Modelo didáctico para la formación y desarrollo de los conocimientos físicos en secundaria básica (página 2)

La solución de este problema se orienta mediante la búsqueda de las siguientes interrogantes:

¿Han desarrollado los alumnos de esta edad, estructuras cognoscitivas, que les permitan realizar razonamientos inductivos?

¿Qué estrategia de enseñanza – aprendizaje podría conducir a la formación y desarrollo de los conceptos físicos en la Secundaria Básica?

¿Qué indicadores o criterios de comparación seguir para diagnosticar el estado de formación y desarrollo de los conocimientos físicos en este nivel?

Por otra parte, la enseñanza tradicional ha estado más inclinada hacia resultados tangibles (desde el punto de vista de la corrección del producto: conocimientos, respuesta correcta), que al proceso de asimilación o de solución, pues, por lo general, sólo se atendió los pasos para resolver problemas en lugar de los procesos intelectuales que condicionan la solución

Las investigaciones didácticas, han estado dirigidas a zonas bien delimitadas dentro de este contexto: formación de conocimientos científicos, resolución de problemas, actividad experimental. En los últimos años se han producido trabajos que sostienen la necesidad de modelar el P.E.A. de las ciencias bajo un enfoque unificador de todos los componentes y basado en la solución de problemas, en los que se asumen determinados aspectos de la investigación científica.

En el área de la didáctica de las ciencias en Cuba se han realizado investigaciones que han precisado teórica y experimentalmente algunas regularidades del P.E.A. de las ciencias en el nivel secundario (Pérez de León, 2001) sin embargo, no han atendido el papel de los preconceptos en el aprendizaje de las ciencias.

El desarrollo de las estructuras cognitivas que conducen a la comprensión de la "metodología de las ciencias", requiere de la estimulación de un pensamiento reflexivo y crítico y de un accionar didáctico esencialmente diferente del que conduce a los conceptos cotidianos.

Existen propuestas coherentes para la realización del P.E.A. de la Física en el nivel secundario, que asumen la resolución de problemas como centro de las concepciones metodológicas que sustentan. Las más interesantes conciben el desarrollo de los cursos a partir de la solución de sistemas de tareas por parte de los alumnos. Estas propuestas, si bien se han fundamentado desde el ángulo gnoseológico, necesitan profundizar en los aspectos psicológicos de los modelos. Desde el punto de vista práctico no abundan las sugerencias metodológicas específicas para dirigir el proceso de solución de las tareas docentes y la formulación de hipótesis por parte de los alumnos, aspectos de particular importancia para estimular las potencialidades creadoras durante el aprendizaje inicial de las ciencias.

Los diagnósticos reiterados de resultados del proceso de aprendizaje realizado en la provincia, revelan un conjunto de insuficiencias en los adolescentes tempranos, que coincide con trabajos análogos realizados en el país, los aspectos más relevantes se exponen a continuación.

Una parte importante de los alumnos no llega a formar ideas científicas respecto a los principales fenómenos que estudian, lo que se traduce en el uso de preconceptos al elaborar respuestas y en general, por la existencia de barreras en la actividad de solución de problemas.

Al enfrentarse a problemas, los alumnos proyectan una fuerte tendencia a operar, actividad que inician sin haber comprendido la tarea. Una de las razones que conduce a esta regularidad es un insuficiente nivel de desarrollo de la función analítico sintética del pensamiento.

Desarrollo

En su incesante quehacer por transformar la naturaleza y servirse de ella, el hombre ha ido desarrollando su intelecto, de manera que le ha permitido interpretarla y a la vez optimizar sus recursos cognitivos. En el devenir del proceso histórico, la formación de conceptos jugó, juega y jugará un doble papel en el proceso enseñanza – aprendizaje, pues en la misma medida que su interrelación sistemática constituye la base de los conocimientos fundamentales que todo hombre culto necesita, es una vía de incalculable valor en el propio desarrollo ontológico de cada educando.

El dominio de los conceptos estuvo y está relacionado con una actividad mental intensa, en la que se manifiestan operaciones mentales: análisis, la abstracción, la síntesis y la generalización, que se efectúan ya en el nivel empírico, cobrando cualidades superiores en el nivel teórico.

Sin embargo, los avances de la Pedagogía y las Didácticas particulares, no han conducido, hasta ahora, a la formación de un sistema de conocimientos y al desarrollo del pensamiento, al menos, en la cuantía y calidad que la sociedad necesita, como garantía para que las grandes masas de escolares, puedan estar a tono con las condiciones que se avizoran para el hombre, en un futuro cercano.

Generalmente cuando este problema es abordado en el plano docente educativo, se hace referencia solamente a una parte del mismo, pero no a la más importante, al centrar la atención en la necesidad de aprendizaje más eficiente para el desenvolvimiento humano en una sociedad cada vez más tecnificada. El uso de equipos tecnológicos automatizados o inteligentes es, tan solo, una arista del problema, pero la comprensión profunda de la necesidad de ahorrar energía, de agua, de cuidar el entorno, de no contaminar el ambiente, de cuando menos, atenuar la diferencias entre ricos y pobres, condiciona la urgencia de desarrollar el intelecto de nuestros niños, adolescentes y jóvenes, hasta los límites de las posibilidades humanas.

No resulta difícil comprender la función de los conocimientos físicos, como elementos que deben conducir a esa comprensión general y a la solución del problema planteado. La enseñanza secundaria en Cuba, al igual que en los países desarrollados, enrola a casi la totalidad de los adolescentes del país. Si logramos las logramos las transformaciones, que en el plano educativo hemos abordado, estaremos garantizando que no sólo los profesionales, especialistas, científicos y políticos sino también, las grandes masas de trabajadores, técnicos del futuro, que pronto tomarán las riendas de la producción y la nación, estén preparados para enfrentar y resolver los problemas que les estamos causando a las nuevas generaciones.

La definición de conceptos es una operación lógica que revela el contenido del concepto o establece la significación de término; esta definición de conceptos es un modo importante y difundido de transferencia de información en forma concentrada. Es imposible definir todos los conceptos, por ello, en las ciencias y en el proceso de enseñanza se utilizan otros métodos para introducir conceptos, métodos parecidos a la definición: descripción, caracterización, aclaración mediante un ejemplo; éstas se utilizan cuando es más fácil aducir ejemplos para ilustra un concepto que dar su definición estricta a través del género y la distinción específica.

Desde el punto de vista psicológico las operaciones básicas del pensamiento constituyen la base de la formación de los conocimientos en general y de los conceptos en particular. Conocer algo nuevo implica realizar las operaciones de análisis, síntesis, comparación abstracción y generalización.

En nuestro enfoque del estudio del proceso de formación de conceptos, analizamos éste desde el ángulo de la actividad de las acciones relacionadas con la formación y funcionamiento de ellos y que esta formación de las acciones relacionadas con conceptos no la examinamos en condiciones de una asimilación espontánea, sino en las de una dirección multilateral de su formación.

Formar un concepto, es seleccionar por tanto las características importantes y manifestación de la naturaleza o de la vida social y reunirlas después, verbalmente, en una definición. La formación de conceptos empieza con el nacimiento de una idea en el proceso de observación. La descripción oral de un objeto o fenómeno, la formación consciente de una relación objeto y palabra, es el paso fundamental para que se pueda formar el mismo.

Precisar los conceptos, definir correctamente su contenido y volumen importa tanto para crear la terminología científica como para especificar el sentido de las palabras en un razonamiento corriente. La exigencia metodológica de la definición de los mismos contribuye a definir con mayor precisión los conceptos utilizados en las ciencias exactas.

Los conceptos son un reflejo de la realidad originada por la acción de la práctica sobre los objetos y fenómenos del mundo exterior, reflejan los rasgos esenciales y necesarios de los mismos pero no todo reflejo de la realidad. En la teoría del conocimiento (Empírico) se entiende por concepto el resultado de un proceso del pensamiento consistente en generalizar, o sea, ver lo que lo que tienen en común un grupo de objeto y procesos, abstraer aquellos que son comunes, generalizándolos, así se distinguen el concepto dado, como tipo del mismo género.

Un mismo concepto puede ser analizado como tipo y como género. Así en el sistema de los conceptos del movimiento, movimiento rectilíneo y movimiento rectilíneo uniforme un mismo concepto, el movimiento rectilíneo, deviene tipo con relación al movimiento y género con respecto al de MRU. En este tránsito que se produce del movimiento al movimiento rectilíneo y de éste al MRU se produce un achicamiento de la extensión del concepto, en esto radica la limitación del concepto que se efectúa mediante la adición de ciertos rasgos al concepto genérico. En el proceso inverso de tránsito de una extensión menor a otra mayor, se substrae del concepto específico dado, un número de rasgos, formando así el concepto genérico, de esta manera se forman conceptos más generales.

Los conocimientos reflejan la experiencia que sistematiza, las propiedades generales, substanciales para la actividad práctica y cognoscitiva de la humanidad, fija en la palabra. Por eso la formación y asimilación de los conceptos en conocimiento constituyen la premisa de la actividad racional y efectiva del hombre al encontrarse con nuevos objetos, situaciones y tareas.

La formación de conceptos se realiza en el proceso de enseñanza- aprendizaje sobre la base de la actividad, que pone al descubierto las propiedades y los vínculos de los elementos de la realidad. Este se produce a través de las tentativas de uso y los resultados de dicha tentativa lo regulan, además, se forman sobre la base de la actividad sensitiva – práctica y mental.

En el estudio de la Física los conceptos tienen una importancia extraordinaria, pues la base del conocimiento físico está constituida por un sistema de conceptos, que requiere de una intensa actividad menta; además constituye la base del pensamiento conceptual y a la vez como proceso y como resultado del pensamiento lógico de los estudiantes y los fundamentos de una ciencia se traducen en el dominio de un sistema de conceptos.

Al llegar a nuestras aulas, ya los estudiantes tienen formadas determinadas ideas respecto a los fenómenos que son objeto de estudio en el curso de Física en la Secundaria Básica. En situaciones exigentes, los alumnos recurren frecuentemente a esos conocimientos cotidianos y muy pocas veces a conocimientos científicos. Hay determinados conocimientos de la vida cotidiana que continúan ocupando un lugar en el sistema de conocimientos del alumno, incluso luego de ser tratados en clases.

En nuestro país la atención al problema de las concepciones alternativas no ha sido centro de investigación, pues las experiencias previas se toman como un elemento a favor de la enseñanza y no como algo que de no atenderse bien, es un obstáculo, sin embargo, en el extranjero las investigaciones arrojan resultados diametralmente opuestos. Entre estos se encuentran:

• Los conocimientos cotidianos son adquiridos de forma espontánea (no son producto de actividades cuyo fin es aprender).

• De asimilación más o menos consciente donde lo que se asimila es el resultado.

• Se encuentran en dos planos o niveles de consecuencias: individual y de experiencia.

Loa conocimientos cotidianos influyen sobre la recepción, reproducción, utilización, aplicación de la información y sobre el pensamiento. Los del nivel de experiencia hay que usarlo como base empírica para la abstracción y generalización. Los conocimientos cotidianos de generalización son elementos para la estructura del nuevo contenido. Lo primero es lograr ideas y representaciones sobre las propiedades físicas de los objetos concretos a estudiar, para que sobre esa base se determinen y generalicen las características y nexos correspondientes.

Vigotsky, en su libro "Pensamiento y Lenguaje" plantea que el alumno debe desarrollar la misma prueba antes y después de haber recibido el contenido. En este aspecto coincidimos con él, pues de esta forma podemos constatar de qué manera se ha formado el concepto en el estudiante y cómo ha incorporado el nuevo conocimiento.

José Mestre y Jeral Toyger "Investigación Cognoscitiva" en "The Physics Theacher" plantean que: Las investigaciones demuestran que los alumnos llegan a clases con concepciones espontáneas. Hacen un análisis en general de que las preconcepciones interfieren en el desarrollo de habilidades y en la comprensión de los conocimientos. Destacan cómo los "falsos" conceptos se conservan y analizan cómo determinar estos "falsos" conceptos. En realidad no son falsos conceptos sino ideas que atribuyen a los fenómenos para explicarlos.

En la Bibliografía consultada se hace referencia continuamente a esta problemática. Para estos investigadores la mayoría de los errores cometidos por los estudiantes obedecen a un pequeño número de ideas erróneas. Los métodos utilizados por estos autores para detectar falsos conceptos son:

• Dedicar más tiempo a escuchar en el aula.

• Elaborar pruebas cerradas para diagnosticar la opinión de los sujetos.

• Incluir preguntas abiertas para recoger información más completa.

Se ha encontrado que las concepciones alternativas se usan atendiendo a reglas específicas en vez de leyes generales (Pinto Aliveras y Gómez, 1997). Lo anteriormente planteado es obvio, pues responde al pensamiento empírico espontáneo.

Coherencia: Se dice que hay cuando hay contradicciones internas.

Universalidad: Contribuye a la constitución y funcionamiento del aparato cognitivo humano. Son parecidos en diferentes países y cultura.

Persistencia: resistencia al cambio, incluso en caso de estrategias dirigidas a estos, siendo más persistente lo de la base experimental.

Consistencia: si el alumno la usa en contextos distintos, aunque científicamente equivalente. Si pudiera probarse esta propiedad podría asignarse a cada alumno una categoría conceptual que caracterizaría sus explicaciones, pudiendo desarrollarse una estrategia de cambios específicos.

En la Secundaria Básica la vía fundamental de enseñanza de la Física es la inductiva debido al desarrollo psicológico que tiene el estudiante en esa etapa de la vida. Para formar un concepto el estudiante necesita de lo esencial y generalizar lo esencial.

La inducción la podemos definir como una forma de razonamiento, en la que a partir de hechos particulares, se infieren conclusiones de mayor grado de generalidad, es decir, de un conjunto de objetos o fenómenos, se abstraen determinadas propiedades comunes a todos, o a parte de ellos. Lo que manifiestan esa propiedad o propiedades comunes se agrupan en una clase.

Lo antes expuesto indica que los razonamientos inductivos están íntimamente relacionados con el conocimiento empírico, por tanto, en dependencia del proceso analítico- sintético que se realice, el resultado de los mismos pueden conducir a generalizar los rasgos externos del fenómeno o penetrar en su esencia. Aunque en la literatura occidental consultada se aprecia una tendencia antiinductiva, resulta la vía más adecuada para iniciar el aprendizaje sistemático de las ciencias naturales.

Por la característica de los sujetos, objetos de nuestra investigación, se debe prestar atención a la vía inductiva de obtención de conocimientos. En la literatura lógica, este tipo de razonamiento (Inducción Completa) se divide en tres tipos atendiendo al grado de certeza de la conclusión obtenida. Por tal motivo la naturaleza del tema requiere un abordaje sistémico, más profundo y sistemático, que propicie acciones reestructuradotas de la personalidad del adolescente para regular factores potenciadotes del conocimiento y crear las condiciones pedagógicas necesarias para la educación. Ello es posible si se incluye la orientación desde instituciones educacionales, al tema de la formación de conceptos en los educados.

Conclusiones

El uso sistémico de métodos del nivel teórico, combinados dialécticamente con los del nivel empírico y estadísticos, las consultas y discusiones científicas, así como los fundamentos teóricos que sustentan la investigación han conducido a las conclusiones que a continuación se relacionan.

• 1. Hay que utilizar una estrategia la cual constituya una vía de probada eficacia práctica, al menos, para la formación del nuevo contenido en el alumno.

• 2. Las ideas cotidianas que tienen los alumnos respecto a los conceptos básicos en esta enseñanza constituyen una barrera para el aprendizaje.

• 3. En esta etapa los alumnos mantienen ideas aristotélicas del movimiento, sin embargo, el conocimiento de sus ideas previas permite adaptar un modelo y propiciar el cambio conceptual.

• 4. Los alumnos en este nivel muestran cambios sensibles en su estructuras cognitivas que le permiten ser capaces de realizar análisis en los que intervienen variables donde ninguna se fija como constante.

• 5. Se deben elaborar instrumentos eficaces para el diagnóstico de las ideas previas de loas alumnos y del aprendizaje de los conceptos científicos.

La novedad científica que tienen la propuesta del modelo es que, constuye un medio para desarrollar el pensamiento lógico de los estudiantes y una vía para despertar la creatividad en nuestros profesores.

Además, está a tono con las actuales transformaciones de la enseñanza secundaria, pues la formación de convicciones y valores necesita de un nivel cultural mínimo en el que se imbrique los conocimientos básicos de las ciencias.

Por otra parte, la persistencia de concepciones alternativas aún después de la enseñanza, constituyen hoy un problema muy investigado, no solo en nuestro país, sino también en otras latitudes, sin que se hayan logrado resultados sistemáticos que satisfagan las actuales exigencias se la sociedad en este sentido.

Bibliografía

• Bermúdez, R y Rodríguez, M (19996) Teoría y Metodología del aprendizaje. La Habana Ed: Pueblo y Educación.

• Bugaev, A. I (1989) Metodología de la enseñanza de la física en la escuela media. La Habana: Ed: Pueblo y Educación.

• Carrascosa Alis, J. La concepciones alternativas de los estudiantes y su implicaciones didácticas / Alís Carrascosa, J. C, Furió Más y P, Castro Valdés.- (p 21- 37). En: Temas escogidos en la didáctica de la Física. La Habana Ed: Pueblo y Educación. 1996

• Davydov, V. Tipos de generalizaciones en la enseñanza. V. Davydov. – La Habana Ed: Pueblo y Educación, 1982.

• García – Rodeja Fernández, E. Lorenzo Borral, F. Y Domínguez Castiñeiras J M. Proyecto AcAb Física. Actividades abiertas para una enseñanza integradora de la física. Universidad de Santiago de la Compostela. Servicio de Publicaciones e intercambio Científico, 1994.

• Gil Perez, D y Váldes Castro, P. Tendencias actuales en la enseñanza – aprendizaje de la Física en Temas selectos de la Didáctica de la Física. La Habana Ed: Pueblo y Educación, 1996.

• Gonzalez Bello, S. y Perez Ponce De León, N El ciclo del conocimiento científico y el desarrollo de la creatividad. Cuaderno Catarinense de Ensino de Física. Vol. 15 No 3 pp.

• Guetmánova, A . lógica. Moscú: Ed: Progreso, 1986.

• Kersttin, E. Trabajo sistemático con conocimientos adquiridos cotidianamente: una necesidad para el tratamiento de conceptos y leyes físicas. Traducción de la revista Physik in Der Shule No 4, año28, pág 135- 142, 1990.

• Kopnin, P. V. Lógica dialéctica. V. Kopnin, P. – La Habana Ed: Pueblo y Educación, – 560 p., 1983.

• Vigotsky, L. S (1982) Pensamiento y Lenguaje. La Habana Ed: Pueblo y Educación.

Autor:

Lic. Nidia D. Espinosa Rodríguez

Prof. Asistente.

Centro laboral: Instituto Superior Pedagógico Holguín.

Sede Universitaria Pedagógica. Antilla