- Resumen
- Prólogo
- Introducción.
- Práctica de laboratorio en el proceso formativo.
- Materialización de las prácticas de laboratorio.
- Referencias bibliográficas.
- Anexos
Las prácticas de laboratorio es una forma de organizar el proceso de enseñanza–aprendizaje, sin embargo, son contados los documentos que permiten realizar un estudio fehaciente de este tipo de clase. En esta monografía se muestran los resultados de un estudio y las experiencias en esta dirección, con el objetivo de mejorar su calidad y los resultados en la formación de los alumnos.
Se proponen diferentes estructuras metodológicas para su diseño, una clasificación, cómo seleccionar el contenido, los métodos a aplicar, el tipo de evaluación e incluso, cuándo declarar una práctica de laboratorio para su materialización en dicho proceso, incluyendo la aplicación de los Laboratorios Virtuales.
Palabras Claves:
Práctica de laboratorio docente,
Práctica de laboratorio,
Práctica de laboratorio de Física,
Formas de enseñanza de la Física,
Tipos de clases de la Física,
Metodología para práctica de laboratorio de Física.
La presente monografía es una segunda versión mejorada y ampliada, y continúa siendo considerada un material didáctico de gran utilidad práctica y de referencia para todos aquellos profesores y personal técnico encargados de dirigir el proceso de enseñanza-aprendizaje de las ciencias experimentales, y específicamente de la Física. Esta surge por iniciativa de los autores, dada la necesidad de su divulgación, entre otras razones, por no contar en la literatura especializada con un documento que brinde y concentre tanta información desde el punto de vista metodológico y epistemológico de este tipo de forma de enseñanza.
Los resultados mostrados, son consecuentes con los obtenidos en la tesis de doctorado del profesor Elio Jesús Crespo Madera de la Universidad de Pinar del Río (Cuba) y se exponen además, criterios y experiencias de varios profesores e investigadores dedicados durante años al perfeccionamiento sistemático de las prácticas de laboratorio docentes, como corresponde a los del MSc. Tomás Álvarez Vizoso de la misma universidad y del Dr. Guillermo Bernaza Rodríguez, que han permitido enriquecer y fundamentar las propuestas metodológicas, clasificaciones y definiciones que se reúnen en esta obra, generalizables y de fácil aplicación a todos los niveles de enseñanza en los que se incluya esta forma de enseñanza-aprendizaje: las prácticas de laboratorio.
Los autores agradecen cualquier opinión sobre la obra, por cuanto no se considera absoluto nada de lo expuesto, dada la revolución permanente en el perfeccionamiento de la educación en contraste con el desarrollo tecnológico y las tendencias y corrientes pedagógicas de la época. El intercambio solo beneficia la formación de las nuevas generaciones dirigida a la obtención del modelo del alumno egresado de los diferentes niveles de enseñanza.
Los interesados pueden comunicarse con los autores a través del correo electrónico: ; ;
Y con placer serán atendidos, siendo el intercambio fraternal, sincero y profesional lo que primará en tales contactos.Los autores
El desarrollo de la ciencia de la etapa moderna se caracteriza por el empleo intensivo de los métodos de la investigación empírica activa: EL EXPERIMENTO Y LA OBSERVACION. De estos métodos, EL EXPERIMENTO, constituye el rasgo distintivo de la ciencia de la era moderna en comparación con la ciencia de la antigüedad y del medioevo, épocas en las que por ejemplo, Aristóteles (384-322 a.n.e.) y sus discípulos trataron de explicar las causas de los fenómenos partiendo de observaciones fragmentarias, con pleno menosprecio de la práctica (de la experimentación).
De todos los pensadores de la antigüedad sólo Arquímides (287-212 a.n.e.) fue el precursor del nuevo enfoque metodológico de la investigación de la naturaleza, pues conjuntamente con el método deductivo empleó ampliamente el experimento como medio para descubrir y comprobar las hipótesis de las ciencias deductivas.
Estudiosos de la Teoría Materialista del Conocimiento se basaban en el criterio de la práctica para el desarrollo del conocimiento y señalaban:
"…que plantear fuera de la práctica el problema de que si al pensamiento humano se le puede atribuir una verdad objetiva es entregarse a la escolástica, la práctica humana demuestra la certidumbre de la Teoría Materialista del Conocimiento, y clasificaban de escolástica y subterfugios filosóficos los intentos de resolver la cuestión gnoseológica fundamental al margen de la práctica. Si lo que confirma nuestra práctica es la verdad única, última y objetiva, de ello se desprende el reconocimiento de que el único camino conducente a esta verdad es el camino de la ciencia, que se mantiene en el punto de vista materialista, es decir, "…de la contemplación viva al pensamiento abstracto y de aquí a la práctica…". (Lenin, V.; 1983)
Ello justifica la presencia en la enseñanza de las ciencias experimentales de las prácticas de laboratorio, las que merecen una atención especial, razón para dedicarle todo un estudio en el documento que se presenta a continuación.
CAPÍTULO I: LA PRÁCTICA DE LABORATORIO EN EL PROCESO FORMATIVO.
Introducción
El desarrollo de la ciencia de la etapa moderna se caracteriza por el empleo intensivo de los métodos de la investigación empírica activa: EL EXPERIMENTO Y LA OBSERVACION. De estos métodos, EL EXPERIMENTO, constituye el rasgo distintivo de la ciencia de la era moderna en comparación con la ciencia de la antigüedad y del medioevo, épocas en las que por ejemplo, Aristóteles (384-322 a.n.e.) y sus discípulos trataron de explicar las causas de los fenómenos partiendo de observaciones fragmentarias, con pleno menosprecio de la práctica (de la experimentación). De todos los pensadores de la antigüedad sólo Arquímides (287-212 a.n.e.) fue el precursor del nuevo enfoque metodológico de la investigación de la naturaleza, pues conjuntamente con el método deductivo empleó ampliamente el experimento como medio para descubrir y comprobar las hipótesis de las ciencias deductivas.
Estudiosos de la Teoría Materialista del Conocimiento se basaban en el criterio de la práctica para el desarrollo del conocimiento y señalaban:
"…que plantear fuera de la práctica el problema de que si al pensamiento humano se le puede atribuir una verdad objetiva es entregarse a la escolástica, la práctica humana demuestra la certidumbre de la Teoría Materialista del Conocimiento, y clasificaban de escolástica y subterfugios filosóficos los intentos de resolver la cuestión gnoseológica fundamental al margen de la práctica. Si lo que confirma nuestra práctica es la verdad única, última y objetiva, de ello se desprende el reconocimiento de que el único camino conducente a esta verdad es el camino de la ciencia, que se mantiene en el punto de vista materialista. (Lenin, V.; 1983)
Ello justifica la presencia en la enseñanza de las ciencias experimentales de las prácticas de laboratorio, las que merecen una atención especial.
1.1- Concepción, razón de existencia y definición de la práctica de laboratorio.
La práctica de laboratorio se introduce en la educación a propuesta de John Locke, al entender la necesidad de realización de trabajos prácticos experimentales en la formación de los alumnos y a finales del siglo XIX ya formaba parte integral del currículo de las ciencias en Estados Unidos, extendiéndose con posterioridad a los sistemas educacionales del resto de los países Inglaterra (Barberá, O. y Valdés, P., 1996; Andrés Z., Ma. M., 2001).
En la literatura especializada sobre el tema se pueden encontrar diversos términos para identificar a la actividad práctica en el laboratorio docente, que se considera oportuno destacar en este contexto, estos son: "Trabajo de Laboratorio" (expresión usada en América del Norte, U.S.), Trabajo Práctico", más usado en Europa, Australia y Asia y el de "Experiencias Prácticas", todos son utilizadas prácticamente como sinónimos (Tamir y Lazarowitz ;1993 y Hodson, D.;1993 y 1994), sin embargo, en este trabajo se utilizará el término "Práctica de Laboratorio" , que es el que se usa comúnmente, y por lo general, en los centros de enseñanza de Cuba y Latinoamérica.
La práctica de laboratorio es considerada tradicionalmente un tipo de clase dentro de la tipología de clases para el proceso de enseñanza-aprendizaje cuando este tiene un carácter académico, como bien se puede observar en definición emitida en la Resolución No. 269/91 del nuevo Reglamento del Trabajo Docente y Metodológico en la Educación Superior, expresada en el siguiente artículo, citado textualmente:
Artículo 72: La práctica de laboratorio es el tipo de clase que tiene como objetivos instructivos fundamentales que los alumnos adquieran las habilidades propias de los métodos de la investigación científica, amplíen, profundicen, consoliden, generalicen y comprueben los fundamentos teóricos de la disciplina mediante la experimentación empleando los medios de enseñanza necesarios.
Como norma se deberá garantizar el trabajo individual en la ejecución de las prácticas de laboratorio.
Definición que se tratará de corregir en el desarrollo de esta monografía, por que entrre otros aspectos, resalta el trabajo individual, cuando no es por lo que se aboga en la actualidad durante el proceso de formación de los alumnos.
De acuerdo a su concepción inicial, le corresponde el papel o función principal del desarrollo de habilidades experimentales, aunque durante todo este trabajo se expondrán otras de sus potencialidades formativas, algunas de ellas implícitamente consideradas en la definición anterior.
La práctica de laboratorio es una actividad que se organiza y se imparte en tres partes o momentos esenciales: Introducción, Desarrollo y Conclusiones, razón para considerarlas una forma de organizar el proceso para enseñar y para aprender. Constituyen en sí un proceso de enseñanza-aprendizaje en el cual se manifiesta todos los componentes no personales del proceso: problema, objeto, objetivos, forma, métodos, contenido, medios y evaluación.
La forma de enseñanza es considerada una cualidad o característica del mismo, por cuanto determina su organización tanto espacial como temporal, el orden que adopta para alcanzar los objetivos, por esta razón, se considerará a la práctica de laboratorio en el resto del documento como una forma de enseñanza, que indudablemente, implica un aprendizaje, diferente y más integral que en otras formas o tipos de clases.
Los autores de esta monografía, han considerado emitir una definición general de práctica de laboratorio a partir de un conjunto de criterios que determinan sus características fundamentales, en contradicción con la expuesta anteriormente, pero que satisface las exigencias de la educación en los tiempos actuales, manifestada en la expectativas del modelo del profesional egresado de las universidades cubanas.
Tales criterios permiten definir a plenitud lo que deber ser una práctica de laboratorio estos son:
1.- Clasificación.
2.- Funciones específicas
3.- Fases del proceso de dirección de la actividad en cuanto a:
a.-Organización y planificación.
- Clímax físico y psicológico.
- Condiciones objetivas y subjetivas para la efectiva realización.
b.- Ejecución de las actividades.
- Interacción entre los participantes y recursos.
c.- Control y evaluación.
Así se obtiene que una práctica de laboratorio es un;
"Proceso de enseñanza-aprendizaje facilitado y regulado por el profesor, que organiza temporal y espacialmente para ejecutar etapas estrechamente relacionadas, en un ambiente donde los alumnos pueden realizar acciones psicomotoras, sociales y de práctica de la ciencia, a través de la interacción con equipos e instrumentos de medición, el trabajo colaborativo, la comunicación entre las diversas fuentes de información y la solución de problemas con un enfoque Interdisciplinar-Profesional".
En la actualidad se ha generalizado y defiende el criterio entre muchos docentes de ciencias, a los cuales su suman los autores de esta monografía, que este tipo de actividad práctica, de experiencias prácticas, son parte esencial del proceso de enseñanza-aprendizaje y, por tanto, nunca podrán ser excluidas de la formación integral de los alumnos, fundamentalmente, alumnos de ciencias e ingeniería.
Autores como Holftein, A. y Luneta, V.N.(1982) y Carlson, E.H. (1986), afirman que constituyen un medio "único" para la enseñanza de las ciencias, aunque su inclusión en el proceso formativo, continúa siendo un tema de debate, fundamentalmente, por las divergencias aún existentes en cuanto a los objetivos, funciones y la forma de implicarlas en el proceso de formación.
Algo similar ocurre con los métodos de enseñanza-aprendizaje más efectivos para lograr los objetivos e incluso, en la posibilidad de reformas o perfeccionamiento de las metodologías empleadas para su desarrollo, existiendo en este sentido hasta quienes han planteado e incluso llegado a inferir, que las prácticas de laboratorio constituyen una pérdida de tiempo, que son poco eficaces en la formación y al final terminan prescindiendo de ellas.
Entre los docentes existe el consenso en cuanto a su utilidad como recurso informativo, motivador y formativo, originado por la convicción de que el estudio de los conceptos y sus relaciones, y los procedimientos científicos, no pueden ser separados de los eventos físicos subyacentes.(Chrobak, R. y Ganzarolli, I. M., 2002).
Por otra parte, como bien ha expresado Hodson, D. (1994): hay profesores que hacen uso de la práctica de laboratorio de manera irreflexiva: sobreutilizada, es decir, en demasía en el sentido de que las emplean como algo normal y no como algo extraordinario o peor aún, infrautilizada, en el sentido de que no se explota al máximo su auténtico potencial instructivo, educativo como desarrollador, identificándose gran cantidad de prácticas de laboratorio con un mal diseño que carecen de valor formativo real.
El desarrollo histórico del perfeccionamiento de la enseñanza de la Física en la educación superior en Cuba (Álvarez de Zayas, C.,1986), desde la reforma universitaria en enero 1962 hasta los dos últimos períodos (Plan de Estudio C y C Perfeccionado (1998), específicamente para la carrera de Geología, Anexo No.1), es una pequeña muestra de esa atribuible significación, al observar un incremento en las horas dedicadas, como una consecuencia de la comprensión generalizada entre los docentes, de que las actividades prácticas en el laboratorio, son parte esencial en la enseñanza de las ciencias y no podrán ser excluidas de su aprendizaje.
Sin embargo, es la forma de enseñanza que no ha resultado objeto de muchas transformaciones didácticas en el país, manteniendo formatos metodológicos conocidos como tradicionales desde su incorporación al proceso, a pesar de que en la educación superior se hacen grandes esfuerzos metodológicos y de recursos para modificar la actuación de los docentes y de los alumnos durante el proceso de formación, con el objetivo de lograr un aprendizaje significativo de la Física y de las ciencias en sentido general.
En esta dirección se destacan algunos investigadores cubanos que han trabajado en la transformación didáctica de las prácticas de laboratorio tratada como proceso de investigación, estos son entre otros: Valdés, P. y R. (1996), y Fundora, J.(2000), Calzadilla, O. y otros (2000), González, T., et al. (1999, 2001), Bernaza, G.(1992), Crespo, E.J. (1997, 2000, 2001).
En el ámbito internacional se reporta un continuo perfeccionamiento de esta forma de enseñanza en el nivel secundario y muy discreto en la educación superior, igualmente dirigidos a la formación de actitudes científicas, a través de la realización en el aula de pequeñas investigaciones dirigidas por el profesor.
1.2.- Paradigmas de mayor incidencia sobre las prácticas de laboratorio.
Las transformaciones que han acontecido en las teorías de la enseñanza y reformas de currículums en el contexto educativo como enfrentamiento a la ya arcaica enseñanza tradicional, que peca de memorística, verbal y reproductiva, no acorde con las nuevas exigencias y evolución actual de la sociedad ni con los nuevos problemas que ella se plantea, ha traído como consecuencia el replanteamiento de una serie de corrientes de la Pedagogía (Anexo No.2) que han repercutido, sin lugar a dudas, a nuevas concepciones del proceso de enseñanza-aprendizaje de la Física y, por tanto, al surgimiento e implantación de diferentes paradigmas en la enseñanza de las Ciencias (Anexo No.3) que igualmente han incidido en las prácticas de laboratorio, de los cuales se realiza un breve comentario a continuación:
DE TRANSMISIÓN-RECEPCIÓN: Las prácticas de laboratorio constituyen un complemento de la enseñanza-aprendizaje verbal, donde se persigue ante todo la oportunidad para el desarrollo de habilidades manipulativas y de medición, para la verificación del sistema de conocimientos, para aprender diversas técnicas de laboratorios y para la apliación de la Teoría de errores empleada para el procesamiento de la base dedatos experimental y posterior interpretación de los resultados. En este tipo de actividad, el alumno reproduce cabalmente las orientaciones dadas en el documento (guía) elaborado por él profesor o colectivo de estos, los que han considerado qué acciones deben hacer los alumnos y cómo proceder, no dando oportunidad para razonar del porqué tiene que operar así o realizar esas mediciones y no de otra forma. En este sentido, autores como Gómez y Penna (1988), Joan (1985), Robinson (1979), Steward (1988) y Tobin (1990) entre otros, han calificado las prácticas realizadas bajo este formato tradicional como absolutamente rutinarias, donde está prohibido investigar, donde no hay sorpresas y que falsean el carácter formador de los métodos de la ciencia.
DE DESCUBRIMIENTO (Autónomo): Este paradigma surge como reacción de la ineficiencia del modelo anterior y sus aspectos esenciales lo constituyen los procedimientos científicos para la adquisición de habilidades por parte de los alumnos, poniéndolo en una situación de apredner a hacer y practicar la ciencia. Al respecto señala Hodson (1999), que el aprendizaje por descubrimiento no sólo es filosóficamente defectuoso, por dar una idea errónea de los métodos de las ciencias y de los algoritmos para la realización de las investigaciones científicas, sino que es pedagógicamente inviable. Las prácticas de laboratorio realizadas bajo esta concepción inductivo-empirista limita la autonomía de los alumnos, no se plantea ningún problema concreto a resolver y se invita a explorar y a descubrir lo que puedan, no recomendando tampoco ningún procedimiento para la ejecución de las actividades, coincidiendo con este autor, que no se puede descubrir algo para lo cual no se está preparado conceptualmente y no se sabe donde mirar, cómo mirar o cómo reconocer algo cuando se encuentra. Además, lo que tiene como propósito ser una indagación por el alumno termina convirtiéndose en una forma sutil, pero poderosa de dirección y control por parte del profesor. Se considera que las experiencias en el laboratorio deberían preceder a la enseñanza en el aula y que el manual de laboratorio debería dejar de ser un volumen que indica al alumno qué hacer y esperar, siendo sustituído por materiales permisivos y abiertos que indiquen ámbitos en los que puedan encontrarse problemas.
DE ENFOQUE DEL PROCESO: Surge como una motivación de la introducción del método científico en la enseñanza-aprendizaje de las ciencias a partir de las deficiencias detectadas en el paradigma "De Descubrimiento", considerando como secundarios y menos importantes la adquisición de conocimientos conceptuales concretos que la comprensión y el desarrollo de habilidades y técnicas de indagación científica, lo cual contradice la realidad en todo proceso de investigación, por cuanto este tiene que estar sustentado en la teoría. Las prácticas de laboratorio realizadas con este enfoque pueden conducir a que los alumnos, capaces de alcanzar un rendimiento adecuado en la realización de tales tareas descontextualizadas, son luego incapaces de integrar esas habilidades y capacidades en una estrategia coherente y efectiva para la investigación científica que se ha pretendido desarrollen en esta actividad.
CONSTRUCTIVISTA: La comprensión de algunos investigadores de a lo que pudiera conducir las ideas del llamado "Enfoque del proceso", dio la posibilidad que durante la década de 1980 y a principios de la década de 1990 se destacarán cada vez más los enfoques constructivistas respecto a aprender ciencia. Está dirigido a favorecer la situación de interés y de retroalimentación de los alumnos de manera que los estimule a la búsqueda de respuestas por iniciativa propia, teniendo en cuenta desde un inicio, el conocimiento previo de los alumnos, sus ideas y puntos de vista. Una práctica de laboratorio desarrollada bajo este formato, garantiza resultados altamente productivos utilizando los métodos y criterios apropiados para asegurar la calidad del proceso de enseñanza y aprendizaje, pues existe una interacción dinámica entre la realidad, el contenido, el docente, los alumnos y el medio para favorecer el aprendizaje. Se establece un paralelismo entre los procesos de aprendizaje de ciencias y de construcción histórico-social de las teorías científicas. Se destaca que el propósito principal de la empresa científica, no es cuestionar ideas, si no resolvernsituaciones problemáticas.
La tendencia al surgimiento de nuevos paradigmas, lleva a la suposición de que en su base se encuentran las ideas de la Teoría Constructivista del Conocimiento por el modo en que se pretende que el alumno adquiera los mismos, conduciendo a que el proceso de la práctica de laboratorio se aproxime más a lo que realmente se pretende obtener de los alumnos: un sujeto activo, que tome decisiones, resuelva problemas, razone, en fin, que sea el máximo responsable de su aprendizaje y llegue a ser útil a la sociedad.
Un reflejo elocuente de la presencia de tendencias pedagógicas actuales tales como la Escuela Nueva, la Cognitiva, Tecnología Educativa y otras, lo es el papel de los componentes personales del proceso docente educativo, en el cual el alumno (con un papel activo) está colocado en el centro de su propio proceso de aprendizaje y el maestro realiza la función de facilitador del mismo, no llegándose a extremos de teorías como la Pedagogía Autogestionaria u otras donde se perdió el papel de dirigente del proceso de enseñanza-aprendizaje que debe tener el maestro.
Es digno reconocer, que a pesar de que el paradigma tradicional de "Transmisión-Recepción" es fuertemente criticado por las tendencias pedagógicas actuales, a través de su adecuada aplicación, se han obtenido muy buenos talentos, por lo que aún puede resultar de gran utilidad, siempre y cuando el profesor realice una eficaz y eficiente planificación, orientación y control del proceso de enseñanza-aprendizaje.
Para el caso de las prácticas de laboratorio este paradigma, como se ha dicho en otro momento, resulta de gran utilidad cuando los objetivos de esta actividad se encuentran en un nivel de asimilación reproductivo de los contenidos (sistematización de conocimientos, habilidades manipulativas y de medición, destrezas, y otras técnicas de laboratorio)
1.3.- ¿Cuál debe ser la función de una práctica de laboratorio en el proceso formativo de los alumnos?
Es evidente que este tópico está referido a lo que se espera o más bien, a los objetivos específicos de este tipo de actividad académica con manifestación en ella de las dimensiones del proceso de enseñanza-aprendizaje: instructiva, educativa y desarrolladora. Tales objetivos deberán estar supeditados a las exigencias e intereses muy particulares del proceso formativo de los alumnos y sobretodo, al nivel de enseñanza correspondiente, muy relacionado con aspectos psicológicos de la personalidad de estos educandos y con los niveles de acercamiento a la vida: académico, laboral e investigativo (Álvarez, C.,1996).
La consulta a diversas fuentes de información especializada sobre el tema y la experiencia adquirida en tantos años de trabajo dedicados a esta actividad, conduce a afirmar que las funciones de las prácticas de laboratorio pueden resumirse empleando para ello, cada uno de los niveles acercamiento a la vida antes señalados:
Desde el punto de vista ACADÉMICO:
1) Proporcionar experiencias concretas y oportunidades para afrontar los errores conceptuales de los alumnos.
2) Proporcionar una visión de conjunto de las distintas ciencias y la naturaleza provisional y tentativa de sus teorías y modelos, así como del enfrentamiento a los fenómenos de la vida cotidiana y el entendimiento del Cuadro Físico del mundo.
3) Intuir y prever el comportamiento de las magnitudes físicas dadas, de acuerdo al problema identificado y objetivos específicos de la práctica (Emisión de hipótesis).
4) Graficar y valorar el comportamiento de las magnitudes físicas.
5) Lograr hábitos de lectura, de análisis y de síntesis.
6) Lograr un adecuada expresión oral (fluidez y coherencia en la comunicación) a través del diálogo.
7) Lograr un adecuada expresión escrita (coherencia en la redacción, ortografía) en la presentación de los resultados.
8) Interaccionar con diversas fuentes de Información incluyendo las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones para la actualización del contenido en cuestión, exigiendo la visita a centros de Información Científico Técnico y la interrelación comunicativa entre las fuentes.
9) Mostrar sus conocimientos, capacidades y habilidades con sencillez, honestidad y honradez.
10) Estimular modos de actuación de la personalidad como la actitud ante el estudio y la superación sistemática.
Desde el punto de vista LABORAL:
1) Dar la oportunidad de manipular y procesar base de datos por medio de las computadoras. Utilización de Software.
2) Transferir o generalizar soluciones a otras situaciones problemáticas.
3) Manipular y medir con instrumentos de medición.
4) Evaluar la exactitud, precisión y el rango de error de los instrumentos y equipos utilizados y de las mediciones realizadas.
5) Crear hábitos de autonomía e independencia cognoscitiva.
6) Inducir a la crítica y a la autocrítica.
7) Formar valores como la responsabilidad, el respeto mutuo y el colectivismo.
8) Formar hábitos de ahorro de recursos.
9) Cuidar y conservar del medio ambiente.
10) Enseñar técnicas de seguridad y medidas de protección e higiene del trabajo.
11) Inducir a la búsqueda de opciones de soluciones posibles de un hecho, situación o fenómeno dado.
12 Estimular una cultura del trabajo en grupos, cooperativo y colaborativo.
Desde el punto de vista INVESTIGATIVO:
1) Desarrollar habilidades de razonamiento lógico e interpretativo.
2) Comunicar valores relativos a la naturaleza de las ciencias.
3) Simular y apreciar el papel del científico en la investigación.
4) Procesar, valorar e interpretar los resultados experimentales obtenidos.
5) Elaborar y defender un informe técnico.
6) Identificar y formular el problema dada una situación problemática.
7) Diseñar experimentos y/o montajes experimentales que permitan constatar hipótesis de problemas planteados.
8) Luchar y combatir el conformismo y el positivismo.
9) Mostrar las virtudes de las ciencias experimentales.
10) Introducir y aplicar métodos de la investigación científica.
11) Emplear las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones.
12) Actualización en la información científica.
Las prácticas de laboratorio de Física, como ninguna otra forma de enseñanza, permiten explotar mucho más las potencialidades de los alumnos y del propio proceso de enseñanza-aprendizaje, que en muchas ocasiones se ignoran o se menosprecian, por ello ha resultado ser la forrma de enseñanza idónea para lograr una mayor aproximación al modo de actuación profesional, al facilitar la ejecución del mayor por ciento de las acciones descritas en el modelo del profesional.
Esta conclusión obliga a los docentes a realizar un análisis de la metodología a emplear, de acuerdo a los objetivos previstos, y garantizar las orientaciones adecuadas para la autopreparación y el trabajo independiente en el desarrollo de la práctica de laboratorio, de manera que se obtengan en los alumnos cada uno de los conocimientos, habilidades, capacidades y actitudes que se han resumido en los anteriores niveles del proceso formativo, y por tanto, que el producto final del proceso corresponda a un individuo integral y capaz, que egresado de los centros de educación superior satisfaga las necesidades de la sociedad.
1.4.- ¿Es realmente la práctica de laboratorio un proceso?
La respuesta es afirmativa, pues la actividad que se realiza en una práctica de laboratorio se caracteriza como en todo proceso, por:
1.- Estar conformada por etapas (introducción, Desarrollo y Conclusiones), organizadas bajo un enfoque sistémico y sistemáticamente relacionadas.
2.- Estar organizadas temporal y espacialmente.
3.- Estar constituidas por componentes estrechamente relacionados entre si.
Además, se puede inferir que la práctica de laboratorio constituye un subproceso dentro del proceso de enseñanza-aprendizaje general al que tributa como forma organizativa.
Homologando la definición de Álvarez, C.(1996) de Proceso Docente Educativo, al emitido de práctica de laboratorio, a partir de los diferentes componentes que lo constituyen y aceptando de que sí es un proceso, se puede expresar que:
"La práctica de laboratorio es un proceso de enseñanza-aprendizaje administrado por el profesor, que como resultado de las relaciones sociales entre los sujetos que participan: alumno-profesor-especialistas-alumno-fuentes de información, se ejecuta de modo sistémico a través de una metodología que lo organiza por etapas, tanto en el plano instructivo (objetivos) por la adquisición de las habilidades intelectuales y manuales que se forman al capacitar al alumno para investigar, hacer ciencia y resolver el encargo social mediante la solución de la una situación problemática (Problema) concientizada al actuar sobre el objeto de estudio; como en el plano educativo apropiándose de toda una cultura social en correspondencia con el contexto histórico cultural en que ocurre, implícita en la interacción con las fuentes de información relacionadas con el Contenido de la actividad; expresada en la participación colaborativa, activa y consciente de los alumnos con la aplicación de Métodos que motiven y despierten el interés, por la asignatura y la profesión, organizado y planificado en espacio y tiempo, observando estructuras organizativas (forma) a partir de los Medios (recursos materiales, humanos e informáticos) puestos a disposición de la dinámica de la actividad, determinada por las relaciones causales entre los componentes descritos, y de ellos con la sociedad, que expresados en el comportamiento del alumno en la ejecución de la práctica de laboratorio y la comunicación del informe técnico donde muestra los resultados obtenidos, conlleva a la Evaluación final de la práctica de laboratorio con independencia de controles parciales que conllevan a la regulación del aprendizaje.
Es por tanto, una actividad docente manifestada como proceso, donde están presentes cada uno de los componentes personales: alumno-profesor, y no personales: problema, objetivos, objeto de estudio, medios, formas, métodos, contenido y la evaluacion, en continua y sistemática retroalimentación.
1.5.- Las prácticas de laboratorio de física en los diferentes niveles de enseñanza.
Es innegable que la concepción de una práctica de laboratorio estará en función, entre otras cosas, del nivel escolar que se trate en la organización macroestructural de la enseñanza en cada sistema de educación, y desde luego, dirigida a los fines u objetivos a los que corresponde tal organización, lo cual no significa que puedan extrapolarse funciones entre los diferentes niveles, como resulta la de facilitar un proceso de investigación científica.
En la educación cubana por ejemplo, dadas las necesidades propias de su contexto social, a la enseñanza media se le otorga una importancia significativa, al ser donde el alumno transita por el controvertido proceso de formación de la personalidad en la adolescencia y se enfoca hacia la dimensión actitudinal con el fin del afianzamiento de los valores correspondientes a una adecuada manifestación social de los individuos respecto a su educación cívica, patriótica y militar.
En consecuencia, en tal contexto es necesario que el maestro oriente la actividad de la práctica de laboratorio hacia acciones encaminadas a la formación de habilidades concernientes a la educación formal, la defensa de la identidad nacional, etc.
La enseñanza media superior apunta hacia un plano más académico de formación, tendiente hacia lo conceptual y procedimental como dimensiones del contenido, sin descuidar lo logrado en la otra dimensión (actitudinal) en la etapa de formación anterior.
Esta etapa se entiende como antesala, de preparatoria para los estudios de nivel superior, capacitando al alumno en los contenidos básicos que necesitará en tal nivel. Lo antes expuesto, indica que en el preuniversitario la práctica de laboratorio de Física adquiere una importancia radical, pues es el momento justo para lograr la formación primaria de las estructuras personológicas que permitan la obtención de las capacidades de observación y experimentación con los más difundidos fenómenos naturales, los fenómenos físicos acorde con los objetivos de la enseñanza.
La enseñanza superior prioriza los contenidos en correspondencia a las exigencias locales, nacionales e internacionales que se le imponen, a modo de encargo social al profesional que se está formando. Razón que aduce a la práctica de laboratorio de Física a completar la formación del alumno, en cuanto a la observación, la experimentación y la investigación científica para poder enfrentar los retos sociales en cuya base se encuentren fenómenos físicos, tanto en la práctica laboral como social.
Un aspecto importante en la formación de los alumnos en los diferentes niveles de enseñanza, y que la Física ha asumido, es la aplicación e interpretación del tratamiento estadístico y los errores introducidos en la experimentación, situación que el profesor de Física trata de resolver, precisamente con las práctica de laboratorio y en la actualidad con la aplicación de diferentes software de paquetes estadísticos, en función, claro está del nivel de enseñanza.
El tratamiento de los datos experimentales en cada nivel estará acorde con el sistema de habilidades de formación del cuadro matemático del mundo que se pretende cumplimentar en el sistema de conocimientos de los alumnos.
En el contexto de la Escuela Cubana, en el nivel medio se exige que los alumnos conozcan y trabajen términos como: los de cifras significativas, la expresión de los resultados utilizando el error absoluto (llamado en este nivel, error de apreciación) y el uso de medidas para la reducción de los errores sistemáticos de las mediciones.
En el nivel Preuniversitario, además de continuar con el trabajo emprendido por el nivel anterior, ya se realizan cálculos de errores para mediciones indirectas, la representación gráfica de la base de datos y ajuste de rectas. En tal caso, se utilizan ecuaciones derivadas de análisis estadísticos, de modo reproductivo, tales como las obtenidas por dispersión logarítmica del error a la ecuación de trabajo, etc.
La estadística que se emplea en las prácticas de laboratorio del nivel superior, es discutida desde el punto de vista metodológico en el seno del colectivo de la disciplina, (Díaz Domínguez, T., 1999), por cuanto debe responder, al sistemas de habilidades y capacidades exigidas en el currículo de cada profesión respecto al modo de actuación y modelo del profesional que se forma en este nivel, y la Física deberá ponerse en función de tales intereses, a través de sus propios métodos físicos, matemáticos y de investigación con el apoyo de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones.
Otro de los aspectos de notable interés para la formación de los alumnos es la construcción de gráficas en sistemas de coordenadas, donde se muestren y analicen las dependencias y comportamiento de las magnitudes físicas objeto de medición, y las práctica de laboratorio son un medio muy eficaz para tales fines, a partir de los datos obtenidos de las mediciones efectuadas en el experimento, sin embargo:
En la secundaria básica los alumnos no construyen gráficas de este tipo, pero sí analizan en la solución de ejercicios el comportamiento de magnitudes físicas expresadas en sistemas de coordenadas cartesianas con ejes a escalas lineales.
En el preuniversitario, los alumnos construyen gráficas en sistemas de coordenadas cartesianas, a partir de la expresión matemática que implique el comportamiento de las variables o magnitudes físicas que se analicen, oportunidad que se aprovecha en las prácticas de laboratorio para plotear y expresar los resultados experimentales.
En la universidad, de acuerdo a las exigencias formuladas en los Planes de Estudio de las diferentes carreras, se explotan mucho más las potencialidades de las gráficas y su diversidad, de acuerdo a la complejidad de las ecuaciones de trabajo y el comportamiento de las magnitudes físicas que intervienen en el proceso que se analiza en el laboratorio, exigiéndole a los alumnos su construcción tanto manual como en computadora, orientando para este caso el razonamiento y explicación de los resultados que se obtienen de la gráfica, pues solamente introducen los datos experimentales, selecciona la variable o función para cada eje y el software hace lo demás.
Después del derrumbe del campo socialista europeo, los laboratorios docentes se han visto afectados por la carencia de recursos en lo que respecto su sustitución y actualización tecnológica, lo que ha traído como consecuencia serias limitaciones desde el punto de vista experimental en la enseñanza de la Física y otras ciencias, en todos los niveles de enseñanza, por cuanto se dirige un proceso de enseñanza-aprendizaje para jóvenes y adolescentes ávidos de conocimientos, prestos a descubrir, a mostrar su independencia y de lo que son capaces de hacer, y otros rasgos de la personalidad en estas etapas de la vida muy útiles para lograr un aprendizaje significativo, y que en muchas ocasiones, menospreciamos o se desconocen.
En el Anexo No.4 se resumen algunas consideraciones a tener en cuenta para planificar y desarrollar prácticas de laboratorio en los diferentes de enseñanza que se han tratado en este apartado a partir de la clasificación propuesta por estos mismos autores.
1.6.- Conclusiones del Capítulo I.
1.- Las prácticas de laboratorio en la enseñanza de las ciencias y sobretodo de la Física, es merecedora de una mayor dedicación para su constante perfeccionamiento, por cuanto es una actividad que contribuye al desarrollo de la personalidad de los educandos de una manera integral en el proceso formativo en que está inmerso y por tanto, en la calidad del egresado de las universidades.
2.- En los nuevos planes de estudio D, las prácticas de laboratorio constituyen un recurso importante para que los alumnos aprendan haciendo y se puedan enfrentar a situaciones problemáticas cuya solución los ayude a resolver problemas de su vida cotidiana y futura vida laboral.
3.- Para el profesor constituye un reto, por cuanto debe dedicar más tiempo a la planificación de la práctica de laboratorio en la búsqueda de un sistema de orientaciones-acciones que conduzca a la ejecución de un proceso y, por tanto, a un aprendizaje desarrollador, a partir de los recursos con que cuente y con el apoyo de las tecnologías de la información y las comunicaciones, en las que el uso de la computación cumple un carácter dual, pues al mismo tiempo que satisfacen las necesidades cognoscitivas de los alumnos en el cumplimiento de los objetivos, integran a estos y al mismo profesor en el desarrollo vertiginoso de estas tecnologías.
CAPÍTULO II: MATERIALIZACIÓN DE LAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO.
Introducción
La materialización de las prácticas de laboratorio siempre han constituido una problemática dentro de un colectivo de profesores que prefieren las clases teóricas y las clases prácticas de resolución de ejercicios y problemas con lápiz y papel.
Aún hoy, algunos profesores universitarios la ven como algo ajeno, divorciado del resto del sistema de las formas de enseñanza-aprendizaje concebidas para el cumplimiento de los objetivos de la asignatura. Es un hecho que cualquier afectación del proceso, se limita a sustituir el tiempo de una práctica de laboratorio por otra forma de enseñanza que le permita vencer el sistema de conocimientos establecidos, aún reconociendo, la necesidad de la formación de habilidades experimentales y otras técnicas de laboratorio.
Algunas de las razones del por qué sucede esto, es precisamente, por que el diseño metodológico no satisface sus expectativas y no cuentan con el tiempo necesario para dedicarlo al perfeccionamiento didáctico, donde la experiencia pone al descubierto un gran esfuerzo y horas de dedicación para dejarla lista y su puesta a punto para su materialización y reproducción.
En este capítulo se pretende facilitar al profesor algunas herramientas didácticas para la realización de las prácticas de laboratorio, conducentes a la reflexión: primero, a tenerlas en cuenta en toda su plenitud y potencialidad formativa, y segundo, realizarlas con la calidad que requiere este profesional que formamos, ofertando al respecto algunas variantes metodológicas obtenidas en una investigación, de acuerdo al interés de formación y recursos disponibles.
2.1.- La orientación como aspecto fundamental en el logro de los objetivos de una práctica de laboratorio.
El mayor por ciento del éxito en el proceso de enseñanza-aprendizaje desarrollado en una práctica de laboratorio depende de "la orientación", dada por el profesor y la orientación que se logra de los alumnos durante el desarrollo del proceso, al trazar su estrategia de aprendizaje, ambas orientaciones muy en correspondencia.
La orientación se concibe como un proceso que se construye por el sujeto (que lo debe orientar y el orientado), en determinadas condiciones históricas culturales y en interacción con el entorno social, de cual forma parte. Es casi imposible alcanzar cualquier aprendizaje, sin una orientación previa y es decisiva en cualquier actividad, así se han referido Talízina (1988) y Bernaza (2000), agregando este último, que de cuán efectiva sea la orientación dependerá si se produce un aprendizaje memorístico o desarrollador.
Las orientaciones para el desarrollo de las prácticas de laboratorio, deberán ser una consecuencia del análisis de la relación OBJETIVO-CONTENIDO–MÉTODO, tríada en la que se manifiesta una de las Leyes de la Didáctica según Álvarez de Zayas, C.(1996), y para Talízina, N. (1988) representan los eslabones del Proceso Docente Educativo más importantes, es decir, que las orientaciones siempre deben responder a las preguntas: ¿qué, cómo, para qué y para quiénes se introduce la realización de ésta o aquella práctica de laboratorio?;
La primera interrogante (¿el qué, qué enseño?) se refiere al CONTENIDO, quien determina el sistema de conocimientos, de habilidades y los valores a formar en esa actividad; la segunda (¿el cómo, cómo enseño, cómo logro lo que quiero?) se refiere a los MÉTODOS y procedimientos a seguir por el alumno e incluso por el profesor para lograr la orientación adecuada; la tercera (¿el para qué, para lograr qué?) a los OBJETIVOS y en su cumplimiento debe haberse hecho significativo, para el alumno, la actividad docente. ¿Para quiénes, a quiénes está dirigida? da respuesta al nivel de enseñanza, por cuanto el desarrollo de la personalidad de los alumnos esta en correspondencia con la edad, el tipo de alumno (aspectos de la personalidad), respecto a la orientación de su aprendizaje y formación, es decir, la futura ocupación profesional, posible vocación o perfil ocupacional, de manera que se satisfagan sus intereses y necesidades.
De acuerdo a las respuestas obtenidas, se concibe y planifica el sistema de orientación-acción (Anexo No.5), describiéndolo a partir de las dimensiones del contenido y las acciones del modo de actuación profesional, tendiendo en cuenta además, las partes funcionales en las que se divide la acción según Galperin: Parte Orientadora, Parte de Desarrollo y la Parte Ejecutora (Talízina, N. 1988). De este sistema se obtiene la guía de los alumnos para el desarrollo de la práctica de laboratorio, todas ellas en función además, de los recursos materiales, humanos e informáticos disponibles.
Durante el proceso de orientación de la práctica de laboratorio y la ejecución de esta por parte de los alumnos, tanto estos como el profesor, se sumergen desde el inicio en todo un proceso mental, de análisis y reflexiones cognitivas y metacognitivas; el segundo concibiendo cada una de las acciones y procedimientos a realizar por los alumnos para cumplir los objetivos previstos, y el primero en cómo auto-orientarse y planificar sus propias acciones derivadas de las propuestas por el profesor, elabora su propia estrategia de aprendizaje, donde lo autorregula a través de las correcciones hechas por otros más desarrollados.
Los estados afectivos-emocionales que caracterizan la orientación del aprendizaje y el propio aprendizaje, como los producidos dentro de cualquier actividad humana, son parte del proceso permanente de configuración de la personalidad humana, insertándose dentro de él como un elemento de sentido más, que adquirirá su significación dentro del propio curso de aprendizaje y no como un elemento externo a él, por muy significativo que parezca ser.
Solo la implicación reflexiva y emocional del sujeto en la construcción de su orientación puede conducir a lo que llamamos orientación personalizada, durante la misma el sujeto integra todo aquello que posee valor orientador a su aprendizaje significativo y experiencias personales referenciales y al desarrollo de actividades auto determinadas, por ejemplo, de comprensión o representación.
La orientación que ofrece el profesor debe propiciar que la actividad de aprendizaje se erija en unidad subjetiva del desarrollo personal, para ello es necesario que esta posea significación (significado y sentido para el alumno) y se pongan de manifiesto contradicciones que pueden ser resueltas dentro de la zona de desarrollo potencial del alumno.
El significado y sentido de la orientación que se pretende reconozca el aljumno, debe hacerse sobre la base de su historia personal, de su desarrollo actual, cuya expresión son sus modos de pensar y actuar, valores, estrategias de aprendizajes, estilos cognitivos, etc.
Si se logra que el sujeto construya de forma consciente, reflexiva y emocional su propia orientación imprimiéndole sentido personal, se puede afirmar, que se ha logrado una orientación personalizada. Generalmente esto ocurre mediante actividades que él mismo selecciona o crea, comunicándose directamente con la sociedad o con sus productos o a través de su pensamiento reflexivo, incorporando lo nuevo y significativo a su experiencia personal.
Sin pretender ser absolutos en el tema, para orientar correctamente la actividad de los alumnos en el laboratorio, es importante tener claro y definir el tipo de práctica de laboratorio que se pretenda introducir en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura (Según Clasificación Anexo No. 13) en correspondencia con los sistemas de objetivos y habilidades exigidas en el Plan de Estudio y los criterios de clasificación establecidos (ver epígrafe 2.5, pág. 43).
A la hora de concebir una práctica de laboratorio, el profesor debe mostrar una de sus cualidades básicas: la empatía. Esto es, colocarse en el lugar de sus alumnos y reflexionar desde esa óptica acerca de qué ayuda necesitaría para realizar la tarea orientadas, más para lograr ser empático, el docente, tendrá en cuenta el nivel de desarrollo personológico de estos, obteniendo un diagnóstico efectivo del mismo. Un fundamento a las Teorías del Diagnóstico del desarrollo pueden ser encontradas en los trabajos sobre el Enfoque Histórico-Cultural (Vigotsky I.;1979 y Bernaza , G et al, 2001) y el sistema de propiedades de la Zona de Desarrollo Próximo (Vizoso T. y Crespo, E. J. ,2001) constituyendo estas últimas, la base de los indicadores que debidamente contextualizados, permitirán al docente descubrir, cuánto-cualitativamente, el estado del desarrollo del alumno.
En la actualidad no existe un consenso entre los docentes en cuanto a materializar la orientación a los alumnos para la práctica de laboratorio, a través de un sistema de orientaciones o guía metodológica impresa o en formato electrónico colocadas en sitios Web de la red Intranet o hacerlo de forma verbal en actividades teóricas de la asignatura formulando situaciones abiertas.
Esta situación se deja a criterio de cada profesor, dejando claro, la importancia de la orientación de los alumnos en la dirección del proceso de enseñanza-aprendizaje, si se quiere que aprendan y lo hagan además, en función del modo de actuación y modelo del profesional para el caso de las escuelas de formación profesional u ocupacional (universidades, politécnicos o escuelas de oficio).
Para cualquier proceso de enseñanza y aprendizaje, y nivel de enseñanza, es muy importante tener en cuenta el hecho de cómo los alumnos lo desarrollan en la escuela, es decir, si con características de internos (becados, internados) o externos. Si los alumnos son internos, se deben garantizar en la escuela todos los recursos que pudieran necesitar para la materialización del proceso, y desde esta óptica realizar las correspondientes orientaciones.
Si son alumnos externos, además de disponer de recursos en la escuela, las orientaciones pueden estar dirigidas a la realización de actividades más ambiciosas desde el punto de vista instructivo y educativo, sin abusar del tiempo libre de estos, el cual desempeña igualmente funciones importantes en su formación, pues puede consultar mayor variedad de fuentes de información y encontrar diversos niveles de ayuda.
En ambos casos, las formas organizativas del proceso de enseñanza-aprendizaje tendrán sus particularidades determinantes en la efectividad de la formación, a las que no escapan las prácticas de laboratorio de Física.
Una comprensión más amplia, desde una posición histórico-cultural y personológica, permite analizar la necesidad de ampliar las características de la orientación y proponer la característica significación, además de las propuestas por Ya. Galperin en su teoría: plenitud, generalidad e independencia.
De manera que la orientación puede ser clasificada, según Bernaza (2000), de acuerdo con las siguientes características:
Plenitud: La orientación puede ser completa, incompleta o sobrante. La orientación es completa cuando es suficiente, o sea, posee todos los elementos que aseguran la construcción racional.
Generalidad: De acuerdo con su generalidad, la orientación puede ser específica (concreta, que refleja un caso particular) o puede ser general (esencial)
Significación: La significación se refiere a los significativo de la orientación para el sujeto, no solo desde el punto de vista de su lenguaje, de su comprensión semántica (significado), sino también de lo que esta representa para el alumno, sujeto psicológico, desde el punto de vista de sus vivencias, experiencias personales, necesidades, sentimientos, motivos, afectos, intereses, en fin, de su historia personal, todo lo cual se refleja en el sentido de la propia actividad de orientación, su singularidad.
La orientación significativa se apoya en las emociones, vivencias personales y experiencias adquiridas.
Independencia: La orientación puede ser elaborada o independiente. En el primer caso, el alumno recibe un modelo ya elaborado, mientras que en el segundo debe construirlo. Indiscutiblemente, este último tipo de orientación desarrolla más la independencia del alumno y debe significar para él algo más que independencia, sino también concientización del cómo aprende, un espacio para la búsqueda, valoración y toma de decisiones. Este tipo de orientación desarrolla la identidad del alumno, permite el desarrollo de su individualidad dentro del desarrollo social.
La orientación que el profesor ofrece a los alumnos ha que tener un significado y sentido personal, de forma que promueva el aprendizaje, la reflexión y la toma de decisiones. Es necesario crear un clima donde se propicie la participación del alumno, de manera que este sea escuchado, para lo cual es necesario la creación de climas creativos donde se manifiesten las fuerzas internas del grupo, su desarrollo, pero al mismo tiempo se respete la individualidad.
El profesor estimula, alienta y orienta, se identifica con el grupo, utiliza su tiempo y sus esfuerzos para poder proporcionar toda clase de recursos al proceso de aprendizaje, de manera que este sea vivencial, con significación y adecuado a las necesidades de los alumnos, propicia en el alumno el desarrollo de su propio programa de aprendizaje y el desarrollo de la metacognición, comparte con los alumnos las responsabilidad del proceso de aprendizaje y aprende del mismo, desarrolla el aprecio, confianza y autenticidad. Propicia la valoración propia del alumno sobre su actividad, sobre sí mismo y los demás.
2.1.1.- Recomendaciones didácticas para elaborar orientaciones más personalizadas.
- Diagnostique los aprendizajes significativos que poseen sus alumnos y que servirán de base para construir los nuevos aprendizajes.
- Ofrezca a sus alumnos la posibilidad de comenzar a aprender de forma significativa, habrá un espacio para el intercambio comunicativo y la reflexión sobre las cuestiones que serán objetivo de la actividad de aprendizaje, en el cual los alumnos tomando como base sus experiencias personales, emociones, vivencias, intereses y motivos, se sientan motivados a aportar sus ideas, interrogar, cuestionar o problemizar, donde el error se considere un momento natural del proceso de aprendizaje. Provoque en los alumnos situaciones problemáticas significativas, que generen indagación, búsqueda y valoración de la información.
- Proponga a los alumnos realizar actividades de aprendizaje previstas, teniendo en cuenta las posibilidades de desarrollo de los mismos. Las operaciones de aprendizaje estarán dirigidas inicialmente a construir la esencia como base y fuente única de una cierta diversidad de fenómenos -de lo concreto a lo abstracto-, y luego, como ese ente general esencial, determina el surgimiento y la interconexión de los fenómenos -de lo abstracto a lo concreto normal. Las operaciones de aprendizaje orientan a los alumnos en el camino de ascenso de lo abstracto a lo concreto y se cumplen siguiendo una dinámica de aprendizaje que va desde la reflexión individual a la reflexión grupal y de esta de nuevo a la reflexión individual, per esta vez enriquecida por sus interacciones con los demás integrantes del grupo (incluyendo al profesor) o con los productos de la sociedad: literatura docente, medios de divulgación masiva, herramientas, maquinarias, medios de cómputo, etc. Una estrategia de aprendizaje persigue como objetivo el ascenso de lo abstracto a lo concreto como vía para el aprendizaje (Rodríguez Hung, citado por Bernaza, G.; 2000) y que se identifica con las siguientes operaciones: identificar, fundamentar, representar, seleccionar vías, aplicar, monitorear y controlar, valorar y ajustar.
- No se sienta limitado en intervenir durante los procesos dinámicos de aprendizaje que realizan los alumnos, pero si lo hace, propicie que estos revelen cómo han reflexionado a través de un clima de comunicación donde el error se considere parte del propio aprendizaje. Teniendo en cuenta lo revelado, ofrezca puntos de apoyo para continuar hacia delante, pero no trate de imponer su lógica de razonamiento, deje que los alumnos reflexiones por sí solos. Una vez concluida la construcción, de la posibilidad a los alumnos de exponer cómo y qué han logrado en su proceso constructivo, propicie un clima afectivo para que los miembros del grupo participen de forma crítica, valorando y aportando ideas donde el error se pueda aprender. Destaque en el plenario los aspectos fundamentales de la actividad de aprendizaje.
- Indique tareas para que el alumno construya todas las posibles variantes particulares de la esencia a la cual ha arribado, de manera que se revele la diversidad en que se manifiesta dicha esencia, lo particular. Luego de revelada la diversidad en que se puede presentar la esencia, proponga tareas para la sistematización de cada una de sus variantes particulares y donde se reafirme la propia esencia.
6. Finalmente, diagnostique lo aprendido, propóngale a los alumnos actividades donde evidencien sus modos de pensar, actuar y sentir
2.2.- Estructura organizativa de una práctica de laboratorio.
La estructura metodológica de la práctica de laboratorio a utilizar por el profesor debe responder a las siguientes interrogantes, cuyas respuestas están íntimamente relacionadas con las funciones identificadas en cada caso y los niveles de acercamiento a la vida, estas son:
1.- ¿Qué se ha establecido en el programa de estudio como una necesidad de aprendizaje para el alumno: conocimientos (comprobación experimental), habilidades (manipulativas y de medición o de procesamiento) o ambas? (esto incluye los componentes del proceso: problema, objeto, objetivo y contenido)
2.- ¿Cómo lograr que aprenda una u otras cosas o ambas? (esto incluye los componentes del proceso: método, forma, medios y evaluación)
Las respuestas a tales preguntas conducen o predeterminan una u otra estructura metodológica, por ejemplo, la tradicional, las propuestas en este epígrafe u otras que se tratan o definen en esta monografía. Dada estas condiciones, el profesor debe concebir su estructura externa, es decir, las partes o fases que la caracterizan y en este caso, ya desde el primer capítulo se asumió que la práctica de laboratorio es una actividad que se organiza y se imparte en tres partes o momentos esenciales: Introducción, Desarrollo y Conclusiones, constituyendo la estructura principal de organización de esta forma de enseñanza.
Esta estructura organizativa concuerda con las categorías o unidades comunes que plantean Kaloshina y Kevlishvili (1978) acerca de los elementos que componen una práctica de laboratorio, y en las que se incluyen, la motivación y la fundamentación (Introducción), la experimentación (Desarrollo) y el procesamiento e interpretación de los resultados experimentales, la elaboración del Informe Técnico y la comunicación de los resultados (Conclusiones), estructura que no contradice los criterios de Galperin (citado por Talízina, N.,1988), "que estas son partes funcionales de la estructura de la acción", indicadas en la Teoría de la Actividad, en la que destaca la acción como unidad del análisis de la actividad cognoscitiva y como eslabón central de la dirección del proceso de formación, así como que cualquier actividad humana puede considerarse como un original microsistema de dirección que incluye "el órgano dirigente"(parte orientadora de la acción, la introducción), el "órgano de trabajo" (parte ejecutora de la acción, el desarrollo), y el "mecanismo de rastreo y comparación" (parte de control de la acción, las conclusiones), de estos argumentos se puede concluir que la orientación es la actividad fundamental para lograr un proceso de asimilación eficiente en la práctica de laboratorio y es obvio que este proceso tiene que estar determinado por una serie de etapas que dirijan las acciones lógicas de los alumnos hacia el fin predeterminado, desconocido para ellos.
Son contados los documentos que expliquen desde el punto de vista didáctico y psicopedagógico la estructura y funciones de las prácticas de laboratorio, así cómo desarrollarlas. Fuentes, H. y otros (1984), hacen una valoración y definición de esta actividad y su estructura, que puede utilizarse para establecer comparaciones con las tendencias actuales de la enseñanza de las ciencias, a pesar que su formato aún restringe sus potencialidades formativas.
Los documentos consultados que se brindan a los alumnos, prácticamente norman la metodología y orientaciones de las prácticas de laboratorio de Física, son las conocidas guías, cuyo nombre y apellido (su clasificación), varía de acuerdo al lugar donde se elaboren y por la cantidad de prácticas o volumen de información que contenga, por ejemplo, han dicho a llamarse manual: folleto, guía o guión, con el apellido, de prácticas de laboratorio o metodológica (o), con la coletilla "para las prácticas de laboratorio".
La documentación consultada correspondió a centros de enseñanza de la Educación Superior y de la Media tanto del país como del extranjero, usados en la actualidad, así como la tesis de doctorado de Bernaza, G. (1992), donde este autor hace una valoración de la estructura y orientaciones de la literatura docente usada para los laboratorios de Física, reafirmando que por lo general se sigue el formato metodológico que se muestra en el Anexo No.6 identificado como "Metodología Tradicional", dado que su uso es el habitual en los documentos consultados.
Realmente, no se ha encontrado un documento que establezca la concepción de una práctica de laboratorio y fundamentada didácticamente. En este sentido, se coincide con criterios de Perales Palacios (1994), el cual plantea: "…que no existen unos apartados consensuados en el desarrollo de las prácticas de laboratorio, pero si se pueden extraer algunas fases comunes presentes en las orientaciones de estas guías tradicionales, así como las explicaciones que les acompañan en los manuales". Otro autor, que ha dedicado su mirada científica al tema es Dumon (mencionado por Perales Palacios, 1994), el que ha planteado: "…que aparecen en los manuales incluso hasta las conductas que serían deseables en los alumnos a lo largo del desarrollo de estas prácticas".
A continuación se muestran y describen las fases, partes o etapas más comunes, que prácticamente constituyen regularidades en la estructura metodológica para la práctica de laboratorio de Física, diseñadas por la nombrada Metodología Tradicional:
Versión Cero: Metodología Tradicional (Anexo No.6),
Título: Nombre de la práctica; coincidente en ocasiones con el objetivo y el método para su realización: Determinación de la aceleración de la gravedad por el Método del Péndulo Simple, Determinación de la viscosidad de un líquido por el Método de Stokes, Comprobación experimental de las leyes de Ohm y Pouillet en un circuito de C.C.
Objetivo(s): Incluyen reflexiones sobre lo que se pretende conseguir y cómo obtenerlo, en ocasiones expresados en función de conocimientos y no de habilidades: Comprobación experimental de las leyes de Ohm y Pouillet en un circuito de corriente continua.
Fundamentación Teórica: Toda la información teórica exclusiva y suficiente del contenido de la práctica, con las ecuaciones de trabajo, esquemas, imágenes, etc. El alumno no necesita consultar otras fuentes de información, solo estudiar, memorizar el texto y reproducir las orientaciones.
Materiales e Instrumentos: Todos los recursos materiales para cumplimentar la experimentación (equipos, accesorios e instrumentos), incluyendo diseños gráficos del montaje experimental, circuitos eléctricos e ilustraciones explicativas, etc.
Instrucciones (Técnica Operatoria): Constituyen las normas del comportamiento en el laboratorio, durante la experimentación: las manipulaciones, tipos y cantidad de mediciones, procedimientos, es decir, cada acción y operación. Se incluyen las medidas de seguridad y protección.
Conclusiones: Se establecen los aspectos esenciales y el orden de la información a presentar por escrito, es decir, el cómo procesar y expresar los resultados experimentales en un orden predeterminado, la tabulación de los datos (se propone el formato de las tablas) y la realización de los gráficos, incluyendo el método para la aplicación e interpretación de la Teoría de Errores.
Preguntas de Control: Conjunto de cuestiones previamente concebidas por el profesor, cuyas respuestas presupone la adecuada autopreparación de los alumnos, extraídas del documento puesto en sus manos. El profesor queda satisfecho al escuchar o leer la respuesta "correcta" expresada, absolutamente reproducida textualmente de memoria.
La experiencia acumulada por los autores en todos estos años de perfeccionamiento de esta forma de enseñanza, a partir de la metodología tradicional, ha conducido a la concepción de otras versiones en la estructura metodológica dirigidas a lograr una mayor efectividad de este proceso respecto a la obtención de un aprendizaje productivo que incluye una aproximación al modo de actuación del profesional, a partir de la ejecución de acciones que lo identifican, garantizando entre otros aspectos: la creatividad en los alumnos, la interrelación con diversas fuentes de información y la comunicación para la indagación y exploración de la realidad objetiva, de acuerdo al contexto en que se desarrolla la práctica de laboratorio, el trabajo colaborativo y otras acciones.
A continuación se exponen y describen en algoritmo, algunas propuestas (versiones) de las guías, que conducen al desarrollo de la práctica de laboratorio. Estas son el fruto de investigaciones realizadas en este campo y donde se mantiene en su estructura organizativa los tres momentos asumidos de Introducción, Desarrollo y Conclusiones:
Versión No.1 (Anexo No.7)
La característica fundamental corresponde la eliminación en la guía del fundamento teórico de la práctica. El alumno conoce el título y los objetivos de la práctica, información suficiente para orientarlos en el contenido de la misma, entiéndase, los conocimientos y las habilidades necesarios a dominar para la materialización de la actividad. El alumno recibe la orientación de las fuentes de información a consultar, no se limita a un solo documento, tienen la oportunidad de sumergirse en el mundo de la información, tanto impresa como digital, ello contribuye a incrementar el hábito de lectura y el uso sistemático de la bibliografía y de las Tecnologías de la Información y las comunicaciones, motiva la visita a las bibliotecas y centros especializados de información, con la intención de que la utilicen y se actualicen con la información científico-técnica.
En la guía se describe en una breve introducción la importancia de la realización de la actividad para su formación, a través de aspectos históricos de la Física e incluso para la interpretación de fenómenos de la naturaleza y situaciones de la vida cotidiana.
El objetivo se expresa en función de las habilidades, lo que implica una orientación sobre cuáles debe dominar para el desarrollo de la actividad, específicamente, las de mediciones que incluye la manipulación con los instrumentos de medición involucrados.
La primera etapa de la actividad (introductoria) consiste en una evaluación escrita o preferentemente oral, en diálogo abierto (conversación heurística), relacionada con aspectos relevantes teóricos del fenómeno físico a estudiar o de la ley física a comprobar experimentalmente relacionado con aquél.
Esto implica, que las preguntas de control tampoco se incluyen en la guía, para darle la oportunidad al alumno de valorar lo significativo del contenido de la práctica de laboratorio. Concluida esta etapa el profesor brinda orientaciones generales respecto al desarrollo o etapa experimental. Cuidados y precauciones, etc.
En la guía recibe las orientaciones de cómo proceder en la segunda etapa de desarrollo de la técnica operatoria o experimentación, aspecto que complementa la información suministrada en el objetivo.
No se dan a conocer las orientaciones para el procesamiento de los resultados experimentales y las conclusiones, estas se brindan posterior a la obtención de la base de datos experimental).
En la tercera etapa correspondiente a la etapa conclusiva, los equipos de alumnos entregan un informe impreso de los resultados obtenidos y las conclusiones, que además defienden ante el profesor o un tribunal creado para tales efectos. La exposición exige la aplicación de software y utilitarios de la computación. Esta etapa corresponde a la evaluación final o integral, a la que se suman las evaluaciones (controles) parciales, que incluyen la evaluación de la autopreparación y las habilidades mostradas durante la experimentación.
Versión No.2 (Anexo No.8)
En esta versión se mantienen las características de la versión anterior, con la peculariedad que de la guía se elimina la técnica operatoria y se orienta a los alumnos propongan los diseños experimentales, entiéndase: modelo físico, circuito eléctrico, montaje e instalación de equipos e instrumentos y, por tanto, las mediciones que considera deben hacerse (no la cantidad) para lograr los objetivos de la práctica de laboratorio. Todo se incluye en la evaluación de la autopreparación y se llega al consenso sobre las posibles modificaciones a hacer a la propuesta de diseño experimental y técnica operatoria para el modelo físico concebido por el profesor, hay que realizar la práctica con la propuesta del profesor.
Se incorpora a la introducción la significación y utilidad del contenido de la práctica de laboratorio para la formación profesional de la carrera que se trate.
Se prevé que el título y objetivos no sugieran métodos de trabajo, mediciones de determinada magnitud física o cualquier otra información que interfiera en la creatividad e imaginación de los alumnos.
Versión No.3 (Anexo No.9)
Es una estructura metodológica más ambiciosa desde el punto de vista del aprendizaje de los alumnos y la formación de habilidades, con una aproximación más completa al modo de actuación del profesional, de acuerdo al por ciento de acciones realizadas por los alumnos. Esta estructura metodológica se ha concebido sobre la base de diferentes etapas que caracterizan a un proceso de investigación científica, las invariantes de acción a realizar por los alumnos de acuerdo a las expuestas y exigidas en el modelo del profesional de que se trate. En todo su desarrollo el alumno adopta la condición de "investigador novel" propuesta por Daniel Gil (1993), quien ha trabajado en esta línea de investigación, colaborando con investigadores cubanos del Instituto Superior Pedagógico "Enrique José Varona", de la Habana (Gil, D. y Valdés, P., 1995, 1996a, b y c).
Como podrá observarse, el alumno transita por cada una de las etapas expresadas en el esquema de la metodología, con un seguimiento sistemático tanto personalizado a través de encuentros y consultas como de forma asincrónica empleando la Intranet o el e-mail, de cualquier manera, corrigiendo errores y a través de orientaciones imprescindibles sugerir cómo debe continuar el proceso de forma correcta.
En la guía que se brinda a los alumnos, se encuentra la información necesaria para su orientación. La denominación de la práctica de laboratorio o título es un número que identifica la cantidad de prácticas que se realizan en la asignatura, especificando el tema de que trate, por ejemplo: Práctica de laboratorio No.2 de Dinámica.
En la Introducción se mantienen los criterios de la Versión No.2, pero ahora se incluyen dentro de un escenario, que no es otra cosa que una dramatización de una situación problemática característico de la vida cotidiana o en la laboral. El alumno debe percibir e identificar un problema con necesidad de solución si se logra motivar, dado el contexto seleccionado, haciendo consciente además, la realización de la actividad Formularán el problema como preámbulo al desarrollo del proceso de investigación científica.
En esta versión se ha logrado una contextualización de la práctica de laboratorio de Física en la profesión, como una consecuencia de la aplicación del Principio Interdisciplinar Profesional (Perera Cumerna, F.; 2000)
El resto de las tareas se ejecutan como se indican en el algoritmo secuencial de desarrollo de la actividad, en constante intercambio con los alumnos, mostrando conocimiento y dominio de la situación en cada etapa, lo que garantiza el control y la regulación del aprendizaje.
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