Aplicación de experiencias de la vida cotidiana para enseñar Física a alumnos de NM1 (página 2)

La educación es un derecho de todos los niños, niñas y jóvenes de nuestro país, así mismo, la importancia de enseñar ciencias es un deber social de los establecimientos educacionales. Como afirma Laura Fumagalli3:

Es un derecho de los estudiantes aprender ciencias, ya que siempre ha existido una serie de fenómenos que demandan encontrar una descripción. Es por esto que la posibilidad de enseñar debe estar profundamente ligada con la posibilidad de aprender.

Promover las ciencias tiene un rol importante en la sociedad, debido a la necesidad de efectuar cambios relevantes para tratar de superar el analfabetismo científico de una población cada vez más necesitada de conocimientos, formación científica y pedagogía.

Lograr que los alumnos y alumnas aprendan ciencias y logren de un modo significativo y relevante, se necesita superar varias dificultades, debido que para adquirir conocimiento científico, requiere de un cambio profundo en las estructuras conceptuales y estratégicas habitualmente utilizadas por el profesor en el aula.    

Este cambio, debe se un largo proceso laborioso de construcción, que sólo podrá alcanzarse mediante una enseñanza eficaz que sea capaz de afrontar las dificultades que ese aprendizaje presenta. Es por esto que, "la labor de la educación científica es lograr que los alumnos construyan en las aulas actitudes, procedimientos y conceptos que por sí mismos no lograrían elaborar en contextos cotidianos y que, siempre que estos conocimientos sean funcionales, los transfieren a nuevos contextos y situaciones"4.

Otro aspecto relevante de mencionar, es aprender significativamente, que consiste, en palabras de Ausubel5, en que el sujeto sea capaz de relacionar las nuevas ideas de manera no arbitraria, sino sustancial, con lo que ya sabe, señaladamente con algún aspecto esencial de su estructura de conocimientos.

Y para que se de un aprendizaje significativo son necesarios dos requisitos según Gutiérrez6:

1. Que el sujeto quiera relacionar el material nuevo con la estructura de conocimiento que ya tiene adquirida (actitud hacia el aprendizaje significativo).

2. Que el material nuevo sea potencialmente significativo para el sujeto que aprende (que sea relacionable con su estructura de conocimiento).   

Por último, para poder entregar una ciencia adecuada para los niños, alumnas y alumnos, el autor Georges Soussan 7 en su libro Enseñar Ciencias

Experimentales, destaca la importancia de la reflexión y el intercambio, por lo que propone un procedimiento que incluye 1. Los objetivos, 2. Elaboración de una didáctica, y 3. La acción didáctica y que sirve de herramienta al docente para el proceso de aprendizaje, como una búsqueda de nuevas metodologías para posibilitar que los alumnos, interactuando con el grupo de pares, sean los protagonistas de la construcción y apropiación del conocimiento.

3 Fumagalli, L (1993), la enseñanza de las ciencias Naturales. Didáctica de las ciencias Naturales. Editorial Paidós. Pp 22

4Pozo, & Gómez, J. (1998). Aprender y Enseñar Ciencias Editorial Morata, España. Pp 266.

5Gutiérrez, R & otros. (1990). Enseñanza de las Ciencias, Madrid. Pp  94,95.

6Ibidem.

7Soussan, G. (2003). Enseñar Ciencias Experimentales. Didáctica y formación. Pp 32. 

Descripción de la Unidad 2 "La luz"

En la organización del Programa de Primer Año Medio Física, los contenidos mínimos obligatorios en el subsector de Física, para la modalidad Humanístico-Científica, consta de tres unidades, las que se mencionan a continuación:

• Unidad 1: El sonido
• Unidad 2: La luz
• Unidad 3: Electricidad

De estas tres unidades mencionadas, se estudiará y desarrollará la unidad número dos, en función de las propuestas didácticas que más adelante serán mencionadas.

El objetivo fundamental de esta unidad es comprender los fenómenos cotidianos asociados a La Luz, y a las formas de energía asociadas a ésta, sobre la base de los conceptos físicos y relaciones matemáticas elementales. Entender que el método científico incluye la observación y caracterización cuidadosa de un fenómeno, la formulación de una hipótesis explicativa a cerca de su origen, la proposición de una predicción a partir de la hipótesis y su posterior confirmación experimental.

La unidad se divide en tres temas, y cada uno con sus contenidos correspondientes, como se muestra a continuación:

1. ¿Qué es la luz?

• Fuentes luminosas
• Teorías que explican el comportamiento de la luz
• El espectro electromagnético

2. Propagación de la luz: Reflexión

• La luz viaja en línea recta
• Reflexión de la luz
• Espejos curvos

3. Propagación de la luz: Refracción 

• Refracción de la luz
• Lentes convergentes y divergentes
• La visión humana

Recursos y actividades didácticas

En relación a lo anteriormente expuesto, se proponen diversos recursos y actividades didácticas que pueden ser útiles en el aula y fundamentales para enseñar Física:

a)       Uso de analogías

b)       Contextualizar las cuestiones propuestas a los alumnos

c)       Realización de actividades prácticas con materiales comunes 

d)       Recursos y actividades propuestos en la web

Estas propuestas deben ser integradas en diferentes momentos del proceso enseñanza aprendizaje, como en la introducción y desarrollo de un tema.

Aplicación

Generalmente los docentes incluyen en sus explicaciones ejemplos y alusiones a hechos cotidianos, pero lo ideal es que los propios alumnos sean los que encuentren relaciones entre los conceptos físicos entregados y los fenómenos cotidianos. Cuando esta situación se produce, el aprendizaje resulta útil y significativo y el alumno no olvidará lo aprendido, pero el aprendizaje sólo será pleno cuando es el alumno el que establece las conexiones entre el conocimiento académico y el conocimiento cotidiano, es decir, es el alumno quien encuentra por sí mismo la explicación de algún hecho.

a) Analogías

Una analogía es una comparación entre dos dominios de conocimiento que mantienen una cierta relación de semejanza entre sí. Se pretende que el alumno comprenda una determinada noción o fenómeno, que se denominan objeto, a través de las relaciones que establece con un sistema análogo, y que resulta para el alumno más conocido y familiar. Su uso, siguiendo ciertas pautas metodológicas, es coherente con el modeló constructivista de la enseñanza.

Ejemplo, el origen de la luz se lleva a cabo en el interior de los átomos, a través de un proceso llamado emisión cuántica de la luz. Para explicar este proceso de forma simple se utiliza el modelo atómico de Bohr:

Figura 1

En la figura 2, se representa esquemáticamente una analogía que fue usada por el propio Rutherford en la elaboración de su modelo atómico. Los alumnos pueden no tener una imagen formada sobre el átomo, pero la imagen del sistema solar les resulta familiar, de modo que esta imagen les ayuda a construir un modelo del átomo.

Figura 2

b) Contextualización de enunciados propuestos por los alumnos

En lugar de emplear enunciados abstractos en los problemas, se pueden concretar las situaciones y enmarcarlas dentro de un contexto real. El problema, ambiguo en principio y carente de significado para los alumnos, se convertirá en un problema real, cuya solución puede tener soluciones prácticas.

Tabla 1

Contextualizar las representaciones que los alumnos hacen de lo que escuchan, aprenden o entienden, es muy importante, ya que su no contextualización puede llevar a los alumnos a formarse ideas erróneas sobre conceptos determinados. El enunciado propuesto por el alumno, en relación al arco iris, indica lo que los alumnos en general observan después de un día lluvioso, pero detrás de este fenómeno natural hay una explicación física que es necesario contextualizarlo, y definirlo como un fenómeno natural llamado refracción.

c) Actividades prácticas realizadas con materiales accesibles para el alumno

Una de las grandes ventajas en la enseñanza de la Física es que se pueden utilizar materiales de fácil acceso para el alumno para reflexionar sobre las cosas que nos rodean y/o construir experimentos que sirven de gran utilidad para explicar fenómenos cotidianos desde el punto de vista científico, el propósito es acercar lo académico con lo cotidiano.

Ejemplos:

1.       Una radiografía RX: los rayos X fueron descubiertos accidentalmente por Roenteng en 1895. Los rayos X son muy importantes en medicina por su capacidad de penetrar en cuerpos densos, como los músculos y ser reflejados por los huesos.

2.       Un CD es de gran utilidad en un día despejado, ya que la luz blanca se refleja en él, descomponiéndose en los siete colores que la conforman, (Arco iris).

3.       Papel celofán de distintos colores: el papel celofán actúa como filtros de color, es decir, absorben la luz de determinadas frecuencias y dejan pasar la luz de frecuencias preferentemente cercanas al color del filtro. Relaciónelo con las ampolletas de color.

4.       Otros materiales para reflexionar: lentes de sol, códigos de barra, focos de automóviles, etc.

Construcción de experimentos con materiales accesibles para el alumno:

a)       Descomposición de la luz blanca:

Materiales:

Una cubeta transparente, agua, espejo y asegurarse que el día este despejado y que los rayos de luz lleguen a la sala de clases.

Objetivo: ver claramente la descomposición de la luz blanca en sus colores y relacionar la cubeta transparente con agua con una gota de agua lluvia, con el propósito de relacionarlo con el fenómeno de refracción.

b)       Reflexión de la luz:

Materiales:

Un láser, un espejo, y talco.

Objetivo: la luz del láser (viaja en línea recta) se hace incidir sobre la superficie del espejo, esta se refleja. Esto se puede comprobar ya que la luz reflejada se verá por ejemplo en el techo (un punto rojo, que es el más común), y para confirmar más aún este fenómeno, se deja caer talco en la dirección del rayo reflejado.

d) Recursos y actividades propuestos en la web

Hoy día se pueden encontrar numerosas propuestas al respecto en distintas webs de la red, que recoge ejemplos y experiencias tomadas de la vida cotidiana que pueden usarse en el aula, como por ejemplo existen las páginas:

http://www.proyectonewton.com, http://www.ciencianet.com, entre otros, que son talleres abiertos a la creación de recursos interactivos para la enseñanza de la Física.

Lo anterior, esta relacionado con el uso de  las TICs (tecnologías de información y comunicación). El uso de TIC nos permite jugar muchos papeles en la práctica de enseñanza-aprendizaje en Física, especialmente en el desarrollo de habilidades como cálculo, análisis, interpretación de resultados, etc., a través de animaciones integradas, simulaciones, imágenes, vídeo, flash, sonidos, etc.

En relación a la unidad, la luz, este centro de recursos, basado en simuladores pretende:

·         A distinguir cuándo la luz se comporta como una partícula y cuándo como una onda.  

·         Qué es la reflexión y cómo se comporta un rayo de luz cuando llega a un espejo plano, cóncavo o convexo.

·         A conocer  qué es la refracción y el comportamiento de la luz cuando atraviesa  lentes convergentes y  divergentes.

·         A  conocer el fundamento del telescopio y saber en qué tendrías que fijarte si fueras a comprar uno. 

·         El  funcionamiento de una célula fotoeléctrica y qué consecuencias pueden sacarse de éste.

A pesar de que existen muchas páginas webs que contienen simuladores se recomienda utilizar la página web http://www.proyectonewton.com, ya que, son simuladores atractivos para el alumno, fácil de utilizar, además se puede trabajar en ellos sin estar conectados a la red.

Conclusiones y/o proyecciones

La enseñanza-aprendizaje de la ciencia cumple un rol fundamental en la formación general e integral de los alumnos, su objetivo entregar conocimientos haciendo uso del método científico. Cabe mencionar que la asignatura de Física no está ajena a ésta situación, y su contenido entregado por el Ministerio de Educación esta íntimamente relacionado con el análisis de fenómenos cotidianos, con el fin de provocar un mayor interés en los alumnos. Es por esto que se hace indispensable promover recursos y actividades didácticas para  mejorar, desarrollar y validar su importancia.

Desde la perspectiva de utilizar variedad de metodología, aparece como una necesidad, no sólo para cubrir el objetivo de familiarizar a los alumnos con la metodología científica, sino también para hacer posible una adquisición verdaderamente significativa de conocimientos y favorecer una actitud positiva hacia el aprendizaje.  

Es por esto, que el docente constantemente debe recurrir a recursos generalmente tradicionales, como los mencionados anteriormente, sin embargo, tanto la ciencia como la tecnología avanzan a pasos agigantados y junto con ellos los alumnos cada vez aprenden y manipulan los aparatos tecnológicos sin mayor dificultad.

Debido a lo anterior, se propone utilizar recursos didácticos tecnológicos TIC (tecnologías de información y comunicación), y para ello es necesario que el docente se actualice, con el fin de manipularlos y aplicarlos posteriormente en el aula. 

Por último, queda de manifiesto y abierta la posibilidad de indagar, manipular y aplicar posteriormente todos aquellos recursos tecnológicos que sean de gran utilidad e interés para los alumnos, con el propósito de provocar en ellos interés y aceptación por la asignatura Física.

Referencias bibliográficas

• Pozo, & Gómez, J. (1998). Aprender y Enseñar Ciencias. Editorial Morata. Madrid, España.  
• Toro M, Marchant R & Aguilar M, (2005) Física 1º Medio Texto para el estudiante, Ministerio de Educación, Editorial SANTILLANA.
• Soussan, G. (2003). Enseñar las Ciencias Experimentales. Didáctica y Formación.
• Fumagalli, L. (1993). La Enseñanza de las Ciencias Naturales. Didáctica de las Ciencias Naturales. Editorial Paidós.   
• Gutiérrez, T. & otros. (1990). Enseñanza de las Ciencias en la Educación Intermedia. Madrid
• Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias (2004), Vol. 1, Nº 2, pp. 109-121

revista/Volumen1/LACIENCIAYMAS2.pdf 20-09-08

• Vargas-Mendoza, J. E (2008) ¿Qué es la ciencia? México: Asociación oaxaqueña de Psicología A.C

http://www.conductitlan.net/que_es_la_ciencia.ppt 20-09-08

• http://newton.cnice.mec.es/ 27-09-08
• http://newton.cnice.mec.es/4eso/optica/optobjetivos.htm 27-09-08

Autora: Lic. Susana Badilla Sáez

Licenciada en Educación

Profesora de Ciencias Naturales y Física.