Introducción
Hoy en día se produce un gran impacto de la ciencia y la
tecnología en la producción y la vida de las personas,
provocando la necesidad apremiante de una formación científica
masiva (UNESCO, 1993), lo que conduce a que el encargo social
de la escuela media y la educación superior sea desarrollar
sujetos capaces de aprender a aprender, aprender a hacer, aprender
a convivir y aprender a ser.
La enseñanza de las ciencias en general y de la Física
en particular, han estado signadas por diversas tendencias, entre
las cuales podemos destacar diversas propuestas de innovación,
algunas de ellas fundamentadas teóricamente, otras responden
a intuiciones muy generalizadas, a un pensamiento docente
espontáneo que impone sus evidencias, escapando
así a la reflexión crítica. Estos planteamientos
ateóricos están dejando paso a un esfuerzo de fundamentación
y evaluación que une estrechamente la innovación a
la investigación didáctica (D. Gil Pérez y
P. Valdés Castro, 1996).
Entre las tendencias innovadoras más extendidas en las últimas
décadas en el proceso de enseñanza de la Física
que estos autores valoran se encuentran:
- Las prácticas de laboratorio como base del aprendizaje
por descubrimiento.
- La transmisión-recepción de conocimientos como
garantía de un aprendizaje significativo.
- La utilización de las computadoras en la enseñanza.
- Las propuestas constructivistas como eje de transformación
de la enseñanza de las ciencias.
Estas propuestas se caracterizan por ponderar algunos aspectos
de los que intervienen como factores importantes en el aprendizaje
de la ciencia por los educandos, pero descuida otros, por lo que
el resultado de su aplicación aún no es el deseado.
En opinión de los doctores Rolando y Pablo Valdés
Castro(1), es indispensable hacer un esfuerzo de integración
de los numerosos aportes realizados a la teoría y la práctica
de la enseñanza. El núcleo de ideas didácticas
fundamentales donde encuentran unidad concepciones epistemológicas,
psicológicas y pedagógicas, de validez en la enseñanza
de las ciencias lo conforman:
- La necesidad de imprimir una orientación cultural a
la educación científica.
- La necesidad de considerar durante el proceso de enseñanza
aprendizaje las características distintivas de la actividad
psíquica humana.
- La obligación de reflejar durante el proceso de enseñanza
aprendizaje las características fundamentales de la actividad
investigadora contemporánea.
El enfoque histórico cultural ofrece una base teórica
de grandes potencialidades para el diseño de estrategias
y propuestas de enseñanza en el campo de las ciencias que
contemplen estas ideas y dan un margen abierto a muchas más
posibilidades, ya que este enfoque asume al educando como centro
del proceso de enseñanza aprendizaje, quien construye y reconstruye
el conocimiento por medio de operaciones y actividades que se realizan
en interacción social, proceso en el cual el objeto de aprendizaje
pasa del plano interpsicológico al intrapsicológico,
produciéndose el proceso conocido como interiorización,
a la vez que promueve el desarrollo pleno del sujeto. Este proceso
ocurre en un medio social y cultural determinado en el que se enraíza.
En el mismo juegan un rol determinante los mediadores, que son instrumentos
que transforman la realidad, propiciando la interacción objeto-sujeto
y sujeto-sujeto.
Desarrollo
Según Vygotski,
todas las funciones psíquicas
superiores comparten el rasgo de ser procesos mediatizados, es decir,
incluyen en su estructura, como elemento central e indispensable,
el empleo del signo como medio esencial de dirección y control
del propio proceso.
En lo relativo a la formación de conceptos, ese signo lo
constituye la palabra, que actúa como medio de formación
de los conceptos y se convierte más tarde en su símbolo(2).
La comunicación basada en la comprensión racional
y en la transmisión premeditada del pensamiento y de las
sensaciones exige necesariamente un determinado sistema de medios,
prototipo del cual ha sido, es y será siempre el lenguaje
humano, surgido de la necesidad de comunicación en el trabajo(3).
El lenguaje simbólico de la Física es el mediatizador
por excelencia en el proceso de aprendizaje de esta disciplina;
la comprensión de los signos que lo integran, su interpretación
correcta e interiorización resultan esenciales para la formación
de conceptos y del pensamiento teórico en los educandos;
constituye el medio que hará posible la plena comunicación
profesor-educando en el plano de los contenidos de la asignatura,
por lo que resulta imprescindible su conocimiento para la comprensión
del mensaje, de la información.
El educando tendrá dominio de este lenguaje si es capaz
de emplearlo correctamente en la interpretación y representación
de las diversas situaciones correspondientes a esta ciencia, así
como operar con él al enfrentar situaciones problemáticas.
Esto significa que debe identificar los signos contenidos en una
representación simbólica, explicar la relación
que se manifiesta entre los diferentes signos que la componen, expresando
el significado de su integración como un todo (interpretación),
y tener tanto una imagen de lo denotado en los símbolos como
significado y representación de la realidad física,
como representar por medio de símbolos la imagen de la realidad
que se ha formado en su mente(4).
El aprendizaje de este lenguaje debe comenzar una vez que el educando
se inicia en el estudio de la Física, para lo cual se pueden
tomar como base muchos de los conceptos, signos y representaciones
propios de la matemática que ya deben resultar más
afines al educando y que debe emplear o transferir a las situaciones
que estudia esta asignatura, así como conceptos generales
de la ciencia y hasta del lenguaje común, a los que en la
mayoría de los casos debe atribuirle diferente significado
al conocido hasta ese momento. Al igual que en el caso de la asignatura,
la complejidad del lenguaje simbólico se incrementa a medida
que el estudiante transita a niveles superiores, alcanzando su mayor
complejidad y abstracción en la educación superior.
Atendiendo a esto, el aprendizaje de la Física requiere
de un proceder didáctico que no puede ser el formal reproductivo
o memorístico. Entre los requerimientos para su estudio debe
dársele gran importancia al proceder que ha de seguirse para
la formación y desarrollo del pensamiento teórico,
sobre cuya base se construyen los conceptos científicos.
Una de las vías que pudiera facilitar esto sería
que el aprendizaje del lenguaje simbólico de la Física
tenga significado y sentido para el educando, tanto desde el punto
de vista cognitivo, como de la unidad cognitivo-afectiva en la significación,
es decir, que lo comprendan y tenga para ellos sentido personal.
En las carreras de ingeniería este lenguaje resulta de vital
importancia tanto para la comunicación como para la actualización
y el desempeño profesional, razón por la cual es de
esperar que el mismo tenga significado y sentido personal para los
que las cursan. Sin embargo, en la significación atribuida
por los educandos al lenguaje simbólico de la Física
predomina el aspecto operacional y el empleo formal de muchos conceptos,
sin relación con la realidad que representan. En el ITM José
Martí, entre los factores que influyen en la construcción
de significados para el lenguaje simbólico de la Física
por los educandos de las carreras de Ingeniería Radioelectrónica,
se valoran: los métodos de enseñanza-aprendizaje empleados,
el diseño y forma de uso de los medios de enseñanza
y los preconceptos que persisten en ellos y en los profesores, así
como una concepción atomística de los contenidos (C.
Douglas, 1999).
El problema que enfrentamos es la evidencia de una contradicción
entre la necesidad de que los educandos le atribuyan al lenguaje
simbólico de la Física un significado científico
a la vez que tenga sentido personal para ellos y el aprendizaje
formal que hasta el momento se produce de la Disciplina y de su
lenguaje, de ahí que nos hemos propuesto como objetivo:
Elaborar una propuesta didáctica que promueva, en
los educandos de las carreras de Ingeniería Radioelectrónica
del itm José Martí, la significación
personal del lenguaje simbólico de la Física
en correspondencia con su significado científico, a
la vez que lo emplea como instrumento para su aprendizaje.
|
Esta propuesta se basa en los presupuestos teóricos del
enfoque histórico cultural de L. S. Vygotski y sus seguidores,
especialmente los referidos al aprendizaje, la teoría de
la actividad y la comunicación, los procesos de interiorización
y mediatización, la relación pensamiento-lenguaje
y la formación del concepto, valorando también algunos
presupuestos de la psicología cognitiva en los que se han
basado hasta el momento numerosas propuestas para el aprendizaje
de las ciencias, en particular de la Física, que resultan
de utilidad e interés para este propósito.
El aprendizaje de la Física tendrá significado y
sentido para el educando de las carreras de Ingeniería Radioelectrónica
si se produce tomando como base o referencia para la apropiación
de los conocimientos los que ya forman parte de la estructura cognitiva
del que aprende y tiene una base vivencial afectiva que encamina
al sujeto al logro del objetivo que se ha trazado, el cual responde
a su vez a sus intereses y necesidades no solo personales, sino
también como parte de la sociedad y el papel que en ella
le corresponde desempeñar. Se produce por medio de la actividad
con el objeto del aprendizaje, concebido como producto histórico-cultural
de la sociedad y en interacción social con otros sujetos,
donde el intercambio y las relaciones sociales juegan un papel afectivo
muy importante en la connotación personal de lo que se aprende
y en el desarrollo de las habilidades que viabilizan el intercambio
con los demás y el desarrollo del propio sujeto.
La propuesta didáctica
El centro de esta propuesta consiste en cómo orientar la
actividad del educando en función del aprendizaje de la Física
con significado y sentido personal, empleando el lenguaje simbólico
de la disciplina como instrumento. Estas actividades están
encaminadas a la apropiación de conocimientos, desarrollo
de habilidades y valores en el contexto de la enseñanza de
la Física que contribuyan a su desarrollo cultural integral.
Estas tareas deben ser desarrolladas por los educandos preferentemente
de forma grupal, siguiendo la dinámica del aprendizaje: de
la reflexión individual, a la grupal y de esta, a la individual
enriquecida, asumiendo el tratamiento individual acorde con el desarrollo
personal de los educandos. Para ello se parte del diagnóstico
del desarrollo potencial de los educandos por medio del planteamiento
y resolución de problemas.
Tanto para la orientación como para la ejecución
y control se cuenta con medios de diverso tipo y soporte, según
las exigencias de la actividad a desarrollar y de las posibilidades
materiales reales.
Se debe potenciar que la solución
de las tareas orientadas por el profesor se presente por los
educandos por medio de informes orales y/o escritos, según
la actividad prevista para darlas a conocer en el grupo, con
lo que se podrá valorar la evolución en el significado
atribuido y el dominio del lenguaje de la Física por
los educandos. |
¿Cómo lograr que el educando se apropie de los conocimientos
de Física con significado y sentido personal empleando el
lenguaje como instrumento?
Para lograrlo las actividades de aprendizaje y las tareas orientadas
deben cumplir con los siguientes requisitos:
8. Partir del hecho de que los estudiantes tienen criterios y concepciones
sobre los fenómenos que se analizarán.
9. Partir de estas concepciones y experiencias propias, así
como de la observación de experimentos y fenómenos
para revalorar dichas concepciones a partir del análisis
de lo observado.
10.Tener en cuenta el nivel lingüístico y de razonamiento
de los educandos y que promuevan un desarrollo de los mismos.
11.Propiciar, a partir del conocimiento por parte del profesor
de la forma en que el educando percibe los fenómenos y razona
sobre ellos, pasar a un razonamiento cada vez más abstracto
sobre los mismos, de modo que pueda expresarlos y describirlos,
es decir, representarlos, por medio del lenguaje simbólico
de la Física.
12.Hacer explícitas las concepciones y razonamientos de
los educandos y promover los cambios deseados, para lo que es necesario
propiciar su expresión verbal, tanto en forma oral como escrita,
siendo el diálogo un elemento de vital importancia en este
proceso, por lo que el método de discusión es uno
de los que juega un papel fundamental en la propuesta y se indicará
la entrega de resúmenes, monografías y otros trabajos
escritos por ellos.
13.Aclarar y complementar el correlato mental que haga el educando
entre signo y significado, hasta que este coincida con el que tiene
en la ciencia.
14.Facilitar el trabajo consciente e intencional de los educandos
en función de los objetivos propuestos con la ayuda de medios
materiales (prácticas, demostraciones, literatura docente,
vídeos, programas de computación, multimedia, etc.)
que él mismo manipulará y le dará la posibilidad
de corregir sus hipótesis y concepciones previas.
Para diseñar las tareas y actividades el profesor debe:
- Identificar las concepciones y razonamientos propios de los
educandos.
- Promover el análisis de los fenómenos sobre los
cuales se tienen estas concepciones, reafirmando los aspectos
adecuados y evidenciando las contradicciones cuando existan.
- Reajustar las concepciones y formas de razonar por medio del
procedimiento científico, recorriendo el camino de la teoría
a la práctica y viceversa y teniendo como meta el pensamiento
teórico.
Cómo diseñar estas tareas y actividades
1º. Plantear situaciones problema, naturales o experimentales
para que sean explicadas por los educandos. Esto se puede hacer
por medio de experimento directo, video o descripción oral
o escrita que se le presentará a los educandos de forma sencilla,
accesible y atractiva.
2º. Promover una discusión para el análisis
de la situación, tomando como base sus propios planteamientos
e introduciendo preguntas y reflexiones por parte del profesor que
provoquen nuevos puntos de vista, razonamientos y preguntas. Valorar
el posible modelo físico y las condiciones límites
y de frontera.
El análisis de las situaciones implica:
- Describir con sus palabras lo que ocurre.
- Valorar las condiciones en que ocurre y en las que no (todas
las variantes posibles).
- Valorar las posibles causas o consecuencias de lo que sucede.
- Valorar si lo que ocurre responde o no a un patrón que
permita proyectar una ley.
- Identificar el modelo que permite representar lo que
ocurre o la ley que se cumple.
- Representar la situación que se valora por medio del
modelo o ley.
- Aplicar el modelo para la descripción del fenómeno
y para la solución de los problemas que se pueden plantear
a partir de la situación inicial.
- Interpretar el resultado obtenido, comprobando su validez para
los límites establecidos.
- Reajustar el modelo.
- Proponer al educando como estudio individual o para el trabajo
experimental responder a preguntas que lo obliguen a elaborar
los conceptos esenciales y a realizar inferencias o deducciones.
3º. Complementar por medio de material impreso o la opinión
del profesor aquellos aspectos a los que el educando no pueda llegar
por desconocimiento o confusión. Esto se puede hacer en el
momento o dejar las incógnitas planteadas para promover la
búsqueda por parte del educando, según el objetivo
de la actividad desarrollada. Para esto se valorarán los
niveles de ayuda que sean necesarios.
4º. Reajustar la fundamentación del fenómeno
analizado, dejándolo por escrito y expresado en el lenguaje
simbólico de la Física, identificándolo como
la representación abstracta de lo que se analizó.
5º. En el caso de las prácticas de laboratorio, a partir
de lo que se quiere comprobar, el educando elaborará un diseño
experimental que incluya la hipótesis a comprobar, los objetivos
de la práctica, diseño del experimento y listado de
materiales, método y procedimiento para la comprobación
de la hipótesis y el procesamiento de los datos obtenidos,
así como la forma de dar a conocer los resultados. Este diseño
será discutido con el profesor (antes de proceder a la práctica),
quien tendrá una propuesta elaborada que sirva como referencia
y comparación.
Proponer la elaboración de reportes de estos trabajos experimentales
donde usen el método de investigación científico
estructurado en:
- Formular los objetivos.
- Establecer hipótesis.
- Identificar las variables dependiente, independiente y las
constantes.
- Conducir (o diseñar) un experimento para verificar la
hipótesis.
- Fundamentar el diseño propuesto.
- Listar con detalle los materiales a utilizar.
- Medir cambios en la variable dependiente.
- Analizar los resultados obtenidos en las mediciones y valorar
su concordancia con la hipótesis establecida.
- Valorar las habilidades a desarrollar (conducción de
un experimento controlado).
En clases posteriores, analizar con el educando lo que realizó
en una sesión de trabajo conjunta o conversación,
de modo que de una forma muy libre él sea capaz de hablar
de lo que hizo, para desarrollar su seguridad en la expresión
con lenguaje científico:
- Relacionando conceptos.
- Describiendo y analizando datos.
- Realizando conclusiones.
- Haciendo predicciones.
Dar la libertad al educando de que converse ampliamente sobre lo
que le interesó y sobre detalles del experimento que le resultaron
curiosos, desconocidos y cuya profundización puede llevarlos
a incursionar en los campos de otras materias, incentivando cualquier
idea creativa, por pequeña o no lógica que parezca
y tratando de encontrar en ella lo original. Destacar que en los
experimentos no sólo lo positivo lleva a resultados, sino
lo negativo también.
Este tipo de actividad sistemática acercará al estudiante
al profesor y viceversa, de manera tal que se conviertan en una
especie de colaboradores científicos que están descubriendo
un mundo de fenómenos ya descritos, pero además, perciben
que también son capaces de aportar cosas nuevas, propiciando
que el educando haga suya esa labor de aprendizaje, siente que es
algo que le pertenece y con lo cual puede ir más allá
de lo que está aprendiendo, estimulando la satisfacción
personal por los resultados alcanzados y los avances logrados.
En estas discusiones podemos proponer búsquedas en Internet,
bibliotecas, centros especializados, visitas a estos centros coordinando
actividades con especialistas.
Esto elimina barreras al educando y le descubre su posibilidad
de moverse en este mundo de información e investigación
científica, elevando su autoestima.
Estas acciones se orientarán por medio de tareas para la
clase o para su cumplimiento en el estudio independiente. En cada
tarea desarrollada el profesor debe promover que el educando realice
una autovaloración tanto de la labor realizada por él
como de su utilidad, tanto en el plano del conocimiento en sí
y del significado asumido para el lenguaje simbólico de la
física por medio de la interpretación y comprensión
de los contenidos, como de las potencialidades que pudo desarrollar
por medio de su cumplimiento, como puede ser la búsqueda
y selección de información, la identificación
de las ideas esenciales, la habilidad para resumir ideas y redactar
informes, el empleo de idiomas extranjeros, entre otros.
Con los resultados e informes de estas tareas, el profesor podrá
valorar la significación asumida por los educandos para el
lenguaje simbólico de la Física, pues la forma en
que expresen la comprensión, las relaciones, inferencias
y transferencias permitirá apreciar la significación
asumida para sí, lo que debe confirmarse, refutarse o reajustarse
por medio de entrevista personal a los educandos, cada cierto tiempo,
en la que se contraste su opinión respecto al desarrollo
de su aprendizaje y de la significación atribuida al lenguaje
con la percibida por el profesor.
Esta propuesta es la integración de otras anteriores, que
constituyen el resultado de varios años de trabajo en la
aplicación de elementos que promueven cambios en la didáctica
de la Física, que toma como base el enfoque histórico
cultural y las experiencias de profesores e investigadores en la
didáctica de la Física, labor en la que se han observado
resultados positivos con la introducción progresiva e integrada
de métodos de participación grupal sustentados en
la realización de tareas que promueven el pensamiento reflexivo,
la aplicación de la autoevaluación y la coevaluación,
no sólo de los aprendizajes de conocimiento, sino también
de aspectos tales como la orientación para la búsqueda
de información, la colaboración y su papel en el aprendizaje
propio y de los demás, las habilidades instrumentales y para
el estudio, el empleo de la literatura docente, entre otros.
Conclusiones
- El aprendizaje de la Física tendrá significado
y sentido para el educando de las carreras de Ingeniería
Radioelectrónica si se produce tomando como base o referencia
para la apropiación de los conocimientos los que ya forman
parte de la estructura cognitiva del que aprende y tiene una base
vivencial afectiva que encamina al sujeto al logro del objetivo.
- Una propuesta didáctica que promueva la significación
personal del lenguaje simbólico de la Física en
correspondencia con su significado científico a la vez
que lo emplea como instrumento de aprendizaje con significado
y sentido para los educandos, promueve el desarrollo del pensamiento
teórico y la autosatisfacción por el estudio de
la asignatura.
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Notas
(1) VALDÉS CASTRO, P., y colectivo: El proceso de enseñanza
aprendizaje de la Física en las condiciones contemporáneas.
Ed. Academia, La Habana, 1999.
(2) VYGOTSKI, L. S.: Pensamiento y lenguaje, en Obras Escogidas,
tomo 2. Editorial Visor Distribuciones S. A., Madrid, España,
1993, p. 125, p. 6.
(3) Idem, p. 22, p. 2.
(4) DOUGLAS, C.: Algunos factores que influyen en la construcción
de significados del lenguaje simbólico de la Física
por los estudiantes de los primeros años de la carrera de
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