sujetos no es igual en situaciones de trabajo individual que en aquellas de trabajo colectivo. Así mismo, se comprueba que el desempeño individual del sujeto suele experimentar avances con posterioridad a sesiones de trabajo grupal. Acá destacaremos la importancia en la planificación del trabajo grupal para el diseño de actividades experimentales. Pero a pesar de lo expuesto anteriormente, la teoría de Piaget presenta algunos problemas GH ORV FXDOHV VH GHVWDFD ³Oas dificultades derivadas de la progresiva toma de conciencia por parte de los investigadores de la complejidad de las relaciones entre la teoría y la práctica educativa. Es decir, la aplicación de una determinada teoría a las peculiaridades de 8

los distintos contextos en los que tiene lugar la

+HUQiQGH]5RMDV³3DUDGLJPDVHQODSVLFRORJtDGHODHGXFDFLyQ´SDJ

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educación formal requiere, cuando menos, de una profunda reflexión sobre sus posibilidades de aplicación, una buena dosis de creatividad e imaginación para diseñar entorno de aprendizajes interesantes para los estudiantes y las instituciones y la convicción de que, aunque resulte paradójico, una misma teoría puede dar lugar a aplicaciones distintas´.9

1.1.2 Aportes de Lev S. Vigotsky. No podemos dejar fuera en este marco teórico las aportaciones de Lev S. Vigotsky, quién retoma la diferencia wundtiana entre procesos psicológicos inferiores y procesos psicológicos superiores afirmando que la psicología debe centrarse en el estudio de los procesos psicológicos, no como historia de los pueblos, si no desde el conocimiento objetivo y científico. Para él, el estudio de las funciones psicológicas inferiores o elementales permite explicar la conducta animal, pero en ningún caso la conducta humana. Esta última se caracteriza por apoyarse en la experiencia acumulada de generaciones anteriores que no está presente al nacer sino que se adquiere mediante procesos directos, el más importante de ellos la educación. Es una experiencia histórica a diferencia de lo que ocurre en el mundo animal, cuya conducta puede explicarse mediante la experiencia heredada más la experiencia individual. Además, en la conducta humana se debe invocar también otro tipo de experiencia, la social, aquella que permite establecer conexiones a partir de la experiencia que KDQWHQLGRRWURVVHUHVKXPDQRV³Hxperiencia histórica y experiencia social es lo que caracteriza el mundo de la especie humana y, por tanto, los procesos psicológicos superiores, a diferencia de los inferiores, no se puede explicar como una adaptación pasiva al medio tal y como lo sugería la reflexología o, posteriormente, el modelo estimulorespuesta. Por el contrario, los procesos psicológicos superiores guían la

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conducta humana mediante la autorregulación y, en consecuencia, SURYRFDQXQDDGDSWDFLyQDFWLYDDOPHGLR´ 10. Además ³la característica central de las funciones elementales es que están directa y totalmente determinadas por los estímulos procedentes del entorno. En lo que respecta a las funciones superiores, el rasgo principal es la estimulación autogenerada, es decir, la creación y uso de estímulos artificiales que se convierten en las causas inmediatas GH OD FRQGXFWD´11. Estos estímulos artificiales pueden ser perfectamente la planificación de actividades de laboratorio con experiencias sencillas y con materiales cotidianos para que el sujeto pueda interactuar con el entorno. Para Vigotsky método genético y psicología están íntimamente ligados, ya que, desde su punto de vista, es la única manera de llegar a entender y explicar la conciencia humana. Para Vigotsky el problema central es el paso de una conciencia elemental (funciones psicológicas elementales) superiores)

a una conciencia superior y

por

tanto,

como

se

(funciones psicológicas

produce

dicho

paso,

que

reorganizaciones comporta en la conciencia y semejantes y, todo ello, solo es posible si se estudia el origen y el desarrollo de la conciencia. Nótese la impecable analogía con él y la teoría de Piaget de los estadios del aprendizaje y de pasar de un estado de menor conocimiento a otro estado de mayor conocimiento, los dos autores coinciden en que el sujeto para lograr esto necesita interactuar significativamente con el medio. Por otra parte Vigotsky cree que, a diferencia de los procesos psicológicos elementales, los procesos psicológicos superiores están mediados -y surgen a lo largo del desarrollo- por los símbolos y los signos, los cuales son arbitrarios y convencionales y, por tanto, solo pueden ser incorporados individualmente desde las relaciones sociales. De aquí la importancia de la planificación efectiva para que esos signos y 10

,JQDVL9LOD0HQGLEXUX³/DSVLFRORJtDFXOWXUDO\ODFRQVWUXFFLyQGHODSHUVRQDGHVGHOD HGXFDFLyQ´SDJ 11 9LJRVWN\/6³3HQVDPLHQWR\OHQJXDMH´SDJ

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símbolos sean incorporados a través de la actividad experimental y grupal. Kozulin lo expresa claramente: ³9LJRWVN\ VH VLQWLy DWUDtGR SRU HO VLJXLHQWH SDUDOHOLVPR HQ HO PXQGR material la interacción entre herramienta y objeto de acción, ambos materiales, se convierten HQ XQ ³SURGXFWR´ TXH SXHGH XWLOL]DUVH materialmente, pero también posibilita algún conocimiento sobre las propiedades del objeto. Este resultado (conocimiento) conceptual ³PLVWHULRVR´ GH XQD LQWHUDFFLyQ SXUDPHQWH PDWHULDO TXH 0DU[ \ (PJHOV trataron teóricamente con cuidado y atención, inspiró a Vigotsky de forma importante. Si la interacción material produce conocimiento, por qué la interacción entre dos procesos naturales, A con X y X con B, no podría SURGXFLUXQDIXQFLyQPHQWDOVXSHULRU´.12 Creemos que la interacción con el mundo material a través de la experimentación bien planificada, en la cual se mezclen la interacción con el mundo material e intencionalmente hacer que el sujeto interactué también con procesos naturales A, B y X, así él producirá aprendizaje significativo. Tal y como dice Kozulin, Vigotsky establece un criterio parecido entre las herramientas materiales y las psicológicas. Ambas tienen una función instrumental de mediación, pero se distinguen en como orientan la actividad humana. La herramienta material esta orientada hacia fuera y produce cambios en el objeto, mientras que la herramienta psicológica esta orientada internamente y no modifica el objeto de la operación psicológica. A la vez ambas son artificiales, y por tanto, de naturaleza social. En un artículo de 1930, dice que estas herramientas psicológicas VRQ ³« /HQJXDMH GLYHUVRs sistemas de contar, técnicas nemotécnicas, sistemas simbólicos de algebra, obras de arte, escritura, diagramas, mapas dibujos; en definitiva, todo WLSR GH VLVWHPDV FRQYHQFLRQDOHV´ 13. Está claro que una actividad exploratoria bien planificada puede reunir más de un elemento de los mencionados anteriormente, es más, una 12 13

KozXOLQ$³3VLFRORJtD\8WRSLD´SDJ 9LJRVWN\/6³(OPpWRGRLQVWUXPHQWDO\SVLFROyJLFR´SDJ

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actividad experimental complementa o abarca un gran número de estas herramientas. No podemos dejar de mencionar que para Vigotsky, la conciencia es un producto social que emerge de las relaciones que establecen las personas entre sí. En estas relaciones los menos capaces aprenden porque los más capaces les enseñan a utilizar el conjunto de procedimientos de naturaleza simbólica que son relevantes en un contexto cultural determinado para poder participar activamente y de pleno derecho en la vida social. Para Vigotsky el desarrollo de los niños y los procesos de enseñanza aprendizaje son interdependientes. La participación en determinadas prácticas educativas como aprender a leer, a escribir, a contar y otras, comportan nuevas formas de psiquismo que, a la vez, permiten abordar la enseñanza sistemática desde otra perspectiva. Del mismo modo la incorporación de instrumentos de naturaleza simbólica a través de la enseñanza formal, media el desarrollo en el sentido de amplificar el conjunto plurifuncional que es la conciencia y, por tanto, todas sus funciones como la memoria, la atención, la resolución de problemas y semejantes. A la vez, en la concepción vigotskiana aparece RWUD LGHD LPSRUWDQWH ³HO DSUHQGL]DMH HVFRODU SUHFHGH DO GHVDUUROOR 6L OD persona se construye de fuera hacia adentro gracias a aquello que aprende a usar en el ámbito de sus relaciones sociales, no cabe duda que la instrucción, el aprendizaje, aquello que se aprende, precede a la propia conciencia y a la actividad psíquica individual. Si la conducta individual esta guiada y planificada por la propia persona, la cual puede hacerlo ya que emplea interiormente herramientas psicológicas que previamente eran externas y cuyo uso fue aprendido en la relación con los demás y a través de procesos específicos de enseñanza aprendizaje, no cabe duda que el aprendizaje precede al desarroOOR´.14

14

,JQDVL9LOD0HQGLEXUX³/DSVLFRORJtDFXOWXUDO\ODFRQVWUXFFLyQGHODSHUVRQDGHVGHOD HGXFDFLyQ´SDJ-221

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Estas ideas llevaron a Vigotsky su noción más conocida: la zona de desarrollo próximo. Con esta noción Vigotsky quiere mostrar las relaciones que existen

entre funcionamiento interpsicológico (con los

demás) y funcionamiento intrapsicológico (la persona consigo misma), ³Dsí critica las pruebas psicométricas y el coeficiente intelectual porque únicamente miden aquello que es capaz de hacer autónomamente un sujeto, pero son incapaces de medir aquello que es capaz de hacer con la ayuda de otra persona más capaz. Con ello distingue entre nivel evolutivo rea -aquello que puede hacer una persona de manera independiente- y el nivel evolutivo potencial, aquello que puede hacer una persona con la D\XGDGHRWUDPiVFDSD]´15. Así introduce la zona de desarrollo próximo entendida como: ³/DGLVWDQFLDHQWUHHOQLYHOUHDOGH GHVDUUROORGHWHUPLQDGDSRUOD capacidad de resolver independientemente un problema, y el nivel de desarrollo potencial, determinado a través de la resolución de un problema bajo la guía de un adulto o en colaboración con otro compañero PiVFDSD]´.15 La zona de desarrollo próximo condensa muchas de las ideas de Vigotsky en el sentido de entender que, en el ámbito social, las personas se implican en la realización conjunta de actividades y se establece un funcionamiento interpsicológico de modo que, con relación a una tarea determinada, la persona más capaz hace de conciencia vicaria, externa, y guía la conducta de la otra persona a la vez que le posibilita (porque se lo enseña) el dominio de las herramientas implicadas en la resolución de la tarea. De este modo, la persona menos capaz no solo resuelve la tarea, sino que incorpora nuevos usos de los símbolos y los signos que, a partir de ahora, podrá emplear individualmente. Se produce desarrollo y, por tanto, funcionamiento intrapsicológico, gracias a la participar en la zona de desarrollo próximo, en donde ésta persona aprende en el ámbito de lo interpsicológico aquello que necesita intrapsicológicamente, para poder actuar autónomamente. 15

De acá que la planificación de una actividad

9LJRVWN\/6³3HQVDPLHQWR\OHQJXDMH´SDJ

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didáctica por parte de un profesor debe tomar en cuenta la zona de desarrollo próximo. Las prácticas de laboratorio siempre son en grupo, con lo cual privilegian la participación y la interacción entre compañeros que saben un poco más y pueden ayudar a otros que saben menos. Por otra parte existe la zona de desarrollo próximo también en la relación profesor alumno, el profesor se debe preocupar de que sus prácticas pedagógicas sean realmente significativas en el sentido de que el profesor no puede pararse a dictar una determinada materia ya que sería lo mismo que si un niño tomara un libro y se pusiera a copiar de él, la tarea docente tiene que ir mucho más allá. Vale la pena mencionar algunos aportes que se han situado en el marco de las ideas de Vigotsky, autores como Jerome Bruner el cual distingue a la especie humana del resto de las especies animales por su capacidad de

educar.

Para Bruner la

educación es concebida

antropológicamente y la escuela se convierte en uno de los referentes más importantes para que las personas encuentren su propio camino en un contexto cultural determinado y, a la vez, sean capaces de comprender dicho contexto cultural en sus complejidades y contradicciones, por eso, la edXFDFLyQ \D QR VH SXHGH HQWHQGHU H[FOXVLYDPHQWH FRPR ³8QD PHUD transmisión de las habilidades básicas que se requieren para ganarse la vida o para mantener la competitividad económica de los respectivos países. Al contrario, su tarea central es crear un mundo que de significado a nuestras vidas, a nuestros actos, a nuestra relaciones´16

1.1.3 Aportes de Basil Bernstein. Ya que nuestro estudio fue realizado en un colegio con un índice de vulnerabilidad muy alto, debemos justificar algunas cosas citando a Basil Bernstein y su teoría de código. La clave en esta teoría es el concepto de código, el cual surge fruto de las observaciones de Bernstein en el aula, cuando en su trabajo 16

%UXQHU-6³$FWRVGHVLJQLILFDGRV0iVDOOiGHODUHYROXFLyQFRJQLWLYD´SDJ-15

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de profesor percibe que los jóvenes de clase baja y los jóvenes de clase media de habla inglesa presentan marcadas diferencias lingüísticas. Ello lo lleva a distinguir en un primer momento dos tipos de habla; el habla pública y el habla privada. 3RVWHULRUPHQWH HODERUD OD QRFLyQ GH FyGLJR ³(O FyGLJR HV XQ principio regulativo, adquirido de manera tácita, que selecciona e integra resultados relevantes, las formas de su realización y los contextos que la HYRFDQ´17. Éste no es ya una variedad de lengua, sino un principio de estructuración de la realidad que presupone formas sociales y lingüísticas y que posiciona a cada sujeto con su relación con el resto. En este posicionamiento aparece una jerarquía de formas de comunicación con la realidad y así se distingue entre código elaborado y código restringido.

El código elaborado mantiene una relación con el

referente de tipo universal, independiente del contexto en que e produce, mientras que el código restringido mantiene una relación particularista, ORFDO \ GHSHQGLHQWH ³Oa adquisición de uno u otro tipo de código viene determinada por los dos medios educativos principales: la familia, en primer lugar, y la escuela. Las formas de socialización familiar son las más importantes, ya que inciden en el sujeto desde edades iniciales y de PDQHUDSURIXQGD´18$GHPiV³Oas características del lenguaje público son: brevedad, simplicidad gramatical, frases sin concluir, construcciones VLQWiFWLFDV SREUHV XVR VLPSOH \ UHSHWLWLYR GH FRQMXQFLRQHV« (Q  HVWH lenguaje la selección individual entre un grupo de frases tradicional juega un papel importante. Es un lenguaje de significados implícitos, con un bajo orden de generalidad.

Por el contrario el lenguaje formal se

caracteriza por un orden gramatical, y sintáctico seguro, que regula lo que se dice; el uso frecuente de preposiciones que indican relaciones lógicas y contigüidad espacial temporal; el uso frecuentes de pronombres impersonales; simbolismo expresivo, etc.´19

17

%HUQVWHLQ%³3RGHUHGXFDFLyQ\FRQFLHQFLD´SDJ -RVH/5RGUtJXH]³%DVLO%HUQVWHLQ\ODVRFLRORJtDGHODHGXFDFLyQ´SDJ01 19 %HUQVWHLQ%³3RGHUHGXFDFLyQ\FRQFLHQFLD´SDJ 18

21

Cuando el sujeto llega a la escuela es posible que algunas partes del código y las orientaciones al significado aprendidas se rompan y puede producirse una descontextualización seguida de una nueva recontextualización. En este proceso el sujeto se ve obligado a enfrentarse a nuevas experiencias, posiblemente a un nivel más abstracto y general, y ello orienta a la creación de un nuevo código y unos nuevos significados, que pueden diferir a los relativos al ámbito familiar. En la enseñanza de la física el código dominante es el código elaborado, quizás sea esta la razón de porque a los estudiantes de colegios vulnerables, les cueste tanto aprender física. Es por esto que las planificaciones experimentales ayudan a que el estudiante adquiera un nuevo concepto de manera más fácil, y se familiarice con el nuevo código aprendido o modificado. Como en la enseñanza de la física, lo importante es la forma en que se produce la transmisión de información relevante y el mantenimiento de un orden a través de determinados valores, normas y posicionamiento. En las familias se puede usar un código elaborado y un código restringido, pero las diferencias sociales hacen que las familias de clase obrera utilicen espontáneamente un código restringido mayoritariamente, mientras que las familias de clase media utilizan de manera predominante un código elaborado. Ello hace que los sujetos provenientes de una u otra clase social tengan que hacer un mayor esfuerzo de recontextualización al llegar a la escuela.

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1.1.4 Aportes de David Paul Ausubel. Por último citaremos a Ausubel y su teoría del aprendizaje VLJQLILFDWLYR TXH ³HV HO SURFHVR VHJ~Q HO FXDO VH UHODciona un nuevo conocimiento o información con la estructura cognitiva del que aprende de forma no arbitraria. Esta interacción con la estructura cognitiva no se produce considerándola como un todo, sino con aspectos relevantes presentes en la misma, que reciben el nombre de subsumidores o ideas de anclaje´20 La presencia de ideas, conceptos o proposiciones inclusivas, claras y disponibles en la mente del sujeto es lo que dota de significado a ese nuevo contenido en interacción con el mismo. Pero no se trata de una simple unión, sino que en ese proceso los nuevos contenidos adquieren significado para el sujeto, produciéndose una transformación subsumidores

de

su

estructura

cognitiva,

que

de los

resultan

así

progresivamente más diferenciados, elaborados y estables. Pero aprendizaje significativo no es sólo este proceso, sino que también es su producto. La atribución de significados que se hace con la nueva información es el resultado emergente de la interacción entre los subsumidores claros, estables y relevantes presentes en la estructura cognitiva y esa nueva información o contenido; como consecuencia del mismo, esos subsumidores se ven enriquecidos y modificados, dando lugar a nuevos subsumidores o ideas-anclas más potentes y explicativas que servirán de base para futuros aprendizajes. Para que se produzca aprendizaje significativo han de darse dos condiciones fundamentales: ‡ $FWLWXG SRWHQFLDOPHQWH VLJQLILFDWLYD GH DSUHQGL]DMH SRU SDUWH GHO aprendiz, o sea, predisposición para aprender de manera significativa. ‡3UHVHQWDFLyQGHXQPDWHULDOSRWHQFLDOPHQWHVLJQLILFDWLYR(VWRUHTXLHUH Por una parte, que el material tenga significado lógico, esto es, que sea potencialmente relacionable con la estructura cognitiva del que aprende de manera no arbitraria y sustantiva;

20

$XVXEHO'3³3VLFRORJtDHGXFDWLYD8QSXQWRGHYLVWDFRJQRVFLWLYR´SDJ

23

Y, por otra, que existan ideas de anclaje o subsumidores adecuados en el sujeto que permitan la interacción con el material nuevo que se presenta. . A través de la asimilación se produce básicamente el aprendizaje en la edad escolar y adulta. Se generan así combinaciones diversas entre los atributos característicos de los conceptos que constituyen las ideas de anclaje,

para

dar

nuevos

significados

a

nuevos

conceptos

y

proposiciones, lo que enriquece la estructura cognitiva. Para que este proceso sea posible, hemos de admitir que contamos con un importantísimo vehículo que es el lenguaje: el aprendizaje significativo se logra por intermedio de la verbalización y del lenguaje y requiere, por tanto, comunicación entre distintos individuos y con uno mismo. Por lo WDQWR HO ³Dprendizaje significativo es también el constructo central de la Teoría de Educación de Novak. Ya Ausubel delimita el importante papel que tiene la predisposición por parte del aprendiz en el proceso de construcción de significados, pero es Novak quien le da carácter humanista al término, al considerar la influencia de la experiencia emocional en el proceso de aprendizaje. Según Novak cualquier evento educativo es una acción para intercambiar significados (pensar) y sentimientos, entre el aprendiz y el profesor´.20 Como elementos de un evento educativo, el profesor, el aprendiz y los materiales educativos del currículum, constituyen un eje básico en el que, partiendo de éstos últimos, las personas que lo definen intentan deliberadamente llegar a acuerdos sobre los significados atribuidos. "La enseñanza se consuma cuando el significado del material que el alumno capta es el significado que el profesor pretende que ese material tenga para el alumno´.21 El aprendizaje significativo depende de las motivaciones, intereses y SUHGLVSRVLFLyQ GHO DSUHQGL] ³Hl estudiante no puede engañarse a sí mismo,

dando

por

sentado

que

ha

atribuido

los

significados

contextualmente aceptados, cuando sólo se ha quedado con algunas

21

*RZLQ'%³(GXFDWLQJ,WKDFD1